Làm thử Khảo sát chất lượng lớp 12 cấp THPT · Vật lí · Sở GD&ĐT Bắc Ninh

Khi nhiệt độ một vật tăng $1\,^{\circ}\mathrm{C}$ trong thang nhiệt độ Celsius thì nhiệt độ của nó trong thang nhiệt độ Kelvin

Thả một miếng sắt có khối lượng $m_1$ ở nhiệt độ $120\,^{\circ}\mathrm{C}$ vào một bình chứa lượng nước có khối lượng $m_2$ ở nhiệt độ $10\,^{\circ}\mathrm{C}$. Khi có sự cân bằng nhiệt thì nhiệt độ của nước là $40\,^{\circ}\mathrm{C}$. Gọi $c_1$, $c_2$ lần lượt là nhiệt dung riêng của sắt và nhiệt dung riêng của nước. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường. Hệ thức đúng là

Trong hệ tọa độ $(p, V)$, đường đẳng nhiệt là

Hình bên là đồ thị biểu diễn một chu trình biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng trong hệ tọa độ $(V, T)$. (Chu trình gồm bốn trạng thái: (4) ở phía dưới bên trái, (1) ở phía trên bên trái, (2) ở phía trên bên phải, (3) ở phía dưới giữa; khí đi theo thứ tự $(4)\to(1)\to(2)\to(3)\to(4)$. Đoạn (1)(2) và đoạn (3)(4) nằm ngang; hai đoạn (4)(1) và (2)(3) nằm trên hai đường thẳng đi qua gốc toạ độ, được vẽ nét đứt kéo dài về $O$.) Quá trình làm nóng đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái từ

Một khung dây dẫn phẳng hình chữ nhật có kích thước 10 cm × 20 cm, gồm 300 vòng dây đặt trong từ trường đều. Biết vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ có phương nằm ngang và có độ lớn 0,4 T. Khung dây có thể quay quanh một trục thẳng đứng nằm trong mặt phẳng của khung như hình vẽ. Ban đầu mặt phẳng khung vuông góc với các đường sức từ. Cho khung quay đều với tốc độ góc $2\pi$ rad/s. Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình xuất hiện trong khung dây khi nó quay được một góc $\pi/3$ kể từ vị trí ban đầu là

Hình 1 là sơ đồ hoạt động của hệ thống máy lọc nước RO đặt dưới chậu rửa. Sau khi lọc, nước tinh khiết được dẫn vào bình áp để tích trữ trước khi đưa lên vòi sử dụng. Trong bình áp có bóng chứa nước và bóng chứa khí ngăn cách với nhau bằng màng đàn hồi (Hình 2). Tổng thể tích của hai bóng bằng thể tích trong của bình. Coi khối khí trong bóng khí là khí lí tưởng có nhiệt độ không đổi, bỏ qua thể tích ống dẫn nước. Ban đầu trong bình áp chưa có nước, khí trong bóng khí chiếm toàn bộ thể tích trong của bình (khí có nhiệt độ $25\,^{\circ}\mathrm{C}$ và áp suất $0{,}75p_0$ với $p_0 = 10^{5}$ Pa), cho máy bơm hoạt động (vòi nước tinh khiết đóng) thì nước được đẩy vào trong bóng nước. Khi áp suất khí trong bóng khí tăng đến $6p_0$ thì máy bơm tự ngắt. Mở vòi sử dụng để nước trong bóng nước chảy ra, khi áp suất khí trong bóng khí giảm đến $p_0$ thì máy bơm lại khởi động để bơm nước vào bóng nước. Biết thể tích trong của bình áp là 20 lít.

Hình 1 là sơ đồ hoạt động của hệ thống máy lọc nước RO đặt dưới chậu rửa. Sau khi lọc, nước tinh khiết được dẫn vào bình áp để tích trữ trước khi đưa lên vòi sử dụng. Trong bình áp có bóng chứa nước và bóng chứa khí ngăn cách với nhau bằng màng đàn hồi (Hình 2). Tổng thể tích của hai bóng bằng thể tích trong của bình. Coi khối khí trong bóng khí là khí lí tưởng có nhiệt độ không đổi, bỏ qua thể tích ống dẫn nước. Ban đầu trong bình áp chưa có nước, khí trong bóng khí chiếm toàn bộ thể tích trong của bình (khí có nhiệt độ $25\,^{\circ}\mathrm{C}$ và áp suất $0{,}75p_0$ với $p_0 = 10^{5}$ Pa), cho máy bơm hoạt động (vòi nước tinh khiết đóng) thì nước được đẩy vào trong bóng nước. Khi áp suất khí trong bóng khí tăng đến $6p_0$ thì máy bơm tự ngắt. Mở vòi sử dụng để nước trong bóng nước chảy ra, khi áp suất khí trong bóng khí giảm đến $p_0$ thì máy bơm lại khởi động để bơm nước vào bóng nước. Biết thể tích trong của bình áp là 20 lít.

Mệnh đề: Số phân tử khí trong bóng khí là $3{,}65\cdot 10^{23}$ phân tử.

Hình 1 là sơ đồ hoạt động của hệ thống máy lọc nước RO đặt dưới chậu rửa. Sau khi lọc, nước tinh khiết được dẫn vào bình áp để tích trữ trước khi đưa lên vòi sử dụng. Trong bình áp có bóng chứa nước và bóng chứa khí ngăn cách với nhau bằng màng đàn hồi (Hình 2). Tổng thể tích của hai bóng bằng thể tích trong của bình. Coi khối khí trong bóng khí là khí lí tưởng có nhiệt độ không đổi, bỏ qua thể tích ống dẫn nước. Ban đầu trong bình áp chưa có nước, khí trong bóng khí chiếm toàn bộ thể tích trong của bình (khí có nhiệt độ $25\,^{\circ}\mathrm{C}$ và áp suất $0{,}75p_0$ với $p_0 = 10^{5}$ Pa), cho máy bơm hoạt động (vòi nước tinh khiết đóng) thì nước được đẩy vào trong bóng nước. Khi áp suất khí trong bóng khí tăng đến $6p_0$ thì máy bơm tự ngắt. Mở vòi sử dụng để nước trong bóng nước chảy ra, khi áp suất khí trong bóng khí giảm đến $p_0$ thì máy bơm lại khởi động để bơm nước vào bóng nước. Biết thể tích trong của bình áp là 20 lít.

Hình 1 là sơ đồ hoạt động của hệ thống máy lọc nước RO đặt dưới chậu rửa. Sau khi lọc, nước tinh khiết được dẫn vào bình áp để tích trữ trước khi đưa lên vòi sử dụng. Trong bình áp có bóng chứa nước và bóng chứa khí ngăn cách với nhau bằng màng đàn hồi (Hình 2). Tổng thể tích của hai bóng bằng thể tích trong của bình. Coi khối khí trong bóng khí là khí lí tưởng có nhiệt độ không đổi, bỏ qua thể tích ống dẫn nước. Ban đầu trong bình áp chưa có nước, khí trong bóng khí chiếm toàn bộ thể tích trong của bình (khí có nhiệt độ $25\,^{\circ}\mathrm{C}$ và áp suất $0{,}75p_0$ với $p_0 = 10^{5}$ Pa), cho máy bơm hoạt động (vòi nước tinh khiết đóng) thì nước được đẩy vào trong bóng nước. Khi áp suất khí trong bóng khí tăng đến $6p_0$ thì máy bơm tự ngắt. Mở vòi sử dụng để nước trong bóng nước chảy ra, khi áp suất khí trong bóng khí giảm đến $p_0$ thì máy bơm lại khởi động để bơm nước vào bóng nước. Biết thể tích trong của bình áp là 20 lít.

Hình a là sơ đồ cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha đơn giản. Máy gồm một khung dây dẫn phẳng quay đều trong từ trường đều quanh trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung (trục quay vuông góc với các đường sức từ). Hình b là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng $e_{\mathrm{c}}$ xuất hiện trong khung dây vào thời gian $t$. (Trên đồ thị, $e_{\mathrm{c}}$ biến thiên hình sin với giá trị cực đại 160 V, xuất phát từ 0 tại $t = 0$, đạt cực đại tại $t = 5$ ms, trở về 0 tại $t = 10$ ms, cực tiểu tại $t = 15$ ms và trở về 0 tại $t = 20$ ms.)

Mệnh đề: Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có giá trị hiệu dụng bằng $160\sqrt{2}$ V.

Hình a là sơ đồ cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha đơn giản. Máy gồm một khung dây dẫn phẳng quay đều trong từ trường đều quanh trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung (trục quay vuông góc với các đường sức từ). Hình b là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng $e_{\mathrm{c}}$ xuất hiện trong khung dây vào thời gian $t$. (Trên đồ thị, $e_{\mathrm{c}}$ biến thiên hình sin với giá trị cực đại 160 V, xuất phát từ 0 tại $t = 0$, đạt cực đại tại $t = 5$ ms, trở về 0 tại $t = 10$ ms, cực tiểu tại $t = 15$ ms và trở về 0 tại $t = 20$ ms.)

Hình a là sơ đồ cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha đơn giản. Máy gồm một khung dây dẫn phẳng quay đều trong từ trường đều quanh trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung (trục quay vuông góc với các đường sức từ). Hình b là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng $e_{\mathrm{c}}$ xuất hiện trong khung dây vào thời gian $t$. (Trên đồ thị, $e_{\mathrm{c}}$ biến thiên hình sin với giá trị cực đại 160 V, xuất phát từ 0 tại $t = 0$, đạt cực đại tại $t = 5$ ms, trở về 0 tại $t = 10$ ms, cực tiểu tại $t = 15$ ms và trở về 0 tại $t = 20$ ms.)

Mệnh đề: Từ thông cực đại qua khung dây là $\dfrac{8}{5\pi}$ (Wb).

Hình a là sơ đồ cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha đơn giản. Máy gồm một khung dây dẫn phẳng quay đều trong từ trường đều quanh trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung (trục quay vuông góc với các đường sức từ). Hình b là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng $e_{\mathrm{c}}$ xuất hiện trong khung dây vào thời gian $t$. (Trên đồ thị, $e_{\mathrm{c}}$ biến thiên hình sin với giá trị cực đại 160 V, xuất phát từ 0 tại $t = 0$, đạt cực đại tại $t = 5$ ms, trở về 0 tại $t = 10$ ms, cực tiểu tại $t = 15$ ms và trở về 0 tại $t = 20$ ms.)

Một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ $B$. Trong đó: khung dây (3) gồm $N$ vòng dây, chiều dài cạnh dưới là $L$ được đặt sao cho cạnh này nằm trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U (4); đòn cân (11) được gắn với khung dây và lực kế (13), lực kế được tích hợp vít điều chỉnh để thay đổi độ cao của thân lực kế; đoạn dây (14) có chiều dài không đổi, một đầu gắn với móc lực kế, đầu còn lại gắn với chốt cố định trên mặt hộp. Thước đo góc (9) để xác định góc xoay của khung. Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh đòn cân nằm ngang và ghi lại số chỉ $F_1$ của lực kế. Giai đoạn 1: điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ (thước đo góc chỉ vạch số 0); cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống, khi khung dừng lại họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang rồi ghi lại số chỉ $F_2$ của lực kế và cường độ dòng điện $I$ qua khung dây ở ampe kế. Giai đoạn 2: ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch $60^{\circ}$ (đòn cân nằm ngang), sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là $F_3$, họ nhận thấy $F_3 < F_2$.

Một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ $B$. Trong đó: khung dây (3) gồm $N$ vòng dây, chiều dài cạnh dưới là $L$ được đặt sao cho cạnh này nằm trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U (4); đòn cân (11) được gắn với khung dây và lực kế (13), lực kế được tích hợp vít điều chỉnh để thay đổi độ cao của thân lực kế; đoạn dây (14) có chiều dài không đổi, một đầu gắn với móc lực kế, đầu còn lại gắn với chốt cố định trên mặt hộp. Thước đo góc (9) để xác định góc xoay của khung. Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh đòn cân nằm ngang và ghi lại số chỉ $F_1$ của lực kế. Giai đoạn 1: điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ (thước đo góc chỉ vạch số 0); cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống, khi khung dừng lại họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang rồi ghi lại số chỉ $F_2$ của lực kế và cường độ dòng điện $I$ qua khung dây ở ampe kế. Giai đoạn 2: ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch $60^{\circ}$ (đòn cân nằm ngang), sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là $F_3$, họ nhận thấy $F_3 < F_2$.

Mệnh đề: Giá trị của $B$ cần đo được tính theo công thức $B = \dfrac{F_2 - F_1}{IL}$.

Một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ $B$. Trong đó: khung dây (3) gồm $N$ vòng dây, chiều dài cạnh dưới là $L$ được đặt sao cho cạnh này nằm trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U (4); đòn cân (11) được gắn với khung dây và lực kế (13), lực kế được tích hợp vít điều chỉnh để thay đổi độ cao của thân lực kế; đoạn dây (14) có chiều dài không đổi, một đầu gắn với móc lực kế, đầu còn lại gắn với chốt cố định trên mặt hộp. Thước đo góc (9) để xác định góc xoay của khung. Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh đòn cân nằm ngang và ghi lại số chỉ $F_1$ của lực kế. Giai đoạn 1: điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ (thước đo góc chỉ vạch số 0); cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống, khi khung dừng lại họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang rồi ghi lại số chỉ $F_2$ của lực kế và cường độ dòng điện $I$ qua khung dây ở ampe kế. Giai đoạn 2: ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch $60^{\circ}$ (đòn cân nằm ngang), sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là $F_3$, họ nhận thấy $F_3 < F_2$.

Một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình bên để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện và đo độ lớn cảm ứng từ $B$. Trong đó: khung dây (3) gồm $N$ vòng dây, chiều dài cạnh dưới là $L$ được đặt sao cho cạnh này nằm trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm điện hình chữ U (4); đòn cân (11) được gắn với khung dây và lực kế (13), lực kế được tích hợp vít điều chỉnh để thay đổi độ cao của thân lực kế; đoạn dây (14) có chiều dài không đổi, một đầu gắn với móc lực kế, đầu còn lại gắn với chốt cố định trên mặt hộp. Thước đo góc (9) để xác định góc xoay của khung. Khi chưa có dòng điện, điều chỉnh đòn cân nằm ngang và ghi lại số chỉ $F_1$ của lực kế. Giai đoạn 1: điều chỉnh để mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ (thước đo góc chỉ vạch số 0); cấp điện cho nam châm điện và khung dây thì thấy khung dây dịch chuyển xuống, khi khung dừng lại họ điều chỉnh vít trên lực kế sao cho đòn cân nằm ngang rồi ghi lại số chỉ $F_2$ của lực kế và cường độ dòng điện $I$ qua khung dây ở ampe kế. Giai đoạn 2: ngắt điện, xoay khung dây sao cho thước đo góc chỉ vạch $60^{\circ}$ (đòn cân nằm ngang), sau đó cấp điện cho nam châm và khung dây (số chỉ ampe kế không đổi), lặp lại thao tác điều chỉnh vít trên lực kế để đòn cân nằm ngang thì số chỉ của lực kế ghi lại được là $F_3$, họ nhận thấy $F_3 < F_2$.

Mệnh đề: Giá trị $F_3 < F_2$ chứng tỏ lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nằm ngang đặt trong từ trường phụ thuộc vào góc hợp bởi hướng của vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ và hướng của dòng điện chạy trong đoạn dây.

Dựa vào thí nghiệm chuyển hoá từ công thành nhiệt của James Prescott Joule, một học sinh thiết kế xe đạp tập thể dục cố định có cơ chế chuyển hoá cơ năng thành nhiệt năng để làm nóng nước. Biết rằng thiết bị có thể chuyển hoá 86 % cơ năng tiêu hao thành nhiệt năng. Trong một lần tập bằng xe đạp này, thiết bị đã làm nóng 3,5 kg nước từ $25\,^{\circ}\mathrm{C}$ lên $50\,^{\circ}\mathrm{C}$. Biết nhiệt dung riêng của nước là 1,0 kcal/(kg.K). Tổng cơ năng học sinh đã tiêu hao trong lần tập đó bằng bao nhiêu kilôcalo (kcal) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Một khối kim loại được cung cấp nhiệt lượng để nóng chảy. Trong quá trình này, người ta khảo sát sự phụ thuộc của khối lượng kim loại chưa bị nóng chảy $(m)$ vào nhiệt lượng cung cấp cho khối kim loại $(Q)$. Kết quả thực nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị như hình vẽ bên. (Đồ thị là một đường thẳng giảm dần, đi qua điểm $(0;\,2{,}0)$ với $m$ tính bằng kg và $Q$ tính bằng kJ; các điểm thực nghiệm ứng với $Q = 20$ kJ và $Q = 30$ kJ lần lượt cho $m = 1{,}2$ kg và $m = 0{,}8$ kg.) Nhiệt nóng chảy riêng của kim loại đó bằng bao nhiêu kJ/kg?

Trong quá trình máy lạnh hoạt động, một lượng khí gas xác định trước khi vào máy nén có áp suất 8,6 PSI và nhiệt độ $t$ ($^{\circ}\mathrm{C}$). Sau khi đi qua máy nén, lượng khí này có áp suất là 80 PSI, nhiệt độ là $60\,^{\circ}\mathrm{C}$ và thể tích giảm 8 lần so với trước khi nén. Coi khí gas là khí lí tưởng. Giá trị của $t$ bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Bóng thám không được sử dụng để thu thập dữ liệu khí tượng. Một bóng thám không được bơm khí helium (coi là khí lí tưởng). Vỏ bóng rất mỏng và chỉ chịu được thể tích tối đa là $V_{\max} = 10\ \mathrm{m}^3$. Ở mặt đất, không khí có nhiệt độ $T_0 = 298$ K và áp suất $p_0$, bóng có thể tích $V_0 = 2{,}0\ \mathrm{m}^3$. Khi bóng bay lên cao trong tầng đối lưu, nhiệt độ và áp suất không khí đều giảm theo độ cao với quy luật $T_h = T_0 - 0{,}0065h$ và $p_h = p_0 \cdot e^{-\left(\frac{h \cdot 10^{-3}}{8}\right)}$ ($h$ là độ cao của bóng so với mặt đất, $h$ tính bằng m; $e$ là hằng số với $\ln e = 1$). Biết lượng khí trong bóng không đổi, nhiệt độ và áp suất khí trong bóng luôn bằng nhiệt độ và áp suất không khí bên ngoài. Coi rằng bóng bị nổ trước khi đạt đến độ cao mà tại đó bóng nằm lơ lửng (cân bằng). Độ cao của bóng ngay trước khi bị nổ bằng bao nhiêu kilômet (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Một cuộn dây dẫn gồm $N = 20$ vòng dây, diện tích mỗi vòng là $S = 4{,}8\ \mathrm{cm}^2$. Cuộn dây được đặt trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ $B = 0{,}075$ T. Biết mặt phẳng cuộn dây hợp với các đường sức từ một góc $\alpha = 60^{\circ}$. Từ thông qua cuộn dây này có độ lớn bằng bao nhiêu miliweber (mWb) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Hình bên là sơ đồ cấu tạo của một bộ pickup trong một loại đàn guitar điện. Biết cuộn dây cảm ứng của pickup này gồm $N = 5000$ vòng. Khi dây đàn (bằng thép) dao động để đàn phát ra nốt La có tần số 440 Hz thì từ thông qua cuộn dây biến thiên điều hoà với giá trị cực đại qua mỗi vòng dây là $\Phi_0 = 2{,}0\cdot 10^{-7}$ Wb. Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong cuộn dây bằng bao nhiêu vôn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?