Một áp kế hình cầu thuỷ tinh gắn với một ống nhỏ AB có tiết diện \(0,1{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Biết ở \(0^\circ {\rm{C}}\), giọt thuỷ ngân cách A 30 cm. Coi dung tích của bình không đổi.

Câu 21:

Một học sinh sử dụng thiết lập trong hình vẽ để nghiên cứu dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây điện từ khi một nam châm vĩnh cửu rơi qua nó. Khi một dòng điện chạy qua cảm biến dòng điện từ A đến B, sẽ thu được giá trị đọc dương. Đồ thị cho thấy kết quả sau khi nam châm được thả ở một độ cao nhất định.

A.

Đầu Y của nam châm vĩnh cửu là cực nam

B.

Khi nam châm bắt đầu rơi xuống, xuất hiện dòng điện trong ống dây làm nó trở thành một nam châm điện có đầu đóng vai trò là cực bắc

C.

Trong quá trình rơi, hai cực của nam châm điện bị đảo cực một lần

D.

Độ lớn của dòng điện ở đỉnh “âm” cao hơn ở đỉnh “dương” là do tốc độ của nam châm càng về sau càng tăng dần, làm tốc độ biến thiên của từ trường qua cuộn dây tăng lên

Lời giải:

Đáp án đúng: Sai, Đúng, Đúng, Đúng

a) Đầu Y của nam châm vĩnh cửu là cực nam → Sai, đầu Y của nam châm vĩnh cữu là cực bắc.

Đáp án đúng là Sai.

b) Khi nam châm bắt đầu rơi xuống, xuất hiện dòng điện trong ống dây làm nó trở thành một nam châm điện có đầu đóng vai trò là cực bắc → Đúng.

Đáp án đúng là Đúng.

c) Trong quá trình rơi, hai cực của nam châm điện bị đảo cực một lần → Đúng.

Đáp án đúng là Đúng.

d) Độ lớn của dòng điện ở đỉnh “âm” cao hơn ở đỉnh “dương” là do tốc độ của nam châm càng về sau càng tăng dần, làm tốc độ biến thiên của từ trường qua cuộn dây tăng lên → Đúng.

Đáp án đúng là Đúng.

Câu 22:

Tuổi của một mẫu đá chứa potassium\( - 40\) (\(K - 40\)) có thể được ước tính bằng cách quan sát hoạt động của nó, potassium\( - 40\) phân rã \({\beta ^ + }\)để tạo ra đồng vị bền argon. Độ phóng xạ của một mẫu được tìm thấy là 1,6 Bq trong khi độ phóng xạ ban đầu của một loại đá tương tự có cùng khối lượng là \(4,8\;Bq\). Chu kì bán rã của potassium\( - 40\) là \(1,3 \cdot {10^9}\) năm

A.

Hằng số phóng xạ của potassium\( - 40\) là \(1,69 \cdot {10^{ - 17}}\;{s^{ - 1}}\)

B.

Số nguyên tử potassium\( - 40\) có trong mẫu đá tìm thấy ở thời điểm hiện tại là \(9,94 \cdot {10^{16}}\) hạt

C.

Tuổi của mẫu đá khoảng \(3,06\) tỉ năm

D.

Khi hình thành mẫu đá chứa đồng vị argon, biết các sản phẩm phóng xạ đều nằm lại trong mẫu đá, tỉ lệ số nguyên tử của argon và potassium\( - 40\) trong mẫu đá hiện tại là \(2\)

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Sai, Sai, Đúng

a) Hằng số phóng xạ của potassium\( - 40\) là \(1,69 \cdot {10^{ - 17}}\;{s^{ - 1}}\) → Đúng, hằng số phóng xạ của potassium\( - 40\) là:

\(\lambda = \frac{{\ln 2}}{{1,3 \cdot {{10}^9} \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3600}} = 1,69 \cdot {10^{ - 17}}{s^{ - 1}}\)

Đáp án đúng là Đúng.

b) Số nguyên tử potassium\( - 40\) có trong mẫu đá tìm thấy ở thời điểm hiện tại là \(9,94 \cdot {10^{16}}\) hạt → Sai, số nguyên tử Potassium \( - 40\) có trong mẫu đá tìm thấy trong mẫu đá ở thời điểm hiện tại là:

\(N = \frac{H}{\lambda } = \frac{{1,6}}{{1,69 \cdot {{10}^{ - 17}}}} = 9,47 \cdot {10^{16}}\) hạt

Đáp án đúng là Sai.

c) Tuổi của mẫu đá khoảng \(3,06\) tỉ năm → Sai, ta có:

\(H = {H_0} \cdot {2^{ - \frac{t}{T}}} \Leftrightarrow 1,6 = 4,8 \cdot {2^{ - \frac{t}{{1,3 \cdot {{10}^9}}}}}\)

\(\Rightarrow \) Tuổi của mẫu đá là \(t = 2,06\) tỉ năm.

Đáp án đúng là Sai.

d) Khi hình thành mẫu đá chứa đồng vị argon, biết các sản phẩm phóng xạ đều nằm lại trong mẫu đá, tỉ lệ số nguyên tử của argon và potassium\( - 40\) trong mẫu đá hiện tại là \(2\) → Đúng, tỉ lệ số nguyên tử potassium và argon trong mẫu đá hiện tại là:

\(\frac{{{N_{Ar}}}}{{{N_{Po}}}} = \frac{{1 - {2^{ - \frac{{2,06 \cdot {{10}^9}}}{{1,3 \cdot {{10}^9}}}}}}}{{{2^{ - \frac{{2,06 \cdot {{10}^9}}}{{1,3 \cdot {{10}^9}}}}}}} = 2\)

Đáp án đúng là Đúng.

Câu 23:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 1 và câu 2: Coi rằng chiều cao của cột thủy ngân trong nhiệt kế thủy ngân thay đổi đều theo thang nhiệt độ Celsius. Ứng với hai vạch có nhiệt độ là \(0^\circ C\) và \(100^\circ C\) thì chiĉ̀u cao của cột thủy ngân trong nhiệt kế tương ứng là \(3{~\rm{ }}cm\) và \(23{~\rm{ }}cm.\)

Câu 1: Khi nhiệt độ tăng thêm \(1^\circ C\) thì chiều cao của cột thủy ngân tăng thêm bao nhiêu cm (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần chục)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 0,2

\(100^\circ C\) ứng với \(23 - 3 = 20\,cm \Rightarrow \) Khi nhiệt độ tăng thêm \(1^\circ C\) thì chiều cao thủy ngân tăng thêm \(0,2\,~cm\).

Đáp án đúng là 0,2.

Câu 24:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 1 và câu 2: Coi rằng chiều cao của cột thủy ngân trong nhiệt kế thủy ngân thay đổi đều theo thang nhiệt độ Celsius. Ứng với hai vạch có nhiệt độ là \(0^\circ C\) và \(100^\circ C\) thì chiĉ̀u cao của cột thủy ngân trong nhiệt kế tương ứng là \(3{~\rm{ }}cm\) và \(23{~\rm{ }}cm.\)

Câu 2: Khi sử dụng nhiệt kế này để đo nhiệt độ của một vật thấy cột thủy ngân cao \(11,2~\,cm.\) Theo thang nhiệt Kelvin, nhiệt độ của vật là bao nhiêu (kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 322

\(\frac{{{t_1}}}{{{t_2}}} = \frac{{{h_1}}}{{{h_2}}} \Leftrightarrow \frac{{100}}{{{t_2}}} = \frac{{23}}{{11,2}} \Rightarrow {t_2} = 48,7^\circ C \Rightarrow {T_2} = 322\,K\)

Đáp án đúng là 322.

Câu 25:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 3 và câu 4: Một xilanh được lắp pittông chứa \(0,2{~\rm{ }}mol\) khí lý tưởng ở áp suất \({10^{5\,}}~Pa\) và nhiệt độ \(301{~\rm{ }}K.\) Khí được biến đổi qua các bước sau:

(1) Đầu tiên được đun nóng ở áp suất không đổi đến \(400\,K.\)

(2) Nén ở nhiệt độ không đổi \(400\,K\) đến khi về thể tích ban đầu.

(3) Làm lạnh ở thể tích không đổi về đến áp suất ban đầu là \({10^{5\,}}Pa\) và nhiệt độ là \(301\,K.\)

Câu 3: Thể tích ban đầu của lượng khí là bao nhiêu lít (kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 5

Áp dụng phương trình Claperon:

\(pV = nRT \Leftrightarrow V = \frac{{nRT}}{p} = \frac{{0,2 \cdot 8,31 \cdot 301}}{{{{10}^5}}} = 5 \cdot {10^{ - 3}}{m^3} = 5\,lít\)

Đáp án đúng là 5.

Câu 26:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 3 và câu 4: Một xilanh được lắp pittông chứa \(0,2{~\rm{ }}mol\) khí lý tưởng ở áp suất \({10^{5\,}}~Pa\) và nhiệt độ \(301{~\rm{ }}K.\) Khí được biến đổi qua các bước sau:

(1) Đầu tiên được đun nóng ở áp suất không đổi đến \(400\,K.\)

(2) Nén ở nhiệt độ không đổi \(400\,K\) đến khi về thể tích ban đầu.

(3) Làm lạnh ở thể tích không đổi về đến áp suất ban đầu là \({10^{5\,}}Pa\) và nhiệt độ là \(301\,K.\)

Câu 4: Áp suất sau khi quá trình (2) hoàn tất là \(x{.10^5}\,Pa\). Tìm \(x\) (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)

Lời giải: