Đề thi thử Tốt nghiệp THPT năm 2025 môn Vật lí cụm trường miền Bắc - Đề 1
28 câu hỏi 60 phút
Khi ô tô đóng kín cửa và đỗ ngoài trời nắng, nhiệt độ không khí bên trong xe tăng rất cao so với nhiệt độ không khí bên ngoài sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị trong xe. Nguyên nhân gây ra sự tăng nhiệt độ này là do
lượng khí trong ô tô tăng lên nhưng thể tích khối khí không đổi nên nhiệt lượng mà khối khí nhận được chủ yếu làm tăng nội năng của khối khí
thể tích khối khí trong ô tô không đổi nên nhiệt lượng mà khối khí trong ô tô nhận được chủ yếu làm tăng nội năng của khối khí
thể tích khối khí trong ô tô giảm và khối khí nhận nhiệt lượng nên làm cho nội năng của khối khí tăng cao
lượng khí trong ô tô không đổi nhưng thể tích khối khí giảm nên nhiệt lượng và công mà khối khí nhận được làm cho nội năng của khối khí tăng cao
Khi ô tô đóng kín cửa và đỗ ngoài trời nắng, khối khí trong xe được mặt trời chiếu sáng nên khối khí nhận nhiệt lượng (Q > 0). Ô tô đóng kín cửa nên thể tích khối khí không đổi nên khối khí không sinh công (A = 0).
Theo định luật I nhiệt động lực học, ta có: \(U=A+Q=0+Q=Q>0\) nên nội năng của khối khí tăng, làm nhiệt độ khối khí trong xe tăng và cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài.
Danh sách câu hỏi:
Khi ô tô đóng kín cửa và đỗ ngoài trời nắng, khối khí trong xe được mặt trời chiếu sáng nên khối khí nhận nhiệt lượng (Q > 0). Ô tô đóng kín cửa nên thể tích khối khí không đổi nên khối khí không sinh công (A = 0).
Theo định luật I nhiệt động lực học, ta có: \(U=A+Q=0+Q=Q>0\) nên nội năng của khối khí tăng, làm nhiệt độ khối khí trong xe tăng và cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài.
Với cùng một khối lượng của một chất nhưng khi ở các thể khác nhau (rắn, lỏng, khí) thì thể tích và khối lượng riêng (\(D=\frac{m}{V}\)) sẽ khác nhau do sự sắp xếp và khoảng cách giữa các nguyên tử thay đổi. Trật tự của các nguyên tử cũng khác nhau: ở thể rắn, chúng sắp xếp có trật tự; ở thể lỏng, ít trật tự hơn; còn ở thể khí thì chúng chuyển động hỗn loạn.
Kích thước của các nguyên tử là một đại lượng cố định và không thay đổi theo trạng thái của chất.
Do nhiệt độ ban đầu của nước và rượu bằng nhau nên khi nhiệt độ của chúng bằng nhau lần nữa thì độ tăng nhiệt độ DT (K) của chúng cũng bằng nhau.
Khi đó, ta có:
\({{Q}_{1}}={{m}_{n}}.{{c}_{n}}.T={{D}_{n}}.{{V}_{n}}.{{c}_{n}}.T\) \(T=\frac{{{Q}_{1}}}{{{D}_{n}}.{{V}_{n}}.{{c}_{n}}}\)
\({{Q}_{2}}={{m}_{r}}.{{c}_{r}}.T={{D}_{r}}.{{V}_{r}}.{{c}_{r}}.T\) \(T=\frac{{{Q}_{2}}}{{{D}_{r}}.{{V}_{r}}.{{c}_{r}}}\)
Mà: \({{V}_{n}}={{V}_{r}}\)
Suy ra:
\(\frac{{{Q}_{1}}}{{{D}_{n}}.{{c}_{n}}}=\frac{{{Q}_{2}}}{{{D}_{r}}.{{c}_{r}}}\) \(\frac{{{Q}_{1}}}{1000.4200}=\frac{{{Q}_{2}}}{800.2500}\) \({{Q}_{1}}=2,1.{{Q}_{2}}\).
Do đồ thị biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ tuyệt đối của khối khí lí tưởng là đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ O nên quá trình biến đổi trạng thái của khối khí là quá trình đẳng áp. Khi đó, ta có:
\(\frac{{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}\) \({{T}_{1}}=\frac{{{V}_{1}}.{{T}_{2}}}{{{V}_{2}}}=\frac{{{V}_{1}}.360}{{{V}_{1}}+25%{{V}_{1}}}=288\) K.
Trong quá trình biến đổi đẳng nhiệt, ta có:
\({{p}_{1}}.{{V}_{1}}={{p}_{2}}.{{V}_{2}}\)
Mà: \(D=\frac{m}{V}\) \(V=\frac{m}{D}\)
Suy ra: \({{p}_{1}}.\frac{{{m}_{1}}}{{{D}_{1}}}={{p}_{2}}.\frac{{{m}_{2}}}{{{D}_{2}}}\)
Do lượng khí lí tưởng không đổi nên \({{m}_{1}}={{m}_{2}}\).
Suy ra: \(\frac{{{p}_{1}}}{{{D}_{1}}}=\frac{{{p}_{2}}}{{{D}_{2}}}\) hay \(\frac{{{D}_{1}}}{{{p}_{1}}}\) = \(\frac{{{D}_{2}}}{{{p}_{2}}}\).
Câu 8:
Một khung dây dẫn kín có diện tích 24 cm2 gồm 100 vòng dây và quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục D nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức từ của từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,2 T. Điện trở của khung dây dẫn là 1,2 W
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín có độ lớn cực đại là
\({{\text{m}}_{1}}\)
Câu 19:
Để đúc các vật bằng thép, người ta thường phải nấu chảy thép trong lò sử dụng nhiên liệu đốt là than đá với hiệu suất 60%. Trong một lần đúc, người ta đưa thép có khối lượng m (kg) ở nhiệt độ 27 oC vào trong lò. Để nấu chảy hoàn toàn lượng thép trên, người ta đã đốt cháy hết 200 kg than đá. Biết năng suất tỏa nhiệt của than đá là 29.106 J/kg; nhiệt độ nóng chảy, nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt dung riêng ở thể rắn của thép lần lượt là 1 400 °C, 83,7.103 J/kg và 460 J/(kg.K)
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 200 kg than đá là 5,8.109 J
Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là 715280m (J)
Khối lượng của khối thép đã cho là \(\text{m}\approx 4865\) kg
Câu 20:
Hình bên là ngôi nhà dã chiến do Quân đội nhân dân Việt Nam sản xuất. Các cột trụ và thanh đỡ của ngôi nhà được làm bằng các ống cao su rỗng nối thông với nhau tạo thành. Để dựng nhà thì ta cần bơm khí vào để làm căng cứng các ống cao su. Tổng thể tích của các ống cao su là 1,4 m3. Người ta dùng máy bơm có công suất bơm là 1 lít/s để bơm không khí vào. Xem nhiệt độ của khối khí bơm vào thay đổi không đáng kể; nhiệt độ khối khí trong các ống luôn bằng nhiệt độ ngoài trời và bỏ qua sự dãn nở vì nhiệt của các ống cao su. Biết không khí được bơm vào có áp suất 105 Pa ở nhiệt độ 27 °C và ban đầu trong các ống chưa có khí. Để ngôi nhà được vững chắc thì áp suất khối khí trong các ống cao su phải là 6.105 Pa.
Lượng khí được bơm vào trong mỗi giây có số mol xấp xỉ bằng 0,04 mol
Lượng khí đã bơm vào cho đến khi áp suất khối khí đạt 6.105 Pa là 8,4 m3
Thời gian bơm khí kể từ thời điểm bắt đầu bơm đến khi áp suất khối khí đạt 6.105 Pa là 140 phút
Khi nhiệt độ ngoài trời tăng đến 37 °C thì áp suất khối khí trong các ống cao su là 6,2.105 Pa
Câu 21:
Máy biến áp (hình bên) là một thiết bị hoạt động theo nguyên lí cảm ứng điện từ nhằm thay đổi điện áp xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số. Máy biến áp đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Cụ thể, để tối ưu hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng đi xa và giảm thiểu hao phí trong quá trình này, việc sử dụng dòng điện xoay chiều với điện áp cao là cần thiết. Trước khi được truyền đi, điện áp cần được tăng lên thông qua máy tăng áp. Khi đến nơi tiêu thụ như khu công nghiệp hoặc khu dân cư, điện áp được hạ xuống thông qua máy hạ áp để phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Cấu tạo của máy biến áp gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn như hình bên dưới. Lõi thép được chế tạo bởi vật liệu dẫn từ tốt, gồm nhiều lá thép ghép cách điện với nhau. Dây quấn thường làm bằng đồng hoặc nhôm, bên ngoài có bọc cách điện.
Nối cuộn dây sơ cấp của máy biến áp vào một điện áp xoay chiều \({{\text{u}}_{1}}={{\text{U}}_{01}}.\cos \left( \text{ }\!\!\omega\!\!\text{ t}+{{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{\text{u}1}} \right)\) (V) thì trong cuộn sơ cấp sẽ xuất hiện dòng điện sơ cấp \({{\text{i}}_{1}}={{\text{I}}_{01}}.\cos \left( \text{ }\!\!\omega\!\!\text{ t}+{{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{\text{i}1}} \right)\) (A) và sinh ra từ thông \(_{1}\left( \text{t} \right)={{\text{N}}_{1}}{{.}_{0}}.\cos \left( \text{ }\!\!\omega\!\!\text{ t}+\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ } \right)\) (Wb). Từ thông này xuyên qua đồng thời cả hai cuộn dây sơ cấp (\({{\text{N}}_{1}}\) vòng) và thứ cấp (\({{\text{N}}_{2}}\) vòng). Bỏ qua điện trở của dây dẫn trong hai cuộn dây.
Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây thứ cấp là dòng điện xoay chiều
Biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây thứ cấp là \({{\text{e}}_{2}}={{\text{N}}_{2}}_{0}\text{ }\!\!\omega\!\!\text{ }.\sin \left( \text{ }\!\!\omega\!\!\text{ t}+\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ } \right)\) (V)
Câu 22:
Khối lượng của proton, neutron, hạt nhân \({}_{20}^{42}\text{Ca}\) và hạt nhân \({}_{20}^{43}\text{Ca}\) lần lượt là 1,007276 amu, 1,008665 amu, 41,958622 amu, 42,958770 amu. Lấy \(1\text{ }\!\!~\!\!\text{ amu}=931,5\) MeV/c2 và \(\text{e}=1,{{6.10}^{-19}}\) C
Nguyên tử \({}_{20}^{43}\text{Ca}\) và \({}_{20}^{42}\text{Ca}\) đều là đồng vị của nguyên tử \({}_{20}^{40}\text{Ca}\)
Độ hụt khối của hạt nhân \({}_{20}^{43}\text{Ca}\) lớn hơn độ hụt khối của hạt nhân \({}_{20}^{42}\text{Ca}\)
