28 câu hỏi 60 phút
Tàu đệm từ là một phương tiện giao thông chạy trên đệm từ trường. Ưu điểm chính của tàu đệm từ so với tàu hỏa là
không cần cung cấp điện năng để hoạt động
hoạt động được trên mọi địa hình
loại bỏ hoàn toàn ma sát giữa xe và đường ray khi chạy
khả năng chịu tải trọng lớn hơn
Đáp án A sai. Vì tàu đệm từ cần điện năng cung cấp cho nam châm điện để tạo lực từ nâng, đẩy và dẫn lái giúp tàu di chuyển. Điện năng là yếu tố cần thiết để tàu hoạt động.
Đáp án B sai. Vì tàu đệm từ yêu cầu một hệ thống đường ray đặc biệt được thiết kế riêng (trên đường ray có lắp đặt hệ thống nam châm điện để tương tác với từ trường của nam châm siêu dẫn đặt trên thành tàu sẽ sinh ra lực đẩy tàu hướng về phía trước).
Đáp án C đúng. Vì tàu đệm từ sử dụng lực từ để nâng tàu lên khỏi đường ray, giúp loại bỏ hoàn toàn ma sát lăn giữa bánh xe và đường ray. Điều này giúp tàu đạt được tốc độ rất cao, vận hành êm ái và giảm hao mòn.
Đáp án D sai. Vì tàu đệm từ có giới hạn về tải trọng do thiết kế nâng từ trường. Tàu hỏa truyền thống có khả năng chịu tải trọng lớn hơn, đặc biệt trong vận chuyển hàng hóa nặng.
Đáp án A sai. Vì tàu đệm từ cần điện năng cung cấp cho nam châm điện để tạo lực từ nâng, đẩy và dẫn lái giúp tàu di chuyển. Điện năng là yếu tố cần thiết để tàu hoạt động.
Đáp án B sai. Vì tàu đệm từ yêu cầu một hệ thống đường ray đặc biệt được thiết kế riêng (trên đường ray có lắp đặt hệ thống nam châm điện để tương tác với từ trường của nam châm siêu dẫn đặt trên thành tàu sẽ sinh ra lực đẩy tàu hướng về phía trước).
Đáp án C đúng. Vì tàu đệm từ sử dụng lực từ để nâng tàu lên khỏi đường ray, giúp loại bỏ hoàn toàn ma sát lăn giữa bánh xe và đường ray. Điều này giúp tàu đạt được tốc độ rất cao, vận hành êm ái và giảm hao mòn.
Đáp án D sai. Vì tàu đệm từ có giới hạn về tải trọng do thiết kế nâng từ trường. Tàu hỏa truyền thống có khả năng chịu tải trọng lớn hơn, đặc biệt trong vận chuyển hàng hóa nặng.
Dùng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện (phương của lực từ luôn vuông góc với mặt phẳng tạo bởi đường sức từ và dây dẫn).
Hình 1 biểu diễn đúng phương và chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện.
Trong ampe kế khung quay, khi có dòng điện chạy qua khung dây đặt trong tù̀ truờng, khung dây sẽ chịu tác dụng của lực từ tạo ra ngẫu lực, moment của ngẫu lực này làm cho khung dây quay một góc nhất định đến khi moment ngẫu lực này cân bằng với momet lực của lò xo xoắn. Nên nhận định B sai, nhận định \(D\) đúng.
Khi cường độ dòng điện qua khung dây tăng thì lực từ tác dụng lên khung dây \((F=B I \ell \cdot \sin (\vec{B} ; \ell))\) tăng, dẫn đến moment ngẫu lực \((M=F.d\)) của lực từ tăng và làm góc lệch của khung dây cũng tăng. Nên nhận định A đúng.
Nếu đổi chiều dòng điện chạy qua khung dây thì lục từ tác dụng lên khung dây cũng đổi chiều, làm cho khung dây quay theo chiều ngược lại. Nên nhận định C đúng.
Tốc độ bay hơi của nước biển trong ruộng muối không phụ thuộc vào thể tích nước biển, vì tốc độ bay hơi chỉ phụ thuộc vào các yếu tố tác động trực tiếp đến mặt thoáng của nước, bao gồm: diện tích mặt thoáng (nếu diện tích mặt thoáng càng lớn thì tốc độ bay hơi càng cao); nhiệt độ của nước biển (khi nhiệt độ nước biển tăng cao làm tăng động năng của các phân tử nước, khi động năng này thắng lực tương tác giữa các phân tử nước giúp chúng thoát ra khỏi mặt thoáng, trở thành các phân tử hơi); tốc độ gió (gió thổi nhanh giúp giảm độ ẩm trên mặt thoáng, tăng tốc độ bay hơi);… Thể tích nước biển chỉ quyết định tổng lượng nước bay hơi sau một khoảng thời gian dài, không ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ bay hơi tại mặt thoáng.
Với \(\Delta U=A+Q\) và \(A>0, Q<0\) thì chất khí nhận công và truyền nhiệt. Và chưa đủ dữ kiện để kết luận nội năng tăng hay giảm.
Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Hai thỏi băng có khối lượng lần lượt là \(\mathrm{m}_{1}(\mathrm{~kg})\) và \(\mathrm{m}_{2}=\mathrm{m}_{1}+0,15(\mathrm{~kg})\) được đặt trong hai nhiệt lượng kế giống hệt nhau. Cấp nhiệt cho hai thỏi băng bằng nguồn nhiệt (dây nung) có cùng công suất \(\mathcal{P}\) không đổi và theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của chúng trong 10 phút. Hình bên dưới là đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của độ chênh lệch nhiệt độ \(\Delta t\) giữa hai nhiệt lượng kế theo thời gian \(\tau\). Các điểm ngắt trong đồ thị tương ứng với các thời điểm \(\tau_{1}=70 \mathrm{~s}, \tau_{2}=95 \mathrm{~s}, \tau_{3}=345 \mathrm{~s}, \tau_{4}=468 \mathrm{~s}, \tau_{5}=600 \mathrm{~s}\).
Cho nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(\lambda=330 \mathrm{~kJ} / \mathrm{kg}\), nhiệt dung riêng của nước đá là \(\mathrm{c}_{1}=2100\) \(\mathrm{J} /(\mathrm{kg} . \mathrm{K})\) và nhiệt dung riêng của nước là \(\mathrm{c}_{2}=4200 \mathrm{~J} /(\mathrm{kg} . \mathrm{K})\).
Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường và nhiệt lượng kế.
Trong khoảng thời gian từ \(\tau=0 \mathrm{~s}\) đến \(\tau_{1}=70 \mathrm{~s}\), nhiệt độ của thỏi băng có khối lượng \(\mathrm{m}_{1}\) tăng đến \(0^{\circ} \mathrm{C}\). Đến thời điểm \(\tau_{3}=345 \mathrm{~s}\), thỏi băng có khối lượng \(\mathrm{m}_{1}\) nóng chảy hoàn toàn
Khối lượng của hai thỏi băng lần lượt là \(\mathrm{m}_{1}=0,42 \mathrm{~kg}, \mathrm{~m}_{2}=0,57 \mathrm{~kg}\)
Công suất của nguồn nhiệt là \(\mathcal{P} \approx 752 \mathrm{~W}\)
Nhiệt độ ban đầu của hai thỏi băng xấp xỉ bằng \(-60^{\circ} \mathrm{C}\)
Một mol khí helium chứa trong một xilanh đậy kín bởi một pit-tông (pit-tông có thể dịch chuyển không ma sát), khối khí thực hiện quá trình biến đổi trạng thái từ \((1) \rightarrow(2) \rightarrow(3)\) theo đồ thị hình bên. Biết rằng ở trạng thái (1), khối khí có thể tích \(10 \cdot 10^{-3} \mathrm{~m}^{3}\) và áp suất \(6.10^{5} \mathrm{~Pa}\). Ở trạng thái (2), khối khí có thể tích \(30 \cdot 10^{-3} \mathrm{~m}^{3}\) và áp suất \(2.10^{5} \mathrm{~Pa}\).
Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (1) xấp xỉ bằng 722 K
Trong quá trình biến đổi trạng thái từ \((1) \rightarrow(2)\), nhiệt độ lớn nhất của khối khí xấp xỉ bằng 963 K
Trong quá trình biến đổi trạng thái từ \((1) \rightarrow(2)\), tỉ số giữa động năng tịnh tiến trung bình (của nguyên tử khí helium) cực đại và cực tiểu là \(\frac{4}{3}\)
Công mà khối khí nhận được trong quá trình biến đổi trạng thái từ (2) \(\rightarrow\) (3) xấp xỉ 5933 J
Xét một đoạn dây dẫn AB đồng chất nằm ngang có khối lượng \(0,015 \mathrm{~kg}\), thẳng và dài \(0,25 \mathrm{~m}\) được treo trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,15 T , các đường sức từ có phương nằm ngang và vuông góc với đoạn dây dẫn AB , có chiều như hình vẽ bên. Lấy \(\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\). Biết lò xo đang ở trạng thái tự nhiên và dây treo không nhiễm từ. Cho độ cứng của lò xo là \(10 \mathrm{~N} / \mathrm{m}\).
Dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn AB khi đó có chiều từ A đến B
Cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn AB khi đó là 4 A
Khi ta đổi chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn AB so với chiều ban đầu thì lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn đó có chiều hướng lên trên
Sau khi ta đổi chiều dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn AB thì lò xo bị biến dạng một đoạn 2 cm
Hạt nhân \({ }_{92}^{235} \mathrm{U}\) hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân \({ }^{95} \mathrm{X}\) và \({ }_{55}^{137} \mathrm{Cs}\) kèm theo giải phóng một số hạt neutron mới. Biết rằng tổng khối lượng các hạt tương tác lớn hơn tổng khối lượng các hạt sản phẩm là \(0,182 \mathrm{amu}\). Cho \(1 \mathrm{amu} . \mathrm{c}^{2}=931,5 \mathrm{MeV}\)
Đây là quá trình nhiệt hạch do tỏa ra năng lượng nhiệt rất lớn
Hạt nhân \(X\) là rubidium \({ }_{37}^{95} \mathrm{Rb}\)
Quá trình này giải phóng kèm theo 3 hạt neutron mới
Năng lượng tỏa ra sau phản ứng là \(169,533 \mathrm{MeV}\)