Tiêu đề FILE LỜI GIẢI SỐ 24.pdf ✅

THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! SỞ GD & ĐT THANH HÓA LIÊN TRƯỜNG THPT, PT ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2024 – 2025 Môn thi: VẬT LÍ Thời gian: 90 phút (không kể thời gian giao đề) GIÁO VIÊN RA ĐỀ: .................... – Trường .................... GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN: ................................. - Trường ............................. PHẦN 1: TRẮC NGHIỆM NHIỀU LỰA CHỌN (Mỗi câu thí sinh chỉ chọn một phương án đúng) Câu 1: Đồ thị hình bên cho thấy sự thay đổi của thương số V T theo V của bốn khối khí xác định A, B, C và D. Áp suất được giữ không đổi trong suốt quá trình khảo sát. Trong các đường A, B, C, D đường nào biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lý tưởng? A. Đường B B. Đường C C. Đường A D. Đường D Hướng dẫn Đường D là khí lý tưởng, vì V/T không đổi (tuân theo định luật Charles) Câu 2: Sắc quyển của Mặt Trời là một lớp tương đối mỏng giữa quang quyển (lớp mà ta thấy từ Trái Đất) và vùng chuyển tiếp trước khi vào tầng ngoài (corona). Nhiệt độ trong sắc quyển thường vào khoảng từ 4,500 đến 20,000 Kelvin, làm cho các hạt trong đó di chuyển rất nhanh. Xét 1 hạt proton ( 27 1.67 10 kg mp    ) trong vùng sắc quyển có nhiệt độ khoảng 11000K. Tốc độ căn quân phương (RMS) của các hạt proton trong sắc quyển của Mặt Trời tại nhiệt độ này là bao nhiêu? (cho biết Hằng số Boltzmann: 23 kB 1.38 10 J / K    ). A. 16153 m/s. B. 13561 m/s. C. 16513 m/s. D. 15631 m/s. Hướng dẫn Tốc độ căn quân phương của các hạt mang điện trong sắc quyển Mặt Trời có thể ước tính bằng công thức: 3 B rms p k T v m  Với Hằng số Boltzmann: 23 kB 1.38 10 J / K    . V O A B C D Mã đề 687
THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! 27 1.67 10 kg mp    . T 11000 K . Thay số: 23 27 3.1,38.10 .11000 16 1,67.1 5 3 0 1 rms m v s           Câu 3: Câu nào sau đây nói về khí lí tưởng là không đúng? A. Khí lí tưởng là khí mà thể tích của các phân tử có thể bỏ qua. B. Khí lí tưởng là khí mà khối lượng của các phân tử khí có thể bỏ qua. C. Khí lí tưởng là khí mà các phân tử chỉ tương tác khi va chạm. D. Khí lí tưởng là khí có thể gây áp suất lên thành bình. Câu 4: Bình chứa khí nén ở 27 , 40 . C at Một nửa lượng khí trong bình thoát ra và nhiệt độ hạ xuống đến 12 . C Áp suất của khí còn lại trong bình là? A. 10 at. B. 13 at. C. 19 at. D. 25 at. Bài giải - Trạng thái I: 1 1 1 m V T K p at , , 27 273 300 , 40 :     1 1 1 1 m p V RT   (1) - Trạng thái II: 1 2 2 1 2 2 , , 12 273 285 , . 2 m m V V T K p      2 2 2 2 m p V RT   (2) 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 . . . . p V m T m T V p p p V m T m T V     2 285 0,5. .1.40 19 300    p at Vậy: Áp suất của khí còn lại trong bình là 2 p 19at . Câu 5: Một khối khí Helium chứa trong bình có thể tích 5l , áp suất 5 2 1,5.10 N/m , nhiệt độ 27 C.  Nén đẳng áp khối khí để mật độ phân tử tăng gấp hai lần. Nhiệt độ khí sau khi nén là A. o 123 C. B. o 150 C. C. o 327 C. D. o 54 C. Câu 6: Người ta tạo sóng dừng trên một sợi dây căng giữa hai điểm cố định. Hai tần số gần nhau nhất cung tạo ra sóng dừng trên sợi dây là 150 Hz và 200 Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên sợi dây đó là: A. 100 Hz. B. 50 Hz. C. 150 Hz. D. 200Hz. Hướng dẫn Vì hai đầu cố định nên min k 1 k v f f f 200 150 50 2l               Hz Câu 7: Cho hai nguồn kết hợp O1 và O2 cùng pha cùng biên độ, cách nhau 40 cm. Khoảng cách giữa hai điểm cực đại gần nhau nhất là 0,8 cm. Điểm M thuộc miền giao thoa cách O1 một đoạn 25 cm, cách O2 một đoạn 22 cm. Dịch nguồn O2 dọc theo đường thẳng O1O2 ra xa nguồn O1 một đoạn 10 cm. Khi đó điểm M chuyển thành cực tiểu bao nhiêu lần? A. 4. B. 8. C. 6. D. 10. Hướng dẫn O1 O2 M 40 10 d1 = 25 d2 = 22
THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! Khoảng cách giữa hai điểm có biên độ cực đại gần nhau nhất là 0,8 cm: 0,8 1,6cm 2      M là cực tiểu, nên thỏa mãn      d d k 0,5 2 1   Ta thấy rằng d1 luôn luôn không đổi (do nguồn O1 giữ nguyên) 1    d 25cm const Khi dịch nguồn O2: d2 thay đổi, do đó ta phải tìm điều kiện để chặn d2 (tức là chặn k): Khi dịch từ O2 đến / O2 thì khoảng cách từ nguồn O2 đến M thỏa /    MO d MO 2 2 2 Sử dụng định lí hàm cosin cho tam giác O1O2M ta có   cosO 0,8705 1 Sử dụng định lí hàm cosin cho tam giác / O O M 1 2 ta có /   O M 30,8 2 Vậy /       MO d MO 22 d 30,8 2 2 2 2 Thay d2 vào      d d k 0,5 2 1   ta được    2,375 k 3,123 Có 6 giá trị của k thỏa mãn, tức là có 6 điểm dao động với biên độ cực tiểu khi dịch chuyển nguồn O2 ra xa thêm 10 cm. Câu 8: Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc a vào thời gian t như hình vẽ. Ở thời điểm t = 0, vận tốc của chất điểm bằng: A. 1,5 m/s. B. 3 m/s. C. 0,75 m/s. D. 1,5 m/s. Hướng dẫn Từ đồ thị ta thấy:   2 2 25 26 2 .10 24.10 rad/s; 3 T s          và 2 max max max a v v     25 . 3 m/s.    Từ t = 0, đến 2 2.10 12 T t s t       gia tốc ở thời điểm ban đầu: max 0 3 2 a a   ⇒ vận tốc ở thời điểm ban đầu: max 0 1,5 m/s. 2 v v    Câu 9: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng  1 450 nm  và  2 600 nm  . Trên màn quan sát, gọi M và N là hai điểm ở hai phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là bao nhiêu ? A. 4. B. 8. C. 6. D. 10. Hướng dẫn   2 1 2 1 i 2, 4 4 i 4i 3i 4.1,8 7, 2 mm i 1,8 3         Vì gốc tọa độ là một vị trí trùng nên các vị trí trùng khác là x 7,2n   Thay vào điều kiện   5,5 x 22 0,76 7,2n 3,05 n 0;...;3          Có 4 vân sáng trùng Câu 10: Hai bóng đèn thủy tinh giống hệt nhau được nối với nhau bằng một ống thủy tinh mỏng. Khí được nạp vào các bóng đèn này tại điều kiện tiêu chuẩn. Nếu đặt một bóng đèn vào nước đá và một bóng đèn khác đặt vào bồn nước nóng thì áp suất của khí tăng gấp 1,5 lần. Nhiệt độ của nước nóng sẽ là
THI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH THANH HOÁ HOCTOTVATLI.VN – CHUNG TAY VÌ SỰ NGHIỆP GIÁO DỤC TỈNH NHÀ! A. 100∘C. B. 182∘C. C. 256∘C. D. 546∘C. Hướng dẫn p V T Ban đầu p0 2V 273 K 1 (nước đá) 1,5 p0 V 273 K 2 (nước nóng) 1,5 p0 V T pV T = nR ⟹ n = pV RT n=n1+n2 → p0. 2V R273 = 1,5p0V R. 273 + 1,5p0V R. T2 ⟹ T2 = 819K = 546°C Câu 11: Thả đồng thời 0,2kg sắt ở 150C và 450g đồng ở nhiệt độ 250C vào 150g nước ở nhiệt độ 800C. Biết rằng sự hao phí nhiệt vì môi trường là không đáng kể và nhiệt dung riêng của sắt, đồng, nước lần lượt bằng 460 J/kg.K, 400 J/kg.K và 4200 J/kg.K. Khi cân bằng, nhiệt độ của hệ là A. t = 62,4oC B. t = 40oC C. t = 65oC D. t = 23oC Hướng dẫn t = m1c1t1 + m2c2t2 + m3c3t3 m1c1 + m2c2 + m3c3 = 0,2.460.15 + 0,45.400.25 + 0,15.4200.80 0,2.460 + 0,45.400 + 0,15.4200 ≈ 62,4°C Câu 12: Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15∘C. Nhiệt độ của nước tăng lên tới 22, 5∘C. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg. K), của nước là 4180 J/(kg. K). Người ta đã bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế và xác định được nhiệt độ của lò. Nhưng thực ra nhiệt lượng kế có khối lượng là 200 g và làm bằng chất có nhiệt dung riêng là 418 J/(kg. K). Hỏi nhiệt độ mà người ta xác định sai bao nhiêu phần trăm so với nhiệt độ của lò? A. 4,2% B. 4,4% C. 4,0% D. 5,0% Hướng dẫn Kí hiệu: sắt (1), nước (2), nhiệt lượng kế (3) Nhiệt lượng sắt tỏa ra Q1 = m1c1∆t1 = 22,3. 10−3 . 478. (t − 22,5) = 10,6597(t − 22,5) Nhiệt lượng nước thu vào Q2 = m2c2∆t2 = 0,45.4180. (22,5 − 15) = 14107,5(J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào Q3 = m3c3∆t3 = 0,2.418(22,5 − 15) = 627(J) Nhiệt độ người ta xác định Q1 = Q2 ⟹ 10,6594(t − 22,5) = 14107,5 ⟹ t ≈ 1345,98°C Nhiệt độ thực tế của lò Q1 = Q2 ⟹ 10,6594(T − 22,5) = 14107,5 + 627 ⟹ T ≈ 1404,8°C Sai số tương đối ∆t T = T−t T = 1404,8−1345,98 1404,8 ≈ 0,042 = 4,2% Câu 13: Ở nhiệt độ không tuyệt đối, tất cả các chất đều có động năng chuyển động nhiệt của các phân tử A. khác không và thế năng của chúng là tối thiểu. B. bằng không và thế năng của chúng là tối thiểu. C. bằng không và thế năng của chúng cũng bằng không. D. khác không và thế năng của chúng bằng không. Câu 14: Trong các ứng dụng sau, ứng dụng nào là không phải của tia hồng ngoại? A. Dùng để sưởi, sấy đồ vật. B. Dùng trong điều khiển từ xa (Remote). C. Camera quay vào ban đêm. D. Thông tin liên lạc qua vệ tinh. Câu 15: Một mol khí lí tưởng thực hiện chu trình 1-2-3-4 như hình vẽ, trong đó: V1 = 32 lít; T1 = 546 K; T2 = 650 K; T3 =1300 K. Áp suất của chất khí ở trạng thái 3 có giá trị là A. 0,7 atm. B. 2,8 atm. C. 2 atm. D. 1,4 atm.