Bắt đầu từ năm 2025, đề thi tốt nghiệp THPT môn Vật lí tại Việt Nam đã có sự đổi mới quan trọng về nội dung và cấu trúc. Những thay đổi này không chỉ đòi hỏi học sinh và giáo viên phải nắm vững những nội dung kiến thức cần ôn tập, mà còn cần nắm bắt được những kĩ năng mới trong cách làm bài, đặc biệt là trong các câu hỏi dạng Đúng - Si và cách làm tròn số sao cho chính xác trong các câu hỏi dạng trả lời ngắn.
Trong bối cảnh Bộ Giáo dục và Đào tạo mới công bố Đề thi tham khảo môn Vật lí kì thi tốt nghiệp THPT từ năm 2025, tôi xin được chia sẻ tới các bạn bài viết giải chi tiết đề tham khảo môn Vật lí kì thi tốt nghiệp THPT từ năm 2025 nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết của học sinh trong việc làm quen và rèn luyện với đề thi mới. Bài viết không chỉ cung cấp giải pháp chi tiết mà còn có những cách tiếp cận sáng tạo, giúp học sinh hiểu rõ bản chất của vấn đề và biết cách vận dụng hiệu quả các kiến thức đã học.
Điểm đặc biệt của bài viết là cập nhật những phương pháp làm bài mới nhất: từ việc suy luận logic trong các câu hỏi Đúng - Sai đến cách làm tròn số chính xác theo quy định của đề thi trong các câu hỏi dạng trả lời ngắn. Đây sẽ là tài liệu hữu ích để các bạn học sinh chuẩn bị tốt hơn cho kỳ thi tốt nghiệp THPT sắp tới, nâng cao tính tự tin và đạt kết quả cao.
👉 Đề thi thử tốt nghiệp THPT theo mẫu 2025 môn Vật lý - Đề chất lượng cao - Đề số 1👉 Đề thi thử tốt nghiệp THPT theo mẫu 2025 môn Vật lý - Đề chất lượng cao - Đề số 2
Đề tham khảo môn Vật lí kì thi tốt nghiệp THPT từ năm 2025
Giải chi tiết đề tham khảo môn Vật lí kì thi tốt nghiệp THPT từ năm 2025
Phần I. Câu hỏi trắc nghiệm 4 lựa chọn
Câu 1. Quá trình một chất chuyển từ thể lỏng sang thể khí được gọi là quá trình
A. nóng chảy.
B. hóa hơi.
C. hóa lỏng.
D. đông đặc.
Quá trình một chất lỏng chuyển sang thể khí (hơi) được gọi là quá trình hóa hơi.
Câu 2. Biển báo nào dưới đây cảnh báo khu vực có chất phóng xạ?
Những biển báo này thường xuất hiện trong các môi trường công nghiệp, phòng thí nghiệm, hoặc những nơi tiềm ẩn các mối nguy hiểm đối với con người.
A. Biển báo nguy hiểm điện giật (Electric Shock Hazard): Hình tam giác màu vàng với biểu tượng tia sét, cảnh báo nguy cơ về điện giật hoặc điện áp cao.
B. Biển báo nguy hiểm phóng xạ (Radiation Hazard): Hình tam giác màu vàng với biểu tượng phóng xạ, cảnh báo khu vực có vật liệu phóng xạ hoặc nguy cơ phơi nhiễm phóng xạ.
C. Biển báo nguy hiểm sinh học (Biohazard Warning): Hình tam giác màu vàng với biểu tượng sinh học, cảnh báo nguy hiểm từ các tác nhân sinh học, chẳng hạn như virus, vi khuẩn, hay các chất thải sinh học có thể gây nhiễm trùng.
D. Biển báo cảnh báo chung (General Warning): Hình tam giác màu vàng với dấu chấm than, biểu thị một nguy cơ hoặc tình huống cần thận trọng nhưng không chỉ rõ một mối nguy cụ thể nào.
Câu 3. Hình bên là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một máy sưởi dùng nước nóng. Nước nóng được bơm vào ống bên trong máy, hệ thống tản nhiệt được gắn với ống này. Không khí lạnh được hút vào trong máy sưởi bằng quạt và được làm ấm lên nhờ hệ thống tản nhiệt. Mỗi giờ có $575\ \text{kg}$ nước nóng được bơm qua máy. Biết nhiệt độ của nước giảm $5\text{,}0\ \text{°C}$ khi đi qua máy; nhiệt dung riêng của nước là $c=4180\ \text{J/(kg.K)}$.
Nhiệt độ của nước giảm bao nhiêu kelvin khi đi qua máy sưởi?
A. 5 K.
B. 278 K.
C. 268 K.
D. 4 K.
Mấy câu dạng mô tả dài dòng này, thường là do người ra đề muốn có sự lồng ghép ứng dụng thực tế vào đề thi. Chúng ta chỉ cần đọc những dữ kiện cơ bản. Đó là nước nóng truyền nhiệt vào máy để thành nước ấm. Kiến thức về truyền nhiệt, nhiệt lượng.
Câu này chỉ đơn giản là đổi nhiệt độ Celsius ($^{\circ}\text{C}$) sang nhiệt độ Kelvin (K). Đó là
$$5\text{,}0\ \text{°C}=5+273=278\ \text{K}$$
Câu 4. Chung dữ kiện với câu 3. Câu hỏi là:
Nhiệt lượng tỏa ra từ nước trong mỗi giờ là
A. 12 MJ.
B. 670 MJ.
C. 2,5 MJ.
D. 21 kJ.
Nhiệt lượng được tính \begin{align} Q&=mc\Delta t\\ &=575\cdot 4180\cdot 5\\ &=12\cdot10^6\ \text{J}=12\ \text{MJ} \end{align} Nhận xét: Câu hỏi dạng này nên đưa vào Phần II, ở đó một nội dung với nhiều câu hỏi. Lời dẫn dài dòng, hình vẽ nhiều chi tiết, làm cho học sinh mất quá nhiều thời gian. Nên nhớ, chỉ có 50 phút cho 28 câu hỏi. Với tôi, câu này chủ yếu đọc đề và xem hình, mất hơn 5 phút.
Câu 5. Một vật đang được làm lạnh sao cho thê tích của vật không thay đổi. Nội năng của vật
A. tănglên.
B. giảm đi.
C. không thay đổi.
D. tăng lên rồi giảm đi.
Áp dụng định luật I nhiệt động lực học $$\Delta U=Q+A$$ Thể tích không đổi nên $A=0$, trong khi vật được làm lạnh tức là nó truyền nhiệt lượng cho vật khác, tức là $Q\lt0$. Suy ra $\Delta U\lt0$, tức là nội năng giảm.
Câu 6. Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất bằng áp suất khí quyền. Nếu giữ nhiệt độ của khối khí đó không đổi và làm cho áp suất của nó bằng một nửa áp suất khí quyền thì thể tích của khối khí
A. bằng một nửa giá trị ban đầu.
B. bằng hai lần giá trị ban đầu.
C. bằng giá trị ban đầu.
D. bằng bốn lần giá trị ban đầu.
Trong quá trình đẳng nhiệt, thể tích và áp suất tỉ lệ nghịch với nhau. Ở đây, áp suất giảm đi một nửa thì thể tích tăng lên gấp đôi (tăng lên hai lần).
Câu 7. Gọi $p$, $V$ và $T$ lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Công thức nào sau đây mô tả đúng định luật Charles?
A. $pV= \text{hằng số}$.
B. $\frac{V}{T}= \text{hằng số}$.
C. $VT= \text{hằng số}$.
D. $\frac{p}{T}= \text{hằng số}$.
Định luật Charles nói về quá trình đẳng áp, theo đó thì thể tích và nhiệt độ tuyệt đối tỉ lệ thuận với nhau, tức là tỉ số của chúng là hằng số.
Câu 8. Khi chưa đóng cửa, không khí bên trong ô tô có nhiệt độ là $25\ \text{°C}$. Sau khi đóng cửa và đỗ ô tô dưới trời nắng một thời gian, nhiệt độ không khí trong ô tô là $55\ \text{°C}$. So với số mol khí trong ô tô ngay khi vừa đóng cửa, phần trăm số mol khí đã thoát ra là
A. $9\text{%}$.
B. $91\text{%}$.
C. $10\text{%}$.
D. $55\text{%}$.
Ở đây, thể tích khí là dung tích trong ô tô, nó không thay đổi. Còn áp suất, trường hợp này chúng ta cũng phải thừa nhận nó không thay đổi, bởi vì thực ra ô tô không phải một bình kín, nó vẫn thông với bên ngoài (mặc dù sự trao đổi không khí với bên ngoài không nhiều). Vậy nên áp suất khí trong ô tô được giữ bằng áp suất khí quyển (Điều này có vẻ chưa đúng lắm). Tóm lại khí trong ô tô khi mới đóng cửa ($T_1=25+273=298\ \text{K}$) và sau khi đóng cửa và đõ dưới nắng ($T_1=55+273=328\ \text{K}$) có thể tích và áp suất bằng nhau, ta viết phương trình trạng thái cho hai khối khí này: $$\frac{pV}{T_1}=n_1R\\ \frac{pV}{T_2}=n_2R\\ \frac{T_2}{T_1}=\frac{n_1}{n_2}\\ \Rightarrow \frac{n_1-n_2}{n_1}=\frac{T_2-T_1}{T_2}=0\text{,}1 $$
Câu 9. Trong sóng điện từ, cường độ điện trường $\vec{E}$ và cảm ứng từ $\vec{B}$
A. ngược chiều nhau.
B. cùng chiều nhau.
C. tạo với nhau góc 45°.
D. tạo với nhau góc 90°.
Chúng ta tham khảo trực tiếp SGK bằng đoạn trích sau đây:
Câu 10. Một khung dây dẫn phẳng có diện tích $S$, gồm $N$ vòng dây quay đều với tốc độ góc $\omega$ quanh trục có định vuông góc với cảm ứng từ $\vec{B}$ của từ trường đều (hình bên).
Nối hai đầu khung dây với điện trở $R$ thành một mạch kín, trong mạch sẽ
A. xuất hiện dòng điện không đổi.
B. không xuất hiện dòng điện.
C. xuất hiện dòng điện xoay chiều.
D. xuất hiện dòng điện có cường độ lớn dần.
Suất điện động cảm ứng trong khung dây là suất điện động biến thiên điều hòa (gọi là suất điện động xoay chiều) $$e=E_0\cos{\left(\omega t+\varphi\right)}$$ Khi nối hai đầu khung dây với điện trở $R$ thành mạch kín thì trong mạch có dòng điện xoay chiều.
Câu 11. Dữ kiện và hình vẽ như câu 10.
Suất điện động cực đại xuất hiện trong khung dây nói trên là
A. $E_0=NBS$.
B. $E_0=\frac{NBS}{R}$.
C. $E_0=NBS\omega$.
D. $E_0=\frac{NBS\omega}{R}$.
Từ thông cực đại qua khung dây là $$\Phi_0=NBS$$ Suất điện động cực đại là $$E_0=NBS\omega$$
Câu 12. Bốn đoạn dây dẫn a, b, c, d có cùng chiều dài được đặt trong từ trường đều (hình bên). Các dòng điện chạy trong bốn đoạn dây dẫn này có cùng cường độ $I$. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nào là mạnh nhất?
A. Đoạn a.
B. Đoạn b.
C. Đoạn c.
D. Đoạn d.
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây là $$F=BIl\sin{\alpha}$$ Trong đó các đoạn dây có chiều dài $l$ như nhau, có cùng cường độ dòng điện $I$ chạy qua. Vậy lực từ chỉ khác nhau do góc $\alpha$ hợp bởi các đoạn dây với các đường sức từ trường. Cụ thể $\alpha_a=90^0$ cũng là góc lớn nhất, nên $\sin{\alpha_a}=1$ cũng có giá trị lớn nhất, và tất nhiên lực $F_a$ cũng lớn nhất.
Câu 13. Khi nói về từ trường, phát biểu nào sau đây sai?
A. Từ trường là trường lực gây ra bởi dòng điện hoặc nam châm.
B. Cảm ứng từ tại một điểm đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực tại điểm đó.
C. Từ trường tác dụng lực từ lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.
D. Phương của lực từ tại một điểm trùng với phương tiếp tuyến của đường sức từ tại điểm đó.
Lực từ luôn vuông góc với $\vec{B}$, trong khi $\vec{B}$ trùng với tiếp tuyến của đường sức tại điểm tác dụng lực, suy ra lực từ phải vuông góc với tiếp tuyến của đường sức.
Câu 14. Khi bác sĩ đang siêu âm người bệnh (hình bên), đầu dò của máy siêu âm phát ra
A. ta X.
B. sóng siêu âm.
C. sóng ánh sáng.
D. tia gamma.
Nghe cái tên là biết 😀
Câu 15. Số nucleon có trong hạt nhân ${^{39}_{19}}\text{K}$ là
A. 19.
B. 20.
C. 39.
D. 58.
Số hạt nucleon trong một hạt nhân là tổng số neutron và số proton, tức là số khối. Nếu hạt nhân ${^A_Z}\text{X}$ thì số đó là $A$. Ở đây $A=39$.
Câu 16. Hạt nhân càng bền vững nếu nó có
A. khối lượng càng lớn.
B. độ hụt khối càng lớn.
C. năng lượng liên kết càng lớn.
D. năng lượng liên kết riêng càng lớn.
Cái này phải thuộc nhé 😆
Câu 17. Trong hình bên, $\text{N}$ là một mẫu phóng xạ được đặt trong một điện trường đều do hai bản kim loại phẳng song song và tích điện trái dâu tạo ra. Các tia phóng xạ phát ra từ $\text{N}$ đập vào màn huỳnh quang $\text{F}$ gây ra các châm sáng. Hệ thông được đặt trong chân không. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Chấm sáng tại $\text{S}$ do tia $\beta^-$ gây ra.
B. Hầu hết các tia $\gamma$ gây ra chẩm sáng tại $\text{T}$.
C. Chấm sáng tại $\text{Q}$ có thể do tia $\alpha$ gây ra.
D. Hầu hết các tỉa $\beta^+$ bị chắn bởi tờ giấy $\text{G}$.
+ Tia $\beta^-$ là hạt electron nên mang điện tích âm, nó luôn lệch về phía bản dương. Trong khi muốn đến được S trên màn, nó phải truyền thẳng.
+ Tia $\gamma$ là sóng điện từ (các hạt photon), chúng không mang điện nên khi đi trong điện trường chúng truyền thẳng. Tức là hầu hết chúng sẽ đến điểm $\text{S}$ trên màn.
+ Tia $\alpha$ là hạt nhân ${^4_2}\text{He}$, nó mang điện tích dương nên luôn lệch về phía bản âm. Điểm $\text{Q}$ có thể do các tia $\alpha$ gây ra là đúng.
+ Các tia $\beta$ có thể xuyên qua tờ giấy dày đến $1\ \text{mm}$, nó chỉ bị chặn lại bởi tấm nhôm dày khoảng $1\ \text{mm}$.
Câu 18. Khi chụp cộng hưởng từ, để máy ghi nhận thông tin chính xác và tránh nguy hiểm, phải bỏ trang sức kim loại khỏi cơ thể người bệnh. Giả sử có một vòng kim loại nằm trong máy sao cho mặt phẳng của vòng vuông góc với cảm ứng từ của từ trường do máy tạo ra khi chụp. Biết bán kính và điện trở của vòng này lần lượt là $3\text{,}9\ \text{cm}$ và $0\text{,}010\ \Omega$. Nếu trong $0\text{,}40\ \text{s}$, độ lớn của cảm ứng từ này giảm đều từ $1\text{,}80\ \text{T}$ xuống $0\text{,}20\ \text{T}$ thì cường độ dòng điện trong vòng kim loại này là
A. $76\ \text{A}$.
B. $19\ \text{A}$.
C. $85\ \text{A}$.
D. $38\ \text{A}$.
Từ trường do máy chụp cộng hưởng từ gây ra biến thiên, làm cho từ thông qua vòng kim loại biến thiên, sinh ra suất điện động cảm ứng có độ lớn \begin{align} E&=\left|\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|\\ &=S\left|\frac{\Delta B}{\Delta t}\right|\\ &=\pi r^2\left|\frac{B_2-B_1}{\Delta t}\right|\\ \end{align} Cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng kim loại có độ lớn là \begin{align} I&=\frac{E}{R}\\ &=\pi r^2\left|\frac{B_2-B_1}{\Delta t R}\right|\\ &=\pi \left(3.9\times10^{-2}\right)^2\left|\frac{0.2-1.8}{0.4\times 0.01}\right|\\ &=1.91\ \text{A} \end{align}
Phần II. Câu hỏi trắc nghiệm Đúng - Sai
Câu 1. Có thể sử dụng bộ thí nghiệm (hình bên) đề tìm hiểu về mốiliên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi.
a) Trình tự thí nghiệm: Nén (giữ nguyên nhiệt độ) khí trong xilanh; Ghi giá trị thể tích và giá trị áp suất khí; Lặp lại các thao tác.
b) Với kết quả thu được ở bảng bên, công thức liên hệ áp suất theo thể tích là $p=\frac{23}{V}$ đo bằng $\text{bar}$ ($1\ \text{bar} = 10^5\ \text{Pa}$), $V$ đo bằng $\text{cm}^3$.
c) Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là $8\cdot 10^{-4}\ \text{mol}$.
d) Thí nghiệm này đã chứng minh được định luật Boyle.
+ Với quy trình như ý a) là hoàn toàn đúng.
+ Ta có thể thử bằng cách tính tích $pV$, nếu hàng nào cũng cho giá trị bằng 23 thì đúng. Kết quả là
$$
1.04\times 22=22.88\\
1.14\times 20=22.8\\
1.29\times 18=23.22\\
1.43\times16=22.88\\
1.64\times14=22.96
$$
Với kết quả này ta có thể coi quy luật $p=\frac{23}{V}$ là đúng.
+ Ta quan sát nhiệt kế thấy số chỉ $t=23.5\ ^{\circ}\text{C}$, áp dụng phương trình trạng thái
$$pV=nRT$$
Suy ra
\begin{align}
n&=\frac{pV}{RT}\\
&=\frac{23\cdot10^{-6}\cdot10^5}{8.31\cdot\left(23.5+273\right)}\\
&=9.33\cdot10^{-4}\ \text{mol}
\end{align}
Kết quả $n=8\cdot10^{-4}\ \text{mol}$ là sai.
+ Thí nghiệm này mới cho một vài kết quả đơn lẻ, chưa chính xác, nó không thể chứng minh được định luật Boyle. Tức là ý d) sai.
Câu 2. Đề xác định các chất trong một mẫu, người ta dùng một máy được gọi là máy quang phổ khối (khối phố kế, hình bên). Khi cho mẫu vào máy này, hạt có khối lượng $m$ bị ion hóa sẽ mang điện tích $q$. Sau đó, hạt được tăng tốc đến tốc độ $v$ nhờ hiệu điện thế $U$. Tiếp theo, hạt sẽ chuyển động vào vùng từ trường theo phương vuông góc với cảm ứng từ $\vec{B}$. Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn $F = Bv|q|$ có phương vuông góc với cảm ứng từ $\vec{B}$ và với vận tốc $\vec{v}$ của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là $r$. Dựa trên tỉ số $\frac{|q|}{m}$ có thể xác định được các chất trong mẫu.
a) Tốc độ của hạt bị thay đổi do tác dụng của từ trường trong máy.
b) Bỏ qua tốc độ ban đầu của hạt. Sau khi được tăng tốc bởi hiệu điện thế $U$, tốc độ của hạt là $v=\sqrt{\frac{2|q|U}{m}}$.
c) Tỉ số giữa độ lớn điện tích và khối lượng của hạt là $\frac{|q|}{m}=\frac{2U}{Br^2}$.
d) Biết $U = 3\text{,}00\ \text{kV}$; $B = 3\text{,}00\ \text{T}$; $1\ \text{amu} = 1\text{,}66\cdot10^{-27}\ \text{kg}$: $|e| = 1\text{,}60\cdot10^{-19}\ \text{C}$. Bán kính quỹ đạo của ion âm ${^{35}}\text{Cl}^-$ trong vùng có trường là $r = 0\text{,}0156\ \text{m}$.
+ Lực từ luôn vuông góc với vận tốc nên nó chỉ làm thay đổi hướng của vận tốc mà không làm thay đổi tốc độ của hạt, tức là a) sai.
+ Ban đầu động năng của hạt bằng $0$, sau khi đi qua hiệu điện thế $U$, lực điện trường thực hiện công có độ lớn $A=|q|U$ lên hạt, làm động năng của nó tăng lên đến $\frac{1}{2}mv^2$. Áp dụng định lý động năng:
$$|q|U=\frac{1}{2}mv^2\\
\Rightarrow v=\sqrt{\frac{2|q|U}{m}}
$$
Vậy b) đúng.
+ Lực từ luôn vuông góc với vận tốc, trong khi chỉ có nó tác dụng lên hạt, nên nó đóng vai trò lực hướng tâm
$$Bv|q|=m\frac{v^2}{r}$$
Thay $v=\sqrt{\frac{2|q|U}{m}}$ vào ta suy ra được
$$\frac{|q|}{m}=\frac{2U}{B^2r^2}$$
Vậy c) sai.
+ Bán kính quỹ đạo
\begin{align}
r=\sqrt{\frac{2Um}{B^2|q|}}
\end{align}
Khối lượng ion ${^{35}}\text{Cl}^-$ xấp xỉ bằng khối lượng nguyên tử $\text{Cl}$ và xấp xỉ bằng $35\ \text{amu}$.
Ngoài ra cần biết ion ${^{35}}\text{Cl}^-$ thừa một e nên điện tích của nó có độ lớn bằng $|e| = 1\text{,}60\cdot10^{-19}\ \text{C}$.
Có thể tính được $r$
\begin{align}
r&=\sqrt{\frac{2Um}{B^2|q|}}\\
&=\sqrt{\frac{2\cdot 3000\cdot35\cdot1\text{,}66\cdot10^{-27}}{3^2\cdot1\text{,}60\cdot10^{-19}}}\\
&=0.015559\ \text{m}
\end{align}
Vậy d) đúng.
Câu 3. Một nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên hệ giữa sự thay đổi nội năng của một khối khí xác định và nhiệt độ của nó. Họ đã thực hiện các nội dung sau: (I) Chuẩn bị các dụng cụ: Xilanh có pit-tông và cảm biến nhiệt độ (hình vẽ); (II) Họ cho rằng khi làm thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh bằng cách tăng, giảm thể tích thì nhiệt độ của khối khí thay đổi; (III) Họ đã làm thí nghiệm nén khối khí trong xilanh và thu được kết quả là nhiệt độ khối khí tăng lên; (IV) Họ kết luận rằng thí nghiệm này đã chứng minh được nội dung ở (II).
a) Nội dung (I) thể hiện việc thực hiện một phần kế hoạch nghiên cứu.
b) Nội dung (II) là giả thuyết của nhóm học sinh.
c) Nội dung (III) là đủ đề đưa ra kết luận (IV).
d) Trong thí nghiệm ở nội dung (III), nội năng của khối khí tăng lên là do khối khí đã nhận công.
Đây là câu hỏi về phương pháp thực nghiệm.
+ Nội dung (I) thể hiện việc thực hiện một phần kế hoạch nghiên cứu: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm.
+ (II) đúng là Giả thuyết của các bạn học sinh: Trong phần (II), nhóm học sinh đã giả định rằng khi thay đổi nội năng của khối khí bằng cách tăng hoặc giảm thể tích, thì nhiệt độ của khối khí sẽ thay đổi. Đây là một tuyên bố có thể kiểm chứng được qua thí nghiệm và chưa được xác định là đúng hay sai.
+ Trong giả thuyết (II) có đề cập đến việc tăng thể tích khí, trong khi (III) chỉ có việc nén (giảm thể tích). Điều này cho thấy (III) chưa thể chứng minh giả thuyết (II).
+ Chúng ta lập luận dựa vào định luật I nhiệt động lực học $\Delta U=Q+A$.
Ban đầu không có sự chênh lệch nhiệt độ giữa khí và môi trường ngoài. Sau khi khí bị nén thì nhiệt độ tăng, tức là nhiệt độ khí luôn lớn hơn nhiệt độ môi trường, khí chỉ truyền nhiệt lượng ra môi trường mà không thể có sự truyền nhiệt từ môi trường cho khí. Vậy là công mà khí nhận được sẽ làm cho nội năng khí tăng lên (và có thể truyền một phần nhiệt lượng ra môi trường). Ý d) đúng.
Câu 4. Đồng vị xenon $\left({^{133}_{54}}\text{Xe}\right)$ là chất phóng xạ $\beta^-$ có chu kì bán rã là 5,24 ngày. Trong y học, hỗn
hợp khí chứa xenon được sử dụng đề đánh giá độ thông khí của phổi người bệnh. Một người bệnh được chỉ định sử dụng liều xenon có độ phóng xạ $3.18\cdot10^8\ \text{Bq}$. Coi rằng 85.0% lượng xenon trong liều đó lắng đọng tại phổi. Người bệnh được chụp ảnh phổi lần thứ nhất ngay sau khi hít khí và lần thứ hai sau đó 24,0 giờ. Biết khối lượng mol nguyên tử của xenon là 133 g/mol.
a) Hạt nhân ${^{133}_{54}}\text{Xe}$ phóng ra hạt electron đề biến đổi thành hạt nhân ${^{133}_{55}}\text{Cs}$.
b) Hằng số phóng xạ của ${^{133}_{54}}\text{Xe}$ là $0.132\ \text{s}^{-1}$.
c) Khối lượng ${^{133}_{54}}\text{Xe}$ có trong liều mà người bệnh đã hít vào là $0.0459\ \mu\text{g}$.
d) Sau khi dùng thuốc 24,0 giờ, lượng ${^{133}_{54}}\text{Xe}$ đã lắng đọng tại phổi có độ phóng xạ là $2.79\cdot10^8\ \text{Bq}$.
+ Phản ứng hạt nhân:
$${^{133}_{54}}\text{Xe}\rightarrow {^0_{-1}}\text{e}^-+{^A_Z}\text{X}\\
A=133-0=133, Z=54-\left(-1\right)=55
$$
Vậy ${^A_Z}\text{X}$ chính là ${^{133}_{55}}\text{Cs}$, a) đúng.
+ Hằng số phóng xạ được tính
\begin{align}
\lambda&=\frac{\ln{2}}{T}\\
&=\frac{\ln{2}}{5.24\times24\times3600}\\
&=1.53\times10^{-6}\ \text{s}^{-1}
\end{align}
Vậy b) sai.
+ Khối lượng $m$ của chất ${^{133}_{54}}\text{Xe}$ được tính theo số hạt $N$ của nó trong liều:
$$m_0=N_0\times\frac{M}{N_\text{A}}$$
Với số hạt $N_0$ được tính theo độ phóng xạ $H_0$
$$H_0=\lambda N_0\\
N_0=\frac{H_0}{\lambda}$$
Vậy
\begin{align}
m_0&=\frac{H_0}{\lambda}\times\frac{M}{N_\text{A}}\\
&=\frac{3.18\times10^8}{1.53\times10^{-6}}\times\frac{133}{6.02\times10^{23}}\\
&=0.0459\times10^{-6}\ \text{g}\\
&=0.0459\ \mu\text{g}
\end{align}
Vậy c) đúng.
+ Khi mới hít liều vào, độ phóng xạ của lượng Xe lắng đọng ở phổi là
$$H_0^{'}=0.85H_0$$
Độ phóng xạ của lượng Xe lắng đọng trong phổi sau $t=24\ \text{h}=1\ \text{ngày}$ là
\begin{align}
H&=H_0^{'}\times2^{-\frac{t}{T}}\\
&=0.85\times3.18\times10^8\times2^{-\frac{1}{5.24}}\\
&=2.73\times10^8\ \text{Bq}
\end{align}
Vậy d) sai.
Phần III. Câu hỏi trả lời ngắn
Câu 1. Thông thường, phổi của một người trưởng thành có thể tích khoảng 5,7 lít. Biết không khí trong phổi có áp suất bằng áp suất khí quyền (101 kPa) và nhiệt độ là 37 °C. Giả sử số phân tử khí oxygen chiêm 21% số phân tử không khí có trong phổi. Số phân tử oxygen có trong phổi là $x\cdot10^{22}$. Tìm $x$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).
Số phân tử không khí trong phổi $$N_\text{kk}=N_\text{A}\frac{pV}{RT}$$ Số phân tử Oxi trong phổi \begin{align} N_\text{oxi}&=0.21N_\text{kk}\\ &0=0.21\times6.02\times10^{23}\times\frac{101\times10^3\times5.7\times10^{-3}}{8.31\times310}\\ &=2.825\times10^{22} \end{align} Vậy $x=2.825$, nhưng theo yêu cầu bài toán, phải làm tròn $x$ đến chữ số hàng phần mười, tức là $x=2.8$.
Câu 2. Lấy dữ kiện của câu 1. Khi người đó hít sâu, giả sử không khí trong phổi có $1.4\times10^{23}$ phân tử. Dung tích phổi khi đó là bao nhiêu lít (làm tròn kêt quả đên chữ sô hàng phân mười)?
Vì áp suất vẫn là $p=101\ \text{kPa}$ và nhiệt độ vẫn là $T=310\ \text{K}$, ta có thể tính thể tích \begin{align} V&=\frac{N'RT}{N_\text{A}p}\\ &=\frac{1.4\times10^{23}\times8.31\times310}{6.02\times10^{23}\times101\times10^3}\\ &=0.00593\ \text{m}^3\\ &=5,9\ l \end{align}
Câu 3. Một dây dẫn thẳng nằm ngang, được dùng để truyền tải dòng điện xoay chiều đi xa. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là $106\ \text{A}$. Cường độ dòng điện cực đại trong dây dẫn trên là bao nhiêu ampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
\begin{align} I_0&=I\sqrt{2}\\ &=106\sqrt{2}\\ &=149.9\ \text{A}\\ &\approx 150\ \text{A} \end{align}
Câu 4. Lấy dữ kiện câu 3. Tại khu vực dây dẫn đi qua, thành phần nằm ngang của cảm ứng từ của từ trường Trái Đất (có độ lớn $B = 1.8\times10^{-5}\ \text{T}$) tạo với dây dẫn một góc sao cho lực từ do thành phần nằm ngang này tác dụng lên mỗi mét chiều dài dây dẫn có thời điểm đạt độ lớn cực đại. Độ lớn cực đại này là bao nhiêu miliniutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Lực từ cực đại khi cảm ứng từ vuông góc với dây dẫn. Khi đó \begin{align} F_\text{max}&=BI_0l\\ &=1.8\times10^{-5}\times149.9\times1\\ &=2.6982\times10^{-3}\ \text{A}\\ &\approx 2.7\ \text{mA} \end{align}
Câu 5. Công suất phát điện của một nhà máy điện hạt nhân là 1060 MW ở hiệu suất 35%. Coi rằng mỗi hạt nhân ${^{235}_{92}}\text{U}$ phân hạch tỏa ra năng lượng là 203 MeV. Biết $1\ \text{eV} = 1.60\times10^{-19}\ \text{J}$. Khối lượng mol nguyên tử của ${^{235}_{92}}\text{U}$ là 235 g/mol. Trong một giây, số nguyên tử ${^{235}_{92}}\text{U}$ trong lò phản ứng đã phân hạch là $x\cdot10^{19}$. Tìm giá trị của $x$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).
Công suất phân hạch là $P_0$ thì $P=0.35P_0$ hay $P_0=\frac{100}{35}P$, ta có $$\frac{100}{35}P=nE\\ n=\frac{100\times1060\times10^6}{35\times203\times1.6\times10^{-13}}=9.3\cdot10^{19}\\ x=9.3$$
Câu 6. Lấy dữ kiện câu 5. Biết chỉ có 80% số nguyên tử ${^{235}_{92}}\text{U}$ phân hạch. Nhà máy điện hạt nhân nói trên sẽ sử dụng hết
220 kg ${^{235}_{92}}\text{U}$ trong bao nhiêu ngày (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
Gọi $n_0$ là tổng số hạt nhân ${^{235}_{92}}\text{U}$ cần sử dụng trong mỗi giây thì $$n=0.8n_0\\ n_0=\frac{5}{4}n $$ Trong $m= 220\ \text{kg}$ ${^{235}_{92}}\text{U}$ có số hạt nhân là $$N=N_\text{A}\frac{m}{M}$$ Thời gian sử dụng $m= 220\ \text{kg}$ ${^{235}_{92}}\text{U}$ là \begin{align} t&=\frac{N}{n_0}\\ &=\frac{mN_\text{A}}{\frac{5}{4}nM}\\ &=\frac{220\times10^3\times6.02\times10^{23}}{\frac{5}{4}9.3\cdot10^{19}\times235}\\ &=4847952\ \text{s}\\ &\approx56\ \text{ngày} \end{align}
