Đối với mỗi câu, thí sinh chỉ viết kết quả (làm tròn và lấy 3 chữ số có nghĩa), không trình bày lời giải.

Một cái chai có chứa một phần nước, cột không khí trong chai có chiều cao 19,5 cm. Khi thổi ở miệng chai, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng với nút sóng ở mặt nước và bụng sóng ở miệng chai. Cho tốc độ truyền sống âm trong không khí bằng 343 m/s. Tần số sóng dừng nhỏ nhất của cột không khí trong chai bằng bao nhiêu Hz?

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở từng câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Một ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ là tạo ra âm thanh trong đàn guitar điện. Bộ cảm ứng (pickup) của guitar điện, gồm cuộn dây và một nam châm vĩnh cửu, được đặt gần dãy đàn bằng thép có thể nhiễm từ (hình bên). Khi gảy đàn, đoạn dây đàn bị nhiễm từ dao động và tạo ra suất điện động cảm ứng trong cuộn dây. Tín hiệu điện được đưa đến bộ khuếch đại rồi đến loa tạo ra âm thanh mà chúng ta nghe được.

a) Khi gảy đàn, đoạn dây đàn bị nhiễm từ dao động tạo ra sự biến thiên tử thông qua cuộn dây.

b) Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây làm dây đàn dao động, phát ra âm thanh.

c) Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây có tần số không phụ thuộc vào tần số dao động của dây đàn.

d) Khi dây đàn được gảy mạnh, tốc độ biến đổi từ thông qua cuộn dây lớn, dẫn tới giá trị cực đại của suất điện động cảm ứng lớn.

Thi sinh trình bày đầy đủ lời giải

Vào thế kỷ XIX, Lord Kelvin đã đưa ra phương pháp “ống đo độ sâu” để đo độ sâu dưới mặt nước biển. Với phương pháp này, người ta sử dụng một ống chứa không khí có một đầu bịt kín, một đầu để hở. Thành trong của ống được phủ một lớp bột. Trong quá trình ống được đưa xuống nước tới độ sâu h (tính từ mặt nước), lượng không khí trong ống luôn không đổi. Khi ống được đưa trở lại trên mặt nước, bằng cách đo chiều dài đoạn ống đã bị rửa trôi bột, người ta có thể xác định được độ sâu h. Coi không khí trong ống là khí lí tưởng và nhiệt độ của nó không đổi. Cho biết khi ống được đưa xuống dưới nước, áp suất không khí p trong ống tăng lên theo công thức \[p = {p_0} + \rho gh\], với p₀ là áp suất khí quyển trên mặt nước, \[\rho \] là khối lượng riêng của nước, g là gia tốc trọng trường.

a) Giải thích tại sao bột trong ống không bị nước rửa trôi hết mà chỉ bị rửa trôi một phần.

b) Một nhà khoa học sử dụng phương pháp “ống đo độ sâu” để nghiên cứu tập tính lặn của một loài chim biển. Nhà khoa học gắn các ống có chiều dài 6,5 cm vào các con chim. Khi chúng trở lại mặt nước, nhà khoa học thu hồi các ống và đo chiều dài đoạn ống đã bị rửa trôi bột. Kết quả cho thấy nước đã rửa trôi bột một đoạn dài lớn nhất 1,5 cm tính từ đầu hở của ống. Cho \[{p_0} = {1,013.10^5}Pa,\rho = 1030\,\,kg/{m^3},g = 9,80\,\,m/{s^2}.\] Tính độ sâu lớn nhất mà loài chim này lặn xuống.

Một học sinh bố trí một thí nghiệm như hình bên. Khi đóng khóa K, bạn học sinh nhận thấy phần dây dẫn AB, nằm giữa hai cực P và Q của nam châm móng ngựa, bị kéo xuống phía dưới. Kết luận nào sau đây đúng?

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở từng câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Vào những ngày lạnh, cơ thể con người cần tiêu hao năng lượng qua đường hô hấp nhiều hơn những ngày ấm do cơ thể phải làm ấm không khí trước khi đưa vào phổi. Xét vào một ngày lạnh, không khí bên ngoài có nhiệt độ –10,0°C. Một người có nhiệt độ cơ thể 37,0°C, hít vào 20 lần trong một phút, mỗi lần hít vào đưa 0,500 lít không khí vào phổi (không khí khi vào phổi được làm ấm đến nhiệt độ cơ thể). Năng lượng cơ thể người đó tiêu hao để làm ấm không khi hít vào trong ngày đó (24 giờ) chiếm 7,23% tổng năng lượng hoạt động trong 24 giờ. Biết không khí có khối lượng riêng 1,30 kg/m³ và có nhiệt dung riêng 1,02.10³ J/(kg.K).

a) Nhiệt độ cơ thể người đó theo thang kelvin bằng 273 K.

b) Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng 1 kg không khi tăng thêm 1°C bằng 1,02.10³ J. c) Nhiệt lượng cơ thể tiêu hao do làm ấm không khi sau mỗi lần hít vào bằng 24,5 J.

d) Tổng năng lượng hoạt động trong 24 giờ bằng 9,76.10⁴ J.

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở từng câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Khi khảo sát dao động điều hòa của con lắc đơn, một nhóm học sinh đưa ra giả thuyết: “Chu kì dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài dây treo và không phụ thuộc vào biên độ dao động". Để kiểm tra giả thuyết, nhóm học sinh đã chuẩn bị các dụng cụ gồm: một quả nặng nhỏ, dây treo nhẹ không giãn, giá đỡ, thước đo độ dài, đồng hồ bấm giây. Họ dùng giá đỡ treo quả nặng vào đầu sợi dây tạo thành con lắc đơn. Họ kích thích cho con lắc dao động tự do trong mặt phẳng thẳng đứng bằng cách kéo quả nặng lệch khỏi vị trí cân bằng một góc \[{\alpha _0}\] nhỏ (với \[{\alpha _0}\] <10°) sau đó thả nhẹ. Họ đo chu kì dao động bằng cách dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 dao động liên tiếp và lấy giá trị đọc được chia cho 10 (lấy trung bình). Kết quả cho thấy: khi tăng chiều dài 1 của dây treo thì chu kì dao động T cũng tăng; khi giữ nguyên chiều dài dây nhưng thay đổi góc \[{\alpha _0}\] (\[{\alpha _0}\] <10°) thì chu kì dao động không thay đổi.

a) Dụng cụ thí nghiệm của nhóm học sinh cần có các quả nặng khác nhau.

b) Việc đo chu kì trung bình từ nhiều dao động là một phương pháp hợp lí để giảm sai số. c) Kết quả thí nghiệm cho thấy chu kì dao động tăng tỉ lệ thuận với chiều dài dây treo.

d) Kết quả thí nghiệm cho thấy chu kì dao động không phụ thuộc vào biên độ dao động nhỏ.