Đề ôn thi Đánh giá năng lực Đại học Sư phạm Hà Nội môn Vật lý có đáp án - Đề số 8

A. TÔ TRÊN PHIẾU TRẢ LỜI TRẮC NGHIỆM

PHẦN I (3 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu chỉ chọn một phương án.

 Trong công nghệ in 3D, vật liệu in được gia nhiệt để chuyển sang thể lỏng và đùn qua đầu phun để tạo hình từng lớp. Ngay sau khi ra khỏi đầu phun và tiếp xúc với không khí, vật liệu nhanh chóng chuyển từ thể lỏng sang thể rắn để định hình sản phẩm. Các quá trình chuyển thể nào liên quan trực tiếp đến công đoạn sản xuất mô hình theo công nghệ này?

Trong các phát biểu về phản ứng phân hạch dưới đây, phát biểu nào không đúng?

Trong đàn guitar điện, pickup là một thiết bị cảm biến âm thanh được lắp đặt trên cây đàn guitar, giúp chuyển đổi các dao động của dây đàn thành tín hiệu điện. Tín hiệu này sau đó được truyền đến ampli hoặc hệ thống âm thanh để phát ra âm thanh từ đàn guitar như hình. Giả sử rằng một cuộn dây của bộ thu (pickup) có 500 vòng và diện tích mỗi vòng là \(50{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Khi dây đàn dao động, từ trường biến thiên với tần số 440 Hz và cảm ứng từ có độ lớn \(0,04{\rm{\;T}}\). Suất điện động cảm ứng hiệu dụng trong cuộn dây của bộ thu khi dây đàn dao động có độ lớn xấp xỉ bằng

Thanh kim loại dẫn điện có thể lăn không ma sát dọc theo hai đoạn dây dẫn trần không nhiễm từ và được nối vào nguồn điện tạo thành mạch điện như hình vẽ. Khi đóng công tắc K, thanh kim loại sẽ

Xét một khối khí lý tưởng xác định, trong điều kiện thể tích khối khí không đổi. Khi áp suất của khối khí tăng lên gấp đôi thì nhiệt độ tuyệt đối của khối khí phải

Phần II (3 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở từng câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân như hình vẽ. Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là 10 cm. Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(600,16{\rm{\;g}}\). Khi có dòng điện cường độ \(1,53{\rm{A}}\) chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(601,55{\rm{g}}\). Lấy \({\rm{g}} = 9,80{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\).

Nguyên lý hoạt động của máy cyclotron dùng để tăng tốc hạt mang điện như hình bên. Hai hộp rỗng I, II hình chữ D làm bằng đồng lá, hở ở phía cạnh thẳng, rất gần nhau, gọi là hai cực D. Giữa hai cạnh thẳng của hai cực có một điện trường, có thể đảo chiều nhờ dòng điện xoay chiều. Hai cực D đặt trong một từ trường độ lớn cảm ứng từ B (vách bằng đồng sẽ ngăn không cho điện trường xuyên vào hộp), có hướng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Giả sử lúc đầu có một proton xuất phát từ một điểm rất gần với tâm S của máy cyclotron và đi vào hộp I đang mang điện âm. Lúc này, lực từ xuất hiện và làm cho proton chuyển động theo quỹ đạo nửa đường tròn trong hộp I. Sau đó, khi proton quay lại cạnh thẳng của hộp I thì nguồn điện đổi chiều, điện trường sẽ tăng tốc cho proton, proton đi vào hộp II và lực từ lại làm nhiệm vụ như trên, nhưng do vận tốc của proton đã tăng nên bán kính của nửa đường tròn quỹ đạo lúc này lớn hơn trước. Người ta đã chứng minh được rằng, thời gian chuyển động của proton bên trong các hộp luôn không đổi, vì vậy chỉ cần đặt nguồn điện xoay chiều có chu kỳ bằng hai lần thời gian chuyển động của proton trong các hộp D thì proton sẽ được tăng tốc nhiều lần và thu được vận tốc lớn. Đến mép ngoài hộp D, proton được phóng ra ngoài như hình vẽ. Theo tính toán, bán kính quỹ đạo R của proton và tần số dao động \({f_{dd}}\) của dòng điện xoay chiều thỏa mãn các công thức: \(R = \frac{{mv}}{{Bq}}\) và \(qB = 2\pi m{f_{dd}}\), trong đó \({\rm{m}},{\rm{q}},{\rm{v}}\) lần lượt là khối lượng, điện tích, tốc độ của proton. Cho biết \(m = {1,67.10^{ - 27}}{\rm{\;kg}}\), \(q = {1,6.10^{ - 19}}{\rm{C}}\). Một máy cyclotron hoạt động với \({f_{dd}} = 12{\rm{MHz}}\) và bán kính quỹ đạo của proton lúc vừa ra khỏi hộp hộp D là 53 cm.

B. VIẾT TRÊN TỜ GIẤY THI

Phần III (1 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Đối với mỗi câu, thí sinh chỉ viết kết quả (làm tròn và lấy 3 chữ số có nghĩa), không trình bày lời giải.

Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở không đáng kể, một đầu nối vào điện trở \(R = 1,2{\rm{\Omega }}\). Một đoạn dây dẫn MN có chiều dài \(\ell = 20{\rm{\;cm}}\) khối lượng \(m = 2,5{\rm{\;g}}\) điện trở \(r = 0,3{\rm{\Omega }}\) tì vào hai thanh kim loại. Thanh MN có thể trượt không ma sát xuống dưới và luôn luôn vuông góc với hai thanh kim loại đó. Hệ thống đặt trong từ trường đều có hướng vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh kim loại, có cảm ứng từ \(B = 0,2{\rm{\;T}}\), chiều cảm ứng từ như hình vẽ. Biết rằng khi thanh kim loại chuyển động cắt các đường sức từ tạo ra suất điện động cảm ứng trong thanh được xác định là \({e_c} = B\ell v{\rm{sin}}\alpha \). Trong đó B là cảm ứng từ của từ trường, \(\ell \) chiều dài thanh kim loại, v là tốc độ chuyển động của thanh, góc \(\alpha \) là góc tạo bởi \(\vec B\) và hướng chuyển động của thanh. Lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Tốc độ của thanh khi thanh chuyển động thẳng đều là bao nhiêu m/s? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười).

Để pha sữa bột cho con, một người mẹ đã dùng nước lạnh ở \({25^ \circ }{\rm{C}}\) pha với nước nóng ở \({100^ \circ }{\rm{C}}\) để thu được 180 ml nước ấm ở \({37^ \circ }{\rm{C}}.\) Thể tích nước nóng đã dùng là bao nhiêu ml? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị).

Phần IV (3 điểm). Thí sinh trình bày đầy đủ lời giải câu 5, câu 6.

Máy cán vật liệu thô thành lá vật liệu có độ dày được điều chỉnh tự động là một sản phẩm ứng dụng tính chất đâm xuyên của tia phóng xạ (Hình 24.1). Biết rằng, với một nguồn phóng xạ mới, chùm tia phóng xạ sẽ giảm độ phóng xạ n₀ = 8 lần khi đi qua lá thép có độ dày tiêu chuẩn d₀ = 6 mm. Nếu người ta cài đặt máy để cán được lá thép có độ dày d₁ thì độ phóng xạ khi qua lá vật liệu sẽ giảm \({{\rm{n}}_1} = {\rm{n}}_0^{\frac{{{{\rm{d}}_1}}}{{\;{{\rm{d}}_0}}}}\) lần.

a) Độ phóng xạ tới đầu thu sẽ thay đổi như nào khi độ dày lá thép thay đổi từ d₀ sang d₁.

b) Thay nguồn phóng xạ mới bằng một nguồn đã sử dụng một khoảng thời gian bằng chu kì bán rã của nguồn phóng xạ. Nếu các thông số cài đặt vẫn giữ nguyên thì độ độ dày của lá vật liệu sản xuất ra sẽ bằng bao nhiêu? Để độ dày của lá vật liệu sản xuất ra vẫn là giá trị d₀ = 6 mm thì người ta cần hiệu chỉnh máy cán tới độ dày nào?

Năng lượng tỏa ra khi \(500{\rm{g}}\) \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) phân hạch là \(x{.10^{13}}\left( {\rm{J}} \right)\). Tìm giá trị của x (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười).

Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng năng lượng từ các phản ứng phân hạch hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) trên để tạo ra điện năng. Biết công suất của nhà máy là 500 MW, hiệu suất của nhà máy là \(25{\rm{\% }}\). Lượng \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) tiêu thụ trong một năm là bao nhiêu tấn? (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).