Đáp án & Lời giải chi tiết: [9Study] Đề thi thử TSA năm 2027 - Mã đề 18 - Vật lý môn Tư duy khoa học - Vật lí 2027 (Đánh giá Tư duy (TSA))

Câu 1

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 1-7

Một sinh viên thực hiện ba nghiên cứu để đo tốc độ trung bình của một ô tô điều khiển từ xa khi lắp các loại bánh xe khác nhau, chuyển động trên một máng thẳng dài 90 feet (kí hiệu ft – đơn vị đo chiều dài). Các nghiên cứu được tiến hành trong một căn phòng có nhiệt độ được giữ không đổi ở 59 °F. Thời gian ô tô đi từ đầu máng đến cuối máng được đo bằng đồng hồ bấm giây. Bề mặt máng được đưa trở lại trạng thái ban đầu sau mỗi lần thử nghiệm; ngoài việc thay bánh xe, không có thay đổi nào khác đối với ô tô và ắc quy của ô tô được sạc đầy trước mỗi lần thử nghiệm.

Nghiên cứu 1

Ô tô được lắp bánh xe cao su cứng, có rãnh sâu và được đặt tại đầu máng. Cho xe chạy, đồng thời bấm nút START trên đồng hồ; khi xe đi qua mốc 90 ft thì bấm nút STOP. Kết quả mỗi thử nghiệm và giá trị trung bình được ghi trong Bảng 1.

Hình minh họa

Nghiên cứu 2

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh. Kết quả được ghi trong Bảng 2.

Hình minh họa

Nghiên cứu 3

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su cứng có các đinh tán. Kết quả được ghi trong Bảng 3.

Hình minh họa

Gọi $t_A$ , $t_B$ , $t_C$ lần lượt là thời gian trung bình để ô tô đi hết máng khi lắp bánh xe cao su cứng có đinh tán, bánh xe cao su cứng có rãnh sâu và bánh xe cao su mềm, nhẵn. Hệ thức nào sau đây đúng?

A

$t_B\approx 2t_A$ .

B

$t_A\approx 2t_B$ .

C

$t_C\approx 2t_A$ .

D

$t_B\approx 2t_C$ .

Lời giải

Chọn A

Từ các bảng: $t_A=14{,}2$ s; $t_B=27{,}6$ s; $t_C=61{,}4$ s.

⇒ $\frac{t_B}{t_A}=\frac{27{,}6}{14{,}2}\approx 1{,}94\approx 2$ ⇒ $t_B\approx 2t_A$ .

Các hệ thức còn lại: $\frac{t_C}{t_A}\approx 4{,}3$ ; $\frac{t_B}{t_C}\approx 0{,}45$ ⇒ không thỏa mãn.

Câu 2

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 1-7

Một sinh viên thực hiện ba nghiên cứu để đo tốc độ trung bình của một ô tô điều khiển từ xa khi lắp các loại bánh xe khác nhau, chuyển động trên một máng thẳng dài 90 feet (kí hiệu ft – đơn vị đo chiều dài). Các nghiên cứu được tiến hành trong một căn phòng có nhiệt độ được giữ không đổi ở 59 °F. Thời gian ô tô đi từ đầu máng đến cuối máng được đo bằng đồng hồ bấm giây. Bề mặt máng được đưa trở lại trạng thái ban đầu sau mỗi lần thử nghiệm; ngoài việc thay bánh xe, không có thay đổi nào khác đối với ô tô và ắc quy của ô tô được sạc đầy trước mỗi lần thử nghiệm.

Nghiên cứu 1

Ô tô được lắp bánh xe cao su cứng, có rãnh sâu và được đặt tại đầu máng. Cho xe chạy, đồng thời bấm nút START trên đồng hồ; khi xe đi qua mốc 90 ft thì bấm nút STOP. Kết quả mỗi thử nghiệm và giá trị trung bình được ghi trong Bảng 1.

Hình minh họa

Nghiên cứu 2

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh. Kết quả được ghi trong Bảng 2.

Hình minh họa

Nghiên cứu 3

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su cứng có các đinh tán. Kết quả được ghi trong Bảng 3.

Hình minh họa

Bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh tạo ra [1]_____ giữa bánh xe và mặt máng nhỏ nên tốc độ trung bình của ô tô khi lắp loại bánh xe này là [2]_____ trong ba nghiên cứu.

A

lực ma sát

B

lực hướng tâm

C

lớn nhất

D

nhỏ nhất

Đáp án đúng: lực ma sát — nhỏ nhất

Lời giải

Lực đẩy ô tô tiến lên là lực ma sát giữa bánh xe và mặt máng; bánh xe nhẵn, không rãnh ⇒ lực ma sát nhỏ, bánh dễ trượt ⇒ [1]: A.

Bảng 2 có tốc độ trung bình 1,47 ft/s, nhỏ nhất trong ba bảng ⇒ [2]: D.

Câu 3

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 1-7

Một sinh viên thực hiện ba nghiên cứu để đo tốc độ trung bình của một ô tô điều khiển từ xa khi lắp các loại bánh xe khác nhau, chuyển động trên một máng thẳng dài 90 feet (kí hiệu ft – đơn vị đo chiều dài). Các nghiên cứu được tiến hành trong một căn phòng có nhiệt độ được giữ không đổi ở 59 °F. Thời gian ô tô đi từ đầu máng đến cuối máng được đo bằng đồng hồ bấm giây. Bề mặt máng được đưa trở lại trạng thái ban đầu sau mỗi lần thử nghiệm; ngoài việc thay bánh xe, không có thay đổi nào khác đối với ô tô và ắc quy của ô tô được sạc đầy trước mỗi lần thử nghiệm.

Nghiên cứu 1

Ô tô được lắp bánh xe cao su cứng, có rãnh sâu và được đặt tại đầu máng. Cho xe chạy, đồng thời bấm nút START trên đồng hồ; khi xe đi qua mốc 90 ft thì bấm nút STOP. Kết quả mỗi thử nghiệm và giá trị trung bình được ghi trong Bảng 1.

Hình minh họa

Nghiên cứu 2

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh. Kết quả được ghi trong Bảng 2.

Hình minh họa

Nghiên cứu 3

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su cứng có các đinh tán. Kết quả được ghi trong Bảng 3.

Hình minh họa

Biết trong thang nhiệt độ Fahrenheit, nhiệt độ của nước đá đang tan là 32 °F và của nước đang sôi (ở áp suất tiêu chuẩn) là 212 °F. Nhiệt độ của căn phòng trong các nghiên cứu trên là bao nhiêu độ C?

Đáp án đúng: 15

Lời giải

Đáp án: 15

Khoảng 0 °C → 100 °C ứng với 32 °F → 212 °F ⇒ $t(^{\circ}C)=\frac{100}{180}\cdot (t(^{\circ}F)-32)$ .

⇒ $t=\frac{5}{9}\cdot (59-32)=15$ °C.

Câu 4

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 1-7

Một sinh viên thực hiện ba nghiên cứu để đo tốc độ trung bình của một ô tô điều khiển từ xa khi lắp các loại bánh xe khác nhau, chuyển động trên một máng thẳng dài 90 feet (kí hiệu ft – đơn vị đo chiều dài). Các nghiên cứu được tiến hành trong một căn phòng có nhiệt độ được giữ không đổi ở 59 °F. Thời gian ô tô đi từ đầu máng đến cuối máng được đo bằng đồng hồ bấm giây. Bề mặt máng được đưa trở lại trạng thái ban đầu sau mỗi lần thử nghiệm; ngoài việc thay bánh xe, không có thay đổi nào khác đối với ô tô và ắc quy của ô tô được sạc đầy trước mỗi lần thử nghiệm.

Nghiên cứu 1

Ô tô được lắp bánh xe cao su cứng, có rãnh sâu và được đặt tại đầu máng. Cho xe chạy, đồng thời bấm nút START trên đồng hồ; khi xe đi qua mốc 90 ft thì bấm nút STOP. Kết quả mỗi thử nghiệm và giá trị trung bình được ghi trong Bảng 1.

Hình minh họa

Nghiên cứu 2

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh. Kết quả được ghi trong Bảng 2.

Hình minh họa

Nghiên cứu 3

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su cứng có các đinh tán. Kết quả được ghi trong Bảng 3.

Hình minh họa

Biết 1 ft = 0,3048 m. Tốc độ trung bình của ô tô khi lắp bánh xe cao su cứng có đinh tán là bao nhiêu m/s?

Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Đáp án đúng: 1,94

Lời giải

Đáp án: 1,94

Từ Bảng 3: $v=6{,}36$ ft/s.

⇒ $v=6{,}36\cdot 0{,}3048\approx 1{,}94$ m/s.

Câu 5

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 1-7

Một sinh viên thực hiện ba nghiên cứu để đo tốc độ trung bình của một ô tô điều khiển từ xa khi lắp các loại bánh xe khác nhau, chuyển động trên một máng thẳng dài 90 feet (kí hiệu ft – đơn vị đo chiều dài). Các nghiên cứu được tiến hành trong một căn phòng có nhiệt độ được giữ không đổi ở 59 °F. Thời gian ô tô đi từ đầu máng đến cuối máng được đo bằng đồng hồ bấm giây. Bề mặt máng được đưa trở lại trạng thái ban đầu sau mỗi lần thử nghiệm; ngoài việc thay bánh xe, không có thay đổi nào khác đối với ô tô và ắc quy của ô tô được sạc đầy trước mỗi lần thử nghiệm.

Nghiên cứu 1

Ô tô được lắp bánh xe cao su cứng, có rãnh sâu và được đặt tại đầu máng. Cho xe chạy, đồng thời bấm nút START trên đồng hồ; khi xe đi qua mốc 90 ft thì bấm nút STOP. Kết quả mỗi thử nghiệm và giá trị trung bình được ghi trong Bảng 1.

Hình minh họa

Nghiên cứu 2

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh. Kết quả được ghi trong Bảng 2.

Hình minh họa

Nghiên cứu 3

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su cứng có các đinh tán. Kết quả được ghi trong Bảng 3.

Hình minh họa

Ô tô điều khiển từ xa sử dụng loại bánh xe nào sau đây có tốc độ trung bình nhỏ nhất?

A

Bánh xe cao su cứng có đinh tán.

B

Bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh.

C

Bánh xe cao su cứng có rãnh sâu.

D

Tốc độ trung bình của xe như nhau với các loại bánh xe khác nhau.

Lời giải

Chọn B

Tốc độ trung bình: Bảng 1 là 3,26 ft/s; Bảng 2 là 1,47 ft/s; Bảng 3 là 6,36 ft/s ⇒ nhỏ nhất ở Nghiên cứu 2 (bánh xe cao su mềm, nhẵn).

Câu 6

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 1-7

Một sinh viên thực hiện ba nghiên cứu để đo tốc độ trung bình của một ô tô điều khiển từ xa khi lắp các loại bánh xe khác nhau, chuyển động trên một máng thẳng dài 90 feet (kí hiệu ft – đơn vị đo chiều dài). Các nghiên cứu được tiến hành trong một căn phòng có nhiệt độ được giữ không đổi ở 59 °F. Thời gian ô tô đi từ đầu máng đến cuối máng được đo bằng đồng hồ bấm giây. Bề mặt máng được đưa trở lại trạng thái ban đầu sau mỗi lần thử nghiệm; ngoài việc thay bánh xe, không có thay đổi nào khác đối với ô tô và ắc quy của ô tô được sạc đầy trước mỗi lần thử nghiệm.

Nghiên cứu 1

Ô tô được lắp bánh xe cao su cứng, có rãnh sâu và được đặt tại đầu máng. Cho xe chạy, đồng thời bấm nút START trên đồng hồ; khi xe đi qua mốc 90 ft thì bấm nút STOP. Kết quả mỗi thử nghiệm và giá trị trung bình được ghi trong Bảng 1.

Hình minh họa

Nghiên cứu 2

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh. Kết quả được ghi trong Bảng 2.

Hình minh họa

Nghiên cứu 3

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su cứng có các đinh tán. Kết quả được ghi trong Bảng 3.

Hình minh họa

Nếu thay máng bằng một máng thẳng cùng loại dài 120 ft và ô tô vẫn lắp bánh xe cao su cứng có rãnh sâu, chuyển động với tốc độ trung bình như ở Nghiên cứu 1 thì thời gian ô tô đi hết máng xấp xỉ bằng

A

36,8 s.

B

27,6 s.

C

18,9 s.

D

81,6 s.

Lời giải

Chọn A

Từ Bảng 1: $v=3{,}26$ ft/s.

⇒ $t=\frac{s}{v}=\frac{120}{3{,}26}\approx 36{,}8$ s.

Câu 7

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 1-7

Một sinh viên thực hiện ba nghiên cứu để đo tốc độ trung bình của một ô tô điều khiển từ xa khi lắp các loại bánh xe khác nhau, chuyển động trên một máng thẳng dài 90 feet (kí hiệu ft – đơn vị đo chiều dài). Các nghiên cứu được tiến hành trong một căn phòng có nhiệt độ được giữ không đổi ở 59 °F. Thời gian ô tô đi từ đầu máng đến cuối máng được đo bằng đồng hồ bấm giây. Bề mặt máng được đưa trở lại trạng thái ban đầu sau mỗi lần thử nghiệm; ngoài việc thay bánh xe, không có thay đổi nào khác đối với ô tô và ắc quy của ô tô được sạc đầy trước mỗi lần thử nghiệm.

Nghiên cứu 1

Ô tô được lắp bánh xe cao su cứng, có rãnh sâu và được đặt tại đầu máng. Cho xe chạy, đồng thời bấm nút START trên đồng hồ; khi xe đi qua mốc 90 ft thì bấm nút STOP. Kết quả mỗi thử nghiệm và giá trị trung bình được ghi trong Bảng 1.

Hình minh họa

Nghiên cứu 2

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su mềm, nhẵn và không có rãnh. Kết quả được ghi trong Bảng 2.

Hình minh họa

Nghiên cứu 3

Lặp lại các bước như Nghiên cứu 1, nhưng ô tô được lắp bánh xe cao su cứng có các đinh tán. Kết quả được ghi trong Bảng 3.

Hình minh họa

Trong Nghiên cứu 3, tốc độ của ô tô ở thử nghiệm 3 nhỏ hơn tốc độ trung bình của cả ba thử nghiệm.

A

Đúng

B

Sai

Lời giải

Chọn A

Từ Bảng 3: tốc độ ở thử nghiệm 3 là 6,21 ft/s; tốc độ trung bình là 6,36 ft/s.

Mà $6{,}21<6{,}36$ ⇒ nhận định đúng.

Câu 8

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 8-13

Theo thuyết động học phân tử, các phân tử chất lỏng chuyển động hỗn loạn không ngừng và va chạm với nhau. Nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh và động năng trung bình của các phân tử càng lớn. Hình 1 mô tả sự phân bố số phân tử theo động năng của các phân tử trong hai mẫu nước có cùng thể tích ở hai nhiệt độ khác nhau.

Hình minh họa

Hình 1. Phân bố số phân tử theo động năng của hai mẫu nước

Giữa các phân tử luôn có lực tương tác (hút và đẩy). Nước ở thể lỏng có thể tích xác định do lực tương tác giữa các phân tử nước là lực hút. Khi nhiệt độ của nước tăng đến một giá trị xác định, lực hút này không còn đủ để giữ một số phân tử, các phân tử đó bay hơi và thoát khỏi nước dưới dạng khí. Năng lượng kích hoạt $E_a$ là năng lượng tối thiểu cần thiết để các phân tử phá vỡ liên kết và trải qua quá trình chuyển thể.

Khi nhiệt độ của một mẫu nước tăng thì

A

động năng trung bình của các phân tử nước tăng.

B

lực hút giữa các phân tử nước tăng mạnh.

C

số phân tử có năng lượng lớn hơn $E_a$ giảm.

D

tốc độ chuyển động của các phân tử không đổi.

Lời giải

Chọn A

Theo thuyết động học phân tử: nhiệt độ tăng ⇒ các phân tử chuyển động nhanh hơn ⇒ động năng trung bình tăng và số phân tử có năng lượng lớn hơn $E_a$ tăng.

Câu 9

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 8-13

Theo thuyết động học phân tử, các phân tử chất lỏng chuyển động hỗn loạn không ngừng và va chạm với nhau. Nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh và động năng trung bình của các phân tử càng lớn. Hình 1 mô tả sự phân bố số phân tử theo động năng của các phân tử trong hai mẫu nước có cùng thể tích ở hai nhiệt độ khác nhau.

Hình minh họa

Hình 1. Phân bố số phân tử theo động năng của hai mẫu nước

Giữa các phân tử luôn có lực tương tác (hút và đẩy). Nước ở thể lỏng có thể tích xác định do lực tương tác giữa các phân tử nước là lực hút. Khi nhiệt độ của nước tăng đến một giá trị xác định, lực hút này không còn đủ để giữ một số phân tử, các phân tử đó bay hơi và thoát khỏi nước dưới dạng khí. Năng lượng kích hoạt $E_a$ là năng lượng tối thiểu cần thiết để các phân tử phá vỡ liên kết và trải qua quá trình chuyển thể.

Năng lượng kích hoạt $E_a$ của mẫu 2 lớn hơn năng lượng kích hoạt của mẫu 1.

A

Đúng

B

Sai

Lời giải

Chọn B

Hai mẫu đều là nước nên có cùng năng lượng kích hoạt $E_a$ (trên Hình 1 chỉ có một giá trị $E_a$ chung cho cả hai đường) ⇒ nhận định sai.

Câu 10

Dựa vào thông tin sau đây để trả lời câu 8-13

Theo thuyết động học phân tử, các phân tử chất lỏng chuyển động hỗn loạn không ngừng và va chạm với nhau. Nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh và động năng trung bình của các phân tử càng lớn. Hình 1 mô tả sự phân bố số phân tử theo động năng của các phân tử trong hai mẫu nước có cùng thể tích ở hai nhiệt độ khác nhau.

Hình minh họa

Hình 1. Phân bố số phân tử theo động năng của hai mẫu nước

Giữa các phân tử luôn có lực tương tác (hút và đẩy). Nước ở thể lỏng có thể tích xác định do lực tương tác giữa các phân tử nước là lực hút. Khi nhiệt độ của nước tăng đến một giá trị xác định, lực hút này không còn đủ để giữ một số phân tử, các phân tử đó bay hơi và thoát khỏi nước dưới dạng khí. Năng lượng kích hoạt $E_a$ là năng lượng tối thiểu cần thiết để các phân tử phá vỡ liên kết và trải qua quá trình chuyển thể.

Khi một phân tử nước ở bề mặt chất lỏng nhận được năng lượng không nhỏ hơn [1]_____, nó phá vỡ liên kết với các phân tử xung quanh và thoát ra ngoài; quá trình chuyển thể này gọi là sự [2]_____.

A

năng lượng kích hoạt

B

nhiệt nóng chảy riêng

C

bay hơi

D

ngưng tụ

Đáp án đúng: năng lượng kích hoạt — bay hơi

Lời giải

Năng lượng tối thiểu để phân tử phá vỡ liên kết là năng lượng kích hoạt $E_a$ ⇒ [1]: A.

Phân tử chuyển từ thể lỏng sang thể khí ⇒ sự bay hơi ⇒ [2]: C.

Đáp án & lời giải chi tiết: [9Study] Đề thi thử TSA năm 2027 - Mã đề 18 - Vật lý

Phần I

Câu 1

Lời giải

Câu 2

Lời giải

Câu 3

Lời giải

Câu 4

Lời giải

Câu 5

Lời giải

Câu 6

Lời giải

Câu 7

Lời giải

Câu 8

Lời giải

Câu 9

Lời giải

Câu 10

Lời giải