A. 1,48 g.        B. 0,74 g.        C. 0,65 g.        D. 1,29 g.

Hướng dẫn giải

        Khối lượng của khối khí ở trạng thái trước khi có lượng khí thoát ra là:

 (phương trình Clapeyron) ⇔ 

        Khối lượng của khối khí ở trạng thái sau khi có lượng khí thoát ra là:

 (phương trình Clapeyron) ⇔ 

        Khối lượng khí hydrogen thoát ra ngoài là:

 g.

Câu 11. Khối khí trong xilanh của một động cơ nhiệt (xem là khí lí tưởng) có áp suất là 0,8.10⁵ Pa và nhiệt độ là 50 °C. Sau khi bị nén, thể tích của khối khí giảm 5 lần, áp suất tăng lên đến 7.10⁵ Pa. Nhiệt độ của khối khí ở cuối quá trình nén xấp xỉ bằng

        A. 292 °C.

        B. 565 °C.

        C. 523 K.

        D. 88 °C.

Hướng dẫn giải

        Nhiệt độ của khối khí ở cuối quá trình nén là:

 (phương trình trạng thái khí lí tưởng)

                ⇔ .

Câu 12. Một nam châm điện được mắc vào nguồn điện và kim nam châm được treo như hình bên dưới. Biết kim nam châm chỉ di chuyển trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng tiết diện của lõi sắt non của nam châm điện. Khi đóng công tắc K thì nam châm sẽ

        A. bị hút sang trái.

        B. bị đẩy sang phải.

        C. bị đẩy sang phải rồi bị hút sang trái.

        D. bị hút sang trái rồi bị đẩy sang phải.

Hướng dẫn giải

        Khi đóng công tắc K, dòng điện chạy qua các vòng dây có chiều đi xuống. Sử dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được chiều của đường sức từ trong lòng ống dây là chiều từ trái sang phải như hình vẽ. Khi đó, mặt bên phải của ống dây là mặt Bắc (N) sẽ hút kim nam châm sang trái.

Câu 13. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền vững

        A. phát ra các tia phóng xạ khi bị bắn phá bằng các hạt nhân khác.

        B. phát ra các tia phóng xạ khi điều kiện môi trường (nhiệt độ, áp suất,…) thay đổi.

        C. tự phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành một hạt nhân khác.

        D. phát ra các bức xạ điện từ khi tương tác với các hạt nhân khác.

Hướng dẫn giải

        Đáp án C đúng. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành các hạt nhân khác. Hiện tượng phóng xạ xảy ra có tính tự phát, không chịu tác động của các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, áp suất môi trường,… và hoàn toàn ngẫu nhiên.

Câu 14. Một đoạn dây dẫn dài 50 cm mang dòng điện 10 A được đặt trong từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với đoạn dây dẫn. Biết lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là 0,3 N. Độ lớn cảm ứng từ của từ trường đều bằng

        A. 0,06 T.        B. 0,6 T.        C. 0,6 mT.        D. 0,03 T.

Hướng dẫn giải

        Độ lớn cảm ứng từ của từ trường đều là

 ⇔  T.

Câu 15. Một khung dây dẫn kín gồm 500 vòng, diện tích mỗi vòng là 8,5 cm² được đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30° và độ lớn cảm ứng từ tăng từ 0,03 T đến 0,12 T trong 15 ms. Độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung dây dẫn kín xấp xỉ bằng

        A. 2,6 V.        B. 2,2 V.        C. 2,6 mV.        D. 1,3 V.

Hướng dẫn giải

        Độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung dây dẫn kín là

 V.

Câu 16. Một đoạn mạch điện có điện trở 5 Ù, cường độ dòng điện xoay chiều chạy trong mạch có biểu thức ) (mA). Nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn mạch trong khoảng thời gian 2 phút là

        A. 600 J.        B. 0,1.10⁻⁴ J.        C. 10 J.        D. 6.10⁻⁴ J.

Hướng dẫn giải

        Nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn mạch trong khoảng thời gian 2 phút là

 J.

Câu 17. Bom nhiệt hạch dùng phản ứng:  +  →  + . Biết khối lượng của các nguyên tử , ,  và  lần lượt là 2,0141 u; 3,0160 u; 4,0026 u và 1,0087 u. Lấy 1 uc² = 931,5 MeV. Năng lượng toả ra của quá trình phản ứng hạt nhân được xác định bởi biểu thức ÄE = ( – ) với  và  lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng. Nếu có 1 kg helium được tạo thành do vụ nổ của bom nhiệt hạch thì năng lượng tỏa ra xấp xỉ bằng

        A. 2,63.10²⁴ MeV.        B. 2,63.10²⁷ MeV.        C. 2,63.10²⁴ J.        D. 2,63.10²⁷ J.

Hướng dẫn giải

        Năng lượng tỏa ra khi phản ứng tạo ra 1 nguyên tử  là

                ⇔ .

        Năng lượng tỏa ra khi phản ứng tạo ra 1 kg helium là

.

Câu 18. Trong việc điều trị bệnh ung thư bằng phương pháp xạ trị hiện nay, người ta thường sử dụng máy gia tốc hạt trong việc tạo ra các hạt mang năng lượng cao để bắn phá các tế bào ung thư. Tuy nhiên, trước khi máy gia tốc hạt ra đời thì việc điều trị ung thư trong các bệnh viện trước đây lại sử dụng một nguồn phát ra tia gamma như đồng vị phóng xạ  (có chu kì bán rã là 5,27 năm, mỗi năm xem như có 365 ngày). Các tia gamma phát ra từ quá trình phóng xạ của  được sử dụng để tiêu diệt tế bào ung thư. Số lượng hạt nhân  chứa trong một nguồn phóng xạ có độ phóng xạ là 5 800 Ci tại bệnh viện xấp xỉ bằng

        A. 1,39.10¹² hạt.        B. 1,43.10¹⁹ hạt.        C. 5,96.10¹⁷ hạt.        D. 5,15.10²² hạt.

Hướng dẫn giải

        Số lượng hạt nhân  chứa trong nguồn phóng xạ tại thời điểm đang xét là:

 ⇔  hạt.

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Một bạn học sinh dùng ấm điện có công suất không đổi để cung cấp nhiệt lượng cho một khối nước đá ở 0 °C, có khối lượng m (kg). Sau khi đun được một khoảng thời gian ngắn, bạn bắt đầu theo dõi và thu được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ của nước đá theo nhiệt lượng cung cấp như hình bên dưới. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường và ấm điện. Xem sự bay hơi của nước trong quá trình nóng chảy và tăng nhiệt độ là không đáng kể. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,34.10⁵ J/kg; nhiệt dung riêng và nhiệt hóa hơi riêng của nước lần lượt là 4 200 J/(kg.K) và 2,3.10⁶ J/kg.

        a) Nhiệt lượng nước đá nhận vào để nóng chảy hoàn toàn là 660 kJ.

        b) Khối lượng nước đá ban đầu m = 2 kg.

        c) Nhiệt lượng nước nhận vào để hóa hơi hoàn toàn (tính từ thời điểm nước bắt đầu sôi) là 600 kJ.

        d) Nếu công suất của ấm điện là 1 000 W thì khoảng thời gian từ thời điểm bắt đầu đun đến thời điểm nước vừa hóa hơi hoàn toàn là 2 100 giây.

Hướng dẫn giải

        a) SAI

        Từ đồ thị, ta xác định được nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 0 °C đến 100 °C là 840 kJ.

Khối lượng nước đá ban đầu bằng khối lượng nước thu được từ lượng nước đá nóng chảy hoàn toàn, ta có:

 ⇔  kg.

        Nhiệt lượng nước đá nhận vào để nóng chảy hoàn toàn là

 J.

        b) ĐÚNG

        Khối lượng nước đá ban đầu là  kg.

        c) SAI 

        Nhiệt lượng nước nhận vào để hóa hơi hoàn toàn (tính từ thời điểm nước bắt đầu sôi) là

 J.

        d) SAI 

        Nhiệt lượng đã cung cấp cho nước đá để nóng chảy hoàn toàn, tăng nhiệt độ đến nhiệt độ sôi và hóa hơi hoàn toàn là Q = 668 000 + 840 000 + 4 600 000 = 6 108 000 J.

        Nếu công suất của ấm điện là 1 000 W thì khoảng thời gian từ thời điểm bắt đầu đun đến thời điểm nước vừa hóa hơi hoàn toàn là

 giây.

Câu 2. Một chiếc xe khách chạy trên đường cao tốc Bắc – Nam hướng đi từ Hà Nội đến thành phố Hồ Chí Minh trong ngày hè. Xe đi vào sáng sớm với nhiệt độ ngoài trời là 27 °C. Thể tích khối khí chứa trong mỗi lốp xe là 120 lít và áp suất trong các lốp xe là 240 kPa. Xem nhiệt độ của khối khí trong lốp xe gần bằng với nhiệt độ ngoài trời, khối khí chứa trong các lốp xe là khí lí tưởng.

        a) Số mol khí chứa trong mỗi lốp xe xấp xỉ bằng 11,6 mol.

        b) Đến giữa trưa xe “dừng chân” ở Cam Lộ - Quảng Trị, nhiệt độ ngoài trời và nhiệt độ khối khí trong mỗi lốp được xem bằng nhau và bằng 45 °C. Nếu thể tích và số mol của khối khí chứa trong mỗi lốp xe không đổi thì áp suất của khối khí trong mỗi lốp xe và động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử khí khi đó lần lượt là 254,4 kPa và 3,73.10⁻²² J.

        c) Thực tế khi sử dụng nhiệt kế hồng ngoại đo nhiệt độ của lốp, người ta thấy nhiệt độ của lốp xe có thể cao hơn nhiệt độ ngoài trời và nhiệt độ bề mặt đường. Nguyên nhân là trong quá trình chuyển động, lốp xe chịu tác dụng của lực ma sát với mặt đường; lốp xe bị biến dạng liên tục trong quá trình chuyển động; hấp thụ nhiệt từ mặt trời,…

        d) Khi kiểm tra, nhiệt độ của khối khí trong mỗi lốp xe tăng đến 65 °C và thể tích lốp xe không thay đổi, để áp suất khối khí trong lốp xe giảm còn 240 kPa (không thay đổi nhiệt độ và thể tích khối khí trong mỗi lốp xe) thì cần xả bỏ một lượng khí có số mol xấp xỉ bằng 1,3 mol.

Hướng dẫn giải

        a) ĐÚNG 

        Số mol khí chứa trong mỗi lốp xe là

 (phương trình Clapeyron) ⇔  mol.

        b) SAI 

        Do thể tích và số mol của khối khí chứa trong mỗi lốp xe không đổi nên ta có:

.

        Áp suất của khối khí trong mỗi lốp xe khi xe “dừng chân” ở Cam Lộ - Quảng Trị là 254,4 kPa.

        Động năng tinh tiến trung bình của mỗi phân tử khí khi đó là

 J.

        c) ĐÚNG 

        Trong quá trình chuyển động, lốp xe chịu tác dụng của lực ma sát với mặt đường, lốp xe bị biến dạng liên tục nên lốp xe nhận công và làm tăng nội năng của nó (và khối khí trong lốp xe) làm nhiệt độ tăng lên. Ngoài ra, trong quá trình chuyển động lốp xe còn hấp thụ nhiệt từ mặt trời (nhận nhiệt lượng) làm tăng nội năng của nó (và khối khí trong lốp xe) làm tăng nhiệt độ của nó.

        Từ những nguyên nhân trên làm cho nhiệt độ lốp xe (và khối khí trong lốp xe) tăng lên và cao hơn nhiệt độ ngoài trời và bề mặt đường.

        d) ĐÚNG 

        Số mol của khối khí còn lại trong lốp xe sau khi xả bỏ một lượng khí là

 ⇔  mol.

        Lượng khí đã xả ra để giảm áp suất khối khí còn 240 kPa là

 mol.

Câu 3. Một khung dây dẫn kín phẳng có N vòng, diện tích mỗi vòng là S (m²), có thể quay đều với tần số góc ù (rad/s) quanh trục Ä như hình bên.

        Biết tại thời điểm t = 0 thì góc hợp bởi vector cảm ứng từ và vector pháp tuyến của khung dây dẫn là  (rad); điện trở của khung dây dẫn là r (Ù).

        Chọn chiều dương là chiều quay của khung dây.

        a) Từ thông xuyên qua diện tích S của mỗi vòng dây dẫn tại thời điểm t (s) có dạng là  (Wb).

        b) Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín tại thời điểm t (s) có dạng là  (V).

        c) Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín là dòng điện xoay chiều có cường độ dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kì  (s).

        d) Nếu nối hai đầu của khung dây dẫn vào điện trở R (Ù) thì cường độ dòng điện chạy trong mạch tại thời điểm t (s) có dạng là  (A).

Hướng dẫn giải

        a) ĐÚNG 

        Tại thời điểm ban đầu t = 0, ta có:  (rad).

        Tại thời điểm t (s), ta có:  (rad).

        Từ thông xuyên qua diện tích S của mỗi vòng dây dẫn tại thời điểm t (s) có dạng là

 (Wb).

        b) SAI 

        Theo định luật Faraday, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín tại thời điểm t (s) có dạng là

 (V).

        c) ĐÚNG 

        Do khung dây dẫn kín quay đều với tần số góc ù nên từ thông xuyên qua diện tích S của khung dây dẫn biến thiên điều hòa với tần số góc ù. Khi đó, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín là dòng điện xoay chiều có cường độ dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số góc ù, chu kì  (s).

        d) SAI 

        Khi nối hai đầu của khung dây dẫn vào điện trở R (Ù) thì cường độ dòng điện chạy trong mạch tại thời điểm t (s) có dạng là

 (A).

Câu 4. 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 như hình bên dưới. Biết rằng, với một nguồn phóng xạ mới, chùm tia phóng xạ sẽ giảm độ phóng xạ đi  lần khi đi qua lá thép có độ dày tiêu chuẩn  mm. Nếu người ta cài đặt máy để cán được lá thép có độ dày  thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm  lần.

        a) Nguyên lí hoạt động của máy cán vật liệu có độ dày được điều chỉnh tự động là: Ở độ dày tiêu chuẩn của lá vật liệu, đầu thu sẽ nhận một độ phóng xạ xác định, do đó mức tín hiệu ở đầu thu cũng xác định. Khi đó, hệ thống máy tính sẽ không gửi tín hiệu điều chỉnh vị trí con lăn. Nếu lá vật liệu có độ dày khác độ dày tiêu chuẩn thì tín hiệu đầu thu sẽ thay đổi (do độ phóng xạ tới đầu thu bị thay đổi). Thông qua hệ thống máy tính, một tín hiệu điều chỉnh vị trí con quay cán vật liệu sẽ được gửi đi nhằm đưa độ dày của lá vật liệu trở về giá trị tiêu chuẩn .

        b) Nếu người ta cài đặt máy để cán được lá thép có độ dày 8 mm thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm 10 lần.

        c) Khi độ dày lá thép thay đổi từ 6 mm sang 8 mm thì độ phóng xạ tới đầu thu sẽ giảm 2 lần.

        d) Nếu thay nguồn phóng xạ mới bằng một nguồn cùng loại đã sử dụng một khoảng thời gian bằng chu kì bán rã của nguồn phóng xạ và giữ nguyên tín hiệu ở đầu thu đã cài đặt để sản xuất lá thép có độ dày tiêu chuẩn  thì độ dày  của lá vật liệu được sản xuất ra sẽ bằng 4 mm.

Hướng dẫn giải

        a) ĐÚNG 

        Nguyên lí hoạt động của máy cán vật liệu có độ dày được điều chỉnh tự động là: Ở độ dày tiêu chuẩn của lá vật liệu, đầu thu sẽ nhận một độ phóng xạ xác định, do đó mức tín hiệu ở đầu thu cũng xác định. Khi đó, hệ thống máy tính sẽ không gửi tín hiệu điều chỉnh vị trí con lăn. Nếu lá vật liệu có độ dày khác độ dày tiêu chuẩn thì tín hiệu đầu thu sẽ thay đổi (do độ phóng xạ tới đầu thu bị thay đổi). Thông qua hệ thống máy tính, một tín hiệu điều chỉnh vị trí con quay cán vật liệu sẽ được gửi đi nhằm đưa độ dày của lá vật liệu trở về giá trị tiêu chuẩn .

        Phát biểu đúng.

        b) SAI 

        Nếu người ta cài đặt máy để cán được lá thép có độ dày 8 mm thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm  lần.

        c) ĐÚNG

        Gọi  (Bq) là độ phóng xạ ban đầu của nguồn phóng xạ.

        Để cán được lá thép có độ dày 6 mm thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm 8 lần. Độ phóng xạ tới đầu thu khi đó là  (Bq) (1)

        Để cán được lá thép có độ dày 8 mm thì độ phóng xạ khi qua lá thép sẽ giảm 16 lần. Độ phóng xạ tới đầu thu khi đó là  (Bq) (2)

        Từ (1) và (2) suy ra: 

        Vậy, khi độ dày lá thép thay đổi từ 6 mm sang 8 mm thì độ phóng xạ tới đầu thu sẽ giảm 2 lần.

        d) ĐÚNG

        Độ phóng xạ của nguồn phóng xạ đã sử dụng một khoảng thời gian bằng chu kì bán rã của nguồn phóng xạ: 

        Độ phóng xạ tới đầu thu khi lá thép có độ dày tiêu chuẩn  là 

        Độ phóng xạ tới đầu thu khi lá thép có độ dày tiêu chuẩn  là 

        Độ dày  của lá thép được sản xuất khi giữ nguyên tín hiệu của đầu thu () là

 ⇔  ⇔ 

                ⇔ 

                ⇔  mm.

PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.

Câu 1. Một lò nung sử dụng điện có công suất 1 000 W được dùng để nấu chảy 1 lượng vàng 24K (được xem là vàng nguyên chất) đang ở nhiệt độ 25 °C. Biết 1 lượng vàng có khối lượng 37,5 g; nhiệt độ nóng chảy, nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt dung riêng của vàng lần lượt là 1 064 °C, 0,64.10⁵ J/kg và 128 J/(kg.K). Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường. Thời gian cần thiết để nấu chảy hoàn toàn lượng vàng trên là bao nhiêu giây (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Hướng dẫn giải

        Do bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trường nên nhiệt lượng do lò nung tỏa ra bằng nhiệt lượng lượng vàng thu vào. Khi đó, ta có:

 ⇔ 

⇔  giây

        Vậy thời gian cần thiết để nấu chảy hoàn toàn 1 lượng vàng 24K như trên là 7 giây.

Câu 2. Một bình kín có thể tích thực là 0,2 m³ chứa một lượng khí lí tưởng ở nhiệt độ 27 °C và áp suất 3.10⁵ Pa. Số phân tử khí chứa trong bình là x.10²⁵ phân tử. Giá trị của x là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?

Hướng dẫn giải

        Số mol của khối khí chứa trong bình là:

 ⇔  (mol)

        Số phân tử khí chứa trong bình là:

 phân tử.

        Vậy x là 1,45.

Câu 3. Một khung dây dẫn kín hình vuông có cạnh bằng 10 cm gồm 100 vòng, được đặt cố định trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ  vuông góc với mặt phẳng khung dây. Trong khoảng thời gian  s, độ lớn của cảm ứng từ tăng đều từ 0,1 T đến 0,5 T. Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây bằng bao nhiêu V?

Hướng dẫn giải

        Suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây dẫn kín có độ lớn là:

 (V).

Câu 4. Dòng điện xoay chiều chạy trong một đoạn mạch có đồ thị biểu diễn sự biến thiên của cường độ dòng điện theo thời gian như hình vẽ bên. Trong 1 giây đầu tiên, dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần?

Hướng dẫn giải

        Dựa vào đồ thị ta xác định được:  s ⇔  s ⇒  Hz.

        Trong một chu kì ( giây), dòng điện đổi chiều 2 lần (đổi chiều khi cường độ dòng điện bằng 0).

        Trong một giây, dòng điện đổi chiều 2.f lần.

        Dựa vào đồ thị đã cho ta thấy tại thời điểm t = 0 thì  nên ở chu kì đầu tiên, dòng điện đổi chiều 2 lần. Nên trong 1 giây đầu tiên dòng điện đổi chiều  lần.

Câu 5. Xét đồng vị không bền của nickel là  phát ra tia phóng xạ  và biến thành hạt nhân con . Biết rằng khối lượng của các hạt nhân trên lần lượt là  = 65,9297 amu và  = 65,9289 amu; khối lượng của electron là 0,0006 amu. Năng lượng toả ra của quá trình phóng xạ được xác định bởi biểu thức ÄE = ( – ) với  và  lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng.

        Lấy 1 uc² = 931,5 MeV. Năng lượng tỏa ra của quá trình phóng xạ trên bằng bao nhiêu MeV (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?

Hướng dẫn giải

        Phương trình phóng xạ của  là:  →  + .

        Năng lượng tỏa ra của quá trình phóng xạ của  là:

.

        ⇔ .

Câu 6. Tại một thời điểm, mẫu chất phóng xạ A có chu kì bán rã là 2 ngày và có 6,4.10¹¹ hạt nhân nguyên tử trong mẫu. Mẫu chất phóng xạ B có chu kì bán rã là 3 ngày và có 16.10¹⁰ hạt nhân nguyên tử trong mẫu. Sau bao nhiêu ngày nữa thì số hạt nhân nguyên tử chưa phóng xạ của hai mẫu đó bằng nhau?

Hướng dẫn giải

        Sau khoảng thời gian t (ngày) nữa, hai mẫu chất phóng xạ có số hạt nhân còn lại như nhau. Ta có:

 ⇔  ⇔ 

        ⇔  ngày.

        Vậy, sau 12 ngày nữa thì hai mẫu chất phóng xạ có số hạt nhân còn lại bằng nhau.

-Bộ 50 đề chuẩn cấu trúc minh họa 100% file word kèm ma trận và lời giải chi tiết ( 100k/50Đề ) - LH Zalo 0915347068