Cho biết: $\pi = 3,14$; Lấy $g = 10 m/s^2$; $N_A = 6,02.10^{23}$ hạt/mol; 1u = 931,5 MeV/c²; 1 MeV = 1,6.10⁻¹⁶ J.

PHẦN I. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18.

Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1. Trong một phản ứng hạt nhân, có sự bảo toàn

A. số neutron.

B. số nucleon.

C. số proton.

D. khối lượng.

Câu 2. Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện thì chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện

A. cùng chiều với ngón tay cái choải ra 90°.

B. theo chiều từ cổ tay đến các ngón tay.

C. ngược với chiều từ cổ tay đến các ngón tay.

D. ngược chiều với ngón tay cái choải ra ra 90°.

Câu 3. Điện áp u = $100\sqrt{2}\cos 100\pi t$ (V) có giá trị cực đại là

A. $50\sqrt{2}$ V.

B. $100\sqrt{2}$ V.

C. 50 V.

D. 100 V.

Câu 4. Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là

A. năng lượng liên kết riêng.

B. năng lượng liên kết.

C. điện tích hạt nhân.

D. khối lượng hạt nhân.

Câu 5. Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N₀ hạt nhân. Sau thời gian Δt kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã của mẫu chất phóng xạ này là N₀/16. Chu kì bán rã của chất phóng xạ này là

A. T = Δt / 2.

B. T = Δt / 4.

C. T = Δt.

D. T = 2Δt.

**Câu 6.** Độ hụt khối của hạt nhân $_{47}^{107}$Ag là 0,9868u, năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{47}^{107}$Ag là

A. 8,60 MeV/nucleon.

B. 1,64 MeV/nucleon.

C. 919,25 MeV/nucleon.

D. 0,98 MeV/nucleon.

Câu 7. Đặt một khung dây có diện tích S vào từ trường đều có cảm ứng từ B sao cho vector pháp tuyến $\vec{n}$ của khung dây hợp với $\vec{B}$ góc $\alpha$. Từ thông qua diện tích S được xác định theo biểu thức

A. $\Phi = B.S.\cos\alpha$.

B. $\Phi = B.S.\sin\alpha$.

C. $\Phi = \frac{B}{S}\sin\alpha$.

D. $\Phi = \frac{B}{S}\cos\alpha$.

Câu 8. Đơn vị khối lượng nguyên tử amu là

A. $\frac{1}{12}$ khối lượng của một nguyên tử 612C

B. khối lượng của nguyên tử 11H.

C. khối lượng của hạt nhân nguyên tử 11H.

D. $\frac{1}{14}$ khối lượng hạt nhân của nguyên tử 714N.

Câu 9. Từ trường là một dạng vật chất tồn tại xung quanh

A. các hạt không mang điện chuyển động.

B. các hạt mang điện chuyển động.

C. các hạt không mang điện đứng yên.

D. các hạt mang điện đứng yên.

Câu 10. Cho các tia α, β⁻, β⁺, γ bay vuông góc với các đường sức của một điện trường đều. Tia không bị lệch quỹ đạo trong điện trường là

A. tia γ.

B. tia α.

C. tia β⁻.

D. tia β⁺.

Câu 11. Chất phóng xạ $_{53}^{131}$I có chu kỳ bán rã 8 ngày đêm. Ban đầu có 2 g chất này thì sau 1 ngày đêm còn lại bao nhiêu

A. 0,69 g.

B. 1,83 g.

C. 0,87 g.

D. 0,92 g.

**Câu 12.** Một ống dây hình trụ, lõi không khí có dòng điện không đổi I chạy qua. Gọi M, N và P là 3 điểm nằm trong lòng ống dây, cách trục ống dây lần lượt là 2a, 4a và 6a. Độ lớn cảm ứng từ tại các điểm M, N và P liên hệ với nhau theo hệ thức nào sau đây?

A. $B_M > B_N > B_P$

B. $B_M = 2B_N = 4B_P$

C. $B_M = B_N = B_P$

D. $B_M < B_N < B_P$

Câu 13. Chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ là khoảng thời gian để

A. một nửa số nguyên tử chất ấy biến đổi thành chất khác.

B. quá trình phóng xạ lặp lại như ban đầu.

C. khối lượng của chất ấy giảm một phần nhất định tùy thuộc vào từng chất.

D. một số nguyên tử chất ấy hết khả năng phóng xạ.

Câu 14. Xét phản ứng kết hợp hạt nhân $_1^2$D + $_1^2$D → $_1^3$T + p. Cho biết khối lượng các hạt nhân đơteri m_D = 2,0136 u, triti m_T = 3,0160 u, khối lượng proton m_p = 1,0073 u và u = 931,5 MeV/c². Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là

A. 2,65 MeV.

B. 1,82 MeV.

C. 3,63 MeV.

D. 6,36 MeV.

Câu 15. Trong phản ứng hạt nhân: $_9^{19}$F + p → $_8^{16}$O + X, hạt X là

A. pozitron.

B. hạt α.

C. proton.

D. electron.

Câu 16. Phản ứng nhiệt hạch là sự

A. kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn trong điều kiện nhiệt độ rất cao.

B. phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn kèm theo sự tỏa nhiệt.

C. phân chia một hạt nhân rất nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn.

D. kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành một hạt nhân rất nặng ở nhiệt độ rất cao.

Câu 17. Phạm vi tác dụng của lực hạt nhân là

A. vô hạn.

B. 10⁻¹⁶ m.

C. 10⁻⁸ m.

D. 10⁻¹⁵ m.

Câu 18. Số proton có trong hạt nhân $_{19}^{39}$K là

A. 39.

B. 19.

C. 58.

D. 20.

PHẦN II. Thí sinh trả lời từ câu 19 đến câu 22.

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

Câu 19. Hạt nhân của nguyên tử $_{26}^{56}$X. Hãy chọn phát biểu đúng, sai trong các phát biểu sau.

a) Số proton và số neutron trong hạt nhân X bằng nhau.

b) Bán kính hạt nhân X xấp xỉ $3,55.10^{-10}$ m.

c) Hạt nhân nguyên tử X có 30 neutron.

d) Khối lượng của hạt nhân X xấp xỉ 56 amu.

**Câu 20.** Đồng vị mendelevium $_{101}^{258}$Md là chất phóng xạ α có chu kì bán rã 51,5 ngày. Cho biết khối lượng của các hạt $_{101}^{258}$Md và hạt sản phẩm lần lượt là 258,0984 amu; 4,0026 amu; và 254,0880 amu.

a) Độ phóng xạ của mẫu 105 g $_{101}^{258}$Md nguyên chất là $2,10.10^{10}$ Bq(làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

b) Năng lượng tỏa ra của phản ứng phân rã trên là 7,266 MeV(làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần nghìn).

c) Số hạt $_2^4$He được phóng ra từ 105 g $_{101}^{258}$Md nguyên chất trong 60,0 ngày đầu là $1,36.10^{25}$ hạt (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

d) Hạt nhân $_{101}^{258}$Md còn lại sau thời gian t tuân theo quy luật hàm số mũi.

Câu 21. Khung nhôm của một cửa sổ hình vuông ABCD có kích thước 85 cm x 60 cm như hình bên. Cửa sổ có thể quay quanh thanh độc theo cạnh AB. Khi cửa đóng, thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất có độ lớn $B = 1,8.10^{-4}$ T vuông góc với cửa sổ. Sau đó cửa được mở ra trong khoảng thời gian 0,20 s. Sau khi cửa mở ra, mặt phẳng ABCD song song với thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất.

a) Khi cửa sổ đóng, từ thông qua cửa sổ có độ lớn bằng $9,18.10^{-5}$ Wb.

b) Khi cửa được mở hoàn toàn, từ thông qua cửa sổ có độ lớn bằng 0 Wb.

c) Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong khoảng thời gian trên có độ lớn bằng $1,84.10^{-5}$ V (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

d) Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong khoảng thời gian trên có chiều ABCD

**Câu 22.** Hạt nhân $_{92}^{235}$U hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân $_{53}^{138}$I và $_{39}^{95}$X kèm theo giải phóng k hạt neutron mới. Cho biết khối lượng nguyên tử của $_{92}^{235}$U, $_{53}^{138}$I và $_{39}^{95}$X lần lượt là 235,04394 amu, 137,92281 amu và 94,91281 amu; khối lượng của hạt neutron là 1,00866 amu;

a) Hạt nhân $_{92}^{235}$U mang điện tích dương.

b) Năng lượng tỏa ra khi 1,00 g $_{92}^{235}$U phân hạch hết theo phản ứng trên là $7,29.10^{10}$ J. (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

c) Số hạt neutron tạo thành là k = 3 hạt.

d) Phản ứng này chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ cỡ hàng trăm triệu độ.

PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 23 đến câu 28.

Câu 23. Một đèn ống huỳnh quang được dưới một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị cực đại $220\sqrt{2}$ V và tần số 50 Hz. Biết đèn chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn là $|u| \geq 110\sqrt{2}$ V. Trong bình thời gian đèn sáng trong một phút bằng bao nhiêu giây?

Câu 24. Từ thông qua khung dây có diện tích S đặt trong từ trường đều có độ lớn cực đại khi các đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc bao nhiêu độ?

**Câu 25.** Hạt nhân polonium $_{84}^{210}$Po đang đứng yên thì phóng ra tia $\alpha$ và biến thành hạt nhân X theo phương trình $_{84}^{210}Po \rightarrow \alpha + X$. Lấy khối lượng các hạt nhân theo đơn vị amu xấp xỉ số khối. Tỉ số độ lớn động lượng của các hạt nhân sản phẩm $\frac{p_\alpha}{p_X}$ bằng bao nhiêu?

Câu 26. Có hai mẫu chất phóng xạ: mẫu 1 chứa chất phóng xạ (1) và (2). Mẫu 2 chứa chất phóng xạ (3) và (4). Ở thời điểm t = 0, số hạt nhân của hai chất phóng xạ trong một nhóm là bằng nhau. Gọi $N_1, N_2, N_3, N_4$ lần lượt là số hạt nhân của chất 1, 2, 3, 4 ở thời điểm t. Hình vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của $\frac{N_1}{N_0}$ (đường 1) và $\frac{N_3}{N_0}$ (đường 2). Tổng của A + B bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

**Câu 27.** Hạt nhân $_{26}^{56}$Fe có năng lượng liên kết riêng là 8,8 MeV/nucleon thì năng lượng liên kết của hạt nhân $_{26}^{56}$Fe bằng bao nhiêu MeV (kết quả làm tròn đến phần nguyên).

Câu 28. Một đoạn dây đồng CD dài 20 cm, nặng 15 g được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 t và các đường sức từ là những đường cong thẳng đứng hướng lên. Cho dòng điện qua dây CD có cường độ I = 2 A thì lực căng mỗi sợi dây treo có độ lớn bằng bao nhiêu mN?

Đáp Án

Thầy Phạm Trần Quốc Anh

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Vật Lý THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Lê Quí Đôn