PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn.

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1. Từ trường đều là từ trường mà các đường sức từ là các đường

A. thẳng.

B. thẳng song song và cách đều nhau.

C. thẳng song song.

D. song song.

Câu 2. Đơn vị của cảm ứng từ là

A. T

B. N.A

C. kg.A

D. N/A

Câu 3. Kết quả nào trong thí nghiệm thí nghiệm Rutherford chỉ ra sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử ?

A. Một số hạt alpha bị lệch hướng đi chuyển so với hướng đi chuyển ban đầu.

B. Một số ít các hạt alpha xuyên qua tấm vàng mỏng mà không xảy ra tương tác với nguyên tử vàng.

C. Phần lớn các hạt alpha bị lệch khỏi phương ban đầu với những góc khác nhau

D. Phần lớn các hạt alpha bị chệch hướng ở góc hơn $90^0$.

Câu 4. Cho phản ứng hạt nhân: $12D + 12D→ 23He + 01n$. Biết năng lượng từ phản ứng nhiệt hạch là $5,07.10^{-12}J$ và khối lượng của một hạt nhân Đơteri là 2,0135 amu. Khối lượng Đơteri cần thiết để có thể thu được năng lượng nhiệt hạch trong đương với năng lượng tỏa ra khi đốt 1 tấn than là bao nhiêu? (Biết năng lượng tỏa ra khi đốt 1 kg than là 30000 kJ và 1amu = $1,66055.10^{-27}$kg)

A. 8 g.

B. 0,04 g.

C. 4 kg.

D. 4 g.

Câu 5. Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Hạt nhân có số khối càng lớn thì càng bền vững.

B. Hạt nhân nào có năng lượng liên kết lớn hơn thì bền vững hơn.

C. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

D. Trong các hạt nhân đồng vị, hạt nhân nào có số khối càng lớn thì càng kém bền vững.

Câu 6. Chỉ ra phát biểu sai.

A. Khối lượng nghỉ là khối lượng của một vật khi ở trạng thái nghỉ.

B. Hệ thức Einstein về mối liên hệ giữa năng lượng và khối lượng là E = mc².

C. Khối lượng của một nguyên tử có giá trị gần bằng khối lượng của hạt nhân nguyên tử đó.

D. Một hạt nhân có số khối A thì khối lượng của nó luôn lớn hơn A (amu).

Câu 7. Phản ứng nhiệt hạch là

A. phản ứng phân hạch.

B. phản ứng hạt nhân tự phát.

C. phản ứng tổng hợp hạt nhân.

D. phản ứng tổng hợp hai hạt nhân nặng.

Câu 8. Trong các phát biểu sau khi nói về hiện tượng phóng xạ, có bao nhiêu phát biểu đúng?

1. Chu kì bán rã là thời gian để một nửa số hạt nhân ban đầu bị phân rã.
2. Mối quan hệ giữa chu kì bán rã và hằng số phóng xạ là $λ = \frac{ln 2}{T}$.
3. Trong hiện tượng phóng xạ, tia γ thường sẽ phát kèm theo các tia α và β.
4. Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ.
5. Trong hiện tượng phóng xạ, độ phóng xạ tăng dần theo thời gian với quy luật hàm số mũ.

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 1.

Câu 9. Hạt nhân $^{31}_{15}P$ có

A. 31 proton và 15 neutron.

B. 16 proton và 15 neutron.

C. 31 neutron và 15 proton.

D. 15 proton và 16 neutron.

Câu 10. Phóng xạ là quá trình

A. hạt nhân phóng ra ra các hạt α,β ,β⁺ khi bị bắn phá bằng các hạt nhân khác.

B. hạt nhân phát ra các bức xạ điện từ.

C. hạt nhân tự phát ra các hạt α,β⁻,β⁺ và không biến đổi gì.

D. hạt nhân tự phát ra các hạt α,β⁻,β⁺ và biến đổi thành một hạt nhân khác.

Câu 11. Từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh không gian và

A. tác dụng lực điện lên điện tích.

B. tác dụng lực đẩy lên các vật đặt trong nó.

C. tác dụng lực hút lên các vật.

D. tác dụng lực từ lên nam châm và dòng điện.

Câu 12. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương

A. vuông góc với đoạn dây dẫn và song song với vector cảm ứng từ tại điểm khảo sát.

B. nằm trong mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và cảm ứng từ tại điểm khảo sát.

C. song song với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và cảm ứng từ tại điểm khảo sát.

D. vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và cảm ứng từ tại điểm khảo sát.

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai.

Thí sinh trả lời câu 1 và câu 2. Trong mỗi ý (a), (b), (c), (d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Câu 1. Để chụp ảnh PET bên trong cơ thể, người ta tiêm được chất phóng xạ FDG vào người bệnh. FDG chứa đồng vị $^{18}_9F$ phóng xạ β⁺ có chu kỳ bán rã khoảng 110 phút.

a) Mỗi hạt nhân thuộc đồng vị $^{18}_9F$ có 18 nucleon.

b) Phương trình phân rã của $^{18}_9F$ là: $^{18}_9F → ^{18}_8O + ^0_1b$.

c) Trong quá trình phân rã của một hạt nhân $^{18}_9F$ đã có sự biến đổi một proton thành neutron, trong khi số khối không đổi.

d) Trước khi chụp ảnh PET, bệnh nhân được tiêm liều lượng FDG thích hợp, tùy theo cân nặng của mỗi người. Giả sử ở hai bệnh nhân cùng được tiêm một liều lượng FDG giống nhau và tại thời điểm chẩn đoán, một bệnh nhân có liều lượng $^{18}_9F$ giảm còn 35%, còn bệnh nhân kia có liều lượng $^{18}_9F$ giảm còn 12%. Như vậy, hai bệnh nhân được tiêm được chất FDG cách nhau 150 phút.

Câu 2. Để tạo ra dòng điện xoay chiều, người ta cho một khung dây dẫn phẳng ABCD gồm 50 vòng dây, mỗi vòng dây có diện tích $S = 100cm^2$, quay đều với tốc độ $\frac{3000}{π}$ vòng/phút quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ $B = 0,2T$ như hình bên.

a) Dòng điện được tạo ra theo hiện tượng cảm ứng điện từ

b) Tại vị trí khung dây như hình vẽ, từ thông qua khung dây bằng 0

c) Từ thông cực đại qua khung là 10 Wb.

d) Suất điện động hiệu dụng trong khung dây là $5\sqrt{2}V$

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn.

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4.

Câu 1. Hạt nhân $^{A1}_{Z1}X$ phóng xạ và biến thành một hạt nhân $^{A2}_{Z2}Y$ bền. Coi khối lượng của hạt nhân X, Y bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ X có chu kì bán rã là T. Ban đầu có $N_0$ hạt nhân chất X, độ thị số hạt nhân Y tạo thành phụ thuộc theo thời gian như hình vẽ. Biết mỗi ô thẳng đứng là 2 giờ. Chu kì bán rã bằng bao nhiêu giờ?

Câu 2. Trong phòng thí nghiệm có một lượng chất phóng xạ, ban đầu trong 1 phút người ta đếm được có 360 nguyên tử của chất bị phân rã, sau đó 2 giờ trong 1 phút có 90 phần tử bị phân rã. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là bao nhiêu phút?

**Câu 3.** Tính năng lượng liên kết của hạt nhân $^{27}_{13}Al$, biết khối lượng của hạt nhân $^{27}_{13}Al$, proton và neutron lần lượt là $m_{Al} = 26,97435$ amu, $m_P = 1,00728$ amu và $m_n = 1,00867$ amu, 1u = 931 MeV/c². (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)

Câu 4. Một khung dây dẫn hình vuông cạnh $a = 10cm$ có số vòng dây $N = 200vòng$. Khung được treo thẳng đứng dưới một đĩa cân. Cạnh dưới của khung nằm ngang trong từ trường đều của nam châm chữ U và vuông góc với đường sức từ. Sau khi thiết lập cân bằng cho các đĩa cân, người ta cho dòng điện có cường độ $I = 0,5 A$ qua khung. Biết cảm ứng từ của nam châm $B = 0,002T$. Phải bớt ở đĩa cân bên kia một khối lượng bao nhiêu gam để cân thăng bằng ? Lấy g=10 m/s².

PHẦN IV. Tự luận.

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3.

Câu 1. Một máy biến thế có cuộn thứ cấp có 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 V. Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến thế. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là bao nhiêu?

**Câu 2.** Cho một hạt neutron có động năng lớn đến bắn phá hạt nhân $^{235}_{92}U$ đang đứng yên để tạo ra phản ứng phân hạch $^1_0n + ^{235}_{92}U → ^{94}_{38}Sr + ^{140}_{54}Xe + x^0_1n$.

a) Xác định giá trị của x (số neutron tạo thành sau phản ứng).

b) Trong phản ứng phân hạch này, năng lượng của phản ứng được xác định bằng hiệu của năng lượng liên kết giữa các hạt nhân sản phẩm với các hạt nhân tham gia phản ứng. Biết năng lượng liên kết riêng của $^{235}_{92}U$ là $7,58MeV/nucleon$, của $^{140}_{54}Xe$ là $8,29MeV/nucleon$ và của $^{94}_{38}Sr$ là 8,59 $MeV/nucleon$. Tính năng lượng của phản ứng.

Câu 3. Lịch sử đấu tranh chống ngoại xâm của dân tộc ta ghi dấu ấn với ba trận thủy chiến Bạch Đằng, một do Ngô Quyền, một do Lê Đại Hành và một do Trần Hưng Đạo chỉ huy. Đầu năm 2018, khi đem mẫu gỗ của một cây cọc lấy được dưới sông Bạch Đằng đi phân tích thì thấy tỉ lệ giữa $^{14}C$ và $^{12}C$ trong mẫu gỗ đó chỉ bằng 87,75% tỉ lệ giữa $^{14}C$ và $^{12}C$ trong khi quyền. Biết chu kì bán rã của $^{14}C$ là 5730 năm. Kết quả phân tích cho thấy, cây cọc gỗ đó đã được sử dụng trong trận Bạch Đằng năm bao nhiêu?

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