Cho biết: $\pi = 3,14$; T (K)= t (°C) + 273; R = 8,31 J.mol⁻¹.K⁻¹; $N_A = 6,02.10^{23}$ hạt/mol.

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

Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1. Khi nhiệt độ của khí lí tưởng tăng lên từ 27 °C đến 927 °C thì tốc độ căn quân phương của các phân tử sẽ

A. giảm hai lần.

B. tăng gấp đôi.

C. giảm bốn lần.

D. tăng gấp bốn lần.

Câu 2. Một dây dẫn nằm ngang dài 50 cm mang dòng điện cường độ 3,0 A đặt vuông góc với vector cảm ứng từ $\vec{B}$ của một từ trường đều như hình bên. Biết vector cảm ứng từ $\vec{B}$ có phương nằm ngang và độ lớn 0,05 T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có

A. độ lớn 7,5 N, phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên.

B. độ lớn 0,075 N, phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới.

C. độ lớn 7,5 N, phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới.

D. độ lớn 0,075 N, phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên.

Câu 3. Biết khối lượng của prôtôn; notrôn; hạt nhân $^{16}_8O$ lần lượt là 1,0073 amu; 1,0087 amu; 15,9904 amu và 1amu = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết của hạt nhân $^{16}_8O$ xấp xỉ bằng

A. 128,17 MeV.

B. 190,81 MeV.

C. 18,76 MeV.

D. 14,25 MeV.

Câu 4. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của cảm ứng từ B theo thời gian của một từ trường như hình vẽ. Một khung dây dẫn đặt trong từ trường này sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với $\vec{B}$. Gọi $e_a, e_b, e_c$ là độ lớn của các suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung ứng với các đoạn AB, BC và CD. Xếp theo thứ tự giảm dần của các suất điện động này là

A. $e_a, e_c, e_b$.

B. $e_a, e_b, e_c$.

C. $e_c, e_b, e_a$.

D. $e_b, e_c, e_a$.

Câu 5. Biển báo nào dưới đây cảnh báo nơi nguy hiểm về sinh học?

A. Hình 4.

B. Hình 2.

C. Hình 3.

D. Hình 1.

Câu 6. Phương pháp nào sau đây không làm tăng nội năng của vật?

A. Cọ xát miếng kim loại vào mặt bàn.

B. Viên bi được thả vào nước nóng.

C. Nước trong nồi được đun nóng.

D. Viên bi rơi trong chân không.

Câu 7. Hạt nhân $^6_3Li$ và $^7_4Be$ có cùng

A. số nucleon.

B. số neutron.

C. số proton.

D. điện tích.

Câu 8. Chọn câu đúng. Trong quá trình hóa hơi một lượng chất lỏng ở nhiệt độ sôi,

A. nhiệt độ chất lỏng không thay đổi.

B. nhiệt độ của vật tăng liên tục.

C. thế tích khối chất lỏng không thay đổi.

D. nhiệt độ của chất lỏng giảm liên tục.

Câu 9. Tại Trường Sa có một máy phát sóng điện từ đang phát sóng theo phương thẳng đứng hướng lên. Biết tại điểm M trên phương truyền sóng vào thời điểm t, vector cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về hướng Tây. Vào thời điểm đó, vector cường độ điện trường đang có

A. độ lớn cực đại và hướng về hướng Nam.

B. độ lớn cực tiểu và hướng về hướng Tây.

C. độ lớn cực đại và hướng về hướng Đông.

D. độ lớn cực đại và hướng về hướng Bắc.

Câu 10. Trong các hạt nhân: $^4_2He$, $^7_3Li$, $^{56}_{26}Fe$ và $^{235}_{92}U$, hạt nhân bền vững nhất là

A. $^{235}_{92}U$

B. $^4_2He$

C. $^7_3Li$

D. $^{56}_{26}Fe$

Câu 11. Một lượng khí xác định biến đổi theo các quá trình (1) – (2) -(3) – (4) như hình vẽ. Biết nhiệt độ của chất khí ở trạng thái (1) là T₁ = 300 K. Nhiệt độ của chất khí này ở trạng thái (4) là

A. 1200 K.

B. 450 K.

C. 600 K.

D. 900 K.

Câu 12. Một điện áp xoay chiều hiện thị trên dao động kí có dạng như hình vẽ. Giá trị hiệu dụng của điện áp này là

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

B. $200 \sqrt{2}$ V.

C. 100 V.

D. 200 V.

Câu 13. Hình bên là một mô hình về chuông điện. Nguyên tắc hoạt động của chuông điện là khi công tắc đóng, từ tính nam châm điện xuất hiện…(1)…thanh kim loại, từ đó búa gõ đập vào…(2)…phát ra âm thanh. Chỗ trống (1) và (2) lần lượt là

A. “đẩy” và “thanh kim loại mềm”.

B. “dẫy” và “chuông”.

C. “hút” và “nam châm điện”.

D. “hút” và “chuông”.

Câu 14. Một đoạn dây đồng MN thẳng dài 16 cm, nặng 80 g được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ. Cách điện sao cho MN nằm ngang. Ban đầu hai sợi dây treo có phương thẳng đứng. Dưa đoạn dây MN vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T và các đường sức từ là những đường thẳng dóng hướng lên. Lấy g = 10 m/s². Cho dòng điện qua dây MN có cường độ I = 7,5 A thì lực căng mỗi sợi dây treo có độ lớn là

A. 0,7 N.

B. 1,0 N.

C. 0,5 N.

D. 0,1 N.

Câu 15. Nhiệt dung riêng của một số chất ở điều kiện bình thường được cho bởi bảng bên dưới:

Hình dạng khối được làm từ các chất trên và cùng khối lượng thì chất dễ nóng lên và cũng dễ nguội đi so với các chất còn lại là

A. sắt.

B. đồng.

C. nhôm.

D. chì.

Câu 16. Quá trình cực nước đá chuyển thành nước được gọi là quá trình

A. đông đặc.

B. ngưng kết.

C. bay hơi.

D. nóng chảy.

Câu 17. Chuyển động của các hạt phân tử hoa trong thí nghiệm của Brown chứng tỏ:

A. Các phân tử nước lúc thì đứng yên, lúc thì chuyển động.

B. Các phân tử nước không đứng yên mà chuyển động không ngừng.

C. Các phân tử nước hút và đẩy hạt phấn hoa.

D. Hạt phấn hoa hút và đẩy các phân tử nước.

Câu 18. Đun nóng khối khí lí tưởng trong một bình kín. Các phân tử khí

A. xích lại gần nhau hơn.

B. có tốc độ trung bình lớn hơn.

C. liên kết lại với nhau.

D. nở ra lớn hơn.

PHẦN II. 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 bình tích áp được sử dụng trong máy lọc nước có hai phần: bóng chứa nước và bóng chứa khí như hình bên. Khi chưa chứa nước, bóng chứa khí chiếm toàn bộ thể tích trong bình là 12 lít, áp suất 120 kPa. Đường ống dẫn nước vào, ra bóng chứa nước có gắn rơ le áp suất điều khiển đóng mở mạch điện. Khi lượng nước trong bóng chứa nước tăng đến 9 lít thì áp suất nước đạt cực đại, rơ le ngắt mạch, máy ngừng cung cấp nước vào bình. Khi lượng nước trong bình giảm đến 6 lít, rơ le tự động đóng mạch để máy cung cấp nước trở lại. Coi nhiệt độ trong bóng chứa khí không đổi, các bóng mềm, tổng thể tích nước và khí bằng thể tích bình, mặt tiếp xúc của bóng chứa nước và chứa khí luôn có dạng phẳng.

a) Khi nước được bơm vào bình, áp suất trong bóng khí tăng.

b) Khi nước trong bình giảm, mật độ phân tử khí trong bóng khí tăng.

c) Khi nước trong bình là 9 lít, áp suất trong túi khí là 360 kPa.

d) Một người thợ đã giảm bớt khí trong bóng chứa khí nên khi nước trong bình giảm đến 7,2 lít ro le đã đóng mạch để máy hoạt động trở lại. Lượng khí thoát ra chiếm 20% lượng khí ban đầu.

Câu 2. Trong thí nghiệm tán xạ hạt α, chùm hạt α có động năng lớn phát ra từ nguồn phóng xạ được bắn vào lá vàng mỏng như hình a. Kết quả cho thấy hầu hết các hạt α đi thẳng nhưng có một số ít hạt bị lệch so với hướng truyền ban đầu (bị tán xạ) với các góc lệch khác nhau như hình b.

a) Điều tích đường của nguyên tử tập trung trong một thể tích nhỏ ở tâm gọi là hạt nhân.

b) Một số ít các hạt α bị tán xạ với các góc lệch khác nhau chứng tỏ các hạt α này đã tương tác với các hạt nhân mang điện tích dương nằm trong nguyên tử vàng.

c) Một số rất ít các hạt α bay đến gần hạt nhân vàng theo phương nối tâm hai hạt nhân có thể bị bật ngược trở lại.

d) Biết rằng bán kính hạt nhân được xác định theo công thức R = 1,2.10⁻¹⁵.A¹/³ (m) ( trong đó A là số khối của hạt nhân). Hạt nhân vàng (Au) gồm 197 nucleon sẽ có bán kính vào khoảng 7.10⁻¹⁵m.

Câu 3. Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát sự nóng chảy của nước đá bằng cách đung cụ thí nghiệm sau đây:

• Bộ nguồn điện có công suất không đổi và có tích hợp đo thời gian.
• Nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp kém dẫy điện để ở bên trong bình.
• Nhiệt kế.

Trong quá trình tiến hành thí nghiệm, nhóm học sinh thu thập số liệu. Học sinh vẽ được đồ thị phụ thuộc của nhiệt độ theo thời gian. Khi vẽ đồ thị theo mối tỉ lệ xích quy định thì xác định được các góc α ≈ 60,0°, β ≈ 40, 8°. Biết nhiệt dung riêng của nước đá là cₚ = 4200 J/kgK.

a) Nước đá (ở trạng thái rắn) là chất rắn vô định hình.

b) Trong quá trình nước đá nóng chảy thì nội năng của nước đá tăng lên.

c) Nhiệt dung riêng của nước đá ở trạng thái rắn được xấp xỉ bằng 2093 J/kg. K.

d) Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá xấp xỉ bằng 3, 35.10⁵ J/kg.

Câu 4. Một học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình vẽ để đo cảm ứng từ giữa hai nhánh của nam châm chữ U (kết quả lấy đến hàng đơn vị là millitesla). Trong đó: (1) là dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều dài 15 cm có thể đo bằng ampe kế; (2) là nam châm chữ U có chiều dài 8,4 cm với cực Bắc ở mặt trước; (3) là cân đồng hồ hiện số. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s². Ban đầu, khi I = 0, số chỉ của cân là 164,40gam. Khi cho dòng điện chạy qua đoạn dây, học sinh thu được các số liệu ghi ở bảng bên:

a) Học sinh làm theo trình tự thí nghiệm gồm các bước: đặt dây dẫn nằm giữa lòng nam châm, song song với hai cạnh và dây của nam châm chữ U, thay đổi cường độ dòng điện I, đọc số chỉ của ampe kế và của cân tương ứng rồi ghi vào bảng số liệu.

b) Khi có dòng điện chay qua đoạn dây thì số chỉ của cân tăng lên, chứng tỏ lực từ tác dụng lên đoạn dây có chiều thẳng đứng hướng xuống.

c) Dòng điện qua đoạn dây dẫn giữa hai nhánh của nam châm có chiều từ trái sang phải.

d) Kết quả đo cảm ứng từ giữa hai nhánh của nam châm là 32 ± 1 mT.

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

Câu 1. Ống thủy tinh dài 60 cm đặt thẳng đứng đầu hở ở trên, đầu kín ở dưới. Một cột không khí cao 20 cm bị giam trong ống bởi một cột thủy ngân cao 40 cm. Biết áp suất khí quyển là 80 cmHg, lật ngược ống lại để đầu kín ở trên, đầu hở ở dưới, coi nhiệt độ không đổi, một phần thủy ngân bị chảy ra ngoài. Hỏi thủy ngân còn lại trong ống có độ cao bao nhiêu cm (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)?

Câu 2. Một sóng điện từ có thành phần từ trường được cho bởi B = 2,5.10⁻¹²cos (4.10⁶t) trong đó, tất cả các đại lượng đều được tính bằng đơn vị trong hệ SI. Một khung dây dẫn có diện tích 14 cm² được đặt trong từ trường này. Biết từ thông lớn nhất qua khung dây là x.10⁻¹⁵ Wb. Tìm giá trị của x (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Câu 3. Một khung dây dẫn hình vuông, cạnh a = 10 cm có 200 vòng dây. Khung được treo thẳng đứng dưới một cần. Cạnh dưới của khung nằm trong từ trường đều của nam châm chữ U và vuông góc với vector cảm ứng từ như hình vẽ. Sau khi thiết lập trạng thái cân bằng cho các địa cân, người ta cho dòng điện có cường độ I = 0, 5 A chạy qua khung dây. Biết cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm là B = 0,002 T. Lấy g = 10m / s² ). Phải thêm ở đĩa cân bên kia một khối lượng bằng bao nhiêu để cân thăng bằng ( Kết quả tính bằng gam )?

Câu 4. Áp suất trong lốp xe ô tô được tăng lên bằng cách bơm thêm không khí vào lốp. Người ta thấy rằng số mol không khí trong lốp đã tăng 5%, nhiệt độ tuyệt đối tăng 1%, và thể tích bên trong của lốp tăng 0,2%. Áp suất không khí trong lốp tăng lên bao nhiều phần trăm (viết kết quả đến một chữ số sau dấu phẩy thập phân)?

Câu 5. Một khối khí được truyền nhiệt lượng 90 kJ, đồng thời nó thực hiện một công 30 kJ. Nội năng của khối khí thay đổi bao nhiêu kJ?

Câu 6. Để pha nước tắm cho em bé, một bà mẹ đề với nước nóng có nhiệt độ và dòng chảy ồn định vào chậu tắm có sẵn nước lạnh. Coi sự trao đổi nhiệt giữa môi trường. Sau 1 phút thấy nước trong chậu tăng 5 °C so với ban đầu. Sau 2 phút thấy nước trong chậu tăng bao nhiều độ °C so với ban đầu. Sau 8 phút thấy nước trong chậu tăng bao nhiều độ °C so với ban đầu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

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