PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. Câu 1. Khi mở nắp chai nước ngọt có ga để lâu trong ngăn mát tủ lạnh, ta thường thấy có một lớp “khói trắng” mỏng bay ra khỏi miệng chai. Hiện tượng này liên quan trực tiếp đến quá trình chuyển thể nào sau đây?

        A. Nước trong chai bay hơi.

        B. Hơi nước trong không khí ngưng tụ.

        C. Khí carbon dioxide đông đặc.

        D. Nước đá trong chai thăng hoa.

Câu 2. Nhiệt độ đông đặc của thủy ngân ở áp suất tiêu chuẩn xấp xỉ bằng − 39 °C. Nhiệt độ này tương ứng bao nhiêu kelvin (K)?

        A. 212 K.        B. 234 K.        C. 273 K.        D. 312 K.

Câu 3. Công thức nào sau đây mô tả nội dung định luật I của nhiệt động lực học?

A.          B.         C.         D. 

Sử dụng các thông tin sau cho câu 4 và câu 5: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của một miếng chì theo nhiệt lượng mà nó nhận được được mô tả như hình vẽ. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt nóng chảy riêng của chì lần lượt là 130 J/(kg.K) và 0,25.105 J/kg.

Câu 4. Khối lượng miếng chì ban đầu là

A.  92 g.        B. 100 g.        C. 200 g.        D. 500 g.

Câu 5. Nhiệt lượng mà miếng chì cần nhận vào để nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy là

A.  5200 J.        B. 1300 J.        C. 2500 J.        D. 6000 J.

Câu 6. Bốn đoạn dây dẫn a, b, c, d có cùng chiều dài, được đặt trong từ trường đều như hình vẽ.

Các dòng điện chạy trong bốn đoạn dây dẫn này có cường độ  Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nào lớn nhất?

A.  Đoạn
A.         B. Đoạn
B.         C. Đoạn
C.         D. Đoạn
D.

Câu 7. Gọi p, V, T và n lần lượt là áp suất, thể tích, nhiệt độ tuyệt đối và số mol của một lượng khí lí tưởng xác định. Giá trị của tỉ số bằng

A.   (với k là hằng số boltzmann).        B.  (với là hằng số avogadro).

        C.  (với R là hằng số khí lí tưởng).        D.  (với là hằng số avogadro).

Sử dụng các thông tin sau cho câu 8 và câu 9: Một mol khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi trạng thái từ (1) đến (2) được biểu diễn trong hệ tọa độ (V, T) như hình vẽ.

Câu 8. Trong quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), áp suất của khối khí

        A. tăng 2 lần.        B. giảm 2 lần.        C. tăng 4 lần.        D. không thay đổi.

Câu 9. Áp suất của khối khí lí tưởng ở trạng thái (2) có giá trị bằng

        A. 16,62.105 Pa.        B. 8,31.105 Pa.        C. 33,24.105 Pa.        D. 16,62 kPa.

Câu 10. Nội năng của một khối khí lí tưởng xác định phụ thuộc vào đại lượng nào sau đây?

        A. Thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của khối khí.        B. Thể tích và áp suất của khối khí.

        C. Nhiệt độ tuyệt đối của khối khí.        D. Áp suất của khối khí.

Câu 11. Máy biến áp là thiết bị làm thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều. Máy được cấu tạo bởi hai cuộn dây dẫn (cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) có số vòng khác nhau quấn trên cùng một lõi thép như hình vẽ. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp vào một điện áp xoay chiều sẽ gây ra sự biến thiên từ thông ở bên trong hai cuộn dây. Từ thông này đi qua cuộn sơ cấp và thứ cấp, trong cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng và làm biến đổi điện áp ban đầu. Nguyên lí hoạt động của máy biến áp là dựa vào

A.  tác dụng lực từ của từ trường.        B. hiện tượng cảm ứng điện từ.

        C. sự phóng điện giữa các cuộn dây.        D. sự nhiễm điện của lõi thép.

Câu 12. Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện có cường độ 5 A nằm trong một từ trường đều và vuông góc với các đường sức từ. Biết cảm ứng từ có độ lớn 24 mT, lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn 15 mN. Chiều dài của đoạn dây là

A.  5,6 cm.        B. 12,5 cm.        C. 52 cm.        D. 78 cm.

Câu 13. Một khung dây dẫn phẳng gồm 200 vòng, mỗi vòng có diện tích 60 cm2. Khung dây quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục nằm trong mặt phẳng khung dây. Khung dây đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với trục quay và độ lớn cảm ứng từ là 4,5.10−2 T. Suất điện động cực đại xuất hiện trong khung dây có giá trị xấp xỉ bằng

A.  12,00 V.        B. 16,96 V.        C. 12,95 V.        D. 18,96 V.

Câu 14. Một dòng điện xoay chiều có biểu thức  Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện này là

A.          B.         C.         D. 

Câu 15. Cho phản ứng hạt nhân  Hạt nhân X là hạt nào sau đây?

A.          B.         C.         D. 

Câu 16. Hiện nay, một số quốc gia đang nghiên cứu xây dựng nhà máy điện hạt nhân nhiệt hạch, sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân giữa các hạt nhân nhẹ như deuterium () và tritium (). Tuy nhiên, để phản ứng nhiệt hạch xảy ra và duy trì ổn định trong thời gian dài là một thách thức lớn. Nguyên nhân là do

        A. các hạt nhân nhẹ rất khó tìm thấy trong tự nhiên.

        B. phản ứng này tạo ra nhiều chất thải phóng xạ tồn tại lâu dài.

        C. nhiệt độ cần thiết để phản ứng này xảy ra rất cao nên khó kiểm soát và duy trì.

        D. cần khối lượng rất lớn các hạt nhân nhẹ để duy trì phản ứng nhiệt hạch liên tục.

Câu 17. Lực nào sau đây đã làm thay đổi phương chuyển động của hạt alpha () khi được bắn vào lá vàng mỏng trong thí nghiệm tán xạ?

        A. Lực hạt nhân giúp hạt nhân  đẩy 

        B. Lực hạt nhân giúp hạt nhân  hút 

        C. Lực đẩy tĩnh điện giữa hạt nhân  và 

        D. Lực hút tĩnh điện giữa các electron của phân tử vàng và 

Câu 18. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về công nghiệp hạt nhân?

        A. Công nghệ năng lượng hạt nhân (năng lượng nguyên tử) là công nghệ khai thác năng lượng từ hạt nhân nguyên tử thông qua các lò phản ứng hạt nhân có kiểm soát.

        B. Hiện nay, phản ứng phân hạch hạt nhân là phương pháp duy nhất được sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân. Các phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ đang được nghiên cứu.

        C. Tất cả các lò phản ứng hạt nhân hiện nay đều sử dụng nước làm chất làm mát và chỉ dùng để phát điện.

        D. Việc sử dụng năng lượng hạt nhân giúp giảm phát thải khí nhà kính, cung cấp nguồn điện ổn định và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng lâu dài.

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. Quá trình nấu rượu gạo (dung dịch ethanol) thủ công được thực hiện như sau:

        Gạo được nấu chín, để nguội, rắc men, ủ kín từ 3 đến 5 ngày thu được hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu.

        Đun nóng hỗn hợp trên (trong nồi chưng cất) đến nhiệt độ sôi để ethanol và nước hóa hơi và đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi (ethanol và nước) trong đường ống được làm lạnh khi đi qua thùng nước lạnh sẽ hóa lỏng và chảy vào bình hứng. Ta có bảng giá trị của ethanol và nước như sau:

        Giả thuyết trong quá trình nấu rượu, hỗn hợp được cung cấp nhiệt một cách đều đặn. Ethanol sôi và hóa hơi trước ở 78 °C. Sau đó đến 100 °C thì nước bắt đầu sôi và hóa hơi. Bỏ qua lượng hơi nước ban đầu trong ống dẫn. Bỏ qua sự truyền nhiệt với môi trường, ống dẫn và bình hứng. Thùng nước lạnh chứa lượng nước có thể tích 250 lít ở nhiệt độ 20 °C. Khi thu được 20 lít rượu gạo 40° (thể tích ethanol chiếm 40%), người ta đo nhiệt độ của rượu khi có cân bằng nhiệt là 45 °C. Biết nhiệt độ của ethanol khi ra khỏi thùng nước lạnh là 35 °C.

        a) Khối lượng ethanol và nước có trong 20 lít rượu gạo 40° lần lượt là 11,964 kg và 6,312 kg.

        b) Nhiệt độ của nước khi ra khỏi thùng nước lạnh là 48 °C.

        c) Khi hơi nước và hơi ethanol đi qua thùng nước lạnh, chúng tỏa nhiệt và ngưng tụ.

        d) Nếu trong quá trình nấu rượu không thay nước mới trong thùng nước lạnh thì nhiệt độ nước trong thùng sau khi thu được 20 lít rượu gạo 40° là 55 °C.

Câu 2. Một mol khí helium (xem là khí lí tưởng) được chứa trong một xi lanh kín nằm ngang có pit-tông có thể chuyển động không ma sát. Khối khí thực hiện quá trình biến đổi trạng thái được biểu diễn trên đồ thị (V, T) như hình vẽ. Nội năng U của khối khí helium được xác định bằng biểu thức  với n và T lần lượt là số mol (mol) và nhiệt độ tuyệt đối (K) của khối khí.

        a) Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), khối khí thực hiện quá trình nén đẳng áp.

        b) Gọi  lần lượt là khối lượng riêng của khối khí helium ở trạng thái (1), (2), (3). Từ đồ thị ta xác định được 

        c) Trong quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), nhiệt lượng khối khí tỏa ra môi trường có độ lớn là 120 J.

        d) Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí ở trạng thái (3) xấp xỉ bằng 1,86.10−20 J.

Câu 3. Hình bên dưới mô tả sơ đồ nguyên lí hoạt động của ampe kế khung quay. Ban đầu, chưa có dòng điện chạy qua khung dây nên kim chỉ thị chỉ ngay vạch số 0.

        a) Khi có dòng điện chạy qua khung dây, khung dây chịu tác dụng của moment lực từ và quay lệch khỏi vị trí ban đầu.

        b) Khi cường độ dòng điện chạy qua khung dây tăng, góc lệch của kim chỉ thị so với vị trí ban đầu tăng.

        c) Nếu đổi chiều dòng điện trong khung dây, chiều lệch của kim chỉ thị cũng sẽ đổi chiều.

        d) Khi có dòng điện chạy qua khung dây và kim chỉ thị ở trạng thái cân bằng, moment lực đàn hồi của lò xo xoắn có độ lớn bằng độ lớn moment lực do lực từ tác dụng lên khung dây.

Câu 4. Đồng vị phóng xạ nickel  phát ra tia phóng xạ  và biến thành hạt nhân con  Biết rằng khối lượng của các hạt nhân trên lần lượt là  và  Chu kì bán rã của nickel  là 100 năm (lấy 1 năm = 365 ngày). Năng lượng toả ra của quá trình phóng xạ được xác định bởi biểu thức (J) với (u) và (u) lần lượt là tổng khối lượng nghỉ của các tương tác và các hạt sản phẩm. Lấy 1 uc2 = 931,5 MeV. Bỏ qua khối lượng của electron.

        a) Phương trình phân rã của  là 

        b) Hằng số phóng xạ của nickel  xấp xỉ bằng 6,93.10−3 s−1.

        c) Năng lượng tỏa ra của quá trình phóng xạ của hạt nhân nickel  là 0,1863 MeV.

        d) Gọi  và  lần lượt là khối lượng của đồng vị phóng xạ nickel  ban đầu và tại thời điểm t (năm). Khối lượng của  được tạo thành tại thời điểm t được xác định bằng biểu thức 

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn: Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6

Sử dụng các thông tin sau cho câu 1 và câu 2: Một xi lanh của động cơ ô tô có dung tích 2,4 lít. Ở kì nạp, hỗn hợp khí được nạp vào đầy xi lanh có áp suất 1,5.105 Pa và nhiệt độ 47 °C. Đến cuối kì nén, pit-tông nén xuống tối đa làm cho thể tích của hỗn hợp khí giảm xuống còn 0,24 lít và áp suất tăng 14 lần so với ban đầu. Xem hỗn hợp khí là khí lí tưởng.

Câu 1. Nhiệt độ của hỗn hợp khí ở cuối kỳ nén là bao nhiêu °C?

Câu 2. Lượng khí được nạp vào xi lanh trong mỗi lần nạp là bao nhiêu mol? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Câu 3. Một đoạn dây dẫn thẳng, dài 20 cm, được treo nằm ngang bằng hai sợi dây mảnh, nhẹ giống nhau. Hệ thống được đặt trong một từ trường đều có các đường sức từ nằm ngang và vuông góc với đoạn dây dẫn, cảm ứng từ có độ lớn là 0,4 T và có chiều như hình vẽ.

Cho dòng điện cường độ 0,5 A chạy qua đoạn dây dẫn theo chiều từ M đến N. Khi đoạn dây dẫn ở trạng thái cân bằng, độ lớn lực căng của mỗi sợi dây là 0,12 N. Cho gia tốc rơi tự do là 10 m/s2. Khối lượng của đoạn dây dẫn là bao nhiêu kilôgam (kg)? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)? 

Câu 4. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân zirconium  là 8,70 MeV/nucleon. Lấy 1 u = 931,5 MeV/c2. Độ hụt khối của  bằng x.10−2 u. Giá trị của x là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

Sử dụng các thông tin sau cho câu 5 và câu 6: Trong kĩ thuật chụp ảnh PET (Positron Emission Tomography), các bác sĩ tiêm vào cơ thể bệnh nhân một dược chất phóng xạ FDG. FDG chứa đồng vị phóng xạ phát ra tia β+ là  có chu kì bán rã là 110 phút.

Câu 5. Tỉ số giữa độ phóng xạ ban đầu và số hạt nhân phóng xạ ban đầu của  bằng x.10−4 s−1. Giá trị của x là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Câu 6. Trước khi chụp ảnh PET, bệnh nhân được tiêm một liều lượng FDG thích hợp, tùy theo thể trạng của bệnh nhân. Giả sử có hai bệnh nhân được tiêm cùng một liều lượng FDG như nhau. Tại thời điểm chẩn đoán, bệnh nhân thứ nhất có liều lượng  giảm còn 18% so với ban đầu, bệnh nhân thứ hai có liều lượng  giảm còn 42% so với ban đầu. Hai bệnh nhân được tiêm dược chất FDG cách nhau một khoảng thời gian là bao nhiêu phút? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)