Title 4001. Chuyên Khoa học Tự nhiên Hà Nội (giải).pdf ✅

GROUP VẬT LÝ PHYSICS ĐỀ VẬT LÝ CHUYÊN KHOA HỌC TỰ NHIÊN HÀ NỘI 2024-2025 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: Trong hạt nhân 8 17X có A. 17 nucleon. B. 8 neutron. C. 9 proton. D. 1 neutron. Câu 2: Một sóng điện từ có tần số 106 Hz truyền trong một môi trường với tốc độ 3.108 m s . Trong môi trường đó, sóng điện từ này có bước sóng là A. 200 m. B. 30 m. C. 150 m. D. 300 m. Câu 3: Điểm cố định dưới và cố định trên của một nhiệt kế bị hỏng là 5 ∘ và 99∘ . Nếu số chỉ của nhiệt kế là 52∘ thì nhiệt độ tương ứng trên thang đo Fahrenheit là A. 154 ∘F. B. 122 ∘F. C. 151∘F. D. 132 ∘F. Câu 4: Sự hóa hơi là A. quá trình chuyển từ thể khí sang thể lỏng của chất B. quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn của chất C. quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của chất D. quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí của chất Câu 5: Cho rằng một hạt nhân Uranium 92 235U khi phân hạch thì tỏa ra năng lượng là 200 MeV. Lấy NA = 6,023 ⋅ 1023 mol−1 , 1eV = 1,6. 10−19 J và khối lượng mol của urani 92 235U là 235 g mol. Năng lượng tỏa ra khi 4 g Uranium 92 235U phân hạch hết là A. 3,28. 1011 J. B. 16, 4.1011 J. C. 16, 4.1010 J. D. 3,28. 1010 J. Câu 6: 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. 450 K. B. 1200 K. C. 600 K. D. 900 K. Câu 7: Một khung dây phẳng diện tích 40 cm2 đặt trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ hợp với vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây một góc 60∘ và có độ lớn 0,12 T. Từ thông qua khung dây này là A. 2,4. 10−6 Wb. B. 1,2. 10−4 Wb. C. 2, 4.10−4 Wb. D. 1,2. 10−6 Wb. Câu 8: Đâu là nhóm các thông số trạng thái của một lượng khí xác định? A. Khối lượng, áp suất, thể tích. B. Áp suất, nhiệt độ, khối lượng. C. Áp suất, nhiệt độ, thể tích. D. Khối lượng, nhiệt độ, thể tích. Câu 9: 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. tăng gấp bốn lần. B. tăng gấp đôi. C. giảm 4 lần. D. giảm 2 lần. Câu 10: Biết nhôm có nhiệt dung riêng là 896 J kg.K và nhiệt nóng chảy riêng là 3,9. 105 J kg. Nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm khối lượng 200 g ở nhiệt độ 58∘C để nó hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ 658∘C là A. 107520 J. B. 78000 J. C. 185520 J. D. 29520 kJ.
Câu 11: Bắn hạt nhân neutron có động năng Kn vào hạt nhân 3 6Li đứng yên gây ra phản ứng 0 1n + 3 6Li → 1 3H + X Sau phản ứng hạt X và hạt nhân 1 3H bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của neutron các góc lần lượt là θ và φ = 120∘ − θ. Lấy khối lượng các hạt nhân bằng số khối tính theo amu. Bỏ qua bức xạ gamma. Biết phản ứng này thu năng lượng 1,87MeV. Giá trị lớn nhất của Kn gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 3,2MeV. B. 4,5MeV. C. 5,5MeV. D. 2,1MeV. Câu 12: Nhiệt lượng trao đổi trong một quá trình truyền nhiệt không phụ thuộc vào A. độ biến thiên của nhiệt độ. B. khối lượng của chất. C. nhiệt dung riêng của chất. D. thời gian truyền nhiệt. Câu 13: Trong các biển báo sau, biển nào cảnh báo nguy hiểm về điện? A. Hình 4. B. Hình 1. C. Hình 3. D. Hình 2. Câu 14: Trong thí nghiệm dưới đây, một mẫu phóng xạ M được đặt trong chân không, phát ra ba loại tia phóng xạ α, β và γ được cho đi qua một điện trường đều tạo ra bởi hai bản kim loại song song tích điện trái dấu. Hình bên minh họa quỹ đạo của các tia này khi chúng đi qua điện trường. Dựa trên hướng lệch của các tia trong điện trường, hãy xác định đặc điểm về điện tích của các tia này. A. Tia α và tia β −đều không mang điện tích, tia γ mang điện tích dương. B. Tia α, tia β −và tia γ đều mang điện tích âm. C. Tia α mang điện tích âm, tia β −mang điện tích âm, tia γ không mang điện tích. D. Tia α mang điện tích dương, tia β −mang điện tích âm, tia γ không mang điện. Câu 15: Một khung dây dẫn kín MNPQ đặt cố định trong từ trường đều. Hướng của từ trường B⃗ vuông góc với mặt phẳng khung dây như hình bên. Biết vec tơ pháp tuyến n⃗ của mặt phẳng khung dây cùng chiều B⃗ . Khi từ thông qua diện tích khung dây tăng đều theo thời gian thì trong khung A. xuất hiện dòng điện cảm ứng có chiều MQPNM. B. xuất hiện dòng điện cảm ứng có chiều MNPQM. C. có dòng điện cảm ứng xoay chiều hình sin. D. không xuất hiện dòng điện cảm ứng. Câu 16: Hình vẽ bên cạnh mô tả mô hình động cơ điện. Một khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD có khả năng quay quanh trục cố định (đường nét đứt) với hai đầu khung dây gắn với cổ góp (là hai bản kim loại hình bán khuyên, cách điện với nhau). Cấp điện cho khung dây bằng cách mắc hai cực nguồn điện một chiều với hai chổi than (tiếp xúc với cổ góp). Toàn bộ khung dây đặt giữa hai cực của nam châm vĩnh cửu. Khi khung dây quay, các đầu khung dây luôn tiếp xúc với vành bán khuyên. Biết cảm ứng từ giữa hai cực nam châm có độ lớn B = 10−3 T, chiều dài đoạn dây BC là 20 cm, dòng điện chạy trong khung dây có cường độ I = 1 A thì độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn BC là A. F = 6. 10−4 N. B. F = 2. 10−4 N. C. F = 6.10−2 N. D. F = 2. 10−2 N.
Câu 17: Một chất khí lí tưởng thực hiện một chu trình PQRSP như hình vẽ. Công mà chất khí nhận trong chu trình trên bằng A. -20 J. B. 10 J. C. -10 J. D. 20 J. Câu 18: Một bình thép chứa khí ở 27∘C dưới áp suất 6.105 Pa. Làm lạnh bình tới nhiệt độ −73∘C thì áp suất của chất khí trong bình là bao nhiêu? Coi thể tích của bình là không đổi. A. 4, 5.105 Pa. B. 4.105 Pa. C. 2.105 Pa. D. 3.105 Pa. 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 ấm đun nước pha trà có công suất không đổi và có nhiệt kế hiển thị nhiệt độ tức thời của nước trong ấm. Một bạn học sinh dùng ấm này để đun nước với lượng nước có sẵn ở trong ấm, nhiệt độ hiển thị ban đầu là t0 = 20∘C. Sau khoảng thời gian đun τ1 = 1 phút thì nhiệt độ của nước tăng lên tới t1 = 40∘C và bạn học sinh bắt đầu thêm nước ở nhiệt độ tx vào trong ấm. Tại thời điểm τ2 = 3,5 phút thì nhiệt độ của nước đạt t2 = 50∘C. Sau khoảng thời gian 5 phút kể từ thời điểm τ2 thì nước bắt đầu sôi. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn nhiệt độ của nước trong ấm trong quá trình đun. Bỏ qua mất mát nhiệt ra môi trường và quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng. a) Nếu công suất của ấm là P = 2100 W thì nhiệt lượng do ấm cung cấp từ thời điểm ban đầu đến lúc nước bắt đầu sôi là 714 kJ. b) Khối lượng nước thêm vào bằng khối lượng nước có sẵn trong ấm. c) Nhiệt độ ban đầu của lượng nước thêm vào là tx = 10∘C. d) Nếu khối lượng nước ban đầu trong ấm là m1 = 1,5 kg và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J kg⋅ K thì công suất của ấm là P = 1800 W. Câu 2: Một cylinder hình trụ chiều cao 152 cm được đậy kín bằng một piston nhẹ có thể di chuyển không ma sát trong cylinder. Nửa dưới của hình trụ chứa khí lí tưởng, còn nửa trên chứa thủy ngân (hình vẽ). Ban đầu nhiệt độ của khí trong piston là 600 K, tăng dần nhiệt độ lên thì thấy một nửa thủy ngân thoát ra bên ngoài. Cho rằng sự giãn nở của thủy ngân do nhiệt độ là không đáng kể, áp suất khí quyển p0 = 76 cmHg. a) Áp suất của chất khí ở trạng thái ban đầu là p1 = 152cmHg. b) Trong quá trình trên thì áp suất, nhiệt độ và thể tích của chất khí đều thay đổi. c) Nhiệt độ lúc sau của chất khí là T2 = 337,5 K. d) Áp suất của chất khí ở trạng thái sau là p2 = 114cmHg.
Câu 3: Một cylinder thẳng đứng một đầu kín và một đầu hở, bên trong có chứa một lượng khí Hidro. Cylinder được đậy kín nhờ một piston, phía trên piston có một cột chất lỏng như hình vẽ. Hidro được cấp nhiệt chậm, giãn nở đẩy piston di chuyển từ từ. Khi toàn bộ chất lỏng bị tràn ra ngoài thì nhiệt lượng mà Hidro đã nhận được là Q = 119 J. Biết rằng thể tích ban đầu của chất lỏng bằng một nửa thể tích của khí Hidro và bằng thể tích của phần không khí chiếm trong cylinder. Áp suất phụ gây bởi cột chất lỏng này là p0 9 , với p0 = 105 N m2 là áp suất khí quyển. Bỏ qua mọi ma sát. Biết nội năng của n mol khí Hidro ở nhiệt độ T là U = 5 2 nRT, với R là hằng số chất khí. a) Quá trình biến đổi trạng thái của chất khí gồm đẳng áp và áp suất giảm. b) Thể tích ban đầu của chất khí là 0,36 lít. c) Công mà chất khí thực hiện trong quá trình trên có độ lớn là 39 J. d) Độ biến thiên nội năng của chất khí trong quá trình trên là 100 J. Câu 4: Hình vẽ bên mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hoá của cảm biến báo khói ion hoá. Nguồn phóng xạ α americium 95 241Am có chu kỳ bán rã T = 432,2 năm (lấy 1 năm bằng 365 ngày) được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với một pin. Các hạt α phóng ra làm ion hoá không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy giữa hai bản kim loại đó và chuông báo không kêu. Nếu có khói bay vào giữa hai bản kim loại, các ion trong này sẽ kết hợp với những phân tử khói và dịch chuyển chậm hơn làm cường độ dòng điện chạy giữa hai bản kim loại giảm đi. Khi dòng điện giảm tới mức nhất định thì cảm biến báo khói sẽ gửi tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy. Lấy NA = 6, 023.1023 mol−1 và khối lượng mol của 95 241Am là 241 g mol. a) Hằng số phóng xạ của americium 95 241Am là 1,604/10−3 (s −1 ). b) Độ phóng xạ của nguồn americium 95 241Am có khối lượng 0,5μg là 63,5kBq. c) Tia α phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại nhiễm điện âm. d) Sau khi sử dụng 45 năm, độ phóng xạ của nguồn americium 95 241Am trong cảm biến giảm còn 93,04% so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua. PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. Câu 1: Một thí nghiệm khảo sát sự thay đổi nhiệt độ của một lượng rượu Etylic theo nhiệt lượng cung cấp thu được đồ thị có dạng như hình bên. Biết nhiệt dung riêng của rượu Etylic là c = 2500 J/(kgK). Nhiệt hóa hơi riêng của rượu Etylic xác định được trong thí nghiệm trên là bao nhiêu kJ/kg? Câu 2: Hai thanh ray nằm ngang, song song và cách nhau một đoạn 10 cm đặt trong từ trường đều B⃗ hướng thẳng đứng và có độ lớn cảm ứng từ là B = 0,1 T. Một thanh kim loại đặt trên ray, vuông góc với ray. Nối hai đầu thanh kim loại này với nguồn điện có E = 6 V và r = 1Ω (hình vẽ). Biết điện trở của kim loại, ray và dây nối là R = 5Ω. Xác định lực từ tác dụng lên thanh? Kết quả tính bằng N. (Bỏ qua hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch). Câu 3: Một bình kín có thể tích không đổi chứa khí lí tưởng ở áp suất 1, 8.105 Pa và nhiệt độ 27∘C. Khi nhiệt độ trong bình tăng tới 127∘C thì áp suất khí trong bình là x. 105 Pa. Giá trị của x bằng bao nhiêu?