• Cho biết: \(\pi = 3,14;T(K) = t{(^\circ }C) + 273;{N_A} = 6,{02.10^{23}}mo{l^{ - 1}};R = 8,31J.mo{l^{ - 1}}.{K^{ - 1}};1amu = 931,5\frac{{MeV}}{{{c^2}}}\)

• Không làm tròn kết quả các phép trung gian.

PHẦN I. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Một học sinh làm thí nghiệm tìm hiểu sự biến đổi nội năng của một lượng khí. Bạn dùng một ống bơm xe đạp, bịt kín vòi bơm rồi đẩy pít-tông để nén khí thì nhận thấy thân ống bơm nóng lên, chứng tỏ nội năng của khí đã tăng. Nếu trong quá trình bơm, áp suất và thể tích khí biến đổi theo đồ thị bên và khí tỏa nhiệt ra bên ngoài 40 J thì nội năng khí tăng một lượng là bao nhiêu? Biết \(1bar = {10^5}Pa\).

Đồng vị phóng xạ \(_{53}^{131}I\) có chu kì bán rã 8 ngày đêm được dùng để điều trị các bệnh về tuyến giáp. Sau khi uống vào cơ thể, tuyến giáp của người bệnh hấp thụ mạnh \(_{53}^{131}I\), đồng vị này phân rã \({\beta ^ - }\) và biến thành hạt nhân Xe. Tia \({\beta ^ - }\) có tác dụng tiêu diệt các tế bào bệnh. Một bệnh nhân uống một liều phóng xạ \(_{53}^{131}I\) có độ phóng xạ ban đầu 36,0 mCi. Bệnh nhân có thể xuất viện khi độ phóng xạ của \(_{53}^{131}I\) giảm xuống còn 30,0 mCi. Bỏ qua sự bài tiết hay hấp thụ thêm \(_{53}^{131}I\) trong khoảng thời gian này.

Một học sinh tiến hành thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá theo các bước cụ thể sau:

Bước 1: Lấy viên nước đá có khối lượng \({m_1}\) (kg) từ tủ lạnh và chuẩn bị một nhiệt lượng kế không hấp thụ nhiệt chứa \({m_2}\) (kg) nước, đo nhiệt độ ban đầu \({t_1}\) của nước đá và nhiệt độ \({t_2}\) của nước trong nhiệt lượng kế bằng nhiệt kế có độ nhạy cao. Ghi vào bảng kết quả thí nghiệm.

Bước 2: Cho viên nước đá vào bình nhiệt lượng kế.

Bước 3: Khi nước đá tan hoàn toàn, lấy nhiệt kế đo nhiệt độ \(t\) của nước và ghi vào bảng kết quả thí nghiệm.

Biết nhiệt dung riêng của nước đá và của nước lần lượt là 2100 J/(kg.K) và 4200 J/(kg.K). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nước, nước đá với môi trường xung quanh và nhiệt lượng kế.

Một học sinh sử dụng bình giữ nhiệt có chức năng hiển thị nhiệt độ, dung tích 1000 mL. Vào một buổi sáng, học sinh rót nước nóng vào bình để mang đi học. Trong thời gian học, học sinh này đã sử dụng nên chỉ còn lại một ít nước trong bình, bình hiển thị nhiệt độ là \({84^\circ }C\). Học sinh này lấy nước nguội \({24^\circ }C\) đổ thêm vào bình để được 320 mL nước ở \({39^\circ }C\). Biết nước có nhiệt dung riêng là 4200 J/(kg.K). Khối lượng riêng của nước xem như không đổi khi thay đổi nhiệt độ. Coi rằng chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa nước nóng và nước nguội. Lượng nước nguội đổ thêm vào bình là bao nhiêu mililít (viết kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Một khung dây dẫn hình vuông, độ dài mỗi cạnh là \(l = 20cm\) đặt trong một từ trường đều \(\vec B\) có phương vuông góc với mặt phẳng của khung, chiều hướng từ ngoài vào trong và có độ lớn cảm ứng từ \(B = 0,5T\) (hình vẽ). Trong khoảng thời gian \(\Delta t = 0,05s\), khung dây bị kéo dãn tại hai đỉnh của nó để tạo thành một hình thoi. Biết góc ở đỉnh hình thoi tạo thành là \(\theta = {120^\circ }\). Điện trở của khung dây \(R = 5\Omega \). Cường độ dòng điện cảm ứng trung bình xuất hiện trong khung dây xấp xỉ bằng bao nhiêu miliampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Hình bên là sơ đồ nguyên lí của phương án đo lực từ và cảm ứng từ bằng lực kế điện tử. Khung dây hình chữ nhật được quấn 4 vòng, treo vào lực kế điện tử. Cạnh dưới của khung dây dài \(l = 4cm\) nằm ngang trong lòng một nam châm vĩnh cửu và song song với các mặt của nam châm. Trục đối xứng của nam châm đi qua tâm của thước đo góc. Chưa cho dòng điện chạy vào khung dây, nhấn nút TARE (nút trừ bì) để số chỉ của lực kế về 0. Tiếp theo, cho dòng điện có cường độ 4,48 A vào khung dây thì lực kế chỉ thị 68,9 mN.

Một nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất của một khối khí xác định theo nhiệt độ và thể tích của nó. Họ đã chuẩn bị các dụng cụ: Xilanh khí nối với áp kế; cảm biến nhiệt độ đo nhiệt độ khí; tay quay để làm di chuyển pít-tông (hình vẽ). Khi quay tay quay để pít-tông nén khí thì thấy số chỉ của áp kế và cảm biến nhiệt độ đều tăng.

Khi phân tích một mẫu gỗ của cổ vật, người ta xác định được: 87,5% số nguyên tử đồng vị phóng xạ \({6^{14}}C\) có trong mẫu gỗ đã bị phân rã thành các nguyên tử \({7^{14}}N\). Biết chu kì bán rã của \(_6^{14}C\) là 5570 năm. Tuổi của mẫu gỗ này bằng