Câu hỏi:

Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời (bình nước nóng NLMT) hoạt động dựa trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào, các bộ phận hấp thụ nhiệt (như ống chân không, ống dầu hoặc tấm phẳng) sẽ chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng để làm nóng nước trong bình chứa. Một bình nước nóng NLMT có hiệu suất \(25\% \) (nghĩa là \(25\% \) năng lượng Mặt trời dùng để làm nóng nước) làm tăng nhiệt độ của 30 lít nước từ 30^oC đến 50^oC trong 1 giờ khi cường độ ánh sáng Mặt Trời là \(1000\;{\rm{W}}/{{\rm{m}}^2}\). Cho nhiệt dung riêng của nước là \(4200\;{\rm{J}}/({\rm{kg}}.{\rm{K}})\), khối lượng riêng của nước là \(1000\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}\). Diện tích tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng Mặt Trời của bộ phận hấp thụ nhiệt là bao nhiêu \({{\rm{m}}^2}\) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Một mẫu đá được các nhà du hành mang về từ Mặt Trăng chứa đồng vị phóng xạ potassium \(_{19}^{40}\;{\rm{K}}\) với chu kì bán rã là \(1,{25.10^9}\) năm có độ phóng xạ \(112\mu {\rm{Ci}}\). Xem một năm có 365 ngày, \(1{\rm{Ci}} = \) \(3,70 \cdot {10^{10}}\;{\rm{Bq}}\). Khối lượng của \(_{19}^{40}\;{\rm{K}}\) có trong mẫu đá đó là bao nhiêu gam (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?

Bóng thám không là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết. Bóng thường được bơm khí hiếm nhẹ hơn không khí, nhờ đó có thể bay lên các tầng không khí khác nhau. Người ta chế tạo một bóng thám không có thể tăng bán kính lên tới 3 m khi bay ở tầng khí quyển có áp suất \(0,{3.10^5}\;{\rm{Pa}}\) và nhiệt độ 200 K . Bóng được bơm ở mặt đất có áp suất \(1,{02.10^5}\;{\rm{Pa}}\) và nhiệt độ 300 K . Bỏ qua áp suất phụ gây bởi vỏ quả bóng. Bán kính của bóng khi vừa bơm xong bằng bao nhiêu mét (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

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.

Một nhóm học sinh tìm hiểu mối liên hệ giữa độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện với cường độ dòng điện trong đoạn dây. Họ đã thực hiện các nội dung sau:

(I) Chuẩn bị các dụng cụ: Nam châm, khung dây ABCD có dòng điện chạy từ A đến B, lực kế, đòn cân (hình vẽ)

(II) Họ cho rằng độ lớn lực từ tác dụng lên cạnh AB tỉ lệ với cường độ dòng điện chạy qua cạnh AB

(III) Họ đã làm thí nghiệm tăng dần cường độ dòng điện và thu được kết quả là độ lớn lực từ cũng tăng dần (IV) Họ kết luận rằng thí nghiệm này đã chứng minh được nội dung ở (II)

Một học sinh làm thí nghiệm xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá với bộ dụng cụ gồm: Biến áp nguồn; nhiệt lượng kế có dây nung công suất \({\rm{P}} = 10\;{\rm{W}}\); cân điện tử; cốc hứng nước có khối lượng 50 g ; giá đõ. Bố trí thí nghiệm như hình bên, tiến hành và quan sát thí nghiệm qua hai giai đoạn liên tiếp:

Giai doạn 1: Cho khối nước đá đang tan vào nhiệt lượng kế, bật nguồn điện để dây nung nóng lên làm nước đá nóng chảy, cốc hứng nước đặt trên cân điện tử hứng nước chảy ra từ nhiệt lượng kế và quan sát số chỉ của cân. Sau một thời gian kể từ khi cấp điện cho dây nung, tại thời điểm \({{\rm{t}}_1}\), thấy số chỉ của cân là 60 g .

Giai đoạn 2: Tiếp tục quan sát thì nhận thấy, sau thời gian 15 phút kế tiếp kể từ thời điểm \({{\rm{t}}_1}\), số chỉ của cân tăng đến 87 g .

Cho rằng toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra từ dây nung đều truyền cho nước đá trong nhiệt lượng kế và toàn bộ nước đá tan ra đều chảy vào cốc, bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường

Một học sinh sử dụng bộ thí nghiệm (như hình) để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một khối lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi là 27,5^oC

Một nhân viên phòng thí nghiệm hằng ngày tiếp xúc với một nguồn phóng xạ \(_{27}^{60}{\rm{Co}}\) phát đẳng hướng có độ phóng xạ ban đầu ở mức \(1,{48.10^9}\;{\rm{Bq}}\). Người này luôn đứng cách xa nguồn 4m và làm việc 4 h mỗi ngày. Phần diện tích cơ thể tiếp xúc với tia phóng xạ là \(1,5\;{{\rm{m}}^2}\). Mỗi hạt nhân \(_{27}^{60}{\rm{Co}}\) khi phân rã phát ra một hạt \(\gamma \) có năng lượng \(2,50{\rm{MeV}}\). Cơ thể người nhân viên sẽ hấp thụ \(50\% \) lượng tia \(\gamma \) tiếp xúc cơ thể. Biết chu kì bán rã của hạt nhân \(_{27}^{60}{\rm{Co}}\) là 5,27 năm

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 5 và Câu 6: Nhân viên lễ tân sử dụng thẻ sử dụng thang máy như Hình (a) khi đi thang máy ở khách sạn. Bên trong thẻ có một cuộn dây cảm ứng gồm 7 vòng. Nguyên lý quẹt thẻ có thể được đơn giản hóa như Hình (b), trong đó từ trường bên trong cuộn dây có thể được coi là một từ trường đều, cảm ứng từ là \(\vec B\). Quy luật biến thiên của từ trường theo thời gian \(({\rm{B}} - {\rm{t}})\) do bộ phận quét thẻ phát ra được thể hiện như trong Hình (c). Khi đó, trong cuộn dây sẽ sinh ra tín hiệu điện tương ứng. Diện tích mỗi vòng dây là \({\rm{S}} = 20\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\), tổng điện trở của cuộn dây là \({\rm{r}} = 0,1\Omega \), điện trở của chip kết nối với cuộn dây là \({\rm{R}} = 0,3\Omega \), bỏ qua điện trở các phần còn lại.

Độ lớn suất điện động cảm ứng được sinh ra trong cuộn dây trong \(0,1\;{\rm{s}}\) đầu bằng bao nhiêu milivôn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 5 và Câu 6: Nhân viên lễ tân sử dụng thẻ sử dụng thang máy như Hình (a) khi đi thang máy ở khách sạn. Bên trong thẻ có một cuộn dây cảm ứng gồm 7 vòng. Nguyên lý quẹt thẻ có thể được đơn giản hóa như Hình (b), trong đó từ trường bên trong cuộn dây có thể được coi là một từ trường đều, cảm ứng từ là \(\vec B\). Quy luật biến thiên của từ trường theo thời gian \(({\rm{B}} - {\rm{t}})\) do bộ phận quét thẻ phát ra được thể hiện như trong Hình (c). Khi đó, trong cuộn dây sẽ sinh ra tín hiệu điện tương ứng. Diện tích mỗi vòng dây là \({\rm{S}} = 20\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\), tổng điện trở của cuộn dây là \({\rm{r}} = 0,1\Omega \), điện trở của chip kết nối với cuộn dây là \({\rm{R}} = 0,3\Omega \), bỏ qua điện trở các phần còn lại.

Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian từ 0 đến \(0,4\;{\rm{s}}\) bằng bao nhiêu microjun (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?