40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 25 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có đáp án năm 2022 (Đề 21)

Câu 1:

Suất điện động trong một khung dây quay trong từ trường có biểu thức

e = 100 \sqrt{2} \cos (100 π t + π) (V)

có giá trị hiệu dụng là:

A. $50 V$

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

C. $100 V .$

D. $50 \sqrt{2} V .$

Xem đáp án

Đáp án C

Giá trị hiệu dụng:

E = \frac{E_{0}}{\sqrt{2}}

.

Câu 2:

Gọi c là tốc độ ánh sáng trong chân không,

m_{0}

là khối lượng nghỉ của hạt. Theo thuyết tương đối, một hạt có khối lượng động (khối lượng tương đối tính) là m khi chuyển động với vận tốc v thì động năng của nó được xác định là:

A. $(m + m_{0}) c^{2} .$

B. $m c^{2} .$

C. $(m - m_{0}) c^{2} .$

D. $m_{0} c^{2} .$

Xem đáp án

Đáp án C

Theo thuyết tương đối, động năng của hạt: $K = E - E_{0} = (m - m_{0}) c^{2}$ .

$E_{0}$ là năng lượng nghỉ của hạt.

Câu 3:

Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai?

A. Dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số riêng của hệ dao động.

B. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của lực cưỡng bức.

C. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức.

D. Dao động cưỡng bức có chu kì luôn bằng chu kì của lực cưỡng bức.

Xem đáp án

Đáp án A

Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

Câu 4:

Một ống dây dẫn hình trụ có chiều dài gồm

l

vòng dây được đặt trong không khí (

l

lớn hơn nhiều so với đường kính tiết diện ống dây). Cường độ dòng điện chạy trong mỗi vòng dây là I. Độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây do dòng điện này gây ra được tính bởi công thức:

A. $B = 4 π {.10}^{7} . \frac{N}{l} I .$

B. $B = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N}{l} I .$

C. $B = 2 π {.10}^{- 7} . \frac{N}{l} I .$

D. $B = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{l}{N} I .$

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 5:

Một sóng cơ hình sin truyền trong một môi trường với bước sóng

λ

. Trên cùng một hướng truyền sóng, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất mà phần tử của môi trường tại đó dao động ngược pha nhau là:

A. $\frac{λ}{2} .$

B. $\frac{λ}{4} .$

C. $2 λ .$

D. $λ .$

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 6:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m, dao động điều hòa với chu kì riêng 1 s. Lấy

π^{2} = 10

. Khối lượng của vật là:

A. 100 g.

B. 250 g.

C. 200 g.

D. 150 g.

Xem đáp án

Đáp án B

Chu kỳ con lắc lò xo:

T = 2 π \sqrt{\frac{k}{m}}

\Rightarrow m = \frac{T^{2} k}{4 π^{2}} = \frac{1.10}{4.10} = 0, 25 k g = 250 g

.

Câu 7:

Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ:

A. Tia

γ

.

B. Tia

β^{+}

.

C. Tia

α

.

D. Tia X.

Xem đáp án

Đáp án D

Tia X là sóng điện từ, không phải là tia phóng xạ.

Câu 8:

Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiệu ứng quang điện đối với những kim loại nào dưới đây?

A. Bạc và Canxi.

B. Kali và Natri.

C. Xesi và Nhôm.

D. Đồng và Kẽm.

Xem đáp án

Đáp án B

Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiện tượng quang điện với 4 kim loại: K, Na, Ca và Xe.

Câu 9:

Hình nào dưới đây mô tả đúng sơ đồ mắc đi-ốt bán dẫn với nguồn điện ngoài U khi dòng điện I chạy qua nó theo chiều thuận?

Hình nào dưới đây mô tả đúng sơ đồ mắc đi-ốt bán dẫn với nguồn điện ngoài U (ảnh 1)

A. Hình 1.

B. Hình 2.

C. Hình 3.

D. Hình 4.

Xem đáp án

Đáp án C

Đi-ốt bán dẫn là linh kiện bán dẫn được tạo ra bởi một lớp chuyển tiếp p – n.

Đi-ốt bán dẫn chỉ cho dòng điện chạy qua nó khi miền p được nối với cực dương và miền n được nối với cực âm của nguồn điện ngoài.

Câu 10:

Cho bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím, cam, lục. Chiết suất của thủy tinh có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng nào?

A. đỏ.

B. lục.

C. cam.

D. tím.

Xem đáp án

Đáp án D

Chiết suất của thủy tinh (lăng kính, nước) càng lớn đối với ánh sáng có bước sóng càng nhỏ.

Câu 11:

Theo thứ tự tăng dần về tần số của các sóng vô tuyến, sắp xếp nào sau đây là đúng?

A. Sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung, sóng dài.

B. Sóng dài, sóng ngắn, sóng trung, sóng cực ngắn.

C. Sóng dài, sóng trung, sóng ngắn, sóng cực ngắn.

D. Sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng dài, sóng trung.

Xem đáp án

Đáp án C

Chú ý, tần số tỉ lệ nghịch với bước sóng,

f = \frac{c}{λ}

.

Câu 12:

Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, để giảm công suất hao phí trên đường dây truyền tải n lần thì người ta thường sử dụng biện pháp nào sau đây?

A. Tăng điện áp hiệu dụng ở nơi phát điện lên

\sqrt{n}

lần.

B. Tăng điện áp hiệu dụng ở nơi phát điện lên n lần.

C. Tăng điện áp hiệu dụng ở nơi phát điện lên

n^{2}

lần.

D. Tăng chiều dài dây dẫn.

Xem đáp án

Đáp án A

Công suất hao phí trên đường dây $Δ P = R \frac{P^{2}}{{(U \cos φ)}^{2}}$ .

Do đó, tăng điện áp nơi phát lên

\sqrt{n}

lần thì hao phí giảm n lần.

Câu 13:

Đặt vào hai đầu điện trở một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được. Khi

f = f_{0}

và

f = 2 f_{0}

thì công suất tiêu thụ của điện trở tương ứng là

P_{1}

và

P_{2}

. Hệ thức nào sau đây là đúng?

A. $P_{2} = 2 P_{1} .$

B. $P_{2} = 0, 5 P_{1} .$

C. $P_{2} = 4 P_{1} .$

D. $P_{2} = P_{1} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Mạch chỉ có điện trở R nên khi thay đổi tần số công suất là không thay đổi.

Câu 14:

Hạt nhân

_{3}^{7} L i

có khối lượng 7,0144u. Cho khối lượng của prôtôn và nơtron lần lượt là 1,0073u và 1,0087u. Cho biết

1 u c^{2} = 931, 5 M e V

. So sánh về mức độ bền vững của hạt nhân

_{3}^{7} L i

với hạt nhân

_{2}^{4} H e

có độ hụt khối là 0,03032u thì hạt nhân

_{3}^{7} L i

:

A. bền vững hơn.

B. kém bền vững hơn.

C. có mức độ bền vững bằng nhau.

D. tùy vào nhiệt độ của các hạt nhân.

Xem đáp án

Đáp án B

Để so sánh mức độ bền vững của các hạt nhân cần xác định năng lượng liên kết riêng của chúng. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

$\begin{array}{l} Δ m_{L i} = (Z . m_{p} - N . m_{n}) - m_{L i} \\ = (3.1, 0073 u + 4.1, 0087 u) - 7, 0144 u \\ = 0, 0423 u \\ ε_{L i} = \frac{0, 0423.931, 5}{7} = 5, 6 M e V / n u c l o n \\ ε_{H e} = \frac{0, 03032.931, 5}{4} = 7, 06 M e V / n u c l o n \end{array}$

Hạt Li kém bền vững hơn.

Câu 15:

Giới hạn quang điện của một kim loại là 300 nm. Lấy

h = 6, {625.10}^{- 34} J . s; c = {3.10}^{8} m / s

. Công thoát êlectron của kim loại này là:

A. $6, {625.10}^{- 28} J .$

B. $6, {625.10}^{- 19} J .$

C. $6, {625.10}^{- 25} J .$

D. $6, {625.10}^{- 22} J .$

Xem đáp án

Đáp án B

Công thoát electron xác định bởi

A = \frac{h c}{λ_{0}}

, thay số ta được

A = 6, {625.10}^{- 19} J

.

Câu 16:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe 1,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn, khoảng vân đo được là 0,6 mm. Bước sóng của ánh sáng trong thí nghiệm bằng:

A. 600 nm

B. 480 nm

C. 720 nm

D. 540 nm

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có

i = \frac{λ . D}{a}

\to λ = \frac{a . i}{D} = \frac{0, 6.1, 8}{2}

= 0, 54 μ m = 540 n m

Câu 17:

Chiếu một tia sáng đơn sắc màu đỏ (như tia Laze) từ không khí tới mặt nước với góc tới

60 °

, tia khúc xạ đi vào trong nước với góc khúc xạ là r. Biết chiết suất của không khí và của nước đối với ánh sáng đơn sắc này lần lượt là 1 và 1,333. Góc lệch giữa tia tới và tia khúc xạ trong nước là:

A. $37, 97 ° .$

B. $22, 03 ° .$

C. $40, 52 ° .$

D. $19, 48 ° .$

Xem đáp án

Đáp án D

$n_{k k} . \sin i = n_{n c} . \sin r$ $\to \sin r = \frac{n_{k k} . \sin i}{n_{n c}} \approx 0, 65$ $\to r \approx 40, 52 °$

Góc lệch $D = i - r = 60 ° - 40, 52 ° = 19, 48 °$ .

Câu 18:

Một sợi dây đàn hồi 1,2 m có hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng. Không kể hai đầu dây, trên dây còn quan sát được hai điểm mà phần tử dây tại đó đứng yên. Biết sóng truyền trên dây với vận tốc 8 m/s. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là:

A. 0,075 s.

B. 0,025 s.

C. 0,05 s.

D. 0,10 s.

Xem đáp án

Đáp án C

+ Trên dây có hai điểm đứng yên Sóng dừng xảy ra trên dây với 3 bó sóng.

$\to 3. \frac{λ}{2} = 1, 2 m \Rightarrow λ = 0, 8 m$

+ Chu kỳ của sóng $T = \frac{λ}{v} = \frac{0, 8}{8} = 0, 1 s$ nên khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là: $Δ t = \frac{T}{2} = 0, 05 s$ .

Chú ý: khoảng thời gian giữa n lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng $Δ t = (n - 1) \frac{T}{2}$ .

Câu 19:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng O, kéo con lắc xuống phía dưới, theo phương thẳng đứng thêm 3 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Khi con lắc cách vị trí cân bằng 1 cm, tỉ số giữa thế năng và động năng của hệ dao động là:

A. $\frac{1}{8} .$

B. $\frac{1}{2} .$

C. $\frac{1}{9} .$

D. $\frac{1}{3} .$

Xem đáp án

Đáp án A

+ Kéo con lắc theo phương thẳng đứng cho lò xo dãn thêm 3 cm nữa rồi thả nhẹ $\to$ Con lắc sẽ dao động với biên độ A = 3cm.

+ Vị trí cách vị trí cân bằng 1 cm: $|x| = 1 \Rightarrow \frac{W_{t}}{W_{đ}} = \frac{x^{2}}{A^{2} - x^{2}}$ $= \frac{1^{2}}{3^{2} - 1^{2}} = \frac{1}{8}$ .

Câu 20:

Một vòng dây dẫn kín, phẳng được đặt trong từ trường đều. Trong khoảng thời gian 0,04 s, từ thông qua vòng dây giảm đều từ giá trị

{6.10}^{- 3} W b

về 0 thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây có độ lớn là:

A. 0,24 V.

B. 0,12 V.

C. 0,3 V.

D. 0,15 V.

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ:

E = |- \frac{Δ ϕ}{Δ t}| = \frac{{6.10}^{- 3}}{0, 04} = 0, 15 V

.

Câu 21:

Một ống Cu-lít-giơ (ống tia X) đang hoạt động, bỏ qua động năng ban đầu của các êlectron khi bứt ra khỏi catốt. Ban đầu, hiệu điện thế giữa anốt và catốt là U thì tốc độ của êlectron khi đập vào anốt là v. Khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt là 1,5U thì tốc độ của êlectron đập vào anốt thay đổi một lượng là 2020 km/s so với ban đầu. Giá trị của v gần với giá trị nào nhất dưới đây?

A. $7, {6.10}^{6} m / s .$

B. $9, {7.10}^{6} m / s .$

C. $1, {78.10}^{7} m / s .$

D. $9, {00.10}^{6} m / s .$

Xem đáp án

Đáp án D

+ Ban đầu: $\frac{1}{2} m_{e} . v_{1}^{2} = |e| . U \to v_{1} = \sqrt{\frac{2 |e| U}{m_{e}}}$ .

+ Lúc sau: $\frac{1}{2} m_{e} . v_{2}^{2} = |e| .1, 5 U$ $\to v_{2} = \sqrt{\frac{2 |e| .1, 5 U}{m_{e}}}$ .

Dễ thấy điện áp tăng thì tốc độ electron tăng, do đó ta có:

$\frac{v_{2}}{v_{1}} = \sqrt{1, 5} \to \frac{v + Δ v}{v} = \sqrt{1, 5}$ $\to 1 + \frac{Δ v}{v} = \sqrt{1, 5}$ $\Rightarrow v = \frac{{2020.10}^{3}}{\sqrt{1, 5} - 1} \approx {9.10}^{6} m / s$

Câu 22:

Trước một thấu kính người ta đặt một vật phẳng vuông góc với trục chính, cách thấu kính 10 cm. Nhìn qua thấu kính người ta thấy có một ảnh cùng chiều với vật và cao gấp 3 lần vật. Tiêu cự của thấu kính là:

A. -15cm

B. -7,5cm

C. 7,5 cm.

D. 15 cm.

Xem đáp án

Đáp án D

+ Vật qua thấu kính cho ảnh cùng chiều, cao gấp 3 lần vật ta có: $t |k| = \frac{\bar{A' B'}}{\bar{A B}} = 3$ .

Ảnh này là ảo qua thấu kính hội tụ, k > 0.

$\to \{\begin{cases} k = - \frac{d'}{d} = 3 \\ d = 10 \end{cases} \Rightarrow d' = - 3 d = - 30 c m$

+ Áp dụng công thức thấu kính: $\frac{1}{d} + \frac{1}{d'} = \frac{1}{f} \to \frac{1}{10} + \frac{1}{- 30} = \frac{1}{f}$ $\Rightarrow f = 15 c m$ .

Câu 23:

Để xác định suất điện động E và điện trở trong r của một nguồn điện, một học sinh mắc mạch điện như hình bên (Hình 1), biết

R_{0} = 19 Ω

. Đóng khóa K và điều chỉnh con chạy C của biến trở, kết quả đo được mô tả bởi đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của 1/I (nghịch đảo số chỉ của ampe kế A) vào giá trị R của biến trở như hình bên (Hình 2). Giá trị trung bình của E và r được xác định bởi thí nghiệm này là:

Để xác định suất điện động E và điện trở trong r của một nguồn điện (ảnh 1)

A. $E = 1, 5 V, r = 1 Ω .$

B. $E = 1 V, r = 1, 5 Ω .$

C. $E = 1 V, r = 0, 5 Ω .$

D. $E = 1 V, r = 1 Ω .$

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng định luật Ôm toàn mạch, ta có: $I = \frac{E}{R_{0} + R + r}$ $\to \frac{1}{I} = \frac{R_{0} + R + r}{E} = \frac{R_{0 r} + R}{E}$ .

Dựa vào đồ thị:

+ Khi $R = 80 Ω \to \frac{1}{I} = 100$ $\to R_{0 r} + 80 = 100 E$ .

+ Khi $R = 40 Ω \to \frac{1}{I} = 60$ $\to R_{0 r} + 40 = 60 E$ .

$\Rightarrow E = 1 V, r = 1 Ω$ .

Câu 24:

Trong không khí, ba điện tích điểm

q_{1}, q_{2}, q_{3}

lần lượt được đặt tại ba điểm A, B, C nằm trên cùng một đường thẳng. Biết

A C = 60 c m, q_{1} = 4 q_{3}

, lực điện do

q_{1}

và

q_{3}

tác dụng lên

q_{2}

cân bằng nhau. B cách A và C lần lượt là:

A. 40 cm và 20 cm.

B. 20 cm và 80 cm.

C. 80 cm và 20 cm.

D. 20 cm và 40 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường.

Vì điện tích cân bằng $\to \vec{F_{12}} + \vec{F_{32}} = 0$

$\to \{\begin{cases} k . \frac{|q_{1} q_{2}|}{r_{12}^{2}} = k . \frac{|q_{3} q_{2}|}{r_{32}^{2}} \\ \to \frac{r_{12}}{r_{32}} = \sqrt{\frac{q_{1}}{q_{3}}} = 2 \\ r_{12} + r_{32} = A C = 60 c m \end{cases}$

$\Rightarrow \{\begin{cases} r_{12} = 40 c m \\ r_{32} = 20 c m \end{cases}$

Câu 25:

Trong mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5 mH và tụ điện có điện dung

50 μ F

. Trong mạch dao động điện từ tự do với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 6V. Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là 4V thì cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn bằng:

A. $\frac{\sqrt{5}}{2} A .$

B. $\frac{1}{4} A .$

C. $\frac{\sqrt{5}}{5} A .$

D. $\frac{3}{5} A .$

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng điện từ của mạch dao động:

W = \frac{1}{2} C U_{0}^{2} = \frac{1}{2} C u^{2} + \frac{1}{2} L i^{2}

\to i = \sqrt{\frac{C}{L} (U_{0}^{2} - u^{2})} = \frac{\sqrt{5}}{5} A

.

Câu 26:

Xét nguyên tử H theo mẫu nguyên tử Bo. Khi nguyên tử H chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng về trạng thái cơ bản có năng lượng -13,6 eV thì nó phát ra một phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng

0, 1218 μ m

. Lấy

h = 6, {625.10}^{- 34} J . s;

c = {3.10}^{8} m / s;

1 e V = 1, {6.10}^{- 19} J

. Quỹ đạo dừng ứng với trạng thái có năng lượng trên

E_{n}

là:

A. L.

B. M.

C. N.

D. O.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

\frac{h c}{λ} = E_{n} - E_{k}

\Rightarrow E_{n} = - {5.44.10}^{- 19}

= \frac{- 13, 6}{n^{2}} .1, {6.10}^{- 19}

. Suy ra n=2 ứng với quỹ đạo L

Câu 27:

Một nguồn điện có suất điện động 12 V và điện trở trong . Nối điện trở R vào hai cực của nguồn điện thành mạch kín thì công suất tiêu thụ trên điện trở R bằng 16 W. Biết giá trị của điện trở

R > 2 Ω

. Hiệu suất của nguồn là:

A. 66,7%.

B. 75%.

C. 47,5%.

D. 33,3%.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $P = I^{2} R = {(\frac{E}{R + r})}^{2} R$ .

$\Rightarrow 16 = \frac{12^{2}}{R^{2} + 4 R + 4} R$

$\Rightarrow R^{2} - 5 R + 4 = 0 \Rightarrow R = 4 Ω$ hoặc $R = 1 Ω$ (loại).

Hiệu suất của nguồn điện: $H = \frac{R}{R + r} = 66, 7 %$ .

Câu 28:

Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm và phản xạ âm, phát ra âm với công suất P không đổi. Trên tia Ox theo thứ tự có ba điểm A, B, C sao cho

O C = 4 O A

. Biết mức cường độ âm tại B là 2B, tổng mức cường độ âm tại A và C là 4B. Nếu

A B = 20 m

thì

A. $B C = 40 m .$

B. $B C = 80 m .$

C. $B C = 30 m .$

D. $B C = 20 m .$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

$\frac{I_{0 C}}{I_{0 A}} = {(\frac{r_{0 A}}{r_{0 C}})}^{2} = \frac{1}{16} \Rightarrow I_{0 A} = 16 I_{0 C}$

$\begin{array}{l} \log (\frac{I_{0 A}}{I_{0}}) + \log (\frac{I_{0 C}}{I_{0}}) = 4 B = 2 \log (\frac{I_{0 B}}{I_{0}}) \\ \Leftrightarrow \log (\frac{I_{0 A}}{I_{0}} . \frac{I_{0 C}}{I_{0}}) = \log [{(\frac{I_{0 B}}{I_{0}})}^{2}] \\ \Leftrightarrow I_{0 A} . I_{0 C} = {(I_{0 B})}^{2} \Leftrightarrow \frac{I_{0 A}}{I_{0 B}} . \frac{I_{0 C}}{I_{0 B}} = 1 \\ \Leftrightarrow {(\frac{r_{O B}}{r_{O A}})}^{2} {(\frac{r_{O B}}{r_{O C}})}^{2} = 1 \\ \Leftrightarrow r_{O B}^{2} = r_{O A} . r_{O C} = O B^{2} \\ = O A . O C = 4 O A^{2} \\ \Rightarrow O B = 2 O A \Rightarrow B C = 40 m \end{array}$

Câu 29:

Dùng hạt có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân đang đứng yên gây ra phản ứng:

_{2}^{4} H e +_{7}^{14} N \to X +_{1}^{1} H

. Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt một góc lớn nhất thì động năng của hạt nhân X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 0,82 MeV.

B. 0,72 MeV.

C. 0,62 MeV.

D. 0,92 MeV.

Xem đáp án

Đáp án D

+ Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

$Q = K_{H} + K_{X} - K_{H e}$

$\to K_{H} + K_{X} = 5 - 1, 21 = 3, 79 M e V$ $\to K_{H} = 3, 79 - K_{X}$

+ Áp dụng định luật bảo toàn vectơ động lượng: $\vec{p_{H e}} = \vec{p_{H}} + \vec{p_{X}}$

$\begin{array}{l} \cos α = \frac{p_{H e}^{2} + p_{X}^{2} - p_{H}^{2}}{2 p_{H e} . p_{X}} \\ = \frac{2 m_{H e} . K_{H e} + 2 m_{X} . K_{X} - 2 m_{H} . K_{H}}{2 \sqrt{2 m_{H e} . K_{H e}} . \sqrt{2 m_{X} . K_{X}}} \\ \cos α = \frac{4.5 + 17 K_{X} - (3, 79 - K_{X})}{4 \sqrt{5} . \sqrt{17 K_{X}}} \\ = \frac{16, 21 + 18 K_{X}}{4 \sqrt{85} . \sqrt{K_{X}}} = \frac{\frac{16, 21}{\sqrt{K_{X}}} + 18 \sqrt{K_{X}}}{4 \sqrt{85}} \end{array}$

Áp dụng BĐT Cosi cho hệ thức $(\frac{16, 21}{\sqrt{K_{X}}} + 18 \sqrt{K_{X}}) \geq 2 \sqrt{16, 21.18}$ . Nhận thấy $\cos α$ đạt min thì góc $α$ đạt max.

Dấu “=” xảy ra $\Leftrightarrow \frac{16, 21}{\sqrt{K_{X}}} = 18 \sqrt{K_{X}}$ $\Rightarrow K_{X} = 0, 9006 M e V$ .

Câu 30:

Hai vật

M_{1}

và

M_{2}

dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ

x_{1}

của

M_{1}

và vận tốc

v_{2}

của

M_{2}

theo thời gian t. Hai dao động của

M_{2}

và

M_{1}

lệch pha nhau:

Hai vật M1 và M2 dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị (ảnh 1)

A. $\frac{5 π}{6} .$

B. $\frac{π}{3} .$

C. $\frac{2 π}{3} .$

D. $\frac{π}{6} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Dựa vào đồ thị ta có: Tại $t = 0, \{\begin{cases} x_{1} = \frac{A_{1}}{2} \\ v_{1} > 0 \end{cases} \to φ_{1} = \frac{- π}{3}$ .

$v_{2} = \frac{v_{2 \max}}{2}$ và đang giảm tức là $φ_{v 2} = \frac{π}{3}$ mà $φ_{v 2} - φ_{2} = \frac{π}{2} \to φ_{2} = - \frac{π}{6} \to Δ φ = \frac{π}{6}$ .

Câu 31:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng

λ

biến thiên liên tục trong khoảng từ 400 nm đến 760 nm. Tại điểm M trên màn quan sát chỉ có một bức xạ cho vân sáng và hai bức xạ có bước sóng

λ_{1}

và

λ_{2} (λ_{1} < λ_{2})

cho vân tối. Giá trị nhỏ nhất của

λ_{2}

có thể là:

A. 507 nm.

B. 608 nm.

C. 667 nm.

D. 560 nm.

Xem đáp án

Đáp án B

Tại M có vân tối trùng với 1 vân sáng nên:

$x_{M} = (k_{t} + 0, 5) \frac{λ_{t} D}{a} = k_{s} \frac{λ_{s} D}{a} (1)$

Để bức xạ cho vân tối $λ_{2}$ có giá trị nhỏ nhất thì vân sáng phải có bước sóng lớn nhất tức là $λ_{s} = 760 n m (1)$ . Suy ra $λ_{t} = \frac{k_{s} .760}{k_{t} + 0, 5} (2)$ .

Dùng Mode 7 của máy tính, ta xét (2) ứng với lần lượt $k_{s} = 1, 2, 3, 4...$

Thấy rằng, $k_{s} = 2$ thì $k_{t}$ có 2 giá trị là $k_{t} = 2$ và $k_{t} = 3$ thỏa mãn yêu cầu đề bài.

Suy ra bước sóng của bức xạ $λ_{2}$ là $λ_{2} = \frac{2.760}{2 + 0, 5} = 608 n m$ .

Câu 32:

Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện gồm 8 tổ máy đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Giờ cao điểm cần cả 8 tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 70%. Coi điện áp hiệu dụng ở nhà máy không đổi, hệ số công suất của mạch điện bằng 1, công suất phát điện của các tổ máy khi hoạt động là không đổi và như nhau. Khi công suất tiêu thụ điện ở nơi tiêu thụ giảm còn 72,5% so với giờ cao điểm thì cần bao nhiêu tổ máy hoạt động?

A. 7.

B. 5.

C. 4.

D. 6.

Xem đáp án

Đáp án B

Gọi công suất của mỗi tổ máy là $P_{o}$ .

+ Ban đầu, ở giờ cao điểm:

Công suất phát đi $P_{1} = 8 P_{0}$ ;

Công suất tiêu thụ: $P_{t t 1} = 0, 7 P_{1}$ .

Công suất hao phí: $P_{h p 1} = I_{1}^{2} R = \frac{P_{1}^{2}}{U^{2}} R = 0, 3 P_{1} \to \frac{R}{U^{2}} = \frac{0, 3}{P_{1}}$ .

+ Khi công suất tiêu thụ giảm còn 72,5% so với lúc cao điểm: $P_{t t 2} = 0, 725 P_{t t 1} = 0, 725.0, 7. P_{1}$ $= 0, 5075 P_{1}$ .

Công suất của máy phát lúc này: $P_{2} = P_{t t 2} + P_{h p 2} = 0, 5075 P_{1} + \frac{P_{2}^{2}}{U^{2}} R$ $\to P_{2} = 0, 5075 P_{1} + P_{2}^{2} . \frac{0, 3}{P_{1}}$ .

Giải ra ta được: $\{\begin{cases} \frac{P_{2}}{P_{1}} = 2, 71 (K T M) d o P_{2} < P_{1} \\ \frac{P_{2}}{P_{1}} = 0, 62 (K T M) \to P_{2} \approx 0, 62 P_{1} \approx 4, 96 P_{0} \end{cases}$

Câu 33:

Một vật dao động điều hòa với A = 10 cm, gia tốc của vật bằng không tại hai thời điểm liên tiếp là

t_{1} = 41 / 16 s

và

t_{2} = 45 / 16 s

. Biết tại thời điểm t = 0 vật đang chuyển động về biên dương. Thời điểm vật qua vị trí x = 5 cm lần thứ 2020 là:

A. 505 s.

B. 503,8 s.

C. 503,6 s.

D. 504,77 s.

Xem đáp án

Đáp án D

Hai thời điểm gia tốc liên tiếp bằng 0 là: $\frac{T}{2} = \frac{45}{16} - \frac{41}{16} \Rightarrow T = 0, 5 s$ .

$\to ω = 4 π r a d / s$

Từ t = 0 đến $t_{1}$ , vật quay góc $= 4 π . \frac{41}{16} = \frac{41}{4} π \Leftrightarrow 5 T + \frac{1}{8}$ .

Từ $t_{1}$ lùi lại 5 vòng và lùi thêm góc $\frac{π}{4}$ ta xác định được thời điểm đầu tiên của vật (đang chuyển động về biên dương).

$\to x_{0} = - 5 \sqrt{2} c m$ theo chiều dương.

Một chu kỳ vật qua x = 5 cm hai lần, tách 2020=1009T+2

$Δ t = 1009 T + t_{0}$ $= 1009 T + \frac{T}{8} + \frac{T}{12} + 2 \frac{T}{6}$ $= 504, 77 s$ .

Câu 34:

Chất phóng xạ Poloni $_{84}^{210} P b$ phát ra tia $α$ và biến đổi thành chì $_{82}^{206} P b$ . Gọi chu kì bán rã của Poloni là T. Ban đầu (t=0) có một mẫu $_{84}^{210} P o$ nguyên chất. Trong khoảng thời gian từ t = 0 đến t =2T có 63 mg $_{84}^{210} P o$ trong mẫu bị phân rã. Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó. Trong khoảng thời gian từ t = 2T đến t = 3T, lượng $_{82}^{206} P b$ được tạo thành trong mẫu có khối lượng là:

A. 10,3 mg.

B. 73,5 mg.

C. 72,1 mg.

D. 5,25 mg.

Xem đáp án

Đáp án A

Gọi $m_{0}$ là khối lượng ban đầu của Po.

+ Sau thời gian $t_{1} = 2 T$ :

Khối lượng Po bị phân rã: $Δ m_{P o 1} = m_{0} (1 - 2^{\frac{- t_{1}}{T}}) = \frac{3 m_{0}}{4}$ $\to m_{0} = 84 m g$ .

Khối lượng Po còn lại: $Δ m_{P o 1} = 21 m g$ .

Khối lượng Pb sinh ra: $\frac{m_{P b 1}}{m_{P o 1}} = \frac{A_{P b}}{A_{P o}} (2^{\frac{t_{1}}{T}} - 1)$ $= \frac{206}{210} . (2^{2} - 1) = \frac{103}{35}$ $\to m_{P b 1} = 61, 8 m g$ .

+ Sau thời gian $t_{2} = 3 T$

Khối lượng Po còn lại: $m_{P o 2} = m_{0} {.2}^{\frac{- t_{2}}{T}} = m_{0} {.2}^{- 3} = 10, 5 m g$ .

Khối lượng Pb sinh ra: $\frac{m_{P b 2}}{m_{P o 2}} = \frac{A_{P b}}{A_{P o}} (2^{\frac{t_{2}}{T}} - 1)$ $= \frac{206}{210} . (2^{3} - 1) = \frac{103}{15}$ $\to m_{P b 2} = 72, 1 m g$ .

Từ t = 2T đến t = 3T, lượng Pb được tạo thành trong mẫu có khối lượng là: $72, 1 - 61, 8 = 10, 3 m g$

Câu 35:

Đặt điện áp

u_{A B} = 30 \cos (100 π t) (V)

vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi

C = C_{0}

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MN đạt giá trị cực đại và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN là

30 \sqrt{2} V

. Khi

C = 0, 5 C_{0}

thì biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là:

Đặt điện áp uAB=30cos(100pi.t) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB (ảnh 1)

A. $u_{M N} = 30 \sqrt{3} \cos (100 π t + \frac{π}{3}) (V)$

B. $u_{M N} = 15 \sqrt{3} \cos (100 π t + \frac{5 π}{6}) (V)$

C. $u_{M N} = 30 \sqrt{3} \cos (100 π t + \frac{5 π}{6}) (V)$

D. $u_{M N} = 15 \sqrt{3} \cos (100 π t + \frac{π}{3}) (V)$

Xem đáp án

Đáp án B

+ Khi $C = C_{0} : U_{M N} (U_{L})$ đạt max $\to$ cộng hưởng.

Khi đó ta có $U_{R} = U = 15 \sqrt{2} V; Z_{L} = Z_{C_{0}}$ .

Có: $U_{A N} = \sqrt{U_{R}^{2} + U_{L}^{2}}$ $\to U_{L} = \sqrt{U_{A N}^{2} - U_{R}^{2}} = 15 \sqrt{6} V$ $\Rightarrow \frac{Z_{L}}{R} = \frac{U_{L}}{U_{R}} = \sqrt{3}$ .

+ Khi $C = 0, 5 C_{0} : Z_{C}' = 2 Z_{C_{0}} = 2 Z_{L}$ .

$\begin{array}{l} \to Z' = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C}')}^{2}} \\ = \sqrt{{(\frac{Z_{L}}{\sqrt{3}})}^{2} + {(Z_{L} - 2 Z_{L})}^{2}} = \frac{2}{\sqrt{3}} Z_{L} \\ \frac{U}{Z'} = \frac{U_{L}}{Z_{L}} \to U_{L} = \frac{Z_{L}}{Z'} . U = \frac{15 \sqrt{6}}{2} V \\ \to U_{0 L} = 15 \sqrt{3} V \\ \tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}'}{R} = \frac{Z_{L} - 2 Z_{L}}{Z_{L} / \sqrt{3}} = - \sqrt{3} \\ \to φ = \frac{- π}{3} \to φ_{i} = φ_{u} - φ = \frac{π}{3} \\ \to φ_{i} + \frac{π}{2} = \frac{5 π}{6} \\ \Rightarrow u_{M N} = 15 \sqrt{3} \cos (100 π t + \frac{5 π}{6}) (V) \end{array}$

Câu 36:

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m có khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục, lò xo có k = 40 N/m. Vật M có khối lượng 300 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát

μ = 0, 2

. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy

g = 10 m / s^{2}

. Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là:

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m có khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến (ảnh 1)

A. 29,1 cm/s.

B. 8,36 cm/s.

C. 16,7 cm/s.

D. 23,9 cm/s.

Xem đáp án

Đáp án C

Lực ma sát tác dụng lên vật m: $F_{m s} = μ . N = 0, 2.0, 3 = 0, 06 N$ .

Khi vật m dao động sang trái (như hình vẽ), do dây không dãn nên vật M gây lực ma sát (hướng sang phải) tác dụng lên vật m làm VTCB của vật m thay đổi một đoạn: $O O_{1} = \frac{F_{m s}}{k} = 0, 015 m = 1, 5 c m$ (O là vị trí CB ban đầu, lò xo không biến dạng, $O_{1}$ là vị trí cân bằng mới).

+ Vật m chuyển động từ $A_{1}$ tới $A_{1}'$ (dây căng, có lực ma sát): $T_{1} = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{π}{10} s; A_{1} = 3 c m$ .

+ Vật chuyển động từ $A_{1}' \to O_{1} \to O$ (dây không dãn, hệ vật gồm cả m và M cùng chuyển động): $T_{2} = 2 π \sqrt{\frac{m + M}{k}} = \frac{π}{5} s; A_{2} = 1, 5 c m$ .

Quãng đường chuyển động của vật m: $s = 2 A_{1} + 3 A_{2} = 10, 5 c m$ .

Thời gian chuyển động của vật m: $t = \frac{T_{1}}{2} + \frac{3 T_{2}}{4} = \frac{π}{5} s$ .

Vận tốc trung bình của vật m:

v_{T B} = \frac{s}{t} \approx 16, 71 c m / s

.

Câu 37:

Ở mặt nước, một nguồn sóng đặt tại O dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng

λ

. M và N là hai điểm ở mặt nước sao cho

O M = 6 λ, O N = 8 λ

và OM vuông góc với ON. Trên đoạn thẳng MN, số điểm mà tại đó các phần tử nước dao động ngược pha với dao động tại nguồn O là:

A. 4.

B. 3.

C. 6.

D. 5.

Xem đáp án

Đáp án A

$M N = \sqrt{O M^{2} + O N^{2}} = 10 λ$ .

Từ O hạ OH vuông góc với MN

$\frac{1}{O H^{2}} = \frac{1}{O M^{2}} + \frac{1}{O N^{2}} \to O H = 4, 8 λ$

Điều kiện dao động ngược pha với O: $d = (k + 0, 5) λ$ .

+ Trên đoạn MH: $4, 8 λ \leq d \leq 6 λ \to 4, 3 \leq k \leq 5, 5 \to k = 5$ .

+ Trên đoạn NH (không tính H): $4, 8 λ < d \leq 8 λ \to 4, 3 \leq k \leq 7, 5$ $\to k = 5, 6, 7$ .

Số điểm dao động ngược pha trên đoạn MN là 4 điểm.

Câu 38:

Đặt điện áp xoay chiều

u = U_{0} \cos (ω t)

(

U_{0}

và

ω

có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó tụ điện có điện dung C thay đổi được. Biết R=5r, cảm kháng của cuộn dây

Z_{L} = 4 r

và

L C ω^{2} > 1

. Khi

C = C_{0}

và

C = 0, 5 C_{0}

khi thì điện áp giữa hai đầu M, B có biểu thức tương ứng là

u_{1} = U_{01} \cos (ω t + φ)

và

u_{2} = U_{02} \cos (ω t + φ)

(

U_{01}

và

U_{02}

có giá trị dương). Giá trị của

φ

là:

Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos(omega.t) (U0 và omega có giá trị dương (ảnh 1)

A. 0,62 rad.

B. 0,47 rad.

C. 1,05 rad.

D. 0,79 rad.

Xem đáp án

Đáp án D

Khi $C = C_{0}$ và $C = 0, 5 C_{0}$ khi thì điện áp giữa hai đầu M, B cùng pha với nhau.

Khi đó ta có: $φ = φ_{(u_{r L C} - i)} - φ_{(u - i)}$ (vẽ giản đồ vectơ).

$\tan φ_{(u_{r L C} - i)} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{r}; \tan φ_{(u - i)} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R + r}$

Có $\tan (a - b) = \frac{\tan a - \tan b}{1 + \tan a . \tan b}$ $\to \tan φ = \frac{\tan φ_{(u_{r L C} - i)} - \tan φ_{(u - i)}}{1 + \tan φ_{(u_{r L C} - i)} . \tan φ_{(u - i)}}$

$\Rightarrow \frac{\frac{4 r - Z_{C_{0}}}{r} - \frac{4 r - Z_{C_{0}}}{6 r}}{1 + \frac{4 r - Z_{C_{0}}}{r} . \frac{4 r - Z_{C_{0}}}{6 r}} = \frac{\frac{4 r - 2 Z_{C_{0}}}{r} - \frac{4 r - 2 Z_{C_{0}}}{6 r}}{1 + \frac{4 r - 2 Z_{C_{0}}}{r} . \frac{4 r - 2 Z_{C_{0}}}{6 r}}$

Chuẩn hóa chọn $r = 1 \to Z_{C_{0}} = 1 \to \tan φ = 1$ $\to φ = \frac{π}{4} \approx 0, 7854 r a d$ .

Câu 39:

Ở mặt nước có hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và B, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng có bước sóng

λ

. Trên AB có 9 vị trí mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại. C và D là hai điểm ở mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. M là một điểm thuộc cạnh CD và nằm trên vân cực đại giao thoa bậc nhất

(M A - M B = λ)

. Biết phần tử tại M dao động ngược pha với các nguồn. Độ dài AB gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. $4, 3 λ .$

B. $4, 7 λ .$

C. $4, 6 λ .$

D. $4, 4 λ .$

Xem đáp án

Đáp án D

Gọi AB=L, vì trên AB có 9 cực đại nên $4 λ < L < 5 λ$ .

$A N = N B = \frac{\sqrt{5}}{2} L$ $\to 2 \sqrt{5} λ < A N < \frac{5 \sqrt{5}}{2} λ$

Có $\{\begin{cases} M A = d_{1} > A N > 4, 47 λ \\ M B = d_{2} < A N < 5, 6 λ \\ d_{1} - d_{2} = λ \\ M A, M B > O N > 4 λ \end{cases}$

Vì M là cực đại và ngược pha với nguồn nên dao động tại M do A và B truyền đến phải cùng pha nhau và ngược pha với nguồn.

Từ đó ta có bảng giá trị sau:

$d_{1}$	$5, 5 λ$	$6, 5 λ$
$d_{2}$	$4, 5 λ$	$5, 5 λ$

Ta có: $A B = A H + H B$ $\to \sqrt{d_{1}^{2} - L^{2}} + \sqrt{d_{2}^{2} - L^{2}} = 1$ .

TH1: $d_{1} = 5, 5 λ; d_{2} = 4, 5 λ \to L \approx 4, 377 λ$ .

TH2: $d_{1} = 6, 5 λ; d_{2} = 5, 5 λ \to L \approx 5, 289 λ$ (loại).

Câu 40:

Mạch điện gồm tải Z nối tiếp với điện trở R rồi nối với nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng

U_{1}

. Khi đó, điện áp hiệu dụng trên tải là

U_{2}

, hệ số công suất trên tải là 0,6 và hệ số công suất toàn mạch là 0,8. Thay bằng nguồn điện xoay chiều khác tần số có điện áp hiệu dụng là

k U_{1}

thì công suất tiêu thụ trên R giảm 100 lần nhưng công suất tiêu thụ trên tải Z không đổi và hệ số công suất của tải Z cũng không đổi. Giá trị của k là:

A. 10.

B. 9,426.

C. 7,52.

D. 8,273.

Xem đáp án

Đáp án B

+ Xét mạch ban đầu:

$\begin{array}{l} U_{1} I \cos φ_{1} = I^{2} R + U_{2} I \cos φ_{2} \\ \Leftrightarrow U_{1} \cos φ_{1} = I R + U_{2} \cos φ_{2} \\ \Leftrightarrow U_{1} .0, 8 = \frac{U_{2}}{4} + 0, 6 U_{2} \\ \Rightarrow U_{1} = 1, 0625 U_{2} \end{array}$

+ Xét mạch lúc sau: Do công suất trên R giảm 100 lần:

$\begin{array}{l} \Rightarrow I' = \frac{I}{10}; U_{2}' = 10 U_{2}; Δ U' = \frac{Δ U}{10} = \frac{U_{2}'}{400} \\ U_{1}'^{2} = Δ U'^{2} + U_{2}'^{2} + 2. Δ U' . U_{2}' . \cos φ_{2} \\ \Rightarrow U_{1}' = 1, 0015 U_{2}' = 10, 015 U_{2} \\ \Rightarrow U_{1}' = 9, 426 U_{1} \end{array}$

Vậy $k = 9, 426$ .

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

25 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có đáp án năm 2022

25 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có đáp án năm 2022 (Đề 21)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan