40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải - đề 10

Câu 1:

Công thức tính chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn có chiều dài l tại nơi có gia tốc trọng trường g là:

A. $T = 2 π \sqrt{\frac{k}{m}}$

B. $T = 2 π \sqrt{\frac{g}{l}}$

C. $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$

D. $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}}$

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 2:

Một sóng cơ có tần số f, truyền trên một sợi dây đàn hồi với tốc độ v và có bước sóng λ. Hệ thức đúng là?

A. $v = \frac{λ}{f}$

B.v = λf

C. v = 2πλf

D. $v = \frac{f}{v}$

Xem đáp án

Đáp án B.

Biểu thức liên hệ giữa bước sóng λ, vận tốc truyền sóng v và tần số f là v = λf.

Câu 3:

Dòng điện có dạng $i = \sqrt{2} \cos (100 π t) (A)$ chạy qua cuộn dây có điện trở thuần $10 Ω$ và hệ số tự cảm L. Công suất tiêu thụ trên cuộn dây là:

A. 10W.

B. 9W.

C. 7W.

D. 5W.

Xem đáp án

Đáp án A.

Ta có:

P = R I^{2} = R \frac{I_{0}^{2}}{2} = 10. \frac{{(\sqrt{2})}^{2}}{2} = 10 W .

Câu 4:

Đặt điện áp u = U₀cos(ωt + 0,25π) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I₀cos(ωt + φ_i) . Giá trị của φ_ibằng

A. 0,75π

B. 0,5π

C. – 0,5π

D. – 0,75π

Xem đáp án

Đáp án A.

Mạch chỉ chứa tụ thì i sớm pha u một góc 0,5π → φ_i = 0,25π + 0,5π = 0,75π.

Câu 5:

Máy biến áp hoạt động dựa trên nguyên tắc nào ?

A. hiện tượng cảm ứng điện từ và việc sử dụng từ trường quay

B. hiện tượng cảm ứng điện từ

C. hiện tượng tự cảm và sử dụng từ trường quay

D. hiện tượng tự cảm

Xem đáp án

Đáp án B.

Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

Câu 6:

Tốc độ ánh sáng trong không khí là v₁, trong nước là v₂. Một tia sáng chiếu từ nước ra ngoài không khí với góc tới là i, có góc khúc xạ là r. Kết luận nào dưới đây là đúng?

A. v₁ > v₂; i > r

B. v₁> v₂; i < r

C. v₁< v₂; i > r

D. v₁< v₂; i < r

Xem đáp án

Chiết suất của không khí là 1

Chiết suất của nước là n>1

Khi đi từ không khí sang nước thì $v_{2} = \frac{v_{1}}{n} {<v}_{1}$

Theo định luật khúc xạ ánh sáng : $\frac{sini}{sinr} = \frac{n_{2}}{n_{1}} = \frac{n}{1} =n \to sinr= \frac{sini}{n} <sini \to r<i$

Câu 7:

Mạch dao động điện từ dao động tự do với tần số góc riêng là ω. Biết điện tích cực đại trên tụ điện là q₀, cường độ dòng điện cực đại I₀ qua cuộn dây được tính bằng biểu thức

A. I₀ = 2ωq₀.

B. $I_{0} = ω q_{0}^{2}$

C. $I_{0} = \frac{q_{0}}{ω}$

D. I₀ = ωq₀.

Xem đáp án

Đáp án D.

Công thức liên hệ giữa cường độ dòng điện cực đại I₀ và điện tích cực đại q₀ trên bản tụ là : I₀ = ωq₀.

Câu 8:

Chọn phương án đúng. Quang phổ liên tục của một vật nóng sáng

A. chỉ phụ thuộc vào bản chất của vật

B. phụ thuộc cả nhiệt độ và bản chất của vật

C. chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật

D. không phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của vật

Xem đáp án

Đáp án C.

Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát mà không phụ thuộc vào bản chất của nguồn phát.

Câu 9:

Công thức liên hệ giữa giới hạn quang điện, công thoát electron A của kim loại, hằng số Planck h và tốc độ ánh sáng trong chân không c là

A. $λ_{0} = \frac{h c}{A} A$

B. $λ_{0} = \frac{A}{h c}$

C. $λ_{0} = \frac{c}{h A}$

D. $λ_{0} = \frac{h A}{c}$

Xem đáp án

Đáp án A.

Câu 10:

Hai nguồn điện giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động là 2V, điện trở trong là 1Ω, được mắc song song với nhau và nối với một điện trở ngoài R. Điện trở R bằng bao nhiêu để cường độ dòng điện đi qua nó là 1A.

A. 1,5Ω

B. 1Ω

C. 2Ω

D. 3Ω

Xem đáp án

Đáp án A

Suất điện động của nguồn: $ξ_{b} = ξ = 2 V .$

Điện trở trong của nguồn: $r_{b} = \frac{r}{2} = 0, 5 Ω .$

Cường độ dòng điện đi qua R là $I = \frac{ξ_{b}}{R + r_{b}} = \frac{2}{R + 0, 5} = 1 \Leftrightarrow R + 0, 5 = 2 \Leftrightarrow R = 1, 5 Ω .$

Câu 11:

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 6cosπt (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ lớn nhất của chất điểm trong quá trình dao động là

A. 3π cm/s

B. 6π cm/s

C. 2π cm/s

D. π cm/s

Xem đáp án

Đáp án B

Tốc độ lớn nhất của chất điểm trong quá trình dao động v_max = ωA = 6π cm/s.

Câu 12:

Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10^-5W/m². Biết cường độ âm chuẩn là I₀ = 10^-12 W/m². Mức cường độ âm tại điểm đó là

A. 70 dB

B. 80 dB

C. 60 dB

D. 50 dB

Xem đáp án

Đáp án A

Mức cường độ âm tại điểm có cường độ âm I:

L = 10 \log \frac{I}{I_{0}} = 10 \log \frac{10^{- 5}}{10^{- 12}} = 70

dB

Câu 13:

Chọn khẳng định sai :

A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

B. Chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đơn sác khác nhau thì khác nhau

C. Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng chùm ánh sáng trắng đi qua lăng kính bị tách thành nhiều chùm ánh sáng khác nhau

D.Ánh sáng trắng là tập hợp 7 ánh sáng đơn sắc khác nhau : đỏ , cam , vàng , lục , lam , chàm , tím

Xem đáp án

Đáp án D.

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính (Đúng).

Chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đơn sác khác nhau thì khác nhau (đúng). Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là do chiết suất của môi trường đối với từng ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau.

Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc, trong đó có 7 màu cơ bản. ( D sai)

Câu 14:

Thân nhiệt của người bình thường có thể phát ra được bức xạ nào dưới đây ?

A. Ánh sáng nhìn thấy

B. Tia hồng ngoại

C. Tia X

D. Tia tử ngoại

Xem đáp án

Đáp án B.

Cơ thể người (thường có nhiệt độ 37^oC) phát ra tia hồng ngoại

Câu 15:

Hạt nhân

{}_{17}^{35}C

có

A. 35 nuclôn

B. 18 proton

C. 35 nơtron

D. 17 nơtron

Xem đáp án

Đáp án A.

Câu 16:

Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là A_X, A_Y, A_Z với

A_{X} = 2 A_{Y} = 0, 5 A_{Z}

. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔE_X, ΔE_Y, ΔE_Z với ΔE_Z < ΔE_X < ΔE_Y. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là

A. Y, X, Z.

B. X, Y, Z.

C. Z, X, Y.

D. Y, Z, X.

Xem đáp án

Đáp án A.

Tính bến vững của hạt nhân do năng lượng liên kết riêng quyết định: $ε= \frac{W_{LK}}{A}$

Để dễ so sánh, ta chuẩn hóa A_Y = 1 → $\{\begin{cases} A_{X} = 2 \\ A_{Z} = 4 \end{cases}$

Hạt nhân Z có năng lượng liên kết nhỏ nhất nhưng số khối lại lớn nhất nên kém bền vững nhất, hạt nhân Y có năng lượng liên kết lớn nhất lại có số khối nhỏ nhất nên bền vững nhất

Vậy thứ tự đúng là Y, X và Z

Câu 17:

Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A và B với chu kì bán rã lần lượt là T_A = 0,2h và T_B. Ban đầu số nguyên tử A gấp bốn lần số nguyên tử B, sau 2h số nguyên tử của A và B bằng nhau. Tính T_B ?

A. 0,2h

B. 0,4 h

C. 0,1 h

D. 2,5 h

Xem đáp án

Đáp án A.

Một mẫu chất chứa hai chất phóng xạ A và B với chu kì bán rã (ảnh 1)

Câu 18:

Chọn phát biểu đúng. Một ống dây có độ tự cảm L; ống thứ hai có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nửa so với ống thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là

A. L

B. 2L

C. 0,2L

D. 4L

Xem đáp án

Đáp án B.

Độ tự cảm của ống dây $L = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N^{2}}{l} S$ .

Với N' = 2N và S' = 0,5S → L' = 2L

Câu 19:

Dao động cơ học xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì

A. biên độ dao động cưỡng bức đạt cực đại.

B. tần số dao động cưỡng bức đạt cực đại.

C. tần số dao động riêng đạt giá trị cực đại.

D. biên độ ngoại lực cưỡng bức đạt cực đại.

Xem đáp án

Đáp án A

Trong hiện tượng cộng hưởng thì biên độ của dao động cưỡng bức đạt cực đại.

Câu 20:

Cho mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm L = 5 mH, tụ điện có điện dung C = 50 μC. Tích điện cho bản tụ đến giá trị cực đại U₀ rồi cho mạch dao động. Biết tại thời điểm cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4 A thì điện áp hai đầu bản tụ là 3 V. Giá trị của U₀ bằng

A. $3 \sqrt{2}$ V

B. $4 \sqrt{2}$ V

C. $5 \sqrt{2}$ V

D. 5 V

Xem đáp án

Đáp án D.

Trong mạch dao động LC thì $u ⊥ i$ :

$\frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} + \frac{i^{2}}{I_{0}^{2}} = 1 \to \frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} + \frac{i^{2}}{{(U_{0} \sqrt{\frac{C}{L}})}^{2}} = 1 \to \frac{3^{2}}{U_{0}^{2}} + \frac{0, 4^{2} {.5.10}^{- 3}}{U_{0}^{2} {.50.10}^{- 6}} \to U_{0} = 5 V$

Câu 21:

Một tấm pin Mặt Trời được chiếu sáng bởi chùm sáng đơn sắc có tần số 5.10¹⁴ Hz. Biết công suất chiếu sáng vào tấm pin là 0,2 W. Lấy h = 6,625.10^-34 J.s. Số phôtôn đập vào tấm pin trong mỗi giây là

A. 6,04.10¹⁷

B. 15,15.10¹⁷

C. 7,55.10¹⁷

D. 3,02.10¹⁷

Xem đáp án

Đáp án A.

$P = \frac{N . h . f}{t} = > N = \frac{P . t}{h f} = \frac{0, 2.1}{6, {625.10}^{_{- 34}} {.5.10}^{14}} = 6, 037710^{17}$

Câu 22:

Điểm sáng A đặt trên trục chính của một thấu kính, cách thấu kính 10 cm. Chọn trục tọa độ Ox vuông góc với trục chính của thấu kính, gốc O nằm trên trục chính của thấu kính. Cho A dao động điều hòa theo phương của trục Ox. Biết phương trình dao động của A và ảnh A’ của nó qua thấu kính được biểu diễn như hình vẽ. Thời điểm lần thứ 2020 mà khoảng cách giữa vật sáng và ảnh A’của nó khi điểm sáng A dao động là

5 \sqrt{5}

cm có giá trị gần bằng giá trị nào sau đây nhất?

A. 505 s

B. 1010 s

C. 504,4 s

D. 504,917 s

Xem đáp án

Đáp án D.

Từ đồ thị, ta có $T = 1 s \to ω = 2 π r a d / s .$

Dễ thấy: OO’= 10 cm

Phương trình dao động của vật A và ảnh A’

$\{\begin{cases} x_{A} = 10 c o s (2 π t - \frac{π}{2}) \\ x_{A'} = 20 c o s (2 π t - \frac{π}{2}) \end{cases} \Rightarrow Δ x = 10 c o s (2 π t - \frac{π}{2}) c m .$

Khoảng cách giữa A và A’ $d = \sqrt{O O'^{2} + Δ x^{2}} \to d = 5 \sqrt{5} c m .$ thì $Δ x = \pm 5$ cm

Biểu diễn các vị trí tương ứng lên đường tròn và tách $2020 = 2016 + 4$

$t = 504 T + \frac{330 °}{360 °} T = 504.1 + \frac{330 °}{360 °} 1 = 504, 9167 s .$

Câu 23:

Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động cùng pha, cùng tần số, cách nhau AB = 8 cm tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ = 2 cm. Một đường thẳng (∆) song song với AB và cách AB một khoảng là 2 cm, cắt đường trung trực của AB tại điểm C. Khoảng cách ngắn nhất từ C đến điểm dao động với biên độ cực tiểu trên (∆) là

A. 0,56 cm.

B. 0,64 cm.

C. 0,43 cm

D. 0,5 cm

Xem đáp án

Đáp án A.

Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp (ảnh 1)

+ Để M là cực tiểu và gần trung trực của của AB nhất thì M phải nằm trên cực tiểu ứng với k = 0,5.

→ d₂ – d₁ = 0,5λ = 1 cm.

Từ hình vẽ, ta có:

$\{\begin{cases} d_{1}^{2} = 2^{2} + x^{2} \\ d_{2}^{2} = 2^{2} + {(8 - x)}^{2} \end{cases}$ → $\sqrt{2^{2} + {(8 - x)}^{2}} - \sqrt{2^{2} + x^{2}} = 1$

→ Giải phương trình trên ta thu được x = 3,44 cm.

Vậy khoảng cách ngắn nhất giữa M và trung trực AB là 4 – 3,44 = 0,56 cm

Câu 24:

Một sợi dây AB = 120 cm, hai đầu cố định, khi có sóng dừng ổn định trên sợi dây xuất hiện 5 nút sóng. O là trung điểm dây, M, N là hai điểm trên dây nằm về hai phía của O, với OM = 5 cm, ON = 10 cm, tại thời điểm t vận tốc dao động của M là 60 cm/s thì vận tốc dao động của N là

A.

30 \sqrt{3}

cm/s

B. $- 60 \sqrt{3}$ cm/s

C. $60 \sqrt{3}$ cm/s

D. 60 cm/s

Xem đáp án

Đáp án B.

Một sợi dây AB= 120 cm, hai đầu cố định, khi có sóng dừng ổn định (ảnh 1)

Sóng dừng xuất hiện trên dây có hai đầu cố định gồm 5 nút sóng → k=4 bó.

$l=k \frac{λ}{2} \to λ= \frac{2l}{k} = \frac{2.120}{4} =60cm$

+ M và N nằm đối xứng với nhau qua một nút sóng, do vậy chúng dao động ngược pha nhau

→ Với hai dao động ngược pha, ta luôn có tỉ số :

$\frac{v_{N}}{v_{M}} = \frac{v_{N}}{60} = - \frac{ω A_{N}}{ω A_{M}} = - \frac{|\sin \frac{2 π O N}{λ}|}{|\sin \frac{2 π O M}{λ}|} = \frac{|\sin \frac{2 π .10}{60}|}{|\sin \frac{2 π .5}{60}|} = - \sqrt{3}$ → $v_{N} = - 60 \sqrt{3}$ cm/s.

Câu 25:

Một mạch điện không phân nhánh gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn thuần cảm có L thay đổi được và tụ có điện dung C. Mắc mạch vào nguồn có điện áp

u = 100 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{6})

V. Thay đổi L để điện áp hai đầu điện trở có giá trị hiệu dụng U_R = 100 V. Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức là

A. $i = \cos (100 π t + \frac{π}{6})$ A

B. $i = \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{4})$ A

C. $i = \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{6})$ A

D. $i = \sqrt{2} \cos (100 π t)$ A

Xem đáp án

Đáp án C.

Thay đổi L để điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U_R = U = 100 V → mạch xảy ra cộng hưởng → Z = R = 100 Ω và i cùng pha với u.

→ $i = \frac{u}{R} = \frac{100 \sqrt{2}}{100} \cos (100 π t + \frac{π}{6}) = \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{6})$ A.

Câu 26:

Trên mặt thoáng của một chất lỏng, một mũi nhọn O chạm vào mặt thoáng dao động điều hòa với tần số f, tạo thành sóng trên mặt thoáng với bước sóng λ. Xét 2 phương truyền sóng Ox và Oy vuông góc với nhau. Gọi A là điểm thuộc Ox cách O một đoạn 16λ và B thuộc Oy cách O là 12λ. Tính số điểm dao động cùng pha với nguồn O trên đoạn AB

A. 8

B. 9

C. 10

D. 11

Xem đáp án

Đáp án C.

Kẻ .

Từ hệ thức: $\frac{1}{O H^{2}} = \frac{1}{O A^{2}} + \frac{1}{O B^{2}} \Rightarrow O H = 9, 6 λ$

Trên mặt thoáng của một chất lỏng, một mũi nhọn O chạm vào (ảnh 2)

Cách 1:

Các điểm dao động cùng pha với O cách O một số nguyên lần λ. Ta vẽ các vòng tròn tâm O bán kính d bằng một số nguyên lần λ. Để các vòng tròn này cắt AB thì bán kính bắt đầu từ d = 10λ, 11λ, 12λ, 13λ, 14λ, 15λ, 16λ.

Các đường tròn bán kính d = 10λ, 11λ, 12λ cắt đoạn AB tại 2 điểm còn các đường tròn bán kính 13λ, 14λ, 15λ và 16λ chỉ cắt đoạn AB tại 1 điểm. Nên tổng số điểm dao động cùng pha với O trên AB là 3.2 + 4 = 10 điểm => Chọn C

Cách 2:

Các điểm dao động cùng pha với O cách O một khoảng d = kλ

- Số điểm trên AH: $9, 6 λ \leq k λ \leq 16 λ \Rightarrow 9, 6 \leq k \leq 16 \Rightarrow k = 10 \div 16.$ : có 7 điểm

- Số điểm trên BH: $9, 6 λ \leq k λ \leq 12 λ \Rightarrow 9, 6 \leq k \leq 12 \Rightarrow k = 10 \div 12.$ : có 3 điểm

Tổng số điểm là 10 => Chọn C

Câu 27:

Thí nghiệm giao thoa Yang với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25 mm người ta quan sát được vân sáng bậc 5. Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một đoạn 0,75 m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai. Bước sóng λ có giá trị là

A. 0,64 μm

B. 0,70 μm

C. 0,60 μm

D. 0,50 μm

Xem đáp án

Đáp án C.

Thí nghiệm giao thoa Yang với ánh sáng đơn sắc có bước sóng lamda (ảnh 1)

+ Ta có : $\{\begin{cases} x_{M} = 5 \frac{D λ}{a} \\ x_{M} = 3, 5 \frac{(D + 0, 75) λ}{a} \end{cases}$ → 5D = 3,5(D + 0,75) → D = 1,75 m.

( Vân tối lần 1 là 4,5 lần hai là 3,5)

→ Bước sóng dùng trong thí nghiệm

$x_{M} = 5 \frac{D λ}{a}$ → $λ = \frac{x a}{5 D} = \frac{5, 25.1}{5.1, 75} = 0, 6$ μm.

Câu 28:

Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và cảm kháng

Z_{L}

mắc nối tiếp với tụ điện thì thấy điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha

\frac{5π}{6}

so với điện áp giữa hai đầu tụ điện. Tỉ số

\frac{Z_{L}}{r}

bằng

A. 1,73

B. 0,58

C. 2

D. 0,5

Xem đáp án

Đáp án A.

Điện áp cuộn dây lệch $\frac{5π}{6}$ so với điện áp hai đầu tụ điện → $u_{d}$ sớm pha hơn i một góc $φ_{d} = 60^{0}$ → $t a n 60^{0} = \frac{Z_{L}}{r} = \sqrt{3}$

Câu 29:

Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r₀. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo O về quỹ đạo M thì bán kính quỹ đạo giảm bớt

A. 12r₀.

B. 16r₀.

C. 25r₀.

D. 9r₀.

Xem đáp án

Đáp án B.

+ Bán kính quỹ đạo M :

$r_{n} = n^{2} r_{0}$ → $r_{O} - r_{M} = (5^{2} - 3^{2}) r_{0} = 16 r_{0}$

Câu 30:

Cho phản ứng hạt nhân

_{1}^{2} {D+}_{1}^{2} D \to_{2}^{3} {He+}_{0}^{1} n+3,25MeV

. Biết độ hụt khối khi tạo thành hạt nhân D là 0,0024u. Năng lượng liên kết của hạt nhân Heli là

A. 1,2212 MeV

B. 5,4856 MeV

C. 4,5432 MeV

D. 7,7212 MeV

Xem đáp án

Đáp án D.

${ΔE=W}_{LKHe} {-2Δm}_{D} c^{2} \to W_{LKHe} {=ΔE+2Δm}_{D} c^{2} =3,25+2.0,0024.931,5=7,7212 MeV$

Câu 31:

Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36 V/m, tại B là 9 V/m. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB

A. 10 V/m.

B. 15 V/m.

C. 20 V/m.

D. 16 V/m.

Xem đáp án

Đáp án D.

+ Ta có $E ~ \frac{1}{r^{2}}$ → $\frac{r_{B}}{r_{A}} = \sqrt{\frac{E_{A}}{E_{B}}} = \sqrt{\frac{36}{9}} = 2$ . Ta chuẩn hóa r_A = 1 → r_B = 2.

Với M là trung điểm của AB → $r_{M} = r_{A} + \frac{r_{B} - r_{A}}{2} = 1 + \frac{2 - 1}{2} = 1, 5$ .

→ $E_{M} = {(\frac{r_{A}}{r_{M}})}^{2} E_{A} = {(\frac{1}{1, 5})}^{2} 36 = 16$ V/m.

Câu 32:

Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, chuyển động êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều và bán kính quỹ đạo dừng K là r₀. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có bán kính r_m đến quỹ đạo dừng có bán kính r_n thì lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân giảm 16 lần. Biết

8 r_{0} < r_{m} + r_{n} < 35 r_{0}

. Giá trị r_m – r_n là

A. -15r₀.

B. -12r₀.

C. 15r₀.

D. 12r₀.

Xem đáp án

+ Ta có lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron tỉ lệ nghịch với n⁴ → lực tĩnh điện giảm thì bán kính quỹ đạo tăng lên 2 lần

+ Từ khoảng giá trị của bài toán

$8 r_{0} < r_{m} + r_{n} < 35 r_{0} \overset{r_{n} = n^{2} r_{0}}{\to} 8 < m^{2} + n^{2} < 35 \overset{n = 2 m}{\to} 8 < 5 m^{2} < 35 \Leftrightarrow 1, 26 < m < 2, 09$

vậy $\{\begin{cases} n = 4 \\ m = 2 \end{cases}$ → $r_{m} - r_{n} = - 12 r_{0}$

Câu 33:

Đặt điện áp u = U₀cosωt (U₀ và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Điện áp hai đầu đoạn mạch AB sớm pha 30⁰ so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch, điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha 60⁰ so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Tổng trở đoạn mạch AB và AM lần lượt là 200 Ω và

100 \sqrt{3}

Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch X là

A. $\frac{\sqrt{3}}{2}$

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

C. $\frac{1}{\sqrt{2}}$

D. 0

Xem đáp án

Đáp án A.

+ Biễu diễn vecto các điện áp (giả sử X có tính dung kháng).

+ Từ hình vẽ ta có $\vec{U_{A M}}$ lệch pha 30⁰ so với $\vec{U_{}}$ → Áp dụng định lý hàm cos trong tam giác:

$U_{X} = \sqrt{U_{A M}^{2} + U^{2} - 2 U_{A M} U_{X} \cos 30^{0}} = 100$ V.

+ Dễ thấy rằng với các giá trị U = 200 V, U_X = 100 V và $U_{A M} = 100 \sqrt{3}$ V.

→ $\vec{U_{A M}}$ vuông pha với $\vec{U_{X}}$ từ đó ta tìm được X chậm pha hơn i một góc 30⁰

→

\cos φ_{x} = \frac{\sqrt{3}}{2}

Câu 34:

Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là sự va chạm của:

A. Các electron tự do với chỗ mất trật tự của ion dương nút mạng

B. Các electron tự do với nhau trong quá trình chuyển động nhiệt hỗn loạn

C. Các ion dương nút mạng với nhau trong quá trình chuyển động nhiệt hỗn loạn

D. Các ion dương chuyển động định hướng dưới tác dụng của điện trường với các electron

Xem đáp án

Đáp án A.

Nguyên nhân gây ra nó là sự va chạm của các electron tự do với chỗ mất trật tự của ion dương nút mạng.

Câu 35:

Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng song song kề nhau và cùng song song với Ox có đồ thị li độ như hình vẽ ( khoảng cách giữa hai đường thẳng rất nhỏ so với khoảng cách của hai chất điểm trên trục Ox). Vị trí cân bằng của hai chất điểm đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biết

t_{2} - t_{1} = 3 s

. Kể từ lúc t = 0, hai chất điểm cách nhau

d = 5 \sqrt{2} c m

cm lần thứ 2021 là

Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng (ảnh 1)

A. $\frac{12121}{12} s$

B. $\frac{2021}{4} s$

C. $\frac{12121}{24} s$

D. $\frac{2021}{2} s$

Xem đáp án

Đáp án A.

Từ hình vẽ ta thu được phương trình dao động của hai chất điểm

$\{\begin{cases} x_{1} = 5 \sqrt{3} \cos (ω t + \frac{π}{2}) = - 5 \sqrt{3} \sin (ω t) \\ x_{2} = 5 \cos (ω t) \end{cases} \Rightarrow x_{1} = x_{2} \Leftrightarrow \tan (ω t) = - \frac{1}{\sqrt{3}}$

+ Phương trình lượng giác trên cho ta họ nghiệm $ω t = - \frac{π}{6} + k π$

+ Thời điểm t₁ ứng với sự gặp nhau lần đầu của hai chất điểm $(k = 1)$ $\Rightarrow t_{1} = \frac{5 π}{6 ω}$

+ Thời điểm t₂ ứng với sự gặp nhau lần thứ 4 của hai chất điểm $(k = 4)$ $\Rightarrow t_{4} = \frac{23 π}{6 ω}$

Kết hợp với giả thuyết $t_{2} - t_{1} = 3 s \Rightarrow ω = π$ rad/s => T= 2s

Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng (ảnh 2)

Giải nhanh: Dễ thấy khoảng thời gian có 4 lần gặp nhau là 1,5T.

1, 5 T = t_{2} - t_{1} = 3 s \Rightarrow T = 2 s

+ Khoảng cách giữa hai chất điểm $d = |x_{1} - x_{2}| = 10 |\cos (π t + \frac{2 π}{3})| .$ Lúc t =0 : d= -5 cm

+ Hai vật cách nhau $5 \sqrt{2} c m$ lần đầu tiên ứng với $t = \frac{T}{24}$ ( Xem vòng tròn lượng giác)

Trong 1 chu kì hai vật cách nhau với khoảng cách $d = 5 \sqrt{2} c m$ được 4 lần.

Trong 2020 lần (2020 = 505x4) trong 505 chu kì.

Lần thứ 2021 thêm $\frac{T}{24}$ , Lần thứ 2022 thêm $\frac{T}{4}$

Do đó tổng thời gian để vật thõa mãn yêu cầu đề bài lần thứ 2021 sẽ là:

$t = \frac{T}{24} + 505 T = \frac{12121}{24} T = \frac{12121}{12} s$

Câu 36:

Một con lắc lò xo có đầu trên treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào một vật nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi vào li độ x. Tốc độ của vật nhỏ khi đi qua vị trí lò xo không biến dạng bằng.

Một con lắc lò xo có đầu trên treo vào một điểm cố định, đầu dưới (ảnh 1)

A. 86,6 cm/s

B. 100 cm/s

C. 70,7 cm/s

D. 50 cm/s

Xem đáp án

Đáp án A.

Với mốc thế năng được chọn tại vị trí cân bằng của lò xo, trục Ox hướng lên → E_hd = mgx → đường thẳng ứng với đồ thị thế năng hấp dẫn.

E_dh = 0,5k(Δl₀ – x)² → ứng với đường cong

+ Từ đồ thị, ta có: x_max = A = 5 cm; E_dhmax = mgA ↔ 0,05 = m.10.0,05 → m = 0,1 kg.

E_dhmax = 0,5k(Δl + A)² ↔ 0,1125 = 0,5.k(0,025 + 0,05)² → k = 40 N/m.

+ Khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng → x = Δl₀ = 0,5A = 2,5 cm.

→ $v = \frac{\sqrt{3}}{2} v_{m a x} = \frac{\sqrt{3}}{2} \sqrt{\frac{40}{0, 1}} .5 = 86, 6$ cm/s.

Câu 37:

Tại điểm M trên trục Ox có một nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng ra môi trường. Khảo sát mức cường độ âm L tại điểm N trên trục Ox có tọa độ x (m), người ta vẽ được đồ thị biễn diễn sự phụ thuộc của L vào logx như hình vẽ bên. Mức cường độ âm tại điểm N khi x = 32 m gần nhất với giá trị?

Tại điểm M trên trục Ox có một nguồn âm điểm phát âm đẳng (ảnh 1)

A. 82 dB

B. 84 dB

C. 86 dB

D. 88 dB

Xem đáp án

Đáp án C.

Tại điểm M trên trục Ox có một nguồn âm điểm phát âm đẳng (ảnh 2)

+ Gọi x₀ là tọa độ của điểm M và x là tọa độ của điểm N.

→ Mức cường độ âm tại N được xác định bởi biểu thức

$L_{N} = 10 \log \frac{I}{I_{0}} = 10 \log \frac{P}{I_{0} 4 π {(x - x_{0})}^{2}} = \underset{a}{\underset{⏟}{10 \log \frac{P}{I_{0} 4 π}}} - 20 \log (x - x_{0})$

+ Khi logx = 1 → x = 10 m ; khi logx = 2 → x = 100 m. Từ đồ thị, ta có:

$\{\begin{cases} 78 = a - 20 \log (100 - x_{0}) \\ 90 = a - 20 \log (10 - x_{0}) \end{cases}$ → $\frac{100 - x_{0}}{10 - x_{0}} = 10^{\frac{90 - 78}{20}}$ → x₀ = – 20,2 m.

→ a = 78 + 20log(100 + 20,2) = 119,6 dB.

→ Mức cường độ âm tại N khi x = 32 m là :

L_N = 119,6 – 20log(32 + 20,2) = 85,25 dB

Câu 38:

Đặt một điện áp $u = U \sqrt{2} \cos (120 π t)$ V vào hai đầu mạch điện gồm điện trở thuần R = 125 Ω, cuộn dây và tụ điện có điện dung thay đổi được măc nối tiếp như hình vẽ. Điều chỉnh điện dung C của tụ, chọn r, L sao cho khi lần lượt mắc vôn kế lí tưởng vào các điểm A, M; M, N; N, B thì vôn kế lần lượt chỉ các gía trị U_AM, U_MN, U_NB thỏa mãn biểu thức: 2U_AM = 2U_MN = U_NB = U. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị gần nhất với giá trị nào?

A. 3,8 μF

B. 5,5 μF

C. 6,3 μF

D. 4,5 μF

Xem đáp án

Đáp án B.

+ Từ giả thuyết bài toán ta có :

\{\begin{cases} U_{A M} = U_{M N} \\ U_{N B} = 2 U_{A M} \\ U_{N B} = U \end{cases}

==>

\{\begin{cases} R^{2} = r^{2} + Z_{L}^{2} \\ Z_{C}^{2} = 4 R^{2} \\ Z_{C}^{2} = {(R + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} \end{cases}

==>

\{\begin{cases} Z_{L} = \sqrt{125^{2} - r^{2}} \\ Z_{C} = 250 Ω \\ 250^{2} = {(125 + r)}^{2} + {(\sqrt{125^{2} - r^{2}} - 250)}^{2} \end{cases}

→

\{\begin{cases} r = 75 \\ Z_{L} = 100 \end{cases}

Ω.

+ Điện dụng của mạch khi điện áp hiệu dụng trên tụ điện là cực đại

$Z_{C_{o}} = \frac{{(R + r)}^{2} + Z_{L}^{2}}{Z_{L}} = 500$ Ω → C ≈ 5,3 μF.

Câu 39:

(TCV-2021) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần L, biến trở R và tụ điện C. Gọi U_RC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch gồm tụ C và biến trở R, U_C là điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ C, U_L là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm thuần L. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của U_RC, U_L và U_C theo giá trị của biến trở R. Khi R = R₀, thì hệ số công suất của đoạn mạch AB xấp xỉ là

(TCV-2021) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số (ảnh 1)

A. 0,867

B. 0,707

C. 0,961

D. 0,577

Xem đáp án

Đáp án A

Dễ thấy đồ thị nằm ngang không đổi là: $\begin{array}{l} U_{R C} = \frac{U \sqrt{R^{2} + Z_{C}^{2}}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}_{}^{2}}} = \frac{U}{\sqrt{1 + \frac{Z_{L} (Z_{L} - 2 Z_{C})}{R^{2} + Z_{C}^{2}}}} = U \\ \Leftrightarrow Z_{L} - 2 Z_{C} = 0 \Rightarrow Z_{L} = 2 Z_{C} (1) . \end{array}$ .

Tại R= 0: $U_{C} = \frac{U Z_{C}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}_{}^{2}}} = \frac{U Z_{C}}{\sqrt{{(2 Z_{C} - Z_{C})}_{}^{2}}} = U .$ Và $U_{L} = 2 U$ .

Tại giao điểm U_RC và U_L: R= R₀: $U_{R C} = U_{L} \Leftrightarrow U = \frac{U . Z_{L}}{\sqrt{R_{0}^{2} + Z_{C}^{2}}} .$

$= > Z_{L}^{2} = R_{0}^{2} + Z_{C}^{2} \Leftrightarrow 4 Z_{C}^{2} = R_{0}^{2} + Z_{C}^{2} \Rightarrow Z_{C}^{} = \frac{R_{0}}{\sqrt{3}}; Z_{L} = \frac{2 R_{0}}{\sqrt{3}} .$ (2)

Khi R = R₀, thì hệ số công suất của đoạn mạch AB: $\cos φ = \frac{R}{Z} = \frac{R_{0}}{\sqrt{{R_{0}}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} .$

$= > \cos φ = \frac{R_{0}}{\sqrt{{R_{0}}^{2} + {(\frac{2 R_{0}}{\sqrt{3}} - \frac{R_{0}}{\sqrt{3}})}^{2}}} = \frac{\sqrt{3}}{2} = 0, 866.$

Câu 40:

Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi F mà lò xo tác dụng lên vật nhỏ của con lắc theo thời gian t. Tại t = 0,15s lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn là

Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định đang dao động (ảnh 1)

A. 4,43N

B. 4,83N

C. 5,83N

D. 3,43N

Xem đáp án

Đáp án B

Từ đồ thị ta có $\frac{k (A + Δ l_{0})}{k (A - Δ l_{0})} = \frac{6}{4} \Rightarrow A = 5 Δ l_{0} .$

(trên đồ thị dịch chuyển trục Ot lên 1 ô dễ thấy đối xứng)

$k (A + Δ l_{0}) = 6 \Rightarrow A = \frac{5}{k} .$

Từ đồ thị ta có 3 ô (từ ô thứ 2 đến ô thứ 5 có 5T/4 =0,3s):

$\frac{5 T}{4} = 0, 3 s \Rightarrow T = 0, 24 s = > ω = \frac{2 π}{T} = \frac{25 π}{3} r a d / s$

Lúc t = 0,5 s (tại đáy của đồ thị) thì vật qua vị trí biên trên, lò xo bị nén cực đại xuất hiện lực đàn hồi đẩy vật xuống (chiều dương hướng lên) nên pha dao động của x là $Φ_{x (t = 0, 5)} = 0$

Khi t = 0,15 s thì góc quét sau thời gian: 0,5- 0,15 = 0,35 s là :

$α = ω . t = \frac{25 π}{3} .0, 35 = \frac{35 π}{12} = \frac{36 π}{12} - \frac{π}{12} = 3 π - \frac{π}{12}$

=> pha dao động tại thời điểm t = 0,15 s là: $Φ_{x (t = 0, 15)} = 3 π - \frac{π}{12} = π - \frac{π}{12} = \frac{11 π}{12}$

Vậy

|F| = k |x| = k \frac{5}{k} |\cos (\frac{11 π}{12})| = 4, 829 N

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải

35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải - đề 10

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan