40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải - đề 31

Câu 1:

Một vật dao động điều hòa với tần số góc π rad/s, bắt đầu đi từ vị trí biên dương đến biên âm với quĩ đạo dài 16 cm thì

A. Phương trình dao động:

x = 8 \cos (2 π t) c m

B. Gia tốc cực đại:

a_{\max} = 16 π^{2} c m / s^{2}

C. Tốc độ cực đại

v_{\max} = 16 π c m / s

D. Phương trình vận tốc:

v = 8 π \cos (π t + \frac{π}{2}) c m / s

Xem đáp án

Một vật dao động điều hòa, khi đi từ vị trí biên này đến biên kia dài L thì biên độ $A = \frac{L}{2} = \frac{16}{2} = 8 c m$

và ω =π rad/s. Bắt đầu đi từ vị trí biên dương nên j = 0.

Nên phương trình dao động: $x = 8 \cos (π t) c m$ .Suy ra : A sai .

Gia tốc cực đại: $a_{\max} = A ω^{2} = 8 π^{2} c m / s^{2}$ . Suy ra : B sai .

Tốc độ cực đại $v_{\max} = A ω = 8 π c m / s$ Suy ra : C sai .

Phương trình vận tốc:

v = - A ω \sin (ω t + φ) = - 8 π \sin (π t) = 8 π \cos (π t + \frac{π}{2}) c m / s

. Chọn D

Câu 2:

Các bức xạ nào sau đây được phát ra từ nguồn hồ quang nóng sáng?

A. Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại

B. Tia Rơn-ghen, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy

C. Tia tử ngoại, tia Rơn-ghen, tia hồng ngoại

D. Ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen

Xem đáp án

Các bức xạ tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại được phát ra từ nguồn hồ quang nóng sáng.

Chọn A

Câu 3:

Chọn câu sai. Trong sóng cơ, công thức liên hệ giữa tốc độ truyền sóng v, bước sóng λ và chu kì T của sóng là

A. $λ = \frac{v}{T}$

B. $λ = \frac{v}{f}$

C. $λ = v T$

D. $v = λ f$

Xem đáp án

Theo định nghĩa bước sóng λ là quãng đường sóng truyền đi được trong 1 chu kì: $λ = v T$

Suy ra :

λ = \frac{v}{f}

;Suy ra: $v = λ f$ : C đúng, B đúng, D đúng Vậy A sai .Chọn A

Câu 4:

Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch là $u = 160 \cos 100 π t (V)$ (t tính bằng s). Tại thời điểm t₁, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị 80V và đang giảm. Đến thời điểm t₂= t₁+ 0,015s, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng:

A. 80V

B. 80

\sqrt{3}

V

C. 40

\sqrt{3}

V

D. 40V

Xem đáp án

$T = \frac{2 π}{ω} = 0, 02 s .$ , $t = 0, 015 s = 0, 015 \frac{T}{0, 02} = \frac{3 T}{4} \to φ = \frac{3.2 π}{4} = \frac{3 π}{2} .$

Vẽ đường tròn $u_{2} = 160 \cos 30^{0} = 80 \sqrt{3} V .$

Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch là u= 160 cos100 pi t (t tính bằng (ảnh 1)

Chọn B

Câu 5:

Cho hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ (Urani) có m_U = 235,098u. Tính năng lượng liên kết của hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ theo đơn vị Jun, biết khối lượng các nuclôn là m_p = 1,0073u, m_u = 1,0087u, l u = 931,5 MeV/c²

A. $Δ E = 2, {7.10}^{- 13} J .$

B. $Δ E = 2, {7.10}^{- 16} J .$

C. $Δ E = 2, {7.10}^{- 10} J .$

D. $Δ E = 2, {7.10}^{- 19} J .$

Xem đáp án

W_{l k} = Δ m c ² = [(1, 0073.92 + 1, 0087.143) - 235, 098] 931, 5 = 1693, 18 M e v = 2, {7.10}^{- 10} J

Chọn C

Câu 6:

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 3m; a = 1mm. Tại vị trí M cách vân trung tâm 4,5mm, ta thu được vân tối bậc 3. Tính bước sóng ánh dùng trong thí nghiệm.

A. 0,60mm

B. 0,55mm

C. 0,48mm

D. 0,42mm

Xem đáp án

Vị trí vân tối thứ ba: $x_{3} = (2 + \frac{1}{2}) . i = 2, 5. i = 4, 5$ mm ® i = 1,8mm.

Bước sóng : $λ = \frac{a . i}{D} = \frac{10^{- 3} .1, {8.10}^{- 3}}{3} = 0, {6.10}^{- 6} m = 0, 6 μ m$ Chọn A

Câu 7:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 10 Ω và cuộn cảm thuần. Biết điệp áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần là 30 V. Công suất tiêu thụ trong đoạn mạch bằng

A. 320 W

B. 240W

C. 160 W

D. 120 W

Xem đáp án

$P = \frac{U^{2}}{R} \cos^{2} φ = \frac{U^{2}}{R} {(\frac{U_{R}^{}}{U})}^{2} = \frac{U^{2}}{R} {(\frac{\sqrt{U^{2} - U_{L}^{2}}}{U})}^{2} = \frac{U^{2} - U_{L}^{2}}{R} = \frac{50^{2} - 30^{2}}{10} = 160 W .$

Chọn C

Câu 8:

Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh thì

A. Phôtôn có năng lượng tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng.

B. nguồn phát ra số phôtôn càng nhiều thì cường độ chùm sáng do nguồn phát ra càng nhỏ.

C. mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ ánh sáng thì chúng phát ra một phôtôn

D. Phôtôn có năng lượng giảm dần khi càng đi xa nguồn.

Xem đáp án

Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh thì mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ ánh sáng thì chúng phát ra một phôtôn. Chọn C

Câu 9:

Sóng vô tuyến nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li để dùng trong truyền thông vệ tinh và liên lạc vũ trụ?

A. Sóng dài

B. Sóng cực ngắn

C. Sóng trung

D. Sóng ngắn

Xem đáp án

Sóng vô tuyến nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li để dùng trong truyền thông vệ tinh và liên lạc vũ trụ là sóng cực ngắn. Chọn B. Chú ý: Sóng ngắn phản xạ tốt ở tầng điện li

Câu 10:

Hình vẽ trên là hình dạng của một đoạn dây có sóng ngang hình sin chạy qua. Trong đó các phần tử dao động theo phương Ou, với vị trí cân bằng có li độ u = 0. Bước sóng của sóng này bằng

Hình vẽ trên là hình dạng của một đoạn dây có sóng ngang (ảnh 1)

A. 12 cm

B. 12 mm

C. 2 mm

D. 2 cm

Xem đáp án

$\frac{λ}{2} = 6 c m \Rightarrow λ = 12 c m \Rightarrow$ Chọn A

Câu 11:

Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ, cùng pha ban đầu là một dao động điều hòa

A. cùng biên độ, cùng phương, cùng tần số với các dao động thành phần

B. cùng pha ban đầu, cùng biên độ, cùng phương với các dao động thành phần

C. cùng phương, cùng tần số, cùng pha ban đầu với các dao động thành phần

D. cùng tần số, cùng pha ban đầu, cùng biên độ với các dao động thành phần

Xem đáp án

Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ, cùng pha ban đầu là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha ban đầu với các dao động thành phần. Chọn C

Câu 12:

Đặt hai đầu một tụ điện một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. Khi f = 40Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 1A. Để cường độ hiệu dụng qua tụ bằng 2,5A thì tần số của dòng điện phải bằng

A. 25Hz

B. 75Hz

C. 100Hz

D. $50 \sqrt{2}$ Hz

Xem đáp án

Mạch điện chỉ có tụ do đó $U = Z_{C} . I = \frac{I}{C ω} = \frac{I}{C .2 π f} .$

Do U không đổi nên $\frac{I_{1}}{C .2 π f_{1}} = \frac{I_{2}}{C .2 π f_{2}} \Rightarrow \frac{I_{1}}{I_{2}} = \frac{f_{1}}{f_{2}} \Rightarrow f_{2} = 100 H z .$ . Chọn C

Câu 13:

Một sóng cơ có phương trình u = 12,5sin[2π(10t – 0,025x)] mm ( x tính bằng cm, t tính bằng s). Sóng trên dây có bước sóng là

A. 10 cm

B. 30 cm

C. 20 cm

D. 40 cm

Xem đáp án

$u = 12, 5 \sin (20 π t - 0, 05 π x) \Rightarrow 0, 05 π x = \frac{2 π x}{λ} \Rightarrow λ = 40 c m \Rightarrow$

Chọn D

Câu 14:

Giới hạn quang điện của xesi là 660 nm. Lấy h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s; e =1,6.10^-19 C. Công thoát êlectron của xesi là

A. 30,1.10^-19 J

B. 3,01.10^-19 J

C. 18,8 eV

D. 1,88 MeV

Xem đáp án

$A = \frac{h c}{λ_{0}} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{{660.9.10}^{- 9}} = 3, {01.10}^{- 19} J \Rightarrow$ Chọn B

Câu 15:

Một dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo công thức i = 0,4(5-t), i tính bằng A, t tính bằng s. Ống dây có hệ số tự cảm L = 0,005 H. Suất điện động tự cảm trong ống dây là

A. 0,001 V

B. 0,002 V

C. 0,0015 V

Xem đáp án

Suất điện động tự cảm trong ống dây là

e_{t c} = L . |\frac{Δ l}{Δ t}| = 0, 005.0, 4 = 0, 002 V

Câu 16:

Đáp án nào sau đây là sai khi nói về lớp chuyển tiếp p − n:

A. có điện trở lớn, vì ở gần đó hầu như không có hạt tải điện tự do

B. dẫn điện tốt theo một chiều từ p sang n

C. dẫn điện tốt theo một chiều từ n sang p

D. có tính chất chỉnh lưu

Xem đáp án

Lóp chuyển tiếp p−n dẫn điện tốt theo 1 chiều từ p sang n chứ không có chiều ngươc lại nên đáp án C là sai. Chọn C

Câu 17:

Trong kim cương có chiết suất 2,42 thì ánh sáng truyền với tốc độ bằng

A. 267.10³ km/s

B. 124.10⁶ m/s

C. 241.10⁶ m/s

D. 726.10³ km/s

Xem đáp án

$n = \frac{c}{v} \Rightarrow v = \frac{c}{n} = \frac{{3.10}^{8}}{2, 42} = {124.10}^{6} m/s \Rightarrow$

Chọn B.

Câu 18:

Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách hai khe là 1,2 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh là 2 m. Chiếu vào khe Y-âng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6

μ m

. Tại hai điểm M và N trên màn có toạ độ lần lượt là 6 mm và 15,5 mm là vị trí vân sáng hay vân tối?

A. M sáng bậc 2; N tối thứ 16

B. M sáng bậc 6; N tối thứ 16

C. M sáng bậc 2; N tối thứ 9

D. M tối bậc 2; N tối thứ 9

Xem đáp án

Khoảng vân: $i = \frac{λ D}{a} = \frac{0, {6.10}^{- 6} .2}{1, {2.10}^{- 3}} = 1 m m$

$\Rightarrow \frac{x_{m}}{i} = 6 \Rightarrow .$ M là vân sáng bậc 6 $\Rightarrow \frac{x_{N}}{i} = 15, 5 \Rightarrow .$ N là vân tối thứ 16. Chọn B

Câu 19:

Một mạch dao động LC gồm một cuộn cảm có độ tự cảm $L = \frac{1}{π} (H)$ và một tụ điện có điện dung C. Tần số dao động riêng của mạch là 1 MHz. Giá trị của C bằng

A. $C = \frac{1}{4 π} (p F) .$

B. $C = \frac{1}{4 π} (F) .$

C. $C = \frac{1}{4 π} (m F) .$

D. $C = \frac{1}{4 π} (μ F) .$

Xem đáp án

$f = 10^{6} = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} \Rightarrow L C = \frac{1}{10^{12} .4 π^{2}} \Rightarrow C = \frac{1}{4 π} {.10}^{- 12} F = \frac{1}{4 π} (p F) .$

Chọn A

Câu 20:

Trải qua bao nhiêu phóng xạ α và β thì hạt nhân

{}_{77}^{198}I r

biến thành hạt nhân

{}_{78}^{194}P t

?

A. 3α và 1β⁺

B. 3α và 1β^-

C. 1α và 3β⁺

D. 1α và 3β^-

Xem đáp án

${}_{77}^{198}I \to x . {}_{2}^{4}α + y . {}_{- 1}^{0}e + z . {}_{1}^{0}e + {}_{78}^{194}P t$

*Áp dụng định luật bảo toàn số khối và điện tích

$\{\begin{matrix} 198 = 4 x + 194 \\ 77 = 2 x - y + z + 78 \end{matrix} \{\begin{matrix} x = 1 \\ z - y = - 3 \end{matrix} \to \{\begin{matrix} Nªu z = 0 \Rightarrow y = 3 \\ Nªu y = 0 \Rightarrow z = - 3 (lo¹i) \end{matrix}$ Chọn D.

Như vậy sẽ có 1 phóng xạ

α

và 3 phóng xạ β^- Chọn D.

Câu 21:

Tại hai điểm A, B cách nhau 16 cm trên mặt nước có hai nguồn sóng, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng tạo ra 2 sóng kết hợp có bước sóng là 1,4 cm. M, N là hai điểm trên mặt nước cách A 13 cm và cách đoạn thẳng AB 12 cm. Số điểm dao động cực đại trên đoạn MN là

A. 2

B. 0

C. 3

D. 4

Xem đáp án

Do M và N đối xứng với nhau qua đường thẳng hai nguồn nên ta chỉ cần tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MI sau đó suy ra trên đoạn MN.

$\frac{I A - I B}{λ} \leq k \leq \frac{M A - M B}{λ} \Leftrightarrow \underset{- 4, 3}{\underset{⏟}{\frac{5 - 11}{1, 4}}} \leq k \leq \underset{- 2, 3}{\underset{⏟}{\frac{13 - \sqrt{265}}{1, 4}}}$ $k = - 4; - 3 \Rightarrow$ Có 2 điểm trên đoạn MI suy ra trên đoạn MN có 4 điểm thỏa mãn yêu cầu bài toán. Chọn D.

Câu 22:

Chiếu một chùm sáng đa sắc hẹp gồm 5 ánh sáng đơn sắc có màu đỏ, cam, lục, lam, tím từ nước ra không khí thì thấy tia ló màu lục đi là là mặt phân cách. Các tia ló ra ngoài không khí gồm các màu:

A. đỏ, lục

B. đỏ, tím

C. đỏ, cam

D. lam, tím

Xem đáp án

Chiếu một chùm sáng đa sắc hẹp gồm 5 ánh sáng đơn sắc có màu đỏ (ảnh 1)

Bài toán tia sáng đi là là mặt phân cách liên quan đến hiện tượng phản xạ toàn phần.

Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần là tia sáng đi từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới giới hạn. Ta có: $\sin i_{g h} = \frac{n_{2}}{n_{1}}$

Do đó ta thấy rằng với cùng một góc tới i của chùm sáng, các ánh sáng mà chiết suất của môi trường tới với nó càng lớn thì góc giới hạn càng nhỏ tức là càng “dễ” xảy ra phản xạ toàn phần

Chiết suất của nước đối với ánh sáng: màu đỏ < cam < lục < lam < tím.

Vậy nên các tia màu lam, tím dễ xảy ra phản xạ hơn tia lục. Khi tia lục đi là là mặt phân cách thì tia lam, tím đã bị phản xạ lại. Ngược lại tia đỏ, cam sẽ ló ra ngoài không khí à Chọn C

Chú ý: Ta có thể vận dụng kết quả bài tập trên cho bài toán các tia ló ra khỏi mặt bên lăng kính: tia màu nào có chiết suất càng nhỏ thì càng “dễ” ló ra ngoài.

Câu 23:

Xét điện trường tổng hợp gây ra bởi hai điện tích q₁ = + 3.10^-8 C đặt tại A và q₂ = -12.10^-8 C đặt tại B, cách A 15 cm. Tại điểm nào sau đây, cường độ điện trường bằng không?

A. Điểm M cách A 5,0 cm, cách B 10 cm

B. Điểm P cách A 15 cm, cách B 30 cm

C. Điểm N cách A 5,0 cm, cách B 20 cm

D. Điểm Q cách A 3,0 cm, cách B 12 cm

Xem đáp án

*Do hai điện tích đặt tại A và B trái dấu nhau

nên để tại điểm M có tổng hợp cường độ điện

trường bằng không thì M phải nằm trên phương AB và ngoài đoạn A và B, $|q_{2}| > |q_{1}| \to$ M gần A.

$E_{A} = E_{B} \Leftrightarrow k \frac{|q_{1}|}{A M^{2}} = k \frac{|q_{2}|}{B M^{2}} \Rightarrow \frac{A M}{B M} = \sqrt{\frac{|q_{1}|}{|q_{2}|}} = \frac{1}{2} \Rightarrow 2 A M - B M = 0$

Kết hợp $M B - M A = 15 c m$ ta có hệ $\{\begin{matrix} B M - 2 M A = 0 \\ B M - A M = 15 \end{matrix} \Rightarrow \{\begin{matrix} B M = 30 c m \\ M A = 15 c m \end{matrix}$

Chọn B.

Câu 24:

Để đo suất điện động và điện trở trong của một viên pin, một nhóm học sinh đã mắc sơ đồ mạch điện như hình (H₁). Số chỉ của vôn kế và ampe kế ứng với mỗi lần đo được được cho trên hình vẽ (H₂). Nhóm học sinh này tính được giá trị suất điện động E và điện trở trong r của pin là

Để đo suất điện động và điện trở trong của một viên pin, một (ảnh 1)

Để đo suất điện động và điện trở trong của một viên pin, một (ảnh 2)

A. E = 1,50 V; r = 0,5 Ω

B. E = 1,49 V; r = 0,6 Ω

C. E = 1,49 V; r = 1,2 Ω

D. E = 1,50 V; r = 0,25 Ω

Xem đáp án

Chỉ số mà Vôn kế đo được:

Để đo suất điện động và điện trở trong của một viên pin, một (ảnh 3)

Tại I=0,1A, U=1,45 V

Tại I=0,2A, U=1,4 V

$\{\begin{cases} 1, 45 = ε - 0, 1 r \\ 1, 4 = ε - 0, 2 r \end{cases} = > ε = 1, 5 V; r = 0, 5 Ω .$

Chọn A

Câu 25:

Một chiếc xe chạy trên đường lát gạch, cứ sau 15 m trên đường lại có một rãnh nhỏ. Biết chu kì dao động riêng của khung xe trên các lò xo giảm xóc là 1,5 s. Xe chuyển động thẳng đều với tốc độ nào dưới đây thì bị xóc ít hơn so với khi xe chuyển động với 3 tốc độ còn lại?

A. 27 km.h^-1

B. 10 m.s^-1

C. 10 km.h^-1

D.8,5 m.s^-1

Xem đáp án

T_{0} = \frac{S}{v} \Rightarrow v = \frac{S}{T_{0}} = \frac{15}{1, 5} = 10 m/s \overset{NhËn thÊy}{\to} |v_{1} - v| = \max

Nên với vận tốc thì xe bị xóc ít nhất. Chọn C

Câu 26:

Một vật dao động điều hòa với phương trình

x = A \cos (ω t + φ)

. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc ly độ x của vật theo thời gian t. Xác định giá trị ban đầu của x = x₀ khi t= 0

Một vật dao động điều hòa với phương trình x= Acos(omega t +phi) (ảnh 1)

A. $- \sqrt{2}$ cm

B. - $0, 5 \sqrt{2}$ cm

C. - 1 cm

D. - 1,5 cm

Xem đáp án

Dễ thấy T =8 ô = $8. \frac{1}{4} = 2 s .$ =>ω = π rad/s.

Biên độ A= 2 cm.

Góc quét trong 3 ô đầu ( t =3/4 s vật ở biên dương):

$Δ φ = ω . t = π \frac{3}{4} = \frac{3 π}{4} .$ . Dùng vòng tròn lượng giác

theo chiều kim đồng hồ ta có pha ban đầu: j=-3π/4

Lúc t =0:

x_{0} = A \cos φ = 2. \cos - \frac{3 π}{4} = - \sqrt{2} c m

. Chọn A

Câu 27:

Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm 0,5 μH, tụ điện 6

μ F

đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 20 mA thì điện tích của một bản tụ điện có độ lớn là 2.10^-8 C. Điện tích cực đại của một bản tụ điện là

A. 4,0.10^-8 C

B. 2

\sqrt{5}

.10^-8 C

C. 2

\sqrt{6}

.10^-8 C

D. 2

\sqrt{3}

.10^-8 C

Xem đáp án

$i ⊥ q \Rightarrow Q_{0} = \sqrt{q^{2} + \frac{i^{2}}{ω^{2}}} \overset{ω^{2} = {(L C)}^{- 1}}{\to} Q_{0} = \sqrt{q^{2} + i^{2} . L C} = {4.10}^{- 8} C \Rightarrow$

Chọn A

Câu 28:

Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng

4 μ m

thì phát ra ánh sáng có bước sóng

0.60 μ m

. Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số giữa số phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là

A. 4/6

B. 1/10

C. 1/5

D. 3/10

Xem đáp án

Số photon ánh sáng phát quang: $N^{'} = \frac{P^{'}}{ε^{'}} = \frac{P^{'} λ^{'}}{h c} .$

Số photon ánh sáng kích thích: $N = \frac{P}{ε} = \frac{P λ}{h c} .$

Công suất của chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích: $P^{'} = 20 % P$

Tỉ số giữa số phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian:

\frac{N^{'}}{N} = \frac{P^{'} λ^{'}}{h c} . \frac{h c}{P λ} = \frac{P^{'} λ^{'}}{P λ} = \frac{20 % .0, 6}{0, 4} = \frac{3}{10} .

Chọn D

Câu 29:

Cho 2 gam

_{27}^{60} C o

tinh khiết có phóng xạ

β^{-}

với chu kỳ bán rã là 5,33 năm. Sau 15 năm, khối lượng

_{27}^{60} C o

còn lại là

A. 0,284 g

B. 0,842 g

C. 0,482 g

D. 0,248 g

Xem đáp án

Khối lượng Co còn lại sau 15 năm là: $m = m_{o} {.2}^{- \frac{t}{T}} = {2.2}^{- \frac{15}{5, 33}} = 0, 284 g .$ Chọn A.

Câu 30:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với năng lượng dao động W = 2.10^-2J. Trong quá trình dao động, độ lớn lực đàn hồi có giá trị cực đại là 2 N và bằng 1 N khi vật ở vị trí cân bằng. Biên độ dao động bằng

A. 1 cm

B. 8 cm

C. 4 cm

D. 2 cm

Xem đáp án

$\{\begin{matrix} x = 0 \to F = k Δ l_{0} \\ F_{\max} = k (Δ l_{0} + A) \end{matrix} \Rightarrow F_{\max} = \underset{F}{\underset{⏟}{k Δ l_{0}}} + k A \overset{E= \frac{1}{2} k A^{2}}{\to} F_{\max} - F = \underset{k A}{\underset{⏟}{\frac{2 E}{A}}}$

$A = \frac{2 E}{F_{\max} - F} = \frac{{2.2.10}^{- 2}}{2 - 1} = {4.10}^{- 2} m = 4 c m \Rightarrow$ Chọn C

Câu 31:

Vận dụng mẫu nguyên tử Rutherford cho nguyên tử Hidro. Cho hằng số điện

k = {9.10}^{9} N m^{2} / C^{2}

và hằng số điện tích nguyên tố

e = 1, {6.10}^{- 19} C

. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo tròn bán kính r = 0,53 Å thì năng lượng toàn phần của electron xấp xỉ bằng

A. -12,8 eV

B. -13,6 eV

C. -14,2 eV

D. -15,4 eV

Xem đáp án

$E = - \frac{k e^{2}}{2 r} = - \frac{{9.10}^{9} . {(1, {6.10}^{- 19})}^{2}}{2.0, {53.10}^{- 10}} = - 2, {17.10}^{- 18} J = - \frac{2, {27.10}^{- 18}}{1, {6.10}^{- 19}} = - 13, 6 e V .$

Chọn B

Câu 32:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đồi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đối được. Các vôn kế được coi là lí tưởng. Điều chỉnh L để số chỉ vôn kế V₁ đạt cực đại thì thấy khi đó V₁ chỉ 80 V và V₂ chỉ 60 V. Trong quá trình điều chỉnh L, khi số chỉ vôn kế V₂ đạt giá trị cực đại thì số chỉ vôn kế V₁ và điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị nào sau đây?

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi (ảnh 1)

A. 60 V; 30 V

B. 48V; 50 V

C.60V; 36 V

D. 48V; 36 V

Xem đáp án

-Khi L thay đổi, Vôn kế V₂ cực đại chỉ:

U_{L \max} \Leftrightarrow \{\begin{cases} Z_{L} = \frac{R^{2} + {Z^{2}}_{C}}{Z_{C}} = \frac{1^{2} + 0, 75^{2}}{0, 75} = \frac{25}{12} \\ U_{L \max} = \frac{U}{R} \sqrt{R^{2} + {Z^{2}}_{C}} = 80 \sqrt{1^{2} + {(0, 75)}^{2}} = 100 V \end{cases} .

Cách 1: ( Dùng PP đại số )

Đặt $U'_{R} = X = > U'_{C} = 0, 75 X$

Lúc đó, V₁ chỉ : $U'_{R} = X = > U'_{C} = 0, 75 X$ .

Ta có: $\begin{array}{l} U = \sqrt{U_{R}^{' 2} + {(U_{L \max} - U'_{C})}^{2}} \leftrightarrow U^{2} = U_{R}^{' 2} + \frac{9}{16} U_{R}^{' 2} - 1, 5 U_{R}^{'} U_{L \max} + U_{L \max}^{2} \\ \Leftrightarrow 80^{2} = \frac{25}{16} X^{2} - 150 X + {(100)}^{2} \\ \Leftrightarrow \frac{25}{16} X^{2} - 150 X + 3600 = 0 = > X = 48 V \end{array}$

Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn tụ điện: $U'_{C} = 0, 75 X = 0, 75.48 = 36 V$

Chọn D

Cách 2: Dùng giản đồ vecto:

$\vec{U} ⊥ \vec{U_{R C}}$

Với: $U_{R C} = \sqrt{U_{L \max}^{2} - U^{2}} = \sqrt{100^{2} - 80^{2}} = 60 V .$ .

Ta có: $U'_{R} U_{L \max} = U . U_{R C} = > U'_{R} = \frac{U . U_{R C}}{U_{L \max}} = \frac{80.60}{100} = 48 V .$

Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện lúc này: $U'_{C} = 0, 75 X = 0, 75.48 = 36 V .$

Cách 3: Dùng chuẩn hóa

Vôn kế V₁ chỉ: $U'_{R} = I' . R = \frac{U_{L \max}}{Z_{L \max}} R = \frac{100}{25 / 3} .4 = 48 V$

Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện: $U'_{C} = 0, 75 X = 0, 75.48 = 36 V .$ Chọn D

Câu 33:

Để tạo sóng dừng trên dây người ta điều chỉnh tần số f của nguồn. f = 42 Hz và f = 54 Hz là hai giá trị tần số liên tiếp mà trên dây có sóng dừng. Giá trị nào sau đây của f thì trên dây không thể có sóng dừng?

A. 66 Hz

B. 12 Hz

C. 30 Hz

D.90 Hz

Xem đáp án

+ Trường hợp 1: Nếu sợi dây hai đầu cố định thì:

$l = k \frac{v}{2 l} = k f_{\min} \Rightarrow f_{k + 1} - f_{k} = \frac{v}{2 l} = f_{\min} \Rightarrow f_{\min} = f_{k + 1} - k_{k}$

$f_{\min} = 54 - 42 = 12 H z \Rightarrow f = k f_{\min} \Rightarrow k = \frac{f_{k}}{f_{\min}} = \frac{42}{12} = 3, 5 \notin ℤ$ (Loại)

+ Trường hợp 2: Sợi dây một đầu cố định và một đầu tự do thì

$f = (2 k + 1) \underset{f_{\min}}{\underset{⏟}{\frac{v}{4 l}}} = (2 k + 1) f_{\min} = Sè nguyªn lÎ . f_{\min}$

$f_{\min} = 0, 5 (f_{k + 1} - f_{k}) = 0, 5 (54 - 42) = 6 H z \Rightarrow k = \frac{f}{f_{\min}}$

FNhận thấy

f = 12 H z \to k = \frac{12}{6} = 2

không thuộc số nguyên lẻ nên f = 12Hz không thể tạo ra sóng dừng ! Chọn B

Câu 34:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn cảm thuần có L = 1/2π H thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có biểu thức i = I₀cos(100πt – π/6). Tại thời điểm cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị 1,5 A thì điện áp hai đầu cuộn cảm là 100 V. Điện áp hai đầu cuộn cảm có biểu thức

A. u = 125cos(100πt + π/3) (V)

B. u = 200 cos(100πt + π/3) (V)

C. u = 100 cos(100πt - 2π/3) (V)

D. u = 250cos(100πt - 2π/3) (V)

Xem đáp án

$Z_{L} = L ω = \frac{1}{2 π} .100 π = 50 Ω$

*Mạch chỉ có cuộn cảm nên u và i vuông pha nhau

$u ⊥ i \Rightarrow {(\frac{u}{U_{0}})}^{2} + {(\frac{i}{I_{0}})}^{2} = 1 \overset{U_{0} = Z_{L} I_{0}}{\to} {(\frac{u}{U_{0}})}^{2} + {(\frac{i . Z_{L}}{U_{0}})}^{2} = 1$

$U_{0} = \sqrt{u^{2} + {(i Z_{L})}^{2}} = \sqrt{100^{2} + {(1, 5.50)}^{2}} = 125 V$

$φ_{u} = φ_{i} + \frac{π}{2} = - \frac{π}{6} + \frac{π}{2} = \frac{π}{3} \Rightarrow u = 125 \cos (100 π t + \frac{π}{3}) \Rightarrow$ Chọn A

Câu 35:

Một con lắc gồm lò xo có đầu treo trên vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vật nặng đang 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 (mỗi ô lưới có kích thước 12,5mJ x 2,5cm) . Lấy g = 10 m/s². Tốc độ của vật nhỏ khi đi qua vị trí lò xo không biến dạng bằng

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

A. 100 cm/s

B. 70,7 cm/s

C. 86,6 cm/s

D. 50 cm/s

Xem đáp án

Từ đồ thị ta thấy gốc thế năng chọn tại vị trí cân bằng và

A = 5cm.

Khi $\{\begin{matrix} x = 2, 5 c m \\ W_{t} = 0 \end{matrix} \Rightarrow |x| = Δ l_{0} = \frac{A}{2} \Rightarrow v = \frac{A ω \sqrt{3}}{2} = \frac{A \sqrt{3}}{2} \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}} = \frac{50 \sqrt{3}}{2} cm/s$

Chọn C

Câu 36:

Một con lắc đơn có khối lượng 50g đặt trong một điện trường đều có vecto cường độ điện trường E hướng thẳng đứng lên trên và có độ lớn 5.10³V/m. Khi chưa tích điện cho vật, chu kì dao động của con lắc là 2s. Khi tích điện cho vật thì chu kì dao động của con lắc là p/2 s. Lấy g=10m/s² và p²=10. Điện tích của vật là

A. 4.10^-5C

B. -4.10^-5C

C. 6.10^-5C

D. -6.10^-5C

Xem đáp án

Chọn D

Khi chưa tích điện chu kì: $T_{1} = 2 π \sqrt{\frac{L}{g_{1}}} = 2 (s) {(g}_{1} = g)$

Sau khi tích điện chu kì: $T_{2} = 2 π \sqrt{\frac{L}{g_{2}}} (víi \vec{g_{2}} = \vec{g_{1}} + \vec{a} vµ m \vec{a} = q . \vec{E})$

\begin{array}{l} \frac{T_{1}}{T_{2}} = \sqrt{\frac{g_{2}}{g_{1}}} = \frac{4}{π} \Leftrightarrow \frac{g_{2}}{g_{1}} = \frac{16}{10} > 1 Nªn q \vec{E} cïng dÊu víi \vec{g_{1}} \Rightarrow q < 0. \\ \Rightarrow g_{1} + a = \frac{8}{5} g_{1} \Rightarrow a = \frac{3}{5} g_{1} \Rightarrow q \frac{E}{m} = \frac{3}{5} g_{1} = > {0,05.0,6.10=q.5.10}^{- 3} \Rightarrow q = - {6.10}^{5} (C) \end{array}

Câu 37:

Đặt điện áp u = 400cosl00πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R = 40 mắc nối tiếp với đoạn mạch X, Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch I = 2 A. Tại thời điếm t₁điện áp tức thời u= 400 V; tại thời điếm

t_{2} = (t_{1} + \frac{1}{400}) s

cường độ dòng điện tức thời qua mạch bằng không. Điện năng đoạn mạch X tiêu thụ trong 12 giờ là

A. 2,88KWh

B. 0,24KWh

C. 1,60KWh

D. 4,8 KWh

Xem đáp án

$T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{100 π} = \frac{1}{50} s .$ => $t_{2} = (t_{1} + \frac{1}{400}) s = t_{1} + \frac{1}{8.50} = t_{1} + \frac{T}{8} .$

Theo đề : Tại thời điếm t_{1 :} u= 400 V = U₀

Tại thời điếm $t_{2} = t_{1} + \frac{T}{8},$ cường độ dòng điện tức thời i=0

Suy ra .u trễ pha hơn I góc π/4.

Công suất tiêu thụ của X: $P_{X} = P - P_{R} = U I \cos φ - I^{2} . R = 200 \sqrt{2} .2 \frac{\sqrt{2}}{2} - 2^{2} .40 = 240 W .$ .

Điện năng đoạn mạch X tiêu thụ trong thời gian 12 giờ là:

A= P_X.t = 240.12=2880 Wh=2,88 KWh. Chọn A

Câu 38:

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

λ

. Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB. Ở mặt chất lỏng, gọi (C) là hình tròn nhận AB là đường kính, M là một điểm ở phía trong (C) và xa I nhất mà phần tử chất lỏng ở đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Biết

A B = 6, 60 λ

. Độ dài đoạn thẳng MI có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động (ảnh 1)

A. 3,02 $λ$

B. 3,11 $λ$

C. 3,08 $λ$

D. 3,24 $λ$

Xem đáp án

Điểm M cực đại và cùng pha với nguồn thỏa: $\{\begin{cases} d_{1} = A M = m λ \\ d_{2} = B M = n λ \end{cases}$

Độ dài đường trung tuyến MI của tam giác DABM

$M I^{2} = \frac{2 (M A_{}^{2} + M B_{}^{2}) - A B^{2}}{4}$ $= > M I^{2} = \frac{(d_{1}^{2} + d_{2}^{2})}{2} - \frac{A B^{2}}{4}$

$= > M I^{2} = \frac{(d_{1}^{2} + d_{2}^{2})}{2} - \frac{A B^{2}}{4}$

Gọi N là điểm thuộc đường tròn (C), ta có: $N A = λ \sqrt{6, 6^{2} - n^{2}} .$

Dùng MODE 7 dò:

$\overset{n = 1}{\to} N A = 6, 52 λ .$

$\overset{n = 2}{\to} N A = 6, 29 λ .$

$\overset{n = 3}{\to} N A = 5, 88 λ .$

$\overset{n = 4}{\to} N A = 5, 25 λ .$ .Chọn NA=5l ( hình vẽ bên).

M là một điểm ở TRONG (C), ta có :

$= > M I < \frac{A B}{2} = > M I = λ \sqrt{\frac{(m_{}^{2} + n_{}^{2})}{2} - 3, 3^{2}} < 3, 3 λ .$

$= > M I = λ \sqrt{\frac{(5_{}^{2} + 4_{}^{2})}{2} - 3, 3^{2}} = 3, 1 λ .$

M là một điểm ở PHÍA TRONG (C) và xa I nhất: (Vậy lấy nghiệm: m = 5, n = 4 thỏa mãn).

Chọn B

Câu 39:

Đặt điện áp u = U₀cosωt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Hình vẽ bên là 2 đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm U_L và hệ số công suất của mạch cosφ theo độ tự cảm Z_L . Khi Z_L = 30 Ω thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 100 V

B. 87 V

C. 50 V

D. 71 V

Xem đáp án

$Z_{L 0} = 60 Ω \Rightarrow \{\begin{matrix} U_{L}^{m a x} = \frac{U}{s i n φ_{0}} \\ c o s φ_{0} = 0, 5 \end{matrix} \overset{U_{L}^{m a x} = 200 V}{\to} U = 100 \sqrt{3} V$

$\underset{U_{L}^{m a x}}{\underset{⏟}{\vec{U} ⊥ {\vec{U}}_{R C}}} \Rightarrow \{\begin{matrix} \underset{\sqrt{3}}{\underset{⏟}{t a n φ_{0}}} . t a n φ_{R C} = - 1 \\ t a n φ_{0} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} \end{matrix} \overset{Z_{L 0} = 60 Ω}{\to} \{\begin{matrix} R = \frac{Z_{L}}{\sqrt{3} + {(\sqrt{3})}^{- 1}} = 15 \sqrt{3} Ω \\ Z_{C} = \frac{Z_{L}}{4} = 15 Ω \end{matrix}$

$Z_{L 1} = 30 Ω = > U_{C 1} = Z_{C} . \frac{U}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L 1} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{100 \sqrt{3}}{30} 15 = 50 \sqrt{3} V \approx 87 V$

Chọn B

Câu 40:

Cho đoạn mạch AB như hình vẽ, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. Đặt vào A, B điện áp xoay chiều u = U₀cosωt thì giá trị điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch Y cũng là U₀ và các điện áp tức thời u_AN, u_MB vuông pha với nhau. Biết 2LCω² = 1. Hệ số công suất của đoạn mạch Y lúc đó bằng

A. 0,87

B. 0,99

C. 0,95

D. 0,91

Xem đáp án

Ta có: $2 L C ω^{2} = 1 \Rightarrow 2 Z_{L} = Z_{C}$ và $U_{A B} = U_{M N}$

Tứ giác AMNB là hình thang cân.

Đặt $A M = 1 \Rightarrow \{\begin{matrix} B N = 2 \\ I N = \sqrt{2} \end{matrix}; \{\begin{matrix} N H = 0, 5 \\ I M = \frac{1}{\sqrt{2}} \end{matrix}$

$\sin φ = \frac{N H}{M N} = \frac{N H}{\sqrt{I M^{2} + I N^{2}}} = \frac{0, 5}{\sqrt{{(\frac{1}{\sqrt{2}})}^{2} + {(\sqrt{2})}^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{10}}$

$\cos φ = \sqrt{1 - \sin^{2} φ} = \sqrt{1 - {(\frac{1}{\sqrt{10}})}^{2}} \approx 0, 95 \Rightarrow$

Chọn C

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 31

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan