Thứ sáu, 22/11/2024
IMG-LOGO

Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn vật lý năm 2022 có lời giải (Đề số 1)

  • 25111 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau, giao thoa được với nhau là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động

Xem đáp án

Đáp án D

Để có các vân giao thoa ổn định trên mặt nước thì hai nguồn sóng phải là 2 nguồn kết hợp, tức là dao động cùng phương, cùng chu kì (hay cùng tần số) và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.


Câu 2:

Sóng truyền trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do. Muốn có sóng dừng trên dây thì chiều dài của sợi dây phải bằng

Xem đáp án

Đáp án D

Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có một đầu cố định và một đầu tự do là chiều dài sợi dây phải bằng một số lẻ lần λ4l=(2k+1).λ4 (k=0;1;2...)


Câu 4:

Hiện tượng nào sau đây chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt?

Xem đáp án

Đáp án B

Ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt.

Các hiện tượng: giao thoa ánh sáng, tán sắc ánh sáng, nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

Các hiện tượng: quang điện ngoài, quang điện trong, quang – phát quang chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt


Câu 6:

Con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa. Lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực đại khi vật ở

Xem đáp án

Đáp án C

Độ lớn lực đàn hồi của lò xo: Fdh=k.Δl

Lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực đại khi độ biến dạng của lò xo là lớn nhất Δlmax=Δl0+A, tức là vật ở vị trí biên dưới.


Câu 7:

Điện áp giữa hai cực một vôn kế xoay chiều là u=1002cos100πt (V). Số chỉ của vôn kế là

Xem đáp án

Đáp án A

Số chỉ của vôn kế là giá trị hiệu dụng của điện áp: U=U02=100 (V)


Câu 9:

Tại một nơi trên Trái Đất có gia tốc rơi tự do g, một con lắc đơn mà dây treo ℓ đang thực hiện dao động điều hòa. Thời gian ngắn nhất để vật nhỏ của con lắc đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng là

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì của con lắc đơn là: T=2πlg(s)

Thời gian ngắn nhất để vật nhỏ của con lắc đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng là: Δt=T4=π2lg(s).


Câu 10:

Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì

Xem đáp án

Đáp án A

+ Hai hạt nhân có cùng độ hụt khối  có cùng năng lượng liên kết ΔE=Δm.c2

+ Hạt nhân X có số khối lượng lớn hơn hạt nhân Y: AX>AY

ΔEAX<ΔEAY năng lượng liên kết của X nhỏ hơn Y → Hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X


Câu 11:

Một chất phóng xạ X có hằng số phóng xạ λ. Ở thời điểm t0=0, có N0 hạt nhân X. Tính từ t0 đến t, số hạt nhân của chất phóng xạ X bị phân rã là

Xem đáp án

Đáp án C

Số hạt nhân X còn lại sau thời gian t là: N=N0.eλt

Số hạt nhân của chất phóng xạ X bị phân rã là: ΔN=N0N=N0(1eλt)


Câu 12:

Đồ thị nào sau đây biểu diễn sự phụ thuộc của điện tích của một tụ điện vào hiệu điện thế giữa hai bản của nó?

VietJack

Xem đáp án

Đáp án A

Biểu thức xác định diện tích của tụ điện: Q = C.U có dạng một đường thẳng xiên góc đi qua gốc tọa độ như hình vẽ.


Câu 13:

Một tấm nhôm khi ở ngoài không khí có giới hạn quang điện là λ0=360nm, sau đó được đặt chìm hoàn toàn trong một chậu nước. Một chùm bức xạ truyền trong nước có bước sóng λ = 300nm được chiếu vào tấm nhôm. Biết chiết suất của nước bằng 4/3, chiết suất của không khí bằng 1. Hãy chọn phương án đúng.

Xem đáp án

Đáp án B

Giới hạn quang điện của tấm nhôm không phụ thuộc vào môi trường nên λ0=360nm không thay đổi khi đặt tấm nhôm chìm hoàn toàn trong nước.

Khi truyền trong nước bức xạ có bước sóng λ=300nm<λ0 do đó có xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm khi nó được đặt chìm hoàn toàn trong chậu nước


Câu 14:

Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0=5,3.1011m. Bán kính quỹ đạo dừng N là

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: rn=n2r0

Quỹ đạo dừng N ứng với n = 4 nên bán kính quỹ đạo là: r4=42r0=16.5,3.1011=84,8.1011(m).


Câu 15:

Một hệ dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn Fn=F0cos8πt+π3 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng, tần số dao động riêng của hệ phải là

Xem đáp án

Đáp án D

Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ:

f=ω2π=8π2π=4(Hz)


Câu 16:

Hạt proton có năng lượng toàn phần lớn gấp 3 lần năng lượng nghỉ của nó. Tốc độ của hạt proton này là

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng của hạt proton theo thuyết tương đối:

E=mc2=3m0c2m01v2c2c2=3m0c2v=22.108(m/s).


Câu 17:

Một người cận thị phải đeo kính cận số 0,5 (kính sát mắt). Nếu xem tivi mà không muốn đeo kính, người đó có thể ngồi cách màn hình xa nhất một đoạn là

Xem đáp án

Đáp án D

Người này đeo kính cận 0,5 dp → D=0,5 (dp)

→ Khoảng cực viễn của người này là OCv=1D=2 (m)

→ Người này có thể ngồi cách tivi xa nhất 2 m.


Câu 20:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, điểm M trong vùng giao thoa trên màn có hiệu khoảng cách đến hai khe là d1d2=2 μm. Ánh sáng làm thí nghiệm có bước sóng λ = 400 nm. Tại M có

Xem đáp án

Đáp án A

Xét tỉ số d1d2λ=2400.103=5 Tại M là vân sáng bậc 5


Câu 21:

Cho biết h=6,625.1034J.s, c=3.108m/s. Năng lượng photon của tia Rơnghen có bước sóng 5.1011m là

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng của photon theo thuyết lượng tử ánh sáng ε=hcλ=6,625.1034.3.1085.1011=3,975.1015(J).


Câu 22:

Mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự càm L = 5 mH và tụ điện có C=2 μF. Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức u=2cosωt V. Từ thông cực đại qua cuộn cảm là

Xem đáp án

Đáp án D

Với mạch dao động LC ta có: I0=CLU0=0,04(A).

→ Từ thông tự cảm cực đại Φ0=LI0=2.104(Wb)


Câu 23:

Dưới tác dụng của bức xạ γ, hạt nhân B49e có thể tách thành hai hạt H24e và một hạt nơtron. Biết khối lượng của các hạt nhân mBe=9,0112u; mHe=4,0015u; mn=1,0087u; cho luc2=931,5MeV. Để phản ứng trên xảy ra thì bức xạ γ phải có tần số tối thiểu là

Xem đáp án

Đáp án D

Để phản ứng xảy ra thì năng lượng của tia γ ít nhất phải bằng năng lượng của phản ứng

hfmin=Δm.c2=(mn+2mαmBe).c2=(1,0087+2.4,00159,0112).931,5=0,466(MeV)

→ Vậy  fmin=ΔEh=0,466.1,6.10136,625.1034=1,125.1020(Hz)


Câu 26:

Hình bên là đồ thị biểu diễn khối lượng hạt nhân của một chất phóng xạ X phụ thuộc vào thời gian t. Biết t2t1=5,7 ngày. Chu kì bán rã của chất phóng xạ X bằng 

VietJack

Xem đáp án

Đáp án B

Khối lượng hạt nhân X còn lại sau thời gian t1 là: m1=m0.2t1T

Khối lượng hạt nhân X còn lại sau thời gian t2 là: m2=m0.2t2T

m1m2=2t1T2t2T=2,8312t2t1T=2,83T=t2t1log22,83=5,7log22,83=3,8 (ngày)


Câu 27:

Tại một điểm có sóng điện từ truyền qua, cảm ứng từ biến thiên theo phương trình B=B0cos2π.108t+π3 ( B0>0, t tính bằng s). Kể từ lúc t = 0, thời điểm đầu tiên để cường độ điện trường tại điểm đó bằng 0 

Xem đáp án

VietJack

Đáp án C

Trong quá trình lan truyền sóng điện tử thì cường độ điện trường và cảm ứng từ luôn dao động cùng pha nhau.

Phương trình cường độ điện trường: E=E0cos2π.108t+π3

Tại t=0:E=E02φE=π3

Kể từ lúc t=0 đến thời điểm đầu tiên E = 0, góc quét tương ứng trên đường tròn là: φ=sin10,5E0E0=π6

Thời điểm E = 0 lần đầu tiên là: tφ=φω=π62π.108=10812(s).


Câu 30:

Cho ba vật dao động điều hòa cùng biên độ A = 10 cm nhưng tần số khác nhau. Biết rằng tại mọi thời điểm, li độ và vận tốc của các vật liên hệ với nhau bởi biểu thức x1v1+x2v2=x3v3+2021. Tại thời điểm t, các vật cách vị trí cân băng của chúng lần lượt là 6 cm, 8 cm và x3. Giá trị x3 gần giá trị nào nhất sau đây?

Xem đáp án

Đáp án D

+ Xét đạo hàm sau: xv'=x'.vv'.xv2=v2a.xv2=ω2(A2x2)(ω2.x).xω2(A2x2)=A2A2x2 (1)

+ Xét biểu thức: x1v1+x2v2=x3v3+2021.

+ Lấy đạo hàm hai vế và áp dụng đạo hàm (1) ta có:

x1v1+x2v2'=x3v3'+2021'x1v1'+x2v2'=x3v3'

A2A2x12+A2A2x22=A2A2x3210210262+10210282=102102x32=625144

x3=192425=8,77(cm)

 


Câu 31:

Đặt điện áp u=2202cos100πt (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở có R=50Ω, tụ điện có điện dung C=104π(F) và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=32π(H) mắc nối tiếp. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

Xem đáp án

Đáp án D

C=104π(F)ZC=1ωC=1100π.104π=100(Ω)

L=32π(H)ZL=ωL=100π.32π=150(Ω)

Z=R2+ZLZC2=502+(150100)2=502(Ω)

I0=U0Z=2202502=4,4(A).

tan(φuφi)=ZLZCR=1φuφi=π4φi=π4.

Vậy i=4,4cos100πtπ4(A).


Câu 32:

Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động E = 12V, và điện trở trong không đáng kể (coi r = 0 Ω). Mạch ngoài gồm biến trở R và cuộn cảm có L = 1 H. Điều chỉnh giá trị của biến trở giảm từ 10 Ω xuống còn 5 Ω trong khoảng thời gian 0,1 s. Cường độ dòng điện trong mạch trong khoảng thời  gian nói trên là

VietJack

Xem đáp án

Đáp án C

+ Dòng điện trong mạch khi biến trở có giá trị R=10(Ω) là: I=ER=1210=1,2(A)

+ Dòng điện trong mạch khi biến trở có giá trị R=10(Ω) là: I'=ER'=125=2,4(A)

→ Suất điện động tự cảm xuất hiện trong mạch có độ lớn là: etc=LΔIΔt=LI'IΔt=1.2,41,20,1=12(V)

Do suất điện động tự cảm có cùng độ lớn nhưng ngược chiều với suất điện động của nguồn nên cường độ dòng điện trong mạch trong khoảng thời gian 0,1 s nói trên là 0 A.


Câu 33:

Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có li độ lần lượt là x1, x2, x3. Biết phương trình li độ tổng hợp của các dao động thành phần lần lượt là x12=6cosπt+π6cm;  x23=6cosπt+2π3; x13=62cosπt+π4cm. Khi li độ của dao động x3 đạt giá trị cực tiểu thì li độ của dao động  là

Xem đáp án

Đáp án A

+ Từ giả thuyết bài toán, ta có:

x1+x2=6cosπt+π6cmx2+x3=6cosπt+2π3cmx1+x3=62cosπt+π4cmx1x3=62cosπtπ12cmx1+x3=62cosπt+π4cmx1=36cosπt+π12cmx3=32cosπt+7π12cm

+ Hai dao động x1 và x3 vuông pha nhau.

Ta có x1A12+x3A32=1x3=A3x1=0.


Câu 34:

Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu thức En=13,6n2eV (n=1,2,3... ). Nếu nguyên tử hidro hấp thụ một photon có năng lựogn 2,55 eV thì bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hidro đó có thể phát ra là

Xem đáp án

Đáp án D

Giả sử nguyên tử đang ở trạng thái n, hấp thụ một photon ε và chuyển lên trạng thái m.

→ Áp dụng tiên đề Bo về hấp thụ và phát xạ năng lượng: EmEn=ε

13,61m21n2=2,55n=11m2+316

Do m và n phải là các số nguyên dương.

Dùng chức năng TABLE máy tính Casio fx 570 ES như sau:

Bước 1: Bấm Mode 7

Bước 2: Nhập hàm F(X)=11X2+316(Xm;F(X)=n)

Bước 3:

Start (bắt đầu) → nhập 1

End (kết thúc) → nhập 10

Step (bước nhảy) → nhập 1

Màn hình máy tính thu được như sau:

→ n = 2 và m = 4.

Vậy sau khi hấp thụ photon nguyên tử ở trạng thái dừng m = 4.

+ Bước sóng nhỏ nhất ứng với sự chuyển mức năng lượng của electron từ quỹ đạo dừng m = 4 về quỹ đạo dừng có n = 1.

hcλmin=E4E1λmin=hcE4E1

6,625.1034.3.10813,6.1,6.1019.142112=9,74.108(m).


Câu 36:

Cho mạch điện AMNB, đoạn AM chứa cuộn dây thuần cảm L, đoạn MN chứa điện trở R, đoạn mạch NB chứa tụ điện C. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều có biểu thức uAB=U2cos(ωt) V, tần số ω thay đổi được. Khi ω=ω1 thì điện áp giữa hai đầu AN và MB vuông pha nhau, khi đó UAN=505 V, UMB=1005 V. Khi thay đổi tần số góc đến giá trị ω=ω2=100π2 rad/s thì điện áp giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại. Giá trị của  là

Xem đáp án

Đáp án C

+ Khi ω=ω1 thì điện áp hai đầu đoạn mạch AN và MB vuông pha nhau: ZLR.ZCR=1ZL.ZC=R2.

Không làm thay đổi kết quả bài toán, đặt: R=1ZL=XZC=1X

+ Kết hợp với UMB=2UANR2+ZC2=4R2+ZL21+1X2=4+4X2X=0,5.

+ Khi ω=ω2=100π2 rad/s (ta giả sử rằng ω2=nω1 ) thì điện áp trên hai đầu cuộn cảm đạt cực đại

Z'C2=Z'L.Z'CR221nX2=112=12n=22

→ Vậy ω1=50π rad/s.


Câu 37:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, lần thứ nhất, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có hai loại bức xạ λ1=0,56 μm và λ2 với 0,65 μm<λ2<0,75 μm, thì trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm có 6 vân sáng màu đỏ λ2. Lần thứ 2, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 3 loại bức xạ λ1, λ2 và λ3, với λ3=23λ2. Khi đó trong khoảng giữa 2 vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có bao nhiêu vân sáng màu đỏ?

Xem đáp án

Đáp án B

+ Lần thứ nhất: Sử dụng 2 bức xạ λ1=0,56(μm) và λ2

Kể luôn 2 vân sáng trùng thì có 8 vân sáng của λ2

→ Vị trí trùng nhau của 2 vân sáng là: 7i2.

Gọi k là số khoảng vân của λ1, ta có: ki1=7i2kλ1=7λ2λ2=kλ170,65 μm<λ2<0,75 μm0,65 μm<kλ17<0,75 μm0,65 μm<k.0,567<0,75 μm

8,125<k<9,375k=9λ2=9.0,567=0,72 μm

+ Lần thứ 2, sử dụng 3 bức xạ: λ1=0,56(μm); λ2=0,72(μm); λ3=23λ2=0,48 μm

Xét vân sáng trùng gần vân sáng trung tâm nhất. x1=x2=x3

Khi 3 vân sáng trùng nhau

k1k2=λ2λ1=97=1814k2k3=λ3λ2=23=46=69=812=1015=1218=1421k1k3=λ3λ1=67=1214=1821k1=18k2=14k3=21

→ Giữa vân trung tâm và vân trùng màu gần vân trung tâm nhất (giữa k2=0 và k2=14) có 13 vân sáng của bức xạ λ2  trong đó có 6 vân trùng màu giữa λ2 và λ3k2=2,4,6,8,10,12 ) và 1 vân trùng giữa λ1 và λ2 ( k2=7).

→ Số vân sáng màu đỏ λ2 giữa vân trung tâm và vân trùng màu gần vân trung tâm nhất là 1361=6 vân.


Câu 38:

Cho mạch điện như hình vẽ, X, Y là hai hộp kín, mỗi hộp chỉ chứa 2 trong 3 phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Ampe kế có điện trở rất nhỏ, các vôn kế có điện trở rất lớn. Các vôn kế và ampe kế đo được cả dòng điện xoay chiều và một chiều. Ban đầu mắc hai điểm N, D vào hai cực của một nguồn điện không đổi thì V2 chỉ 45 V, ampe kế chỉ 1,5 A. Sau đó mắc M, D vào nguồn điện xoay chiều có điện áp u=120cos100πt (V) thì ampe kế chỉ 1 A, hai vôn kế chỉ cùng một giá trị và uMN chậm pha 0,5π so với uND. Khi thay tụ C trong mạch bằng tụ C' thì điện áp hai đầu tụ điện lớn nhất UCmax. Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?

VietJack

Xem đáp án

Đáp án D

+ Khi mắc vào hai cực ND một điện áp không đổi → có dòng trong mạch với cường độ I = 1,5 A

→ ND không thể chứa tụ (tụ không cho dòng không đổi đi qua) và RY=451,5=30(Ω)

+ Mắc vào hai đầu đoạn mạch MD một điện áp xoay chiều thì uND sớm pha hơn uMN một góc 0,5π.

→ X chứa điện trở RX và tụ điện C, Y chứa cuộn dây L và điện trở .

→ Với V1=V2U2=UX2+UY2UX=UY=60(V)ZX=ZY=60(Ω).

+ Cảm kháng của cuộn dây: ZL=ZY2RY2=602302=303(Ω)

+ Với  trễ pha 0,5π so với uND và tanφY=ZLRY=30330=3φY=60°φX=30°.

RX=303(Ω)ZC=30(Ω)

+ Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện: UCmax=URX+RY2+ZL2RX+RY=100(V).


Câu 39:

Cho một sợi dây đang có sóng dừng với tần số góc ω=20 rad/s. Tại một điểm A trên dây là một nút sóng, điểm B là bụng sóng gần A nhất, điểm C giữa A và B. Khi sợi dây duỗi thẳng thì khoảng cách AB = 9 cm và AB = 3AC. Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất thì khoảng cách giữa A và C là 5 cm. Tốc độ dao động của điểm B khi nó qua vị trí có li độ bằng biên độ của điểm C là

Xem đáp án

Đáp án B

+ AB là khoảng cách giữa nút và bụng gần nhất

→ AB = 0,25λ.

Mặt khác AB=3ACAC=λ12

→ điểm C dao động với biên độ bằng một nửa biên độ của bụng sóng.

+ λ=4AB=36 cm.

+ Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất, khoảng cách giữa A và C là

d=λ122+aB22=5aB=8 cm.

+ Khi B đi đến vị trí có li độ bằng biên độ của C (0,5aB ) sẽ có tốc độ:

vB=32vBmax=32ωaB=803(cm/s).


Câu 40:

Hai con lắc lò xo dao động điều hòa có động năng biến thiên theo thời gian như đồ thị, con lắc (I) là đường liền nét và con lắc (II) là đường nét đứt. Vào thời điểm thế năng của hai con lắc bằng nhau thì tỉ số động năng của con lắc (II) và động năng của con lắc (I) là 

Xem đáp án

Đáp án D

Từ đồ thị ta thấy rằng tại t = 0, động năng của vật I cực đại (vật I đang ở VTCB), động năng của vật II cực tiểu và bằng 0 (vật II đang ở vị trí biên) nên dao động của con lắc I và II vuông pha nhau.

Gọi  và  lần lượt là cơ năng của con lắc I và con lắc II, ta có: W1=6 ô, W2=4 ô

W1W2=64=1,5

+ Ta biểu diễn động năng và thế năng của các vật theo cơ năng:

Wt=Wcos2φW®=Wsin2φWt1=Wt2W®2W®1=W2sin2φ2W1sin2φ1W1cos2φ1=W2cos2φ2(1)W®2W®1=W2(1cos2φ2)W1(1cos2φ1)(2)

Hai dao động vuông pha nên ta có: cos2φ1+cos2φ2=1

Từ (1) ta có:

W1cos2φ1=W2cos2φ21,5W2.cos2φ1=W2(1cos2φ1)2,5.cos2φ1=1cos2φ1=0,4

cos2φ2=1cos2φ1=10,4=0,6

Từ (2) W®2W®1=W2(10,6)1,5.W2(10,4)=49.


Bắt đầu thi ngay