40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn vật lý năm 2022 có lời giải (Đề số 6) - hamchoi.vn

Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án

Đề số 1
Đề số 2
Đề số 3
Đề số 4
Đề số 5
Đề số 6
Đề số 7
Đề số 8
Đề số 9
Đề số 10
Đề số 11
Đề số 12
Đề số 13
Đề số 14
Đề số 15
Đề số 16
Đề số 17
Đề số 18
Đề số 19
Đề số 20
Đề số 21
Đề số 22
Đề số 23
Đề số 24
Đề số 25
Đề số 26
Đề số 27
Đề số 28
Đề số 29
Đề số 30

Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn vật lý năm 2022 có lời giải (Đề số 6)

25500 lượt thi
40 câu hỏi
50 phút

BẮT ĐẦU LÀM BÀI

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi cân bằng, lò xo dãn một đoạn $Δ l_{0}$ . Chu kì dao động của con lắc có thể xác định theo biểu thức nào sau đây

A. $\sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}}$

B. $\sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}}$

C. $2 π \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}}$

D. $2 π \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}}$

Đáp án C

Ta có: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}} \Rightarrow T = \frac{2 π}{ω} = 2 π \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}}$

Câu 2:

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Khoảng cách từ một nút đến một bụng kề nó bằng

A. hai bước sóng

B. một nửa bước sóng

C. một phần tư bước sóng

D. một bước sóng

Đáp án C

Mô tả hình ảnh sóng dừng như hình vẽ

Câu 3:

Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây lần lượt là $N_{1}$ và $N_{2}$ . Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng $U_{1}$ vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là $U_{2}$ . Hệ thức đúng là

A. $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{2}}{N_{1}}$

B. $\frac{U_{1}}{N_{1}} = U_{2} N_{2}$

C. $U_{1} U_{2} = N_{1} N_{2}$

D. $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$

Đáp án D

SGK Vật lí 12 trang 89, mục II.2, biểu thức (16.2): $\frac{U_{2}}{U_{1}} = \frac{N_{2}}{N_{1}}$

Câu 4:

Hiện tượng chùm ánh sáng trắng đi qua lăng kính, bị phân tách thành các chùm sáng đơn sắc là hiện tượng

A. phản xạ toàn phần

B. phản xạ ánh sáng

C. tán sắc ánh sáng

D. giao thoa ánh sáng

Đáp án C

SGK Vật lí 12 trang 124, mục III: Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc

Câu 5:

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi

A. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân heli

B. chiều vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp

C. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này

D. tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt

Đáp án B

SGK Vật lí 12 trang 154, mục I.2: Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài.

Câu 6:

Lực kéo về trong dao động điều hoà

A. biến đổi theo thời gian, cùng pha với vận tốc

B. biến đổi theo thời gian, ngược pha với vận tốc

C. biến đổi theo thời gian, ngược pha với li độ

D. khi qua vị trí cân bằng có độ lớn cực đại

Đáp án C

Lực kéo về trong dao động điều hòa có biểu thức: $F_{k v} = m a = - k x$

$F_{k v}$ biến đổi theo thời gian, ngược pha với li độ, cùng pha với gia tốc, và vuông pha với vận tốc.

Khi qua vị trí cân bằng (x = 0) thì độ lớn của lực kéo về: $F_{k v} = 0$

Câu 7:

Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền ở mặt nước có bước sóng $λ$ . Cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng

A. $2 k λ$ với $k = 0, \pm 1, \pm 2, ...$

B. $(2 k + 1) λ$ với $k = 0, \pm 1, \pm 2, ...$

C. $k λ$ với $k = 0, \pm 1, \pm 2, ...$

D. $(k + 0, 5) λ$ với $k = 0, \pm 1, \pm 2, ...$

Đáp án D

Cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có sóng truyền từ 2 nguồn A và B ngược pha nhau: $Δ φ = (2 k + 1) π = 2 π \frac{Δ d}{λ} \Rightarrow Δ d = (k + 0, 5) λ$

với $k = 0, \pm 1, \pm 2, ...$

Câu 8:

Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện lệch pha nhau một góc bằng

A. 0

B. $\frac{π}{2}$

C. $π$

D. $\frac{π}{4}$

$q = q_{0} \cos (ω t + φ)$

$u = \frac{q}{C} = \frac{q_{0}}{C} \cos (ω t + φ)$

$i = q' = - ω q_{0} \sin (ω t + φ) = I_{0} \cos (ω t + φ + \frac{π}{2})$

Đáp án B

Cường độ dòng điện nhanh pha hơn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện một góc bằng $\frac{π}{2}$

Câu 9:

Đồ thị nào sau đây có thể biểu diễn sự phụ thuộc của lực tương tác giữa hai điện tích điểm vào khoảng cách giữa chúng?

A. Hình 1

B. Hình 2

C. Hình 3

D. Hình 4

Đáp án A

Ta có sự liên hệ giữa lực tương tác vào khoảng cách 2 điện tích $F (r) = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}} \Rightarrow F (r) ~ \frac{1}{r^{2}}$

Vậy đồ thị $F (r)$ là một Hypelbol nhận hai trục F và r là 2 tiệm cận có tâm đối xứng là gốc O. Do đó đồ thị đúng là:

Câu 10:

Trong một phản ứng hạt nhân, gọi $m_{t r}$ là tổng khối lượng nghỉ của hạt nhân trước phản ứng, $m_{s}$ là tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng. Phản ứng hạt nhân này là phản ứng tỏa năng lượng khi

A. $m_{t r} > m_{s}$

B. $m_{t r} < m_{s}$

C. $m_{t r} = m_{s}$

D. $m_{t r} \geq m_{s}$

Đáp án A

Nếu $m_{t r} > m_{s}$ thì phản ứng tỏa năng lượng, năng lượng tỏa ra được tính bởi: $W = (m_{t r} - m_{s}) c^{2}$

Câu 11:

Một vòng dây dẫn kín, phẳng có diện tích $10 c m^{2}$ . Vòng dây được đặt trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ hợp với vectơ pháp tuyến của mặt phẳng vòng dây một góc $60^{0}$ và có độ lớn là $1, {5.10}^{- 4} T$ . Từ thông qua vòng dây dẫn này có giá trị là

A. $1, {3.10}^{- 3} W b$

B. $1, {3.10}^{- 7} W b$

C. $7, {5.10}^{- 8} W b$

D. $7, {5.10}^{- 4} W b$

Đáp án C

$S = 10 c m^{2}$ , $α = 60^{0}$

$Φ = B S \cos α \Leftrightarrow Φ = 1, {5.10}^{- 4} {.10.10}^{- 4} . \cos 60^{0} = 7, {5.10}^{- 8} (W b)$

Câu 12:

Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, và có các pha ban đầu là $\frac{π}{3}$ và $- \frac{π}{6}$ . Biết biên độ của dao động thứ nhất gấp $\sqrt{3}$ lần biên độ của dao động thứ 2. Pha ban đầu của dao động tổng hợp hai dao động trên bằng

A. $\frac{π}{3}$

B. $\frac{π}{4}$

C. $\frac{π}{6}$

D. $\frac{π}{12}$

Đáp án C

$φ_{1} = \frac{π}{3}$ ; $φ_{2} = - \frac{π}{6}$ ; $A_{1} = \sqrt{3} A_{2}$

$\tan φ = \frac{A_{1} \sin φ_{1} + A_{2} \sin φ_{2}}{A_{1} \cos φ_{1} + A_{2} \cos φ_{2}} = \frac{\sqrt{3} A_{2} \sin \frac{π}{3} + A_{2} \sin (- \frac{π}{6})}{\sqrt{3} A_{2} \cos \frac{π}{3} + A_{2} \cos (- \frac{π}{6})} = \frac{\sqrt{3}}{3} \Rightarrow φ = \frac{π}{6}$

Câu 13:

Sóng cơ có tần số 80 Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 28,75 cm và 15 cm lệch pha nhau góc

A. $\frac{π}{2}$ rad

B. $π$ rad

C. $2 π$ rad

D. $\frac{π}{3}$ rad

Đáp án A

Ta có: $Δ φ = 2 π f \frac{|d_{1} - d_{2}|}{v} = 2 π .80. \frac{|0, 2875 - 0, 15|}{4} = \frac{11 π}{2} \equiv \frac{π}{2}$

Câu 14:

Một sóng âm có tần số xác định truyền trong không khí và trong một thanh nhôm với vận tốc lần lượt là 330 m/s và V. Khi sóng âm đó truyền từ thanh nhôm ra không khí thì bước sóng của nó giảm đi 18,92 lần. Giá trị của V gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6243,8 m/s

B. 6243,1 m/s

C. 17,4 m/s

D. 17,5 m/s

Đáp án A

$f = \frac{v_{k k}}{λ_{k k}} = \frac{v_{n h}}{λ_{n h}} \Rightarrow \frac{v_{n h}}{v_{k k}} = \frac{λ_{n h}}{λ_{k k}} \Leftrightarrow \frac{V}{330} = 18, 92 \Rightarrow V = 6243, 6 (m / s)$

Câu 15:

Một dải sóng điện từ trong chân không có tần số từ $10^{15} H z$ đến $10^{17} H z$ . Biết vận tốc ánh sáng trong chân không $c = {3.10}^{8} m / s$ . Dải sóng trên thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ?

A. Vùng tia Rơnghen

B. Vùng tia tử ngoại

C. Vùng ánh sáng nhìn thấy

D. Vùng tia hồng ngoại

Đáp án B

Ta có: $λ = \frac{c}{f} \Rightarrow λ \in (\frac{{3.10}^{8}}{10^{17}} \to \frac{{3.10}^{8}}{10^{15}}) \to λ \in ({3.10}^{- 9} m \to {3.10}^{- 7} m)$

Câu 16:

Hạt nhân ${}_{6}^{14}C$ phóng xạ $β^{-}$ . Hạt nhân con sinh ra có

A. 5p và 6n

B. 6p và 7n

C. 7p và 7n

D. 7p và 6n

Đáp án C

Phương trình phản ứng: ${}_{6}^{14}C \to {}_{- 1}^{0}e + {}_{7}^{14}C$

Hạt nhân con sinh ra trong phản ứng là ${}_{7}^{14}C$ có 7 proton và 7 notron

Câu 17:

Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 110V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,3A và hệ số công suất của động cơ là 0,85. Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 8W. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần) là

A. 75,76%

B. 71,48%

C. 21,8%

D. 24,24%

Đáp án B

Công suất tiêu thụ toàn phần của động cơ là: $P = U I \cos φ = 110.0, 3.0, 85 = 28, 05 (W)$

Hiệu suất của động cơ: $H = \frac{P - P_{h p}}{P} = \frac{28, 05 - 8}{28, 05} = 0, 7148 = 71, 48 %$

Câu 18:

Trong phóng xạ $α$ vị trí của hạt nhân con có đặc điểm gì so với vị trí của hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn?

A. Lùi 1 ô

B. Tiến 1 ô

C. Lùi 2 ô

D. Tiến 2 ô

Đáp án C

Phương trình phản ứng: ${}_{Z}^{A}X \to {}_{2}^{4}H e + {}_{Z - 2}^{A - 4}Y$

Hạt nhân con Y sinh ra sẽ lùi 2 ô so với hạt nhân mẹ X

Câu 19:

Khi electron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng lượng $E_{m} = - 0, 85 (e V)$ sang quỹ đạo dừng có năng lượng $E_{n} = - 13, 60 (e V)$ thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng bao nhiêu ? Cho $h = 6, {625.10}^{- 34} J . s$ ; $c = {3.10}^{8} m / s$

A. $0, 0974 μ m$

B. $0, 4340 μ m$

C. $0, 4860 μ m$

D. $0, 6563 μ m$

Đáp án A

Khi nguyên tử chuyển từ mức m về mức n, ta có:

$\frac{h c}{λ} = E_{m} - E_{n} \Rightarrow λ = \frac{h c}{E_{m} - E_{n}} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{[- 0, 85 - (- 13, 6)] .1, {6.10}^{- 19}} = 0, {0974.10}^{- 6} (m)$

Câu 20:

Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với tần số $5, {5.10}^{14} H z$ . Khi dùng ánh sáng có bước sóng nào dưới đây để kích thích thì chất này không thể phát quang?

A. $0, 35 μ m$

B. $0, 50 μ m$

C. $0, 60 μ m$

D. $0, 45 μ m$

Đáp án C

Ta có: $λ = \frac{c}{f} = \frac{{3.10}^{8}}{5, {5.10}^{14}} \approx 0, {55.10}^{- 6} (m) = 0, 55 (μ m)$

Hiện tượng phát quang xảy ra khi ánh sáng kích thích có bước sóng $λ_{k t} < λ \Rightarrow λ_{k t} < 0, 55 (μ m)$

Như vậy ánh sáng có bước sóng không thể làm phát quang chất nói trên

Câu 21:

Cho mạch điện như hình vẽ được đặt trong không khí, biết ống dây có chiều dài $l = 25 c m$ và nguồn điện có $ξ = 3 V$ ; $r = 3 Ω$ ; điện trở mạch ngoài $R = r$ (bỏ qua điện trở của cuộn dây và các dây nối). Cảm ứng từ sinh ra bên trong lòng ống dây có độ lớn là $6, {28.10}^{- 3} T$ . Số vòng dây được quấn trên ống dây là

A. 1250 vòng

B. 2500 vòng

C. 5000 vòng

D. 10000 vòng

Đáp án B

Cường độ chạy qua mạch chính $I = \frac{ε}{R + r} = \frac{3}{3 + 3} = 0, 5 A$

$B = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N}{l} . I \Rightarrow 6, {28.10}^{- 3} = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{N}{{25.10}^{- 2}} .0, 5 \Rightarrow N \approx 2500 vòng$

Câu 22:

Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng với chu kì T. Điện tích cực đại trên bản tụ là Q₀ . Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp điện tích trên mỗi bản tụ có giá trị bằng $0, 5 \sqrt{3} Q_{0}$ là

A. $\frac{T}{3}$

B. $\frac{T}{4}$

C. $\frac{T}{8}$

D. $\frac{T}{6}$

Đáp án D

Từ đường tròn ta thấy khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp điện tích trên mỗi bản tụ có giá trị $|q| = \frac{\sqrt{3}}{2} Q_{0}$ là $\frac{T}{6}$

Câu 23:

Thực hiện thí nghiệm về dao động cưỡng bức như hình bên. Năm con lắc đơn: (1), (2), (3), (4) và M (con lắc điều khiển) được treo trên một sợi dây. Ban đầu hệ đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Kích thích M dao động nhỏ trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ thì các con lắc còn lại dao động theo. Không kể M, con lắc dao động mạnh nhất là

A. con lắc (2)

B. con lắc (1)

C. con lắc (3)

D. con lắc (4)

Đáp án C

Con lắc dao động mạnh nhất là con lắc có chu kì gần nhất với chu kì dao động của con lắc điều khiển M.

Mặt khác, chu kì của con lắc đơn là $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow T^{2} ~ l$

Con lắc (3) có chiều dài gần nhất với chiều dài của con lắc điều khiển M do đó sẽ dao động với biên độ lớn nhất

Câu 24:

Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng $0, 6 μ m$ . Biết khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Trên màn, hai điểm M và N nằm khác phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt là 5,9 mm và 9,7 mm. Trong khoảng giữa M và N có số vân sáng là

A. 9

B. 7

C. 6

D. 8

Đáp án B

Khoảng vân $i = \frac{D λ}{a} = 2 m m$

Kết hợp với

$x_{M} \leq k i \leq x_{N} \Rightarrow - 2, 95 \leq k \leq 4, 85 \Rightarrow$ có 7 giá trị

Câu 25:

Trong ống Cu-lít-giơ, electron của chùm tia catot đến anot có vận tốc cực đại là $6, {6.10}^{7} m / s$ . Biết rằng năng lượng của mỗi phôtôn chùm tia X có được là nhờ sự chuyển hóa một phần động năng của electron. Lấy $h = 6, {625.10}^{- 34} J . s$ ; $c = {3.10}^{8} m / s$ ; $m_{e} = 9, {1.10}^{- 31} k g$ . Bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra từ ống này là

A. 1 nm

B. 0,1 nm

C. 1,2 pm

D. 12pm

Đáp án B

Để bước sóng tia X phát ra là ngắn nhất thì toàn bộ động năng của electron được chuyển hóa thành năng lượng photon tia X, ta có:

$ε_{\max} = \frac{h c}{λ_{\min}} = \frac{1}{2} m v_{\max}^{2} \Rightarrow λ_{\min} = \frac{2 h c}{m v_{\max}^{2}} = \frac{2.6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{9, {1.10}^{- 31} . {(6, {6.10}^{7})}^{2}} = 0, {1.10}^{- 9} (m)$

Câu 26:

Trong chân không, người ta đặt một nguồn sáng điểm tại A có công suất phát sáng không đổi. Lần lượt thay đổi nguồn sáng tại A là ánh sáng tím bước sóng 380 nm và ánh sáng lục bước sóng 547,2 nm. Dùng một máy dò ánh sáng, có độ nhạy không đổi và chỉ phụ thuộc vào số phôtôn đến máy trong một đơn vị thời gian, dịch chuyển máy ra xa A từ từ. Khoảng cách xa nhất mà máy còn dò được ánh sáng ứng với nguồn màu tím và nguồn màu lục lần lượt là r₁ và r₂. Biết $|r_{1} - r_{2}| = 30 k m$ . Giá trị $r_{1}$ bằng

A. 150 km

B. 36 km

C. 73,3 km

D. 68,18 km

Đáp án A

Do số photron tới máy trong một đơn vị thời gian bằng nhau nên:

$n_{1} = n_{2} \Rightarrow \frac{N_{1}}{S_{1}} = \frac{N_{2}}{S_{2}}$

$\Rightarrow \frac{\frac{P}{ε_{1}}}{4 π r_{1}^{2}} = \frac{\frac{P}{ε_{2}}}{4 π r_{2}^{2}} \Leftrightarrow \frac{λ_{1}}{r_{2}^{2}} = \frac{λ_{2}}{r_{2}^{2}} \Rightarrow \frac{r_{1}}{r_{2}} = \sqrt{\frac{λ_{1}}{λ_{2}}} = \frac{5}{6}$

Từ giả thiết: $|r_{1} - r_{2}| = 30 k m \Rightarrow r_{1} = 150 k m$

Câu 27:

Một chất có khả năng phát ra bức xạ có bước sóng khi bị chiếu sáng bởi bức xạ $0, 3 μ m$ . Cho biết $h = 6, {625.10}^{- 34} J . s$ ; $c = {3.10}^{8} m / s$ . Phần năng lượng photon mất đi trong quá trình trên là

A. $2, {65.10}^{- 19} J$

B. $26, {5.10}^{- 19} J$

C. $2, {65.10}^{- 20} J$

D. ${265.10}^{- 19} J$

Đáp án A

Năng lượng photon ánh sáng kích thích: $ε_{1} = \frac{h c}{λ_{1}}$

Năng lượng photon ánh sáng phát ra là: $ε_{2} = \frac{h c}{λ_{2}}$

Năng lượng photon mất đi trong quá trình phát quang là:

$Δ ε = ε_{1} - ε_{2} = h c (\frac{1}{λ_{1}} - \frac{1}{λ_{2}}) = 6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8} . (\frac{1}{0, {3.10}^{- 6}} - \frac{1}{0, {5.10}^{- 6}}) = 2, {65.10}^{- 19} (J)$

Câu 28:

Hạt nhân ${}_{92}^{238}U$ sau một số lần phân rã $α$ và $β^{-}$ biến thành hạt nhân chì bền vững. Hỏi quá trình này đã phải trải qua bao nhiêu lần phân rã $α$ và $β^{-}$ ?

A. 8 lần phân rã và 12 lần phân rã $β^{-}$

B. 6 lần phân rã và 8 lần phân rã $β^{-}$

C. 6 lần phân rã và 8 lần phân rã $β^{-}$

D. 8 lần phân rã và 6 lần phân rã $β^{-}$

Đáp án D

Phương trình phản ứng: ${}_{92}^{238}U \to x . {}_{2}^{4}H e + y {}_{- 1}^{0}e + {}_{82}^{206}P b$

Từ định luật bảo toàn số khối ta có: $238 = 4 x + 206 \Rightarrow x = 8$

Từ định luật bảo toàn điện tích ta có: $92 = 2 x - y + 82 \Rightarrow y = 6$

Vậy quá trình phân rã trên đã trải qua 8 lần phân rã $α$ và 6 lần phân rã $β^{-}$

Câu 29:

Hai bạn Nam và Hải đang chơi trò chơi tìm đồ vật bị giấu (đồ vật sử dụng trong trò chơi là một viên bi thủy tinh). Hải đã nghĩ ra một cách giấu viên bi dưới đáy bồn tắm và thả một bản gỗ mỏng hình tròn đồng chất có bán kính R ngay phía trên mặt nước như hình vẽ. Mặt nước yên lặng và mức nước trong bồn là $h = 0, 6 m$ . Cho chiết suất của nước là $n = \frac{4}{3}$ . Giá trị nhỏ nhất của R để người ở ngoài bồn tắm không nhìn thấy viên bi bằng

A. 0,68 m

B. 0,8 m

C. 0,45 m

D. 0,53 m

Đáp án A

Để người ngoài bồn tắm không quan sát thấy viên bi thì tia sáng từ viên bi đến rìa của bản gỗ bị phản xạ toàn phần không cho tia khúc xạ ra ngoài không khí

Góc tới giới hạn ứng với cặp môi trường nước và không khí là $\sin i_{g h} = \frac{n_{2}}{n_{1}} = \frac{3}{4}$

Từ hình vẽ ta có $\tan i_{g h} = \frac{R_{\min}}{h} \Rightarrow R_{\min} = h . \tan i_{g h} = 0, 68 m$

Câu 30:

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ $\sqrt{2}$ cm. Vật nhỏ của con lắc có khối lượng 100 g, lò xo có độ cứng 100 N/m. Khi vật nhỏ có vận tốc $10 \sqrt{10}$ cm/s thì thế năng của nó có độ lớn là

A. 0,8 mJ

B. 5 mJ

C. 0,2 mJ

D. 1,25 mJ

Đáp án B

Ta có: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{100}{0, 1}} = 10 \sqrt{10} (r a d / s)$

$x = \sqrt{A^{2} - \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = \sqrt{{(\sqrt{2})}^{2} - {(\frac{10 \sqrt{10}}{10 \sqrt{10}})}^{2}} = 1 (c m)$

Thế năng của vật là: $W_{t} = \frac{1}{2} k x^{2} = \frac{1}{2} .100.0, 01^{2} = {5.10}^{- 3} (J) = 5 (m J)$

Câu 31:

Một sợi dây đàn hồi có sóng dừng. Trên dây những điểm dao động với cùng biên độ A₁ có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d, và những điểm dao động với cùng biên độ A₂ có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d₂. Biết $A_{1} > A_{2} > 0$ . Biểu thức nào sau đây đúng?

A. $d_{1} = 0, 5 d_{2}$

B. $d_{1} = 4 d_{2}$

C. $d_{1} = 0, 25 d_{2}$

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

Đáp án D

Nhận xét: Khi có sóng dừng trên sợi dây các điểm có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau có 3 loại:

+ Các điểm nút N: có biên độ bằng 0, VTCB cách đều nhau $\frac{λ}{2}$

+ Các bụng sóng B: có biên độ bằng 2a, VTCB cách đều nhau $\frac{λ}{2}$

+ Các điểm M có biên độ bằng nhau, có VTCB cách đều nhau $\frac{λ}{4}$ ; các điểm này cách nút $\frac{λ}{8}$

Biên độ của M: $a_{M} = 2 a \sin \frac{2 π \frac{λ}{8}}{λ} = 2 a \sin \frac{π}{4} = a \sqrt{2}$

Theo bài ra $A_{1} > A_{2} > 0$ nên là biên độ của bụng sóng $(A_{1} = 2 a) \Rightarrow d_{1} = \frac{λ}{2}$

$A_{2}$ là biên độ của các điểm M $(A_{2} = a \sqrt{2}) \Rightarrow d_{2} = \frac{λ}{4}$

$\Rightarrow d_{1} = 2 d_{2}$

Câu 32:

Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch điện AB gồm biến trở R, tụ điện C và cuộn dây không thuẩn cảm có độ tự cảm L, điện trở thuần r, ghép nối tiếp với nhau như hình vẽ. Điều chỉnh R đến giá trị $60 Ω$ thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại, đồng thời tổng trở của đoạn mạch AB là số nguyên chia hết cho 45. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch MB có giá trị là

A. 0,375

B. 0,75

C. 0,125

D. 0,5

Đáp án C

Giá trị của biến trở để công suất tiêu thụ trên biến trở là cực đại:

$R = R_{0} = \sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = 60 (Ω)$

+ Tổng trở của mạch khi đó $Z = \sqrt{{(R_{0} + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = \sqrt{R_{0}^{2} + 2 R_{0} r + r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

$\Rightarrow Z^{2} = 60^{2} + 2.60 r + 60^{2} = {(n .45)}^{2} \Rightarrow r = \frac{135}{8} n^{2} - 60$

+ Hệ số công suất của đoạn mạch MB: $\cos φ_{M B} = \frac{r}{\sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{}}} = \frac{\frac{135}{8} n^{2} - 60}{60}$

$0 < \cos φ_{M B} = \frac{r}{\sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{\frac{135}{8} n^{2} - 60}{60} < 1 \Leftrightarrow 1, 89 < n < 2, 7$

$n = 2 \Rightarrow \cos φ_{M B} = 0, 125$

Câu 33:

Cho đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ, $u_{A B} = 120 \sqrt{2} \sin 100 π t (V)$ ; cuộn dây thuần cảm, tụ điện có điện dung $C = \frac{10^{- 4}}{π} (F)$ . Điều chỉnh L để Vôn kế có giá trị cực đại, khi đó số chỉ của Vôn kế là 200 (V). Giá trị của R là

A. 100

B. 60

C. 75

D. 150

Đáp án C

$ω = 100 π (r a d / s)$ ; $C = \frac{10^{- 4}}{π} (F) \Rightarrow Z_{C} = \frac{1}{ω C} = 100 (Ω)$

Vôn kế đo hiệu điện thế hai đầu RC.

Khi L thay đổi, $U_{R C \max} \Leftrightarrow I_{\max} \Leftrightarrow$ mạch có cộng hưởng, ta có: $Z = R$

$U_{R C \max} = \frac{U}{R} . \sqrt{R^{2} + Z_{C}^{2}} \Leftrightarrow 200 = \frac{120}{R} \sqrt{R^{2} + 100^{2}} \Rightarrow R = 75 Ω$

Câu 34:

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện tích ở một bản tụ điện trong mạch dao động LC lí tưởng có dạng như hình vẽ. Thời điểm điện tích trên bản tụ điện bằng 0 lần thứ 3 kể từ t = 0 là

A. ${13.10}^{- 7} s$

B. ${12.10}^{- 7} s$

C. ${11.10}^{- 7} s$

D. ${10.10}^{- 7} s$

Đáp án A

Từ đồ thị ta có: $t = 0 : \{\begin{cases} q = q_{0} \cos φ = 0, 5 q_{0} \\ q ↓ \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} \cos φ = 0, 5 \\ \sin φ > 0 \end{cases} \Rightarrow φ = \frac{π}{3}$

$Δ t = {7.10}^{- 7} (s) \Rightarrow Δ φ = π + \arcsin \frac{0, 5 q_{o}}{q_{o}} = \frac{7 π}{6}$

$Δ φ = \frac{2 π}{T} . Δ t \Rightarrow T = \frac{2 π}{\frac{7 π}{6}} {.7.10}^{- 7} = {12.10}^{- 7} (s)$

Thời điểm lần thứ 3 kể từ là:

$t' = Δ t + \frac{T}{2} = {7.10}^{- 7} + \frac{{12.10}^{- 7}}{2} = {13.10}^{- 7} (s)$

Câu 35:

Một electron đang chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không). Nếu tốc độ của nó tăng lên $\frac{4}{3}$ lần so với ban đầu thì động năng của electron sẽ tăng thêm một lượng

A. $\frac{5}{12} m_{0} c^{2}$

B. $\frac{2}{3} m_{0} c^{2}$

C. $\frac{5}{3} m_{0} c^{2}$

D. $\frac{37}{120} m_{0} c^{2}$

Đáp án A

Động năng ban đầu của electron:

$W_{d_{1}} = E_{1} - E_{0} = m_{0} c^{2} . (\frac{1}{\sqrt{1 - {(\frac{v_{1}}{c})}^{2}}} - 1) = m_{0} c^{2} . (\frac{1}{\sqrt{1 - {(\frac{0, 6 c}{c})}^{2}}} - 1) = \frac{1}{4} . m_{0} c^{2}$

Động năng của electron khi tốc độ tăng lên 4/3 lần là:

$W_{d_{2}} = E_{2} - E_{0} = m_{0} c^{2} . (\frac{1}{\sqrt{1 - {(\frac{v_{2}}{c})}^{2}}} - 1) = m_{0} c^{2} . (\frac{1}{\sqrt{1 - {(\frac{\frac{4}{3} .0, 6 c}{c})}^{2}}} - 1) = \frac{2}{3} . m_{0} c^{2}$

$Δ W = W_{d_{2}} - W_{d_{1}} = (\frac{2}{3} - \frac{1}{4}) . m_{0} c^{2} = \frac{5}{12} m_{0} c^{2}$

Câu 36:

Cần tăng hiệu điện thế ở hai cực của máy phát điện lên bao nhiêu lần để công suất hao phí trên đường dây tải điện giảm 100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi. Biết rằng $\cos φ = 1$ và khi chưa tăng lên thì độ giảm điện thế trên đường dây bằng 10% hiệu điện thế giữa hai cực máy phát

A. 10 lần

B. 9,001 lần

C. 8,515 lần

D. 9,010 lần

Đáp án D

Gọi điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây

Lúc đầu (khi chưa tăng điện áp) là: U; $U_{1}$ ; $Δ U$ ; $I_{1}$ ; $Δ P_{1}$
Sau khi tăng điện áp: $U'$ ; $U_{2}$ ; $Δ U'$ ; $I_{2}$ ; $Δ P_{1}$

Ta có: $\frac{Δ P_{2}}{Δ P_{1}} = (\frac{I_{2}}{I_{1}}) = \frac{1}{100} \Rightarrow \frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{1}{10} \Rightarrow \frac{Δ U'}{Δ U} = \frac{1}{10}$

Theo đề ra: $Δ U = 0, 1 U \Rightarrow Δ U' = \frac{0, 1 U}{10} = \frac{U}{100} (1)$

Vì u và I cùng pha và công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi nên:

$U_{1} . I_{1} = U_{2} . I_{2} \Rightarrow \frac{U_{2}}{U_{1}} = \frac{I_{1}}{I_{2}} = 10 \Rightarrow U_{2} = 10 U_{1} (2)$

Từ (1) và (2) ta có: $\{\begin{cases} U = U_{1} + Δ U = U_{1} + 0, 1 U \Rightarrow U_{1} = 0, 9 U \\ U' = U_{2} + Δ U' = 10 U_{1} + \frac{U}{100} = 10.0, 9 U + \frac{U}{100} = 9, 01 U \end{cases}$

lần

$\Rightarrow \frac{U'}{U} = 9, 01$

Câu 37:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ khối lượng m mang điện tích dương q gắn vào đẩu dưới lò xo có độ cứng k (chiều dài lò xo đủ lớn), tại vị trí cân bằng lò xo dãn $Δ l_{0} = 4 c m$ . Tại t = 0 khi vật m đang đứng yên ở vị trí cân bằng người ta bật một điện trường đều có các đường sức hướng thẳng xuống dưới, độ lớn cường độ điện trường E biến đổi theo thời gian như hình vẽ, trong đó $E_{0} = \frac{k Δ l_{0}}{q}$ . Lấy $g = π^{2} (m / s^{2})$ , quãng đường vật m đã đi được trong thời gian t = 0s đến t = 1,8s là

A. 4 cm

B. 16 cm

C. 72 cm

D. 48cm

Đáp án D

Chu kì của con lắc $T = 2 π \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 04}{π^{2}}} = 0, 4 s$

Gọi O là vị trí cân bằng ban đầu của vật khi chưa bật điện trường

Dưới tác dụng của điện trường, vị trí cân bằng của con lắc bị thay đổi:

+) Với $E_{0} : O O_{1} = \frac{F_{d}}{k} = \frac{q E_{0}}{k} = \frac{q . \frac{k Δ l_{0}}{q}}{k} = Δ l_{0}$

vật dao động điều hòa quanh $O_{1}$ với $A = O O_{1} = 4 c m$

Trong thời gian $0, 6 s = 0, 4 + 0, 2 = T + \frac{T}{2}$ vật đi được quãng đường là:

$S_{1} = 4.4 + 4.2 = 24 c m$ , đến vị trí M (biên dưới v = 0)

+) Với $2 E_{0} : O O_{2} = \frac{F_{d}}{k} = \frac{q .2 E_{0}}{k} = \frac{q .2. \frac{k Δ l_{0}}{q}}{k} = 2 Δ l_{0} \Rightarrow O_{2} \equiv M$

vật đứng yên tại đó suốt thời gian từ $0, 6 s \to 1, 2 s : S_{2} = 0$

+) Với $3 E_{0} : O O_{3} = \frac{F_{d}}{k} = \frac{q .3 E_{0}}{k} = \frac{q .3. \frac{k Δ l_{0}}{q}}{k} = 3 Δ l_{0}$

vật dao động điều hòa quanh $O_{3}$ với $A = O_{2} O_{3} = 4 c m$

Trong thời gian $1, 8 - 1, 2 = 0, 6 s = T + \frac{T}{2}$ , đi được $S_{3} = 4.4 + 4.2 = 24 c m$

Tổng quãng đường đi được: $S = S_{1} + S_{2} + S_{3} = 48 c m$

Câu 38:

Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC có R = 50 $Ω$ ; $C = \frac{{2.10}^{- 4}}{π} F$ , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là $u = 100 \sqrt{2} \cos (100 π t) V$ . Điều chỉnh L = L₁ để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm cực đại, L = L₂ để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch RL cực đại, L = L₃ để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị lớn nhất. Khi điều chỉnh cho L = L₁ + L₂ + L₃ thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị gần giá trị nào nhất?

A. 20 W

B. 22 W

C. 17 W

D. 15 W

Đáp án D

Ta có: $R = 50 Ω$ ; $C = \frac{{2.10}^{- 4}}{π} F \Rightarrow Z_{C} = 50 Ω$

+ Khi $L = L_{1}$ thì $U_{L \max}$ nên, ta có: $Z_{L_{1}} = \frac{R^{2} + Z_{C}^{2}}{Z_{C}} = \frac{50^{2} + 50^{2}}{50} = 100 Ω$

+ Khi $L = L_{2}$ thì $U_{R L \max}$ nên, ta có: $Z_{L_{2}} = \frac{Z_{C} + \sqrt{Z_{C}^{2} + 4 R^{2}}}{2} = \frac{50 + \sqrt{50^{2} + {4.50}^{2}}}{2} = 25 + 25 \sqrt{5} Ω$

+ Khi $L = L_{3}$ thì $U_{C \max}$ khi xảy ra cộng hưởng: $Z_{L_{3}} = Z_{C} = 50 Ω$

Khi $L = L_{1} + L_{2} + L_{3}$ ta có: $Z_{L} = Z_{L_{1}} + Z_{L_{2}} + Z_{L_{3}} = 100 + 25 + 25 \sqrt{5} + 50 = 230, 9 Ω$

Tổng trở của mạch: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = 187, 7 (Ω)$

Công suất tiêu thụ của mạch: $P = {(\frac{U}{Z})}^{2} R = {(\frac{100}{187, 7})}^{2} .50 = 14, 2 W$

Khi điều chỉnh cho $L = L_{1} + L_{2} + L_{3}$ thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị gần nhất là 15W

Câu 39:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, màn quan sát E cách mặt phẳng chứa hai khe S₁S₂ một khoảng D = 1,2 m. Đặt giữa màn và mặt phẳng hai khe một thấu kính hội tụ, người ta tìm được hai vị trí của thấu kính cách nhau 72 cm cho ảnh rõ nét trên màn, ở vị trí ảnh lớn hơn thì khoảng cách giữa hai khe ảnh $S_{1}^{'} S_{2}^{'} = 4 mm$ . Bỏ thấu kính đi, rồi chiếu sáng hai khe bằng nguồn điểm S phát bức xạ đơn sắc $λ = 750 nm$ thì khoảng vân thu được trên màn là

A. 0,225 mm

B. 1,25 mm

C. 3,6 mm

D. 0,9 mm

Đáp án D

Hai vị trí của thấu kính cách nhau 72 cm cho ảnh rõ nét trên màn, ta có:

+ Ở vị trí ảnh lớn hơn:

Khoảng cách từ vật đến thấu kính là: $d = \frac{D - l}{2} = \frac{120 - 72}{2} = 24 (c m)$

Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là: $d' = 120 - 24 = 96 (c m)$

$\Rightarrow k = - \frac{d'}{d} = - 4 \Rightarrow \frac{S_{1}^{'} S_{2}^{'}}{S_{1} S_{2}} = |k| = 4 \overset{S_{1}^{'} S_{2}^{'} = 4 (m m)}{\to} a = S_{1} S_{2} = 1 (m m)$

Dễ dàng tính được khoảng vân: $i = \frac{λ D}{a} = \frac{0, 75.1, 2}{1} = 0, 9 (m m)$

Câu 40:

Để tăng cường sức mạnh hải quân, Việt Nam đã đặt mua của Nga 6 tàu ngầm hiện đại lớp ki lô: HQ-182 Hà Nội, HQ-183 Hồ Chí Minh, HQ-184 Hải Phòng, HQ-185 Đà Nẵng, HQ-186 Khánh Hòa và HQ-187 Bà Rịa Vũng Tàu. Trong đó HQ-182 Hà Nội có công suất của động cơ là 4400 kW chạy bằng điezen-điện. Nếu động cơ trên dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U235 với hiệu suất 20% và trung bình mỗi hạt U235 phân hạch tỏa năng lượng 200 MeV. Coi $N_{A} = 6, {02.10}^{23} m o l^{- 1}$ và khối lượng nguyên tử bằng số khối của nó. Sau bao lâu thì tiêu thụ hết 0,5 kg U235 nguyên chất?

A. 20,05 ngày

B. 21,56 ngày

C. 19,85 ngày

D. 18,56 ngày

Đáp án B

Công toàn phần mà động cơ sinh ra là: $A_{t p} = N_{A} . Δ E$

Công có ích của động cơ là: $A_{c i} = H % . A_{t p} = H % . \frac{m (k g)}{0, 235 (k g)} . N_{A} . Δ E$

Công suất có ích của động cơ là : $P_{c i} = \frac{A_{c i}}{t} = \frac{1}{t} . H % . \frac{m (k g)}{0, 235 (k g)} . N_{A} . Δ E$

Thời gian để động cơ tiêu thụ hết 0,5 kg U235 nguyên chất:

$t = \frac{H % . \frac{m (k g)}{0, 235 (k g)} . N_{A} . Δ E}{P_{c i}} = \frac{0, 2. \frac{0, 5}{0, 235} .6, {02.10}^{23} .200.1, {6.10}^{- 13}}{{4400.10}^{3}} = 1863056 (s) = 21, 56 (n g à y)$

Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan