Thứ sáu, 15/11/2024
IMG-LOGO

Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn vật lý năm 2022 có lời giải (Đề số 13)

  • 25051 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Tại sao để có thể xảy ra phản ứng nhiệt hạch cần phải có nhiệt độ cao hàng chục triệu độ?

Xem đáp án

Đáp án B

Do các hạt nhân đều mang điện tích dương nên lực đẩy Cu-lông ngăn cản chúng tiến lại rất gần nhau đến khoảng cách mà lực hạt nhân có thể phát huy tác dụng. Do đó, điều kiện để xảy ra phản ứng nhiệt hạch là cần có nhiệt độ cao hàng chục triệu độ để các hạt nhân có động năng đủ lớn, thắng được lực đẩy Cu-lông giữa các hạt nhân.


Câu 2:

Một con lắc đơn dao động trong trường trọng lực của trái đất với khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp quả nặng ở vị trí cao nhất là 0,5 s. Chu kỳ dao động của con lắc là:

Xem đáp án

Đáp án B

Trong quá trình dao động của con lắc đơn, quả nặng đạt vị trí cao nhất khi ở 2 biên T2=0,5sT=1s.


Câu 3:

Để phân biệt âm thanh do các nhạc cụ khác nhau phát ra, người ta dựa vào:

Xem đáp án

Đáp án B

Âm thanh do hai nhạc cụ phát ra, dù có cùng độ cao và mức cường độ âm thì tai người vẫn có thể phân biệt được là vì chúng khác nhau về đồ thị âm, tức là âm sắc. Do đó, để phân biệt âm thanh của các nhạc cụ khác nhau phát ra, người ta dựa vào âm sắc


Câu 4:

Loại sóng điện từ nào dưới đây không được sử dụng trong kỹ thuật truyền thanh và truyền hình mặt đất?

Xem đáp án

Đáp án D

Trong truyền thanh, truyền hình mặt đất, người ta cần lợi dụng tính phản xạ sóng điện từ của tầng điện ly nên thường dùng các loại sóng điện từ: sóng dài, sóng trung và sóng ngắn. Sóng cực ngắn có thể xuyên qua tầng điện ly nên không được sử dụng trong truyền thanh, truyền hình mặt đất, mà thường được sử dụng trong truyền thông qua vệ tinh


Câu 5:

Đặt một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz vào hai đầu tụ điện có điện dung 31,8μF thì cường độ dòng điện chạy qua tụ có giá trị cực đại là 2 A. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng:

Xem đáp án

Đáp án A

Tần số góc của dòng điện là ω=2πf=100π  rad/s.

Dung kháng của tụ là: ZC=1ωC=100Ω.

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện: UC=I.ZC=I02ZC=22.100=1002V.


Câu 6:

Quang phổ vạch phát xạ do hai nguyên tố hóa học khác nhau phát ra sẽ có sự khác nhau về:

Xem đáp án

Đáp án D

Khi so sánh quang phổ vạch phát xạ của hai nguyên tố hóa học khác nhau người ta thấy có sự khác nhau về số lượng các vạch phổ, vị trí các vạch phổ, và độ sáng tỉ đối giữa các vạch.


Câu 7:

Khi đi từ không khí vào thủy tinh, năng lượng của photon ánh sáng:

Xem đáp án

Đáp án C

Khi đi từ không khí vào thủy tinh, do tần số f của ánh sáng không đổi nên năng lượng của photon ánh sáng là ε=hf không đổi. Tuy nhiên, do chiết suất của thủy tinh lớn hơn không khí nên vận tốc truyền ánh sáng bị giảm, v=cn  và do đó bước sóng λ=vT=vf bị suy giảm tương ứng


Câu 8:

Cho một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và có biên độ xác định. Nhận xét nào về biên độ dao động của chất điểm dưới đây là sai?

Xem đáp án

Đáp án A

Giả sử ta có hai dao động thành phần là x1=A1cosωt+φ1 và x2=A2cosωt+φ2, khi đó biên độ dao động tổng hợp là A=A12+A22+2A1A2cosφ1φ2 hoàn toàn không phụ thuộc vào tần số.

Vậy biên độ dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, và có biên độ xác định không phụ thuộc vào tần số của hai dao động thành phần


Câu 9:

Một sóng cơ học truyền trong môi trường vật chất đàn hồi, đồng nhất và đẳng hướng, từ điểm A đến điểm B, nhận xét nào dưới đây là đúng?

Xem đáp án

Đáp án C

Trên thực tế, trong quá trình sóng truyền từ A đến B thì năng lượng sóng sẽ giảm dần do nhiều nguyên nhân, chẳng hạn do ma sát của môi trường nên năng lượng sóng bị biến thành nhiệt năng, do đó biên độ dao động tại A luôn lớn hơn biên độ dao động tại B


Câu 10:

Mặt đèn hình của ti vi sử dụng ống phóng điện tử thường được chế tạo rất dày là nhằm mục đích:

Xem đáp án

Đáp án A

Trong đèn hình ti vi sử dụng ống phóng điện tử, khi các electron đến đập vào màn huỳnh quang thì chúng bị chặn lại đột ngột, phần lớn động năng của electron biến thành năng lượng kích thích sự phát quang của màn huỳnh quang, một phần nhỏ biến thành nhiệt làm nóng màn huỳnh quang, một phần rất nhỏ khác biến thành năng lượng tia Rơn-ghen có bước sóng dài. Mặt đèn hình được chế tạo dày là để chặn các tia Rơn-ghen này, tránh nguy hiểm cho những người đang ngồi trước máy


Câu 11:

Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều, nếu toàn bộ hao phí là do tỏa nhiệt trên đường dây thì công suất hao phí trên đường dây truyền tải tỉ lệ nghịch với

Xem đáp án

Đáp án C

Công suất hao phí trên đường dây truyền tải được tính Php=P2RU2cos2φ. Do đó trong quá trình truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều, công suất hao phí trên đường dây truyền tải tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp hiệu dụng đưa lên đường truyền


Câu 13:

Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u=120cos120πtV vào hai đầu mạch điện R, L, C mắc nối tiếp. Trong mỗi phút, dòng điện trong mạch đổi chiều bao nhiêu lần?

Xem đáp án

Đáp án B

Chu kỳ dòng điện là T=2πω=2π120π=160s1'=60s=3600T.

Do trong mỗi chu kỳ dòng điện đổi chiều 2 lần nên trong một phút dòng điện đổi chiều 3600.2=7200 lần.


Câu 14:

Dòng điện không đổi có cường độ I chạy trong dây dẫn thẳng đặt trong từ trường của nam châm vĩnh cửu có hai cực N và S như hình vẽ. Dưới tác dụng của lực từ, dây dẫn sẽ bị dịch chuyển:

VietJack

Xem đáp án

VietJack

Đáp án D

Từ trường do nam châm vĩnh cửu sinh ra có chiều đi vào cực nam (S) và đi ra ở cực bắc (N), như vậy các đường sức từ sẽ hướng từ trái sang phải như hình vẽ.

Dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực từ có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.

Từ đó ta suy ra lực từ hướng từ dưới lên trên, nên dây dẫn sẽ dịch chuyển lên phía trên.


Câu 16:

Chiết suất của nước đối với tia đỏ là nD và tia tím là nT. Chiếu tia sáng tới gồm hai ánh sáng đỏ và tím từ nước ra không khí với góc tới i sao cho nT1<sini<nD1. Khi nói về tia ló ra ngoài không khí, nhận xét nào dưới đây là đúng?

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có góc tới giới hạn phản xạ toàn phần được xác định từ phương trình sinigh=1n.

Từ đó ta xác định góc giới hạn phản xạ toàn phần của tia đỏ và tia tím qua các phương trình: sinight=1nt và sinighđ=1nđ.

Theo bài ta có: nT1<sini<nD1sinight<sini<sinighđight<i<ighđ.

Suy ra tia tím bị phản xạ toàn phần tại mặt nước còn tia đỏ ló ra ngoài không khí


Câu 17:

Cho phản ứng hạt nhân 84210Po24He+X. Tổng số hạt notron trong hạt nhân X là

Xem đáp án

Đáp án A

Áp dụng định luật bảo toàn số khối và định luật bảo toàn điện tích, ta có:

ZX+2=84AX+4=210ZX=82AX=206

Số notron trong hạt nhân X là NX=20682=124.


Câu 18:

Một máy biến áp lý tưởng có cuộn sơ cấp gồm 500 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm 250 vòng dây. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp u=1002sin100πtV thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp bằng:

Xem đáp án

Đáp án C

Gọi N1,N2 lần lượt là số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp trong máy biến áp. Gọi U1,U2 lần lượt là điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, ta có: U2U1=N2N1U2=N2N1U1=50V.


Câu 19:

Một chất điểm chuyển động trên trục Ox theo phương trình x=2+3cos2πt+π3cm. Chất điểm đạt tốc độ lớn nhất tại vị trí có tọa độ bằng:

Xem đáp án

Đáp án D

Chất điểm đang dao động điều hòa với biên độ bằng 3 cm.

Tọa độ của chất điểm nằm trong phạm vi với xmax=2+3=5cm và xmin=23=1cm.

Vị trí cân bằng có tọa độ là: xmax+xmin2=512=2cm.

Chất điểm đạt tốc độ cực đại khi đi ngang qua vị trí cân bằng chính là vị trí có tọa độ 2 cm


Câu 20:

Lần lượt chiếu vào một kim loại có giới hạn quang điện 0,27μm các bức xạ đơn sắc có năng lượng photon là ε1=3,11eV;ε2=3,81eV;ε3=6,3eVε4=7,14eV. Cho các hằng số h=6,625.1034J.s,e=1,6.1019C và c=3.108m/s. Những photon nào có thể gây ra hiện tượng quang điện?

Xem đáp án

Đáp án C

Công thoát e của kim loại A=hcλ0=6,625.1034.3.1080,27.106.1,6.1019=4,6eVε4>ε3>A>ε2>ε1.

Chỉ các bức xạ có năng lượng photon lớn hơn công thoát của kim loại thì mới có thể gây ra hiện tượng quang điện, do đó các bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện cho kim loại này là ε3 và ε4


Câu 21:

Trong mạch dao động LC lý tưởng có dao động điện từ. Tại thời điểm ban đầu, bản A của tụ điện tích điện dương và bản B của tụ điện tích điện âm, và chiều dòng điện đi qua cuộn cảm là chiều từ B sang A. Sau 34 chu kỳ dao động của mạch thì dòng điện đi theo chiều từ:

Xem đáp án

VietJack

Đáp án D

Chiều dòng điện cùng chiều với chiều dịch chuyển của các điện tích dương, nên dòng điện ra khỏi bản nào sẽ làm điện tích bản đó giám.

Tại thời điểm ban đầu, t=0, dòng điện đi từ B qua cuộn cảm đến A nên điện tích bản A tăng.

Như vậy bản A tích điện dương và đang tăng, tương ứng với điểm M0 ở vị trí góc phần tư thứ IV trên đường tròn.

Sau ¾ chu kỳ, điện tích trên bản A được mô tả bởi điểm ở góc phần tư thứ III, khi đó bản A đang tích điện âm và điện tích của nó đang tăng. Như vậy dòng điện đang đi vào bản A, tức là dòng điện đi từ B qua cuộn dây sang A


Câu 22:

Trong các hạt nhân 82206Pb;90234Th;88226Ra;92235U hạt nhân nào có nhiều notron nhất?

Xem đáp án

Đáp án A

Trong hạt nhân ZAX thì N=AZ, từ đó ta tính được:

NPb=20682=124;NRa=22688=138.NTh=23490=144;NU=23592=143.

Suy ra hạt nhân 90234Th có nhiều notron nhất


Câu 23:

Đặt điện áp xoay chiều u=1202cos120πtV vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, điện trở R có thể thay đổi được. Thay đổi R thì thấy công suất của mạch điện có giá trị cực đại là 320 W, và tìm được hai giá trị khác nhau của điện trở là R1 và R2 với R1=0,5625R2, cho công suất tiêu thụ trên mạch điện bằng nhau. Giá trị của R1 là:

Xem đáp án

Đáp án D

Trong quá trình R thay đổi, công suất toàn mạch đạt cực đại khi R=R0=ZLZC.

Giá trị công suất cực đại là Pmax=U22ZLZC=U22R0R0=U22Pmax=12022.320=22,5Ω.

Điều chỉnh R đến 2 giá trị R1 và R2 thì công suất trong mạch là như nhau nên ta có: R1R2=R020,5625R2R2=R02R2=30ΩR1=0,5625R2=16,875Ω.


Câu 24:

Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng sử dụng đồng thời hai bức xạ đơn sắc khác nhau, bức xạ đỏ có bước sóng λ1=720nm và bức xạ lục có bước sóng λ2=560nm. Trong khoảng giữa vân trung tâm và vân sáng gần nhất cùng màu với vân trung tâm ta tìm được:

Xem đáp án

Đáp án A

Điều kiện để có vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm là k1i1=k2i2, trong đó k1,k2 là hai số nguyên dương, ta suy ra k1k2=λ2λ1=560720=79.

Do vân sáng được xét nằm gần vân trung tâm nhất nên k1,k2 phải có giá trị nhỏ nhất, suy ra k1=7,k2=9.

Như vậy, vị trí vân sáng gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm chính là vị trí vân sáng đỏ bậc 7 và vân sáng lục bậc 9. Suy ra trong khoảng giữa vân trung tâm và vân cùng màu kế nó có 6 vân đỏ và 8 vân lục.


Câu 25:

Phóng xạ hạt nhân 92234Uα+90230Th tỏa ra năng lượng 14 MeV. Cho biết năng lượng liên kết riêng của hạt α là 7,105 MeV và của hạt 92234U là 7,63 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt 90230Th xấp xỉ bằng:

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng tỏa ra của phản ứng: ΔE=Aα.δEα+ATh.δEThAU.δEU .

ΔE=4.δEα+230.δETh234.δEUδETh=ΔE4.δEα+234.δEU230=144.7,105+234.7,63230=7,7MeV.


Câu 27:

Một bể nước có độ sâu là 60 cm rất rộng. Thả một tấm gỗ hình tròn, mỏng và nhẹ nổi trên mặt nước. Một nguồn sáng điểm S đặt trong nước, sát đáy bể và nằm trên đường thẳng đi qua tâm và vuông góc với tấm gỗ. Biết chiết suất của nước là 4/3, để tia sáng từ S không thể truyền ra ngoài không khí thì bán kính của tấm gỗ phải lớn hơn hoặc bằng:

Xem đáp án

VietJack

Đáp án B

Để tia sáng đi từ đáy bể không truyền ra ngoài không khí thì tấm gỗ phải đủ lớn sao cho tia sáng đi đến mặt nước ngay rìa của tấm gỗ sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Như vậy, khi tấm gỗ có bán kính nhỏ nhất thì góc tới tại vị trí rìa tấm gỗ phải đúng bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần, ta có: sinigh=n2n1=34=rr2+h216r2=9h2+9r27r2=9h2r=3h768cm.


Câu 28:

Vận dụng mẫu nguyên tử Bo cho nguyên tử Hidro với các hằng số r0=5,3.1011m;me=9,1.1031kg;k=9.109N.m2/C2 và e=1,6.1019C. Khi đang chuyển động trên quỹ đạo dừng N, quãng đường mà electron đi được trong thời gian 108s là

Xem đáp án

Đáp án B

Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng, lực điện giữa electron và hạt nhân đóng vai trò là lực hướng tâm.

Ta có: Fđ=ke2r2=mev2rv2=ke2me.r=ke2men2r0v=enkmer0.

Quãng đường mà e đi được là: s=vt=etnkmer0

s=1,6.1019.10849.1099,1.1031.5,3.1011=5,46.103m.


Câu 31:

Một chất huỳnh quang hấp thụ ánh sáng có bước sóng λ0=0,5μm và phát ra ánh sáng có bước sóng λ=0,55μm. Số photon bị hấp thụ dẫn đến sự phát quang chiếm 85% số photon chiếu tới. Gọi tỉ số giữa năng lượng ánh sáng phát quang và năng lượng ánh sáng hấp thụ là hiệu suất phát quang thì giá trị của nó xấp xỉ bằng:

Xem đáp án

Đáp án A

Gọi Nht là số photon bị hấp thụ ta có năng lượng hấp thụ là: Wht=hcλ0.Nht.

Gọi Npq là số photon phát quang ta có năng lượng phát quang là: Wpq=hcλ.Npq.

Ta có hiệu suất phát quang: H=WpqWht=NpqNhtλ0λ=85%.0,50,55=77,3%.


Câu 33:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 100 N/m và khối lượng không đáng kể, khối lượng vật nhỏ bằng 400 g. Từ vị trí cân bằng, đưa vật nhỏ theo phương thẳng đứng xuống dưới tới vị trí lò xo giãn 12 cm rồi buông nhẹ cho dao động điều hòa. Lấy . Trong một chu kỳ dao động, thời gian lực đàn hồi tác dụng vào điểm treo ở đầu trên cao của lò xo cùng chiều với hợp lực tác dụng lên vật nhỏ là:

Xem đáp án

VietJack

Đáp án A

Tại vị trí cân bằng, lò xo giãn Δl0=mgk=0,04m=4cm.

Biên độ dao động của hệ là: A=124=8cm.

Chu kỳ dao động của con lắc là T=2πmk=2π0,4100=0,4s.

Hợp lực tác dụng lên vật nhỏ chính là lực kéo về.

Trong một chu kỳ lao động, thời gian lực đàn hồi tác dụng vào giá treo cùng chiều với lực kéo chính là thời gian vật đi từ vị trí lò xo không biến dạng đến vị trí cân bằng và từ vị trí cân bằng đến vị trí lò xo không biến dạng.

Từ vòng tròn ta có: α=α1+α2=π6+π6=π3Δt=T6=115s.


Câu 34:

Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số 50 Hz được đặt tại hai điểm S1 và S2 cách nhau 11 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 100 cm/s. Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm S1, bán kính S1S2, điểm mà phần tử tại đó dao động với biên độ cực đại cách S2 một đoạn nhỏ nhất bằng:

Xem đáp án

VietJack

Đáp án B

Bước sóng trên mặt nước là λ=vf=2cm.

Số cực đại giao thoa là số các giá trị k nguyên thỏa mãn điều kiện S1S2d1d2=kλS1S211k.2115,5k5,5.

Ta tìm được 11 giá trị của k ứng với 11 vân cực đại trong trường giao thoa.

Do M nằm trên cực đại gần S2 nhất nên M nằm trên cực đại ngoài cùng, ứng với k=5, ta có: d1d2=5λ=10cm.

Do M thuộc đường tròn tâm S1 bán kính S1S2d1=S1S2=11cmd2=d110=1110=1cm=10mm.


Câu 35:

Một vật nhỏ đang dao động điều hòa với chu kỳ bằng 0,4 s và biên độ bằng 3 cm. Trong quá trình dao động, tỉ lệ giữa thời gian dài nhất và thời gian ngắn nhất để vật đi được quãng đường dài 3 cm là:

Xem đáp án

Đáp án C

Biểu diễn dao động trên đường tròn

VietJack

Để vật đi được quãng đường 3 cm trong thời gian nhỏ nhất thì góc quay tương ứng  trên đường tròn phải đối xứng qua trục thẳng đứng, còn để vật đi trong thời gian lớn nhất thì góc quay tương ứng  phải đối xứng qua trục hoành.

Vận dụng các phép tính lượng giác cơ bản ta tính được:

smax=2Asinαmin23=2.3sinαmin2αmin=π3rad.smin=2A1cosαmax23=2.31cosαmax2αmax=2π3rad.

Mà αmin=ωtminαmax=ωtmaxtmaxtmin=αmaxαmin=2π3π3=2.


Câu 36:

Hai mạch dao động điện từ LC lý tưởng 1 và 2 đang có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch tương ứng là i1 và i2 được biểu diễn như hình vẽ. Tại thời điểm , điện tích trên bản tụ của mạch 1 có độ lớn là 4πμC. Khoảng thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm  để điện tích trên bản tụ của mạch thứ 2 có độ lớn  là: 3πμC

VietJack

Xem đáp án

Đáp án B

Từ đồ thị ta thấy hai dòng điện có cùng chu kỳ là T=103sω=2πT=2000πrad/s.

Dòng điện i1 có biên độ 8 mA, tại thời điểm t=0 thì cường độ dòng điện bằng 0 và đang tăng, do đó phương trình dòng điện là i1=8cos2000πtπ2mA.

Dòng điện i2 có biên độ 6 mA, tại thời điểm t=0 thì cường độ dòng điện bằng -6 mA đúng tại biên âm, do đó phương trình dòng điện là i2=6cos2000πt+πmA.

Biên độ điện tích trên tụ thứ nhất là Q1=I01ω=4.106πq1=4πcos2000πtπμC.

Biên độ điện tích trên tụ thứ hai là Q2=I02ω=3.106πq2=3πcos2000πtπ2μC.

Do q1 và q2 vuông pha với nhau nên tại thời điểm t1,q1 có độ lớn cực đại thì q2 bằng 0 và thời gian ngắn nhất để q2=3.106π=q2max là tmin=T4=2,5.104s


Câu 37:

Trên một sợi dây đàn hồi căng ngang, dài 120 cm, hai đầu cố định đang có sóng dừng ổn định với phương dao động là phương thẳng đứng. Người ta quan sát thấy chỗ rộng nhất của bụng sóng trên phương dao động có bề rộng là 4a. Biết rằng khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên dây dao động cùng pha và có cùng biên độ bằng a là 20 cm. Số bụng sóng trên dây là:

Xem đáp án

VietJack

Đáp án A

Do chỗ rộng nhất của bụng sóng trên phương dao động là 4a nên biên độ dao động tại bụng sóng là 2a, ứng với vị trí điểm B trên hình.

Hai điểm dao động với cùng biên độ a, cùng pha, và gần nhau nhất ứng với hai điểm M và điểm N trên hình, thuộc cùng một bó sóng. Khoảng cách MN=λ3=20cmλ=60cm.

Do hai đầu dây cố định nên trùng vị trí của hai nút sóng.

Gọi k là số bụng sóng trên dây ta có độ dài dây là l=kλ2k=2.lλ=2.12060=4.

Vậy trên dây có 4 bụng sóng


Câu 38:

Cho một con lắc đơn lý tưởng gồm dây treo dài 40 cm và một vật nhỏ khối lượng 150 g được tích điện 3,5.105C. Khi con lắc đang đứng cân bằng trên phương thẳng đứng thì đặt một điện trường đều theo phương ngang có cường độ 4.104V/m. Khi con lắc chuyển động đến vị trí dây treo tạo với phương thẳng đứng góc 60° thì ngắt điện trường. Cho g=10m/s2 và bỏ qua mọi lực cản. Tốc độ cực đại của vật nhỏ sau đó xấp xỉ bằng:

Xem đáp án

Đáp án C

Trong trạng thái tự nhiên, vị trí cân bằng của vật nhỏ là O.

Khi đặt điện trường theo phương ngang thì vị trí cân bằng của vật nhỏ chuyển tới vị trí mới là O’ như hình vẽ, lúc này dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc θ, ta có: tanθ=FqP=qEmg=3,5.105.4.1040,15.10=0,9333θ=43°.

Gia tốc trọng trường hiệu dụng khi đó là: ghd=gcosθ=10cos43°=13,67m/s2.

Lúc này O’ là vị trí cân bằng và O là vị trí biên của dao động nên biên độ góc của dao động là α0=θ=43°

Khi dây treo tạo với phương thẳng đứng góc 60° thì góc lệch so với vị trí cân bằng mới O’ là α'=60°43°=17°, đây chính là ly độ góc của dao động.

Áp dụng bảo toàn cơ năng đối với vị trí cân bằng mới O’ ta có: mghdl1cosα0=mghdl1cosα'+mv22v=2ghdlcosα'cosα0.

Thay số vào được: v=2.13,67.0,4cos17°cos43°=1,568m/s.

Khi đột ngột ngắt điện trường thì vị trí cân bằng quay trở lại O, lúc đó ly độ góc là α=60° và tốc độ vật nhỏ là v=1,568m/s, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

 mvmax22=mgl1cosα+mv22vmax=v2+2gl1cosα=1,5682+2.10.0,4.1cos60°2,54m/s.


Câu 39:

Thực hiện giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc bước sóng 0,5μm. Cho khoảng cách giữa hai khe S1,S2 là 0,8 mm. Một màn hứng ảnh AB dài 30 cm, song song và cách đường trung trực của đoạn S1S2 một khoảng bằng 3 mm, và có đầu B cách mặt phẳng chứa hai khe S1,S2 là 90 cm. Tổng số vân sáng trên màn AB là:

VietJack

Xem đáp án

VietJack

Đáp án B

Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới các vị trí A, B trên màn tương ứng là DA,DB.

Gọi M là điểm trên màn mà tại đó có vân sáng, gọi khoảng cách từ M đến 2 khe là d1,d2.

Để tại M là vân sáng thì d2d1M=axDM=kλ.

Số vân sáng trên đoạn AB là số giá trị k nguyên thỏa mãn điều kiện:

axDBd2d1M=axDM=kλaxDAaxDBλkaxDAλ5,3k8,0.

Vậy có 3 giá trị k nguyên thỏa mãn là 6; 7; 8 ứng với 3 vân sáng trên màn AB


Câu 40:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số 50 Hz lên hai đầu mạch điện R, L, C nối tiếp. Thay đổi điện dung C thì thấy điện áp hiệu dụng UL trên ống dây và UC trên tụ điện phụ thuộc vào điện dung C như hình vẽ. Giá trị của U xấp xỉ bằng: 

VietJack

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: f=50Hzω=2πf=100πrad/s.

Khi C biến thiên thì UCmax tại C=CoC=14πmFZCoC=1ωCoC=1100π.1034π=40Ω.

ULmax khi có cộng hưởng, lúc đó ZL=ZCo=1ωCo=1100π.1033π=30Ω.

Từ hệ thức liên hệ 1CoC=1Co+R2L ta suy ra:

ZCoC=ZL+R2ZLR=ZCoCZLZL=403030=103Ω.ULmax=URZLU=ULmaxRZL=150.10330=86,6V.


Bắt đầu thi ngay