40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Tổng hợp bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án (Đề số 1)

Câu 1:

Lực căng của đoạn dây treo con lắc đơn đang dao động có độ lớn như thế nào?

A. Lớn nhất tại vị trí cân bằng và bằng trọng lượng của con lắc

B. Lớn nhất tại vị trí cân bằng và lớn hơn trọng lượng của con lắc

C. Như nhau tại mọi vị trí dao động

D. Nhỏ nhất tại vị trí cân bằng và bằng trọng lượng của con lắc

Xem đáp án

Đáp án B

$T = m g (3 c o s α - 2 c o s α_{0})$

Câu 2:

Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm $L = 1 m H$ và tụ điện có điện dung $C = 0, 1 μ F .$ Dao động điện từ riêng của mạch có tần số góc

A. $3 . 10^{5}$ rad/s

B. $2 . 10^{5}$ rad/s

C. $10^{5}$ rad/s

D. $4 . 10^{5}$ rad/s

Xem đáp án

Đáp án C

$ω = \frac{1}{\sqrt{L C}} = 10^{5} (r a d / s)$

Câu 3:

Theo thuyết lượng từ ánh sáng thì năng lượng của

A. một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn (êlectron)

B. một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đó tới nguồn phát ra nó

C. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau

D. một phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phôtôn đó

Xem đáp án

Đáp án C

A sai

B sai vì năng lượng của photon phụ thuộc vào tần số

D sai vì năng lượng của photon tỉ lệ nghịch với bước sóng

Câu 4:

Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân

A. có thể âm hoặc dương

B. càng nhỏ, thì càng bền vững

C. càng lớn, thì càng bền vững

D. càng lớn, thì càng kém bền vững

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân càng lớn, thì càng bền vững

Câu 5:

Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150 kHz, bước sóng của sóng điện từ đó là

A. λ = 2000 m

B. λ = 1000 km

C. λ = 2000 km

D. λ = 1000 m

Xem đáp án

$λ = \frac{c}{f} = 2000 m$

Đáp án A

Câu 6:

Trong dao động cơ điều hòa

A. cơ năng không đổi và tỷ lệ với bình phương biên độ

B. cơ năng tỷ lệ với biên độ

C. thế năng không đổi

D. động năng không đổi

Xem đáp án

$W = \frac{1}{2} k A^{2}$

Đáp án A

Câu 7:

Con lắc đơn dao động điều hòa, khi tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì tần số dao động của con lắc

A. giảm đi 4 lần

B. tăng lên 4 lần

C. giảm đi 2 lần

D. tăng lên 2 lần

Xem đáp án

Đáp án C

$f = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{g}{l}}$ vậy tần số tỷ lệ nghịch với căn bậc 2 của chiều dài con lắc

Câu 8:

Sóng siêu âm

A. không truyền được trong chất khí.

B. truyền trong nước nhanh hơn trong sắt.

C. truyền được trong chân không.

D. không truyền được trong chân không.

Xem đáp án

Đáp án D

Sóng siêu âm là sóng cơ nên không truyền được trong chấn không

Câu 9:

Chọn câu sai dưới đây. Trong máy phát điện xoay chiều một pha

A. hệ thống hai vành bán khuyên và chổi quét gọi là bộ góp

B. phần cảm là phần tạo ra từ trường

C. phần quay gọi là roto và bộ phận đứng yên gọi là stato

D. phần ứng là phần tạo ra dòng điện

Xem đáp án

Đáp án A

Hệ thống hai vành khuyên và chổi quét gọi là bộ góp

Câu 10:

Điện áp xoay chiều u = 220cos(100πt); trong đó u được tính bằng V; t tính bằng s. Giá trị hiệu dụng của điện áp này là

A. $110 \sqrt{2} V .$

B. $220 V$

C. $220 \sqrt{2}$

D. $110 V$

Xem đáp án

Đáp án A

Giá trị hiệu dụng của điện áp là $U = \frac{U_{0}}{\sqrt{2}} = 110 \sqrt{2} V$

Câu 11:

Cho phản ứng hạt nhân $_{Z}^{A} X +_{4}^{9} B e \to_{6}^{12} C +_{0}^{1} n$ . Trong phản ứng này $_{Z}^{A} X$ là

A. Electron

B. Prôton

C. Pôzitrôn

D. Hạt α.

Xem đáp án

Đáp án D

X là hạt $α$

Câu 12:

Hạt tải điện trong kim loại là

A. electron tự do

B. ion dương

C. ion dương và electron tự do

D. ion âm

Xem đáp án

Đáp án A

Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do.

Câu 13:

Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không khí

A. tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích

B. tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích

C. tỉ lệ với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích

D. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích

Xem đáp án

Đáp án D

Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.

Câu 14:

Một chùm ánh sáng mặt trời có dạng một dải sang mỏng, hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể nước tạo nên ở đáy bể một vệt sáng

A. có màu sáng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc

B. có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông góc

C. có nhiều màu dù chiếu xiênn hay chiếu vuông góc

D. có nhiều màu khi chiếu vuông góc và có màu trắng khi chiếu xiên

Xem đáp án

Đáp án B

Khi chiều vuông góc thì không xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng nên ánh nên ánh sáng được giữ nguyên hay có màu trắng, còn khi chiếu xiên thì ánh sáng sẽ bị khúc xạ mà các góc khúc xạ với mỗi lại ánh sáng đơn sắc khau nên đáy bể sẽ phân ra nhiều màu.

Câu 15:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dung hai khe Iâng, biết khoảng cách giữa hai khe S₁S₂ = 0,35 mm, khoảng cách D = 1,5 m và bước sóng λ = 0,7 μm. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là

A. 4 mm

B. 8 mm

C. 3 mm

D. 1,5 mm

Xem đáp án

Đáp án C

Khoảng vân: $i = \frac{λ D}{a}$

Câu 16:

Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển, thấy nó nhô cao 10 lần trong khoảng thời gian 27 s. Chu kỳ của sóng biển là

A. 2,54 s

B. 2,7 s

C. 2,8 s

D. 3 s

Xem đáp án

Đáp án D

Nhô cao trong 10 lần thì vật thực hiện được 9 dao động toàn phần.

T= $\frac{27}{9}$ =3s

Câu 17:

Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì hệ số công suất của mạch

A. giảm

B. không thay đổi

C. tăng

D. bằng 1

Xem đáp án

Đáp án A

Mạch có tính cảm kháng $Z_{L} > Z_{C}$ Tăng tần số của mạch thì $Z_{L}$ tăng còn $Z_{C}$ giảm hay ${(Z_{L} - Z_{C})}^{2}$ tăng, khi đó Z tăng thì K sẽ giảm

Câu 18:

Đặc điểm của quang phổ liên tục là

A. phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của nguồn sáng

B. không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của nguồn sáng

C. không phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng

D. nhiệt độ càng cao, miền phát sáng của vật càng mở rộng về phía ánh sáng có bước sóng lớn của quang phổ liên tục

Xem đáp án

Đáp án B

Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng, không phụ thuộc vào cấu tạo chất của vật.

Nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mở rộng dần về phía tím

Câu 19:

Tia hồng ngoại không có tính chất nào sau đây?

A. Tia hồng ngoại có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần

B. Tia hồng ngoại có thể làm phát quang một số chất

C. Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt

D. Tia hồng ngoại có tác dụng lên phim hồng ngoại

Xem đáp án

Đáp án B

Theo định luật Stoke trong hiện tượng quang phát quang thì ánh sáng kích thích có bước sóng ngắn hơn ánh sáng phát quang

→ khi kích thích bằng tia hồng ngoại không thể phát ra ánh sáng khả kiến -> tia hồng ngoại không thể làm phát quang 1 số chất

Câu 20:

Một photon đơn sắc trong chân không có bước sóng 0,6 µm. Cho hằng số Plang là h = 6,625.10^-34 Js. Năng lượng của photon này bằng

A. 2,51 eV

B. 3,31 eV

C. 2,07 eV

D. 1,81 eV

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng của photon này là hc/λ = 3,3125.10^-19 = 2,07 eV

Câu 21:

Một vật đang dao động điều hòa với tần số góc ω = 10 rad/s. Khi vận tốc của vật là 20 cm/s thì gia tốc của nó bằng $2 \sqrt{3} m / s^{2}$ . Biên độ dao động của vật là

A. 1 cm

B. 0,4 cm

C. 2 cm

D. 4 cm

Xem đáp án

Đáp án D

do gia tốc và vận tốc vuông pha nhau nên:

${(\frac{a}{a_{\max}})}^{2} + {(\frac{v}{V_{\max}})}^{2} = 1 \Leftrightarrow {(\frac{a}{A . ω^{2}})}^{2} + {(\frac{v}{A ω})}^{2} = 1$

$A^{2} = {(\frac{a}{ω^{2}})}^{2} + {(\frac{v}{ω})}^{2} = \frac{1}{625} \leftrightarrow A = 0, 04 m = 4 c m$

Câu 22:

Một chất phóng xạ có chu kì bán ra T. Sau thời gian t = 3T kể từ thời điển ban đầu, tỉ số giữa số hạt nhân bị phân rã thành hạt nhân của nguyên tố khác với số hạt nhân của chất phóng xạ còn lại

A. 7

B. 3

C. $\frac{1}{3}$

D. $\frac{1}{7}$

Xem đáp án

Đáp án A

$\frac{Δ N}{N} = \frac{2^{3} - 1}{1} = 7$

Câu 23:

Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L, tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 120 V thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 270 W. Biết R = 30 Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,75

B. 0,82

C. 0,56

D. 0,45

Xem đáp án

Đáp án A

Áp dụng công thức: $P = \frac{U^{2}}{R} \cos^{2} φ \Rightarrow \cos φ = 0, 75$

Câu 24:

Một nguồn điện 9 V – 1 Ω được nối với mạch ngoài có hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua nguồn là 1 A. Nếu hai điện trở ở mạch ngoài mắc song song thì cường độ dòng điện qua nguồn là

A. $\frac{1}{3}$ A

B. 2,5 A

C. 3 A

D. $\frac{9}{4}$ A

Xem đáp án

Đáp án C

+ Với hai điện trở mắc nối tiếp $R_{n t} = 2 R$ , ta có:

$\frac{ξ}{R_{n t} + r} = I \Leftrightarrow \frac{9}{2 R + 1} = 1 \Rightarrow R = 4 Ω$

+ Với hai điện trở mắc song song thì $R_{s s} = 2 Ω$ . Khi đó: $I = \frac{ξ}{R_{s s} + r} = 3 A$ .

Câu 25:

Một vật sáng đặt trước thấu kính cho ảnh thật. Khi dịch chuyển vật dọc theo trục chính lại gần thấu kính một đoạn 5 cm thì ảnh dịch đi 10 cm dọc theo trục chính. Khi dịch chuyển vật dọc theo trục chính ra xa thấu kính một đoạn 40 cm thì ảnh dịch đi 8 cm dọc theo trục chính. Tiêu cự của thấu kính là

A. 10 cm

B. 12 cm

C. 8 cm

D. 20 cm

Xem đáp án

Đáp án A

+ Từ giả thuyết bài toán, ta có:

$\{\begin{cases} \{\begin{cases} \frac{1}{d} + \frac{1}{d^{'}} = \frac{1}{f} \\ \frac{1}{d - 5} + \frac{1}{d^{'} + 10} = \frac{1}{f} \end{cases} \\ \{\begin{cases} \frac{1}{d} + \frac{1}{d^{'}} = \frac{1}{f} \\ \frac{1}{d + 40} + \frac{1}{d^{'} - 8} = \frac{1}{f} \end{cases} \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} 2 (d^{2} - 5 d) = {d^{'}}^{2} + 10 d \\ d^{2} + 40 d = 5 {d^{'}}^{2} - 40 d^{'} \end{cases} \Rightarrow d = d^{'} = 20 c m$ .

Vậy ta có $f = 10 c m$ .

Câu 26:

Nguồn âm tại O có công suất không đổi. Trên cùng đường thẳng qua O có ba điểm A, B, C cùng nằm về một phía của O và theo thứ tự xa có khoảng cách tới nguồn tăng dần. Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là a (dB), mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ âm tại C là 3a (dB). Biết $O A = \frac{2}{3} O B$ . Tỉ số $\frac{O A}{O C}$ là

A. $\frac{9}{4} .$

B. $\frac{4}{9} .$

C. $\frac{81}{16} .$

D. $\frac{16}{81}$

Xem đáp án

Đáp án D

$L_{A} - L_{B} = 20 \lg \frac{O B}{O A} = a \Rightarrow a = 3, 52$

$L_{B} - L_{C} = 20 \lg \frac{O C}{O B} = 3 a \Rightarrow \frac{O C}{O B} = \frac{27}{8} \Rightarrow \frac{O A}{O C} = \frac{16}{81}$

Câu 27:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật ở VTCB lò xo giãn 6cm. Kích thích cho vật dao động điều hòa thì thấy thời gian lò xo giãn trong một chu kỳ là 2T/3 (T là chu kỳ dao động của vật). Biên độ dao động của vật là

A. 6 cm

B. 12 cm

C. 8 cm

D. 10 cm

Xem đáp án

Đáp án B

Thời gian lò xo nén là $T - \frac{2 T}{3} = \frac{T}{3} \Rightarrow Δ φ = \frac{2 π}{3}$

Khi đó $I O = \frac{A}{2} = 6 \Rightarrow A = 12 c m$

Lưu ý: để khỏi nhầm lẫn, trong mọi bài toán ta luôn kí hiệu I là là vị trí lò xo tự nhiên, O là vị trí cân bằng của con lắc

Câu 28:

Đặt điện áp $u = U \sqrt{2} \cos ω t$ (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện C. Đoạn MB chỉ có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L. Đặt $ω_{1} = \frac{1}{2 \sqrt{L C}}$ . Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM không phụ thuộc vào R thì tần số góc ω bằng

A. $\frac{ω_{1}}{\sqrt{2}}$

B. $2 ω_{1}$

C. $2 \sqrt{2} ω_{1}$

D. $\frac{ω_{1}}{2}$

Xem đáp án

Đáp án C

$U_{A M} = U . \sqrt{\frac{R^{2} + Z_{C}^{2}}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$ $= U \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{Z_{L} (Z_{L} - 2 Z_{C})}{R^{2} + Z_{C}^{2}}}}$

$U_{A M}$ không phụ thuộc R $\Leftrightarrow Z_{L} = 2 Z_{C} \Leftrightarrow ω L = \frac{2}{ω C} \Leftrightarrow ω = \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{L C}} = 2 \sqrt{2} ω_{1}$

Câu 29:

Theo mẫu nguyên tử B, khi nguyên tử hiđro chuyển trạng thái dừng thì tốc độ của êlectron chuyển động trên các quỹ đạo đó tăng lên 4 lần. Êlectron có thể đã chuyển từ quỹ đạo

A. N về M

B. N về L

C. N về K

D. M về L

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có, tốc độ của e trên các quỹ đạo dừng $v_{n} = \frac{v_{K}}{n}$ => Vậy có thể e chuyển từ N về K.

Ghi chú:

Bài toán xác định tốc độ chuyển động của electron trên các quỹ đạo dừng

Khi các electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng có bán kính $r_{n}$ thì lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron đóng vai trò là lực hướng tâm

$\frac{k q^{2}}{r_{n}^{2}} = m \frac{v_{n}^{2}}{r_{n}}$ với $r_{n} = n^{2} n_{0}$

Vậy tốc độ chuyển động của các electron là: $v_{n} = \frac{1}{n} \sqrt{\frac{k q^{2}}{m r_{0}}} = \frac{v_{K}}{n}$

Trong đó $v_{K}$ là tốc độ của electron khi nguyên tử hdro ở trạng thái cơ bản.

Câu 30:

Một học sinh thực hiện phép đo khoảng vân trong thí nghiệm giao thoa khe I - âng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe a = 1,2 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến màn D = 1,6 ± 0,05 (m). Và bước sóng dùng cho thí nghiệm là λ = 0,68 ± 0,007 (µm). Sai số tương đối của phép đo là

A. 1,28%.

B. 6,65%.

C. 4,59%.

D. 1,17%.

Xem đáp án

Đáp án B

Sai số tương đối trong phép đo

$ε = \frac{Δ i}{\bar{i}} = \frac{Δ D}{\bar{D}} + \frac{Δ a}{\bar{a}} + \frac{Δ λ}{\bar{λ}} = \frac{0, 05}{1, 6} + \frac{0, 03}{1, 2} + \frac{0, 007}{0, 68} = 6, 65 %$ .

Câu 31:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa theo trục thẳng đứng, chiều dương hướng lên. Phương trình dao động của con lắc là $x = 8 c o s (5 π t - \frac{3 π}{4}) (c m) .$ Lấy g = 10 m/s², π² = 10. Lực đàn hồi của lò xo triệt tiêu lần thứ nhất vào thời điểm

A. $\frac{13}{60}$ s

B. $\frac{1}{12}$ s

C. $\frac{1}{60}$ s

D. $\frac{7}{60}$ s

Xem đáp án

Đáp án B

+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng $Δ l_{0} = \frac{g}{ω^{2}} = 4 c m$ .

+ Lực đàn hồi của lò xo sẽ triệt tiêu tại vị trí lò xo không biến dạng, ứng với vị trí có li độ .

Từ hình vẽ ta có: $Δ t = \frac{45 + 30}{360} T = \frac{1}{12} s$ .

Câu 32:

Một vật nhỏ tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng tần số góc bằng 10 rad/s, có phương có li độ x₁ và x₂ thỏa mãn $28, 8 x_{1}^{2} + 5 x_{2}^{2} = 720$ (với x₁ và x₂ tính bằng cm). Lúc đó li độ của dao động thứ nhất là x₁ = 3 cm và li độ của vật đang dương thì tốc độ của vật bằng

A. 96 cm/s

B. 63 cm/s

C. 32 cm/s

D. 45 cm/s

Xem đáp án

Đáp án C

$28, 8 x_{1}^{2} + 5 x_{2}^{2} = 720 \Leftrightarrow {(\frac{x_{1}}{5})}^{2} + {(\frac{x_{2}}{12})}^{2} = 1 \Rightarrow x_{1} ⊥ x_{2}; A_{1} = 5; A_{2} = 12$ cm

$\Rightarrow A = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2}} = 13 c m$

Khi $x_{1} = 3 \Rightarrow x_{2} = \pm 9, 6$ $\Rightarrow x = x_{1} + x_{2} = 3 + 9, 6 = 12, 6 > 0$

$\Rightarrow |v| = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = 10 \sqrt{13^{2} - 12, 6^{2}} = 32$ cm/s.

Câu 33:

Cuộn thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng được nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Lúc mới sử dụng tỷ số điện áp hiệu dụng của cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng 2. Sau một thời gian sử dụng do lớp cách điện kém nên có n vòng dây ở cuộn thứ cấp bị nối tắt, tỷ số điện áp nói trên lúc này là 2,5. Để xác định n, một học sinh quấn thêm vào cuộn thứ cấp 320 vòng dây cùng chiều quấn ban đầu thì số điện áp đo được là 1,5. Giá trị n bằng

A. 96 vòng

B. 120 vòng

C. 80 vòng

D. 192 vòng

Xem đáp án

Đáp án B

HD:

+) Ban đầu: $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} = 2 \Rightarrow N_{1} = 2 N_{2}$ (1)

+) Cuộn $N_{2}$ có n vòng dây bị nối tắt nên còn $N_{2} - n$ cuộn hoạt động bình thường:

$\frac{U_{1}}{{U_{2}}^{'}} = \frac{N_{1}}{N_{2} - n} = 2, 5 \Leftrightarrow \frac{2 N_{2}}{N_{2} - n} = 2, 5$ (2)

+) Quấn thêm: $\frac{U_{1}}{U_{2} {^{'}}^{'}} = \frac{N_{1}}{N_{2} - n + 320} = 1, 5 \Leftrightarrow \frac{2 N_{2}}{N_{2} - n + 320} = 1, 5$ (3)

Từ (2) và (3), suy ra: $N_{2} = 600, n = 120$ vòng.

Câu 34:

Trong thí nghiệm của Young, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 μm. Tại điểm M cách vân trung tâm 9 mm có

A. vân tối thứ 4

B. vân sáng bậc 5

C. vân tối thứ 5

D. vân sáng bậc 4

Xem đáp án

Đáp án C

Khoảng vân giao thoa $i = \frac{D λ}{a} = \frac{2.0, {5.10}^{- 6}}{0, {5.10}^{- 3}} = {2.10}^{- 3} m$

Xét tỉ số $\frac{x}{i} = \frac{9}{2} = 4, 5 \Rightarrow$ vân tối bậc 5.

Câu 35:

Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa x₁, x₂ cùng phương, cùng tần số 2,5 Hz, x₁ trễ pha hơn x₂ góc π/6 ; dao động tổng hợp là x. Tại thời điểm t₁: x₁ = 0. Tại thời điểm t₂ = (t₁ +1/15) (s), x₂ = -4 cm ; x = – 9 cm. Vào thời điểm t₃ = (t₁ +1/5) (s), tốc độ của dao động tổng hợp là

A. 74,2 cm/s

B. 145,1 cm/s

C. 104,9 cm/s

D. 148,5 cm/s

Xem đáp án

Đáp án B

+ Tại thời điểm $x_{1} = 0 \to_{}^{Δ φ = \frac{π}{6}} A_{2} = - \frac{A}{2}$ ,

$Δ φ = \frac{π}{3} \Leftrightarrow \{\begin{cases} x = x_{1} + x_{2} = - 9 \\ x_{2} = - A_{2} = - 4 \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} x_{1} = - \frac{\sqrt{3}}{2} A_{1} = - 5 \\ x_{2} = - A_{2} = - 4 \end{cases} \Rightarrow$ $\{\begin{cases} A_{1} = \frac{10}{\sqrt{3}} c m \\ A_{2} = 4 c m \end{cases}$

+ Thời điểm $t_{2}$ tương ứng với góc quét

+ Ta để ý rằng thời điểm $t_{3}$ và $t_{1}$ ngược pha nhau, do vậy tốc độ của vật tại thời điểm $t_{3}$ là

$v = ω \sqrt{A^{2} - {(x_{1} + x_{2})}_{t_{1}}^{2}}$

Với biên độ dao động tổng hợp được xác định bởi

$A = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} \cos Δ φ}$ thay vào biểu thức trên ta tìm được $v \approx 45 c m / s$ .

Câu 36:

Thực hiện giao thoa Y-âng với 3 ánh sáng đơn sắc λ₁ = 0,4 µm; λ₂ = 0,5 µm; λ₃ = 0,6 µm; D = 2m; a = 2mm. Hãy xác định trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm ta có thể quan sát được bao nhiêu vân sáng không đơn sắc (không kể hai vân có màu của vân trung tâm)?

A. 7

B. 20

C. 27

D. 34

Xem đáp án

Đáp án A

Vị trí trùng màu với vân trung tâm là vị trí trùng nhai của vân sáng 3 bức xạ:

$x_{1} = x_{2} = x_{3} \Leftrightarrow 4 k_{1} = 5 k_{2} = 6 k_{3}$

Vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất ứng với $k_{1} = 15, k_{2} = 12$ và $k_{3} = 10$

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ $λ_{1}$ và $λ_{2}$ trong khoảng này

$x_{1} = x_{2} \Leftrightarrow \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{5}{4}$ có 2 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với $k_{1} = 5$ và $k_{1} = 10$

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ $λ_{1}$ và $λ_{3}$ trong khoảng này

$x_{1} = x_{3} \Leftrightarrow \frac{k_{1}}{k_{3}} = \frac{λ_{3}}{λ_{1}} = \frac{3}{2}$ có 4 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với $k_{1} = 3$ , $k_{1} = 6$ , $k_{1} = 9$ và $k_{1} = 12$

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ $λ_{2}$ và $λ_{3}$ trong khoảng này

$x_{2} = x_{3} \Leftrightarrow \frac{k_{2}}{k_{3}} = \frac{λ_{3}}{λ_{2}} = \frac{6}{5}$ có 1 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với

Vậy số vị trí cho vân không đơn sắc là 7

Câu 37:

Ở mặt nước, tại hai điểm A và B cách nhau 22 cm có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ = 4 cm. Gọi (C) là hình tròn nằm ở mặt nước có đường kính là AB. Số vị trí trong (C) mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại, cùng pha với dao động của các nguồn và xa A nhất là

A. 3

B. 2

C. 6

D. 4

Xem đáp án

Đáp án D

M là cực đại nên $u_{M 1}, u_{M 2}, u_{M}$ cùng pha với nhau

$u_{M}$ cùng pha với 2 nguồn $\Rightarrow u_{M 1}, u_{M 2}$ cùng pha với nguồn $\Rightarrow \{\begin{cases} M A = k_{1} λ \\ M B = k_{2} λ \end{cases}$

M là điểm nằm trong (C) nên: $M A_{1}^{2} + M B_{2}^{2} \leq {(\frac{22}{4} λ)}^{2} \Rightarrow k_{1}^{2} + k_{2}^{2} \leq 30, 25$ (*)

M ở xa A nhất khi và chỉ khi K lớn nhất. Ta có $M A \leq A B \Rightarrow k_{1} \leq \frac{22}{4} = 5, 5 \Rightarrow k_{1 \max} = 5$

Thay vào (*) $\Rightarrow k_{2} \leq 2, 3 \Rightarrow k_{2} = 2; 1$ có 2 điểm thỏa mãn $\Rightarrow (k_{1}; k_{2}) = (5; 1), (5; 2)$ cách xa A nhất

Do tính đối xứng qua AB ⇒ có 4 điểm cực đại, cùng pha với nguồn và cách A xa nhất.

Câu 38:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ không dẫn điện có độ cứng K = 40 N/m, quả cầu nhỏ có khối lượng m = 160 g. Bỏ qua mọi ma sát, lấy g = 10 m/s², π²= 10. Quả cầu tích điện q = 8.10^-5C. Hệ đang đứng yên thì người ta thiết lập một điện trường đều hướng dọc theo trục lò xo theo chiều giãn của lò xo, véc tơ cường độ điện trường với độ lớn E có đặt điểm là cứ sau 1s nó lại tăng đột ngột cường độ lên thành 2E, 3E, 4E... với E = 2.10⁴ V/m. Sau 5s kể từ lúc bắt đầu chuyển động, vật đi được quãng đường S gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 125 cm

B. 165 cm

C. 195 cm

D. 245 cm

Xem đáp án

Đáp án A

$T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 0, 4 s \Rightarrow t = 1 s = 2, 5 T$

+) Dưới tác dụng của lực điện trường VTCB mới dịch theo chiều lò xo dãn một đoạn:

$O O_{1} = \frac{F_{d}}{k} = \frac{|q| E}{k} = 0, 04 m = 4 c m \Rightarrow O O_{2} = 8 c m, O_{1}, O_{2}, O_{3}, O_{4}, O_{5}$ cách đều nhau 4 cm.

+) Giây thứ 1: Ban đầu vật đang đứng yên ở O nhận làm vtcb1 $\Rightarrow A_{1} = O O_{1} = 4 c m$ sau 1s = 2,5T vật đi được $s_{1} = 2.4 A + 2 A = 2.4.4 + 2.4 = 40 c m .$

+) Giây thứ 2: Vật đang ở $O_{2}$ là biên của giây thứ 1 nên v = 0

Mặt khác $O_{2}$ là vtcb của vật trong giây thứ 2 nên con lắc đứng yên trong suốt 1 s này, $s_{2} = 0.$

+) Giây thứ 3: Vật đang ở $O_{2}$ với v = 0 nên đó là biên của dao động giây thứ 3 nhận $O_{3}$ làm vtcb $\Rightarrow A_{3} = O_{2} O_{3} = 4 c m$ ⇒ sau 1s = 2,5T vật đi được $s_{3} = 40 c m .$

Vậy, cứ 1s chẵn thì vật đứng yên, 1 s lẻ thì vật đi được 40 cm.

Quãng đường đi được trong 5 s là S = 40 + 0 + 40 + 0 + 40 = 120 cm.

Câu 39:

Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây thuần cảm, điện trở thuần R và tụ điện mắc theo thứ tự như hình vẽ. Ký hiệu u_L, u_C, u_AN, u_MB lần lượt là điện áp tức thời hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện, hai đầu AN và hai đầu MB. Khi đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi thì biểu thức điện áp $u_{A N} = 180 \sqrt{2} \cos (100 π t + φ_{1})$ (V) và $u_{M B} = 100 \sqrt{6} \cos (100 π t + φ_{2})$ (V). Tại thời điểm nào đó u_AN = u_MB = -100 V và u_AN đang tăng còn u_MB đang giảm. Giá trị lớn nhất của |u_L – u_C có gần giá nào nhất sau đây?

A. 380 V

B. 496 V

C. 468 V

D. 457 V

Xem đáp án

Đáp án D

Sử dụng đường tròn lượng giác, tính được $u_{A M}$ sớm pha hơn $u_{M B}$ góc: $Δ φ = s h i f \cos \frac{100}{100 \sqrt{6}} + s h i f \cos \frac{100}{180 \sqrt{2}} \approx 2, 317$

Không giảm tính tổng quát, đặt $φ_{2} = 0 \Rightarrow φ_{1} = 2, 317 r a d$

Ta có: $u_{A N} - u_{M B} = (u_{L} + u_{R}) - (u_{R} + u_{C}) = u_{L} - u_{C}$

$= 180 \sqrt{2} ∠ 2, 317 - 100 \sqrt{6} ∠ 0 = 457, 7 ∠ 2, 72$

$\Rightarrow {|u_{L} - u_{C}|}_{\max} \approx 457, 7 V$

Câu 40:

Hai con lắc lò xo giống nhau gồm lò xo nhẹ và vật nặng có khối lượng 500 g, dao động điều hòa với phương trình lần lượt là $x_{1} = A \cos (ω t - \frac{π}{3}) (c m)$ và $x_{2} = \frac{3 A}{4} \cos (ω t + \frac{π}{6}) (c m)$ trên hai trục tọa độ song song cùng chiều gần nhau cùng gốc tọa độ. Biết trong quá trình dao động, khoảng cách giữa hai vật lớn nhất bằng 10 cm và vận tốc tương đối giữa chúng có độ lớn cực đại bằng 1 m/s. Để hai con lắc trên dừng lại thì phải thực hiện lên hệ hai con lắc một công cơ học có tổng độ lớn bằng

A. 0,25 J

B. 0,50 J

C. 0,15 J

D. 0,1 J

Xem đáp án

Đáp án A

Khoảng cách giữa 2 chất điểm: $Δ = x_{1} - x_{2} = \frac{5 A}{4} \cos (ω t - 96, 86^{0})$

$\Rightarrow Δ_{\max} = \frac{5 A}{4} = 10 \Rightarrow A = 8 c m \Rightarrow A_{1} = 8, A_{2} = 6 c m$

Vận tốc tương đối lớn nhât $= {(v_{1} - v_{2})}_{\max} = \frac{5 A}{4} ω = 100$ cm/s $\Rightarrow ω = \frac{4.100}{5.8} = 10$ rad/s

Để vật dừng lại thì phải thực hiện lên hệ công bằng cơ năng của hệ:

$A = \frac{1}{2} m {(ω A_{1})}^{2} + \frac{1}{2} m {(ω A_{2})}^{2} = \frac{1}{2} .0, {5.10}^{2} (0, 06^{2} + 0, 08^{2}) = 0, 25 J .$

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Tổng hợp bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án

Tổng hợp bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án (Đề số 1)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan