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 2)

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

Đáp án A

$λ = \frac{c}{f} = 2000 m$

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

Đáp án A

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

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. $220 \sqrt{2} V$

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:

Ở nước ta, mạng điện dân dụng sử dụng điện áp

A. xoay chiều với giá trị hiệu dụng là $220 \sqrt{2} V$

B. xoay chiều với giá trị cực đại là 220 V

C. xoay chiều với giá trị hiệu dụng là 220 V

D. một chiều với giá trị là 220 V

Xem đáp án

Đáp án C

Ở nước ta. mạng điện dán dụng sử dụng điện áp xoay chiền với giá trị hiệu dụng là 220V

Câu 13:

Trong máy phát thanh đơn giản, thiết bị dùng để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số là

A. anten phát

B. mạch khuếch đại

C. mạch biến điệu

D. micro

Xem đáp án

Đáp án D

Trong máy phát thanh đơn giản, thiết bị dùng để biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số là micro.

Câu 14:

Chọn câu đúng về quang phổ vạch phát xạ

A. là quang phổ gồm một số vạch màu trên nền quang phổ liên tục

B. phụ thuộc vào các nguyên tố phát ra

C. được phát ra từ các chất rắn và chất lỏng bị đun nóng

D. được dùng để đo nhiệt độ của nguồn phát

Xem đáp án

Đáp án B

Mỗi nguyên tố hóa học khi bị kích thích phát ra các bức xạ có bước sóng xác định và cho một quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố ấy.

Câu 15:

Gọi r₀ là bán kính quỹ đạo dừng thứ nhất của nguyên tử hiđro. Khi bị kích thích nguyên tử hiđro không thể có quỹ đạo

A. $2 r_{0}$

B. $16 r_{0}$

C. $4 r_{0}$

D. $9 r_{0}$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có bán kính của quỹ đạo dừng thứ n được xác định theo công thức: $r_{n} = n^{2} r_{0}$

→ Khi bị kích thích nguyên tử hiđrô không thể có quỹ đạo: $2 r_{0}$

Câu 16:

Chọn phát biểu đúng?

A. Các đồng vị của một chất có số notron như nhau

B. Các đồng vị của một chất có tính chất hoá học như nhau

C. Các đồng vị của một chất có năng lượng liên kết như nhau

D. Các đồng vị của một chất có tính phóng xạ như nhau

Xem đáp án

Đáp án B

Các đồng vị của một chất có tính chất hóa học như nhau.

Câu 17:

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng phóng xạ?

A. Trong phóng xạ α, hạt nhân con có số nơtron nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân mẹ

B. Trong phóng xạ β–, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số prôtôn khác nhau

C. Trong phóng xạ β, có sự bảo toàn điện tích nên số prôtôn hạt nhân con và hạt nhân mẹ như nhau

D. Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ và hạt nhân con có số khối bằng nhau, số nơtron khác nhau

Xem đáp án

Đáp án C

+ Trong phóng xạ $β$ , có sự bảo toàn điện tích nên tổng số proton của các hạt nhân con và số proton của hạt nhân mẹ như nhau → C sai.

Câu 18:

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A₁ và A₂. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là

A. $\sqrt{|A_{1}^{2} - A_{2}^{2}|}$

B. $A_{1} + A_{2}$

C. $|A_{1} - A_{2}|$

D. $A_{1}^{2} + A_{2}^{2}$

Xem đáp án

Đáp án C

Biên độ của dao động tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số là: $A = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} \cos Δ φ}$

Hai dao động ngược pha: $Δ φ = (2 k + 1) π \Rightarrow A = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} - 2 A_{1} A_{2}} = |A_{1} - A_{2}|$ .

Câu 19:

Một sóng ngang truyền theo chiều dương trục Ox, có phương trình sóng là $u = 6 \cos (4 π t - 0, 02 π x) (c m);$ trong đó u và x tính bằng cm, t tính bằng s. Sóng này có bước sóng là

A. 150 cm

B. 100 cm

C. 200 cm

D. 50 cm

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình sóng tổng quát: $u = a \cos (ω t - \frac{2 π x}{λ})$

Phương trình sóng bài cho: $u = 6 \cos (4 π t - 0, 02 π x) c m$

Đồng nhất với phương trình truyền sóng tổng quát ta có: $\frac{2 π x}{λ} = 0, 02 π x \Rightarrow λ = \frac{2 π}{0, 02 π} = 100 c m$

Câu 20:

Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50 cm. Muốn nhìn rõ một vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết thì người đó phải đeo sát mắt một thấu kính

A. hội tụ có độ tụ 2 dp

B. phân kì có độ tụ ‒1 dp

C. hội tụ có độ tụ 1 dp

D. phân kì có độ tụ ‒2 dp

Xem đáp án

Đáp án D

Để khắc phục tật cận thị người đó phải đeo thấu kính phân kì, có tiêu cự $f = - O C_{V} = - 50 c m$ để ảnh của vật ở vô cùng nằm tại điểm cực viễn của mắt.

$D = \frac{1}{f} = - 2 d p$ .

Câu 21:

Tiến hành thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng với nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 µm, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm và khoảng cách từ màn đến 2 khe là 1,5 m. Vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm một khoảng

A. 9,00 mm

B. 2,00 mm

C. 2,25 mm

D. 7,5 mm

Xem đáp án

Đáp án C

Vân sáng bậc 3 ứng với k = 3

Vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm một khoảng :

x3=3.λDa=3.0,5.1,51=2,25mmx3=3.λDa=3.0,5.1,51=2,25mm.

Câu 22:

Đặt điện áp u = $200 \sqrt{2}$ cosωt (V) vào hai đầu tụ điện thì tạo ra dòng điện có cường độ hiệu dụng I = 4 A. Dung kháng của tụ bằng

A. $100 \sqrt{2}$

B. $100$

C. $50$

D. $50 \sqrt{2}$

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $Z_{C} = \frac{U}{I} = \frac{200}{4} = 50 Ω$

Câu 23:

Thí nghiệm giao thoa ánh sáng có bước sóng λ với hai khe Y-oung cách nhau 3 mm. Màn ảnh song song với hai khe và cách hai khe một khoảng D. Nếu ta dời màn ra xa thêm 0,6 m thì khoảng vân tăng thêm 0,12 mm. Bước sóng λ bằng

A. 0,4 μm

B. 0,6 μm

C. 0,75 μm

D. 0,55 μm

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $i = \frac{λ D}{a} \Rightarrow i + 0, 12 = \frac{λ (D + 0, 6)}{a} \Leftrightarrow \frac{λ D}{a} + 0, 12 = \frac{λ (D + 0, 6)}{a}$

$\Rightarrow 0, 12 = \frac{λ 0, 6}{3} \Rightarrow λ = \frac{0, 12.3}{0, 6} = 0, 6 μ m$ .

Câu 24:

Phản ứng nhiệt hạch D + D → X + n + 3,25 MeV. Biết độ hụt khối của D là ∆_mD = 0,0024u và 1uc² = 931 MeV. Năng lượng liên kết của hạt nhân X là

A. 9,24 MeV

B. 5,22 MeV

C. 7,72 MeV

D. 8,52 MeV

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng phản ứng tỏa ra

$Δ E = (Δ m_{X} - 2 Δ m_{D}) c^{2} \to Δ m_{X} = \frac{Δ E}{c^{2}} + 2 Δ m_{D} = \frac{3, 25}{931} + 2.0, 0024 = 8, {29.10}^{- 3} u$ .

→ Năng lượng liên kết của hạt nhân X: $E_{l k} = Δ m_{X} c^{2} = 8, {29.10}^{- 3} .931 = 7, 72 M e V$ .

Câu 25:

Thực hiện giao thoa với hai nguồn sáng kết hợp A và B cùng pha. Gọi M là điểm thuộc đoạn thẳng nối hai nguồn. Ban đầu nếu tần số của hai nguồn là f₁ thì M thuộc đường cực đại, giữa M và đường trung trực của AB không có cực đại nào khác. Sau đó, điều chỉnh cho tần số bằng 150 Hz thì M lại thuộc đường cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có một cực đại khác. Coi tốc độ truyền sóng là không đổi. Giá trị của f₁bằng

A. 25 Hz

B. 75 Hz

C. 100 Hz

D. 50 Hz

Xem đáp án

Đáp án B

Ban đầu nếu tần số của hai nguồn là thì M thuộc đường cực đại, giữa M và đường trung trực của AB không có cực đại nào khác → M thuộc cực đại ứng với k = 1

$\Rightarrow d_{2} - d_{1} = λ = \frac{v}{f_{1}}$ (1)

Sau đó, điều chỉnh cho tần số bằng 150Hz thì M lại thuộc đường cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có một cực đại khác → M thuộc cực đại ứng với k = 2

$\Rightarrow d_{2} - d_{1} = 2 λ^{'} = \frac{2 v}{150}$ (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow \frac{v}{f_{1}} = \frac{2 v}{150} \Rightarrow f_{1} = 75 H z$ .

Câu 26:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 10cos(πt + π/3) (x tính bằng cm; t tính bằng s). Kể từ lúc t = 0, lần thứ 2019 chất điểm có tốc độ 5π cm/s vào thời điểm

A. 1009,5 s

B. 1008,5 s

C. 1009 s

D. 1009,25 s

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì $T = \frac{2 π}{ω} = 2 s$ .

Ta có: 2019 = 4.504 + 3

Suy ra: $t = 504 T + Δ t$ .

Từ VTLG ta có: $Δ t = \frac{3 T}{4}$ .

Vậy: $t = 504 T + \frac{3 T}{4} = 1009, 5 s$ .

Câu 27:

Một mạch LC lý tưởng đang có dao động điện từ tự do. Điện tích cực đại trên một bản cực của tụ điện là Q₀ = 10^-9 C. Dòng điện qua cuộn cảm có giá trị cực đại là 2π mA. Tần số góc của dao động trong mạch là

A. $2 π . 10^{6}$ rad/s

B. $2 π . 10^{5}$ rad/s

C. $5 π . 10^{5}$ rad/s

D. $5 π . 10^{7}$ rad/s

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có $ω = \frac{I_{0}}{Q_{0}} = \frac{2 π 10^{- 3}}{10^{- 9}} = 2 π 10^{5} r a d/s$ .

Câu 28:

Hai điện tích q₁ = 5.10^-9 C, q₂ = -5.10^-9 C đặt tại hai điểm cách nhau 10 cm trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích và cách đều hai điện tích là

A. E = 18000 V/m

B. E = 36000 V/m

C. E = 1800 V/m

D. E = 0 V/m

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $\vec{E} = \vec{E_{1}} + \vec{E_{2}}$ vì: $\vec{E_{1}} ↑ ↑ \vec{E_{2}} \Rightarrow E = E_{1} + E_{2}$

Tính cường độ điện trường ta có: $E = E_{1} + E_{2} = 2 \frac{{9.10}^{9} |{5.10}^{- 9}|}{0, 05^{2}} = 3, {6.10}^{4} = 36000 V/m$ .

Câu 29:

Đặt một điện áp xoay chiều $u = U \sqrt{2} \cos 2 π f t (V)$ (U không đổi còn f thay đổi được) vào hai đầu một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L ghép nối tiếp. Hình bên dưới là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch khi tần số f thay đổi. Giá trị của công suất P gần với giá trị nào sau đây nhất?

A. 60 W

B. 63 W

C. 61 W

D. 62 W

Xem đáp án

Đáp án D

Công suất tiêu thụ của mạch biểu diễn theo tần số góc : $P = \frac{U^{2} R}{R^{2} + Z_{L}^{2}}$ .

+ Khi $f = f_{1} = 50 H z$ , ta tiến hành chọn $\{\begin{cases} R = 1 \\ Z_{L 1} = n \end{cases}$

+ Khi $f = f_{2} = 2 f_{1} = 100 H z \to \{\begin{cases} R = 1 \\ Z_{L 2} = 2 n \end{cases}$ .

→ Lập tỉ số $\frac{P_{1}}{P_{2}} = \frac{R_{1}^{2} + Z_{L 2}^{2}}{R_{1}^{2} + Z_{L 1}^{2}} \leftrightarrow \frac{160}{100} = \frac{1 + 4 n^{2}}{1 + n^{2}} \to n = 0, 5$ .

→ Tương tự với $f = f_{3} = 3 f_{1} = 150 H z \to P = P_{3} = \frac{1^{2} + 0, 5^{2}}{1 + 1, 5^{2}} 160 = 62 W$ .

Câu 30:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đúng khe I‒âng, chiếu đồng thời 2 bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ₁ = 0,6 μm và λ₂, ngoài vân trung tâm thì thấy vân sáng bậc 3, bậc 6 của bức xạ λ₁ trùng với các vân sáng của bức xạ λ₂. Bước sóng λ₂ bằng

A. 380 nm

B. 440 nm

C. 450 nm

D. 400 nm

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $3 λ_{1} = k λ_{2} \to 1, 8 = k λ_{2}$ .

Mặt khác: $0, 38 \leq λ_{2} \leq 0, 76 \Rightarrow 0, 38 \leq \frac{1, 8}{k} \leq 0, 76 \Rightarrow 2, 3 \leq k \leq 4, 7$ .

Có hai giá trị của k là k = 3 và k = 4.

Loại k = 3 vì $λ_{1} = λ_{2}$ (vô lý)

Chọn k = 4 → $λ_{2} = \frac{1, 8}{4} = 0, 45 μ m \to λ_{2} = 450 n m$ .

Câu 31:

Một chất điểm đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox, mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng O. Từ thời điểm t₁ = 0 đến thời điểm t₂ quả cầu của con lắc đi được một quãng đường S và chưa đổi chiều chuyển động, đồng thời động năng của con lắc giảm từ giá trị cực đại về 0,096 J. Từ thời điểm t₂ đến thời điểm t₃, chất điểm đi thêm một đoạn đường bằng 2S nữa mà chưa đổi chiều chuyển động và động năng của con lắc vào thời điểm t₃ bằng 0,064 J. Từ thời điểm t₃ đến t₄, chất điểm đi thêm một đoạn đường bằng 4S nữa thì động năng của chất điểm vào thời điểm t₄bằng

A. 0,036 J

B. 0,064 J

C. 0,100 J

D. 0,096 J

Xem đáp án

Đáp án B

Biểu diễn dao động của vật tương ứng trên đường tròn.

Ta có: $\{\begin{cases} \sin α = \frac{S}{A} \\ \sin β = \frac{3 S}{A} \end{cases} \to \{\begin{cases} \cos^{2} α = 1 - \frac{S^{2}}{A^{2}} \\ \cos^{2} β = 1 - 9 \frac{S^{2}}{A^{2}} \end{cases}$

Với $\cos^{2} α = \frac{E_{d}}{E} \to \{\begin{cases} 1 - \frac{S^{2}}{A^{2}} = \frac{0, 096}{E} \\ 1 - 9 \frac{S^{2}}{A^{2}} = \frac{0, 064}{E} \end{cases}$ → lập tỉ số → S = 0,2A.

Từ thời điểm $t_{3}$ vật đi thêm 4S nữa thì vật quay lại vị trí cùng li độ với điểm $t_{3} \to E_{d} = 0, 064$ .

Câu 32:

Một khung dây cứng phẳng có điện tích 25 cm² gồm 10 vòng dây, đặt trong từ trường, mặt phẳng khung vuông góc với các đường cảm ứng từ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị hình vẽ. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung kể từ t = 0 đến t = 0,4 s là

A. $10^{- 4}$ V

B. $1, 2 . 10^{- 4}$ V

C. $1, 3 . 10^{- 4}$ V

D. $1, 5 . 10^{- 4}$ V

Xem đáp án

Đáp án D

Độ lớn suất điện động: $e = \frac{N S |Δ B|}{Δ t} = {10.25.10}^{- 4} . \frac{2, {4.10}^{- 3}}{0, 4} = {15.10}^{- 5} V$

Câu 33:

Một hạt nhân X phóng ra tia phóng xạ và biến thành hạt nhân Y bền. Biết chu kì bán rã của chất X là T. Khảo sát một mẫu chất thấy:

Ở thời điểm t =0, mẫu chất là một lượng X nguyên chất.

Ở thời điểm t, tỉ số khối lượng của Y và X trong mẫu là k.

Ở thời điểm 2t, tỉ số khối lượng của Y và X trong mẫu là 8k.

Ở thời điểm 3t, tỉ số số hạt của Y và X trong mẫu là

A. 30

B. 60

C. 270

D. 342

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: $\{\begin{cases} k = \frac{1 - 2^{- \frac{t}{T}}}{2^{- \frac{t}{T}}} \\ 8 k = \frac{1 - {(2^{- \frac{t}{T}})}^{2}}{{(2^{- \frac{t}{T}})}^{2}} \end{cases} \overset{X = 2^{- \frac{t}{T}}}{\to} \frac{1 + X}{X} = 8 \Rightarrow X = \frac{1}{7}$

Tại thời điểm 3t thì tỉ số này là $γ = \frac{1 - X^{3}}{X^{3}} = 342$ .

Câu 34:

Khi chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L, nguyên tử hiđro phát ra photon có bước sóng 0,6563 µm. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L, nguyên tử hiđro phát ra photon có bước sóng 0,4861 µm. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo M, nguyên tử hiđro phát ra photon có bước sóng là

A. 0,1702 µm

B. 1,1424 µm

C. 0,2793 µm

D. 1,8744 µm

Xem đáp án

Đáp án D

Khi chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L, nguyên tử hiđrô phát ra photon có bước sóng 0,6563μm $\to λ_{32} = 0, 6563 μ m$

Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L, nguyên tử hiđrô phát ra photon có bước sóng 0,4861μm $\to λ_{42} = 0, 4861 μ m$

Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo M, nguyên tử hiđrô phát ra photon có bước sóng là $λ_{43}$

Ta có: $\frac{1}{λ_{43}} + \frac{1}{λ_{32}} = \frac{1}{λ_{42}} \Leftrightarrow \frac{1}{λ_{43}} + \frac{1}{0, 6563} = \frac{1}{0, 4861} \Rightarrow λ_{43} = 1, 8744 μ m$ .

Câu 35:

Đặt điện áp $u = U_{0} \cos (ω t + φ)$ (U₀, ω và φ không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, dụng cụ X và tụ điện có điện dung C. Gọi M là điểm nối giữa cuộn dây và X, N là điểm nối giữa X và tụ điện. Biết $ω^{2} L C = 3$ và $u_{A N} = 160 \sqrt{2} \cos (ω t + \frac{π}{2})$ (V), $u_{M B} = 40 \sqrt{2} \cos ω t$ (V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MN gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 100 V

B. 71 V

C. 48 V

D. 35 V

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $ω^{2} L C = 3 \Rightarrow \frac{Z_{L}}{Z_{C}} = 3$

$\Rightarrow U_{L} = 3 U_{C}$ (1)

Ta có $u_{A N}$ sớm pha hơn $u_{M B}$ : $\frac{π}{2}$

Do đó ta có: $U_{L} + U_{C} = \sqrt{U_{A N}^{2} + U_{M B}^{2}} = 40 \sqrt{17}$ (V) (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow U_{L} = 30 \sqrt{17} {(V); U}_{C} = 10 \sqrt{17} (V)$

Ta có: $U_{x}^{2} = U_{A N}^{2} + U_{L}^{2} - 2 U_{A N} U_{L} \cos φ$

$\Rightarrow U_{x}^{2} = U_{A N}^{2} + U_{L}^{2} - 2 U_{A N} U_{L} \frac{U_{A N}}{U_{L} + U_{C}}$

Với $U_{A N} = 160 V; U_{M B} = 40 V$ .

Suy ra điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MN gần giá trị 48V nhất $\Rightarrow U_{x}^{2} = 50 (V)$

Câu 36:

Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra đồng thời các ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là 390 nm, 520 nm và $λ_{3}$ . Biết $λ_{3}$ có giá trị trong khoảng từ 0,38 μm đến 0,76 μm. Có bao nhiêu giá trị của $λ_{3}$ để vị trí vân sáng có màu giống với màu của vân trung tâm và gần vân trung tâm nhất luôn trùng với vị trí vân sáng bậc 24 của bức xạ $λ_{1}$ ?

A. 5

B. 4

C. 3

D. 2

Xem đáp án

Đáp án B

Điều kiện trùng nhau của hệ vân sáng hai bức xạ $λ_{1} = 0, 39 μ m$ và $λ_{2} = 0, 52 μ m$ là $\frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{0, 52}{0, 39} = \frac{4}{3}$ .

Để vân trùng màu với vân trung tâm và gần vân trung tâm nhất là vân sáng bậc 24 của bức xạ thì tương ứng tại vị trí này là vân sáng bậc 18 của bức xạ $λ_{2}$ .

→ Điều kiện để có sự trùng nhau giữa vân sáng của hai bức xạ $λ_{1}$ và $λ_{3}$ tại vị trí $k_{1} = 24$ là

$λ_{3} = \frac{24.0, 39}{k_{3}} = \frac{9, 36}{k_{3}} μ m$ , lập bảng ta tìm được

$k_{3}$	13	14	15	16	17	19	20	21	22	23
$λ_{3}$	0,72	0,6685	0,624	0,585	0,5505	0,4926	0,468	0,4457	0,4254	0,4069

Để thỏa mãn bài toán thì $k_{1} : k_{2} : k_{3}$ phải tối giản $\to k_{3} = 13, 17, 19, 23$ .

Câu 37:

Một vật M được gắn máy đo mức cường độ âm. M chuyển động tròn đều với tốc độ góc 1 vòng/s trên đường tròn tâm O, đường kính 80 cm. Một nguồn phát âm đẳng hướng đặt tại điểm S cách O một khoảng 90 cm. Biết S đồng phẳng với đường tròn quỹ đạo của M. Bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường. Lúc t = 0, mức cường độ âm do máy M đo được có giá trị lớn nhất và bằng 70 dB. Lúc t = t₁, hình chiếu của M trên phương OS có tốc độ 40π cm/s lần thứ 2019. Mức cường độ âm do máy M đo được ở thời điểm t₁ xấp xỉ bằng

A. 69,12 dB

B. 68,58 dB

C. 62,07 dB

D. 61,96 dB

Xem đáp án

Đáp án D

Khi vật M chuyển động tròn đều quanh O, hình chiếu H của M trên OS sẽ dao động điều hòa với tần số $f = 1 H z$ .

Tại t = 0, mức cường độ âm có giá trị lớn nhất khoảng cách từ nguồn đến M là nhỏ nhất, hình chiếu H của M trên OS ở vị trí biên A.

Khi $v = 40 π cm/s$ , $x = \pm 20 \sqrt{3} (c m)$ . Trong 1 chu kì có 4 lần H có tốc độ 40π cm/s.

Ta có $2019 = 504.4 + 3$ . Như vậy tại thời điểm H có tốc độ 40π cm/s lần thứ 2019, thì H có li độ $x = - 20 \sqrt{3} (cm)$ và đi theo chiều âm.

$H M = \sqrt{40^{2} - {(20 \sqrt{3})}^{2}} = 20 (cm)$

$M S = \sqrt{H S^{2} + H M^{2}} = 126 (c m)$

Ta có $L_{0} - L_{1} = 10 \log \frac{I_{M}}{I_{M}} = 10 \log \frac{M S^{2}}{50^{2}} = 8, 03 \to L_{1} = 61, 97 (dB)$ .

Câu 38:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 1,5Ω, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện mắc nối tiếp. Hình vẽ bên dưới là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm và bình phương hệ số công suất cos2φ của đoạn mạch theo tần số góc ω. Khi điện áp hiệu dụng trên L cực đại thì mạch tiêu thụ công suất có giá trị gần nhất với

A. 10,6 W

B. 2,2 W

C. 0,5 W

D. 1,6 W

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có $\cos φ \max = 1$

Ta thấy khi $U_{L \max}$ thì $\cos^{2} φ = \frac{4}{5} \Rightarrow \cos φ = \frac{\pm 2}{\sqrt{5}} \Rightarrow \tan φ = \pm \frac{1}{2}$

Khi tần số góc $ω$ thay đổi để $U_{L} \max$ ta có hệ quả:

$\tan φ_{R C} \tan φ = - \frac{1}{2} \Rightarrow \tan φ_{R C} = \pm 1 \Rightarrow Z_{C} = R = 1, 5 Ω$

$Z_{C}^{2} = Z^{2} - Z_{L}^{2} \Rightarrow 1, 5^{2} = 1, 5^{2} + {(Z_{L} - 1, 5)}^{2} - Z_{L}^{2} \Rightarrow Z_{L} = 0, 75 Ω$

Do $U_{L \max} = 2 \cos^{2} φ_{\max} = 2 V$ . Ta có: $\frac{U_{R}}{U_{L}} = \frac{R}{Z_{L}} = 2 \Rightarrow U_{R} = 4 V$

Công suất tiêu thụ của mạch: $P = \frac{U_{R}^{2}}{R} = \frac{4^{2}}{1, 5} = 10, 6 W$ .

Câu 39:

Hai chất điểm cùng khối lượng, dao động điều hòa dọc theo hai đường thắng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox, có phương trình lần lượt là x₁ = A₁cos(ωt + φ₁) và x₂ = A₂cos(ωt + φ₂). Gọi d là khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm theo phương Ox. Hình bên dưới là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của d theo A₁ (với A₂, φ₁, φ₂ là các giá trị xác định). Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Nếu W₁ là tổng cơ năng của hai chất điểm ở giá trị a₁ và W₂ là tổng cơ năng của hai chất điểm ở giá trị a₂ thì tỉ số W₂/W₁ gần nhất với kết quả nào sau đây?

A. 2,2

B. 2,4

C. 2,5

D. 2,3

Xem đáp án

Đáp án B

Khoảng cách giữa hai chất điểm theo phương Ox: $Δ d = |x_{1} - x_{2}| = d \cos (ω t + φ)$

Với $φ = φ_{1} - φ_{2}; d = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} \cos φ}$ . Khi $A_{1} = 0; d = A_{2} = 12 (cm)$

Ta có: $d^{2} = A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} \cos φ = {(A_{1} + A_{2} \cos φ)}^{2} + A_{2}^{2} (1 - \cos^{2} φ)$

$d_{\min} \Leftrightarrow A_{1} = - A_{2} \cos φ \to 9 = - 12 \cos φ \to \cos φ = \frac{- 3}{4}$

Khi d = 10, ta có: $10 = \sqrt{A_{1}^{2} - 18 A_{1} + 144} \to [\begin{array}{l} A_{1} = 2.9 = a_{1} \\ A_{1} = 15 = a_{2} \end{array}$

Tỉ số cơ năng $\frac{W_{2}}{W_{1}} = \frac{\frac{m ω^{2} A_{2}^{2}}{2} + \frac{m ω^{2} a_{2}^{2}}{2}}{\frac{m ω^{2} A_{2}^{2}}{2} + \frac{m ω^{2} a_{1}^{2}}{2}} = 2, 42$

Câu 40:

Cho hệ con lắc lò xo như hình vẽ. Vật A và B có khối lượng lần lượt là 100 g và 200 g. Dây nối giữa hai vật rất nhẹ, căng không dãn. Lò xo có chiều dài tự nhiên l₀ = 25 cm, độ cứng k = 50 N/m. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Nâng hai vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ cho hệ dao động điều hòa. Đúng lúc động năng của vật A bằng thế năng của con lắc lò xo lần đầu tiên thì dây nối giữa hai vật A, B bị đứt. Chiều dài lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động xấp xỉ bằng

A. 30,16 cm

B. 34,62 cm

C. 30,32 cm

D. 35,60 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Khi hai vật còn nối với nhau:

Tần số góc của dao động $ω = \sqrt{\frac{k}{m_{A} + m_{B}}} = \frac{10 \sqrt{15}}{3}$

Nâng hai vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ cho hệ dao động điều hòa với biên độ: $A = Δ l = \frac{(m_{A} + m_{B}) g}{k} = 6 (c m)$

Do $m_{A} = \frac{m_{A} + m_{B}}{3} \to W_{d A} = \frac{1}{3} W_{d}$

Khi $W_{d A} = W_{t} \to \frac{1}{3} W_{d} = W_{t} \to W_{t} = \frac{1}{4} W \to x = \frac{A}{2} = 3 c m$

Vận tốc hai vật lúc này là $v = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = 30 \sqrt{5} (cm/s)$

Khi B bị đứt, A tiếp tục dao động với $ω^{'} = \sqrt{\frac{k}{m_{A}}} = 10 \sqrt{5}$

Vị trí cân bằng cách vị trí lò xo không dãn: $Δ l^{'} = \frac{m_{A} g}{k} = 2 (cm)$

Như vậy tại thời điểm B bị đứt, li độ mới của A là: $x^{'} = 3 - 2 = 1 c m$ , vận tốc A vẫn bằng $v = 30 \sqrt{5} (cm/s)$

Biên độ dao động của A là: $A^{'} = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = \sqrt{10} (cm)$

Độ dài lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động: $l = l_{0} + Δ l + A^{'} = 30, 16 (cm)$ .

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 2)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan