40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 11)

Câu 1:

Trong dao động điều hòa của một vật thì vận tốc và li độ biến thiên theo thời gian sẽ

A. cùng pha với nhau.

B. lệch pha một góc $\frac{π}{4}$ .

C. vuông pha với nhau.

D. nguợc pha với nhau.

Xem đáp án

Đáp án C

Trong dao động điều hòa thì li độ và vận tốc biến thiên theo thời gian sẽ vuông pha nhau.

Lưu ý:

Tìm hiểu mối quan hệ về pha dao động của các đại lượng x, v, a trong dao động điều hòa:

+ $\vec{x}$ vuông pha với $\vec{v}$ ( $\vec{v}$ sớm pha hơn $\vec{x}$ một góc $\frac{π}{2}$ ).

+ $\vec{a}$ vuông pha với $\vec{v}$ ( $\vec{a}$ sớm pha hơn $\vec{v}$ một góc $\frac{π}{2}$ ).

+ $\vec{a}$ ngược pha với $\vec{x}$ ( $\vec{a}$ sớm pha hơn $\vec{x}$ một góc $π$ ).

Câu 2:

Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm ở trong khoảng

A. từ 0 dB đến 1000 dB.

B. từ 10 dB đến 100 dB.

C. từ -10 dB đến 100 dB.

D. từ 0 dB đến 130 dB.

Xem đáp án

Đáp án D

Tai người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm ở trong khoảng từ 0 dB đến 130 dB.

Câu 3:

Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có cường độ $i = 4 \cos \frac{2 π t}{T} (A) (T > 0)$ . Đại lượng T được gọi là

A. tần số góc của dòng điện.

B. chu kì của dòng điện.

C. tần số của dòng điện.

D. pha ban đầu của dòng điện.

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình $i = 4 \cos ω t$ (A), đại lượng $ω = \frac{2 π}{T}$ nên T là chu kì của dòng điện.

Câu 4:

Biên độ dao động cưỡng bức không thay đổi khi thay đổi

A. biên độ của ngoại lực tuần hoàn.

B. tần số của ngoại lực tuần hoàn.

C. pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn.

D. lực ma sát của môi trường.

Xem đáp án

Đáp án C

Biên độ dao động cưỡng bức không thay đổi khi thay đổi pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn.

Câu 5:

Trong hạt nhân nguyên tử $_{6}^{14} C$ có

A. 14 prôtôn và 6 nơtrôn.

B. 6 prôtôn và 14 nơtrôn.

C. 6 prôtôn và 8 nơtrôn.

D. 8 prôtôn và 6 nơtrôn.

Xem đáp án

Đáp án C

Trong hạt nhân nguyên tử có 6 prôtôn và số nơtrôn N = A – Z = 14 – 6 = 8 (hạt).

Câu 6:

Xét các hiện tượng sau của ánh sáng: 1 – Phản xạ; 2 – Khúc xạ; 3 – Giao thoa; 4 – Tán sắc; 5 – Quang điện; 6 – Quang dẫn.

Bản chất sóng của ánh sáng có thể giải thích được các hiện tượng

A. 1, 2, 5.

B. 3, 4, 5, 6.

C. 1, 2, 3, 4.

D. 5, 6.

Xem đáp án

Đáp án C

Bản chất sóng của ánh sáng có thể giải thích được các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, giao thoa, tán sắc.

Câu 7:

Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát là 2,2 eV. Chiếu vào catôt bức xạ điện từ có bước sóng l. Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt một điện thế hãm U_h = 0,4 V. Tần số của bức xạ điện từ là

A. 3,75.10¹⁴ Hz.

B. 4,58.10¹⁴ Hz.

C. 5,83.10¹⁴ Hz.

D. 6,28.10¹⁴ Hz.

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có:

$\begin{array}{l} ε = A + e . U_{h} \Rightarrow h f = A + e . U_{h} \\ f = \frac{A + e . U_{h}}{h} = \frac{2, 2.1, {6.10}^{- 19} + 1, {6.10}^{- 19} .0, 4}{6, {625.10}^{- 34}} \\ = 6, {28.10}^{14} Hz \end{array}$

Câu 8:

Biết 1u = 1,66058.10^-27 (kg), khối lượng của He = 4,0015u. Số nguyên tử trong 1 mg khí He là

A. 2,984.10²².

B. 2,984.10¹⁹.

C. 3,35.10²³.

D. 1,5.10²⁰.

Xem đáp án

Đáp án D

$N = \frac{10^{- 6}}{4, 0015.1, {66058.10}^{- 27}} = 1, {5625.10}^{20}$ (nguyên tử).

Câu 9:

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc?

A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

B. Trong cùng một môi truờng truyền (có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1), vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ.

C. Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền đi với cùng vận tốc.

D. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng lục lớn hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng tím.

Xem đáp án

Đáp án D

Căn cứ vào n_đỏ < n_cam < n_vàng < n_lục < n_lam < n_chàm < n_tím.

Bài toán liên quan đến nguyên nhân hiện tượng tán sắc ánh sáng

− Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt: $n = \frac{c}{v} = \frac{c T}{v T} = \frac{λ}{λ^{'}}$ ( $λ$ và $λ$ ’ là bước sóng trong chân không và trong môi trường đó).

− Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.

− Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc là do chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím:

n_đỏ < n_cam < n_vàng < n_lục < n_lam < n_chàm < n_tím.

− Hiện tượng tán sắc chỉ xảy ra khi chùm sáng phức tạp bị khúc xạ (chiếu xiên) qua mặt phần cách hai môi trường có chiết suất khác nhau:

− Tia đỏ lệch ít nhất (góc lệch nhỏ nhất, góc khúc xạ lớn nhất) và tia tím lệch nhiều nhất (góc lệch lớn nhất, góc khúc xạ nhỏ nhất).

Câu 10:

Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn

A. ngược pha nhau.

B. lệch pha nhau $\frac{π}{4}$ .

C. đồng pha nhau.

D. lệch pha nhau $\frac{π}{2}$ .

Xem đáp án

Đáp án C

Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha nhau.

Câu 11:

Một người có thể nhìn rõ các vật cách mắt 12 cm thì mắt không phải điều tiết. Lúc đó, độ tụ của thuỷ tinh thể là 62,5 dp. Khoảng cách từ quang tâm thuỷ tinh thể đến võng mạc gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1,8 cm.

B. 1,5 cm.

C. 1,6 cm.

D. 1,9 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Khi quan sát trong trạng thái không điều tiết:

$D_{\min} = \frac{1}{f_{\max}} = \frac{1}{O C_{V}} + \frac{1}{O V} \Rightarrow 6, 25 = \frac{1}{0, 12} + \frac{1}{O V} \Rightarrow O V = 0, 018 (m)$

Câu 12:

Đoạn mạch xoay chiều có điện áp hai đầu $u = 100 \cos (100 π t + \frac{π}{2}) (V)$ và dòng điện xoay chiều qua mạch $i = 2 \cos (100 π t + \frac{π}{6}) (A)$ . Công suất tiêu thụ của mạch điện.

A. 200 W.

B. 100 W.

C. 50 W.

D. 86,6 W.

Xem đáp án

Đáp án C

Độ lệch pha giữa u và i: $φ = φ_{u} - φ_{i} = \frac{π}{2} - \frac{π}{6} = \frac{π}{3} (rad)$

Công suất tiêu thụ của mạch điện: $P = U I \cos φ = \frac{100}{\sqrt{2}} . \frac{2}{\sqrt{2}} . \cos \frac{π}{3} = 50 W$

Câu 13:

Cho các tia phóng xạ: α (tia alpha); β^- (tia bêta trừ); β⁺ (tia bêta cộng); $γ$ (tia gamma). Tia nào có bản chất là sóng điện từ?

A. Tia α.

B. Tia β^-.

C. Tia β⁺.

D. Tia $γ$

Xem đáp án

Đáp án D

Trong các tia thì tia $γ$ có bản chất là sóng điện từ.

Câu 14:

Vận tốc của 1 electron tăng tốc qua hiệu điện thế 105 V là

A. 0,4.10⁸ m/s.

B. 0,8.10⁸ m/s.

C. 1,2.10⁸ m/s.

D. 1,6.10⁸ m/s.

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: $|e| U = W_{d} = m_{0} c^{2} (\frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^{2}}{c^{2}}}}) \Rightarrow v = 1, {6.10}^{8} (m / s)$

Câu 15:

Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động 12V và có điện trở trong rất nhỏ, có điện trở ở mạch ngoài là R₁ = 3 $Ω$ , R₂ = 4 $Ω$ và R₃ = 5 $Ω$ . Công của nguồn điện sản ra trong 10 phút và công suất tỏa nhiệt ở điện trở R₂ lần lượt là

A. 3,6 kJ và 2,5 W.

B. 7,2 kJ và 4 W.

C. 9,6 kJ và 8 W.

D. 4,8 kJ và 4 W.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

$\{\begin{cases} R = R_{1} + R_{2} + R_{2} = 12 Ω \Rightarrow I = \frac{ξ}{R + r} = \frac{12}{12 + 0} = 1 A \\ A_{n g} = ξ I t = 12.1.10.60 = 7200 J \\ P_{R_{2}} = I^{2} R_{2} = 1^{2} .4 = 4 W \end{cases}$

Công thức tính trong đoạn mạch có dòng điện không đổi

− Định luật Ôm đối với mạch kín: $I = \frac{ξ}{R_{N} + r} (A)$ .

− Hiệu điện thế mạch ngoài: $U_{N} = I . R_{N} = ξ - I . r (V)$ .

− Công suất tiêu thụ mạch ngoài: $P_{N} = U I = I^{2} . R_{N} = \frac{U^{2}}{R_{N}} (W)$ .

− Công suất tiêu thụ nguồn: $P = ξ I (W)$ .

− Công sản sinh trên mạch ngoài: $A = P_{N} . t = U I t (J)$ .

− Công sản sinh trên nguồn: $A_{n g} = P t = ξ I t (J)$ .

Câu 16:

Một mạch dao động điện từ LC lý tưởng đang dao động với điện tích cực đại trên một bản cực của tụ điện là Q₀. Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 10⁻⁶s thì năng lượng từ trường lại bằng $\frac{Q_{0}^{2}}{4 C}$ . Tần số của mạch dao động là

A. 2,5.10⁷ Hz.

B. 10⁶ Hz.

C. 2,5.10⁵ Hz.

D. 10⁵ Hz.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $W_{t} = \frac{Q_{0}^{2}}{4 C} = \frac{W}{2} \Rightarrow q = \pm \frac{Q_{0}}{\sqrt{2}}$ .

Do đó: $Δ t = 10^{- 6} = \frac{T}{4} \Rightarrow T = {4.10}^{- 6} (s) \Rightarrow f = \frac{1}{T} = 2, {5.10}^{5} (H z)$

Câu 17:

Chất có thể cho quang phổ hấp thụ đám là

A. chất rắn, chất lỏng và chất khí.

B. chất rắn và chất lỏng.

C. chất rắn và chất khí.

D. chất lỏng và chất khí có áp suất bé.

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 18:

Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 $μ$ m. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 10 là

A. 4,5 mm.

B. 5,5 mm.

C. 4,0 mm.

D. 5,0 mm.

Xem đáp án

Đáp án A

Khoảng vân $i = \frac{λ D}{a} = 0, 5 mm$ .

Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 10 là

d = 9i = 4,5 mm.

Câu 19:

Một mạch điện xoay chiều RLC có $U_{R} = 10 V; U_{L} = 10 V; U_{C} = 34 V$ . Điện áp hai đầu đoạn mạch là

A. 26 V.

B. 36 V.

C. 47 V.

D. 56 V.

Xem đáp án

Đáp án A

Điện áp hai đầu đoạn mạch: $U = \sqrt{U_{R}^{2} + {(U_{L} - U_{C})}^{2}} = \sqrt{10^{2} + {(10 - 34)}^{2}} = 26 (V)$

Câu 20:

Một vật dao động điều hòa với biên độ A. Khi thế năng bằng n lần động năng thì li độ của vật

A. $x = \pm \frac{A}{\sqrt{1 + \frac{1}{n}}}$

B. $x = \pm \frac{A}{\sqrt{1 + n}}$

C. $x = \frac{A}{\sqrt{1 + n}}$

D. $x = \frac{A}{\sqrt{1 + \frac{1}{n}}}$

Xem đáp án

Đáp án A

Theo đề, thế năng bằng n lần động năng: $W_{t} = n W_{đ} \Rightarrow W_{đ} = \frac{W_{t}}{n}$

Cơ năng của vật dao động: $\Rightarrow \frac{1}{2} k A^{2} = (1 + \frac{1}{n}) \frac{1}{2} k x^{2} \Rightarrow x = \pm \frac{A}{\sqrt{1 + \frac{1}{n}}}$

Câu 21:

Đặt điện áp $u = U_{0} \cos (ω t - \frac{π}{6}) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là $i = I_{0} \sin (ω t - \frac{5 π}{12}) (A)$ . Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là

A. $\frac{1}{2}$

B. 1

C. $\frac{\sqrt{3}}{2}$

D. $\sqrt{3}$

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $\tan (φ_{u} - φ_{i}) = \tan \frac{π}{4} = \frac{Z_{L}}{R} = 1$

Câu 22:

Chọn phương án đúng

A. Tia tử ngoại có thể nhìn thấy.

B. Tia tử ngoại có tần số nhỏ hơn tần số ánh sáng trông thấy.

C. Tia tử ngoại không bị nước hấp thụ.

D. Tia tử ngoại dùng để chữa bệnh còi xương.

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 23:

Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình $u = a \cos (20 π t) (cm)$ với t tính bằng giây. Trong khoảng thời gian 2 s, sóng này truyền đi được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng?

A. 20.

B. 40.

C. 10.

D. 30.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $T = \frac{2 π}{20 π} = 0, 1 (s)$ → vận tốc truyền sóng: $v = \frac{λ}{T} = 10 λ$

Trong thời gian 2s, sóng truyền được quãng đường là: $s = v t = 10 λ .2 = 20 λ$ .

Câu 24:

Chiếu lần lượt hai bức xạ điện từ có bước sóng $λ_{1}$ và $λ_{2}$ với $λ_{2} = 2 λ_{1}$ vào một tấm kim loại thì tỉ số động năng ban đầu cực đại của quang electron bứt ra khỏi kim loại là 9. Giới hạn quang điện của kim loại là $λ_{0}$ . Tỉ số $\frac{λ_{0}}{λ_{1}}$ bằng

A. $\frac{16}{9}$

B. 2

C. $\frac{16}{7}$

D. $\frac{8}{7}$

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $\frac{W_{1}}{W_{2}} = 9 \Leftrightarrow \frac{ε_{1} - A}{ε_{2} - A} = 9 \Leftrightarrow \frac{\frac{1}{λ_{1}} - \frac{1}{λ_{0}}}{\frac{1}{λ_{2}} - \frac{1}{λ_{0}}} = 9$

Đặt $λ_{1} = 1 \Rightarrow λ_{2} = 2 \Rightarrow \frac{1}{λ_{0}} = \frac{7}{16}$ $\Rightarrow λ_{0} = \frac{16}{7} \Rightarrow \frac{λ_{0}}{λ_{1}} = \frac{16}{7}$

Câu 25:

Khi mắc tụ điện có điện dung C₁ với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng $λ_{1} = 60 m$ . Khi mắc tụ điện có điện dung C₂ với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng $λ_{2} = 80 m$ . Khi mắc nối tiếp C₁ và C₂ với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng là

A. 48 m.

B. 70 m.

C. 100 m.

D. 140 m.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có $λ = c . T = c .2 π \sqrt{L C} \Rightarrow λ ~ \sqrt{C}$ . Do đó khi mắc nối tiếp C₁ và C₂ với cuộn cảm L thì

$\frac{1}{C} = \frac{1}{C_{1}} + \frac{1}{C_{2}} \Rightarrow \frac{1}{λ^{2}} = \frac{1}{λ_{1}^{2}} + \frac{1}{λ_{2}^{2}} \Rightarrow λ = \frac{λ_{1} λ_{2}}{\sqrt{λ_{1}^{2} + λ_{2}^{2}}} = 48 m$

Bài toán liên quan đến tính bước sóng máy thu

− Bước sóng: $λ = v . T = v .2 π \sqrt{L C} \Rightarrow λ ~ \sqrt{L} ~ \sqrt{C}$ .

− Ghép n tụ song song: $C_{b} = C_{1} + C_{2} + ... + C_{n} \Rightarrow λ^{2} = λ_{1}^{2} + λ_{2}^{2} + ...$

− Ghép n tụ nối tiếp: $\frac{1}{C_{b}} = \frac{1}{C_{1}} + \frac{1}{C_{2}} + ... + \frac{1}{C_{n}} \Rightarrow \frac{1}{λ^{2}} = \frac{1}{λ_{1}^{2}} + \frac{1}{λ_{2}^{2}} + ...$

Câu 26:

Xác định vectơ cường độ điện trường tại M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10^-8 C một khoảng 3 cm.

A. 2.10⁵ V/m.

B. 4.10⁵ V/m.

C. 6.10⁵ V/m.

D. 8.10⁵ V/m.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có q > 0 nên vectơ E có gốc đặt tại M, chiều đi ra xa điện tích q

Độ lớn: $E = k \frac{|q|}{ε r^{2}} = {9.10}^{9} . \frac{{2.10}^{- 8}}{1.0, 03^{2}} = {2.10}^{5} (V / m)$ .

Cường độ điện trường do một điện tích điểm gây ra:

− $\vec{E_{M}}$ có phương nằm trên đường thẳng nối điện tích điểm Q với điểm M, chiều đi ra nếu Q dương, có chiều đi vào nếu Q âm.

− Độ lớn $E_{M} = k \frac{|Q|}{ε r_{M}^{2}}$ .

Câu 27:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với chu kì 0,4 s. Khi vật ở vị trí cân bằng lò xo dài 44 cm. Lấy g = π² (m/s²). Chiều dài tự nhiên của lò xo là

A. 36 cm.

B. 40 cm.

C. 42 cm.

D. 38 cm.

Xem đáp án

Đáp án B

Tốc độ góc: $ω = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{0, 4} = 5 π (rad/s)$ .

Độ giãn lò xo tại vị trí cân bằng: $Δ l_{0} = \frac{m g}{k} = \frac{g}{ω^{2}} = \frac{π^{2}}{{(5 π)}^{2}} = 0, 04 (m) = 4 (cm)$ .

Khi vật ở vị trí cân bằng, chiều dài của lò xo: $l = l_{0} + Δ l_{0} \Rightarrow l_{0} = l - Δ l_{0} = 44 - 4 = 40 (cm)$

Câu 28:

Bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 10^-9m đến 4.10^-7m thuộc loại nào trong các loại sóng dưới đây

A. Ánh sáng nhìn thấy.

B. Tia hồng ngoại.

C. Tia tử ngoại.

D. Tia X.

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 29:

Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 phần tử mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là

A. 0,2 A.

B. 0,3 A.

C. 0,15 A.

D. 0,05 A.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $R = \frac{U}{0, 25}; Z_{L} = \frac{U}{0, 5}; Z_{C} = \frac{U}{0, 2}$ .

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch:

$I = \frac{U}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{U}{\sqrt{\frac{U^{2}}{0, 25^{2}} + {(\frac{U}{0, 5} - \frac{U}{0, 2})}^{2}}} = 0, 2 (A)$

Câu 30:

Một lò xo nhẹ có đầu trên cố định, đầu dưới treo một vật nặng. Tại vị trí cân bằng, lò xo dãn 4 cm. Lấy g = 9,8 m/s². Kéo vật (theo phương thẳng đứng) xuống dưới vị trí cân bằng 2 cm rồi buông nhẹ. Độ lớn gia tốc của vật lúc vừa buông ra là

A. 4,9 m/s².

B. 49,0 m/s².

C. 4,90 cm/s².

D. 49,0 cm/s².

Xem đáp án

Đáp án A

Độ biến dạng ở vị trí cân bằng: $Δ l_{0} = \frac{m g}{k} = \frac{g}{ω^{2}} \Rightarrow ω^{2} = \frac{g}{Δ l_{0}}$

Khi kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng 2 cm rồi thả nhẹ (v = 0) thì vị trí đó là biên độ $\Rightarrow A = 2 (c m)$ và gia tốc tại vị trí này cực đại: $a_{\max} = ω^{2} A = \frac{g}{Δ l_{0}} A = \frac{9, 8}{0, 04} .0, 02 = 4, 9 ({m/s}^{2})$

Lưu ý:

Đối với con lắc lò xo thẳng đứng cần chú ý độ biến dạng ở vị trí cân bằng: $Δ l_{0} = \frac{m g}{k} = \frac{g}{ω^{2}}$ .

Từ công thức độ biến dạng của lò xo xác định được tần số góc $ω$

→ Chu kì của con lắc: $T = \frac{2 π}{ω}$ .

→ Vận tốc cực đại: $v_{\max} = ω A$ .

→ Gia tốc cực đại: $a_{\max} = ω^{2} A$ .

Câu 31:

Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình $u = a \cos 20 π t$ (cm) với t tính bằng giây. Trong khoảng thời gian 2 s, sóng này truyền đi được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng?

A. 30.

B. 10.

C. 40.

D. 20.

Xem đáp án

Đáp án D

Chu kì dao động của sóng là: $T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{20 π} = 0, 1 (s)$ .

Ta có: 2 s = 20 T. Trong 1T chu kì sóng truyền được là 1 $λ$ → 20T truyền được 20 $λ$ .

Câu 32:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình $x = 4 \cos (\frac{2 π}{3} t) (cm)$ . Kể từ t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2011 tại thời điểm

A. 3015 s.

B. 6030 s.

C. 3016 s.

D. 6031 s.

Xem đáp án

Đáp án C

Lúc t = 0, x₀ = 4cm, v₀ = 0. Khi vật đi qua x = -2 cm tức là chất điểm chuyển động tròn đều qua vị trí M₁ và M₂.

Khi quay hết 1 vòng (1 chu kì) thì qua vị trí x = -2 cm là 2 lần.

Qua lần thứ 2011 là phải quay được 1005 vòng rồi đi từ M₀ đến M₁

Góc quét: $Δ φ = 1005.2 π + \frac{2 π}{3} \Rightarrow Δ t = \frac{Δ φ}{ω} = 3016 s$

Câu 33:

Bắn hạt α vào hạt nhân $_{7}^{14} N$ đứng yên có phản ứng: $_{7}^{14} N +_{2}^{4} α \overset{}{\to}_{8}^{17} O + p$ . Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số tốc độ của hạt nhân ôxi và tốc độ hạt α là

A. $\frac{2}{9}$

B. $\frac{3}{4}$

C. $\frac{17}{81}$

D. $\frac{4}{21}$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

$m_{α} \vec{v_{α}} + m_{p} \vec{v_{p}} \vec{v_{O}} = \vec{v_{p}} = \frac{m_{α}}{m_{α} + m_{p}} \vec{v_{α}} = \frac{4}{17 + 1} \vec{v_{α}} = \frac{2}{9} \vec{v_{α}}$

Quan hệ vectơ vận tốc

Nếu cho ${\vec{v}}_{C} = a {\vec{v}}_{D} \cup {\vec{v}}_{C} = a {\vec{v}}_{A}$ thay trực tiếp vào định luật bảo toàn động lượng $m_{A} {\vec{v}}_{A} = m_{C} {\vec{v}}_{C} + m_{D} {\vec{v}}_{D}$ để biểu diễn ${\vec{v}}_{C}, {\vec{v}}_{D}$ theo ${\vec{v}}_{A}$ và lưu ý: $W = \frac{m v^{2}}{2} \Rightarrow {(m v)}^{2} = 2 m W$ . Biểu diễn W_C và W_D theo W_A rồi theo vào công thức: $Δ E = W_{C} + W_{D} - W_{A}$ và từ đây sẽ giải quyết được 2 bài toán:

− Cho W_A tính ΔE

− Cho ΔE tính W_A

Ví dụ: Hạt A có động năng W_A bắn vào một hạt nhân B đứng yên, gây ra phản ứng A+B→C+D và không sinh ra bức xạ $γ$ . Vectơ vận tốc hạt C gấp k lần vectơ vận tốc hạt D. Bỏ qua hiệu ứng tương đối tính. Tính động năng của hạt C và hạt D.

$m_{A} {\vec{v}}_{A} = m_{C} {\vec{v}}_{C} + m_{D} {\vec{v}}_{D} \overset{{\vec{v}}_{C} = {\vec{v}}_{D}}{\to} \{\begin{cases} {\vec{v}}_{D} = \frac{m_{A} {\vec{v}}_{A}}{k m_{C} + m_{D}} \Rightarrow v_{D}^{2} = \frac{2 m_{A} W_{A}}{{(k m_{C} + m_{D})}^{2}} \\ {\vec{v}}_{C} = \frac{m_{A} {\vec{v}}_{A}}{k m_{C} + m_{D}} \Rightarrow v_{C}^{2} = \frac{2 m_{A} W_{A}}{{(k m_{C} + m_{D})}^{2}} \end{cases}$

$\Rightarrow \{\begin{cases} W_{C} = \frac{1}{2} m_{C} v_{C}^{2} = k^{2} \frac{m_{C} m_{A} W_{A}}{{(k m_{C} + m_{D})}^{2}} \\ W_{D} = \frac{1}{2} m_{D} v_{D}^{2} = \frac{m_{D} m_{A} W_{A}}{{(k m_{C} + m_{D})}^{2}} \end{cases}$

Năng lượng phản ứng hạt nhân: $Δ E = (\frac{k^{2} m_{C} m_{A}}{{(k m_{C} + m_{D})}^{2}} + \frac{m_{D} + m_{A}}{{(k m_{C} + m_{D})}^{2}} W_{A})$

+ Cho W_A tính được ΔE

+ Cho ΔE tính được W_A

Câu 34:

Một khung dây hình vuông cạnh 5 cm đặt trong từ truờng đều có cảm ứng từ B = 8.10^-4 T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10^-6 Wb. Tính góc hợp giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của hình vuông đó.

A. α = 0°.

B. α = 30°.

C. α = 60°.

D. α = 90°.

Xem đáp án

Đáp án C

$Φ = B S \cos (\vec{n}; \vec{B}) = 10^{- 6} = {8.10}^{- 4} .0, 05^{2} . \cos α \Rightarrow α = 60 °$

Câu 35:

Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử Hiđrô, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của electron trên quỹ đạo K và tốc độ của electron trên quỹ đạo M bằng

A. 9.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Xem đáp án

Đáp án C

Áp dụng: $\frac{v_{n_{K}}}{v_{n_{M}}} = \frac{n_{M}}{n_{K}} = \frac{3}{1}$

Câu 36:

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang, vật có khối lượng m dao động điều hòa với biên độ A. Khi vật đến vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng thì một vật nhỏ khác có cùng khối lượng m rơi thẳng đứng và dính chặt vào m. Khi đó hai vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ

A. $\frac{\sqrt{5}}{4} A$

B. $\frac{\sqrt{14}}{4} A$

C. $\frac{\sqrt{7}}{3} A$

D. $\frac{\sqrt{5}}{2 \sqrt{2}} A$

Xem đáp án

Đáp án B

Cơ năng của con lắc $E = E_{d} = E_{t}$ , kết hợp với giả thiết $E_{t} = E_{d} \Rightarrow x = \pm \frac{A \sqrt{2}}{2}$ .

Từ vị trí này vật có tốc độ $v = \frac{ω A}{2}$ .

Sau va chạm con lắc mới tiếp tục dao động điều hòa với tần số góc $ω^{'} = \sqrt{\frac{k}{m + m}} = \frac{ω}{2}$ .

Quá trình va chạm động lượng theo phương nằm ngang của hệ được bảo toàn $m v = (m + m) V_{0} \Rightarrow V_{0} = \frac{v}{2} = \frac{ω A}{2}$ .

Biên độ dao động mới của con lắc $A^{'} = \sqrt{{(\frac{A \sqrt{3}}{2})}^{2} + (\frac{v_{0}}{ω^{'}})} = \frac{\sqrt{14}}{4} A$

Câu 37:

Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức $u = U_{0} \cos (\frac{2 π}{T} t)$ . Tính từ thời điểm t = 0 s, thời điểm lần thứ 2014 mà u = 0,5U₀ và đang tăng là

A. $12089. \frac{T}{6}$

B. $12055. \frac{T}{6}$

C. $12059. \frac{T}{6}$

D. $12083. \frac{T}{6}$

Xem đáp án

Đáp án D

Vị trí xuất phát của pha dao động: $φ_{0} = 0$ .

Vị trí u = 0,5U₀ và đang tăng (v > 0) thì vị trí cần qua có pha là: $φ = - \frac{π}{3}$ .

Như vậy: 1 chu kì (1 vòng) vật qua vị trí cần tìm 1 lần.

2013 T vật qua vị trí cần tìm 2013 lần.

1 lần còn lại vật quay một góc $α$ (như trên vòng tròn lượng giác).

Từ vòng tròn lượng giác: $α = 2 π - \frac{π}{3} = \frac{5 π}{3} (rad)$ .

Thời gian quay hết $α = \frac{5 π}{3} (rad)$ là: $Δ t = \frac{α}{ω} = \frac{T}{2 π} \frac{5 π}{3} = \frac{5 T}{6}$ .

Thời gian cần tìm: $t_{2014} = 2013 T + \frac{5 T}{6} = \frac{12083 T}{6}$ .

Câu 38:

Trong thí nghiệm Y−âng, chiều đồng thời hai bức xạ có bước sóng $λ_{1} = 0, 4 μ m$ và $λ_{2} = 0, 6 μ m$ . Trên màn quan sát, gọi M và N là hai điểm nằm ở hai phía so với vân trung tâm mà M là vị trí của vân sáng bậc 11 của bức xạ $λ_{1}$ ; N là vị trí vân sáng bậc 13 của bức xạ $λ_{2}$ . Số vân sáng quan sát được trên đoạn MN là

A. 43 vân.

B. 40 vân.

C. 42 vân.

D. 48 vân.

Xem đáp án

Đáp án A

Xét tỉ số $\frac{i_{2}}{i_{1}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{0, 6}{0, 4} = 1, 5$ .

- Vị trí M là vân sáng thứ 11 của bức xạ $λ_{1} \Rightarrow x_{M} = 11. i_{1} = 11. \frac{i_{2}}{1, 5} = 7, 3. i_{2}$

- Vị trí N là vân sáng thứ 13 của bức xạ $λ_{2} \Rightarrow x_{N} = - 13. i_{2} = - 11.1, 5. i_{1} = - 16, 5. i_{1}$

(do M, N nằm ở hai phía so với vân trung tâm nên x_M , x_N trái dấu) $\Rightarrow \{\begin{cases} - 16, 5 \leq k_{M} \leq 11 \\ - 13 \leq k_{N} \leq 7, 3 \end{cases}$

→ Trên đoạn MN có 28 vân sáng của mỗi bức xạ $λ_{1}$ và có 21 vân sáng của bức xạ $λ_{2}$ .

- Xác định số vân sáng trùng nhau, mỗi vị trí trùng nhau được tính là một vân sáng.

Để hai vân trùng nhau thì $x_{1} = x_{2} \Leftrightarrow \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{3}{2}$

Từ O đến N sẽ có 4 vị trí trùng nhau, từ O đến M sẽ có 2 vị trí trùng nhau.

Số vân sáng quan sát được là

21 + 28 – 6 = 43.

Câu 39:

Ở mặt nước có hai nguồn sóng cơ A và B cách nhau 15 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước. Điểm M nằm trên AB, cách trung điểm O là 1,5 cm, là điểm gần O nhất luôn dao động với biên độ cực đại. Trên đường tròn tâm O, đường kính 20 cm, nằm ở mặt nước có số điểm luôn dao động với biên độ cực đại là

A. 18.

B. 16.

C. 32.

D. 17.

Xem đáp án

Đáp án A

Sóng tại M có biến độ cực đại khi: $d_{2} - d_{1} = k λ$ .

Ta có: $d_{1} = \frac{15}{2} + 1, 5 = 9 cm; d_{2} = \frac{15}{2} - 1, 5 = 6 cm$ .

Khi đó: $d_{2} - d_{1} = 3$ . Với điểm M gần O nhất chọn k = 1. Khi đó, ta có: $λ = 3 c m$ .

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB là:

$- S_{1} S_{2} \leq d_{2} \leq S_{1} S_{2} \Leftrightarrow - 15 \leq k λ \leq 15 \Leftrightarrow - 5 \leq k \leq 5$

Vậy số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường tròn tâm O, bán kính 20 cm là: $n = 10 x^{2} - 2 = 18$ cực đại (ở đây A và B là hai cực đại, do đó chỉ có 8 đường cực đại cắt đường tròn tại 2 điểm, 2 điểm cực đại tại A và B tiếp xúc với đường tròn).

Câu 40:

Mạch điện xoay chiều nối tiếp AMB có tần số 50Hz. AM chứa L và $R = 50 \sqrt{3} Ω$ . MB chứa tụ điện $C = \frac{10^{- 4}}{π} F$ . Điện áp u_AM lệch pha $\frac{π}{3}$ so với u_AB. Giá trị của L là

A. $\frac{3}{π} H$

B. $\frac{1}{π} H$

C. $\frac{1}{2 π} H$

D. $\frac{2}{π} H$

Xem đáp án

Đáp án C

Cách 1: Ta có: $φ_{A M / i} + φ_{i / A B} = \frac{π}{3}$ .

Lấy tan hai vế ta được:

$\frac{\tan φ_{A M / i} + \tan φ_{i / A B}}{1 - \tan φ_{A M / i} . \tan φ_{i / A B}} = \sqrt{3} \Leftrightarrow \frac{\frac{Z_{L}}{R} + \frac{Z_{C} - Z_{L}}{R}}{1 - \frac{Z_{L} (Z_{C} - Z_{L})}{R^{2}}} = \sqrt{3} \Leftrightarrow Z_{C} R = \sqrt{3} (R^{2} - Z_{L} Z_{C} + Z_{L}^{2})$

Thay số và giải phương trình ta được $Z_{L} = 50 Ω \Rightarrow L = \frac{1}{2 π} H$ .

Cách 2: Dùng giản đồ vectơ

Ta có $Z_{C} = \frac{R \sqrt{3}}{2}$

$\Rightarrow$ Tam giác ${OU}_{AM} U_{AB}$ là tam giác đều

$\Rightarrow Z_{L} = \frac{Z_{C}}{2} = 50 Ω \Rightarrow L = \frac{1}{2 π} (H)$ .

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022

Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 11)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan