40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 14)

Câu 1:

Một vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì

A. động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn bằng 0.

B. khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vectơ vận tốc và gia tốc của vật luôn ngược dấu.

C. khi vật ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng.

D. thế năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí cân bằng.

Xem đáp án

Đáp án A

Câu A đúng vì động năng phụ thuộc vào vận tốc mà vận tốc đạt giá trị cực đại khi ở vị trí cân bằng (x = 0) nên gia tốc $|a| = ω^{2} x = 0.$

Câu B sai vì đi từ vị trí cân bằng ra biên: vectơ gia tốc hướng về vị trí cân bằng còn vectơ vận tốc hướng ra biên nên vectơ vận tốc và gia tốc ngược dấu.

Câu C sai vì khi vật ở vị trí $|x| = \pm \frac{A \sqrt{2}}{2}$ thì động năng bằng thế năng.

Câu D sai vì thế năng đạt giá trị cực đại khi ở vị trí biên.

Câu 2:

Cảm giác về âm phụ thuộc những yếu tố nào sau đây?

A. Nguồn âm và môi trường truyền âm.

B. Nguồn âm và tai người nghe.

C. Môi trường truyền âm và tai người nghe.

D. Tai người nghe và thần kinh thính giác.

Xem đáp án

Đáp án B

Cảm giác âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe.

Câu 3:

Khi hoạt động, máy phát điện xoay chiều ba pha tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số lần lượt là e₁, e₂ và e₃. Hệ thức nào sau đây đúng?

A. $e_{1} + e_{2} + 2 e_{3} = 0.$

B. $e_{1} + e_{2} = e_{3} .$

C. $e_{1} + e_{2} + e_{3} = 0.$

D. $2 e_{1} + 2 e_{2} = e_{3} .$

Xem đáp án

Đáp án C

Với máy phát điện xoay chiều ba pha, ta luôn có $e_{1} + e_{2} + e_{3} = 0.$

Câu 4:

Biên độ của dao động cơ tắt dần

A. không đổi theo thời gian.

B. tăng dần theo thời gian.

C. giảm dần theo thời gian.

D. biến thiên điều hòa theo thời gian.

Xem đáp án

Đáp án C

Biên độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian.

Câu 5:

Một người quan sát thấy một cánh hoa trên hồ nước nhô lên 5 lần trong khoảng thời gian 20 s. Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng kế tiếp là 8 m. Tốc độ truyền sóng trên mặt hồ là

A. 4,0 m/s.

B. 3,2 m/s.

C. 1,6 m/s.

D. 2,0 m/s.

Xem đáp án

Đáp án C

Chu kì: $T = \frac{20}{5 - 1} = 5 s$

Khoảng cách hai đỉnh kế tiếp: $λ = 8 m \Rightarrow v = \frac{λ}{T} = \frac{8}{5} = 1, 6 (m / s) .$

Câu 6:

Bức xạ điện từ có

A. bước sóng càng ngắn thì càng dễ quan sát hiện tượng giao thoa của chúng.

B. bước sóng càng dài thì khả năng đâm xuyên càng yếu.

C. tần số càng nhỏ thì càng dễ làm phát quang các chất.

D. tần số càng lớn thì khả năng ion hóa càng yếu.

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 7:

Trong các yếu tố sau đây: I. Khả năng đâm xuyên; II. Tác dụng phát quang; III. Giao thoa ánh sáng; IV. Tán sắc ánh sáng; V. Tác dụng ion hóa. Những yếu tố biểu hiện tính chất hạt của ánh sáng là

A. I, II, IV.

B. II, IV, V.

C. I, III, V.

D. I, II, V.

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 8:

Một dải sóng điện từ trong chân không có tần số từ 4,0.10¹⁴Hz đến 7,5.10¹⁴Hz Biết vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10⁸ m/s. Dải sóng trên thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ?

A. Vùng tia Rơnghen.

B. Vùng tia tử ngoại.

C. Vùng ánh sáng nhìn thấy.

D. Vùng tia hồng ngoại.

Xem đáp án

Đáp án C

Dải sóng trên thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy

$(λ_{1} = {3.10}^{8} / 4, {0.10}^{14} = 0, 75 μ m, λ_{1} = {3.10}^{8} / 7, {5.10}^{14} = 0, 75 μ m) .$

Câu 9:

Theo định nghĩa về đơn vị khối lượng nguyên tử thì 1 u bằng

A. khối lượng của một nguyên tử Hiđrô ${}_{1}^{1}H .$

B. khối lượng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon ${}_{6}^{12}C .$

C. 1/12 khối lượng hạt nhân nguyên tử của đồng vị Cacbon ${}_{6}^{12}C .$

D. 1/12 khối lượng của đồng vị nguyên tử Oxi.

Xem đáp án

Đáp án C

1 u bằng 1/12 khối lượng hạt nhân nguyên tử của đồng vị cacbon ${}_{6}^{12}C .$

Câu 10:

Hai con lắc đơn có cùng độ dài, cùng biên độ dao động có khối lượng lần lượt m₁ và m₂. Nếu m₁= 2m₂ thì chu kì và cơ năng dao động của chúng liên hệ

A. $T_{1} = T_{2}; W_{1} = W_{2} .$

B. $T_{2} = 2 T_{1}; W_{1} = W_{2} .$

C. $T_{1} = T_{2}; W_{1} > W_{2} .$

D. $T_{1} = T_{2}; W_{1} < W_{2} .$

Xem đáp án

Đáp án C

Chu kì của con lắc đơn: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} .$

Cơ năng của con lắc đơn: $W = \frac{1}{2} m ω^{2} S_{0}^{2} = \frac{1}{2} m \frac{g}{l} l^{2} α^{2} = \frac{1}{2} m g l α^{2} .$

Chu kì không phụ thuộc vào khối lượng nên $T_{1} = T_{2} .$

Cơ năng tỉ lệ thuận với m nên $m_{1} = 2 m_{2} \Rightarrow W_{1} = 2 W_{2} .$

Câu 11:

Cho $m_{C} = 12, 00000 u; m_{p} = 1, 00728 u;$ $m_{n} = 1, 00867 u; 1 u = 1, {66058.10}^{- 27} k g;$ $1 e V = 1, {6.10}^{- 19} J; c = {3.10}^{8} m/s.$ Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt là

A. 72,7 MeV.

B. 89,4 MeV.

C. 44,7 MeV.

D. 8,94 MeV.

Xem đáp án

Đáp án B

${}_{6}^{12}C$ Có: 6 prôtôn và 6 nơtrôn $\Rightarrow W_{l k} = Δ m c^{2} = (6 m_{p} + 6 m_{n} - m_{c}) c^{2} = 89, 4 (M e V) .$

Câu 12:

Máy tăng thế có số vòng của hai cuộn dây là 1000 vòng và 500 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện 110 V – 50 Hz. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là

A. 220 V – 100 Hz.

B. 55 V – 25 Hz.

C. 220 V – 50 Hz.

D. 55 V – 50 Hz.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} \Leftrightarrow \frac{110}{U_{2}} = \frac{500}{1000} \Rightarrow U_{2} = 220 V .$

Máy biến thế không làm thay đổi tần số nên điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là 220V – 50Hz

Câu 13:

Một nguồn điện có suất điện động 6V, điện trở trong 2 $Ω$ mắc với mạch ngoài là một biến trở R để tạo thành một mạch kín. Giá trị của R để công suất tiêu thụ của mạch ngoài bằng 4 $Ω$ là

A. 4 $Ω$ hoặc 1 $Ω$ .

B. 3 $Ω$ hoặc 6 $Ω$ .

C. 7 $Ω$ hoặc 1 $Ω$ .

D. 5 $Ω$ hoặc 2 $Ω$ .

Xem đáp án

Đáp án A

Công suất mạch ngoài: $P_{R} = I^{2} R = {(\frac{ξ}{R + r})}^{2} R \to_{r = 2; ξ = 6}^{P_{R} = 4} [\begin{array}{l} R = 4 (Ω) \\ R = 1 (Ω) \end{array}$

Câu 14:

Trong thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại dụng cụ nào được sử dụng

A. Quang trở.

B. Tế bào quang điện.

C. Pin điện nhiệt.

D. Pin quang điện.

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 15:

Khung dây tròn đặt trong không khí bán kính 30 cm có 100 vòng dây. Cường độ dòng điện qua khung dây là $\frac{0, 3}{π} A .$ Độ lớn cảm ứng từ tại tâm khung dây là

A. ${4.10}^{- 5} T .$

B. $2 {.10}^{- 5} T .$

C. $6, {28.10}^{- 5} T .$

D. $9, {42.10}^{- 5} T .$

Xem đáp án

Đáp án B

$B = 2 π {.10}^{- 7} N \frac{I}{r} = 2 π {.10}^{- 7} .100 \frac{0, 3 / π}{0, 3} = {2.10}^{- 5} (T)$

Câu 16:

Tính năng lượng liên kết của ${}_{6}^{12}C .$ Cho biết khối lượng của nơtrôn tự do là 939,6 MeV/c², của prôtôn tự do là 938,3MeV/c² và của electron là 0,511 MeV/c². Cho biết 1 u = 931,5 MeV/c².

A. 92,47 MeV.

B. 62,4 MeV.

C. 65,5 MeV.

D. 86,48 MeV.

Xem đáp án

Đáp án A

Nguyên tử ${}_{6}^{12}C$ có 6 prôtôn $\Rightarrow$ có 6 electrôn, 6 nơtrôn.

Khối lượng nguyên tử ${}^{12}C = 12 u = 12.931, 5 = 1178 M e V / c^{2} .$

Khối lượng hạt nhân ${}_{6}^{12}C$ là: $m = 1178 - 6. m_{e} = 1178 - 6.0, 511 = 11174, 934 M e V / c^{2} .$

Năng lượng liên kết của C¹² là: $Δ E = Δ m . c^{2} = 6.939, 6 + 6.938, 3 - 11174, 934 = 92, 466 M e V .$

Câu 17:

Một nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc, có công suất 1W, trong mỗi giây phát ra $2, {5.10}^{19}$ phôtôn. Bức xạ do đèn phát ra là bức xạ

A. màu đỏ.

B. hồng ngoại.

C. tử ngoại.

D. màu tím.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có số phôtôn ánh sáng phát ra trong một giây:

$\begin{array}{l} N = \frac{P}{ε} \Rightarrow ε = \frac{P}{N} = \frac{1}{2, {5.10}^{19}} = {4.10}^{- 20} (J) . \\ \Rightarrow λ = \frac{h c}{ε} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{{4.10}^{- 20}} = 4, 97 μ m . \end{array}$

Bức xạ do nguồn phát ra là bức xạ hồng ngoại

Câu 18:

Một tụ điện xoay có điện dung thay đổi theo hàm số bậc nhất của góc quay giữa các bản tụ. Tụ có giá trị điện dung C biến đổi từ $C_{1} = 10 p F$ đến $C_{2} = 490 p F$ ứng với góc quay của các bản tụ là α tăng dần từ 0^o đến 180^o. Tụ điện được mắc với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm $L = 2 μ H$ để làm thành mạch dao động ở lối vào của một máy thu vô tuyến điện. Để bắt được sóng vô tuyến có bước sóng 19,2 m thì phải xoay các bản tụ một góc α xấp xỉ là bao nhiêu tính từ vị trí điện dung C bé nhất?

A. 19,1^o

B. 17,5^o

C. 51,9^o

D. 15,7^o

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có $λ = 2 π \sqrt{L C} \Rightarrow C = \frac{λ^{2}}{{(2 π c)}^{2} L} = 51, 93 p F$

Lại có: $C_{0} = C_{1} = 10 p F, k = \frac{C_{2} - C_{1}}{180^{0}} = \frac{8}{3} \Rightarrow C = 10 + \frac{8}{3} α$

Do đó $α = \frac{51, 93 - 10}{8 / 3} \approx 15, 7.$

Câu 19:

Một vật có khối lượng 50 g, dao động điều hòa với biên độ 4 cm và tần số góc 3 rad/s. Động năng cực đại của vật là

A. 7,2 J.

B. ${3.6.10}^{- 4} J .$

C. $7, {2.10}^{- 4} J .$

D. 3,6 J.

Xem đáp án

Đáp án B

Động năng cực đại của vật = cơ năng của vật:

$W_{đ \max} = W = \frac{1}{2} k A^{2} = \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} = \frac{1}{2} .0, 05.3. {(0, 04)}^{2} = 3, {6.10}^{- 4} (J)$

Cơ năng của vật dao động điều hòa bằng tổng động năng và thế năng

$W = W_{đ} + W_{t} = \frac{1}{2} k A^{2} = \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} (J) .$

Cơ năng luôn là hằng số và là đại lượng bảo toàn.

Thế năng của con lắc lò xo: $W_{t} = \frac{1}{2} k x^{2} (J)$ là đại lượng biến thiên theo thời gian với tần số $ω^{'} = 2 ω .$

Động năng của con lắc lò xo: $W_{đ} = \frac{1}{2} m v^{2} (J)$ là đại lượng biến thiên theo thời gian với tần số $ω^{'} = 2 ω .$

Câu 20:

Một máy phát điện xoay chiều với khung dây có 500 vòng, từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 0,2 mWb, tốc độ góc của khung dây là 3000 vòng/phút. Biên độ của suất điện động là

A. 62,8 V.

B. 47,1 V.

C. 15,7 V.

D. 31,4 V.

Xem đáp án

Đáp án D

Tần số: $f = n p = \frac{3000}{60} = 50 (Hz) .$ $\Rightarrow ω = 2 π f = 2 π .50 = 100 π (rad / s) .$

Biên độ suất điện động:

$E_{0} = ω N B S = ω N ϕ_{0} = 100 π .500.0, {2.10}^{- 3} = 10 π \approx 31, 42 (V) .$

− Nếu lúc ban đầu pháp tuyến của khung dây $\vec{n}$ hợp với cảm ứng từ $\vec{B}$ một góc $φ$ thì từ thông gửi qua N vòng dây có biểu thức: $ϕ = N B S \cos (ω t + φ) (Wb) .$

− Suất điện động xoay chiều trong cuộn dây là: $e = - ϕ^{'} = ω N B S \sin (ω t + φ) (V) .$

+ Từ thông cực đại: $ϕ_{0} = N B S \cos (Wb) .$

+ Biên độ cực đại của suất điện động: $E_{0} = ω N B S (V) .$

+ Suất điện động hiệu dụng: $E = \frac{E_{0}}{\sqrt{2}} (V) .$

Câu 21:

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quang phổ vạch phát xạ?

A. Quang phổ vạch phát xạ bao gồm một hệ thống những vạch màu riêng rẽ nằm trên một nền tối.

B. Quang phổ vạch phát xạ bao gồm một hệ thống những dải màu biến thiên liên tục nằm trên một nền tối.

C. Mỗi nguyên tố hóa học ở những trạng thái khí hay hơi nóng sáng dưới áp suất thấp cho một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.

D. Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau là rất khác nhau về số lượng các vạch, về bước sóng (tức là vị trí các vạch) và cường độ sáng của các vạch đó.

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 22:

Khi tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp ba thì lực tương tác giữa chúng

A. tăng lên gấp đôi.

B. giảm đi một nửa.

C. giảm đi bốn lần.

D. không thay đổi.

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: $\{\begin{cases} F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{r^{2}} \\ F^{'} = k \frac{|3 q_{1} 3 q_{2}|}{{(3 r)}^{2}} = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{r^{2}} \end{cases} \Rightarrow F^{'} = F$

Câu 23:

Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ

A. tăng theo thời gian theo định luật hàm số mũ.

B. giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ.

C. tỉ lệ thuận với thời gian.

D. tỉ lệ nghịch với thời gian.

Xem đáp án

Đáp án B

Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ.

Câu 24:

Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 320 nm vào bề mặt Catôt của một tế bào quang điện làm bằng Xesi có giới hạn quang điện là $λ_{0} = 660 (n m) .$ Hiệu điện thế hãm của nó có giá trị là

A. 0,3 V.

B. 1,9 V.

C. 2 V.

D. 3 V.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

$\begin{array}{l} ε = A + e . U_{h} \Rightarrow \frac{h c}{λ} = \frac{h c}{λ_{0}} + e . U_{h} \\ \Rightarrow U_{h} = \frac{h c}{e} (\frac{1}{λ} - \frac{1}{λ_{0}}) \\ = \frac{{6.625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{1, {6.10}^{- 19}} (\frac{1}{{320.10}^{- 9}} - \frac{1}{{660.10}^{- 9}}) \\ = 2 V . \end{array}$

Sử dụng công thức Anh−xtanh :

$ε = A + e . U_{h} \Rightarrow \frac{h c}{λ} = \frac{h c}{λ_{0}} + e . U_{h} \Rightarrow U_{h} = \frac{h c}{e} (\frac{1}{λ} - \frac{1}{λ_{0}}) .$

Câu 25:

Một người cận thị lớn tuổi chỉ còn nhìn thấy rõ các vật trong khoảng cách mắt 50 cm $\div$ 200/3 cm. Để nhìn xa vô cùng không điều tiết người này phải đeo kính có độ tụ D₁, còn để đọc được sách khi đặt gần mắt nhất, cách mắt 25 cm thì phải đeo kính có độ tụ D₂. Coi kính đeo sát mắt. Tổng (D₁+D₂) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. -0,2dp

B. -0,5dp

C. 3,5dp

D. 0,5dp

Xem đáp án

Đáp án D

Vì kính đeo sát mắt nên:

− Với $D_{1} : f_{k} = - O C_{V} = - \frac{2}{3} (m) \Rightarrow D_{1} = \frac{1}{f_{1}} = - 1, 5 (d p)$

− Với $D_{2} :$

$\begin{array}{l} \{\begin{cases} d = 0, 25 (m) \\ d^{'} = - O C_{C} = - 0, 5 (m) \end{cases} \\ \Rightarrow D_{2} = \frac{1}{f_{2}} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d^{'}} = \frac{1}{0, 25} + \frac{1}{- 0, 5} = 2 (d p) \\ \Rightarrow D_{1} + D_{2} = - 1, 5 + 2 = + 0, 5 (d p) . \end{array}$

Sửa tật cận thị: Đeo kính phân kì để nhìn rõ các vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết (vật ở vô cùng qua O_k cho ảnh ảo nằm tại điểm cục viễn) $\Rightarrow |f_{k}| + 1 = O C_{V}$

Sửa tật viễn thị và lão thị: Đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần nhất và cách mắt 25 cm mà mắt phải điều tiết tối đa (vật ở cách mắt qua O_k cho ảnh ảo nằm tại điểm C_C)

$\Rightarrow \{\begin{cases} d = 25 - l \\ d^{'} = - (O C_{C} - l) \end{cases} \Rightarrow f_{k} = \frac{d d^{'}}{d + d^{'}}$

Câu 26:

Một vật nhỏ có khối lượng 500 g dao động điều hòa dưới tác dụng của một lực kéo có biểu thức $F = - 0, 8 \cos 4 t (N) .$ Dao động của vật có biên độ là

A. 6 cm.

B. 12 cm.

C. 8 cm.

D. 10 cm.

Xem đáp án

Đáp án D

Dựa vào phương trình: $F = - 0, 8 \cos 4 t \Rightarrow F_{\max} = 0, 8 (N) .$

Ta có: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} \Rightarrow k = ω^{2} m = 4^{2} .0, 5 = 8 (N / m)$

Ta lại có: $F_{\max} = k A \Rightarrow A = \frac{F_{\max}}{k} = \frac{0, 8}{8} = 0, 1 (m) = 10 (c m) .$

Câu 27:

Một vật có một mẫu ₂₁₀Po nguyên chất khối lượng 1 gam sau 596 ngày nó chỉ còn 50 mg nguyên chất. Chu kì của chất phóng xạ là

A. 138,4 ngày.

B. 138,6 ngày.

C. 137,9 ngày.

D. 138 ngày.

Xem đáp án

Đáp án C

$m = m_{0} e^{- \frac{\ln 2}{T} t} \Rightarrow \frac{m_{0}}{m} = e^{- \frac{\ln 2}{T} t}$

$\Rightarrow 20 = e^{\frac{\ln 2}{T} .596} \Rightarrow T = 137, 9$ (ngày)

Câu 28:

Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần), mắc nối tiếp với điện trở thuần. Nếu đặt hiệu điện thế $u = 15 \sqrt{2} \sin (100 π t)$ (V) vào hai đầu đoạn mạch thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là 5 V. Khi đó, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng

A. $5 \sqrt{2} V.$

B. $5 \sqrt{3} V.$

C. $10 \sqrt{2} V.$

D. $10 \sqrt{3} V.$

Xem đáp án

Đáp án C

$U^{2} = U_{R}^{2} + U_{L}^{2} \Rightarrow U_{L}^{2} = U^{2} - U_{R}^{2} = 15^{2} - 5^{2} \Rightarrow U_{L} = 10 \sqrt{2} .$

Câu 29:

²⁴Na là một chất phóng xạ β⁻ có chu kỳ bán rã T = 15 giờ. Một mẫu ²⁴Na nguyên chất ở thời điểm t = 0 có khối lượng m₀ = 72g. Sau một khoảng thời gian t, khối lượng của mẫu chất chỉ còn m = 18g. Thời gian t có giá trị

A. 30 giờ.

B. 45 giờ.

C.120 giờ.

D. 60 giờ.

Xem đáp án

Đáp án A

$m = m_{0} e^{- \frac{\ln 2}{T} t} \Rightarrow \frac{m_{0}}{m} = e^{- \frac{\ln 2}{T} t} \Rightarrow \frac{72}{18} = e^{\frac{\ln 2}{15} t} \Rightarrow t = 30 (h) .$

Câu 30:

Hai chất điểm dao động điều hòa dọc trên hai đường thẳng song song cạnh nhau, có cùng vị trí cân bằng là gốc tọa độ có phương trình dao động lần lượt là $x_{1} = 8 \cos (ω t + \frac{π}{3}) cm$ và $x_{2} = 6 \cos (ω t - \frac{2 π}{3}) cm.$ Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm là

A. 5 cm.

B. 10 cm.

C. 14 cm.

D. 2 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Khoảng cách của hai chất điểm:

$\begin{array}{l} Δ x = |x_{1} - x_{2}| \\ x_{2} = 6 \cos (ω t - \frac{2 π}{3}) \\ \to x_{2} = 6 \cos (ω t - \frac{2 π}{3} + π) \\ \to Δ x = 14 |\cos (ω t + \frac{π}{3})| \\ \to Δ x_{\max} = 14 c m . \end{array}$

Câu 31:

Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân ${}_{4}^{9}B e$ đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong các phản ứng này bằng

A. 4,225 MeV.

B. 1,145 MeV.

C. 2,125 MeV.

D. 3,125 MeV.

Xem đáp án

Đáp án C

${}_{1}^{1}H + {}_{4}^{9}B e \to {}_{2}^{4}α + {}_{3}^{6}X .$ Hạt $α$ bay ra theo phương vuông góc với phương của prôtôn nên:

$m_{H} W_{H} + m_{α} W_{α} = m_{X} W_{X} \Rightarrow 1.5, 45 + 4.4 = 6. W_{X} \Rightarrow W_{X} = 3, 575 (M e V)$

Năng lượng phản ứng:

$Δ E = W_{α} + W_{X} - W_{H} - W_{B e} = 4 + 3, 575 - 5, 45 - 0 = 2, 125 (M e V) > 0.$

Kinh nghiệm giải nhanh: $A + B \overset{}{\to} C + D .$

*Nếu ${\vec{v}}_{C} ⊥ {\vec{v}}_{D}$ thì $m_{C} W_{C} + m_{D} W_{D} = m_{A} W_{A} .$

*Nếu ${\vec{v}}_{C} ⊥ {\vec{v}}_{A}$ thì $m_{C} W_{C} + m_{A} W_{A} = m_{D} W_{D} .$

Sau đó, kết hợp với $Δ E = W_{C} + W_{D} - W_{A}$

Với mỗi bài toán cụ thể, phải xác định rõ đâu là hạt A, hạt B, hạt C và hạt D.

Các hạt chuyển động theo hai phương bất kì:

− Nếu $φ_{C D} = ({\vec{v}}_{C}, {\vec{v}}_{D})$ thì $m_{C} W_{C} + m_{D} W_{D} + 2 \cos φ_{C D} \sqrt{m_{C} W_{C}} \sqrt{m_{D} W_{D}} = m_{A} W_{A} .$

− Nếu $φ_{C A} = ({\vec{v}}_{C}, {\vec{v}}_{A})$ thì $m_{C} W_{C} + m_{A} W_{A} - 2 \cos φ_{C D} \sqrt{m_{C} W_{C}} \sqrt{m_{A} W_{A}} = m_{D} W_{D}$

Sau đó, kết hợp với $Δ E = W_{C} + W_{D} - W_{A}$

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: $m_{C} {\vec{v}}_{C} + m_{D} {\vec{v}}_{D} = m_{A} {\vec{v}}_{A} \Leftrightarrow m_{C} {\vec{v}}_{C} - m_{A} {\vec{v}}_{A} = m_{D} {\vec{v}}_{D}$

− Nếu cho $φ_{C D} = ({\vec{v}}_{C}, {\vec{v}}_{D})$ thì bình phương hai vế $m_{C} {\vec{v}}_{C} + m_{D} {\vec{v}}_{D} = m_{A} {\vec{v}}_{A}$

$m_{C}^{2} v_{C}^{2} + m_{D}^{2} v_{D}^{2} + 2 m_{C} m_{D} v_{C} v_{D} \cos φ_{C D} = m_{A}^{2} v_{A}^{2} \Leftrightarrow m_{C} W_{C} + m_{D} W_{D} + 2 \sqrt{m_{C} W_{C} m_{D} W_{D}} \cos φ_{C D} = m_{A} W_{A}$

− Nếu cho $φ_{C A} = ({\vec{v}}_{C}, {\vec{v}}_{A})$ thì bình phương hai vế $m_{C} {\vec{v}}_{C} - m_{A} {\vec{v}}_{A} = m_{D} {\vec{v}}_{D} .$

$m_{A}^{2} v_{A}^{2} + m_{C}^{2} v_{C}^{2} - 2 m_{C} m_{A} v_{C} v_{A} \cos φ_{C A} = m_{D}^{2} v_{D}^{2} \Leftrightarrow m_{A} W_{A} + m_{C} W_{C} - 2 \sqrt{m_{C} W_{C} m_{A} W_{A}} \cos φ_{C A} = m_{D} W_{D}$

(ở trên ta áp dụng $W = \frac{1}{2} m v^{2} \Leftrightarrow m v^{2} = 2 m W \Rightarrow m v = \sqrt{2 m W}$ ).

Câu 32:

Ở mặt nước có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng $λ .$ Tại những điểm có cực đại giao thoa thì hiệu khoảng cách từ điểm đó tới hai nguồn bằng

A. $k λ$ (với $k = 0; \pm 1; \pm 2; \pm 3; .. .$ ).

B. $k \frac{λ}{2}$ (với $k = 0; \pm 1; \pm 2; \pm 3; .. .$ ).

C. $(k + \frac{1}{2}) \frac{λ}{2}$ (với $k = 0; \pm 1; \pm 2; \pm 3; .. .$ ).

D. $(k + \frac{1}{2}) λ$ (với $k = 0; \pm 1; \pm 2; \pm 3; .. .$ ).

Xem đáp án

Đáp án A

Hiệu khoảng cách bằng một số nguyên làn bước sóng $d_{2} - d_{1} = k λ .$

Câu 33:

Đặt điện áp $u = 200 \sqrt{2} \cos (ω t) V,$ với $ω$ không đổi, vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM chứa điện trở thuần 300 $Ω$ mắc nối tiếp với đoạn mạch MB chứa cuộn dây có điện trở 100 và có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp u_MB ở hai đầu cuộn dây lệch pha cực đại so với điện áp u thì khi đó công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch MB là

A. 100 W.

B. 80 W.

C. 20 W.

D. 60 W.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

$\begin{array}{l} \tan (φ_{M B} - φ) = \frac{\tan φ_{M B} - \tan φ}{1 + \tan φ_{M B} \tan φ} \\ = \frac{\frac{Z_{L}}{r} - \frac{Z_{L}}{R + r}}{1 - \frac{Z_{L}}{r} \frac{Z_{L}}{R + r}} = \frac{\frac{Z_{L}}{(100)} - \frac{Z_{L}}{(300) + (100)}}{1 - \frac{Z_{L}}{(100)} \frac{Z_{L}}{(300) + (100)}} \\ = \frac{300 z_{l}}{40000 + Z_{L}^{2}} . \\ {(φ_{M B} - φ)}_{\max} \to {[\tan (φ_{M B} - φ)]}_{\max} \\ \to Z_{L} = \sqrt{(40000)} = 200 Ω . \end{array}$

$\to$ Công suất tiêu thụ trên MB.

$P_{M B} = \frac{U^{2}}{{(R + r)}^{2} + Z_{L}^{2}} = \frac{{(200)}^{2}}{{[(300) + (100)]}^{2} + {(200)}^{2}} (100) = 20 W .$

Câu 34:

Cho $h = 6, {625.10}^{- 34} (J.s), c = {3.10}^{8} (m/s) .$ Tính năng lượng của prôtôn có bước sóng 500 nm.

A. ${4.10}^{- 16} J.$

B. $3,9 {.10}^{- 17} J.$

C. 2,5 eV.

D. 24,8 eV.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $ε = h f = \frac{h c}{λ} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{{500.10}^{- 9}} = 3, {975.10}^{- 9} J = 2, 5 eV.$

Câu 35:

Một con lắc đơn có khối lượng quả cầu 200 g, dao động điều hòa với biên độ nhỏ có chu kì T₀ tại một nơi có gia tốc g = 10 m/s², tích điện cho quả cầu $q = - {4.10}^{- 4} C$ rồi cho nó dao dộng điều hòa trong một điện trường đều theo phương thẳng đứng thì thấy chu kì của con lắc tăng lên gấp 2 lần. Vectơ cường độ điện trường có

A. chiều hướng xuống và $E = 7, {5.10}^{3} V/m.$

B. chiều hướng lên và $E = 7, {5.10}^{3} V/m.$

C. chiều hướng xuống và $E = 3, {75.10}^{3} V/m.$

D. chiều hướng lên và $E = 3, {75.10}^{3} V/m.$

Xem đáp án

Đáp án C

Điều kiện cân bằng của con lắc $\vec{T} + \vec{P} + {\vec{F}}_{d} = 0$ hay $\vec{T} + {\vec{P}}_{b k} = 0$ với ${\vec{P}}_{b k} = \vec{P} + {\vec{F}}_{d}$

Chu kì của con lắc khi đó: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g_{b k}}}$ với ${\vec{g}}_{b k} = \vec{g} + \frac{q \vec{E}}{m}$

Áp dụng cho bài toán chu kì con lắc tăng gấp đôi nghĩa là lực điện phải ngược chiều với $\vec{P} \Rightarrow \vec{E}$ hướng xuống

Lập tỉ số $\frac{T}{T_{0}} = \sqrt{\frac{g}{g - \frac{q E}{m}}} = 2 \Rightarrow E = 3, {75.10}^{3} V / m.$

Cách tính gia tốc biểu kiến khi con lắc đơn chịu tác dụng của lực điện $\vec{a} = \frac{q \vec{E}}{m}$

+ Nếu lực điện ${\vec{F}}_{d}$ cùng phương cùng chiều với $\vec{g} : g_{b k} = g + \frac{q E}{m}$

+ Nếu lực điện ${\vec{F}}_{d}$ cùng phương ngược chiều với $\vec{g} : g_{b k} = g - \frac{q E}{m}$

+ Nếu lực điện ${\vec{F}}_{d}$ vuông góc với $\vec{g} : g_{b k} = \sqrt{g^{2} + {(\frac{q E}{m})}^{2}} .$

Câu 36:

Sự biến thiên của dòng điện xoay chiều theo thời gian được vẽ bởi đồ thị như hình bên. Cường độ dòng điện tức thời có biểu thức là

A. $i = 2 \cos (100 π t) (A) .$

B. $i = 2 \cos (100 π t + \frac{π}{2}) (A) .$

C. $i = \sqrt{2} \cos (100 π t) (A) .$

D. $i = \sqrt{2} \cos (100 π t - \frac{π}{2}) (A) .$

Xem đáp án

Đáp án A

− Xác định chu kì: Từ đồ thị dễ dàng thấy được T = 0,02 s.

$ω = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{0, 04} = 100 π (rad / s) .$

− Xác định biên độ của i: Từ đồ thị dễ dàng thấy được $I_{0} = 2 (A) .$

− Xác định pha ban đầu t = 0: $i = I_{0} = 2 (A) \Rightarrow \cos φ = 1 \Rightarrow φ = 0 (rad) .$

Câu 37:

Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là: $0, 4 μ m; 0, 5 μ m; 0, 6 μ m .$ Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm, số vị trí mà ở đó có một bức xạ cho vân sáng là

A. 27.

B. 14.

C. 34.

D. 20.

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: $λ_{1} : λ_{2} : λ_{3} = 4 : 5 : 6$

$\Rightarrow B C N N (4; 5; 6) = 60; B C N N (4; 5) = 20;$ $B C N N (5; 6) = 30; B C N N (4; 6) = 12.$

Số vân sáng trong cả khoảng (kể cả vị trí vân trùng của 3 bức xa), không kể vân trung tâm:

Của bức $λ_{1}$ là: $N_{1} = \frac{60}{4} = 15;$ Của bức xạ $λ_{2}$ là: $N_{2} = \frac{60}{5} = 12;$

Của bức $λ_{3}$ là: $N_{3} = \frac{60}{6} = 10$

Của bức $λ_{1}; λ_{2}$ là $N_{12} = \frac{60}{20} = 3;$ tương tự $N_{13} = \frac{60}{12} = 5; N_{12} = \frac{60}{30} = 2;$ và $N_{123} = 1.$

Vậy có: $N = N_{1} + N_{2} + N_{3} - 2 (N_{12} + N_{23} + N_{13}) + 3 N_{123}$ $= 20$ số vân đơn sắc trong khoảng giữa 2 vân trùng của ba bức xạ.

Câu 38:

Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B đao động với tần số 28 Hz. Tại một điểm M cách nguồn A, B lần lượt những khoảng d₁ = 21 cm, d₂ = 25 cm. Sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực AB có ba dãy cực đại khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là

A. 28 cm/s.

B. 37 cm/s.

C. 0,57 cm/s.

D. 112 cm/s.

Xem đáp án

Đáp án A

M dao động với biên độ cực đại $d_{2} - d_{1} = k λ .$

Giữa M và đường trung trực AB có ba dãy cực đại khác nên M thuộc dãy cực đại số 4 $\Rightarrow k = 4.$

Ta tính được: $λ = 1 cm \Rightarrow v = λ f = 28 cm / s.$

Câu 39:

Trong một trận đấu bóng đá, kích thước sân là dài 105 m, rộng 68 m. Trong một lần thổi phạt, thủ môn A của đội bị phạt đứng chính giữa hai cọc gôn, trọng tài đứng phía tay phải của thủ môn, cách thủ môn đo 32,3 m và cách góc sân gần nhất 10,5 m. Trọng tài thổi còi và âm đi đẳng hướng thì thủ môn A nghe rõ âm thanh có mức cường độ âm 40 dB. Khi đó huấn luyện viên trưởng của đội đang đứng phía trái thủ môn A và trên đường ngang giữa sân, phía ngoài sân, cách biên dọc 5 m sẽ nghe được âm thanh có mức cường độ âm có độ lớn xấp xỉ là

A. 32,06 dB.

B. 21,31 dB.

C. 38,52 dB.

D. 14,58 dB.

Xem đáp án

Đáp án A

Gọi A, H, T lần lượt là vị trí thủ môn, huấn luyện viên và trọng tài.

Ta có hình sau:

Tính x, y:

+ Xét ΔATM có $A M^{2} + M T^{2} = A T^{2} \Leftrightarrow x^{2} + y^{2} = 32, 3^{2} (1) .$

+ Xét ΔMTN có $M N^{2} + M T^{2} = N T^{2} \Leftrightarrow {(A N - A M)}^{2} + M T^{2} = N T^{2}$ $\Leftrightarrow {(\frac{68}{2} - x)}^{2} + y^{2} = 10, 5^{2} (2) .$

Từ (1) và (2), ta suy ra:

$\begin{array}{l} y^{2} = 32, 3^{2} - x^{2} = 10, 5^{2} - {(34 - x)}^{2} \\ \Rightarrow 32, 3^{2} - x^{2} = 10, 5^{2} - (34 - 2.34 x + x^{2}) \\ \Rightarrow x = 30, 72 m; y = 9, 97 m. \end{array}$

Từ hình, ta có:

$T H^{2} = {(\frac{105}{2} - y)}^{2} + {(\frac{68}{2} + x + 5)}^{2} = {(\frac{105}{2} - 9, 97)}^{2} + {(\frac{68}{2} + x + 5)}^{2} = 81, 69 cm .$

Ta có, mức cường độ âm tại A và H:

$\begin{array}{l} L_{A} = 10 \log \frac{I_{H}}{I_{0}}; L_{H} = 10 \log \frac{I_{H}}{I_{0}} . \\ L_{A} - L_{H} = 10 \log \frac{I_{A}}{I_{H}} = 10 \log \frac{r_{2}^{2}}{r_{A}^{2}} \\ = 10 \log \frac{T H^{2}}{A H^{2}} = 10 \log \frac{81, 69^{2}}{32, 3^{2}} \approx 8 dB. \\ \Rightarrow L_{H} = L_{A} - 8 = 40 - 8 = 32 dB. \end{array}$

Câu 40:

Đặt điện áp xoay chiều $u = 60 \sqrt{2} \cos (100 π t) (V)$ (t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở $30 (Ω),$ tụ điện có điện dung $\frac{10^{- 3}}{4 π} (F)$ và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch cực đại. Khi đó, điện áp hiệu dụng của hai đầu cuộn cảm là

A. 80V

B. $80 \sqrt{2}$ V

C. $60 \sqrt{2}$ V

D. 60V

Xem đáp án

Đáp án A

Dung kháng của tụ điện là: $Z_{C} = \frac{1}{2 π f C} = \frac{1}{2 π .50. \frac{10^{- 3}}{4 π}} = 40 (Ω)$

Cường độ dòng điện trong mạch đạt cực đại khi có cộng hưởng: $\{\begin{cases} Z_{L} = Z_{C} = 40 (Ω) \\ U_{R} = U = 60 (V) \end{cases}$

Cường độ dòng điện trong mạch là: $I = \frac{U_{R}}{R} = \frac{U_{L}}{Z_{L}} \Rightarrow \frac{60}{30} = \frac{U_{L}}{40} \Rightarrow U_{L} = 80 (V) .$

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 14)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan