40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 20)

Câu 1:

Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình $x = A \cos (ω t + φ)$ . Vận tốc của vật có biểu thức là

A. $v = ω A \cos (ω t + φ)$

B. $v = - ω A \cos (ω t + φ)$

C. $v = - A \sin (ω t + φ)$

D. $v = ω A \sin (ω t + φ)$

Xem đáp án

Đáp án C

Vận tốc của vật dao động điều hòa là đạo hàm theo thời gian phương trình li độ: $v = x^{'} = - ω A \sin (ω t + φ)$

Phương trình của các đại lượng trong dao động điều hòa

+ Phương trình li độ: $x = A \cos (ω t + φ)$

+ Phương trình vận tốc

Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.

$v = x^{'} = - ω A \sin (ω t + φ) = ω A \cos (ω t + φ + \frac{π}{2})$

+ Phương trình gia tốc

Gia tốc là đạo hàm vận tốc theo thời gian

$a = v^{'} = x^{''} = - ω^{2} A \cos (ω t + φ) = - ω^{2} x = ω^{2} A \cos (ω t + φ + π)$

+ Phương trình lực kéo về (phục hồi)

Lực phục hồi là hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa gây gia tốc cho vật.

$F_{p h} = - k x = - m ω^{2} x = k A . \cos (ω t + φ_{x} + π)$

Câu 2:

Đặt điện áp $u = U_{0} \cos (ω t + φ)$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. $\frac{ω L}{R}$

B. $\frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(ω L)}^{2}}}$

C. $\frac{R}{ω L}$

D. $\frac{R}{\sqrt{{(R + ω L)}^{2}}}$

Xem đáp án

Đáp án C

Hệ số công suất: $\cos φ = \frac{R}{Z} = \frac{R}{ω L}$

Câu 3:

Chọn phát biểu sai?

A. Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền dao động trong môi trường vật chất theo thời gian.

B. Quá trình truyền sóng cơ là quá trình lan truyền trạng thái dao động trong môi trường truyền sóng theo thời gian.

C. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng dao động trong môi trường truyền sóng theo thời gian.

D. Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền phần tử vật chất trong môi trường truyền sóng theo thời gian.

Xem đáp án

Đáp án B

Quá trình truyền sóng là quá trình phần tử vật chất dao động tại chỗ.

Câu 4:

Chọn phương án sai khi nói về tia Rơnghen, tia tử ngoại, ánh sáng trông thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.

A. Khi bước sóng khác nhau nên tính chất của các tia sẽ rất khác nhau.

B. Các tia có bước sóng càng ngắn có tính đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh.

C. Đối với các tia có bước sóng càng dài, ta càng dễ quan sát hiện tượng giao thoa của chúng.

D. Giữa các vùng tia có ranh giới rõ rệt.

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 5:

Một sóng cơ truyền trong môi trường đồng chất dọc theo trục Ox có phương trình $u = 8 \cos (200 π t - 20 π x + \frac{π}{4})$ mm, trong đó x tính bằng cm, t tính bằng s. Vào thời điểm $t = 0, 0125$ s, sóng truyền qua vị trí $x = 4, 5$ cm với tốc độ v. Giá trị của v bằng

A. 100 cm/s.

B. 100 mm/s.

C. 4,44 cm/s.

D. 444 mm/s.

Xem đáp án

Đáp án A

Dựa vào phương trình:

$\{\begin{cases} ω = 2000 π \to T = \frac{2 π}{2000 π} = 10^{- 3} (s) \\ \frac{2 π x}{λ} = 20 π x \to λ = 0, 1 (c m) \end{cases} \Rightarrow v = \frac{λ}{T} = \frac{0, 1}{10^{- 3}} = 100 (c m / s)$

Câu 6:

Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q₀ và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I₀ thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là

A. $T = \frac{2 π Q_{0}}{I_{0}}$

B. $T = \frac{2 π I_{0}}{Q_{0}}$

C. $T = 2 π L C$

D. $T = 2 π I_{0} Q_{0}$

Xem đáp án

Đáp án A

Cường độ dòng điện cực đại $I_{0} = ω Q_{0} = \frac{2 π}{T} . Q_{0}$

Câu 7:

Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ

A. các prôtôn.

B. các nơtrôn.

C. các nuclôn.

D. các electron.

Xem đáp án

Đáp án C

Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các nuclôn.

Câu 8:

Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là 1,2 mm. Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được

A. 2 vân sáng và 2 vân tối.

B. 3 vân sáng và 2 vân tối.

C. 2 vân sáng và 3 vân tối.

D. 2 vân sáng và 1 vân tối.

Xem đáp án

Đáp án A

Vì hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm nên có thể chọn $x_{M} = + 2 m m$ và $13 + 15 - 3 = 25 m m .$

$\{\begin{cases} x_{M} \leq k i = 1, 2 k \leq x_{N} \Rightarrow 1, 67 \leq k \leq 3, 75 \to k = 2, 3 \\ x_{M} \leq (m + 0, 5) i = 1, 2 (m + 0, 5) \leq x_{N} \Rightarrow 1, 17 \leq m \leq 3, 25 \Rightarrow m = 2; 3 \end{cases}$

Tính số vân sáng, vân tối trên đoạn MN bất kì (Phương pháp chặn k)

Để tìm số vân sáng, vân tối ta thay vị trí vân vào điều kiện:

+ $\frac{- M N}{2} \leq [\begin{array}{l} x_{s} = k i \\ x_{t} = (k + 0, 5) i \end{array} \leq \frac{M N}{2}$ (MN đối xứng qua vân trung tâm).

+ $x_{N} \leq [\begin{array}{l} x_{s} = k i \\ x_{t} = (k + 0, 5) i \end{array} \leq x_{M}$ (Nếu M, N bất kì).

M, N cùng phía với vân trung tâm thì x_M, x_N cùng dấu; M, N khác phía với vân trung tâm thì x_M, x_N khác dấu.

Từ đó, suy ra số nguyên k chính là số vân tối, vân tối cần tìm.

Câu 9:

Trong nguyên tử Hiđrô, khi electron chuyển động trên quỹ đạo K với bán kính $r_{0} = 5, {3.10}^{- 11}$ m thì tốc độ của electron chuyển động trên quỹ đạo đó là

A. $2, {19.10}^{6} m / s$

B. $2, {19.10}^{5} m / s$

C. $4, {17.10}^{6} m / s$

D. $4, {17.10}^{5} m / s$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $v_{n} = \sqrt{\frac{k e^{2}}{m r_{n}}}$ với quỹ đạo K ứng với n = 1.

$\Rightarrow v_{K} = \sqrt{\frac{{9.10}^{9} {(1, {6.10}^{- 19})}^{2}}{9, {1.10}^{- 31} .5, {3.10}^{- 11}}} = 2, {9.10}^{6} (m / s)$

Đối với chuyển động electron trong nguyên tử Hiđrô, lực Cu−lông đóng vai trò là lực hướng tâm:

$F_{C L} = F_{h t} \Leftrightarrow \frac{k e^{2}}{r_{n}^{2}} = \frac{m v_{n}^{2}}{r_{n}} \Rightarrow v_{n} = \sqrt{\frac{k e^{2}}{m r_{n}}}$

Câu 10:

Một điện trở $R = 4 Ω$ được mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5 V để tạo thành mạch kín thì công suất tỏa nhiệt ở điện trở này là 0,36 W. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R và điện trở trong của nguồn điện lần lượt là

A. 1,2 V và 3 $Ω$ .

B. l,2V và 1 $Ω$ .

C. 1,2V và 0,3 $Ω$ .

D. 0,3V và 1 $Ω$ .

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $\{\begin{cases} P_{R} = I^{2} R \to_{P_{R} = 0, 36}^{R = 4} I = 0, 3 (A) \Rightarrow U = I R = 1, 2 V \\ I = \frac{ξ}{R + r} \Rightarrow 0, 3 = \frac{1, 5}{4 + r} \Rightarrow r = 1 (Ω) \end{cases}$

Câu 11:

Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử Hiđrô, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Gọi v là tốc độ của electron trên quỹ đạo K. Khi nhảy lên quỹ đạo N, electron có tốc độ bằng

A. v/9.

B. 4v.

C. v/2.

D. v/4.

Xem đáp án

Đáp án D

Lực gây ra chuyển động tròn đều của electron là lực Cu − lông, lực này đóng vai trò là lực hướng tâm nên:

$m \frac{v^{2}}{r} = k \frac{q^{2}}{r^{2}} \Rightarrow v^{2} ~ \frac{1}{r} (r ~ n^{2}) \Rightarrow v ~ \frac{1}{n} \Rightarrow \frac{v_{K}}{v_{N}} = \frac{n_{N}}{n_{K}} = 4 \Rightarrow v_{N} = \frac{v_{K}}{4}$

Câu 12:

Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mac nối tiếp. Đoạn AM có điện trở thuần 50 $(Ω)$ mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm $\frac{1}{π} (H)$ , đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được. Đặt điện áp $u = U_{0} \cos (100 π t) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha $\frac{π}{2}$ so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của C₁ bằng

A. $\frac{40}{π} (μ F)$

B. $\frac{80}{π} (μ F)$

C. $\frac{20}{π} (μ F)$

D. $\frac{10}{π} (μ F)$

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $Z_{L} = ω L = 100 (Ω)$

Vì $\vec{u} ⊥ {\vec{u}}_{A M}$ nên

$\begin{array}{l} \tan φ . \tan φ_{A M} = - 1 \\ \Rightarrow \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} . \frac{Z_{L}}{R} = - 1 \\ \Rightarrow \frac{100 - Z_{C}}{50} . \frac{100}{50} = - 1 \\ \Rightarrow Z_{C} = 125 (Ω) \\ \Rightarrow C = \frac{1}{ω Z_{C}} = \frac{8}{π} {.10}^{- 5} (F) \end{array}$

Bài toán về điều kiện lệch pha

+ Trên đoạn mạch không phân nhánh chỉ chứa các phần tô R, L, C. Giả sử M, N, P, Q là các điểm trên đoạn mạch đó. Độ lệch pha của $u_{M N}, u_{P Q}$ so với dòng điện lần lượt là:

$\tan φ_{M N} = \frac{Z_{L_{M N}} - Z_{C_{M N}}}{R_{M N}}$ và $\tan φ_{P Q} = \frac{Z_{L_{P Q}} - Z_{C_{P Q}}}{R_{P Q}}$

+ Khi ${\vec{u}}_{M N} ⊥ {\vec{u}}_{P Q}$ khi và chỉ khi $\tan φ_{M N} . \tan φ_{P Q} = - 1 \Rightarrow \frac{Z_{L_{M N}} - Z_{C_{M N}}}{R_{M N}} . \frac{Z_{L_{P Q}} - Z_{C_{P Q}}}{R_{P Q}} = - 1$

+ Nếu $φ_{2} - φ_{1} = Δ φ$ thì $\tan (φ_{2} - φ_{1}) = \frac{\tan φ_{2} - \tan φ_{1}}{1 + \tan φ_{2} . \tan φ_{1}}$

Câu 13:

Xét phản ứng hạt nhân: $D + L i \to_{}^{} n + X$ . Cho động năng của các hạt D, Li, n và X lần lượt là: 4 (MeV); 0; 12 (MeV) và 6 (MeV). Lựa chọn các phương án sau:

A. Phản ứng thu năng lượng 14 MeV.

B. Phản ứng thu năng lượng 13 MeV.

C. Phản ứng toả năng lượng 14 MeV.

D. Phản ứng toả năng lượng 13 MeV.

Xem đáp án

Đáp án C

$Δ E = {(\sum W)}_{s a u} - {(\sum W)}_{t r u o c} = 12 + 6 - 0 - 4 = 14 (M e V)$

Câu 14:

Tính chất nào sau đây không phải là của tia Rơnghen?

A. Hủy diệt tế bào, làm phát quang các chất.

B. Gây ra hiện tượng quang điện.

C. Làm ion hóa chất khí.

D. Kích thích xương tăng trưởng.

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 15:

Chiếu ánh sáng nhìn thấy vào chất nào sau đây có thể gây ra hiện tượng quang điện trong?

A. Điện môi.

B. Kim loại.

C. Á kim.

D. Chất bán dẫn.

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 16:

Chọn câu đúng trong các câu sau

A. Tia α là sóng điện từ.

B. Tia α chuyển động với tốc độ trong không khí là ${3.10}^{8} m / s$ .

C. Tia α bị lệch về phía bản tụ điện dương.

D. Tia α là dòng hạt nhân $_{2}^{4} H e$ .

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 17:

Để duy trì hoạt động cho một cơ hệ mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó ta phải

A. tác dụng vào vật dao động một ngoại lực không đổi theo thời gian.

B. tác dụng vào vật dao động một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

C. làm nhẵn, bôi trơn để giảm ma sát.

D. tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì.

Xem đáp án

Đáp án D

Để duy trì hoạt động cho một hệ cơ mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó ta phải tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì.

Câu 18:

Hai vạch quang phổ ứng với các dịch chuyển từ quỹ đạo L về K và từ M về L của nguyên tử Hiđrô có bước sóng lần lượt là $λ_{1} = {1216.10}^{- 10} m, λ_{2} = {6563.10}^{- 10} m$ . Biết mức năng lượng của trạng thái kích thích thứ hai là –1,51 (eV). Cho $e V = 1, {6.10}^{- 19} J$ , hằng số Plăng $h = 6, {625.10}^{- 34} J . s$ và tốc độ ánh sáng trong chân không $c = {3.10}^{8} m / s$ . Mức năng lượng ở trạng thái cơ bản là:

A. –13,6 eV.

B. –13,62 eV.

C. –13,64 eV.

D. –13,43 eV.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

$\begin{array}{l} E_{3} - E_{1} = (E_{3} - E_{2}) + (E_{2} - E_{1}) = \frac{h c}{λ_{32}} + \frac{h c}{λ_{21}} \\ \Rightarrow - 1, 51 (e V) - E_{1} = 19, {875.10}^{- 26} (\frac{1}{{6563.10}^{- 10}} + \frac{1}{{1216.10}^{- 10}}) . \frac{1 (e V)}{1, {6.10}^{- 19}} \\ \Rightarrow E_{3} \approx - 13, 62 (e V) \end{array}$

Câu 19:

Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 50 ( $μ$ H) và tụ có điện dung 5 . Điện áp cực đại trên tụ 12 (V). Tính giá trị điện áp hai bản tụ khi độ lớn cường độ dòng điện là $0, 04 \sqrt{5}$ (A).

A. 4 (V).

B. 8 (V).

C. $4 \sqrt{3}$ (V).

D. $4 \sqrt{2}$ (V).

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

$W = \frac{C u^{2}}{2} + \frac{L i^{2}}{2} = \frac{C U_{0}^{2}}{2} \Rightarrow |u| = \sqrt{U_{0}^{2} - \frac{L}{C} i^{2}} = \sqrt{12^{2} - \frac{{50.10}^{- 3}}{{5.10}^{- 6}} .0, 04^{2} .5} = 8 (V)$

Câu 20:

Đặt điện áp $u = U_{0} \cos (100 π t) (V)$ (t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung $\frac{10^{- 4}}{π}$ (F). Dung kháng của tụ điện là

A. $150 Ω$

B. $200 Ω$

C. $50 Ω$

D. $100 Ω$

Xem đáp án

Đáp án D

Dung kháng của tụ điện: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{100 π . \frac{10^{- 4}}{π}} = 100 Ω$

Câu 21:

Một tụ điện không khí có điện dung 40 pF và khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Tính điện tích tối đa có thể tích cho tụ, biết rằng khi cường độ điện trường trong không khí lên đến ${3.10}^{6} \frac{V}{m}$ thì không khí sẽ trở thành dẫn điện.

A. l,2 $μ C$ .

B. l,5 $μ C$ .

C. l,8 $μ C$ .

D. 2,4 $μ C$ .

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

$Q_{\max} = C U_{\max} = C E_{\max} d = {40.10}^{- 12} {.3.10}^{6} {.10}^{- 2} = 1, {2.10}^{- 6} (C)$

Điện tích của bản tụ điện: $Q = C U (C)$

Trong đó, điện trường giữa hai bản tụ: $E = \frac{U}{d}$ (d: là khoảng cách giữa hai bản tụ (m)).

Câu 22:

Một con lắc đơn được treo vào trần của một xe ô tô đang chuyển động theo phương ngang. Tần số dao động của con lắc khi xe chuyển động thẳng đều là f₀, khi xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a là f₁ và khi xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc a là f₂. Mối quan hệ giữa f₀; f₁và f₂.

A. $f_{0} = f_{1} = f_{2}$

B. $f_{0} < f_{1} < f_{2}$

C. $f_{0} < f_{1} = f_{2}$

D. $f_{0} > f_{1} = f_{2}$

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có, tần số dao động: $f = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{g}{l}}$

+ Khi xe ô tô chuyển động đều khi đó lực quán tính $F_{q t} = 0$ , con lắc dao động với tần số $f_{0} = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{g}{l}}$

+ Khi xe ô tô chuyển động nhanh dần đều hay chậm dần đều cùng một gia tốc thì gia tốc hiệu dụng lúc này: $g_{1} = g_{2} = \sqrt{g^{2} + a^{2}}$

Lúc đó con lắc dao động với tần số $f_{1} = f_{2} = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{\sqrt{g^{2} + a^{2}}}{l}} > f_{0}$

Câu 23:

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính cùng chiều với vật và cao gấp hai lần vật. Vật AB cách thấu kính

A. 10 cm.

B. 45 cm.

C. 15 cm.

D. 90 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $2 = k = - \frac{d^{'}}{d} = - \frac{f}{d - f} = \frac{- 30}{d - 30} \Rightarrow d = 15 (c m)$

Câu 24:

Khi cho dòng điện cường độ 10 A chạy qua một vòng dây dẫn đặt trong không khí thì cảm ứng từ tại tâm của vòng dây dẫn có độ lớn là 2,1.10⁻⁴T. Bán kính của vòng dây là

A. 5,0 cm.

B. 0,3 cm.

C. 3,0 cm.

D. 2,5 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

$B = 2 π {.10}^{- 7} . \frac{I}{r} \Rightarrow 2, {1.10}^{- 4} = 2 π {.10}^{- 7} \frac{10}{r} \Rightarrow r = 0, 03 (m)$

Câu 25:

Tia tử ngoại được ứng dụng để

A. tìm khuyết tật bên trong các vật đúc.

B. chụp điện, chẩn đoán gãy xương.

C. kiểm tra hành lí của khách đi máy bay.

D. tìm vết nứt trên bề mặt các vật.

Xem đáp án

Đáp án D

Tia tử ngoại được ứng dụng để tìm vết nứt trên bề mặt các vật.

Câu 26:

Một mạch điện xoay chiều gồm tụ điện C nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp $u = U \sqrt{2} \cos (ω t) (V)$ thì điện áp hai đầu tụ điện C là $u_{C} = U \sqrt{2} \cos (ω t - \frac{π}{3}) (V)$ . Tỉ số giữa dung kháng và cảm kháng bằng

A. 1/3.

B. 1/2.

C. 1.

D. 2.

Xem đáp án

Đáp án D

Vì $\vec{I}$ luôn sớm pha hơn $\vec{U_{C}}$ là $\frac{π}{2}$ và theo đề $\vec{U}$ sớm pha hơn $\vec{U_{C}}$ là $\frac{π}{3}$ nên $\vec{U}$ trễ pha hơn $\vec{I}$ là $\frac{π}{6}$ , tức là $φ = \frac{- π}{6}$

Do đó, $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} = \tan \frac{- π}{6} \Rightarrow R = (Z_{L} - Z_{C}) \sqrt{3} > 0$

Dựa vào biểu thức u và u_C suy ra: $U_{A B} = U_{C}$ nên $Z_{A B} = Z_{C}$

hay $\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = Z_{C} \Rightarrow 2 (Z_{C} - Z_{L}) = Z_{C} \Rightarrow Z_{C} = 2 Z_{L}$

Câu 27:

Một con lắc đơn có chiều dài 1 m dao động điều hòa tại nơi có g = 9,8m/s². Chu kì dao động con lắc là

A. 2 s.

B. 1 s.

C. 0,5 s.

D. 9,8 s.

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì dao động của con lắc: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} = 2 π \sqrt{\frac{l}{9, 8}} \approx 2 (s)$

Câu 28:

Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách giữa nút sóng và vị trí cân bằng của bụng sóng liên tiếp là

A. một phần tư bước sóng.

B. một nửa bước sóng.

C. một bước sóng.

D. hai lần bước sóng.

Xem đáp án

Đáp án A

Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi, khoảng cách giữa nút và vị trí cân bằng của bụng sóng liên tiếp là một phần tư bước sóng.

Câu 29:

Biểu thức của cường độ dòng điện là $i = 4 \cos (100 π t - \frac{π}{4}) (A)$ . Tại thời điểm t = 20,18s, cường độ dòng điện có giá trị là

A. $i = 0$

B. $i = 2 \sqrt{2} A$

C. $i = 2 A$

D. $i = 4 A$

Xem đáp án

Đáp án B

Thay t = 20,18s vào phương trình i ta được: $i = 4 \cos (100 π .20, 18 - \frac{π}{4}) = 2 \sqrt{2} (A)$

Câu 30:

Một con lắc đơn có độ dài l, trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện được 6 dao động điều hoà. Người ta giảm bớt độ dài của nó đi 16 cm, cũng trong khoảng thời gian Δt như trước nó thực hiện được 10 dao động. Chiều dài của con lắc ban đầu là

A. 25 cm.

B. 25 m.

C. 9 m.

D. 9 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì của con lắc đơn: $T = \frac{Δ t}{N} = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow T ~ \sqrt{l} ~ \frac{1}{N} \Rightarrow T^{2} ~ l$

Ta có: $\frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{N_{2}}{N_{1}} = \frac{\sqrt{l_{1}}}{\sqrt{l_{2}}} \Rightarrow \frac{10}{6} = \frac{\sqrt{l_{1}}}{\sqrt{l_{1} - 16}} \Rightarrow l_{1} = 25 (c m)$

Câu 31:

Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R, C nối tiếp. Biết tần số dòng điện qua mạch bằng 50 Hz và các giá trị hiệu dụng $U_{R} = 30 V, U_{C} = 40 V, I = 0, 5 A$ . Kết luận nào không đúng?

A. Tổng trở $Z = 100 Ω$

B. Điện dung của tụ $C = \frac{125}{π} μ F$

C. u_c trễ pha 53° so với u_R

D. Công suất tiêu thụ P = 15W

Xem đáp án

Đáp án C

Tổng trở: $Z = \frac{U}{I} = \frac{\sqrt{U_{R}^{2} + U_{C}^{2}}}{I} = \frac{\sqrt{30^{2} + 40^{2}}}{0, 5} = \frac{50}{0, 5} = 100 Ω$

→ A đúng.

Cảm kháng: $Z_{C} = \frac{U_{C}}{I} = \frac{40}{0, 5} = 80 Ω$ $\Rightarrow C = \frac{1}{ω Z_{C}} = \frac{1}{2 π f Z_{C}} = \frac{1}{2 π .50.80} = \frac{125}{π} (μ F)$

→ B đúng.

Độ lệch pha: $\tan φ = \frac{- U_{C}}{U_{R}} = \frac{- 40}{30} \Rightarrow φ = - 53 ° \to$ u trễ pha so với i 1 góc 53°

→ C sai.

Công suất tiêu thụ: $P = U I \cos φ = I U_{R} = 0, 5.30 = 15 (W)$

Câu 32:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều hòa. Thời gian quả cầu đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là 0,15 s và tỉ số giữa độ lớn lực đàn hồi lò xo và trọng lượng quả cầu gắn ở đầu con lắc khi nó ở vị trí thấp nhất là 1,8. Lấy $g = π^{2} m / s^{2}$ . Biên độ dao động của con lắc là

A. 1,25 cm.

B. 2,8 cm.

C. 1,8 cm.

D. 2,25 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Chọn chiều dương hướng xuống

Thời gian quả cầu đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất tương ứng với thời gian đi từ –A đến A và bằng $Δ t = \frac{T}{2} = 0, 15 s \to T = 0, 3 s$

Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng: $Δ l = \frac{m g}{k}$

Vị trí lò xo ở vị trí thấp nhất: x = +A

Theo đề bài:

$\begin{array}{l} \frac{F_{d h (x = + A)}}{m g} = 1, 8 = \frac{k (Δ l + A)}{m g} = \frac{k (\frac{m g}{k} + A)}{m g} \\ = 1 + \frac{k A}{m g} = 1 + \frac{m ω^{2} A}{m g} = 1 + \frac{ω^{2} A}{g} \\ \to \frac{ω^{2} A}{g} = 0, 8 \\ \to A = \frac{0, 8 g}{ω^{2}} = \frac{0, 8.10}{{(\frac{20 π}{3})}^{2}} = 0, 018 m = 1, 8 c m \end{array}$

Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn lượng giác tìm thời gian

Áp dụng công thức tính độ dãn của lò xo thẳng đứng tại vị trí cân bằng: $Δ l = \frac{m g}{k}$

Áp dụng công thức tính lực đàn hồi: $F_{d h} = - k Δ x$ ( $Δ x$ : độ biến dạng của lò xo).

Câu 33:

Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Ban đầu (t = 0), một mẫu chất phóng xạ X có số hạt là N₀. Sau khoảng thời gian t = 2T (kể từ t = 0), số hạt nhân X đã bị phân rã là

A. 0,25N₀

B. 0,875N₀

C. 0,75N₀

D. 0,125N₀

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $Δ N = N_{0} (1 - 2^{- \frac{t}{T}}) = N_{0} (1 - 2^{- 2}) = 0, 75 N_{0}$

Câu 34:

Một sóng truyền theo phương AB. Tại một thời điểm nào đó, hình dạng sóng cơ có dạng như hình vẽ. Biết rằng điểm M đang đi lên vị trí cân bằng. Khi đó, điểm N đang chuyển động

A. đi xuống.

B. đứng yên.

C. chạy ngang.

D. đi lên.

Xem đáp án

Đáp án D

Theo phương trình truyền sóng, các phần tử trước đỉnh sóng sẽ đi xuống, sau đỉnh sóng sẽ đi lên.

Từ đồ thị, điểm M sau đỉnh sóng đang đi lên.

→ Sóng truyền từ B đến A và N cũng đang đi lên.

Phương pháp giải bài toán đồ thị sóng cơ

Bước sóng $λ$ là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất hai phần tử dao động cùng pha hay quãng đường phần tử truyền trong 1 chu kì.

Trạng thái chuyển động của các phần tử môi trường: theo phương truyền sóng, các phần tử môi trường ở trước một đỉnh sóng gần nhất sẽ chuyển động đi xuống, các phần tử môi trường ở sau đỉnh gần nhất sẽ chuyển động đi lên.

Câu 35:

Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng song song với trục Ox có phương trình $x_{1} = A_{1} \cos (ω t + φ_{1})$ và $x_{2} = A_{2} \cos (ω t + φ_{2})$ . Biết rằng giá trị lớn nhất của tổng li độ dao động của hai vật bằng hai lần khoảng cách cực đại giữa hai vật theo phương Ox và độ lệch pha của dao động 1 so với dao động 2 nhỏ hơn 90°. Độ lệch pha cực đại giữa x₁ và x₂ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 36,87°.

B. 53,14°.

C. 87,32°.

D. 44,15°.

Xem đáp án

Đáp án B

Tổng hợp hai li độ: $x = x_{1} + x_{2} \Rightarrow x_{\max} = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} \cos Δ φ}$

Khoảng cách giữa hai vật: $d_{\max} = {|x_{1} - x_{2}|}_{\max} = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} - 2 A_{1}^{2} A_{2}^{2} \cos Δ φ}$

Biến đổi toán học ta thu được:

$\cos Δ φ = \frac{3}{10} \frac{A_{1}^{2} + A_{2}^{2}}{A_{1} A_{2}}$ mặt khác $A_{1}^{2} + A_{2}^{2} \geq 2 A_{1} A_{2}$

${(\cos Δ φ)}_{\min} = \frac{3}{5} \Rightarrow Δ φ_{\max} = 53, 13 °$

Câu 36:

Trong thí nghiệm giao thoa Y−âng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng với khoảng vân trên màn ảnh thu được lần lượt là 0,48 mm và i₂. Xét tại hai điểm A, B trên màn cách nhau một khoảng 34,56 mm là hai vị trí mà cả hai hệ vân đều cho vân sáng tại đó. Trên đoạn AB quan sát được 109 vạch sáng, trong đó có 19 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân. Khoảng vân i₂ bằng

A. 0,36 mm.

B. 0,54 mm.

C. 0,64 mm.

D. 0,18 mm.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

$\begin{array}{l} N_{\equiv} = (\frac{A B}{i_{1}} + 1) + (\frac{A B}{i_{2}} + 1) - N_{v s} \\ \Leftrightarrow 19 = (\frac{34, 56}{0, 48} + 1) + (\frac{34, 56}{i_{2}} + 1) - 109 \\ \Rightarrow i_{2} = 0, 64 (m m) \end{array}$

Câu 37:

Bắn hạt α vào hạt nhân nitơ ¹⁴N đứng yên, xảy ra phản ứng tạo thành một hạt nhân oxi và một hạt prôtôn. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau, phản ứng thu năng lượng l,21(MeV). Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: $m_{0} m α = 0, 21 {(m_{0} + m_{p})}^{2}$ và $m_{p} m_{α} = 0, 012 {(m_{0} + m_{p})}^{2}$ . Động năng hạt α là

A. 1,555 MeV.

B. 1,656 MeV.

C. 1,958 MeV.

D. 2,559 MeV.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có:

$\begin{array}{l} _{2}^{4} H e +_{7}^{14} N {\to_{}^{}}_{8}^{17} O +_{1}^{1} H e \\ m_{α} \vec{v_{α}} = m_{0} \vec{v_{0}} + m_{p} \vec{v_{p}} \to_{}^{\vec{v_{0}} = \vec{v_{p}}} \vec{v_{0}} = \vec{v_{0}} = \frac{m_{α} \vec{v_{α}}}{v_{0} + m_{p}} \\ \{\begin{cases} W_{0} = \frac{1}{2} m_{0} v_{0}^{2} = \frac{m_{0} v_{α}}{{(m_{0} + m_{p})}^{2}} W_{α} = 0, 21 W_{α} \\ W_{p} = \frac{1}{2} m_{p} v_{p}^{2} = \frac{m_{α} v_{α}}{{(m_{0} + m_{p})}^{2}} W_{α} = 0, 012 W_{α} \end{cases} \end{array}$

Ta có:

$\underset{- 1, 21}{\underset{⎵}{Δ E}} = \underset{0, 21 W_{α}}{\underset{⎵}{W_{0}}} + \underset{0, 012 W_{α}}{\underset{⎵}{W_{p}}} - W_{α} \Rightarrow W_{α} \approx 1, 555 (M e V)$

Câu 38:

Trong hiện tượng giao thoa sóng nước hai nguồn kết hợp A, B cách nhau một khoảng a = 20 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha, cùng tần số 50Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là l,5m/s. Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm A, bán kính AB, điểm nằm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường trung trực của AB gần nhất một khoảng là bao nhiêu?

A. 3,446 cm.

B. 2,775 cm.

C. 2,372 cm.

D. 1,78 cm.

Xem đáp án

Đáp án B

Bước sóng: $λ = \frac{v}{f} = 3 c m$ ; vì điểm xét dao động với biên độ cực đại nên ta có: $- \frac{A B}{λ} \leq k \leq \frac{A B}{λ} \Rightarrow - 3, 33 \leq k \leq 3, 33$ ;

Điểm nằm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường trung trực của AB gần nhất, nên ta chọn k = −1 hoặc k = +1.

+ Với k = +1, ta có

$\begin{array}{l} d_{2} - d_{1} = 3; d_{1} = A B = 20 c m; d_{2} = 32 c m \\ d_{2}^{2} = d_{1}^{2} + A B^{2} - 2. d_{1} . A B . \cos A \Rightarrow A = 70 ° \end{array}$

Ta tìm được $x = d_{1} \cos A = 6, 8404 c m$

Khoảng cách từ M đến đường trung trực của AB là $10 - 6, 8404 = 3, 1596 c m$

+ Với k = −1, ta có $d_{2} - d_{1} = - 3; d_{1} = A B = 20 c m; d_{2} = 17 c m$ , ta tìm được $A = 50, 3 °; x = d_{1} \cos A = 12, 775 c m$

Khoảng cách từ M đến đường trung trực của AB là $12, 775 - 10 = 2, 775 c m$

Câu 39:

Đặt điện áp $u = U \sqrt{2} \cos (ω t) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp AB gồm hai đoạn mạch AM và MB. Đoạn AM gồm R₁ mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Đoạn MB gồm R₂ nối tiếp với tụ C, nếu nối tắt R₂ thì U_AM = U_MB. Còn nếu nối tắt L thì u và i lệch pha nhau $\frac{π}{12}$ . Nếu nối tắt R₁ thì hệ số công suất toàn mạch là bao nhiêu?

A. 0,339.

B. 0,985.

C. 0,465.

D. 0,866.

Xem đáp án

Đáp án B

Từ $U_{C} = 2 U_{L}$ suy ra: $Z_{C} = 2 Z_{L}$ . Chuẩn hóa số liệu: $Z_{L} = 1, Z_{C} = 2$

Khi nối tắt R₂ thì $U_{A M} = U_{M B}$ hay $\sqrt{R_{1}^{2} + R_{L}^{2}} = Z_{C} \Rightarrow R_{1} = \sqrt{3}$

Khi nối tắt L thì $φ = - \frac{π}{12}$ hay $\tan φ = \frac{- Z_{C}}{R_{1} + R_{2}} \Rightarrow \tan φ \frac{- π}{12} = \frac{- 2}{\sqrt{3} + R_{2}}$ $\Rightarrow R_{2} = 4 + \sqrt{3}$

Khi nối tắt R₁ thì $\cos φ = \frac{R_{2}}{\sqrt{R_{2}^{2} + {(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}}$ $= \frac{4 + \sqrt{3}}{\sqrt{{(4 + \sqrt{3})}^{2} + {(1 - 2)}^{2}}} = 0, 985$

Câu 40:

Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bàn tụ điện là $4 \sqrt{2} (μ C)$ và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là $0, 5 π \sqrt{2}$ A. Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại là

A. $\frac{4}{3} μ s$

B. $\frac{16}{3} μ s$

C. $\frac{2}{3} μ s$

D. $\frac{8}{3} μ s$

Xem đáp án

Đáp án D

Tần số góc $ω = \frac{I_{0}}{Q_{0}} = 125000 π$ rad/s, suy ra $T = \frac{2 π}{ω} = 1, {6.10}^{- 5} s = 16 (μ s)$

Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại Q₀ đến nửa giá trị cực đại 0,5Q₀ là $\frac{T}{6} = \frac{8}{3} μ s$

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 20)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan