40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 21)

Câu 1:

Một vật dao động điều hòa có phương trình $x = A \cos (ω t + φ) .$ Gọi v và a lần lượt là vận tốc và gia tốc của vật. Hệ thức đúng là

A. $\frac{v^{2}}{ω^{4}} + \frac{a^{2}}{ω^{2}} = A^{2} .$

B. $\frac{v^{2}}{ω^{2}} + \frac{a^{2}}{ω^{2}} = A^{2} .$

C. $\frac{v^{2}}{ω^{2}} + \frac{a^{2}}{ω^{4}} = A^{2} .$

D. $\frac{v^{2}}{ω^{4}} + \frac{a^{2}}{ω^{4}} = A^{2} .$

Xem đáp án

Đáp án C

Công thức giữa v và a: $\frac{v^{2}}{ω^{2}} + \frac{a^{2}}{ω^{4}} = A^{2} .$

Công thức độc lập trong dao động điều hòa

Hai đại lượng vuông pha nhau được viết dưới dạng công thức độc lập: $\frac{x^{2}}{x_{m a x}^{x}} + \frac{y^{2}}{y_{m a x}^{2}} = 1.$

+ x và v vuông pha nhau: $\frac{x^{2}}{A^{2}} + \frac{v^{2}}{{(ω A)}^{2}} = 1 \Rightarrow x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}} = A^{2} .$

+ v và a vuông pha nhau: $\frac{a^{2}}{{(ω^{2} A)}^{2}} + \frac{v^{2}}{{(ω A)}^{2}} = 1 \Rightarrow \frac{a^{2}}{ω^{4}} + \frac{v^{2}}{ω^{2}} = A^{2} .$

Câu 2:

Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây sai?

A. Siêu âm có tần số lớn hơn 20000Hz.

B. Hạ âm có tần số nhỏ hơn 16Hz.

C. Đơn vị của mức cường độ âm là W/m².

D. Sóng âm không truyền được trong chân không.

Xem đáp án

Đáp án C

Đơn vị của mức cường độ âm là Ben (B) hoặc dexiben (dB).

Câu 3:

Dụng cụ nào sau đây có thể biến quang năng thành điện năng?

A. pin mặt trời.

B. pin Vôn−ta

C. ắcquy.

D. đinamo xe đạp.

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 4:

Mạch điện xoay chiều có u là điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch và i là cường độ dòng điện tức thời qua mạch. Chọn phát biểu đúng?

A. u và i luôn luôn biến thiên cùng tần số.

B. u và i luôn luôn biến thiên cùng pha.

C. u và i luôn luôn biến thiên ngược pha.

D. u luôn sớm pha hơn i.

Xem đáp án

Đáp án A

Câu A – đúng.

Câu B, C, D – sai vì tùy loại mạch mà u và i có độ lệch pha khác nhau.

Câu 5:

Quang phổ vạch phát xạ

A. của mỗi nguyên tố sẽ có một màu sắc vạch sáng riêng biệt.

B. do các chất rắn, lỏng, khí bị nung nóng phát ra.

C. dùng để xác định nhiệt độ của vật nóng phát sáng.

D. là quang phổ gồm hệ thống các vạch màu riêng biệt trên một nền tối.

Xem đáp án

Đáp án D

Quang phổ vạch phát xạ là quang phổ gồm hệ thống các vạch màu riêng biệt trên một nền tối.

Câu 6:

Các đồng vị của cùng một nguyên tố thì

A. có cùng khối lượng.

B. có cùng số Z, khác số A.

C. có cùng số Z, cùng số A.

D. cùng số A.

Xem đáp án

Đáp án B

Các đồng vị của cùng một nguyên tố thì có cùng số Z, khác số A.

Câu 7:

Chọn các phát biểu đúng?

A. Trong dao động cưỡng bức thì tần số dao động bằng tần số dao động riêng.

B. Trong đời sống và kĩ thuật, dao động tắt dần luôn luôn có hại.

C. Trong đời sống và kĩ thuật, dao động cộng hưởng luôn luôn có lợi.

D. Trong dao động cưỡng bức thì tần số dao động là tần số của ngoại lực và biên độ dao động phụ thuộc vào quan hệ giữa tần số của ngoại lực và tần số riêng của con lắc.

Xem đáp án

Đáp án D

Trong dao động cưỡng bức thì tần số dao động có thể khác tần số dao động riêng. Trong dao động cưỡng bức thì tần số dao động là tần số của ngoại lực và biên độ dao động phụ thuộc vào quan hệ giữa tần số của ngoại lực và tần số riêng của con lắc.

Câu 8:

Một mạch dao động LC lí tưởng có điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là U₀. Tại thời điểm điện tích trên một bản tụ có độ lớn bằng 0,6 giá trị cực đại thì khi cường độ dòng điện trong mạch có giá trị

A. $0, 25 I_{0} \sqrt{2} .$

B. $0, 5 I_{0} \sqrt{3} .$

C. $0, 6 I_{0} .$

D. $0, 8 I_{0} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có:

$q = 0, 6 Q_{0} \Rightarrow W_{C} = 0, 36 W \Rightarrow W_{L} = W - W_{C} = 0, 64 W \Rightarrow |i| = \sqrt{0, 64} I_{0} = 0, 8 I_{0} .$

+ Nếu $i = x I_{0}$ thì $W_{L} = x^{2} W \Rightarrow W_{C} = W - W_{L} = (1 - x^{2}) W$ $\Rightarrow \{\begin{cases} |q| = \sqrt{1 - x^{2}} Q_{0} \\ |q| = \sqrt{1 - x^{2}} Q_{0} \end{cases}$

+ Nếu $q = y Q_{0}$ thì $W_{C} = y^{2} W \Rightarrow W_{L} = W - W_{C} = (1 - y^{2}) W$ $\Rightarrow |i| = \sqrt{1 - y^{2}} I_{0} .$

Câu 9:

Một tụ điện có điện dung 24nF được tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có bao nhiêu electron di chuyển đến bản tích điện âm của tụ điện?

A. 6,75.10¹³ electron.

B. 8,75.10¹³ electron.

C. 7,75.10¹³ electron.

D. 9,75.10¹³ electron.

Xem đáp án

Đáp án A

$n = \frac{Q}{|e|} = \frac{C U}{|e|} = \frac{{24.10}^{- 9} .450}{1, {6.10}^{- 19}} = 6, {75.10}^{13}$ electron

Câu 10:

Một ống dây dài 20 cm, có 1200 vòng dây đặt trong không khí. Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây là 75.10⁻³T. Cường độ dòng điện chạy trong ống dây là

A. 5 A.

B. 9,9A.

C. 15A.

D. 20A.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có:

$N = 4 π {.10}^{- 7} \frac{N}{l} I \Rightarrow {75.10}^{- 3} = 4 π {.10}^{- 7} \frac{1200}{0, 2} I \Rightarrow I = 9, 9 (A) .$

Câu 11:

Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua một đoạn mạch. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là

A. $\frac{1}{100} s .$

B. $\frac{1}{200} s .$

C. $\frac{1}{50} s .$

D. $\frac{1}{25} s .$

Xem đáp án

Đáp án A

Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp với cường độ dòng điện này bằng 0 là một nửa chu kì nên:

$T = \frac{1}{f} \Rightarrow \frac{T}{2} = \frac{1}{2 f} = \frac{1}{2.50} = \frac{1}{100} (s)$

Câu 12:

Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử Hiđrô được xác định bởi công thức $E_{n} = - \frac{13, 6}{n^{2}} (e V)$ (với n = 1,2,3,...). Khi electron trong nguyên tử Hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng $λ_{1} .$ Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng $λ_{2} .$ Mối liên hệ giữa hai bước sóng $λ_{1}$ và $λ_{2}$ là

A. $27 λ_{2} = 128 λ_{1} .$

B. $λ_{2} = 5 λ_{1} .$

C. $189 λ_{2} = 800 λ_{1} .$

D. $λ_{2} = 4 λ_{1} .$

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có:

$\{\begin{cases} \frac{h c}{λ_{1}} = E_{3} - E_{1} = \frac{- 13, 6}{3^{2}} - \frac{- 13, 6}{1^{2}} = 13, 6. \frac{8}{9} \\ \frac{h c}{λ_{2}} = E_{5} - E_{2} = - \frac{13, 6}{5^{2}} - \frac{- 13, 6}{2^{2}} = 13, 6. \frac{21}{100} \end{cases} \Rightarrow \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{800}{189} .$

Câu 13:

Dây AB căng nằm ngang dài 2 m, hai đầu A và B cố định, tạo một sóng dừng trên dây với tần số 50 Hz, trên dây AB thấy có 5 nút sóng. Vận tốc truyền sóng trên dây là:

A. v = 12,5 m/s.

B. v = 100 m/s.

C. v = 50 m/s.

D. v = 25 m/s.

Xem đáp án

Đáp án C

Điều kiện của sóng dừng có hai đầu cố định: $l = k \frac{λ}{2} = k \frac{v}{2 f}$

Số nút: $k + 1 = 5 \Rightarrow k = 4.$

Vận tốc truyền sóng: $v = \frac{l .2. f}{k} = \frac{2.2.50}{4} = 50 (m / s)$

Câu 14:

Điều nào sau đây là sai khi so sánh tia Rơnghen và tia tử ngoại?

A. Có khả năng gây phát quang cho một số chất.

B. Cùng bản chất là sóng điện từ.

C. Đều được dùng để chụp điện, chiếu điện.

D. Đều có tác dụng lên kính ảnh.

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 15:

Khi một điện trường biến thiên theo thời gian thì sinh ra

A. Một điện trường.

B. Một từ trường xoáy.

C. Một dòng điện.

D. Một từ trường thế.

Xem đáp án

Đáp án B

Khi một điện trường biến thiên theo thời gian thì sinh ra một từ trường xoáy.

Câu 16:

Một con lắc đơn gồm sợi dây có khối lượng không đáng kể, không dãn, có chiều dài l và viên bị nhỏ có khối lượng m. Kích thích cho con lắc dao động điều hoà ở nơi có gia tốc trọng trường g. Nếu chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của viên bị thì thế năng của con lắc này ở li độ góc α có biểu thức là

A. $m g l (3 - 2 \cos α) .$

B. $m g l (1 - \sin α) .$

C. $m g l (1 - \cos α) .$

D. $m g l (1 + \cos α) .$

Xem đáp án

Đáp án C

Thế năng tính theo công thức $W_{t} = m g h$ mà $h = 1 (1 - c o s α)$ nên $W_{t} = m g l (1 - c o s α) .$

Câu 17:

Chọn câu sai?

A. Các hạt nhân có số khối trung bình là bền vững nhất.

B. Các nguyên tố đứng đầu bảng tuần hoàn như H, He kém bền vững hơn các nguyên tố ở giữa bảng tuần hoàn.

C. Hạt nhân có năng lượng liên kết càng lớn thì càng bền vững.

D. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

Xem đáp án

Đáp án C

Phát biểu sai: Hạt nhân có năng lượng liên kết càng lớn thì càng bền vững.

Câu 18:

Một vật dao động điều hòa khi qua vị trí cân bằng có vận tốc 50 cm/s, khi ở biên vật có gia tốc là 5 m/s². Tần số góc là

A. 10 rad/s.

B. 5 rad/s.

C. 4 rad/s.

D. 2 rad/s.

Xem đáp án

Đáp án A

Vận tốc qua vị trí cân bằng: $v_{m a x} = ω A = 50 (c m / s) .$

Gia tốc ở biên: $a_{m a x} = ω^{2} A = 5 (m / s^{2}) = 500 (c m / s^{2}) .$

Lập tỉ số: $\frac{a_{m a x}}{v_{m a x}} = \frac{ω^{2} A}{ω A} = \frac{500}{50} \Rightarrow ω = 10 (r a d / s)$

Câu 19:

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, theo các phương trình lần lượt là $x_{1} = 4 \sin (π t + α)$ (cm) và $x_{2} = 4 \sqrt{3} cos (π t)$ (cm). Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị nhỏ nhất khi giá trị của α là

A. $0 (r a d)$

B. $α = π (r a d) .$

C. $α = \frac{π}{2} (r a d) .$

D. $α = - \frac{π}{2} (r a d) .$

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: $x_{1} = 4 \sin (π t + α) = 4 c o s (π t + α - \frac{π}{2}) (c m)$

Biên độ dao động có giá trị nhỏ nhất khi hai dao động ngược pha $\Rightarrow φ_{2} - φ_{1} = π \Rightarrow 0 - (α - \frac{π}{2}) = π \Rightarrow α = \frac{- π}{2} .$

Biên độ tổng hợp dao động trong các trường hợp đặc biệt

+ $Δ φ = φ_{2} - φ_{1} = 2 k π \to A = A_{1} + A_{2}; φ = φ_{1} = φ_{2}$ (cùng pha).

+ $Δ φ = φ_{2} - φ_{1} = (2 k + 1) π \to A = |A_{1} - A_{2}|; φ = φ_{1}$ nếu $A_{1} > A_{2}$ (ngược pha).

+ $Δ φ = φ_{2} - φ_{1} = (2 k + 1) \frac{π}{2} \to A = \sqrt{{A_{1}}^{2} + {A_{2}}^{2}}$ (vuông pha).

Chú ý: Biên độ dao động tổng hợp $|A_{1} - A_{2}| \leq A \leq A_{1} + A_{2} .$

+ Biên độ tổng hợp $A_{m a x} \Leftrightarrow A = (A_{1} + A_{2})$ hay $Δ φ = φ_{2} - φ_{1} = 2 k π$

+ Biên độ tổng hợp $A_{\min} \Leftrightarrow A = |A_{1} - A_{2}|$ hay $Δ φ = φ_{2} - φ_{1} = (2 k + 1) π$

Câu 20:

Ban đầu có một lượng chất phóng xạ nguyên chất của nguyên tố X, có chu kì bán rã là T. Sau thời gian t = 3T, tỉ số giữa số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân khác và số hạt nhân còn lại của chất phóng xạ X bằng

A. 8.

B. 7.

C. 1/7.

D. 1/8.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $\frac{Δ N}{N} = \frac{N_{0} (1 - 2^{- \frac{t}{T}})}{N_{0} 2^{- \frac{t}{T}}} = 2^{\frac{t}{T}} - 1 = 7.$

Câu 21:

Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây sai?

A. Sóng cơ lan truyền được trong chân không.

B. Sóng cơ lan truyền được trong chất khí.

C. Sóng cơ lan truyền được trong chất rắn.

D. Sóng cơ lan truyền được trong chất lỏng.

Xem đáp án

Đáp án A

Sóng cơ không lan truyền được trong chân không.

Câu 22:

Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở $R = 100 Ω,$ tụ điện $C = \frac{10^{- 4}}{π} (F)$ và cuộn cảm thuần $L = \frac{2}{π} (H)$ mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp $u = 200 \cos (100 π t) (V) .$ Cường độ hiệu dụng trong mạch là

A. 1,4 A.

B. 2 A.

C. 0,5 A.

D. 1 A.

Xem đáp án

Đáp án D

Cảm kháng: $Z_{L} = ω A = 100 π . \frac{2}{π} = 200 Ω;$ dung kháng: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{100 π . \frac{10^{- 4}}{π}} = 100 Ω .$

Tổng trở: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$ $= \sqrt{100^{2} + {(200 - 100)}^{2}} = 100 \sqrt{2} Ω .$

Hiệu điện thế hiệu dụng: $U = \frac{U_{0}}{\sqrt{2}} = \frac{200}{\sqrt{2}} = 100 \sqrt{2} (V)$

Cường độ hiệu dụng $I = \frac{U}{Z} = \frac{100 \sqrt{2}}{100 \sqrt{2}} = 1 (A)$

Câu 23:

Khi nói về tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X và ánh sáng nhìn thấy, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X và ánh sáng nhìn thấy đều có cùng bản chất.

B. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X và ánh sáng nhìn thấy đều có thể gây ra hiện tượng quang điện.

C. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X và ánh sáng nhìn thấy đều có tác dụng lên kính ảnh.

D. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại và ánh sáng nhìn thấy không bị lệch hướng trong điện trường, còn tia X bị lệch hướng trong điện trường.

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 24:

Cho một mạch dao động LC lí tưởng điện tích trên một bản 1 của tụ điện biến thiên theo thời gian với phương trình $q = Q_{0} cos (ω t + φ) .$ Lúc t = 0 năng lượng điện trường đang bằng 3 lần năng lượng từ trường, điện tích trên bản 1 đang giảm (về độ lớn) và đang có giá trị dương. Giá trị $φ$ có thể bằng

A. $\frac{π}{6}$

B. $- \frac{π}{6}$

C. $- \frac{5 π}{6}$

D. $\frac{5 π}{6}$

Xem đáp án

Đáp án A

$W_{C} = 3 W_{L} = \frac{3}{4} W = \frac{3}{4} W_{L m a x} \Rightarrow q = \pm \frac{Q_{0} \sqrt{3}}{2} .$

Vì q đang giảm về độ lớn và có giá trị dương $\Rightarrow φ = \frac{π}{6} .$

Câu 25:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng với biên độ A = 10 cm. Khoảng thời gian từ lúc lực đàn hồi cực đại đến lúc lực đàn hồi cực tiểu là $\frac{T}{3},$ với T là chu kì dao động của con lắc. Tốc độ của vật nặng khi nó cách vị trí thấp nhất 4 cm có giá trị là bao nhiêu? Lấy $g = π^{2} = 10 m / s^{2} .$

A. 83,11 cm/s.

B. 113,14 cm/s.

C. 87,66 cm/s.

D. 57,37 cm/s.

Xem đáp án

Đáp án B

Chọn chiều dương hướng xuống

Vị trí lực đàn hồi cực đại: x = +A

Ta có thời gian lực đàn hồi cực đại đến lúc lực đàn hồi cực tiểu là $\frac{T}{3}$ ứng với góc quét là $Δ φ = ω Δ = \frac{2 π}{T} . \frac{T}{3} = \frac{2 π}{3}$

Từ vòng tròn lượng giác ta suy ra:

Vị trí lực đàn hồi cực tiểu là:

$\begin{array}{l} x = - Δ l = \sin (\frac{2 π}{3} - \frac{π}{2}) = \frac{A}{2} = - 5 c m \\ \Rightarrow Δ l = \frac{m g}{k} = \frac{m g}{m ω^{2}} = 0, 05 \\ \Rightarrow ω = \sqrt{\frac{g}{0, 05}} = 10 \sqrt{2} (r a d / s) \end{array}$

Vị trí cách vị trí thấp nhất 4 cm có li độ:

x = 10 – 4 = 6 (cm)

$A^{2} = x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}} \Leftrightarrow 10^{2} = 6^{2} + \frac{v^{2}}{{(10 \sqrt{2})}^{2}} \Rightarrow v = \pm 80 \sqrt{2} = \pm 113, 14 c m / s .$

Xác định vị trí lực đàn hồi cực đại, lực đàn hồi cực tiểu của con lắc lò xo treo thẳng đứng.

Sử dụng vòng tròn lượng giác và biểu thức $Δ φ = ω Δ t$

Áp dụng biểu thức xác định độ giãn của lò xo treo thẳng đứng ở vị trí cân bằng: $Δ l = \frac{m g}{k}$

Sử dụng hệ thức độc lập: $A^{2} = x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}$

Câu 26:

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

→ C sai.

Công suất tiêu thụ: $P = U I c o s φ = I U_{R} = 0, 5.30 = 15 (W)$ → D đúng.

Câu 27:

Giới hạn quang điện của Cu là 300 nm. Công thoát của electron khỏi Cu là

A. 3,6 eV.

B. 4,14 eV.

C. 2,7 eV.

D. 5 eV.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $λ_{0} = 300 (n m) = {3.10}^{- 7} (m) .$

Áp dụng công thức:

$A = \frac{h c}{λ_{0}} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{{3.10}^{- 7}} = 6, {625.10}^{- 19} (J) = \frac{6, {625.10}^{- 19}}{1, {6.10}^{- 19}} = 4, 14 (e V)$

Câu 28:

Hai nguồn sóng cơ A, B cách nhau dao động chạm nhẹ trên mặt chất lỏng, cùng tần số 50 Hz, cùng pha theo phương vuông góc với mặt chất lỏng. Vận tốc truyền sóng 20 m/s. Số điểm không dao động trên đoạn AB = 1,2 m là

A. 7 điểm.

B. 5 điểm.

C. 4 điểm.

D. 6 điểm.

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: Bước sóng: $λ = \frac{v}{f} = \frac{20}{50} = 0, 4 m .$

A, B dao động cùng pha, suy ra số điểm không dao động (cực tiểu) trên AB thỏa mãn:

$\frac{- L}{λ} - \frac{1}{2} < k < \frac{L}{λ} - \frac{1}{2} \Leftrightarrow \frac{- 1, 2}{0, 4} - \frac{1}{2} < k < \frac{1}{0, 4} - \frac{1}{2} \Leftrightarrow - 3, 5 < k < 2, 5 \Rightarrow k = - 3; \pm 2; \pm; 0$

Vậy có 6 điểm.

Phương pháp tính số cực đại, cực tiểu trên đoạn cách hai nguồn AB

Bước 1: Bước sóng: $λ = \frac{v}{f} = v T .$

Bước 2: $- L < d_{2} - d_{1} < L$

− Đối với 2 nguồn cùng pha thì:

+ Số điểm dao động cực đại: $d_{2} - d_{1} = k λ \Rightarrow - L < k λ < L$ $\Rightarrow \frac{- L}{λ} < k < \frac{L}{λ}$ → Giải tìm k nguyên.

+ Số điểm dao động cực tiểu (không dao động):

$d_{2} - d_{1} = (k + \frac{1}{2}) λ \Rightarrow - L < (k + \frac{1}{2}) λ < L \Rightarrow \frac{- L}{λ} - \frac{1}{2} < k < \frac{L}{λ} - \frac{1}{2}$

→ Giải tìm k nguyên.

− Đối với 2 nguồn ngược pha thì số điểm cực đại và cực tiểu ngược lại.

Câu 29:

Electron trong nguyên tử Hiđrô quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo tròn gọi là quỹ đạo dừng. Biết tốc độ của electron trên quỹ đạo K là 2,186.10⁶ m/s. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng N thì vận tốc của nó là

A. 2,732.10⁵ m/s

B. 5,465.10⁵ m/s

C. 8,198.10⁵m/s

D. 10,928.10⁵ m/s

Xem đáp án

Đáp án B

Khi electron chuyển động xung quang hạt nhân dưới tác dụng của lực điện thì lực điện đóng vai trò tạo ra lực hướng tâm giúp electron chuyển tròn đều.

Do đó: $F_{h t} = F_{d} \Leftrightarrow m \frac{v^{2}}{R} = \frac{k q_{e}^{2}}{R^{2}}$

$\Rightarrow v^{2} ~ \frac{1}{R}$ với $R = n^{2} R_{0} \Rightarrow v ~ \frac{1}{n}$

$\Rightarrow \frac{v_{N}}{v_{K}} = \frac{n_{K}}{n_{N}} = \frac{1}{4} \Rightarrow v_{N} = \frac{v_{K}}{4} = \frac{2, {186.10}^{6}}{4} = 5, {465.10}^{5} m (/ s)$

Câu 30:

Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C. Điện áp giữa hai đầu AB là (V) thì điện áp trên L là $u_{L} = U_{0} \sqrt{2} cos (ω t + \frac{π}{3}) (V) .$ Muốn mạch xảy ra cộng hưởng thì điện dung của tụ bằng

A. $\sqrt{2}$ C.

B. 0,75C.

C. 0,5C.

D. 2C.

Xem đáp án

Đáp án B

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

Ta có: $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} = \tan \frac{π}{6} \Rightarrow R = (Z_{L} - Z_{C}) \sqrt{3} > 0.$

$U_{L} = \sqrt{2} U_{A B} \Rightarrow Z_{L} = \sqrt{2} \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} \Rightarrow Z_{L} = 2.2. (Z_{L} - Z_{C}) \Rightarrow Z_{L} = \frac{4}{3} Z_{C} .$

Để xảy ra cộng hưởng thì

$Z_{C}^{'} = Z_{L} \Rightarrow Z_{C}^{'} = \frac{4}{3} Z_{C} \Rightarrow \frac{1}{ω C^{'}} = \frac{4}{3} \frac{1}{ω C} \Rightarrow C^{'} = \frac{3}{4} C .$

Câu 31:

Mắt của một người có tiêu cự của thể thuỷ tinh là 18 mm khi không điều tiết. Khoảng cách từ quang tầm mắt đến võng mạc là 15 mm. Xác định tiêu cự của thấu kính phải mang để mắt thấy vật ở vô cực không điều tiết (kính ghép sát mắt).

A. 20 mm

B. 50 mm

C. 60 mm

D. 90 mm

Xem đáp án

Đáp án D

Độ tụ của hệ thấu kính ghép sát:

$D = D_{M} + D_{k} \Leftrightarrow \frac{1}{f} = \frac{1}{f_{M}} + \frac{1}{f_{k}}$ thấu kính ghép sát:

+ Sau khi ghép tiêu điểm phải nằm đúng trên võng mạc: $\to_{f_{M} = f_{m a x} = 18}^{f = O V = 15} \frac{1}{15} = \frac{1}{18} + \frac{1}{f_{k}} \Rightarrow f_{k} = 90 (m m)$

Câu 32:

Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, D = 2m, a =1,5 mm, hai khe được chiếu sáng đồng thời hai bức xạ 0,60 μm và 0,50 μm. Trong vùng giao thoa nhận vận trung tâm là tâm đối xứng rộng 10 mm trên màn có số vẫn sáng là

A. 28.

B. 3.

C. 27.

D. 25.

Xem đáp án

Đáp án D

$\{\begin{cases} i_{1} = \frac{λ_{1} D}{a} = 0, 8 (m m) \\ i_{2}^{} = \frac{λ_{2} D}{a} = \frac{2}{3} (m m) \end{cases} \Rightarrow \frac{i_{1}}{i_{2}} = \frac{0, 8}{2 / 3} = \frac{6}{5} \Rightarrow i_{\equiv} = 5 i_{1} = 6 i_{2} = 5.0, 8 = 4 (m m)$

Số vân sáng của hệ 1, hệ 2 và số vân trùng trong trường giao thoa:

$\begin{array}{l} N_{1} = 2 [\frac{L}{2 i_{1}} + 1] = 2 [\frac{10}{2.0, 8}] + 1 = 13; \\ N_{2} = 2 [\frac{L}{2 i_{1}}] + 1 = 2 [\frac{10}{2.2 / 3}] + 2 = 15. \\ N_{\equiv} = 2 [\frac{L}{2 i_{\equiv}}] + 1 = 2 [\frac{10}{2.4}] + 1 = 3. \end{array}$

Tổng số vạch sáng trên khoảng MN:

13 + 15 − 3 = 25.

Câu 33:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc trọng trường $g = 10 m / s^{2}$ , đầu trên của lò xo gắn cố định, đầu dưới gắn với vật nặng có khối lượng m. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng với chu kì T. Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là $\frac{T}{6} .$ Tại thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng thì tốc độ của vật là $10 \sqrt{3} π$ cm/s. Lấy $π^{2} = 10$ chu kì dao động của con lắc là

A. 0,5 s.

B. 0,2 s.

C. 0,6 s.

D. 0,4 s.

Xem đáp án

Đáp án C

Trong một chu kì, lò xo nén khi con lắc di chuyển trong khoảng $- A \leq x \leq Δ l_{0},$ thời gian lò xo bị nén $t = \frac{T}{6}$ ứng với góc quét $φ = \frac{π}{3} (r a d) .$

Phương pháp đường tròn

Từ hình vẽ, ta có:

$c o s \frac{π}{6} = \frac{Δ l_{0}}{A} \Rightarrow Δ l_{0} = \frac{\sqrt{3}}{2} A \Rightarrow v_{m a x} = ω A = \frac{10 \sqrt{3} π}{c o s \frac{π}{6}} = π 20 \sqrt{3} (c m / s)$

Biến đổi:

$v_{m a x} = ω A = \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}} \frac{2 Δ l_{0}}{\sqrt{3}} = \frac{2}{\sqrt{3}} \sqrt{g Δ l_{0}} \Rightarrow Δ l_{0} = \frac{3 v_{m a x}^{2}}{4 g}$

Chu kì:

$T = 2 π \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}} = 0, 6 s .$

Câu 34:

Đặt điện áp xoay chiều $u = 200 \cos (100 π t) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần $100 (Ω),$ cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm $\frac{1}{π} (H)$ và tụ điện có điện dung C từ $\frac{200}{π} (μ F)$ đến $\frac{50}{π} (μ F)$ thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là

A. giảm.

B. tăng.

C. cực đại tại C = C₂

D. tăng rồi giảm.

Xem đáp án

Đáp án D

Khi mạch cộng hưởng: $ω L = \frac{1}{ω C} \Rightarrow C_{0} = \frac{1}{L ω^{2}} = \frac{100}{π} (μ F)$

Vì $\frac{200}{π} (μ F) \geq C_{0} \geq \frac{50}{π} (μ F)$ nên I tăng rồi giảm.

Câu 35:

Một hạt có khối lượng nghỉ m₀. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không)

A. $0, 36 m_{0} c^{2}$

B. $1, 25 m_{0} c^{2}$

C. $0, 225 m_{0} c^{2}$

D. $0, 25 m_{0} c^{2}$

Xem đáp án

Đáp án D

Khối lượng khi hạt chuyển động là $m = \frac{m_{0}}{\sqrt{1 - \frac{v^{2}}{c^{2}}}} = \frac{m_{0}}{\sqrt{1 - {(\frac{0, 6 c}{c})}^{2}}} = 1, 25 m_{0}$

Động năng của hạt khi chuyển động là: $W_{d} = (m - m_{0}) c^{2} = (1, 25 m_{0} - m_{0}) c^{2} = 0, 25 m_{0} c^{2} .$

Câu 36:

Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là $u_{A} = u_{B} = a \cos (20 π t)$ (với t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi M, N là các điểm trên mặt chất lỏng dao động với biên độ cực đại cùng pha với nguồn và gần nguồn B nhất. Hiệu khoảng cách AM – AN bằng

A. 5 cm.

B. 7,5 cm.

C. 2,5 cm.

D. 4 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $λ = 2 π \frac{v}{ω} = 2 π \frac{(50)}{(20 π)} = 5 c m .$

$\frac{A B}{λ} = \frac{(18)}{(5)} \approx 3, 6$ → có tất cả 7 dãy cực đại giao thoa ứng với $k = 0, \pm 1, \pm 2...$

Vì tính đối xứng, ta chỉ xét các dãy cực đại ở góc phần tư thứ nhất

Điều kiện để có cực đại, cùng pha $\{\begin{cases} A N - B N = k λ \\ A N + B N = n λ \end{cases},$ n và k cùng tính chất chẵn lẻ và

$\begin{array}{l} \{\begin{cases} k = 1, 2, 3 \\ A N + B N \geq A B \end{cases} . \\ k = 1 \to \{\begin{cases} A N - B N = 5 \\ A N + B N = 25 \end{cases} c m \to \{\begin{cases} A N = 15 \\ B N = 10 \end{cases} c m . \\ k = 2 \to \{\begin{cases} A N - B N = 10 \\ A N + B N = 20 \end{cases} c m \to \{\begin{cases} A N = 15 \\ B N = 5 \end{cases} c m . \\ k = 3 \to \{\begin{cases} A N - B N = 15 \\ A N + B N = 25 \end{cases} c m \to \{\begin{cases} A N = 20 \\ B N = 5 \end{cases} c m . \\ \to A M - A N = (20) - (15) = 5 c m . \end{array}$

Câu 37:

Bắn hạt prôtôn có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân $_{3}^{7} L i$ đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân $p +_{3}^{7} L i \overset{}{\to} 2 α .$ Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ $γ,$ hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 160°. Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đơn vị u gần đúng bằng số khối của nó. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là

A. 14,6 MeV.

B. 10,2 MeV.

C. 17,3 MeV.

D. 20,4 MeV.

Xem đáp án

Đáp án C

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

$\begin{array}{l} m_{p} \vec{v_{P}} = m_{α} \vec{v_{α_{1}}} + m_{α} \vec{v_{α_{2}}} \\ \Rightarrow {(m_{p} \vec{v_{P}})}^{2} = {(m_{α} \vec{v_{α_{1}}})}^{2} + {(m_{α} \vec{v_{α_{2}}})}^{2} + 2 (m_{α} v_{α_{1}}) (m_{α} v_{α_{2}}) c o s 160 ° \\ \Rightarrow 2 m_{P} W_{P} = 4 m_{α} W_{α} + 4 m_{α} W_{α} c o s 160 ° \\ \Rightarrow W_{α} = \frac{m_{P} W_{P}}{2 m_{α} (1 + c o s 160 °)} = \frac{1.5, 5}{2.4 (1 + c o s 160 °)} \approx 11, 4 (M e V) \\ \Rightarrow Δ E = \sum W_{s a u} - \sum W_{t r u o c} = 2 W_{α} - W_{P} = 2.11, 4 - 5, 5 = 17, 3. \end{array}$

Câu 38:

Đặt một điện áp xoay chiều có: $u = 100 \sqrt{6} cos (100 π t + \frac{π}{6}) (V)$ đoạn mạch AB gồm điện trở thuần $30 Ω$ mắc nối tiếp với hộp kín X (hộp X ba phần tử r, L, C mắc chứa hai trong nối tiếp). Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng 3A. Tại thời điểm t, cường độ dòng điện qua mạch bằng $3 \sqrt{2} A,$ đến thời điểm $t' = t + \frac{1}{300} (s)$ điện áp giữa hai đầu đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ trên hộp kín X là

A. 180W.

B. 90W.

C. 270W.

D. 260W.

Xem đáp án

Đáp án A

Tại thời điểm $t : i = 3 \sqrt{2} = I_{0} \Rightarrow$ biểu diễn bằng M₁

Sau đó: $\frac{π}{6}$

+ Pha của dòng điện đã biến thiên một lượng: $Δ φ = ω Δ t = 100 π . \frac{1}{300} = \frac{π}{3}$

Lúc này dòng điện đang ở vị trí M₂

Điện áp lúc này bằng không và đang giảm

→ biểu diễn bằng M₃

Từ hình ta thấy: điện áp nhanh pha $\frac{π}{6}$ so với dòng điện nên biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là: $i = 3 \sqrt{2} c o s 100 π t (A) .$

Khi đó, biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở R: $u_{R} = 90 \sqrt{2} c o s 100 π t (V) .$

Mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với mạch X nên:

$u = u_{X} + u_{R} \Rightarrow u_{X} = u - u_{R} = 100 \sqrt{6} ∠ \frac{π}{6} - 90 \sqrt{2} ∠ 0 = 10 \sqrt{222} ∠ 0, 965$

Công suất tiêu thụ trên hộp kín X là:

$P_{X} = U_{X} . I . c o s φ_{X} = \frac{10 \sqrt{222}}{\sqrt{2}} .3 \cos (0, 965 - 0) = 180 W .$

Câu 39:

Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y−âng, hai khe cách nhau 2 mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là 2 m. Ánh sáng đơn sắc có bước sóng $λ = 0, 5 μ m .$ Cho M và N là hai điểm nằm trong trường giao thoa, chúng nằm khác phía nhau so với vân chính giữa, có OM = 12,3 mm, ON = 5,2 mm. Số vân sáng và số vân tối trong đoạn MN là

A. 35 vân sáng, 35 vân tối.

B. 36 vân sáng, 36 vân tối.

C. 35 vân sáng, 36 vân tối.

D. 36 vân sáng, 35 vân tối.

Xem đáp án

Đáp án A

Khoảng vân: $i = \frac{λ D}{a} = 0, 5 (m m) .$

Vì hai điểm M và N trên màn ở khác phía so với vân sáng trung tâm nên có thể chọn $x_{M} = - 12, 3 m m$ và $x_{N} = 5, 2 m m .$

$\{\begin{cases} x_{M} \leq k i = k .0, 5 \leq x_{N} \Rightarrow - 24, 6 \leq k \leq 10, 4 \Rightarrow k = - 24; ...10 : c ó 35 g i á t r ị \\ x_{M} \leq (m + 0, 5) i = (m + 0, 5) 0, 5 \leq x_{N} \Rightarrow - 25, 1 \leq m \leq 9, 9 \Rightarrow m = - 25....9 : c ó 35 g i á t r ị \end{cases}$

Câu 40:

Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 1000pF và khoảng cách giữa hai bản là Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 60V. Điện tích của tụ điện và cường độ điện trường trong tụ điện lần lượt là

A. 60 nC và $60 \frac{k V}{m} .$

B. 6 nC và $60 \frac{k V}{m} .$

C. 60 nC và $6 \frac{k V}{m} .$

D. 6 nC và $6 \frac{k V}{m} .$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $\{\begin{cases} Q = C U = {100.10}^{- 12} .60 = {6.10}^{- 8} C \\ E = \frac{U}{d} = \frac{60}{10^{- 3}} = {6.10}^{4} \frac{V}{m} \end{cases}$

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 21)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan