40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 10 đề thi thử tốt nghiệp THPT Quốc gia năm 2021 môn Vật Lí có lời giải chi tiết (đề số 1)

Câu 1:

Hai con lắc đơn treo vật cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng cơ năng với biên độ dao động lần lượt là A₁, A₂. Biểu thức đúng về mối liên hệ giữa biên độ dao động và chiều dài dây là

A. $A_{2} = A_{1} . \sqrt{\frac{ℓ_{1}}{ℓ_{2}}}$

B. $A_{2} = A_{1} . \frac{ℓ_{1}}{ℓ_{2}}$

C. $A_{2} = A_{1} . \frac{ℓ_{2}}{ℓ_{1}}$

D. $A_{2} = A_{1} . \sqrt{\frac{ℓ_{2}}{ℓ_{1}}}$

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

$W_{1} = W_{2} \Leftrightarrow \frac{1}{2} m g ℓ_{1} A_{1}^{2} = \frac{1}{2} m g ℓ_{2} A_{2}^{2} \Leftrightarrow ℓ_{1} A_{1}^{2} = ℓ_{2} A_{2}^{2} \Rightarrow A_{2} = A_{1} \sqrt{\frac{ℓ_{1}}{ℓ_{2}}}$

Câu 2:

Một chất điểm dao động điều hòa với phưong trình: x = Acos(ꞷt + φ) cm. Tỉ số giữa động năng và thế năng khi vật có li độ x (x ≠ 0) là

A. $\frac{W_{d}}{W_{t}} = {(\frac{A}{x})}^{2} + 1$

B. $\frac{W_{d}}{W_{t}} = {(\frac{A}{x})}^{2} - 1$

C. $\frac{W_{d}}{W_{t}} = 1 - {(\frac{A}{x})}^{2}$

D. $\frac{W_{d}}{W_{t}} = {(\frac{x}{A})}^{2}$

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

+ Động năng và thế năng của chất điểm:

$\{\begin{cases} W_{t} = \frac{1}{2} k x^{2} \\ W_{d} = \frac{1}{2} k (A^{2} - x^{2}) \end{cases} \Rightarrow \frac{W_{d}}{W_{t}} = \frac{A^{2} - x^{2}}{x^{2}} = {(\frac{A}{x})}^{2} - 1$

Câu 3:

²³⁸U sau một loạt phóng xạ biến đổi thành chì, hạt sơ cấp và hạt anpha. Phương trình biểu diễn biến đổi trên là

A. ${}_{92}^{238}{U \to_{82}^{206}} P b + 6 α + 2_{- 1}^{0} e$

B. ${}_{92}^{238}{U \to_{82}^{206}} P b + 8 α + 6_{- 1}^{0} e$

C. ${}_{92}^{238}{U \to_{82}^{206}} P b + 4 α +_{- 1}^{0} e$

D. ${}_{92}^{238}{U \to_{82}^{206}} P b + α +_{- 1}^{0} e$

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Phương trình phản ứng: ${}_{92}^{238}{U \to_{82}^{206}} P b + x α + y_{- 1}^{0} e$

+ Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích: $\{\begin{cases} 238 = 206 + 4 x + 0 y \\ 92 = 82 + 2 . x + (- 1) y \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} x = 8 \\ y = 6 \end{cases}$

$\Rightarrow_{92}^{238} U \to_{82}^{206} P b + 6 α + 2_{- 1}^{0} e$

Câu 4:

Khi freo vật m vào lò xo k thì lò xo dãn ra 2,5 cm, kích thích cho m dao động. Lấy g = π² (m/s²). Chu kỳ dao động tự do của vật là

A. T = 1,00s

B. T = 0,50s.

C. T = 0,31s.

D. T = 0,28s.

Xem đáp án

Chọn đáp án C.

$T = 2 π \sqrt{\frac{Δ ℓ}{g}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 025}{10}} = \frac{π}{10} (s)$

Câu 5:

Trong quang phổ vạch của Hiđrô (quang phổ của Hiđrô), bước sóng của vạch thứ nhất trong dãy Laiman ứng với sự chuyển của électron (électron) từ quỹ đạo L về quỹ đạo K là 0,1217 μm, vạch thứ nhất của dãy Banme ứng với sự chuyển M → L là 0,6563 μm. Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman ứng với sự chuyển M → K bằng

A. 0,1027 μm.

B. 0,5346 μm

C. 0,7780 μm.

D. 0,3890 μm.

Xem đáp án

Chọn đáp án A

$ε = ε_{1} + ε_{2} \Rightarrow \frac{h c}{λ} = \frac{h c}{λ_{1}} + \frac{h c}{λ_{2}}$

$\Rightarrow \frac{1}{λ} = \frac{1}{λ_{1}} + \frac{1}{λ_{2}} = \frac{1}{0, 1217} + \frac{1}{0, 6563} = 9, 7474$

$\Rightarrow λ = \frac{1}{9, 7474} = 0, 1027 μ m$

Câu 6:

Một dây đàn dài 60cm phát ra âm có tần số 100Hz. Quan sát trên dây đàn ta thấy có 3 bụng sóng. Tính vận tốc truyền sóng trên dây.

A. 4000 cm/s

B. 4 m/s

C. 4 cm/s

D. 40 cm/s

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Số bụng sóng: N_b = k = 3

+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn: $ℓ = k . \frac{λ}{2} = k . \frac{v}{2 f}$

$\Rightarrow v = \frac{2 ℓ f}{k} = \frac{2.60.100}{3} = 4000 c m / s$

Câu 7:

Gọi N₁ là số vòng dây của cuộn sơ cấp, N₂ là số vòng dây cuộn thứ cấp và N₁ < N₂. Máy biến thế này có tác dụng

A. tăng cường độ dòng điện, giảm điện áp.

B. giảm cường độ dòng điện, tăng điện áp.

C. tăng cường độ dòng điện, tăng điện áp.

D. giảm cường độ dòng điện, giảm điện áp.

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

$\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} \{\begin{cases} U_{1} < U_{2} \\ I_{1} > I_{2} \end{cases}$

Câu 8:

Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm 318 mH và điện trở thuần 100Ω . Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều 20 V, 50 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là

A. 0,2A

B. 0,14A

C. 0,1A

D. 1,4A

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

$Z = \sqrt{Z_{L}^{2} + R^{2}} = \sqrt{{(100 π {. 318.10}^{- 3})}^{2} + 100^{2}} = 141, 35 (Ω)$

$I = \frac{U}{Z} = \frac{20}{141, 35} = 0, 14 (A)$

Câu 9:

Lần lượt chiếu vào một tấm kim loại có công thoát là 2eV các ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁ = 0,5μm và λ₂ = 0,55 μm. Ánh sáng đơn sắc nào có thể làm các électron trong kim loại bứt ra ngoài?

A. λ₂

B. λ₁

C. Cả λ₁ và λ₂

D. Đáp án khác

Xem đáp án

Chọn đáp án C

+ Giới hạn quang điện của kim loại: $λ_{0} = \frac{h c}{λ} = \frac{1, 242}{2} = 0, 624 μ m$

→ Cả hai bức xạ đều gây ra hiện tượng quang điện

Câu 10:

Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, trong đó R = 100Ω; C = 10^-4/2π F ; L là cuôn dây thuần cảm, có độ tự cảm L. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại thì độ tự cảm L có giá trị

A. 0,637H.

B. 0,318H.

C. 31,8H.

D. 63,7H

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Ta có $U_{C} = I Z_{C}; Z_{C}$ không đổi, U_C đạt giá trị cực đại khi I đạt giá trị cực đại

+ Mà $I = \frac{U}{Z} = \frac{U}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$

+ $I = I_{\max} \Rightarrow Z = Z_{\min} \Leftrightarrow L C ω^{2} = 1 \Rightarrow L = \frac{1}{C ω^{2}} = \frac{1}{\frac{10^{- 4}}{2 π} 100^{2} π^{2}} = 0, 637 H$

Câu 11:

Quang phổ vạch phát xạ

A. của các nguyên tố khác nhau, ở cùng một nhiệt độ thì như nhau về độ sáng tỉ đối của các vạch.

B. là một hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

C. do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng.

D. là một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Quang phổ vạch phát xạ là một hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

Câu 12:

Trong các nguồn bức xạ đang hoạt động: hồ quang điện, màn hình máy vô tuyến, lò sưởi điện, lò vi sóng; nguồn phát ra tia tử ngoại mạnh nhất là

A. màn hình máy vô tuyến.

B. lò vi sóng

C. lò sưởi điện.

D. hồ quang điện.

Xem đáp án

Chọn đáp án D.

Trong các nguồn bức xạ đang hoạt động: hồ quang điện, màn hình máy vô tuyến, lò sưởi điện, lò vi sóng; nguồn phát ra tia tử ngoại mạnh nhất là hồ quang điện.

Câu 13:

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có biên độ lần lượt là 8cm và 12cm. Biên độ dao động tổng hợp có thể là

A. A = 2cm.

B. A=3cm.

C. A=5cm.

D. A=21cm.

Xem đáp án

Chọn đáp án C.

Biên độ dao động tổng hợp có thể là A = 5cm.

Câu 14:

Hai vật có kích thước nhỏ X và Y cách nhau một khoảng d mét. Khối lượng X gấp 4 lần Y. Khi X hấp dẫn Y với một lực 16 N. Nếu khoảng cách giữa X và Y bị thay đổi thành 2d thì Y sẽ hấp dẫn X với một lực bằng

A. 1N.

B. 4N.

C. 8N.

D. 16N.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

+ $F_{h d} ~ \frac{1}{r^{2}} \Rightarrow$ r tăng 2 lần thì F giảm 4 lần

$F_{h d^{/}} = \frac{F_{h d}}{4} = \frac{16}{4} = 4 N$

Câu 15:

Gọi τ là khoảng thời gian để số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ giảm đi bốn lần. Sau thời gian 2τ số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng bao nhiêu phần trăm số hạt nhân ban đầu?

A. 25,25%.

B. 93,75%.

C. 6,25%.

D. 13,5%.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

+ Ta có: $N = \frac{N_{0}}{2^{\frac{t}{T}}} = \frac{N_{0}}{4} \Rightarrow 2^{\frac{t}{T}} = 4$

+ Sau thời gian 2τ số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng: $% N^{/} = \frac{N^{/}}{N_{0}} . 100 % = \frac{1}{2^{\frac{2 τ}{T}}} . 100 %$

$= \frac{1}{{(2^{\frac{τ}{T}})}^{2}} . 100 % = \frac{1}{16} . 100 % = 6, 25 %$

Câu 16:

Hai con lắc đơn dao động điều hòa, trong hai mặt phẳng thẳng đứng song song với nhau, với chu kì lần lượt là T₁ = 1,13 s và T₂ = 0,85 s. Tại thời điểm t = 0, hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì thời điểm gần nhất cả hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo chiều dương là

A. t = 3,43 s.

B. t = 96,05 s.

C. t = 3,55 s

D. t = 905 s.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

+ Sau khoảng thời gian Δt, con lắc 1 thực hiện được n₁ dao động và con lắc 2 thực hiện được n₂ dao động:

$Δ t = n_{1} T_{1} = n_{2} T_{2} \Rightarrow \frac{n_{1}}{n_{2}} = \frac{T_{2}}{T_{1}} = \frac{0, 85}{1, 13} = \frac{85}{113} \Rightarrow \{\begin{cases} n_{1} = 85 n \\ n_{2} = 113 n \end{cases}$

$\Rightarrow Δ t = 85 n T_{1} = 96, 05 n (s) \Rightarrow Δ t_{\min} = 96, 05 (s)$

Câu 17:

Hai nguồn sóng kết hợp ngược pha có cùng biên độ A gây ra tại M sự giao thoa với biên độ 2A. Nếu tăng tần số dao động của 2 nguồn lên 2 lần thì biên độ dao động tại M khi này là

A. $0$

B. $A$

C. $A \sqrt{2}$

D. $2 A$

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Hai nguồn kết hợp ngược pha nhau và lúc đầu: A_M = 2A = max nên $d_{1} - d_{2} = (2 k - 1) . \frac{λ}{2}$ .

+ Khi tần số tăng gấp đôi thì $λ^{/} = \frac{λ}{2}$ hay $λ = 2 λ^{/} \Rightarrow d_{1} - d_{2} = (2 k - 1) \frac{λ}{2} = (2 k - 1) λ^{/}$ = số nguyên lần λ' nên → M là cực tiểu → A_M = 0.

Câu 18:

Một điện trường đều E = 300 V/m. Tính công của lực điện trường trên di chuyển điện tích q = 10 nC trên quỹ đạo ABC với ABC là tam giác đều cạnh a = 10 cm như hình vẽ:

A. 4,5.10^-7J.

B. 3.10^-7J.

C. - 1,5. 10^-7J.

D. 1,5. 10^-7J.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

+ Công của lực điện trường không phụ thuộc vào dạng đường đi nên khi tính công của lực điện trường khi q di chuyển trên cạnh ABC ta chỉ cần tính trên AC (điểm đầu, điểm cuối)

$A = q E . \cos (60^{0}) a = 10^{- 8} . 300.0, 5.0, 1 = 15 . 10^{- 8} (J)$

Câu 19:

Có 6 chiếc pin giống nhau, mỗi cái có suất điện động 1,5 V và điện trở trong 0,6 Ω . Nếu ghép 3 pin song song với nhau rồi ghép nối tiếp với 3 pin còn lại thì suất điện động và điện trở trong của hộ nguồn là

A. 6 V và 2 Ω.

B. 9 V và 3,6 Ω

C. 1,5 V và 0,1 Ω.

D. 4,5 V và 0,9 Ω.

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Suất điện động và điện trở trong của bộ 3 pin mắc song song: $E_{s s} = E = 1, 5 V; r_{s s} = \frac{r}{3} = \frac{0, 6}{3} = 0, 2 Ω$

+ Bộ pin này mắc nối tiếp với 3 pin còn lại nên: $E_{b} = E_{s s} = 3 E = 6 V; r_{b} = r_{s s} = 3 r = 2 Ω$

Câu 20:

Một ống dây dài 40cm có tất cả 800 vòng dây. Diện tích tiết diện ống dây là 10cm². Cường độ dòng điện qua ống tăng từ 0 đến 4A. Hỏi nguồn điện đã cung cấp cho ống dây một năng lượng bằng bao nhiêu:

A. 1,6.10^-2J

B. 1,8.10^-2J

C. 2.10^-2J

D. 2,2.10^-2J

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Độ tự cảm của ống dây: $L = 4 π . 10^{- 7} . \frac{N^{2}}{ℓ} S = 4 π . 10^{- 7} . \frac{800^{2}}{0, 4} . 10 . 10^{- 4} = 2 . 10^{- 3} (H)$

+ Độ biến thiên năng lượng của từ trường trong ống dây:

$Δ W = \frac{1}{2} L (i_{2}^{2} - i_{1}^{2}) = \frac{1}{2} . 2 . 10^{- 3} . (4^{2} - 0^{2}) = 16 . 10^{- 3} (J)$

+ Năng lượng trong ống dây thay đổi chính là do nguồn điện cung cấp nên: $A = Δ W = 16 . 10^{- 3} (J)$

Câu 21:

Vật ảo AB cách thấu kính hội tụ đoạn 12 cm, tiêu cự thấu kính bằng 12 cm. Xác định tính chất, vị trí của ảnh.

A. Ảnh thật, cách thấu kính 3cm.

B. Ảnh ảo, cách thấu kính 3cm.

C. Ảnh thật, cách thấu kính 6cm.

D. Ảnh ảo, cách thấu kính 6cm.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

+ Vật ảo nên d = - 12 cm. Áp dụng công thức thấu kính: $d^{/} = \frac{d f}{d - f} = \frac{- 12.12}{- 12 - 12} = 6 c m > 0$

→ Ảnh là ảnh thật cách thấu kính 6 cm

Câu 22:

Sóng truyền trên một sợi dây đàn hồi theo ngược chiều dương trục Ox. Tại một thời điểm nào đó thì hình dạng sợi dây được cho như hình vẽ. Các điểm O, M, N nằm trên dây. Chọn đáp án đúng

A. ON = 30cm, N đang đi lên.

B. ON = 28cm, N đang đi lên.

C. ON = 30cm, N đang đi xuống.

D. ON = 28cm, N đang đi xuống.

Xem đáp án

Chọn đáp án D.

+ Theo phưcmg truyền sóng, so sánh với đỉnh gần nhất, Trước đỉnh sóng thì phần tử môi trường đi xuống, sau đỉnh sóng thì phần tử môi trường đi lên → N trước đỉnh M sẽ đi xuống

+ Từ hình vẽ ta thấy điểm N có li độ $u_{N} = - 2 = - \frac{A_{M}}{2}$

$Δ φ = \frac{2 π Δ x_{I N}}{λ} \Leftrightarrow \frac{π}{6} = \frac{2 π Δ x_{I N}}{48} \Rightarrow Δ x_{I N} = 4 c m \Rightarrow O N = 28 c m$

Câu 23:

Dao động tắt dần là một dao động có

A. chu kì tăng tỉ lệ với thời gian.

B. biên độ thay đổi liên tục.

C. ma sát cực đại.

D. biên độ giảm dần theo thời gian.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

+ Dao động tắt dần là dao động có biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian

Câu 24:

Cho mạch điện R,L,C mắc nối tiếp_.Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều có tần số thay đổi được. Ban đầu tần số là f₀ và hiệu điện thế hai đầu tụ chậm pha hơn hiệu điện thế hai đầu mạch là 0,571. Tăng tần số, nhận định nào sau đây không đúng.

A. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện tăng.

B. Công suất giảm

C. Mạch có tính cảm kháng.

D. Hiệu điện thế hai đầu điện trở chậm pha so với hiệu điện thế hai đầu mạch điện.

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Hiệu điện thế hai đầu tụ chậm pha hơn hiệu điện thế hai đầu mạch là π/2 nên

$φ_{u} - φ_{u C} = \frac{π}{2} \Rightarrow φ - φ_{C} = \frac{π}{2} \Rightarrow φ - (- \frac{π}{2}) = \frac{π}{2} \Rightarrow φ = 0$

Vậy mạch khi đó đang có cộng hưởng, có nghĩa là:

+ Pmax

+ Z_C = Z_C

Nếu tăng tần số f thì: $Z_{L} ↑$ và $Z_{C} ↓$ nên khi đó:

+ Công suất P giảm (mạch không còn cộng hưởng)

+ Z_L > Z_C nên mạch có tính cảm kháng và u sớm pha hơn i (hay u sớm pha hơn u_R)

Câu 25:

Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng song song kề nhau cách nhau 5 cm và song song với Ox có đồ thị li độ như hình vẽ. Vị trí cân bằng của hai chất điểm đều ở trên một đường thẳng qua góc tọa độ và vuông góc với Ox. Biết t₂ – t₁ = 1,08 s. Kể từ lúc t = 0, hai chất điểm cách nhau $5 \sqrt{3}$ cm lần thứ 2016 là

A. 362,73 s.

B. 362,85 s.

C. 362,67 s.

D. 362,70 s.

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

+ PT dao động của 2 vật: $\{\begin{cases} x_{1} = 5 \cos ω t \\ x_{2} = 5 \sqrt{3} \cos (ω t + \frac{π}{2}) \end{cases}$

+ Khi đồ thị cắt nhau, tức là 2 vật cùng nằm trên một đường thẳng vuông góc với Ox, khi đó:

$x_{2} - x_{1} = 0$

$\Rightarrow ω t = - \frac{π}{6} + k π \Rightarrow \{\begin{cases} t_{1} = \frac{5 π}{6 ω} (k = 1) \\ t_{2} = \frac{23 π}{6 ω} (k = 4) \end{cases} \Rightarrow ω = \frac{3 π}{1, 08}$

+ Gọi d là khoảng cách giữa hai vật: $d^{2} = {(x_{2} - x_{1})}^{2} + 5^{2} \Rightarrow |x_{2} - x_{1}| = 5 \sqrt{2}$

+ Bấm máy $x_{2} - x_{1} = 10 \cos (ω t + \frac{2 π}{3})$

+ Nhận thấy lần thứ 2016 = lần thứ 4 $+ \frac{2012}{4}$

+ Thời gian cần tính: $t = \frac{19 T}{24} + 503 T = 362, 73 s$

Câu 26:

Sau khoảng thời gian 1 ngày đêm 87,5 % khối lượng ban đầu của một chất phóng xạ bị phân rã thành chất khác. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là

A. 8 giờ.

B. 6 giờ.

C. 4 giờ.

D. 12 giờ.

Xem đáp án

Chọn đáp án A

$m = 12, 5 % m_{0} \Leftrightarrow \frac{m_{0}}{m} = 8$

+ Dùng công thức: $k = \frac{t}{T} = \frac{\ln \frac{m_{0}}{m}}{\ln 2} = \frac{\ln 8}{\ln 2} = \frac{\ln 8}{\ln 2} = 3$

$T = \frac{t}{3} = \frac{24}{3} = 8$ (giờ)

Câu 27:

Một con lắc lò xo nằm ngang có vật nhỏ khối lượng m₁, dao động điều hoà với biên độ 5cm. Khi vật đến vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng thì một vật khác m₂ = m₁ rơi thẳng đứng và dính chặt vào vật m₁ thì khi đó 2 vật tiếp tục dao động điều hoà với biên độ gần bằng

A. l,58cm.

B. 2,37cm.

C. 3,16cm.

D. 3,95cm.

Xem đáp án

Chọn đáp án D.

$n = 3 \Rightarrow x = \frac{A}{\sqrt{n + 1}} = \frac{A}{2} \Rightarrow v = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = \frac{ω \sqrt{3} A}{2}$

+ Sau va chạm, hai vật dính vào nhau nên: $v_{1} = \frac{m_{1}}{m_{1} + m_{2}} v = \frac{v}{2} = \frac{ω \sqrt{3} A}{4}$

+ Biên độ của hệ sau va chạm: $A_{1} = \sqrt{x_{1}^{2} + \frac{v_{1}^{2}}{ω_{1}^{2}}} = \sqrt{{(\frac{A}{2})}^{2} + {(\frac{ω}{ω_{1}})}^{2} . {(\frac{A \sqrt{3}}{4})}^{2}}$ $= \frac{\sqrt{5}}{2 \sqrt{2}} A = 3, 95 c m$

Câu 28:

Tại 2 điểm A và B trên mặt nước cách nhau 16 cm có 2 nguồn kết hợp dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha nhau. Điểm M nằm trên mặt nước và nằm trên đường trung trực của AB cách trung điểm I của AB một khoảng nhỏ nhất bằng $4 \sqrt{5}$ cm luôn dao động cùng pha với I. Điểm N nằm trên mặt nước và nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, cách A một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu để M dao động với biên độ cực tiểu:

A. 9,22 (cm)

B. 2,14(cm)

C. 8,75 (cm)

D. 8,57 (cm)

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

+ Giả sử PT sóng tại A và B: $\{\begin{cases} u_{A} = a_{1} \cos ω t \\ u_{B} = a_{2} \cos ω t \end{cases}$

+ Xét điểm M trên trung trực của AB và AM = d

+ Sóng từ A, B đến M: $u_{A M} = a_{1} \cos (ω t - \frac{2 π d}{λ})$

$u_{B M} = a_{2} \cos (ω t - \frac{2 π d}{λ})$

$u_{M} = (a_{1} + a_{2}) \cos (ω t - \frac{2 π d}{λ})$

$u_{1} = (a_{1} + a_{2}) \cos (ω t - \frac{2 π . 8}{λ}) = (a_{1} + a_{2}) \cos (ω t - \frac{16 π}{λ})$

+ Điểm M dao động cùng pha với I: $\frac{2 π d}{λ} = \frac{16 π}{λ} + k 2 π \Rightarrow d = 8 + k λ$

+ Khi t = 0 M trùng với I, M gần I nhất ứng với k = 1 và

$d = \sqrt{A I^{2} + M I^{2}} = \sqrt{8^{2} + {(4 \sqrt{5})}^{2}} = 12 \Rightarrow λ = 4 c m$

+ Xét điểm N trên đường vuông góc với AB tại A: AN = d₁; BN = d₂

Điểm N dao động với biên độ cực tiểu khi:

$u_{A N} = a_{1} \cos (ω t - \frac{2 π d_{1}}{λ}); u_{B N} = a_{2} \cos (ω t - \frac{2 π d_{2}}{λ})$ dao động ngược pha nhau

+ Khi đó: $d_{2} - d_{1} = (k + \frac{1}{2}) λ = 4 k + 2 > 0 (*) (d_{2} > d_{1})$

+ Mặt khác: $d_{2}^{2} - d_{1}^{2} = A B^{2} = 256 \Rightarrow (d_{2} + d_{1}) (d_{2} - d_{1}) = 256 \Rightarrow d_{2} + d_{1} = \frac{256}{4 k + 2} = \frac{128}{2 k + 1} (* *)$

+ Lấy (**) – (*) ta được:

$d_{1} = \frac{64}{2 k + 1} - (2 k + 1) > 0 \Rightarrow {(2 k + 1)}^{2} < 64 \Rightarrow 2 k + 1 < 8 \Rightarrow k < 3, 5$

$\Rightarrow d_{1} = d_{1 \min} k h i k = 3 \Rightarrow d_{1 \min} = \frac{64}{7} - 7 = \frac{15}{7} = 2, 14 c m$

Câu 29:

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa với biên độ A. Khi vật nặng vừa đi khỏi vị trí cân bằng một đoạn s (A > 4s) thì động năng của chất điểm là 0,12J. Đi tiếp một đoạn 2s thì động năng chỉ còn 0,08J. Nếu đi thêm một đoạn s nữa thì động năng của vật nặng là

A. 80mJ.

B. 45mJ.

C. 36mJ.

D. 125mJ.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

+ $\frac{W_{t 2}}{W_{t 1}} = \frac{{(3 s)}^{2}}{s^{2}} = 9 - \frac{W - W_{d 2}}{W - W_{d 1}} \Rightarrow W = \frac{9 W_{d 1} - W_{d 2}}{8} = 0, 125 J$

+ Nếu đi thêm đoạn s nữa: $\frac{W_{t 3}}{W_{t 1}} = \frac{{(4 s)}^{2}}{s^{2}} = 16 = \frac{W - W_{d 3}}{W - W_{d 1}} \Rightarrow W_{d 3} = 16 W_{d 1} - 15 W = 0, 045 J$

Câu 30:

Chiếu lên bề mặt một tấm kim loại công thoát A = 2,1 eV chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,485 μm. Người ta tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có vận tốc ban đầu cực đại hướng vào một không gian có cả điện trường $\vec{E}$ và từ trường đều $\vec{B}$ . Ba véc tơ $\vec{B}, \vec{E}$ và $\vec{v}$ vuông góc nhau từng đôi một. Cho B = 5.10^-4T. Để các electron vẫn tiếp tục chuyển động thẳng và đều thì cường độ điện trường $\vec{E}$ có giá trị nào sau đây?

A. 40,28 V/m.

B. 402,8 V/m.

C. 201,4 V/m.

D. 80544,2 V/m.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

+ Vận tốc cực đại ban đầu của electron quang điện: $v = \sqrt{\frac{2}{m_{e}} (\frac{h c}{λ} - A)}$ (chú ý đơn vị: tính vận tốc thì A, $ε$ phải đổi đơn vị J)

+ Thay số vào ta được: v = 402721m/s

+ Để các electron vẫn tiếp tục chuyển động thẳng và đều thì cường độ điện trường $\vec{E}$ thì lực điện và lực lorenxo phải cân bằng nhau. Khi đó:

qE = qvB → E = vB → B = 201,36 (V/m)

+ Chú ý: Bài này ta không cần quan tâm đến phương, chiều của lực điện và lực lorenxo. Chỉ cần điều kiện cho hai lực này cân bằng nhau là đủ.

Câu 31:

Cho prôtôn có động năng 1,46 MeV bắn phá hạt nhân 7 Li đang đứng yên sinh ra hai hạt α có cùng động năng. Biết m_P = 1,0073 u; m_Li = 7,0142 u; m_α = 4,0015 u và lu = 931,5 MeV/c². Góc hợp bởi các véc tơ vận tốc của hai hạt a sau phản ứng có giá trị bằng:

A. 71,3°.

B. 84,25°.

C. 142,6°.

D. 168,5°.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

+ Định luật bảo toàn động lượng: ${\vec{p}}_{p} = {\vec{p}}_{α 1} + {\vec{p}}_{α_{2}}$ $\Rightarrow p_{p}^{2} = p_{α 1}^{2} + p_{α 2}^{2} + 2 p α_{1} p α_{2} \cos φ$

+ Vì $p {α_{1}}_{=} p α_{2 = p α}; p^{2} = 2 m W_{d} \Rightarrow \cos φ = \frac{2 m_{P} W_{P} - 4 m_{α} W_{α}}{4 m_{α} W_{α}} = \frac{m_{P} W_{P} - 2 m_{α} W_{α}}{2 m_{α} W_{α}} (1)$

+ Theo định luật bảo toàn năng lượng:

$(m_{P} + m_{L i}) c^{2} + W_{P} = 2 m α c^{2} + 2 W_{α} \Rightarrow W α = \frac{(m_{P} + m_{L i} - 2 m_{α}) c^{2} + W_{P}}{2} = 9, 3464 M e V (2)$

→ Từ (1) và (2): $\cos φ = - 0, 98 \Rightarrow φ = 168, 5^{0}$

Câu 32:

Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2 cm và được nhiễm điện trái dấu nhau. Muốn làm cho điện tích q = 5.10^-10 C di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A = 2.10^-9J. Coi điện trường bên trong khoảng giữa hai tấm kim loại là điện trường đều và có các đường sức điện vuông góc với các tấm. Cường độ điện trường bên trong tấm kim loại đó là

A. E = 2 V/m.

B. E = 40 V/m.

C. E = 200 V/m.

D. E = 400V/m.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

+ Công cần thực hiện để di chuyển điện tích giữa hai bản kim loại

$A = F . s = q . E . d \Rightarrow E = \frac{A}{q d} = \frac{{2.10}^{- 9}}{{5.10}^{- 10} . 0, 02} = 200 V / m$

Câu 33:

Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc gia đình là 10 W. Cho rằng cứ truyền trên khoảng cách l m, năng lượng âm bị giảm 5 % so với lần đầu do sự hấp thụ của môi trường truyền âm. Biết I₀ = 10^-12 W/m2. Nấu mở to hết cỡ thì mức cường độ âm ở khoảng cách 6 m là

A. 98 dB

B. 89 dB

C. 107 dB

D. 102 dB

Xem đáp án

Chọn đáp án D

+ Ở khoảng cách 6 m năng lượng giảm 30% → Công suất âm tại điểm cách nguồn 6 m là 7 W;

+ Cường độ âm tại điểm cách nguồn 6 m: $I = \frac{P}{4 π d^{2}} = 0, 01548 W / m^{2}$

+ Mức cường độ âm tại đó: $L = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} = 10 \lg \frac{0, 01548}{10^{- 12}} = 102 d B$

Câu 34:

Điện áp xoay chiều ở phòng thực hành có giá trị hiệu dụng 24V tần số 50Hz. Một học sinh cần phải quấn một máy biến áp để từ điện áp nói trên tạo ra được điện áp hiệu dụng bằng 12V ở hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở. Sau khi quấn máy một thời gian, học sinh này quên mất số vòng dây của các cuộn dây. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu học sinh này đã nối cuộn sơ cấp của máy với điện áp của phòng thực hành sau đó dùng vôn kế có điện trở rất lớn để đo điện áp ở cuộn thứ cấp để hở. Ban đầu kết quả đo được là 8,4V. Sau khi quấn thêm 55 vòng dây vào cuộn thứ cấp thì kết quả đo được là 15V. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu học sinh này cần phải tiếp tục giảm bao nhiêu vòng dây của cuộn thứ cấp?

A. 15 vòng.

B. 40 vòng.

C. 20 vòng.

D. 25 vòng.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

+ Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp đã quấn là N₁ và N₂ ta có:

$\{\begin{array}{l} \frac{N_{2}}{N_{1}} = \frac{8, 4}{24} (1) \\ \frac{N_{2} + 55}{N_{1}} = \frac{15}{24} (2) \end{array} \overset{(2) - (1)}{\to} \frac{55}{N_{1}} = \frac{15 - 8, 4}{24} = \frac{6, 6}{24}$

→ N₁ = 200 vòng và N₂ = 70 vòng

+ Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu thì số vòng dây của cuộn thứ cấp

$\frac{N_{2}^{/}}{N_{1}} = \frac{12}{24} \Rightarrow N_{2}^{/} = 100$ vòng

+ Học sinh này cần phải tiếp tục giảm số vòng dây của cuộn thứ cấp là N₂ + 55 -N’₂ = 25 vòng.

Câu 35:

Đặt điện áp xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch ổn định và có biểu thức $u = 220 \sqrt{2}$ cos(100πt) (V). Điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM sớm pha hơn cường độ dòng điện một góc π/6. Đoạn mạch MB chỉ có một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng U_AM + U_MB có giá trị lớn nhất. Khi độ điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện có giá trị

A. 440V.

B. 220V.

C. 220 $\sqrt{2}$ V.

D. 220 $\sqrt{3}$ V.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

+ Độ lệch pha giữa hai đầu đoạn mạch AM:

$\tan φ_{A M} = \frac{Z_{L}}{R} = \tan 30^{0} = \frac{1}{\sqrt{3}} \Rightarrow Z_{L} = \frac{R}{\sqrt{3}}$

+ Tổng trở của mạch AM: $Z_{A M} = \sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}} = \frac{2 R}{\sqrt{3}} (1)$

+ Đặt $Y = {(U_{A M} + U_{M B})}^{2}$

+ Tổng (U_AM + U_MB) đạt giá trị cực đại khi Y đạt giá trị cực đại

$Y = {(U_{A M} + U_{M B})}^{2} = I^{2} {(Z_{A M} + Z_{C})}^{2} = \frac{U^{2} {(Z_{A M} + Z_{C})}^{2}}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = \frac{U^{2} {(Z_{A M} + Z_{C})}^{2}}{R^{2} + Z_{L}^{2} + Z_{C}^{2} - 2 Z_{L} Z_{C}}$

+ Để $Y = Y_{\max}$ thì đạo hàm của Y theo Z_C phải bằng không: $Y^{/} = 0$

$\Rightarrow (R^{2} + Z_{L}^{2} + Z_{C}^{2} - 2 Z_{L} Z_{C}) . 2 (Z_{A M} + Z_{C}) - {(Z_{A M} + Z_{C})}^{2} . 2 (Z_{C} - Z_{L}) = 0$

+ Ta lại có: $(Z_{A M} + Z_{C}) \neq 0 \Rightarrow (R^{2} + Z_{C}^{2} + Z_{L}^{2} - 2 Z_{C} Z_{L}) - (Z_{A M} + Z_{C}) (Z_{C} - Z_{L}) = 0$

$\Rightarrow (Z_{A M} + Z_{L}) Z_{C} = R^{2} + Z_{L}^{2} + Z_{A M} Z_{L} (2)$

+ Thay (1) vào (2) ta được $Z_{C} = \frac{2 R}{\sqrt{3}} (3)$

+ Tổng trở của mạch: $Z^{2} = R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} \Rightarrow Z = \frac{2 R}{\sqrt{3}}$

+ Ta thấy $Z_{A M} = Z_{M B} = Z_{A B} \Rightarrow U_{M B} = U_{C} = U_{A B} = 200 (V)$

Câu 36:

Một người dùng bộ sạc điện USB Power Adapter A1385 lấy điện từ mạng điện sinh hoạt để sạc điện cho Smartphone Iphone 6 Plus. Thông số kỹ thuật của AI 385 và pin của Iphone 6 Plus được mô tả bằng bảng sau:

Khi sạc pin cho Iphone 6 từ 0% đến 100% thì tổng dung lượng hao phí và dung lượng mất mát do máy đang chạy các chương trình là 25%. Xem dung lượng được nạp đều và bỏ qua thời gian nhồi pin. Thời gian sạc pin từ 0% đến 100% khoảng

A. 3 giờ 53 phút.

B. 3 giờ 26 phút.

C. 2 giờ 55 phút.

D. 2 giờ 11 phút

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

+ Dung lượng thực cần sạch cho pin: $P = \frac{2915}{0, 75} = 3, 887 m A h = 3, 887 A h$

+ Ta lai có: $P = I t \Rightarrow t = \frac{P}{I} = \frac{3, 887}{1} = 3, 887 A h =$ 3h 53 phút

Câu 37:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe hẹp là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 2m. Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân sáng trung tâm 6 mm, có vân sáng bậc 5. Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,2 mm sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi thì tại M có vân sáng bậc 6. Giá trị của λ bằng

A. 0,60 μm

B. 0,50 μm

C. 0,45 μm

D. 0,55 μm

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Khi khoảng cách 2 khe tới màn là a thì tại M là vân sáng bậc 5 nên:

$x_{5} = 5 . \frac{λ D}{a} = 6 \Rightarrow \frac{λ D}{a} = \frac{6 m m}{5} \Rightarrow \frac{a}{λ D} = \frac{5}{6} (1)$

+ Để tại M có vân sáng bậc 6 thì ta phải tăng khoảng cách giữa hai khe (giảm khoảng vân i) nên:

$x_{6} = 6 . \frac{λ D}{a + Δ a} = 6 \Rightarrow \frac{λ D}{a + Δ a} = 1 m m \Rightarrow \frac{a + Δ a}{λ D} = \frac{a}{λ D} + \frac{Δ a}{λ D} = 1 (2)$

+ Từ (1) và (2) ta có: $\frac{5}{6} + \frac{Δ a}{λ D} = 1 \Rightarrow \frac{Δ a}{λ D} = \frac{1}{6} m m \Rightarrow λ = \frac{{6.10}^{- 3} Δ a}{D} = \frac{{6.10}^{3} {. 0, 2.10}^{- 3}}{2}$

$= 0, 6 . 10^{- 6} m = 0, 6 μ m$

Câu 38:

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. M là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính, P là một chất điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng trùng với M. Gọi P’ là ảnh của P qua thấu kính. Khi P dao động theo phương vuông góc với trục chính, biên độ 5 cm thì P’ là ảnh ảo dao động với biên độ 10 cm. Nếu P dao động dọc theo trục chính với tần số 5 Hz, biên độ 2,5 cm thì P’ có tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 0,2 s bằng

A. 1,5 m/s.

B. 1,25 m/s.

C. 2,25 m/s.

D. 1,0 m/s.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

+ Khi p dao động vuông góc vói trục chính, ảnh của p (và M) qua thấu kính là ảnh ảo, số phóng đại dưomg k = 2.

$k = \frac{f}{f - d} \Rightarrow d = (1 - \frac{1}{k}) f = \frac{f}{2} = 7, 5 c m$

+ Vậy M cách thấu kính 7,5cm

+ Khi P dao động dọc theo trục chính với biên độ 2,5cm

+ P ở biên phải M thì d₁ = 5cm

$d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f}{d_{1} - f} = \frac{5.15}{5 - 15} = - 7, 5 (c m)$

+ P ở biên trái M thì d₂ = 10cm $d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f}{d_{1} - f} = \frac{10.15}{10 - 15} = - 30 (c m)$

+ Độ dài quỹ đạo của ảnh P’ là L = 2A = 30 - 7,5 = 22,5 (cm).

+ Tần số dao động là 5 Hz, chu kì dao động là T = 0,2 s.

+ Tốc độ trung bình của ảnh P’ trong khoảng thời gian 0,2 s là

$v_{t b} = \frac{4 A}{T} = \frac{2.22, 5}{0, 2} = 225 (c m / s) = 2, 25 (m / s)$

Câu 39:

Hai điểm sáng dao động điều hòa với biên độ lần lượt là A₁ = a và A₂ = 2a trên một đường thẳng, quanh vị trí cân bằng O. Các pha của hai dao động ở thời điểm t là α₁ và α₂. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của α₁ và của α₂ theo thời gian t. Tính từ t = 0, thời điểm hai điểm sáng gặp nhau lần thứ 2019 là

A. 5448,75 s.

B. 5450,26 s.

C. 5448,91 s

D. 5450,10 s.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Dùng skill Casio

Viết lại các đáp án: 5448,75 = 2018T + 0,15; 5450,26 = 2018T + 0,5T + 0,31;

5448,91 = 2018T + 0,31; 5450,10 = 2018T + 0,5T + 0,15

Loại B, D và chỉ quan tâm đến vùng bao 0,15 s và 0,31 s.

Bấm mode 7;
Nhập hàm $F (x) = \cos (\frac{20 π x}{27} + \frac{2 π}{3}) - 2 \cos (\frac{20 π x}{27} - \frac{8 π}{9})$
Start: 0,14; End: 0,33; step: 0,01 Ta có bảng sau

Câu 40:

Một nguồn gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song, mỗi pin có suất điện động 0,9 V và điện trở trong 0,6 Ω. Bình điện phân dung dịch CuSO₄ có điện trở 205 Ω. mắc vào hai cực của bộ nguồn. Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là

A. 0,013 g

B. 0,13 g

C. 1,3 g

D. 13 g

Xem đáp án

Chọn đáp án A

+ Bộ nguồn điện gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhỏm có 10 pin mắc song song, mỗi pin có suất điện động 0,9 V và điện trở trong 0,6 Ω. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là E = 2,7 V, r = 0,18 Ω.

+ Bình điện phân dung dịch CuSO₄ có điện trở R = 205 Ω mắc vào hai cực của bộ nguồn. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là: $I = \frac{E}{R + r} = 0, 0132 A$

+ Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là: $m = \frac{1}{F} . \frac{A}{n} I t = 0, 013 (g)$