Chủ nhật, 15/12/2024
IMG-LOGO

Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 4)

  • 3197 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một vật dao động điều hòa với chu kì T. Cơ năng của vật

Xem đáp án

Phương pháp:

Cơ năng: W=Wd+Wt=12mv2+12kx2

Cách giải: 

Ta có: W=Wd+Wt=12mv2+12mω2x2=12mω2A2

Khi vật ở VTCB: x=0Wt=0W=Wd

Chọn A.


Câu 2:

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có bước sóng 6 cm. Khoảng cách giữa hai điểm bụng liên tiếp là

Xem đáp án

Phương pháp: Khoảng cách giữa hai bụng hoặc hai nút liên tiếp là λ2

Khoảng cách giữa một nút và 1 bụng là λ4

Cách giải:

Khoảng cách giữa hai điểm bụng liên tiếp là: λ2=62=3cm

Chọn B.


Câu 3:

Một mạch dao động LC lí tưởng đang thực hiện dao động điện từ tự do. Điện tích cực đại trên một bản tụ là 2.106C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,1πA. Chu kì dao động điện từ tự do của mạch là 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biểu thức của q và i: q=Q0.cosωt+φi=q'=ωQ0cosωt+φ+π2

Cách giải: 

Ta có: I0=ωQ0ω=I0Q0T=2πω=2πQ0I0T=2π2.1060,1π=4.105s

Chọn A.


Câu 5:

Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600 nm. Khoảng cách giữa 2 vẫn sáng liên tiếp trên màn là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng: i=λDa 

Cách giải: 

Khoảng cách giữa hai vẫn sáng liên tiếp trên màn là: i=λDa=0,6.1,21=0,72mm

Chọn B.


Câu 7:

Dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch là i=I0cosωt+φI0>0. Đại lượng I0 được gọi là 

Xem đáp án

Dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch là i=I0cosωt+φI0>0

Đại lượng I0 được gọi là cường độ dòng điện cực đại.

Chọn B.


Câu 8:

Sóng điện từ lan truyền trong không gian, tại một điểm dao động của điện trường và từ trường luôn 
Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng, vecto E luôn vuông góc với vecto B và cả hai vecto này luôn vuông góc với phương truyền sóng.

+ E B đều biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian và luôn đồng pha.

Cách giải:

Sóng điện từ lan truyền trong không gian, tại một điểm dao động của điện trường và từ trường luôn cùng pha.

Chọn C.


Câu 9:

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây sai?

Xem đáp án

Phương pháp:

Thuyết lượng tử ánh sáng

+ Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon

+ Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf

+ Trong chân không, photon bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.

+ Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon.

Cách giải: 

Năng lượng của mỗi photon ánh sáng: ε=hf=hcλ

Với mỗi ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ có tần số khác nhau, do đo có năng lượng khác nhau. 

 Phát biểu sai: Năng lượng của các phôtôn ánh sáng như nhau.

Chọn D.


Câu 11:

Một kim loại có công thoát electron là A. Biết hằng số lăng là h và tốc độ ánh sáng truyền trong chân không là c. Giới hạn quang điện của kim loại là 
Xem đáp án

Phương pháp:

Công thức liên hệ giữa công thoát và giới hạn quang điện: A=hcλ0

Cách giải: 

Giới hạn quang điện của kim loại là: λ0=hcA

Chọn A.


Câu 12:

Một vật dao động điều hòa có chu kì là T. Tại thời điểm t = 0, vật qua vị trí cân bằng. Thời điểm đầu tiên vận tốc của vật bằng không là 
Xem đáp án

Phương pháp:

Vận tốc của vật bằng 0 khi vật qua vị trí biên.

Cách giải:

Tại t = 0 vật ở VTCB.

Vật có vận tốc bằng 0 khi vật qua vị trí biên.

Biểu diễn trên VTLG ta có: 

Từ VTLG ta thấy thời điểm đầu tiên vật có vận tốc bằng 0 là: t=T4

Chọn C.


Câu 14:

Tia nào sau đây được dùng để nghiên cứu thành phần và cấu trúc của các vật rắn?

Xem đáp án

Phương pháp:

Công dụng của tia X:

Tia X được sử dụng nhiều nhất để chiếu điện, chụp điện (vì nó bị xương và các chỗ tổn thương bên trong cơ thể cản mạnh hơn da thịt), để chẩn đoán bệnh hoặc tìm chỗ xương gãy, mảnh kim loại trong người,..., để chữa bệnh (chữa ung thư)

 Nó còn được dùng trong công nghiệp để kiểm tra chất lượng các vật đúc, tìm các vết nứt, các bọt khí bên trong các vật bằng kim loại; để kiểm tra hành lí hành khách đi máy bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn,..

Cách giải: 

Tia X dùng để nghiên cứu thành phần và cấu trúc của các vật rắn.

Chọn A.


Câu 15:

Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các

Xem đáp án

Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích.

Chọn C.


Câu 16:

Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có p cặp cực, quay với tốc độ n vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số là 

Xem đáp án

Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có 2 cặp cực, quay với tốc độ n vòng/phút. Dòng điện do 

máy phát ra có tần số là: f=np60

Chọn A. 


Câu 17:

Bước sóng là khoảng cách giữa hai phần tử sóng 

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động.

+ Bước sóng là khoảng cách giữa hai phần tử sống gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha.

Cách giải:

Bước sóng là khoảng cách giữa hai phần tử sóng gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha.

Chọn B.

Câu 18:

Một chất phóng xạ có khối lượng ban đầu là 100g và chu kì bán rã là 7 ngày đêm. Sau 28 ngày đêm khối lượng chất phóng xạ đó còn lại là 
Xem đáp án

Phương pháp:

Khối lượng chất phóng xạ còn lại: m=m0.2tT

Khối lượng chất phóng xạ bị phân rã: Δm=m0m=m0.12tT

Cách giải: 

Khối lượng chất phóng xạ còn lại là: m=m0.2tT=100.2287=6,25g

Chọn C.


Câu 19:

Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là

Xem đáp án

Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động cơ trong môi trường.

Chọn D.


Câu 20:

Đặt điện áp xoay chiều u=U2cosωtU>0 vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Biết tụ điện có dung kháng là ZC. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 
Xem đáp án

Phương pháp:

+ Biểu thức điện áp: u=U2cosωtU>0

Trong đó U là điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch.

+ Biểu thức định luật Ôm: I=UZC

Cách giải: 

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là: I=UZC

Chọn C.


Câu 21:

Dao động được ứng dụng trong thiết bị giảm xóc của ô tô là 

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về ứng dụng của dao động tắt dần.

Cách giải:

Dao động được ứng dụng trong thiết bị giảm xóc của ô tô là dao động tắt dần.

Chọn A.


Câu 22:

Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En=1,5eV sang trạng thái dừng có năng lượng Em=3,43eV. Bước sóng của bức xạ mà nguyên tử hiđrô phát ra là 
Xem đáp án

Phương pháp:

Tiên đề về sự hấp thụ hay bức xạ của nguyên tử:

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:

ε=hfnm=EnEm

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được có năng lượng như trên thì nó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng En

Cách giải:

Ta có: ε=hfnm=EnEmhcλnm=EnEmλnm=hcEnEm

Thay số ta được: λmn=6,625.1034.3.1081,53,4.1,6.1019=0,654.106m.

Chọn B.

Câu 23:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R0=30Ω, cuộn cảm thuần có cảm kháng 20Ω và tụ điện có dung kháng 60Ω Hệ số công suất của mạch là 

Xem đáp án

Phương pháp:

Hệ số công suất: cosφ=RZ=RR2+ZLZC2

Cách giải: 

Hệ số công suất của mạch là: cosφ=R0R02+ZLZC2=30302+20602=35

Chọn D.

Câu 24:

Một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc là đỏ, vàng và tím. Chiếu chùm sáng này từ không khí theo phương xiên góc tới mặt nước. Gọi rd,rv,rt lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu vàng và tia màu tím. Hệ thức đúng là là

Xem đáp án

Phương pháp:

Định luật khúc xạ ánh sáng: n1.sini=n2sinrsinr

Chiết suất: nd<nv<nt 

Cách giải:

Chùm sáng truyền từ không khí vào nước nên: sini=nsinrsinr=sinin1

Chiết suất của nước đối với các ánh sáng đơn sắc: nd<nv<nt

Từ (1) và (2)rt<rv<rd

Chọn B.


Câu 25:

Một học sinh nhìn thấy rõ những vật ở cách mắt từ 11cm đến 101 cm. Học sinh đó đeo kính cận đặt cách mắt 1 cm để nhìn rõ các vật ở vô cực mà không phải điều tiết. Khi đeo kính này, vật gần nhất mà học sinh đó nhìn rõ cách mắt một khoảng là

Xem đáp án

Phương pháp:

Công thức thấu kính: 1f=1d+1d'

Cách giải:

+ Khi đeo kính cách mắt 1cm, học sinh nhìn rõ các vật ở vô cực mà không phải điều tiết, nên ảnh của vật nằm 

điểm cực viễn của mắt, đồng thời ảnh nằm ở tiêu diện của kính, vậy tiêu cự của kính: f=1011=100cm

+ Quan sát vật ở gần nhất khi đeo kính, ảnh của vật nằm ở cực cận của mắt, nên cách kính (11-1) cm, 

Ta có d'C=10cmdC=dC'.fdC'f=10.10010+100=11,11cm

Vậy vật gần nhất học sinh đó nhìn rõ cách mắt: 11,11+1=12,11cm

Chọn D.


Câu 26:

Khi một sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì

Xem đáp án

Phương pháp: 

Khi sóng âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác:

+ Tần số và chu kì không thay đổi.

+ Tốc độ truyền sóng và bước sóng thay đổi.

Cách giải:

Khi một sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì tần số sóng không đổi. 

Chọn C.


Câu 27:

Ở một đường sức của một điện trường đều có hai điểm M và N cách nhau 40 cm. Hiệu điện thế giữa M và N là 80V. Cường độ điện trường có độ lớn là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: U=E.dE=Ud

Cách giải: 

Cường độ điện trường có độ lớn: E=Ud=800,4=200V/m

Chọn C.


Câu 28:

Đại lượng nào sau đây đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân?

Xem đáp án

Phương pháp:

Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân.

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Các hạt nhân có số khối A trong khoảng từ 50 đến 80, năng lượng liên kết riêng của chúng có giá trị lớn nhất. 

Cách giải:

Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là năng lượng liên kết riêng.

Chọn B.


Câu 29:

Hạt nhân ZAX có số prôtôn là

Xem đáp án

Phương pháp:

Hạt nhân ZAX có 2 proton và (A–Z) notron.

Cách giải:

Hạt nhân ZAX có số proton là Z.

Chọn A.


Câu 30:

Chiếu một chùm sáng đi qua một máy quang phổ lăng kính, chùm sáng lần lượt đi qua

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng sơ đồ cấu tạo máy quang phổ lăng kính.

Chiếu một chùm sáng đi qua một máy quang phổ lăng kính, chùm sáng lần lượt đi qua: ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng tối. 

Chọn D.


Câu 31:

Trong nguyên tắc của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, để trộn dao động âm tần với dao động cao tần ta dùng

Xem đáp án

Phương pháp:

* Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản:

1.Micro, thiết bị biến âm thanh thành dao động điện âm tần

2. Mạch phát sóng điện từ cao tần: tạo ra dao động cao tần (sóng mang)

3. Mạch biến điệu: trộn sóng âm tần với sóng mang

4. Mạch khuếch đại: tăng công suất (cường độ của cao tần

5. Anten: phát sóng ra không gian.

* Sơ đồ khối của một máy thu thanh vô tuyến đơn giản:

1. Anten thu: thu sóng để lấy tín hiệu

2. Mạch khuếch đại điện từ cao tần.

3. Mạch tách sóng: tách lấy sóng âm tần

4. Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần: tăng công suất (cường độ) của âm tần

5. Loa: biến dao động âm tần thành âm thanh

Cách giải:

Trong nguyên tắc của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, để trộn dao động âm tần với dao động cao tần ta dùng mạch biến điệu. 

Chọn B.


Câu 32:

Một vật khối lượng 100g thực hiện dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là x1=5cos10t+π x2=10cos10tπ3(x1,x2 tính bằng cm, t tính bằng s). Cơ năng của vật là

Xem đáp án

Phương pháp:

Biên độ của dao động tổng hợp: A=A12+A22+2.A1.A2.cosΔφ

Cơ năng: W=12mω2A2

Cách giải: 

Biên độ của dao động tổng hợp: A=52+102.2.5.10.cosπ+π3=53cm

Cơ năng của vật là: W=12mω2A2=12.0,12.102.0,0532=37,5mJ

Chọn D.


Câu 33:

Một nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng đặt tại điểm O trong môi trường đồng tính, không hấp thụ và không phản xạ âm. A, B là hai điểm nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Biết mức cường độ âm tại A và B lần lượt là 60 dB và 20 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức tính mức cường độ âm: L=10logII0=10.logPI0.4πr2

Cách giải: 

Ta có: LA=10.logPI0.4πOA2;LB=10.logPI0.4πOB2LI=10.logPI0.4πOI2;OI=OBOA2

LALI=20logOIOA=20logOA+OB2OA=20log12+OB2OALALB=20logOBOAOBOA=100LI=25,934dB


Chọn B.


Câu 34:

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương vuông góc với mặt chất lỏng phát ra hai sóng kết hợp với bước sóng λ. Gọi C, D là hai điểm ở mặt chất lỏng sao cho ABCD là hình vuông. I là trung điểm của AB. M là một điểm nằm trong hình vuông ABCD xa I nhất mà phần tử chất lỏng tại đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Biết AB=6,6λ. Độ dài đoạn thẳng MI gần nhất giá trị nào sau đây? 
Xem đáp án

Phương pháp:

Điều kiện có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: d2d1=kλ;kZ

MI là đường trung tuyến của tam giác MAB: MI2=MA2+MB22AB24

Cách giải: 

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương vuông góc (ảnh 1)

+ Cho λ=1AB=6,6AC=6,62

+ M dao động với biên độ cực đại, cùng pha với nguồn: MA=k1λ=k1MB=k2λ=k2; với k1 k2 là các số nguyên.

IC là đường trung tuyến của tam giác CAB nên:

CI2=AC2+CB22AB24CI=6,62.2+6,6226,624=7,38

 

MI là đường trung tuyến của tam giác MAB nên: MI2=MA2+MB22AB24

M là 1 điểm nằm trong hình vuông ABCD nên:

MA<ACk1<6,62=9,33k19

MI<CIMA2+MB22AB24<BC2+BI2

MA2+MB2<130,68k12+k22<130,681

+MB2+AB2>MA2k22+6,62>k122

MH=xMA2x2+MB2x2=ABk12x2+k22x2=6,63

Xét các cặp k1 và k2 thỏa mãn (1); (2) và (3) ta tìm được: 

k1=8;k2=6MI=82+6226,624=6,2537

 

Chọn C.


Câu 36:

Đặt điện áp xoay chiều u=2002cos100πtV vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở thuần 100Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu tụ điện là uc=1002cos100πtπ2V. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là

Xem đáp án

Phương pháp: 

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch: P=U.I.cosφ=U2RZ2

Cách giải: 

uC chậm pha hơn u một góc π2icùng pha với u 

 Mạch có cộng hưởng điện P=Pmax=U2R=2002100=400W

Chọn A.

Câu 37:

Đặt điện áp xoay chiều u=5010cos100πtV vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R=100Ω, tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm có giá trị cực đại thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là 200V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi đó là 
Xem đáp án

Phương pháp:

Định luật Ôm: I=UZ=URR=ULZL=UCZC

Độ lệch pha giữa u và i: tanφ=ZLZCR=ULUCUR

L thay đổi để ULmax:ULULUC=U2

Cách giải:

Thay đổi L để UL=ULmaxta có:

ULULUC=U2ULUL200=5052UL2200UL12500=0UL=250V

Lại có: U2=UR2+ULUC2UR=100V

Cường độ dòng điện hiệu qua mạch: I=URR=100100=1AI0=2A

Độ lệch pha giữa u và i:

tanφ=ULUCUR=250200100=12φ=0,436rad

 

 φuφi=0,4636φi=φu0,4636=0,4636rad

Chọn C.


Câu 38:

Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật M có khối lượng 3 kg được đặt trên mặt phẳng ngang. Khi M đang ở vị trí cân bằng thì một vật nhỏ m có khối lượng 1 kg chuyển động với tốc độ 2 m/s về phía đầu cố định của lò xo và dọc theo trục lò xo đến va chạm vào M. Biết va chạm mềm và bỏ qua ma sát. Biên độ dao động của hệ sau va chạm là

Xem đáp án

Phương pháp:

Tần số góc: ω=km

Vận tốc của vật tại VTCB: vmax=ωA

Định luật bảo toàn động lượng: ptruoc=psau

Cách giải:

Áp dụng định luật bảo toàn cho hệ hai vật ngay trước và sau va chạm ta có: 

mv=M+mvmaxvmax=mvM+m=1.23+1=0,5m/s

 

Tần số góc của hệ dao độngω=km+M=1001+3=5rad/s

Lại có: vmax=ωA0,5=5.AA=0,1m=10cm

Chọn A.


Câu 39:

Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng cách khảo sát sự phụ thuộc của chu kỳ dao động điều hòa của con lắc đơn vào chiều dài của con lắc. Từ kết quả thí nghiệm, học sinh này vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào chiều dài của con lắc như hình vẽ. Học sinh này xác định được góc α=760. Lấy π3,14. Theo kết quả thí nghiệm thì gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm là 

Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng cách khảo sát (ảnh 1)

Xem đáp án

Phương pháp: 

Chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn: T=2πlgT2=4π2lg

Đồ thị hàm số: y=ax+b với a=tanα

Cách giải:

Sử dụng công thức tính chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn ta có: 

T=2πlgT2=4π2.lg=4π2gl

 

Ta có: 4π2g=tanαg=4π2tanα=4.3,142tan76=9,83m/s2

Chọn B.


Câu 40:

Đặt hiệu điện thế xoay chiều u=U0cos(100πt+φ)(V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo đúng thứ tự gồm R1,R2(R1=2R2) và cuộn thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L cho đến khi hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch chứa R2 và L lệch pha cực đại so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch. Xác định góc lệch pha cực đại đó.

Xem đáp án

Phương pháp:

Khi ω thay đổi:

1) ULmax khi ωL=1CZrchuẩn hoáZC=1ZL=nR=2n2ULmax=U1n2

2) UCmax khi ωL=ZrLchuẩn hoán ZL=1ZC=nR=2n2UCmax=U1n2 chuẩn hoán

Với n=ωLωC=11R2C2L>1

3) UL = U khi ω1=ωL2

4) UC = U khi ω2=ωC2

n=ωLωC=ω12ω2/2=1,4ULmax=U1n2=10011,42143V

Chọn A.


Bắt đầu thi ngay