40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc ĐỀ THI THỬ THPTQG CHUẨN CẤU TRÚC CỦA BỘ GIÁO DỤC MÔN VẬT LÝ (Đề số 28)

Câu 1:

Phát biểu nào dưới đây về dao động tắt dần là sai:

A. Cơ năng dao động giảm dần theo thời gian.

B. Lực cản môi trường càng lớn dao động tắt dần càng nhanh.

C. Biên độ giảm dần theo thời gian.

D. Vận tốc giảm dần theo thời gian.

Xem đáp án

Đáp án D

Trong dao động tắt dần, vận tốc dao động vẫn biến thiên tuần hoàn theo thời gian, chỉ có vận tốc cực đại mới giảm dần theo thời gian.

Câu 2:

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng m=100 (g) dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10 (cm) và tần số góc 4 $π$ (rad/s). Thế năng của con lắc khi vật nhỏ ở vị trí biên là

A. 0,79 (J)

B. 7,9 (mJ)

C. 0,079 (J)

D. 79 (J)

Xem đáp án

Đáp án C

Thế năng của con lắc tại vị trí biên:

Câu 3:

Đối với nguyên tử hiđro, khi electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng 0,1026 $μ$ m. Lấy h=6,625. $10^{- 34}$ Js, e=1,6. $10^{- 19}$ C và c=3. $10^{8}$ m/s. Năng lượng của photon này bằng

A. 11,2 eV.

B. 1,21 eV.

C. 121 eV.

D. 12,1 eV.

Xem đáp án

Đáp án D

Năng lượng photon của bức xạ:

Câu 4:

Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. Số bụng sóng trên dây là

A. 3.

B. 4.

C. 2.

D. 5.

Xem đáp án

Đáp án A

Điều kiện xảy ra sóng dừng trên sợi dây:

Số bụng sóng trên sợi dây: (bụng)

Câu 5:

Với $ε_{1}, ε_{2}, ε_{3}$ lần lượt là năng lượng của photon ứng với các bức xạ màu vàng, bức xạ tử ngoại và bức xạ hồng ngoại thì

A. $ε_{3} > ε_{1} > ε_{2}$

B. $ε_{1} > ε_{2} > ε_{3}$

C. $ε_{2} > ε_{3} > ε_{1}$

D. $ε_{2} > ε_{1} > ε_{3}$

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có năng lượng photon và bước sóng của ánh sáng tỉ lệ nghịch nên:

Câu 6:

Người ta làm nóng 1 kg nước thêm $1^{o} C$ bằng cách cho dòng điện 1 A đi qua một điện trở 7 $Ω$ . Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, Thời gian cần thiết là

A. 1 h.

B. 10 s.

C. 10 phút.

D. 600 phút.

Xem đáp án

Đáp án C

Nhiệt lượng do điện trở tỏa ra dùng để đun sôi nước nên:

Thay số vào ta có: (phút)

Câu 7:

Trên vỏ một tụ điện hóa học có các số ghi là 100 $μ$ F-250V. Khi tụ điện này hoạt động ở mạng điện sinh hoạt có tần số 50 Hz thì dung kháng của tụ điện xấp xỉ bằng

A. 200 $Ω$

B. 63,7 $Ω$

C. 31,8 $Ω$

D. 100 $Ω$

Xem đáp án

Đáp án C

Dung kháng của tụ điện:

Câu 8:

Tia tử ngoại

A. được ứng dụng để khử trùng, diệt khuẩn.

B. có tần số tăng khi truyền từ không khí vào nước.

C. có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia gamma.

D. không truyền được trong chân không.

Xem đáp án

Đáp án A

Ứng dụng nổi bật nhất của tia từ ngoại là khử trùng, diệt khuẩn.

Câu 9:

Chiếu một chùm ánh sáng trắng qua lãng kính. Chùm sáng tách thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau. Đó là hiện tượng

A. tán sắc ánh sáng.

B. nhiễu xạ ánh sáng.

C. khúc xạ ánh sáng.

D. giao thoa ánh sáng.

Xem đáp án

Đáp án A

Hiện tượng chùm sáng tách thành nhiếu chùm sảng có màu sắc khác nhau khi đi qua lăng kính gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.

Câu 10:

Qua thấu kính phân kì, vật thật thì ảnh không có đặc điểm

A. cùng chiều vật

B. nhỏ hơn vật

C. nằm sau kính

D. ảo

Xem đáp án

Đáp án C

Ảnh qua thấu kính phản kì là ảnh ảo, nhỏ hơn vật, cùng chiều với vật và nằm trước thấu kính.

Câu 11:

Một ấm đun nước có ghi 200 V - 800 W, có độ tự cảm nhỏ không đáng kể, được mắc vào điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{2} \cos (100 πt)$ (V). Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua ấm có dạng

A. $i = 4 \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{π}{2})$

B. $i = 4 \cos (100 πt)$

C. $i = 4 \sin (100 πt + \frac{π}{2})$

D. $i = 4 \sqrt{2} \sin (100 πt + \frac{π}{2})$

Xem đáp án

Đáp án D

Điện trở của ấm:

Trong mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần:

Câu 12:

Giao thoa

A. chỉ xảy ra khi ta thực hiện với sóng cơ

B. chỉ xảy ra khi ta thực hiện thí nghiệm trên mặt nước

C. là hiện tượng đặc trưng cho sóng

D. là sự chồng chất hai sóng trong không gian

Xem đáp án

Đáp án C

Giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng, xảy ra với cả sóng cơ và sóng điện từ

Câu 13:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sảng của Y-âng có a=1 mm; D=1m; ánh sáng thí nghiệm là ánh sáng trắng có bước sóng từ $0, 4 μm$ đến $0, 75 μm$ . Tại điểm M cách vân trung tâm 5 mm có mấy quang phổ chồng lên nhau:

A. 5.

B. 4.

C. 6.

D. 7.

Xem đáp án

Đáp án A

Giả sử tại C có vân sáng của bức xạ $λ$ :

Ánh sáng thí nghiệm là ánh sáng trắng có bước sóng từ $0, 4 μm$ đến $0, 75 μm$ nên:

Cứ một giá trị k, ứng với nó là một bức xạ cho vân sáng tại M

Vậy, tại M có tổng cộng 5 vân sáng của 5 bức xạ chồng lên nhau.

Câu 14:

Một sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình $u = 5 \cos (6 πt - πx)$ (cm) (x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng bằng

A. 3 m/s.

B. $\frac{1}{6}$ m/s.

C. 6 m/s.

D. $\frac{1}{3}$ m/s.

Xem đáp án

Đáp án C

Đồng nhất phương trình:

Câu 15:

Một đoạn mạch có hiệu điện thế 2 đầu không đổi. Khi chỉnh điện trở của mạch là $100 Ω$ thì công suất của mạch là 20 W. Khi chỉnh điện trở của mạch là $200 Ω$ thì công suất của mạch là

A. 40 W.

B. 5 W.

C. 10 W.

D. 80 W.

Xem đáp án

Đáp án C

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch không đổi:

Khi điều chỉnh điện trở của mạch:

Thay số vào ta có:

Câu 16:

Hạt nhân của một nguyên tử oxi có 8 proton và 9 notron, số electron của nguyên tử oxi là

A. 9.

B. 17.

C. 8.

D. 16.

Xem đáp án

Đáp án C

Nguyên tử trung hòa về điện nên số electron bằng số proton: $n_{e} = Z = 8$

Câu 17:

Đại lượng nào sau đây không bảo toàn trong các phản ứng hạt nhân?

A. năng lượng toàn phần.

B. khối lượng nghỉ.

C. điện tích.

D. số nuclon.

Xem đáp án

Đáp án B

Trong phản ứng hạt nhân: khối lượng, số proton, số notron không bảo toàn!

Câu 18:

Tần số góc của dao động điện từ tự do trong mạch LC có điện trở thuần không đáng kể được xác định bởi biểu thức

A. $f = \frac{2 π}{\sqrt{LC}} .$

B. $f = \frac{1}{2 π \sqrt{LC}} .$

C. $f = \frac{1}{π \sqrt{LC}} .$

D. $f = \frac{1}{\sqrt{LC}} .$

Xem đáp án

Đáp án B

Tần số dao động của mạch dao động điện từ tự do: $f = \frac{1}{2 π \sqrt{LC}}$

Câu 19:

Vật có khối lượng m treo vào lò xo có độ cứng k. Kích thích cho vật dao động điều hoà với biên độ 3 cm, thì chu kì dao động của nó là T=0,3. Nếu kích thích cho vật dao động với biên độ bằng 6 cm thì chu kì biến thiên của động năng là

A. 0,15 s

B. 0,3 s

C. 0,6 s

D. 0,423 s

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì dao động của vật không phụ thuộc vào biên độ nên nếu kích thích cho vật dao động với biên độ bằng 6 cm thì chu kì dao động của vật vẫn là $T = 0, 3 .$

Chu kì dao động của động năng: $T' = \frac{T}{2} = \frac{0, 3}{2} = 0, 15 s .$

Câu 20:

Một đoạn mạch nối tiếp gồm một cuộn dây và một tụ điện. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch, hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện đểu bằng nhau. Hệ số công suất $cosφ$ của mạch bằng

A. $\frac{1}{4}$

B. $\frac{\sqrt{2}}{2}$

C. 0,5

D. $\frac{\sqrt{3}}{2}$

Xem đáp án

Đáp án D

Theo đề bài:

Hệ số công suất trong mạch: $cosφ = \frac{r}{Z} = \frac{U_{r}}{U} = \frac{\sqrt{3}}{2}$

Câu 21:

Cho phản ứng hạt nhân: $X +_{9}^{19} F \to_{2}^{4} He +_{8}^{16} O$ . Hạt X là

A. đơteri.

B. anpha.

C. notron.

D. proton.

Xem đáp án

Đáp án D

Phương trình phản ứng: $_{Z}^{A} X +_{9}^{19} F \to_{2}^{4} He +_{8}^{16} O$

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta có: $\{\begin{cases} A + 19 = 4 + 16 \\ Z + 9 = 2 + 8 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} A = 1 \\ Z = 1 \end{cases} \Rightarrow_{1}^{1} H (p)$

Câu 22:

Một tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại đặt song song với nhau và cách nhau d. Nếu giảm khoảng cách giữa hai bản tụ điện lên hai lần thì điện dung của tụ điện:

A. tăng 2 lần

B. giảm 2 lần

C. không đổi

D. giảm lần

Xem đáp án

Đáp án A

Công thức xác định điện dung của tụ điện phẳng: $C = \frac{εS}{9 {.10}^{9} . 4 π . d} \Rightarrow C ~ \frac{1}{d}$

Nếu giảm khoảng cách giữa hai bản tụ điện lên hai lấn thì điện dung của tụ điện sẽ tăng 2 lần.

Câu 23:

Sóng điện từ nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li để dùng trong truyền thông vệ tinh?

A. Sóng ngắn

B. Sóng dài

C. Sóng cực ngắn

D. Sóng trung

Xem đáp án

Đáp án C

Sóng điện từ có khả năng xuyên qua tầng điện li để dùng trong truyền thông vệ tinh là sóng cực ngắn.

Câu 24:

Công thức tính tổng trở của một đoạn mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp là

A. $Z^{2} = R^{2} + Z_{L}^{2} - Z_{C}^{2}$

B. $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

C. $Z = R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}$

D. $Z = R + Z_{L} - Z_{C}$

Xem đáp án

Đáp án B

Công thức tính tổng trở của mạch xoay chiều RLC nối tiếp: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

Câu 25:

Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây thuần cảm) với ${CR}^{2} < 2 L$ . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ${u=U}_{0} c o s (ω t)$ (V) với $ω$ thay đổi được. Điều chỉnh $ω$ để điện áp giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại, khi đó điện áp hiệu dụng trên điện trở gấp 5 lần điện áp hiệu dụng trên cuộn dây. Hệ số công suất của đoạn mạch đó là

A. $\frac{3}{\sqrt{19}}$

B. $\frac{2}{\sqrt{29}}$

C. $\frac{5}{\sqrt{29}}$

D. $\frac{5}{\sqrt{31}}$

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $ω$ thay đổi để $U_{Cmax}$ khi đó: $ω_{c} = \sqrt{\frac{1}{LC} - \frac{R^{2}}{2 L^{2}}} \Rightarrow Z_{L} = ω_{c} . L = \sqrt{\frac{L}{C} - \frac{R^{2}}{2}}$

Theo đề bài:

Mặt khác:

Thay vào (1) ta được:

Hệ số công suất của mạch khi đó:

Câu 26:

Một ống Cu-lít-giơ phát ra tia X có bước sóng nhỏ nhất là 80 pm. Lấy hằng số Plăng $h = 6, 625 {.10}^{- 34} Js$ ; tốc độ ánh sáng trong chân không $c = 3 {.10}^{8} m / s$ . Nếu tăng hiệu điện thế giữa anốt và catôt thêm 5 kV thì tia X phát ra có tần số lớn nhất bằng

A. $2, 568 {.10}^{18} H z$

B. $4, 958 {.10}^{18} H z$

C. $4, 187 {.10}^{18} H z$

D. $3, 425 {.10}^{18} H z$

Xem đáp án

Đáp án B

Ban đầu, hiệu điện thế giữa hai đầu anôt và catôt

Nếu tăng hiệu điện thế giữa anốt và catôt thêm 5 kV thì tia X phát ra có tần số lớn nhất bằng:

Câu 27:

Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay các bản tụ. Tụ có giá trị điện dung C biến đổi giá trị $C_{1} = 10$ pF đến $C_{2} = 490$ pF ứng với góc quay của các bản tụ là $α$ tăng dần từ $0 °$ đến $180 °$ . Tụ điện được mắc với một cuộn dây có hệ số tự cảm $L = 2 μH$ để làm thành mạch dao động ở lối vào của một máy thu vô tuyến điện. Để bắt được sóng 19,2 m phải quay các bản tụ một góc $α$ là bao nhiêu tính từ vị trí điện dung C bé nhất

A. $15, 5 ° .$

B. $19, 1 ° .$

C. $51, 9 ° .$

D. $19, 1 ° .$

Xem đáp án

Đáp án A

Coi điện dung của tụ điện là hàm bậc nhất theo góc quay, khi đó: $C = kα + C_{0}$

Khi tăng góc quay từ $0 °$ đến $180 °$ :

$\{\begin{cases} C_{1} = k . 0 + C_{0} = 10 \\ C_{2} = k . 180 + C_{0} = 490 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} C_{0} = 10 \\ k = \frac{8}{3} \end{cases} \Rightarrow C = \frac{8}{3} . α + 10 (pF)$

Để bắt được sóng 19,2 m thì điện dung của tụ:

Góc quay của tụ khi đó: $C = \frac{8}{3} . α + 10 = 51, 2 \Rightarrow α = 15, 45 °$

Phải quay các bản tụ một góc $α$ tính từ vị trí điện dung C bé nhất $Δα = 15, 45 - 0 = 15, 45 °$

Câu 28:

Cho ba linh kiện: điện trở thuần $R = 60 Ω$ , cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là $i_{1} = \sqrt{2} \cos (100 πt - \frac{π}{12}) (A)$ và $i_{2} = \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{7 π}{12}) (A)$ . Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện trong mạch có biểu thức:

A. $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{π}{3}) (A) .$

B. $i = 2 \cos (100 πt + \frac{π}{3}) (A) .$

C. $i = 2 \cos (100 πt + \frac{π}{4}) (A) .$

D. $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{π}{4}) (A) .$

Xem đáp án

Đáp án D

+ Từ biểu thức của $i_{1}$ và $i_{2}$ ta có:

$I_{01} = I_{02} \Rightarrow Z_{1} = Z_{2} \Rightarrow R^{2} + Z_{L}^{2} = R^{2} + Z_{C}^{2} \Rightarrow Z_{L} = Z_{C}$

+ Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện trong mạch RL và RC:

$\begin{array}{l} {tanφ}_{1} = \frac{Z_{L}}{R} \\ {tanφ}_{2} = \frac{- Z_{C}}{R} = - \frac{Z_{L}}{R} \end{array}\} \Rightarrow {tanφ}_{1} = - {tanφ}_{2} \Rightarrow φ_{1} = - φ_{2}$

+ Ta lại có:

$\begin{array}{l} φ_{1} = φ_{u} - φ_{i_{1}} \\ φ_{2} = φ_{u} - φ_{i_{2}} \end{array}\} \Rightarrow (φ_{u} - φ_{i_{1}}) = - (φ_{u} - φ_{i_{2}}) \Rightarrow φ_{u} = \frac{φ_{i_{1}} + φ_{i_{2}}}{2} = \frac{\frac{- π}{12} + \frac{7 π}{12}}{2} = \frac{π}{4}$

+ Xét mạch RL: $\tan (\frac{π}{4} - (- \frac{π}{12})) = \frac{Z_{L}}{R} = \sqrt{3} \Rightarrow Z_{L} = \sqrt{3} R$

Tổng trở và dòng điện trong mạch khi đó:

+ Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = R$

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: $I_{0} = \frac{U_{0}}{Z} = \frac{U_{0}}{R} = 2 \sqrt{2} (A)$

Do $Z_{L} = Z_{C}$ nên trong mạch có cộng hưởng, khi đó: $φ_{i} = φ_{u} = \frac{π}{4}$

Cường độ dòng điện trong mạch: $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{π}{4}) (A)$

Câu 29:

Nếu tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng/phút thì tần số của đòng điện xoay chiều do máy phát ra tăng từ 50 Hz đển 60 Hz và suất điện động hiệu dụng của máy thay đổi 40 V so với ban đầu. Hỏi nếu tiếp tục tăng tốc độ của rôto thêm 60 vòng/phút nữa thì suất điện động hiệu dụng khi đó do máy phát ra là

A. 320 V

B. 240 V

C. 400 V

D. 280 V

Xem đáp án

Đáp án D

+ Khi tăng tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng/phút:

$\{\begin{cases} f_{1} = \frac{np}{60} = 50 Hz \\ f_{2} = \frac{(n + 60) p}{60} = \frac{np}{60} + p = 60 Hz \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} p = 10 \\ n = \frac{60 .50}{p} = 300 \end{cases}$

+ Suất điện động hiệu dụng của máy thay đổi 40 V so với ban đầu nên

$E = \frac{2 πf . NBS}{\sqrt{2}} \Rightarrow \frac{E_{1}}{E_{2}} = \frac{f_{1}}{f_{2}} \Rightarrow \frac{E_{1}}{E_{1} + 40} = \frac{5}{6} \Rightarrow E_{1} = 200 V$

+ Nếu tiếp tục tăng tốc độ của rôto thêm 60 vòng/phút nữa thì:

$f_{3} = \frac{(n + 120) p}{60} = \frac{(300 + 120) . 10}{60} = 70 Hz$

Suất điện động khi đó: $\frac{E_{1}}{E_{3}} = \frac{f_{1}}{f_{3}} = \frac{5}{7} \Rightarrow E_{3} = \frac{7}{5} E_{1} = \frac{7}{5} . 200 = 280 V$

Câu 30:

Một đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi. Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giá trị $C = C_{1}$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị và bằng U, cường độ dòng điện trong mạch khi đó có biểu thức $i_{1} = 2 \sqrt{6} \cos (100 πt + \frac{π}{4})$ (A). Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giả trị $C = C_{2}$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch khi đó có biểu thức là

A. $i_{2} = 2 \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{5 π}{12}) (A)$

B. $i_{2} = 2 \sqrt{3} \cos (100 πt + \frac{5 π}{12}) (A)$

C. $i_{2} = 2 \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{π}{3}) (A)$

D. $i_{2} = 2 \sqrt{3} \cos (100 πt + \frac{π}{3}) (A)$

Xem đáp án

Đáp án A

+ Khi $C = C_{1}$ , ta có: điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị và bằng U nên:

$U_{d} = U_{C} = U \Rightarrow \sqrt{U_{r}^{2} + U_{L}^{2}} = U_{C 1} = U (1) \Rightarrow \sqrt{r^{2} + Z_{L}^{2}} = Z_{C 1} = Z_{1} (2)$

Điện áp toàn mạch khi đó:

Thay vào (1), ta có:

$U_{r 1}^{2} + U_{L 1}^{2} = U^{2} = 4 U_{L 1}^{2} \Rightarrow U_{r 1} = \sqrt{3} U_{L 1} \Rightarrow r = \sqrt{3} Z_{L} (4)$

Từ (2), (3), (4) ta có:

${tanφ}_{1} = \frac{Z_{L} - Z_{C 1}}{r} = \frac{Z_{L} - 2 Z_{L}}{\sqrt{3} Z_{L}} = - \frac{1}{\sqrt{3}} \Rightarrow φ_{1} = - \frac{π}{6} \Rightarrow φ_{u} = φ_{1} + φ_{i 1} = - \frac{π}{6} + \frac{π}{4} = \frac{π}{12} (5)$

+ Khi $C = C_{2}$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại nên

$Z_{C 2} = \frac{r^{2} + Z_{L}^{2}}{Z_{L}} = \frac{{(\sqrt{3} . Z_{L})}^{2} + Z_{L}^{2}}{Z_{L}} = 2 Z_{L}$

Tổng trở của mạch khi đó:

$Z_{2} = \sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C 2})}^{2}} = \sqrt{{(\sqrt{3} Z_{L})}^{2} + {(Z_{L} - 4 Z_{L})}^{2}} = 2 \sqrt{3} Z_{L}$

Độ lệch pha khi $Z_{C} = Z_{C 2}$ :

${tanφ}_{2} = \frac{Z_{L} - Z_{C 2}}{r} = \frac{Z_{L} - 4 Z_{L}}{\sqrt{3} Z_{L}} = - \sqrt{3} \Rightarrow φ_{2} = - \frac{π}{3} \Rightarrow φ_{i 2} = φ_{u} - φ_{2} = \frac{π}{12} - (- \frac{π}{3}) = \frac{5 π}{12}$

+ Áp dụng định luật Ôm cho cả hai trường hợp ta có:

$U = I_{1} . Z_{1} = I_{2} . Z_{2} \Rightarrow I_{02} = \frac{I_{01} . Z_{1}}{Z_{2}} = \frac{2 \sqrt{6} . 2 . Z_{L}}{2 \sqrt{3} . Z_{L}} = 2 \sqrt{2} (A)$

+ Biểu thức cường độ dòng điện khi $Z_{C} = Z_{C 2}$ : $i_{2} = 2 \sqrt{2} \cos (100 πt + \frac{5 π}{12}) (A)$

Câu 31:

Một khối chất phóng xạ hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu như nhau. Đồng vị thứ nhất có chu kỳ bán rã $T_{1} = 2, 4$ ngày, đồng vị thứ 2 có chu kỳ bán rã $T_{2} = 40$ ngày. Kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân của hỗn hợp bị phân rã tại thời điểm $t_{1}$ và $t_{2}$ lần lượt là 87,5% và 75% so với số hạt ban đầu của hỗn hợp. Tính tỉ số $\frac{t_{1}}{t_{2}} .$

A. $\frac{5}{2}$

B. $\frac{2}{5}$

C. $\frac{3}{2}$

D. $\frac{2}{3}$

Xem đáp án

Đáp án C

Gọi T là khoảng thời gian mà một nửa số hạt nhân của hỗn hợp hai đồng vị bị phân rã (chu kỳ bán rã của hỗn hợp).

Sau thời gian $t_{1}$ số hạt nhân của hỗn hợp còn lại:

$N_{1} = (1 - 0, 875) N_{0} \Rightarrow \frac{N_{0}}{2^{\frac{t_{1}}{T}}} = \frac{N_{0}}{8} = \frac{N_{0}}{2^{3}} \Rightarrow t_{1} = 3 T (1)$

Sau thời gian $t_{2}$ số hạt nhân của hòn hợp còn lại:

$N_{2} = (1 - 0, 75) N_{0} \Rightarrow \frac{N_{0}}{2^{\frac{t_{2}}{T}}} = \frac{N_{0}}{4} = \frac{N_{0}}{2^{2}} \Rightarrow t_{2} = 2 T (2)$

Từ (1) và (2) suy ra: $\frac{t_{1}}{t_{2}} = \frac{3}{2}$

Câu 32:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng tích điện $q = 20 μC$ và lò xo có độ cứng $k = 10 N / m$ . Khi vật đang nằm cân bằng, cách điện, trên mặt bàn nhẵn thì xuất hiện tức thời một điện trường đều trong không gian bao quanh có hướng dọc theo trục lò xo. Sau đó con lắc dao động trên một đoạn thẳng dài 4 cm. Độ lớn cường độ điện trường E là:

A. $2 {.10}^{4} V / m .$

B. $2, 5 {.10}^{4} V / m .$

C. $1, 5 {.10}^{4} V / m .$

D. $10^{4} V / m .$

Xem đáp án

Đáp án A

Vì chiều dài đoạn thẳng dao động là 4 cm suy ra biên độ A=2cm.

Khi vật m dao động hợp của lực điện trường và lực đàn hổi gây ra gia tốc a cho vật.

$F = F_{d} - F_{dh} = m . a \Rightarrow qE - k . Δ l = m . ω^{2} . x (Δ l = x)$

Tại vị trí biên (x=A), vật có gia tốc cực đại nên

Câu 33:

Tại O có một nguồn phát âm thanh đẳng hướng với công suất không đổi. Một người đi bộ từ A đến C theo một đường thăng và lắng nghe âm thanh từ nguổn O thì nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I rồi lại giảm xuống I. Khoảng cách AO bằng:

A. $\frac{\sqrt{2}}{2} AC .$

B. $\frac{\sqrt{3}}{3} AC .$

C. $\frac{1}{2} AC .$

D. $\frac{1}{3} AC .$

Xem đáp án

Đáp án B

+ Do nguồn phát âm thanh đẳng hướng

+ Cường độ âm tại điểm cách nguồn âm R $I = \frac{P}{4 {πR}^{2}}$

+ Giả sử người đi bộ từ A qua M tới C

$I_{A} = I_{C} = I \Rightarrow OA = OC$

+ Ta lại có: $I_{M} = 4 I \Rightarrow OA = 2 . OM$

+ Trên đường thẳng qua AC: IM đạt giá trị lớn nhất, nên M gần O nhất hay OM vuông góc với AC và là trung điểm của AC

${AO}^{2} = {OM}^{2} + {AM}^{2} = \frac{{AO}^{2}}{4} + \frac{{AC}^{2}}{4} \Rightarrow 3 {AO}^{2} = {AC}^{2} \Rightarrow AO = \frac{AC \sqrt{3}}{3}$

Câu 34:

Bắn một hạt proton với vận tốc $3 {.10}^{7}$ m/s đến va chạm với hạt nhân Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân. Sau phản ứng tạo thành hai hạt nhân giống nhau bay theo hai hướng tạo với nhau góc $160 °$ . Coi khối lượng của các hạt gần đúng là số khối. Năng lượng tỏa ra là

A. 20,0 MeV.

B. 14,6 MeV.

C. 17,4 MeV.

D. 10,2 MeV.

Xem đáp án

Đáp án B

Động năng của proton:

$K_{p} = \frac{1}{2} {mv}^{2} = \frac{1}{2} {mc}^{2} {(\frac{v}{c})}^{2} = \frac{1}{2} . 931, 5 .0, 1^{2} = 4, 6575 MeV$

Theo bảo toàn động lượng:

Năng lượng tỏa ra là: $ΔE = 2 K_{α} - K_{p} = 14, 6 MeV$

Câu 35:

Thấu kính mỏng làm bằng thủy tinh có chiết suất đối với tia đỏ là $n_{d} = 1, 5145$ , đối với tia tím là $n_{t} = 1, 5318$ . Tỉ số giữa tiêu cự đối với tia đỏ và tiêu cự đối với tia tím là

A. 1.0597

B. 1.2809

C. 1.1057

D. 1.0336

Xem đáp án

Đáp án D

Tiêu cự của ánh sáng đỏ và tím khi chiếu vào thấu kính:

$|\begin{array}{l} D_{d} = \frac{1}{f_{d}} = (n_{d} - 1) . (\frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}) \\ D_{t} = \frac{1}{f_{t}} = (n_{t} - 1) . (\frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}) \end{array} \Rightarrow \frac{f_{d}}{f_{t}} = \frac{n_{t} - 1}{n_{d} - 1} = \frac{1, 5318 - 1}{1, 5145 - 1} = 1, 0336$

Câu 36:

Một nguồn âm O, phát sóng âm theo mọi phương như nhau. Hai điểm A, B nằm trên cùng đường thẳng đi qua nguồn O và cùng bên so với nguồn. Khoảng cách từ B đến nguổn lớn hơn từ A đến nguồn bốn lần. Nếu mức cường độ âm tại A là 60 dB thì mức cường độ âm tại B xấp xỉ bằng

A. 48 dB.

B. 160 dB.

C. 15 dB.

D. 20 dB.

Xem đáp án

Đáp án A

Hiệu mức cường độ âm tại A và B:

$L_{A} - L_{B} = 10 \log \frac{I_{A}}{I_{B}} = 10 \log {(\frac{r_{B}}{r_{A}})}^{2} = 10 \log {(4)}^{2} = 12 dB$

Cường độ âm tại B: $L_{B} = L_{A} - 12 = 60 - 12 = 48 dB$

Câu 37:

Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi. Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ

A. 9,1 lần

B. 10 lần

C. 3,2 lần

D. 7,8 lần

Xem đáp án

Đáp án A

+ Ban đầu: Điện áp nơi truyền đi là $U_{1}$ , điện áp nơi tiêu thụ là $U_{11}$ , độ giảm điện áp là $∆ U_{1}$ , cường độ dòng điện trong mạch là $I_{1}$ , công suất hao phí là $∆ P_{1}$ .

+ Sau khi thay đổi: Điện áp nơi truyền đi là $U_{2}$ , điện áp nơi tiêu thụ là $U_{22}$ , độ giảm điện áp là $∆ U_{2}$ , cường độ dòng điện trong mạch là $I_{2}$ , công suất hao phí là $∆ P_{2}$ .

+ Theo đề bài: $\frac{{ΔP}_{2}}{{ΔP}_{1}} = \frac{{RI}_{2}^{2}}{{RI}_{1}^{2}} = \frac{I_{2}^{2}}{I_{1}^{2}} = \frac{1}{100} \Rightarrow \frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{1}{10}$

+ Độ giảm điện áp tính bởi: $ΔU = R . I \Rightarrow \frac{{ΔU}_{2}}{{ΔU}_{1}} = \frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{1}{10}$

+ Độ giảm điện thế bằng 10% điện áp nơi tải nên: $\frac{{ΔU}_{1}}{U_{1}} = \frac{1}{10}$ và ${ΔU}_{2} = \frac{1}{10} {ΔU}_{1} = \frac{1}{100} U_{1}$

+ Mặt khác, hệ số công suất bằng 1; công suất ở nơi tiêu thụ bằng nhau $P_{11} = P_{22} \Rightarrow U_{11} I_{1} = U_{22} I_{2} \Rightarrow U_{22} = \frac{I_{1}}{I_{2}} U_{11} = 10 U_{1}$

+ Như vậy: $\frac{U_{2}}{U_{1}} = \frac{U_{22} + {ΔU}_{2}}{U_{1} + {ΔU}_{1}} = \frac{10 U_{1} + \frac{1}{100} U_{1}}{U_{1} + \frac{1}{10} U_{1}} = 9, 1$ lần

Câu 38:

Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc bằng khe Y-âng ở không khí (chiết suất n=1). Đánh dấu điểm M trên màn, tại M có một vân sáng. Trong khoảng từ M đến vân trung tâm còn 3 vân sáng nữa. Nhúng toàn bộ hệ giao thoa vào môi trường chất lỏng thì thấy M vẫn là một vân sáng nhưng khác so với khi ở không khí một bậc. Chiết suất n của môi trường đó là:

A. $\frac{4}{3}$

B. 1,75

C. 1,25

D. 1,5

Xem đáp án

Đáp án C

Giữa M và vân trung tâm còn 3 vân sáng nữa => M là vân sáng thứ 4: $x_{M} = 4 . \frac{λD}{a} (1)$

Khi nhúng toàn bộ hệ vào môi trường chiết suất n thì bước sóng giảm: $λ' = \frac{λ}{n} \Rightarrow i' = \frac{i}{n} = \frac{λD}{na}$

Tại cùng vị trí M, khoảng vân giảm thì bậc của vân tăng nên: $k' = k + 1 = 5 \Rightarrow x_{M} = 5 . \frac{λD}{a} (2)$

Từ (1) và (2) ta có: $4 . \frac{λD}{a} = 5 . \frac{λD}{n . a} \Rightarrow n = \frac{5}{4} = 1, 25$

Câu 39:

Hai con lắc đơn có cùng khối lượng vật nặng được treo vào hai điểm gần nhau cùng một độ cao, cho hai con lắc dao động điều hòa trong hai mặt phẳng song song. Chu kỳ dao động của con lắc thứ nhất bằng hai lần chu kỳ dao động của con lắc thứ hai và biên độ góc dao động của con lắc thứ hai bằng hai lần biên độ góc dao động của con lắc thứ nhất. Tại một thời điểm hai sợi dây treo song song với nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng, khi đó tỉ số độ lớn vận tốc của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai là

A. $\frac{\sqrt{5}}{5}$

B. $\frac{2 \sqrt{5}}{5}$

C. $2 \sqrt{5}$

D. $\frac{\sqrt{5}}{10}$

Xem đáp án

Đáp án B

Theo đề bài: $\{\begin{cases} T_{1} = 2 T_{2} \\ α_{02} = 2 α_{01} \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} ω_{2} = 2 ω_{1} \\ α_{02} = 2 α_{01} \end{cases}$

Tại một thời điểm hai sợi dây treo song song vói nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng nên:

$\{\begin{cases} α_{1} = α_{2} \\ W_{d 1} = 3 W_{t 1} \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} α_{1} = α_{2} \\ W_{1} = 4 W_{t 1} \end{cases} \Rightarrow α_{1} = α_{2} = \frac{α_{01}}{2}$

Công thức tính vận tốc của con lắc đơn:

$v = \sqrt{g l . (α_{0}^{2} - α^{2})} = g . \sqrt{\frac{l}{g} . (α_{0}^{2} - α^{2})} = \frac{g}{ω} \sqrt{α_{0}^{2} - α^{2}}$

Vận tốc của con lắc đơn thứ nhất: $v_{1} = \frac{g}{ω_{1}} \sqrt{α_{01}^{2} - \frac{α_{01}^{2}}{4}} = \frac{g . α_{01}}{ω_{1}} \frac{\sqrt{3}}{2}$

Vận tốc của con lắc đơn thứ hai:

$v_{2} = \frac{g}{ω_{2}} \sqrt{α_{02}^{2} - \frac{α_{02}^{2}}{4}} = \frac{g}{2 ω_{1}} \sqrt{4 α_{01}^{2} - \frac{α_{01}^{2}}{4}} = \frac{g . α_{01}}{2 ω_{1}} . \frac{\sqrt{15}}{2}$

Tỉ số độ lớn vận tốc của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai là $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{g . α_{01}}{ω_{1}} \frac{\sqrt{3}}{2} . \frac{2 ω_{1}}{g . α_{01}} . \frac{2}{\sqrt{15}} = \frac{2 \sqrt{5}}{5}$

Câu 40:

Năng lượng các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo biểu thức $E = - \frac{13, 6}{n^{2}}$ (eV) với $n \in N *$ . Kích thích để nguyên tử chuyển trạng thái dừng m lên trạng thái dừng n bằng photon có năng lượng 2,856 eV, thấy bán kính quỹ đạo tăng lên 6,25 lần. Bước sóng nhỏ nhất mà nguyên tử có thể phát ra sau khi ngừng khích thích là

A. $4, 87 {.10}^{- 7} m .$

B. $9, 51 {.10}^{- 8} m .$

C. $4, 06 {.10}^{- 6} m .$

D. $1, 22 {.10}^{- 7} m .$

Xem đáp án

Đáp án B

+ Ta có:

$E_{n} - E_{m} = 2, 856 eV \Rightarrow - \frac{13, 6}{n^{2}} - (- \frac{13, 6}{m^{2}}) = 2, 856 eV \Rightarrow \frac{1}{m^{2}} - \frac{1}{n^{2}} = \frac{21}{100} (1)$

+ Bán kính quỹ đạo tăng lên 6,25 lần nên: $\frac{r_{n}}{r_{m}} = \frac{n^{2}}{m^{2}} = 6, 25 \Rightarrow n^{2} = 6, 25 m^{2}$

Thay vào (1) ta được: $\frac{1}{m^{2}} - \frac{1}{6, 25 m^{2}} = \frac{21}{100} \Rightarrow \{\begin{cases} m = 2 \\ n = 5 \end{cases}$

Vậy sau khi bị kích thích, nguyên tử đang tồn tại ở trạng thái dừng O (n=5)

+ Nguyên tử phát ra photon có bước sóng nhỏ nhất khi nó chuyển từ mức năng lượng N (n=5) về K (n=1). Khi đó:

$ε = E_{5} - E_{1} = - \frac{13, 6}{5^{2}} - (- \frac{13, 6}{1^{2}}) = 13, 056 eV$

+ Bước sóng nhỏ nhất mà nguyên tử phát ra:

$λ_{\min} = \frac{hc}{ε} = \frac{1, 242}{13, 056} = 0, 0951 μm = 9, 51 {.10}^{- 8} m$