40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi thử thpt quốc gia môn Vật Lí cực hay có lời giải chi tiết (P14)

Câu 1:

Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là l = 100cm, vật nặng có khối lượng m = 1kg. Con lắc dao động điều hòa với biên độ $α_{0} = 0, 1 r a d$ tại nơi có g = 10m/s. Cơ năng toàn phần của con lắc là

A. 0,01J

B. 0,05J

C. 0,1J

D. 0,5J

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Năng lượng của con lắc đơn: $W = \frac{1}{2} m g l . α_{0}^{2} = 0, 05 (J)$

Câu 2:

Hai điểm M và N nằm trên cùng một đưởng sức của một điện trưởng đều có cưởng độ E, hiệu điện thể giữa M và N là $U_{M N}$ , khoảng cách MN = D. Công thức nào sau đây là không đúng?

A. $E = U_{M N} . d$

B. $U_{M N} = V_{M} - V_{N}$

C. $A_{M N} = q . U_{M N}$

D. $U_{M N} = E . d$

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Câu 3:

Một chất điểm có khối lượng m đang dao động điều hòa. Khi chất điểm có vận tốc v thì động năng của nó là:

A. $m v^{2}$

B. $\frac{1}{2} m v^{2}$

C. $m v$

D. $\frac{1}{2} v m^{2}$

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Động năng của chất điểm có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là $W_{d} = \frac{1}{2} m v^{2}$

Câu 4:

Hiện tượng cầu vồng xuẩt hiện sau cơn mưa được giải thích chủ yếu dựa vào hiện tượng

A. Quang - phát quang.

B. Nhiễu xạ ánh sáng.

C. Tán sắc ánh sáng.

D. Giao thoa ánh sáng.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Hiện tượng cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa được giải thích chủ yếu dựa vào hiện tượng tán sắc ánh sáng, cầu vồng là một dải màu (cong) biến thiên liên tục từ đỏ đến tím trong đó có 7 màu chính là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím

Câu 5:

Khi nói về dòng điện trong kim loại phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật ôm khi kim loại được giữ ở nhiệt độ không đổi.

B. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dởi của các electron tự do.

C. Hạt tải điện trong kim loại là các iôn dương và các iôn âm.

D. Kim loại dẫn điện tốt vì mật độ electron tự do cao.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

+ Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm khi kim loại được giữ ở nhiệt độ không đổi.

+ Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do.

+ Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do => C sai

+ Kim loại dẫn điện tốt vì mật độ electron tự do cao.

Câu 6:

Trong sự truyền sóng cơ, để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta căn cứ vào

A. phương dao động của phần tử vật chất và phương truyền sóng

B. môi trường truyền sóng

C. vận tốc truyền sóng

D. phương dao động của phần tử vật chất

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Trong sự truyền sóng cơ, để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta căn cứ vào phương dao động của phần tử vật chất và phương truyền sóng.

Câu 7:

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

A. 11,2 eV

B. 1,21 eV

C. 121 eV

D. 12,1 eV

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Năng lượng photon của bức xạ: $ε = \frac{h c}{λ} = \frac{1, 242}{0, 1026} = 12, 1 e V$

Câu 8:

Cho phản ứng hạt nhân $_{Z}^{A} X + p {\overset{}{\to}}_{52}^{138} T e + 3 n + 7 β^{+}$ . A và Z có giá trị

A. A = 138; Z = 58

B. A = 142; Z = 56

C. A = 140; Z = 58

D. A = 133; Z = 58

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Phương trình phản ứng: $_{Z}^{A} X +_{1}^{1} p {\to_{}^{}}_{52}^{138} T + 3_{0}^{1} n + 7_{1}^{0} β^{+}$

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta có:

$\{\begin{cases} A + 1 = 138 + 3.1 + 7.0 \\ Z + 1 = 52 + 3.0 + 7. (+ 1) \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} A = 140 \\ Z = 58 \end{cases}$

Câu 9:

Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 2 cm có một hiệu điện thế không đổi 220 V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là

A. 2200 V/m

B. 11000 V/m

C. 1100V/m

D. 22000 V/m

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế giữa hai bản kim loại:

$E = \frac{U}{d} \Rightarrow E = \frac{220}{0, 02} = 11000 V / m \tan φ = \frac{A_{1} \sin φ_{1} + A_{2} \sin φ_{2}}{A_{1} \cos φ_{1} + A_{2} \cos φ_{2}}$

Câu 10:

Từ thông $Φ$ qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thởi gian 0,2 (s) từ thông giảm từ 1,2 (Wb) xuống còn 0,4 (Wb). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng:

A. 6 V

B. 4 V

C. 2V

D. 1 V

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Ta có $e = - \frac{Δ φ}{Δ t} = - \frac{(ϕ_{2} - ϕ_{1})}{Δ t} \Rightarrow |e| = \frac{|Δ| ϕ}{Δ t} = \frac{|ϕ_{2} - ϕ_{1}|}{Δ t} = \frac{|0, 4 - 1, 2|}{0, 2} = 4 V$

Câu 11:

Một dòng điện chạy trong một đoạn mạch có cưởng độ $i = 4 \cos (2 π f t + \frac{π}{2}) (A)$ (f > 0). Đại lượng f được gọi là:

A. Pha ban đầu của dòng điện.

B. Tần số của dòng điện.

C. Tần số góc của dòng điện.

D. Chu kì của dòng điện.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Ta có: $i = I_{0} \cos (2 π f t + φ) \to f$ gọi là tần số của dòng điện

Câu 12:

Một ngưởi đang dùng điện thoại di động để thực hiện cuộc gọi. Lúc này điện thoại phát ra:

A. Bức xạ gamma.

B. Tia tử ngoại.

C. Tia Rơn-ghen.

D. Sóng vô tuyến.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Điện thoại di động phát và thu sóng vô tuyến để thực hiện và nghe cuộc gọi

Câu 13:

Đặt điện áp xoay chiều $u = U \sqrt{2} \cos (ω t + φ) (ω > 0)$ vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm này bằng:

A. $\frac{1}{ω L}$

B. $ω L$

C. $\frac{ω}{L}$

D. $\frac{L}{ω}$

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Cảm kháng của cuộn cảm thuần

Câu 14:

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, ánh sáng được tạo thành bởi các hạt:

A. notron.

B. phôtôn.

C. prôtôn.

D. êlectron.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Theo thuyết lượng tử ánh sáng $\to$ ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn

Câu 15:

Số nuclôn có trong hạt nhân ${}_{6}^{14}C$ là:

A. 8

B. 20

C. 6

D. 14

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Số nuclôn có trong hạt nhân $_{6}^{14} C$ là: $A = 14$

Câu 16:

Nhận xét nào sau đây không phù hợp với khí lí tưởng?

A. Thể tích các phân tử có thể bỏ qua.

B. Các phân tử chỉ tương tác với nhau khi va chạm.

C. Các phân tử chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ càng cao.

D. Khối lượng các phân tử có thế bỏ qua.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm được gọi là khí lí tưởng $\to$ D sai

Câu 17:

Thanh sắt và thanh niken tách rởi nhau được nung nóng đến cùng nhiệt độ $1200 ° C$ thì phát ra:

A. Hai quang phổ vạch không giống nhau.

B. Hai quang phổ vạch giống nhau.

C. Hai quang phổ liên tục không giống nhau.

D. Hai quang phổ liên tục giống nhau.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Các vật rắn khi bị nung nóng thì cho quang phổ liên tục. Do quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của vật mà phụ thuộc vào nhiệt độ nên các vật rắn khác nhau khi nung nóng lên đến cùng một nhiệt độ thì phát ra các quang phổ liên tục giống nhau.

Câu 18:

Hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ có năng lượng liên kết 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là:

A. 5,46 MeV/nuelôn.

B. 12,48 MeV/nuelôn.

C. 19,39 MeV/nuclôn.

D. 7,59 MeV/nuclôn.

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Năng lượng liên kết riêng: $ε_{l k} = \frac{W_{l k}}{A} = \frac{1784}{235} = 7, 59 (M e V / n u c l o n)$

Câu 19:

Biết cường độ âm chuẩn là $10^{- 12} (W / m^{2})$ . Khi cưởng độ âm tại một điểm là $10^{- 4} W / m^{2}$ thì mức cưởng độ âm tại điểm đó bằng:

A. 80 dB.

B. 50 dB.

C. 60 dB.

D. 70 dB.

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Ta có: $L = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} = 10 \lg \frac{10^{- 4}}{10^{- 12}} = 80 d B$

Câu 20:

Một sóng điện từ có tần số 90 MHz, truyền trong không khí với tốc độ $3 . 10^{8} m / s$ thì có bước sóng là:

A. 3,333 m

B. 3,333 km

C. 33,33 km

D. 33,33 m

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Ta có: $λ = \frac{c}{f} = \frac{{3.10}^{8}}{{90.10}^{6}} = 3, 333 (m)$

Câu 21:

Sóng điện từ và sóng âm khi truyền từ không khí vào thủy tinh thì tần số:

A. Của cả hai sóng đều giảm.

B. Của sóng điện từ tăng, của sóng âm giảm.

C. Của cả hai sóng đều không đổi.

D. Của sóng điện từ giảm, của sóng âm tăng.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Sóng cơ và sóng điện từ khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác tần số không thay đổi

Câu 22:

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thởi gian t. Tần số góc của dao dộng là:

A. $10 r a d / s$

B. $10 π r a d / s$

C. $5 π r a d / s$

D. $5 r a d / s$

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp chất điểm đi qua $x = 0$ là $\frac{T}{2} = 0, 2 s$

$\Rightarrow T = 0, 4 s \Rightarrow ω = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{0, 4} = 5 π (r a d / s)$

Câu 23:

Xét nguyên tử hidrô theo mẫu nguyên tử Bo. Gọi $r_{0}$ là bán kính Bo. Bán kính quỹ dạo dừng L có giá trị là:

A. $3 r_{0}$

B. $2 r_{0}$

C. $4 r_{0}$

D. $9 r_{0}$

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Ta có: $r_{n} = n^{2} r_{0}$ ; quỹ đạo dừng L có $n = 2$ nên $r_{L} = 4 r_{0}$

Câu 24:

Điện năng được truyền từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đưởng dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đi không đổi và coi hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Để công suất hao phí trên đưởng dây truyền tải giảm n lần (n > 1) thì phải điều chỉnh điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện:

A. Tăng lên $n^{2}$ lần

B. Giảm đi $n^{2}$ lần

C. Giảm đi $\sqrt{n}$ lần

D. Tăng lên $\sqrt{n}$ lần

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây: $P_{h p} = I^{2} R = {(\frac{P}{U \cos φ})}^{2} R$

$\Rightarrow$ để công suất hao phí giảm đi n lần thì U phải tăng lên $\sqrt{n}$ lần

Câu 25:

Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc $ω = 173, 2 r a d / s$ vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Gọi i là cưởng độ dòng điện trong đoạn mạch, $φ$ là độ lệch pha giữa u và i. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của $φ$ theo L. Giá trị của R là:

A. $31, 4 Ω$

B. $15, 7 Ω$

C. $30 Ω$

D. $15 Ω$

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Từ đồ thị ta thấy khi $L = 0, 1 H$ thì $φ = 30 °$

Ta có: $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} = \frac{ω L}{R} \Rightarrow R = \frac{ω L}{\tan φ} = \frac{173, 2.0, 1}{\tan 30 °} \Rightarrow R = 30 Ω$

Câu 26:

Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm. Ban đầu, thí nghiệm được tiến hành trong không khí. Sau đó, tiến hành thí nghiệm trong nước có chiết suất 4/3 đối với ánh sáng đơn sắc nói trên. Để khoảng vân trên màn quan sát không đổi so với ban đầu, ngưởi ta thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp và giữ nguyên các điều kiện khác. Khoảng cách giữa hai khe lúc này bằng:

A. 0,9mm.

B. 1,6 mm.

C. l,2mm.

D. 0,6 mm.

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Khi thí nghiệm trong không khí: $i = \frac{λ D}{a}$

Khi thí nghiệm trong nước: $i' = \frac{λ' D}{a'} \to_{}^{λ = \frac{λ}{n}} i' = \frac{λ D}{n . a'}$

Theo đề $i = i' \Leftrightarrow \frac{λ D}{a} = \frac{λ D}{n a'} \Rightarrow a' = \frac{a}{n} = \frac{1, 2}{4 / 3} = 0, 9 (m m)$

Câu 27:

Chất phóng xạ pôlôni ${}_{84}^{210}P o$ phát ra tia $α$ và biến đổi thành chì. Cho chu kì bán rã của pôlôni là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất, sau khoảng thởi gian t thì tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,6. Coi khối lượng nguyên tử bẳng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó tính theo đơn vị u. Giá trị của t là:

A. 95 ngày

B. 105 ngày

C. 83 ngày

D. 33 ngày

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Ta có phương trình phản ứng: $_{84}^{210} P o \to_{2}^{4} α +_{82}^{206} P b$

Khối lượng Po còn lại sau thời gian t: $m_{P o} = m_{0} 2^{\frac{- t}{T}}$

Khối lượng chì sinh ra: $m_{P b} = m_{c o n} = \frac{A_{c o n}}{A_{m e}} (1 - 2^{\frac{- t}{T}}) m_{0} = \frac{206}{210} (1 - 2^{\frac{- t}{T}}) m_{0}$

Theo đề: $\frac{m_{P b}}{m_{P o}} = \frac{\frac{206}{210} (1 - 2^{\frac{- t}{T}})}{2^{\frac{- t}{T}}} = \frac{206}{210} (2^{\frac{t}{T}} - 1) = 0, 6 \Rightarrow t \approx 95 n g à y$

Câu 28:

Cho phản ứng hạt nhân: ${}_{3}^{7}L i + {}_{1}^{1}H \to {}_{2}^{4}H e + X$ . Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 mol heli theo phản ứng này là $5, {2.10}^{24} M e V$ . Lấy $N_{A} = 6, {02.10}^{23} m o l^{- 1}$ . Năng lượng tỏa ra của một phản ứng hạt nhân trên là:

A. 69,2 MeV.

B. 34,6 MeV.

C. 17,3 MeV.

D. 51,9 MeV.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Phương trình phản ứng: $_{3}^{7} L i +_{1}^{1} H \to_{2}^{4} H e +_{2}^{4} H e$

Từ phương trình ta thấy, mỗi phản ứng tạo ra được 2 hạt nhân $_{2}^{4} H e$ nên số phản ứng khi tổng hợp được 1 mol hêli là $n = \frac{N_{A}}{2}$

năng lượng tỏa ra trong mỗi phản ứng: $Δ W = \frac{W}{n} = \frac{2 W}{N_{A}} = \frac{2.5, {2.10}^{24}}{6, {02.10}^{23}} = 17, 3 M e V$

Câu 29:

Một máy phát điện cung cấp cho một động cơ. Suất điện động và điện trở trong của máy là $E = 24 V$ , điện trở trong $r =1 Ω$ . Dòng điện chạy qua động cơ là 2 A, điện trở trong của cuộn dây động cơ $R =5,5 Ω$ . Hiệu suất của động cơ bằng:

A. 46%

B. 50%

C. 41%

D. 85%

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Công suất điện mà động cơ tiêu thụ là: $P_{đ i ệ n} = P_{n g u ồ n} - I^{2} r = E . I - I^{2} . r = 44 W$

Động cơ, dùng công suất này để tạo ra công suất động cơ và một phầ bị hao phí trên động cơ do tỏa nhiệt nên:

$P_{đ i ệ n} = P_{c ơ} + I^{2} R \Rightarrow P_{c ơ} = P_{đ i ệ n} - I^{2} R = 44 - 2^{2} .5, 5 = 22 W$

Hiệu suất động cơ: $H = \frac{P_{c i}}{P_{t p}} .100 % = \frac{22}{44} .100 % = 50 %$

Câu 30:

Tại một điểm có sóng điện từ truyền qua, cảm ứng từ biến thiên theo phương trình $B = B_{0} \cos (2 π {.10}^{8} t + \frac{π}{3})$ ( $B_{0} > 0$ , t tính bằng s). Kể từ lúc t=0, thởi điểm đầu tiên để cưởng độ điện trưởng tại điểm đó bằng 0 là:

A. $\frac{10^{- 8}}{9} s$

B. $\frac{10^{- 8}}{8} s$

C. $\frac{10^{- 8}}{12} s$

D. $\frac{10^{- 8}}{6} s$

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Lúc $t = 0 \Rightarrow B = \frac{B_{0}}{2}$ và B đang giảm (vì $φ = \frac{π}{3} > 0$ )

Theo phân bố thời gian ta có: $Δ t = \frac{T}{12} = \frac{10^{- 8}}{12} s$

Câu 31:

Một khung dây dẫn phẳng, dẹt có 200 vòng, mỗi vòng có diện tích $600 c m^{2}$ . Khung dây quay đều quanh trục nằm trong mặt phẳng khung, trong một từ trưởng đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn $4, {5.10}^{- 2} T$ . Suất điện động e trong khung có tần số 50 Hz. Chọn gốc thởi gian lúc pháp tuyến của mặt phẳng khung cùng hướng với vectơ cảm ứng từ. Biểu thức của e là:

A. $e = 119, 9 \cos 100 π t V$

B. $e = 169, 6 \cos (100 π t - \frac{π}{2}) V$

C. $e = 169, 6 \cos 100 π t V$

D. $e = 119, 9 \cos (100 π t - \frac{π}{2}) V$

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Ta có: $ω = 2 π f = 100 π r a d / s$

Vì lúc t=0, $\vec{n}$ cùng hướng với $\vec{B}$ nên $φ = 0$

Ta có: $ϕ = N B S . \cos (ω t + φ) \Rightarrow e = - ϕ' = N B S \sin (ω t + φ) = N B S \cos (ω t + φ - \frac{π}{2})$

Thay số $\Rightarrow e = 54 π \cos (100 π t - \frac{π}{2}) = 169, 6 \cos (100 π t - \frac{π}{2}) V$

Câu 32:

Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên màn quan sát, tồn tại vị trí mà ở đó có đúng ba bức xạ cho vân sáng ứng với các bước sóng là 440 nm, 660 nm và $λ$ . Giá tri của $λ$ gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 570 nm.

B. 560 nm.

C. 540 nm.

D. 550 nm.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Khi 3 bức xạ trùng nhau thì

$k_{1} λ_{1} = k_{2} λ_{2} = k_{3} λ_{3} \Leftrightarrow 440 k_{1} = 660 k_{2} = λ k_{3} \Rightarrow \{\begin{cases} \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{3}{2} \\ \frac{k_{3}}{k_{2}} = \frac{660}{λ} \end{cases}$ (1)

Để ý thấy các đáp án có $λ$ từ 540 nm $\to$ 570 nm $\Rightarrow λ_{1} = 440 < λ < λ_{2} = 660$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra $k_{1} > k_{3} > k_{2}$ (3)

Với $k_{1} = 6 \Rightarrow k_{2} = 4 \to_{}^{(3)} k_{3} = 5 \Rightarrow λ = 528 (n m)$ thỏa mãn điều kiện $380 n m \leq λ \leq 760 n m$

Câu 33:

Một sợi đây đàn hồi dài 90 cm có một đầu cố định và một đầu tự do đang có sóng dừng. Kể cả đầu dây cố định, trên dây có 8 nút. Biết rằng khoảng thởi gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,25 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là:

A. 1,2 m/s.

B. 2,9 m/s.

C. 2,4 m/s.

D. 2,6 m/s.

Xem đáp án

Chọn đáp án C

Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là $\frac{T}{2} \Rightarrow 6$ lần liên tiếp duỗi thẳng sẽ mất thời gian $Δ t = 5 \frac{T}{2} \Rightarrow T = 0, 1 (s)$

Vì một đầu dây cố định và một đầu tự do nên: $l = (2 k + 1) \frac{λ}{4}$

Vì có 8 nút nên $k = 7 \Rightarrow λ = 24 (c m) \Rightarrow v = \frac{λ}{T} = 240 (c m / s)$

Câu 34:

Tiến hành thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn, một học sinh đo được chiều dài con lắc là $99 \pm 1 c m$ , chu kì dao động nhỏ của nó là $2, 00 \pm 0, 01 s$ . Lấy $π^{2} = 9, 87$ và bỏ qua sai số của số $π$ . Gia tốc trọng trường do học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm là:

A. $g = 9, 7 \pm 0, 1 (m / s^{2})$

B. $g = 9, 7 \pm 0, 2 (m / s^{2})$

C. $g = 9, 8 \pm 0, 1 (m / s^{2})$

D. $g = 9, 8 \pm 0, 2 (m / s^{2})$

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Ta có: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow g = \frac{4 π^{2} l}{T^{2}} \Rightarrow \bar{g} = \frac{4 π^{2} \bar{l}}{\bar{T^{2}}} = \frac{4 π^{2} .0, 99}{2, 00^{2}} \approx 9, 8 (m / s^{2})$

Vì $g = \frac{4 π^{2} l}{T^{2}} \Rightarrow δ g = δ l + δ T^{2} \Leftrightarrow \frac{Δ g}{\bar{g}} = \frac{Δ l}{\bar{l}} + 2 \frac{Δ T}{\bar{T}} \Rightarrow Δ g = \bar{g} (\frac{Δ l}{\bar{l}} + 2 \frac{Δ T}{\bar{T}})$

Thay số ta có $Δ g = 9, 8 (\frac{1}{99} + 2. \frac{0, 01}{2, 00}) \approx 0, 2 \Rightarrow g = (9, 8 \pm 0, 2) (m / s^{2})$

Câu 35:

Ở một nơi trên trái đất, hai con lắc đơn có cùng khối lượng đang dao động điều hòa. Gọi $l_{1}, s_{01}, F_{1}$ và $l_{2}, s_{02}, F_{2}$ lần lượt là chiều dài, biên độ, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết $3 l_{2} = 2 l_{1}, 2 s_{02} = 3 s_{01}$ . Tỉ số $\frac{F_{1}}{F_{2}}$ bằng:

A. $\frac{4}{9}$

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

C. $\frac{9}{4}$

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

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Lực kéo về có độ lớn cực đại $F = m ω^{2} A = m \frac{g}{l} s_{0}$ (với $A = s_{0}$ là biên độ dài của con lắc đơn)

$\Rightarrow \frac{F_{1}}{F_{2}} = \frac{s_{01}}{l 1} . \frac{l_{2}}{s_{02}} \to_{2 S_{02} = 3 s_{01}}^{3 l_{2} = 2 l_{1}} \frac{F_{1}}{F_{2}} = \frac{2}{3} . \frac{2}{3} = \frac{4}{9}$

Câu 36:

Một vật dao động theo phương trình $x = 5 \cos (5 π t - \frac{π}{3}) (c m)$ t tính bằng s). Kể từ t=0, thời điểm vật đi qua vị trí có li độ $x = - 2, 5 c m$ lần thứ 2017 là:

A. 401,6 s

B. 403,4 s

C. 401,3 s

D. 403,5 s.

Xem đáp án

Chọn đáp án B

Chu kì $T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{5 π} = 0, 4 (s)$

Thời điểm t=0 thì: $x_{0} = 2, 5 c m = \frac{A}{2}$ và $v_{0} > 0$ (do $φ = \frac{π}{3} < 0$ )

Một chu kì vật qua $x = - 2, 5 c m = - \frac{A}{2}$ được 2 lần

Xét tỉ số $\frac{2017}{2} = 1008, 5 \Rightarrow$ sau 1008T vật đã qua $x = - \frac{A}{2}$ được 2016 lần ồi lại về vị trí $x_{0} = \frac{A}{2}$

Để đi qua $x = - \frac{A}{2}$ được 2017 lần thì vật phải tiếp tục đi thêm Δt như hình vẽ.

Do đó, thời gian để đi được 2017 lần qua $x = - \frac{A}{2}$ là: $t = 1008 T + Δ t$

Theo phân bổ thời gian ta có $Δ t = \frac{T}{4} + \frac{T}{6} + \frac{T}{12} = \frac{T}{2} \Rightarrow t = 1008 T + \frac{T}{2} = 403, 4 (s)$

Câu 37:

Một điểm sáng S đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ, tiêu cự f=15 cm cho ảnh rõ nét trên màn M đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Di chuyển điểm sáng S về gần thấu kính đoạn 5 cm so với vị trí cũ thì màn phải dịch chuyển đi 22,5 cm mới lại thu được ảnh rõ nét. Xác định vị trí điểm sáng S so với vị trí màn lúc đầu.

A. 37,5 cm

B. 25 cm

C. 60 cm

D. 30 cm

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Ứng với vị trí đầu của S và màn, ta có: $\frac{1}{d_{1}} + \frac{1}{d_{1}^{/}} = \frac{1}{f} \Rightarrow d_{1}^{/} = \frac{d_{1} . f}{d_{1} - f} = \frac{15 d_{1}}{d_{1} - 15} (1)$

Ứng với vị trí sau của S và màn, ta có: $\frac{1}{d_{2}} + \frac{1}{d_{2}^{/}} = \frac{1}{f} \Rightarrow d_{2}^{/} = \frac{d_{2} . f}{d_{2} - f} = \frac{15 d_{2}}{d_{2} - 15} (2)$

Vì S dịch chuyển gần thấu kính nên $d_{2} = d_{1} - 5$ . Thay vào (2) ta có: $d_{2}^{/} = \frac{15 (d_{1} - 5)}{(d_{1} - 5) - 15} (3)$

Vật dịch lại gần thì ảnh dịch xa ra nên $d_{2}^{/} = d_{1}^{/} + 22, 5 (*)$

Thay (1) và (3) vào (*) ta có: $\frac{15 (d_{1} - 5)}{(d_{1} - 5) - 15} = \frac{15 d_{1}}{d_{1} - 15} + 22, 5$

Biến đổi ta có: $d_{1}^{2} - 35 d_{1} + 250 = 0 \to d_{1} = 25 c m$ và $d_{1} = 10 c m$

Vì ảnh trên màn là ảnh thật nên $d_{1} > f = 15 c m$ nên chọn nghiệm $d_{1} = 25 c m$

$\Rightarrow d_{1}^{/} = \frac{15 d_{1}}{d_{1} - 15} = 37, 5 (c m)$

Câu 38:

Đặt điện áp xoay chiều $u = 100 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{3}) (V)$ (t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở $100 Ω$ , cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm $\frac{1}{π} H$ và tụ điện có điện dung C thay đổi được (hình vẽ). $V_{1}, V_{2}$ và $V_{3}$ là các vôn kế xoay chiều có điện trở rất lớn. Điều chỉnh C để tổng số chỉ của ba vôn kế có giá trị cực đại, giá trị cực đại này là:

A. 248 V

B. 284 V

C. 361 V

D. 316 V

Xem đáp án

Chọn đáp án D

Ta có: $Z_{L} = ω L = 100 Ω$ . Đặt $Z_{C} = x$

ta có: $f (x) = U_{1} + U_{2} + U_{3} = I (Z_{C} + Z_{L} + R) = \frac{U (Z_{C} + Z_{L} + R)}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{100 (x + 200)}{\sqrt{100^{2} + {(100 - x)}^{2}}}$

Đạo hàm $f (x)$ theo x ta có: $f' = \frac{100 \sqrt{100^{2} + {(100 - x)}^{2}} - \frac{(2 x - 200) 100 (x + 200)}{2 \sqrt{100^{2} + {(100 - x)}^{2}}}}{100^{2} + {(100 - x)}^{2}}$

Ta có: $f' = 0 \Leftrightarrow [100^{2} + {(100 - x)}^{2}] - (x - 100) (x + 200) = 0 \Rightarrow x = \frac{400}{3}$

$\Rightarrow f = 316, 23$

Câu 39:

Tại một điểm trên trục Ox có một nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng ra môi trường. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ âm I tại những điểm trên trục Ox theo tọa độ x. Cường độ âm chuẩn là: $I_{0} = 10^{- 12} W / m^{2}$ . M là điểm trên trục Ox có tọa độ $x = 4 m$ . Mức cường độ âm tại M có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 24,4 dB

B. 24 dB

C. 23,5 dB

D. 23 dB

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Gọi d là khoảng cách từ nguồn âm đến gốc tọa độ O. Từ đồ thị ta thấy $\frac{I_{O}}{I_{2}} = 4$

Lại có $I = \frac{P}{4 π r^{2}} \Rightarrow \frac{I_{0}}{I_{2}} = {(\frac{r_{2}}{r_{1}})}^{2} = {(\frac{d + x_{2}}{d})}^{2} \Leftrightarrow 4 = {(\frac{d + 2}{d})}^{2} \Rightarrow d = 2 (m) \Rightarrow$ Nguồn âm phải ở điểm có tọa độ $x_{0} = - 2 (m) \Rightarrow$ điểm M cách nguồn âm đoạn $r_{M} = 6 m$

ta có: $L_{M} - L_{O} = 10 \lg {(\frac{r_{O}}{r_{M}})}^{2} \Rightarrow L_{M} = L_{O} + 10 \lg {(\frac{r_{O}}{r_{M}})}^{2}$

$I_{O} = 2, {5.10}^{- 9} (W / m^{2}) \Rightarrow L_{O} = 10 \lg \frac{I_{O}}{I_{0}} = 10 \lg (2500) \Rightarrow L_{M} = 10 \lg (2500) L_{O} + 10 \lg {(\frac{2}{6})}^{2} \approx 24, 44 d B$

Chú ý: Bài này học sinh dễ nhầm lần là nguồn âm ở O khi đó giải ra $L_{M} \approx 24, 95 d B$

$\Rightarrow$

Câu 40:

Cho $D_{1}, D_{2}$ và $D_{3}$ là ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Dao động tổng hợp của $D_{1}$ và $D_{2}$ có phương trình $x_{12} = 3 \sqrt{3} \cos (ω t + \frac{π}{2}) (c m)$ . Dao động tổng hợp của $D_{2}$ và $D_{3}$ có phương trình $x_{23} = 3 \cos (ω t)$ . Dao động $D_{1}$ ngược pha với dao động $D_{3}$ . Biên độ của dao động $D_{2}$ có giá trị nhỏ nhất là:

A. 2,6 cm

B. 2,7 cm

C. 3,6 cm

D. 3,7 cm

Xem đáp án

Chọn đáp án A

Ta có: $\{\begin{cases} x_{12} = x_{1} + x_{2} = 3 \sqrt{3} ∠ \frac{π}{2} (1) \\ x_{23} = x_{2} + x_{3} = 3 ∠ 0 (2) \end{cases} \to_{}^{(1), (2)} x_{1} - x_{3} = 6 ∠ \frac{2 π}{3} (3)$

Vì $x_{1}$ và $x_{2}$ ngược pha nhau nên: $\frac{x_{1}}{x_{3}} = - \frac{A_{1}}{A_{3}} \Rightarrow x_{1} = - \frac{A_{1}}{A_{3}} x_{3} (4)$

Thay (4) vào (3) ta có: $- \frac{A_{1}}{A_{3}} x_{3} - x_{3} = 6 ∠ \frac{2 π}{3} = 6 \cos (ω t + \frac{2 π}{3})$

$\Leftrightarrow \frac{A_{1}}{A_{3}} x_{3} + x_{3} - 6 \cos (ω t + \frac{2 π}{3}) = 6 \cos (ω t - \frac{π}{3}) (5)$

Lại có: $x_{3} = A_{3} \cos (ω t + φ_{3}) \to_{}^{(5)} \frac{A_{1}}{A_{3}} . A_{3} \cos (ω t + φ_{3}) + A_{3} \cos (ω t + φ_{3}) = 6 \cos (ω t - \frac{π}{3})$

$\Rightarrow φ_{3} = - \frac{π}{3} \Rightarrow x_{3} = A_{3} \cos (ω t - \frac{π}{3})$

ta có: $x_{3} = A_{3} \cos (ω t + φ_{3}) \to_{}^{(5)} \frac{A_{1}}{A_{3}} . A_{3} \cos (ω t + φ_{3}) + A_{3} \cos (ω t + φ_{3}) = 6 \cos (ω t - \frac{π}{3})$

$\Rightarrow A_{2}^{2} = A_{3}^{2} + 3^{2} - 2.3. A_{3} . \frac{1}{2} = A_{3}^{2} - 2 A_{3} . \frac{3}{2} + \frac{9}{4} + \frac{27}{4} = {(A_{3} - \frac{3}{2})}^{2} + \frac{27}{4}$

Nhận thấy $A_{2 m i n} \Leftrightarrow {(A_{3} - \frac{3}{2})}^{2} = \min = 0 \Rightarrow A_{2}^{2} = \frac{27}{4} \Rightarrow A_{2} = \frac{3 \sqrt{3}}{2} (c m)$