40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi thử thpt quốc gia môn Vật Lí cực hay có lời giải chi tiết (P15)

Câu 1:

Trong chân không, một ánh sáng đơn sẳc có bước sóng $λ$ . Gọi h là hằng số Plăng, c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc này là:

A. $\frac{λ}{h c}$

B. $\frac{λ c}{h}$

C. $\frac{λ h}{c}$

D. $\frac{h c}{λ}$

Xem đáp án

Đáp án D

Năng lượng của phôtôn ánh sáng là: $ε = h f = \frac{h c}{λ}$

Câu 2:

Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc dải

A. Sóng trung.

B. Sóng cực ngắn.

C. Sóng ngắn.

D. Sóng dài.

Xem đáp án

Đáp án A

Sóng cực ngắn có bước sóng từ 0,01 m đến 10 m, không phản xạ mà đi xuyên qua tầng điện li hoặc chỉ có khả năng truyền thẳng từ nơi phát đến nơi thu, dùng để thông tin trực tiếp trong cự li vài chục kilômét hoặc thông tin qua vệ tinh.

Câu 3:

Nội dung của định luật bảo toàn điện tích là:

A. Tổng đại số của các điện tích của một hệ vật cô lập về điện là không thay đổi.

B. Tổng đại số của các điện tích của một hệ vật cô lập về điện biến thiên điều hòa.

C. Tổng đại số của các điện tích của một hệ vật cô lập về điện biến thiên tuần hoàn.

D. Tổng động năng và thế năng của các điện tích trong một hệ cô lập là không thay đổi.

Xem đáp án

Đáp án A

Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số của các điện tích của một hệ vật cô lập về điện là không thay đổi

Câu 4:

Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong $r = 1 Ω$ , mạch ngoài có điện trở $R = 4 Ω$ . Hiệu suất nguồn điện là:

A. 80%

B. 75%

C. 85%

D. Thiếu dữ kiện

Xem đáp án

Đáp án A

Hiệu suất của nguồn điện: $H = \frac{U}{E} = \frac{I . R}{I (R + r)} = \frac{R}{R + r} = \frac{4}{4 + 1} = 80 %$

Câu 5:

Theo thuyết tương đối, một hạt có khối lượng m thì có năng lượng toàn phần là E. Biết c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Hệ thức đúng là:

A. $E = \frac{1}{2} m c$

B. $E = m c$

C. $E = m c^{2}$

D. $E = \frac{1}{2} m c^{2}$

Xem đáp án

Đáp án C

Hệ thức liên hệ giữa khối lượng và năng lượng theo thuyết tương đối: $E = m c^{2}$

Câu 6:

Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền ở mặt nước có bước sóng $λ$ . Cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng:

A. $2 k λ (k = 0; \pm 1; \pm 2; ...)$

B. $(2 k + 1) λ (k = 0; \pm 1; \pm 2; ...)$

C. $k λ (k = 0; \pm 1; \pm 2; ...)$

D. $(k + 0, 5) λ (k = 0; \pm 1; \pm 2; ...)$

Xem đáp án

Đáp án D

Vì hai nguồn cùng pha nên điều kiện cực tiểu là: $d_{1} - d_{2} = (k + 0, 5) λ$

Câu 7:

Khi nói về dao động duy trì của một con lắc, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Biên độ dao động giảm dần, chu kì của dao động không đổi.

B. Biên độ dao động không đổi, chu kì của dao động giảm dần.

C. Cả biên độ dao động và chu kì của dao động đều không đổi.

D. Cả biên độ dao động và chu kì của dao động đều giảm dần.

Xem đáp án

Đáp án C

Dao động duy trì có chu kỳ bằng chu chu kỳ dao động riêng, có biên độ không đổi.

Câu 8:

Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là:

A. Năng lượng liên kết.

B. Năng lượng liên kết riêng.

C. Điện tích hạt nhân

D. Khối lượng hạt nhân.

Xem đáp án

Đáp án B

Mức độ bền vững của hạt nhân phụ thuộc vào năng lượng liên kết riêng của nó. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

Câu 9:

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng m và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng k, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng tại nơi có gia tốc rơi tự do là g. Khi viên bi ở vị trí cân bằng, lò xo dãn một đoạn $Δ ℓ_{0}$ . Chu kì dao động điều hoà của con lắc này là:

A. $\frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}}$

B. $\frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}}$

C. $2 π \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}}$

D. $2 π \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}}$

Xem đáp án

Đáp án D

Tại VTCB: $m g = k Δ l_{0} \Rightarrow \frac{k}{m} = \frac{g}{Δ l_{0}} \Rightarrow T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}}$

Câu 10:

Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có cường độ $i = 4 \cos \frac{2 π t}{T} (A)$ (với T > 0). Đại lượng T được gọi là:

A. Tần số góc của dòng diện.

B. Chu kì của dòng điện.

C. Tần số của dòng điện.

D. Pha ban đầu của dòng điện.

Xem đáp án

Đáp án B

Đại lượng T gọi là chu kì của dòng điện

Câu 11:

Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C đang thực hiện dao động điện từ tự do. Gọi $U_{0}$ là điện áp cực đại giữa hai bản tụ; u và i là điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm t. Hệ thức đúng là

A. $i^{2} = \frac{C}{L} (U_{0}^{2} - u^{2})$

B. $i^{2} = \frac{L}{C} (U_{0}^{2} - u^{2})$

C. $i^{2} = L C (U_{0}^{2} - u^{2})$

D. $i^{2} = \sqrt{L C} (U_{0}^{2} - u^{2})$

Xem đáp án

Đáp án B

Từ biểu thức năng lượng dao động của mạch:

$W = \frac{1}{2} C U_{0}^{2} = \frac{1}{2} C u^{2} + \frac{1}{2} L i^{2} \Rightarrow i^{2} = \frac{L}{C} (U_{0}^{2} - u^{2})$

Câu 12:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao dộng điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là:

A. $F = k x$

B. $F = - k x$

C. $F = \frac{1}{2} k x^{2}$

D. $F = \frac{1}{14} k x$

Xem đáp án

Đáp án B

Biểu thức lực kéo về: $F = - k x$

Chú ý: Biểu thức độ lớn là: $F = k |x|$

Câu 13:

Trong một thí nghiệm, hiện tượng quang điện xảy ra khi chiếu chùm sáng đơn sắc tới bề mặt tấm kim loại. Nếu giữ nguyên bước sóng ánh sáng kích thích mà tăng cường độ của chùm sáng thì

A. vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện tăng lên.

B. số electron bật ra khỏi tấm kim loại trong một giây tăng lên.

C. động năng ban đầu cực đại của electron quang điện tăng lên.

D. giới hạn quang điện của kim loại bị giảm xuống.

Xem đáp án

Đáp án B

Theo nội dung định luật II quang điện:

Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ dòng ánh sáng kích thích $\{\begin{cases} I_{b h} = n_{e} . |e| \\ I_{b h} \approx I_{a s} \end{cases}$

$\Rightarrow n_{e} \approx I_{a s}$

Vậy tăng cường độ chùm sáng thì số electron bật ra khỏi tấm kim loại trong một giây tăng lên

Câu 14:

Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là:

A. Gây ra hiện tượng quang điện ngoài ở kim loại.

B. Có khả năng đâm xuyên rất mạnh.

C. Có tác dụng nhiệt rất mạnh.

D. Không bị nước và thủy tinh hấp thụ.

Xem đáp án

Đáp án C

Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.

Câu 15:

Một mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Chu kì dao động riêng của mạch là:

A. $\frac{1}{2 π \sqrt{L C}}$

B. $\frac{\sqrt{L C}}{2 π}$

C. $2 π \sqrt{L C}$

D. $\frac{2 π}{\sqrt{L C}}$

Xem đáp án

Đáp án C

Chu kì dao động riêng của mạch dao động điện từ LC là: $T = 2 π \sqrt{L C}$

Câu 16:

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x=Acos(10t) (t tính bằng s). Tại t=2 s, pha của dao động là

A. 10 rad

B. 5 rad

C. 40 rad

D. 20 rad

Xem đáp án

Đáp án D

Pha dao động: $10 t \overset{t = 2 s}{\to} 20 r a d$

Câu 17:

Hạt nhân ${}_{8}^{17}O$ có khối lượng 16,9947u. Biết khối lượng của prôtôn và notron lần lượt là 1,0073 u và 1,0087 u. Độ hụt khối của ${}_{8}^{17}O$ là

A. 0,1294 u

B. 0,1532 u

C. 0,1420 u

D. 0,1406 u

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $Δ m = Z . m_{p} + (A - Z) m_{n} - m_{h n} = 8.1, 0073 + (17 - 8) .1, 0087 - 16, 9947 = 0, 1420 u$

Câu 18:

Chiếu ánh sáng do đèn hơi thủy ngân ở áp suất thấp (bị kích thích bằng điện) phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính thì quang phổ thu được là:

A. Bảy vạch sáng từ đỏ đến tím, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

B. Một dải sáng có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục.

C. Các vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

D. Các vạch sáng, tối xen kẽ nhau đều đặn.

Xem đáp án

Đáp án C

Các chất khí hay hơi ở áp suất thấp khi bị kích thích bằng nhiệt hoặc bằng điện thì số phát ra quang phổ vạch phát xạ đó là các vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

Câu 19:

Véc tơ vận tốc của một vật dao động điều hòa luôn:

A. Hướng ra xa vị trí cân bằng.

B. Cùng hướng chuyền động.

C. Hướng về vị trí cân bằng.

D. Ngược hướng chuyển động.

Xem đáp án

Đáp án B

Vectơ vận tốc của chuyển động luôn cùng hướng chuyển động, đổi chiều ở bên

Vectơ gia tốc luôn hướng về VTCB, đổi chiều ở VTCB

Câu 20:

Một electron bay vào trong từ trường đều với vận tốc ban đầu vuông góc với $\vec{B}$ . Tính độ lớn của lực Lo-ren-xơ nếu $v = {2.10}^{5} m / s$ và $B = 200 m T$ . Cho biết electron có độ lớn $e = 1, {6.10}^{- 19} C$

A. $6, {4.10}^{- 15} (N)$

B. $6, {4.10}^{- 14} (N)$

C. $6, {4.10}^{- 12} (N)$

D. $6, {4.10}^{- 18} (N)$

Xem đáp án

Đáp án A

Đổi $B = 200 m T = 0, 2 T$

Độ lớn của lực Lorenxơ tác dụng lên hạt: $f_{L} = B v q \sin α = 0, {2.2.10}^{5} .1, {6.10}^{- 14} . \sin 90 ° = 6, {4.10}^{- 15} (N)$

Câu 21:

Biết cường độ âm chuẩn là $10^{- 12} W / m^{2}$ . Khi cường độ âm tại một điểm là $10^{- 5} W / m^{2}$ thì mức cường độ âm tại điểm đó là:

A. 9 B.

B. 7 B.

C. 12 B.

D. 5 B.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có $L = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} = 10 \lg \frac{10^{- 5}}{10^{- 12}} = 70 d B = 7 B$

Câu 22:

Xét nguyên từ hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Cho biết bán kính Bo $r_{0} = 5, 3 . 10^{- 11} m$ . Quỹ đạo dừng M của êlectron trong nguyên tứ có bán kính

A. $47, {7.10}^{- 10} m$

B. $4, {77.10}^{- 10} m$

C. $1, {59.10}^{- 11} m$

D. $15, {9.10}^{- 11} m$

Xem đáp án

Đáp án B

Khi ở quỹ đạo dừng M $\Rightarrow N = 3$ nên $r_{M} = n_{2} . r_{0} = 3^{2} .5, {3.10}^{- 11} = 47, {7.10}^{- 11} (m)$

Câu 23:

Gọi A và $v_{M}$ lần lượt là biên độ và vận tốc cực đại của một chất điểm dao động điều hòa; $Q_{0}$ và $I_{0}$ lần lượt là điện tích cực đại trên một bản tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao động LC đang hoạt động. Biểu thức $\frac{v_{M}}{A}$ có cùng đơn vị với biểu thức:

A. $\frac{I_{0}}{Q_{0}}$

B. $Q_{0} I_{0}^{2}$

C. $\frac{Q_{0}}{I_{0}}$

D. $I_{0} Q_{0}^{2}$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $\{\begin{cases} \frac{v_{M}}{A} = \frac{ω A}{A} = ω \\ \frac{I_{0}}{Q_{0}} = ω \end{cases}$

Câu 24:

Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp xoay chiều u ở hai đầu một đoạn mạch vào thời gian t. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng

A. $110 \sqrt{2} V$

B. $220 \sqrt{2} V$

C. $220 V$

D. $110 V$

Xem đáp án

Đáp án A

Từ đồ thị ta có: $U_{0} = 220 V \Rightarrow U = \frac{U_{0}}{\sqrt{2}} = 110 \sqrt{2} (V)$

Câu 25:

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ và lò xo có độ cứng 20 N/m dao động điều hòa với chu kì 2 s. Khi pha dao động là $\frac{π}{2}$ thì vận tốc của vật là $- 20 \sqrt{3} c m / s$ . Lấy $π^{2} = 10$ . Khi vật qua vị trí có li độ $3 π c m$ thì động năng cùa con lắc là

A. 0,36 J.

B. 0,72 J.

C. 0,03 J.

D. 0,18 J.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $v = - ω A \sin (ω t + φ) \overset{(ω t + φ) - \frac{π}{2}}{\to} v = - ω A = - 20 \sqrt{3} (1)$

Lại có: $T = 2 (s) \Rightarrow ω = \frac{2 π}{T} = π (r a d / s) \overset{(1)}{\to} A = \frac{20 \sqrt{3}}{π} (c m) = \frac{0, 2 \sqrt{3}}{π} (m)$

Động năng khi $x = 3 π (c m) = 0, 03 π (m) : W_{d} = W - W_{t} = \frac{1}{2} k (A^{2} - x^{2}) = 0, 03 (J)$

Câu 26:

Một chất phóng xạ $α$ có chu kì bản rã T. Khảo sát một mẫu chất phóng xạ này ta thấy: ở lần đo thứ nhất, trong 1 phút mẫu chất phóng xạ này phát ra 8n hạt $α$ . Sau 414 ngày kể từ lần đo thứ nhất, trong 1 phút mẫu chất phóng xạ chỉ phát ra n hạt $α$ . Giá trị của T là:

A. 3,8 ngày.

B. 138 ngày.

C. 12,3 ngày.

D. 0,18 ngày.

Xem đáp án

Đáp án B

Số hạt $α$ phát ra ( sinh ra) ở lần đo thứ nhất: $N_{α 1} = Δ N = N_{0} . (1 - 2^{\frac{- t}{T}}) = 8 n (1)$

Số hạt nhân mẹ còn lại sâu 414 ngày là: $N = N_{0} {.2}^{\frac{- 414}{T}}$

Số hạt $α$ phát ra (sinh ra) ở lần đo thứ 2: $N_{α 2} = Δ N^{'} = N_{0}^{'} (1 - 2^{\frac{- t}{T}})$

Ở lần đo thứ hai này số hạt nhân mẹ ban đầu là: $N_{0}^{'} = N = N_{0} {.2}^{\frac{- 414}{T}}$

$\Rightarrow N_{α 2} = N_{0} {.2}^{\frac{- 414}{T}} (1 - 2^{\frac{- t}{T}}) = n \overset{(1)}{\to} (1 - 2^{\frac{- t}{T}}) = {8.2}^{\frac{- 414}{T}} (1 - 2^{\frac{- t}{T}}) \Rightarrow T = 138 n g à y$

Câu 27:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100 V vào hai đầu một cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm có biểu thức $i = 2 \cos 100 π t (A)$ . Tại thời điểm điện áp có 50 V và đang tăng thì cường độ dòng điện là:

A. $\sqrt{3} A$

B. $- \sqrt{3} A$

C. $- 1 A$

D. $1 A$

Xem đáp án

Đáp án B

Vì mạch L nên $\frac{i^{2}}{I_{0}^{2}} + \frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} = 1 \overset{u = 50 V}{\to} i = \pm \sqrt{3} A$

Vì $u_{L}$ sớm pha hơn i góc $\frac{π}{2}$ nên từ vòng tròn ta thấy lúc đó $i < 0 \Rightarrow i = - \sqrt{3} A$

Cách khác:

Vì mạch L nên u sớm pha hơn i góc $\frac{π}{2}$ $\Rightarrow u = 100 \cos (100 π t + \frac{π}{2}) \overset{u = 50 V}{\to} (100 π t + \frac{π}{2}) = \pm \frac{π}{3}$

Vì u đang tăng (đi theo chiều dương) nên $(100 π t + \frac{π}{2}) = - \frac{π}{3} \Rightarrow 100 π t = - \frac{5 π}{6}$

Thay $100 π t = - \frac{5 π}{6}$ vào biểu thức $i = 2 \cos 100 π t (A) \Rightarrow i = - \sqrt{3} A$

Câu 28:

Một mạch dao động ở máy vào của một máy thu thanh gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm $3 μ H$ và tụ điện có điện dung biến thiên trong khoảng từ $10 p F$ đến $500 p F$ . Biết rằng, muốn thu được sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Trong không khí, tốc độ truyền sóng điện từ là ${3.10}^{8} m / s$ , máy thu này có thể thu được sóng điện từ có bước sóng trong khoảng:

A. Từ 100 m đến 730 m.

B. Từ 10 m đến 73 m.

C. Từ 1 m đến 73 m.

D. Từ 10 m đến 730 m.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $λ = 2 π c \sqrt{L C} \Rightarrow \{\begin{cases} λ_{\min} = 2 π c \sqrt{L_{\min} C_{\min}} = 10, 3 (m) \\ λ_{\max} = 2 π c \sqrt{L_{\max} C_{\max}} = 72, 97 (m) \end{cases}$

Câu 29:

Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mức cưởng độ âm L theo cường độ âm I. Cường dộ âm chuẩn gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 0,31 a

B. 0,35a

C. 0,37 a

D. 0,33 a

Xem đáp án

Đáp án A

Từ đồ thị ta thấy khi $I = a$ thì $L = 0, 5 B = 5 d B$

Ta có:

$L = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} \Leftrightarrow 5 = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} \Rightarrow \frac{I}{I_{0}} = 10^{0, 5} \Rightarrow I_{0} = \frac{I}{10^{0, 5}} \approx 0, 316 a$

Câu 30:

Vật kính của một kính thiên văn dùng trong nhà trường có tiêu cự $f_{1} = 1 m$ , thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự $f_{2} = 4 c m$ . Độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực là:

A. 0,04

B. 25

C. 12

D. 8

Xem đáp án

Đáp án B

Độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực: $G_{\infty} = \frac{f_{1}}{f_{2}} = \frac{100}{4} = 25$

Câu 31:

Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động diều hòa với cùng biên độ. Gọi $m_{1}, F_{1}$ và $m_{2}, F_{2}$ lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai. Biết $m_{1} + m_{2} = 1, 2 k g$ và $2 F_{2} = 3 F_{1}$ . Giá trị của $m_{1}$ là:

A. 720 g

B. 400 g

C. 480 g

D. 600 g

Xem đáp án

Đáp án C

Ở cùng một nơi hai con lắc có cùng chiều dài nên có cùng tần số góc; hai con lắc lại dao động cùng biên độ nên $F_{1 \max} = m_{1} ω^{2} A; F_{2 \max} = m_{2} ω^{2} A$ . Vì $2 F_{2 \max} = 3 F_{1 \max} \Rightarrow 2 m_{2} = 3 m_{1} (1)$

Kết hợp (1) với $m_{1} + m_{2} = 1, 2 (k g) = 1200 (g) \Rightarrow m_{1} = 480 (g)$

Câu 32:

Trong thí nghiêm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng gồm hai thành phần đơn sắc có bước sóng $λ = 0, 6 μ m$ và $λ' = 0, 4 μ m$ . Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng bậc 7 của bức xạ cỏ bước sóng $λ$ , số vị trí có vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là:

A. 7.

B. 6.

C. 8.

D. 5.

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $\frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{0, 4}{0, 6} = \frac{2}{3} = \frac{2 n}{3 n} \Rightarrow k_{1} = 2 n$

Vị trí vân sáng trùng: $x_{s t} = k_{1} i_{1} = k_{2} i_{2} \Rightarrow x_{s t} = 2 n i_{1}$

Số vân sáng trùng trong khoảng giữa 2 vân bậc 7 của $λ_{1} = λ$ thỏa điều kiện:

$- 7 i_{1} < x_{s t} < 7 i_{1} \Leftrightarrow - 7 i_{1} < 2 n i_{1} < 7 i_{1} \Leftrightarrow - 3, 5 < n < 3, 5 \Rightarrow$

Câu 33:

Trong y học, người ta dùng một laze phát ra chùm sáng có bước sóng $λ$ để “đốt” các mô mềm. Biết rằng để đốt được phần mô mềm có thể tích $6 m m^{3}$ thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của ${45.10}^{18}$ phôtôn của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn $1 m m^{3}$ mô là 2,53 J. Lấy $h = 6, {625.10}^{- 34} J s$ . Giá trị của $λ$ là

A. 589 nm

B. 683 nm

C. 485 nm

D. 489 nm

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng của chùm laze: $E = N . ε = N . (\frac{h c}{λ})$

Năng lượng của chùm laze khi đốt hết $6 m m^{3}$ mô mềm: $E = 6.2, 53 = 15, 18 J$

$\Rightarrow {45.10}^{18} (\frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{λ}) = 15, 18 \Rightarrow λ \approx 5, {89.10}^{- 7} (m)$

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 $119 \pm 1 c m$ . Chu kì dao động nhỏ của nó là $2, 20 \pm 0, 01 s$ . 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. $g = (9, 8 \pm 0, 1) (m / s^{2})$

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

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

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow g = \frac{4 π^{2} l}{T^{2}} \Rightarrow \bar{g} = \frac{4 π^{2} \bar{l}}{{\bar{T}}^{2}} = \frac{4 π^{2} .1, 19}{2, 20^{2}} = 9, 7 (m / s^{2})$

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: $Δ g = 9, 7 (\frac{1}{119} + 2 \frac{0, 01}{2, 20}) \approx 0, 2 \Rightarrow g = (9, 7 \pm 0, 2) (m / s^{2})$

Hoặc có thể giải theo cách khác nhau sau:

Ta có: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow g = \frac{4 π^{2} l}{T^{2}} \Rightarrow \bar{g} = \frac{4 π^{2} \bar{l}}{\bar{T^{2}}} = \frac{4 π^{2} .1, 19}{2, 20^{2}} = 9, 7 (m / s^{2})$

Lấy ln hai vế $g = \frac{4 π^{2} l}{T^{2}}$ Ta được: $\ln (g) = \ln (4 π^{2}) + \ln (l) + \ln (\frac{1}{T}) + \ln (\frac{1}{T})$

$\Leftrightarrow \frac{Δ g}{\bar{g}} = \frac{Δ l}{\bar{l}} + \frac{Δ T}{\bar{T}} + \frac{Δ T}{\bar{T}} \Rightarrow Δ g = \bar{g} (\frac{Δ l}{\bar{l}} + 2 \frac{Δ T}{\bar{T}})$

Thay số ta có: $Δ g = 9, 7. (\frac{1}{119} + 2 \frac{0, 01}{2, 20}) \approx 0, 2 \Rightarrow g = (9, 7 \pm 0, 2) (m / s^{2})$

Câu 35:

Cho rằng khi một hạt nhân urani ${}_{92}^{235}U$ phân hạch thì tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Lấy $N_{A} = 6, {023.10}^{23} m o l^{- 1}$ , khối lượng mol của urani ${}_{92}^{235}U$ là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg urani ${}_{92}^{235}U$ là:

A. $5, {12.10}^{26} M e V$

B. $51, {2.10}^{26} M e V$

C. $2, {56.10}^{15} M e V$

D. $2, {56.10}^{16} M e V$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $W = N . Δ W = \frac{m}{A} . N_{A} . Δ W = \frac{1000}{235} .6, {023.10}^{23} .200 = 5, {12.10}^{26} M e V$

Câu 36:

Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường. Trong ba cuộn dây của phần ứng có ba suất điện động có giá trị $e_{1}, e_{2}$ và $e_{3}$ . Ở thời điểm mà $e_{1} = 30 V$ thì tích $e_{2} . e_{3} = - 300 (V^{2})$ . Giá trị cực đại của $e_{1}$ là:

A. 50 V

B. 40 V

C. 45 V

D. 35 V

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $\{\begin{cases} e_{1} = E_{0} \cos ω t \\ \{\begin{cases} e_{2} = E_{0} \cos (ω t + \frac{2 π}{3}) \\ e_{3} = E_{0} \cos (ω t - \frac{2 π}{3}) \end{cases} \Rightarrow e_{2} e_{3} = \frac{E_{0}^{2}}{2} (\cos 2 ω t + \cos \frac{4 π}{3}) \end{cases}$

Theo đề $\{\begin{cases} e_{1} = 30 \Rightarrow E_{0} \cos ω t = 30 (1) \\ e_{2} e_{3} = - 300 \Rightarrow \frac{E_{0}^{2}}{2} (\cos 2 ω t + \cos \frac{4 π}{3}) = - 300 (2) \end{cases}$

Biến đổi (2) ta có: $\cos 2 ω t = \frac{1}{2} - \frac{600}{E_{0}^{2}} \Leftrightarrow 2 \cos^{2} ω t - 1 = \frac{1}{2} - \frac{600}{E_{0}^{2}} \Rightarrow \cos^{2} ω t = 0, 75 - \frac{300}{E_{0}^{2}} (3)$

Từ (1) và (3) ta có: ${(\frac{30}{E_{0}})}^{2} = 0, 75 - \frac{300}{E_{0}^{2}} \Rightarrow E_{0} = 40 V$

Câu 37:

Điện năng được truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Ban đầu hiệu suất truyền tải là 80%. Cho công suất truyền đi không đổi và hệ số công suất ở nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) luôn bằng 0,8. Để giảm hao phí trên đường dây 4 lần thì cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên n lần. Giá trị của n là:

A. 2,1

B. 2,2

C. 2,3

D. 2,0

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $H = \frac{P_{t t}}{P} = \frac{P - Δ P}{P} \Leftrightarrow Δ P = P (1 - H)$

$\Rightarrow \frac{Δ P_{2}}{Δ P_{1}} = \frac{1 - H_{2}}{1 - H_{1}} \overset{Δ P_{2} = \frac{Δ P_{1}}{4}}{\to} \frac{1}{4} = \frac{1 - H_{2}}{1 - 0, 8} \Rightarrow H_{2} = 0, 95$

Lại có: $\vec{U} = \vec{U_{R}} + \vec{U_{t t}} \Rightarrow U^{2} = U_{R}^{2} + U_{t t}^{2} + 2 U_{t t} U_{R} \cos φ$

$\Rightarrow \{\begin{cases} U_{1}^{2} = U_{R 1}^{2} + U_{t t 1}^{2} + 1, 6 U_{t t 1} U_{R 1} (1) \\ U_{2}^{2} = U_{R}^{2} + U_{t t}^{2} + 1, 6 U_{t t 2} U_{R 2} (2) \end{cases}$

Mặt khác: $\{\begin{cases} h_{1} = 1 - H_{1} = 0, 2 = \frac{U_{R_{1}}}{U_{R_{1}} + 0, 8 U_{t t 1}} \Rightarrow U_{t t 1} = 5 U_{R 1} \overset{(1)}{\to} U_{1} = \sqrt{34} U_{R 1} \\ h_{2} = 1 - H_{2} = 0, 05 = \frac{U_{R 2}}{U_{R 2} + 0, 8 U_{t t 2}} \Rightarrow U_{t t 2} = 23, 75 U_{R 2} \overset{(2)}{\to} U_{2} = \frac{\sqrt{9649}}{4} U_{R 2} \end{cases}$

Suy ra: $\frac{U_{2}}{U_{1}} = \frac{\sqrt{9649}}{4 \sqrt{34}} \frac{U_{R 2}}{U_{R 1}} = \frac{\sqrt{9649}}{4 \sqrt{34}} \frac{I_{2} R}{I_{1} R} \to_{\frac{I_{2}}{I_{1}} = \sqrt{\frac{Δ P_{2}}{Δ P_{1}}} = \frac{1}{2}}^{Δ P = I^{2} R} n = \frac{U_{2}}{U_{1}} = \frac{\sqrt{9649}}{4 \sqrt{34}} \frac{1}{2} \approx 2, 1$

Chú ý: $\{\begin{cases} h = \frac{Δ P}{P} = \frac{Δ P}{Δ P + P_{t t}} = \frac{U_{R} I}{U_{R} I + U_{t t} \cos φ_{t t}} \\ h = 1 - H \end{cases}$

Câu 38:

Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc trọng trường $g = π^{2} (m / s^{2})$ . Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi $W_{d h}$ của lò xo vào thời gian t. Khối lượng của con lắc gần nhất giá trị nào sau đây?

A. 0,65 kg

B. 0,35 kg

C. 0,55 kg

D. 0,45 kg

Xem đáp án

Đáp án C

Mốc tính thế năng đàn hồi được chọn tại vị trí lò xo không biến dạng.

Từ đồ thị ta thấy mỗi ô có thế năng là $\frac{0, 25}{4} = 0, 0625$

Thế năng đàn hồi tại vị trí cao nhất: $0, 0625 = \frac{1}{2} k {(A - Δ l_{0})}^{2} (1)$

Thế năng đàn hồi cực đại tại vị trí thấp nhất: $W_{d \max} = 0, 5625 = \frac{1}{2} k {(A + Δ l_{0})}^{2} (2)$

Lấy (2) chia (1): $9 = \frac{{(A + Δ l_{0})}^{2}}{{(A - Δ l_{0})}^{2}} \Rightarrow 3 = \frac{A + Δ l_{0}}{A - Δ l_{0}} \Rightarrow A = 2 Δ l_{0} (3)$

Từ đồ thị ta thấy chu kì dao động của con lắc là: $T = 0, 3 s$

Mặt khác con lắc lò xo treo có chu kì:

$T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{Δ l_{0}}{g}} \Rightarrow Δ l_{0} = \frac{T^{2} g}{4 π^{2}} = \frac{0, 3^{2} π^{2}}{4 π^{2}} = 0, 0225 (m) = 2, 25 (c m)$

$\Rightarrow A = 2 Δ l_{0} = 4, 5 c m$ Thế vào (1): $k = \frac{2.0, 0625}{{(A - Δ l_{0})}^{2}} = \frac{2.0, 0625}{{(0, 045 - 0, 0225)}^{2}} = 247 N / m$

$\Rightarrow m = \frac{T^{2} k}{4 π^{2}} = \frac{0, 3^{2} .247}{4 π^{2}} = 0, 56 k g$

Chú ý: Gốc thế năng đàn hồi được chọn tại vị trí lò xo không dãn.

Câu 39:

Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm. Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là:

A. 0,12.

B. 0,41.

C. 0,21.

D. 0,14.

Xem đáp án

Đáp án A

Nhận xét: Các điểm thuộc cùng một bó sóng hoặc thuộc các bó có thứ tự cùng chẵn hoặc cùng lẻ thì dao động cùng pha. Các điểm thuộc hai bó sóng liền kề hoặc một điểm thuộc bó chẵn, một điểm thuộc bó lẻ thì dao động ngược pha.

Vì khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng biên độ 5mm, và khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng pha cùng biên độ 5mm khác nhau nên k chẵn.

Gọi M là điểm có biên độ bằng 5mm thuộc bó 1; N là điểm có biên độ bằng 5 mm xa M nhất dao động cùng pha với M; P là điểm xa M nhất có biên độ bằng 5 mm => N thuộc bó (k – 1), P thuộc bó K.

Do tính chất đối xứng nên $N P = \frac{λ}{2}$

Theo đề ta có: $N P = M P - M N = 80 - 65 = 15 c m \Rightarrow λ = 30 c m$

Ta có điều kiện: $l = k \frac{λ}{2} > 80 \Rightarrow k > 5, 36 \Rightarrow k = 6$ (vì k phải chẵn và gần 5,36 nhất)

$\Rightarrow l = k \frac{λ}{2} = 6. \frac{30}{2} = 90 (c m)$

Gọi x là khoảng cách từ M đến nút O. Ta có: $M P = l - 2 x \Leftrightarrow 80 = 90 - 2 x \Rightarrow x = 5 (c m)$

$\Rightarrow x = \frac{λ}{6} \Rightarrow A_{M} = \frac{A_{b} \sqrt{3}}{2} = 5 (m m) \Rightarrow A_{b} = \frac{10}{\sqrt{3} (m m)}$

Ta có: $\frac{v_{b}}{v} = \frac{ω A_{b}}{λ f} = \frac{2 π A_{b}}{λ} = \frac{2 π \frac{10}{\sqrt{3}}}{300} = 0, 12$

Câu 40:

Đặt điện áp $u = 80 \sqrt{2} \cos (100 π t - \frac{π}{4}) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở $20 \sqrt{3} Ω$ , cuộn thuần cảm và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị $C = C_{0}$ để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và bằng 160 V. Giữ nguyên giá trị $C = C_{0}$ biểu thức cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị là:

A. $i = 2 \cos (100 π t + \frac{π}{6}) (A)$

B. $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{6}) (A)$

C. $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t - \frac{π}{12}) (A)$

D. $i = 2 \cos (100 π t - \frac{π}{12}) (A)$

Xem đáp án

Đáp án C

Khi $U_{C \max} \Rightarrow \{\begin{cases} U_{C \max} = \frac{U}{R} \sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}} \Rightarrow Z_{L} = 60 Ω \\ Z_{C} = \frac{R^{2} + Z_{L}^{2}}{Z_{L}} = 80 Ω \end{cases}$

Ta có: $i = \frac{u}{Z} = \frac{80 \sqrt{2} ∠ - \frac{π}{4}}{20 \sqrt{3} + (60 - 80) i} = 2 \sqrt{2} ∠ - \frac{π}{12} \Rightarrow i = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t - \frac{π}{12}) (A)$