Câu hỏi 1 :
Một vật dao động điều hoà theo phương trình \(x = A\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\left( {A > 0;\omega > 0} \right)\) Pha của dao động ở thời điểm t là
- A
\(\omega \)
- B
\(\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\)
- C
\(\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
- D
\(\varphi \).
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về các đại lượng trong phương trình dao động điều hòa: \(x = Acos\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
Lời giải chi tiết:
Phương trình dao động điều hòa: \(x = Acos\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
Ta có, pha dao động ở thời điểm t là: \(\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
Câu hỏi 2 :
Một con lắc lò xo có độ cứng k dao động điều hòa dọc theo trục Ox nằm ngang. Khi vật ở vị trí có li độ x thì lực kéo về tác dụng lên vật có giá trị là
- A
\(- kx\).
- B
\(k{x^2}\).
- C
\( - \dfrac{1}{2}kx\).
- D
\( - \dfrac{1}{2}k{x^2}\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về lực kéo về của con lắc lò xo
Lời giải chi tiết:
Lực kéo về tác dụng lên vật: \(F = - kx\)
Câu hỏi 3 :
Một sóng cơ hình sin truyền theo trục Ox. Phương trình dao động của một phần tử trên Ox là \(u = 2\cos 10t\left( {mm} \right)\). Biên độ của sóng là
- A
\(10 mm\).
- B
\(4 mm\).
- C
\(5 mm\).
- D
\(2 mm\).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về các đại lượng trong phương trình dao động sóng: \(u = Acos\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
Trong đó \(A\): biên độ dao động sóng
Lời giải chi tiết:
Ta có phương trình dao động sóng: \(u = 2cos10t\left( {mm} \right)\)
=> Biên độ của sóng: \(A = 2mm\)
Câu hỏi 4 :
Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với
- A
tần số âm.
- B
cường độ âm.
- C
mức cường độ âm.
- D
đồ thị dao động âm.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về mối liên hệ giữa các đặc trưng sinh lí với các đặc trưng vật lí
Lời giải chi tiết:
Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm
Câu hỏi 5 :
Điện áp \(u = 120\cos \left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{{12}}} \right)\left( V \right)\) có giá trị cực đại là
- A
\(60\sqrt 2 V\).
- B
\(120V\).
- C
\(120\sqrt 2 V\).
- D
\(60V\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Vận dụng phương trình điện áp: \(u = {U_0}cos\left( {\omega t + \varphi } \right)\)
Trong đó: \({U_0}\) - điện áp cực đại
Lời giải chi tiết:
Phương trình điện áp: \(u = 120cos\left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{{12}}} \right)\left( V \right)\)
=> Giá trị cực đại: \({U_0} = 120V\)
Câu hỏi 6 :
Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây lần lượt là N1 và N2. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U2. Hệ thức đúng là:
- A
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\)
- B
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{N_1}}} = {U_2}{N_2}\)
- C
\({U_1}{U_2} = {N_1}{N_2}\).
- D
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức của máy biến áp lí tưởng: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)
=> Phương án D đúng
Câu hỏi 7 :
Trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản không có bộ phận nào sau đây?
- A
Mạch tách sóng.
- B
Mạch khuếch đại.
- C
Micrô.
- D
Anten phát.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến:
Lời giải chi tiết:
Ta có, sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến gồm:
Câu hỏi 8 :
Quang phổ liên tục do một vật rắn bị nung nóng phát ra
- A
chỉ phụ thuộc vào bản chất của vật đó.
- B
không phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của vật đó.
- C
chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật đó.
- D
phụ thuộc vào cả bản chất và nhiệt độ của vật đó.
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Ta có, đặc điểm của quang phổ liên tục:
- Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn (t>20000C)
- Không phụ thuộc vào cấu tạo của nguồn sáng
- Nhiệt độ càng lớn: năng lượng tập trung nhiều ở vùng ánh sáng có λ ngắn.
Câu hỏi 9 :
Khi nói về tia X, phát biểu nào sau đây đúng?
- A
Tia X là dòng hạt mang điện.
- B
Tia X không có khả năng đâm xuyên.
- C
Tia X có bản chất là sóng điện từ.
- D
Tia X không truyền được trong chân không.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng định nghĩa và đặc điểm của tia X
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Tia X: Là sóng điện từ có bước sóng ngắn (10-8 - 10-11m)
+ Tính chất, đặc điểm của tia X:
- Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên. Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng lớn (càng cứng).
- Làm đen kính ảnh.
- Làm phát quang một số chất.
- Làm ion hoá không khí.
- Có tác dụng sinh lí.
=> A, B, D – sai
C - đúng
Câu hỏi 10 :
Lần lượt chiếu các ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím, vàng và cam vào một chất huỳnh quang thì có một trường hợp chất huỳnh quang này phát quang. Biết ánh sáng phát quang có màu chàm. Ánh sáng kích thích gây ra hiện tượng phát quang này là ánh sáng
- A
vàng.
- B
đỏ.
- C
tím.
- D
cam.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+ Sử dụng định nghĩa về huỳnh quang: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích \({\lambda _{hq}} > {\lambda _{kt}}\)
+ Sử dụng thang sóng ánh sáng nhìn thấy:
Lời giải chi tiết:
Ta có: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích \({\lambda _{hq}} > {\lambda _{kt}}\)
Mặt khác: Ta có bước sóng ánh sáng nhìn thấy theo chiều giảm dần:
Đỏ > Da cam > Vàng > Lục > Lam > Chàm > Tím
=> Ánh sáng kích thích gây ra hiện tượng phát quang ánh sáng màu chàm là ánh sáng tím
Câu hỏi 11 :
Hạt nhân \(_{92}^{235}U\) hấp thụ một hạt nơtron thì vỡ ra thành hai hạt nhân nhẹ hơn. Đây là
- A
quá trình phóng xạ.
- B
phản ứng nhiệt hạch.
- C
phản ứng phân hạch.
- D
phản ứng thu năng lượng.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về các phản ứng hạt nhân:
+ Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành các hạt nhân khác Hạt nhân tự phân hủy gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau khi phân hủy được gọi là hạt nhân con.
+ Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân rất nặng hấp thụ một nơtron và vỡ thành hai hạt nhân trung bình.
+ Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn.
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành các hạt nhân kháC. Hạt nhân tự phân hủy gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau khi phân hủy được gọi là hạt nhân con.
+ Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân rất nặng hấp thụ một nơtron và vỡ thành hai hạt nhân trung bình.
+ Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn.
Theo đầu bài: Hạt nhân \(_{92}^{235}U\) hấp thụ một hạt nơtron vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn
=> Quá trình đó là phản ứng phân hạch
Câu hỏi 12 :
Cho các tia phóng xạ: \(\alpha ;{\beta ^ - };{\beta ^ + };\gamma \) Tia nào có bản chất là sóng điện từ?
- A
tia \(\alpha\)
- B
tia \({\beta ^ - }\)
- C
tia \({\beta ^ + }\)
- D
tia \(\gamma \)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Trong các tia \(\alpha ,{\beta ^ - },{\beta ^ + },\gamma \) thì tia \(\gamma \) là tia có bản chất là sóng điện từ
Câu hỏi 13 :
Cho hai điện tích điểm đặt trong chân không. Khi khoảng cách giữa hai điện tích là \(r\) thì lực tương tác điện giữa chúng có độ lớn là \(F\). Khi khoảng cách giữa hai điện tích là \(3r\) thì lực tương tác điện giữa chúng có độ lớn là:
- A
\(\dfrac{F}{9}\)
- B
\(\dfrac{F}{3}\)
- C
\(3F\)
- D
\(9F\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức của định luật Cu-lông: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm là r: \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)
+ Khi khoảng cách giữa hai điện tích điểm là 3r: \(F' = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {{\left( {3r} \right)}^2}}} = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{9\varepsilon {r^2}}}\)
=> \(\dfrac{F}{{F'}} = 9 \to F' = \dfrac{F}{9}\)
Câu hỏi 14 :
Một cuộn cảm có độ tự cảm \(0,2 H\). Khi cường độ dòng điện trong cuộn cảm giảm đều từ \(I\) xuống \(0\) trong khoảng thời gian \(0,05 s\) thì suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn cảm có độ lớn là \(8 V\). Giá trị của \(I\) là
- A
\(0,8 A\).
- B
\(0,04 A\).
- C
\(2,0 A\).
- D
\(1,25 A\).
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính suất điện động tự cảm: \({e_{tc}} = - L\dfrac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({e_{tc}} = - L\dfrac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)
\( \to \left| {{e_{tc}}} \right| = L\dfrac{{\left| {\Delta i} \right|}}{{\Delta t}} \leftrightarrow 8 = 0,2\dfrac{{I - 0}}{{0,05}} \to I = 2A\)
Câu hỏi 15 :
Một con lắc đơn dao động với phương trình \(s = 2\cos 2\pi t\left( {cm} \right)\) (t tính bằng giây). Tần số dao động của con lắc là
- A
\(1 Hz\).
- B
\(2 Hz\).
- C
\(\pi Hz\)
- D
\(2\pi Hz\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính tần số của con lắc lò xo \(f = \dfrac{\omega }{{2\pi }}\)
Lời giải chi tiết:
Tần số của con lắc lò xo là \(f = \dfrac{\omega }{{2\pi }} = \dfrac{{2\pi }}{{2\pi }} = 1Hz\)
Câu hỏi 16 :
Trên một sợi dây đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có bước sóng \(30 cm\). Khoảng cách ngắn nhất từ một nút đến một bụng là
- A
\(15 cm\).
- B
\(30 cm\).
- C
\(7,5 cm\).
- D
\(60 cm\).
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Trong sóng dừng khoảng cách ngăn nhất từ một bụng và một nút của sóng dừng là một phần tư bước sóng
Lời giải chi tiết:
Cách giải : Trong sóng dừng khoảng cách ngăn nhất từ một bụng và một nút của sóng dừng là một phần tư bước sóng \(d = \dfrac{\lambda }{4} = \dfrac{{30}}{4} = 7,5cm\)
Câu hỏi 17 :
Một dòng điện có cường độ \(i = 2cos100\pi t\left( A \right)\) chạy qua đoạn mạch chỉ có điện trở \(100 Ω\). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
- A
\(200 W\).
- B
\(100 W\).
- C
\(400 W\).
- D
\(50 W\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch chỉ có điện trở là \(P = R{I^2}\)
Lời giải chi tiết:
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là \(P = R{I^2} = 100.{\left( {\sqrt 2 } \right)^2} = 200W\)
Câu hỏi 18 :
Đặt điện áp \(u = 200\cos 100\pi t\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở \(100 Ω\), cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch là
- A
\(2\sqrt 2 A\).
- B
\(\sqrt 2 A\).
- C
\(2A\).
- D
\(1A\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Trong mach xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì \({Z_L} = {Z_C};Z = R\)
Lời giải chi tiết:
Khi mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì \({Z_L} = {Z_C};Z = R\), lúc này cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại \(I = \dfrac{U}{Z} = \dfrac{U}{R} = \dfrac{{100\sqrt 2 }}{{100}} = \sqrt 2 A\)
Câu hỏi 19 :
Một mạch dao động lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biểu thức điện tích của một bản tụ điện trong mạch là \(q = 6\sqrt 2 cos{10^{ 6}}\pi {\rm{t }}(\mu C)\) (t tính bằng s). Ở thời điểm \(t = {2,5.10^{ - 7}}s\) giá trị của q bằng
- A
\(6\sqrt 2 \mu C\).
- B
\(6 μC\).
- C
\( - 6\sqrt 2 \mu C\).
- D
\(-6 μC\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Thay thời điểm \(t\) vào phương trình \(q\)
Lời giải chi tiết:
Thời điểm \(t = 2,{5.10^{ - 7}}s\) giá trị của q bằng:
\(q = 6\sqrt 2 \cos {10^6}\pi t \\= 6\sqrt 2 \cos ({10^6}.\pi .2,{5.10^{ - 7}}) \\=6\mu C\)
Câu hỏi 20 :
Một bức xạ đơn sắc có tần số \(3.10^{14}\) Hz. Lấy \(c = 3.10^8m/s\). Đây là
- A
bức xạ tử ngoại.
- B
bức xạ hồng ngoại.
- C
ánh sáng đỏ.
- D
ánh sáng tím.
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Sử dụng thanh sóng điện từ
+ Bức xạ hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ
+ Bức xạ tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím
+ Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng trong khoảng \(0,38 \mu m - 0,76 \mu m\)
Lời giải chi tiết:
Bước sóng của bức xạ có độ lớn là \(\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{{{{3.10}^8}}}{{{{3.10}^{14}}}} = {10^{ - 6}}m\)
Ta thấy \(\lambda =10^{-6}m> \lambda_{đỏ}\)
=> bức xạ nằm trong vùng hồng ngoại
Câu hỏi 21 :
Công thoát của êlectron khỏi kẽm có giá trị là \(3,55 eV\). Lấy
\(h = 6,{625.10^{ - 34}}J.s\); c = \(3.10^8m/s\) và \(1eV = 1,{6.10^{ - 19}}J\). Giới hạn quang điện của kẽm là
- A
\(0,35 µm\).
- B
\(0,29 µm\).
- C
\(0,66 µm\).
- D
\(0,89 µm\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Phương pháp : Áp dụng công thức tính công thoát của kim loại \(A = \dfrac{{hc}}{{{\lambda _0}}}\) trong đó \({\lambda _0}\) là giới hạn quang điện của kim loại
Lời giải chi tiết:
Giới hạn quang điện của kẽm là \({\lambda _0} = \dfrac{{hc}}{A} = \dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{3,55.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 0,{35.10^{ - 6}} = 0,35\mu m\)
Câu hỏi 22 :
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo, khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng \(−3,4 eV\) sang trạng thái dừng có năng lượng \(−13,6 eV\) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng là
- A
\(10,2 eV\).
- B
\(13,6 eV\).
- C
\(3,4 eV\).
- D
\(17,0 eV\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Áp dụng tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ khi nguyên tử chuyển trạng thái từ N về M\(\varepsilon = {\varepsilon _N} - {\varepsilon _M}\)
Lời giải chi tiết:
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng −3,4 eV sang trạng thái dừng có năng lượng −13,6 eV thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng là \(\varepsilon = - 3,4 - ( - 13,6) = 10,2eV\)
Câu hỏi 23 :
Một hạt nhân có độ hụt khối là \(0,21 u\). Lấy \(1 u = 931,5 MeV/c^2\). Năng lượng liên kết của hạt nhân này là
- A
\(195,615 MeV\).
- B
\(4435,7 MeV\).
- C
\(4435,7 J\).
- D
\(195,615 J\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết của hạt nhân \(E = \Delta m.{c^2}\)
Lời giải chi tiết:
Năng lượng liên kết của hạt nhân này là:
\(E = \Delta m.{c^2} = 0,21u.{c^2} = 195,615MeV\)
Câu hỏi 24 :
Thực hiện thí nghiệm về dao động cưỡng bức như hình bên. Năm con lắc đơn: (1), (2), (3), (4) và M (con lắc điều khiển) được treo trên một sợi dây. Ban đầu hệ đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Kích thích M dao động nhỏ trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ thì các con lắc còn lại dao động theo. Không kể M, con lắc dao động mạnh nhất là
- A
con lắc (2).
- B
con lắc (1).
- C
con lắc (3).
- D
con lắc (4).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Sử dụng lý thuyết về cộng hưởng dao động
Lời giải chi tiết:
Khi M dao động thì tác dụng 1 lực cưỡng bức lên dây treo. Lực này lại tác dụng lên các con lắc còn lại làm cho các con lắc dao động. Nói cách khác con lắc 1, 2, 3, 4 chịu tác dụng của 1 ngoại lực biến thiên tuần hoàn nên nó dao động cưỡng bức. Lực này biến thiên với tần số đúng bằng tần số dao động của M
Trong dao động cưỡng bức, khi tần số của ngoại lực càng gần với tần số dao động riêng thì con lắc sẽ dao động với biên độ càng lớn.
Vậy con lắc nào có chiều dài gần với chiều dài của M nhất thì sẽ dao động mạnh nhất.
Câu hỏi 25 :
Cho mạch điện như hình bên. Biết \({\xi _1} = 3{\rm{ }}V;{\rm{ }}{r_1} = 1{\rm{ }}\Omega ;{\rm{ }}{\xi _2} = 6{\rm{ }}V;{\rm{ }}{r_2} = 1\Omega ;{\rm{ }}R = 2,5{\rm{ }}\Omega \). Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Số chỉ của ampe kế là
- A
\(0,67 A\).
- B
\(2,0 A\).
- C
\(2,57 A\).
- D
\(4,5 A\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch \(I = \dfrac{\xi }{{{r_b} + {R_b}}}\)
Lời giải chi tiết:
Áp dụng định luật Ohm cho toàn mạch ta có:
\(I = \dfrac{\xi }{{{r_b} + {R_b}}} = \dfrac{{{\xi _1} + {\xi _2}}}{{{r_1} + {r_2} + R}} = \dfrac{{3 + 6}}{{1 + 1 + 2,5}} = 2A\)
Câu hỏi 26 :
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự \(30 cm\). Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính là ảnh ảo và cách vật \(40 cm\). Khoảng cách từ AB đến thấu kính có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A
\(10 cm\).
- B
\(60 cm\).
- C
\(43 cm\).
- D
\(26 cm\).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
+ Cách vẽ ảnh của vật qua thấu kính hội tụ
+ Vận dụng công thức vị trí ảnh vật: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)
Trong đó:
- Vật thật, ảnh thật: \(d > 0,d' > 0\)
- Vật ảo: \(d < 0,d' < 0\)
Lời giải chi tiết:
Ta có, vật AB qua thấu kính hội tụ cho ảnh ảo
Câu hỏi 27 :
Dao động của một vật có khối lượng 100 g là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là \({x_1} = 5\cos \left( {10t + \dfrac{\pi }{3}} \right)\left( {cm} \right);{x_2} = 5\cos \left( {10t - \dfrac{\pi }{6}} \right)\left( {cm} \right)\) (t tính bằng s). Động năng cực đại của vật là
- A
\(25 mJ\).
- B
\(12,5 mJ\).
- C
\(37,5 mJ\).
- D
\(50 mJ\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Sử dụng biểu thức tính biên độ dao động tổng hợp: \({A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}cos\left( {\Delta \varphi } \right)\)
+ Động năng dao cực đại của vật: \({{\rm{W}}_{{d_{max}}}} = {\rm{W}} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
\({x_1} = 5cos\left( {10t + \dfrac{\pi }{3}} \right)cm\)
\({x_2} = 5cos\left( {10t - \dfrac{\pi }{6}} \right)cm\)
Độ lệch pha giữa hai dao động: \(\Delta \varphi = \dfrac{\pi }{3} - \left( { - \dfrac{\pi }{6}} \right) = \dfrac{\pi }{2}rad\)
=> Hai dao động vuông pha nhau
=> Biên độ dao động tổng hợp: \(A = \sqrt {A_1^2 + A_2^2} = \sqrt {{5^2} + {5^2}} = 5\sqrt 2 cm\)
+ Động năng dao động cực đại của vật:
\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_{max}}}} = {\rm{W}} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\\ = \dfrac{1}{2}.0,{1.10^2}.\left( {5\sqrt 2 {{.10}^{ - 2}}} \right)\\ = 0,025J = 25mJ\end{array}\)
Câu hỏi 28 :
Tiến hành thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(0,6 µm\). Khoảng cách giữa hai khe là \(0,3 mm\), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là \(2 m\). Trên màn, khoảng cách giữa vân sáng bậc \(3\) và vân sáng bậc \(5\) ở hai phía so với vân sáng trung tâm là
- A
\(8 mm\).
- B
\(32 mm\).
- C
\(20 mm\).
- D
\(12 mm\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Sử dụng biểu thức tính khoảng vân: \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a}\)
+ Khoảng cách từ vân sáng bậc m đến vân sáng bậc n khác phía so với vân trung tâm là: \(\left( {n + m} \right)i\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Khoảng vân: \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a} = \dfrac{{0,{{6.10}^{ - 6}}.2}}{{0,{{3.10}^{ - 3}}}} = {4.10^{ - 3}}m = 4mm\)
+ Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 5 ở hai phía so với vân sáng trung tâm là: \(8i = 8.4 = 32mm\)
Câu hỏi 29 :
Một tấm pin Mặt Trời được chiếu sáng bởi chùm sáng đơn sắc có tần số \(5.10^{14} Hz\). Biết công suất chiếu sáng vào tấm pin là \(0,1 W\). Lấy \(h = 6,{625.10^{-34}} J.s\). Số phôtôn đập vào tấm pin trong mỗi giây là
- A
\(3,02.10^{17}\) .
- B
\(7,55.10^{17}\).
- C
\(3,77.10^{17}\).
- D
\(6,04.10^{17}\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng của một photon: \(\varepsilon = hf\)
+ Vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = n\varepsilon \)
Với n: số photon đập vào trong mỗi giây
Lời giải chi tiết:
+ Năng lượng của một photon: \(\varepsilon = hf = 6,{625.10^{ - 34}}{.5.10^{14}} = 3,{3125.10^{ - 19}}J\)
+ Công suất chiếu sáng vào tấm pin: \(P = n\varepsilon \to n = \dfrac{P}{\varepsilon } = \dfrac{{0,1}}{{3,{{3125.10}^{ - 19}}}} \approx 3,{02.10^{17}}\)
Câu hỏi 30 :
Biết số A-vô-ga-đrô là \(6,{02.10^{23}} mol^{-1}\) . Số nơtron có trong 1,5 mol \(_3^7Li\) là
- A
\(6,32.10^{24}\) .
- B
\(2,71.10^{24}\) .
- C
\(9,03.10^{24}\).
- D
\(3,61.10^{24}\).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
+ Vận dụng cách đọc kí hiệu nguyên tố: \(_Z^AX\)
Trong đó: \(Z\)= số proton = số electron
Số notron: \(N = A - Z\)
+ 1 mol \(X\) thì có \({N_A} = 6,{02.10^{23}}\) nguyên tử
Lời giải chi tiết:
\(_3^7Li\) có số notron trong 1 nguyên tử là \(N = 7 - 3 = 4\)
=> Trong 1,5 mol \(_3^7Li\) có số notron là: \(1,5.4.{N_A} = 1,5.4.6,{02.10^{23}} = 3,{612.10^{24}}\)
Câu hỏi 31 :
Ở mặt nước, tại hai điểm A và B cách nhau \(19 cm\), có hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng có bước sóng \(4 cm\). Trong vùng giao thoa, M là một điểm ở mặt nước thuộc đường trung trực của AB. Trên đoạn AM, số điểm cực tiểu giao thoa là
- A
\(7\)
- B
\(4\)
- C
\(5\)
- D
\(6\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Áp dụng điều kiện có cực tiểu giao thoa với hai nguồn cùng pha : \({d_1} - {d_2} = (2k + 1)\dfrac{\lambda }{2}\)
Lời giải chi tiết:
Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn AM bằng số giá trị k thỏa mãn điều kiện
\(\begin{array}{l}BM - AM \le {d_2} - {d_1} < AB \Leftrightarrow 0 \le \left( {k + \dfrac{1}{2}} \right)4 < 19\\ - 0,5 < k < 4,25 = > k = 0;1;2;3;4\end{array}\)
Có 5 giá trị k thỏa mãn điều kiện.
Câu hỏi 32 :
Một sóng điện từ lan truyền trong chân không dọc theo đường thẳng từ điểm M đến điểm N cách nhau \(45 m\). Biết sóng này có thành phần điện trường tại mỗi điểm biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số \(5 MHz\). Lấy \(c = 3.10^8m/s\). Ở thời điểm t, cường độ điện trường tại M bằng \(0\). Thời điểm nào sau đây cường độ điện trường tại N bằng \(0\)?
- A
\(t + 225 ns\).
- B
\(t + 230 ns\).
- C
\(t + 260 ns\).
- D
\(t + 250 ns\).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính chu kì dao động: \(T = \dfrac{1}{f}\)
+ Vận dụng biểu thức tính độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng: \(\Delta \varphi = \dfrac{{2\pi d}}{\lambda }\)
+ Sử dụng biểu thức tính bước sóng: \(\lambda = cT = \dfrac{c}{f}\)
+ Sử dụng vòng tròn lượng giác
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Chu kì dao động của sóng: \(T = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{{{{5.10}^6}}} = {2.10^{-7}}s\)
+ Độ lệch pha giữa M và N là: \(\Delta \varphi = \dfrac{{2\pi d}}{\lambda } = \dfrac{{2\pi .d}}{{cT}} = \dfrac{{2\pi .45}}{{{{3.10}^8}{{.2.10}^{ - 7}}}} = \dfrac{{3\pi }}{2}\)
Vẽ trên vòng tròn lượng giác ta được:
Câu hỏi 33 :
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc \(10\pi \sqrt 3 cm/s\) hướng về vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số \(5 Hz\). Lấy \(g = 10 m/s^2\) ;\({\pi ^2= 10}\). Trong một chu kì dao động, khoảng thời gian mà lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau là
- A
\(\dfrac{1}{{30}}s\)
- B
\(\dfrac{1}{{12}}s\)
- C
\(\dfrac{1}{6}s\)
- D
\(\dfrac{1}{{60}}s\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc: \(\omega = 2\pi f\)
+ Sử dụng biểu thức tính chu kì dao động: \(T = \dfrac{1}{f}\)
+ Sử dụng biểu thức tính độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta l = \dfrac{{mg}}{k}\)
+ Sử dụng hệ thức độc lập: \({A^2} = {x^2} = \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\)
+ Sử dụng trục thời gian suy ra từ đường tròn
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Tần số góc của dao động: \(\omega = 2\pi f = 2\pi .5 = 10\pi \left( {rad/s} \right)\)
+ Chu kì dao động của vật: \(T = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{5} = 0,2s\)
+ Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta l = \dfrac{{mg}}{k} = \dfrac{g}{{{\omega ^2}}} = \dfrac{{10}}{{{{\left( {10\pi } \right)}^2}}} = 0,01m = 1cm\)
+ Tại vị trí nâng vật và truyền vận tốc, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}x = 1cm\\v = 10\pi \sqrt 3 cm/s\end{array} \right.\)
Áp dụng hệ thức độc lập, ta có: \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {1^2} + {\left( {\dfrac{{10\pi \sqrt 3 }}{{10\pi }}} \right)^2} = 4 \to A = 2cm\)
+ Lực kéo về và lực đàn hồi ngược hướng nhau khi vật đi từ vị trí lò xo không bị biến dạng đến vị trí cân bằng (hoặc ngược lại)
Chọn chiều dương hướng lên
Vị trí lò xo không bị biến dạng: \(x = \Delta l = \dfrac{A}{2}\)
Thời gian vật đi từ \(x = 0 \to x = \dfrac{A}{2}\) là: \(\dfrac{T}{{12}}\)
=> Trong 1 chu kì, khoảng thời gian mà lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụn lên vật ngược hướng nhau là: \(\Delta t = 2.\dfrac{T}{{12}} = 2.\dfrac{{0,2}}{{12}} = \dfrac{1}{{30}}s\)
Câu hỏi 34 :
Hai điểm sáng dao động điều hòa với cùng biên độ trên một đường thẳng, quanh vị trí cân bằng O. Các pha của hai dao động ở thời điểm t là a1 và a2 . Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của a1 và của a2 theo thời gian t. Tính từ \(t = 0\), thời điểm hai điểm sáng gặp nhau lần đầu là
- A
\(0,15 s\).
- B
\(0,3 s\).
- C
\(0,2 s\).
- D
\(0,25 s\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Đồ thị hàm bậc nhất theo thời gian có dạng đường thẳng.
- Hai vật gặp nhau khi chúng có li độ bằng nhau
Lời giải chi tiết:
Vì đồ thị của α1, α2 theo t có dạng hai đường thẳng nên chúng có dạng.
+ α1 = ω1t + φ1
Tại thời điểm t = 0, α1 = φ1 = 2π/3
Tại thời điểm t = 0,9s; α1 = ω1.0,9+ φ1 = 4π/3 Vậy ω1 = 20π/27 rad/s
+ α2 = ω2t + φ2
Tại thời điểm t = 0,3s: α2 = 0,3.ω2 + φ2= -2π/3
Tại thời điểm t = 1,2s : α2 = 1,2.ω2 + φ2= 0
Giải hai phương trình bậc nhất ta được ω2 = 20π/27 rad/s và φ2 = 8π/9
+ Vậy hai dao động có pha là \((\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{2\pi }}{3})\) và \((\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{8\pi }}{9})\)
Để hai điểm sáng gặp nhau thì Acos\((\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{2\pi }}{3})\) = Acos \((\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{8\pi }}{9})\)
Ta có :
\((\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{2\pi }}{3}) = \; \pm (\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{8\pi }}{9}) + {\rm{ }}2k\pi \Rightarrow (\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{2\pi }}{3}) = \; - (\dfrac{{20\pi }}{{27}}t + \dfrac{{8\pi }}{9}) + {\rm{ }}2k\pi \Rightarrow \dfrac{{40\pi }}{{27}}t = - \dfrac{{8\pi }}{9} - \dfrac{{2\pi }}{3} + 2k\pi \)
Hai điểm sáng gặp nhau ứng với giá trị k nhỏ nhất để t dương
Vậy tmin = 0,15s
Câu hỏi 35 :
Ở mặt nước, một nguồn sóng đặt tại điểm O dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng \(5 cm\). M và N là hai điểm trên mặt nước mà phần tử nước ở đó dao động cùng pha với nguồn. Trên các đoạn OM, ON và MN có số điểm mà phần tử nước ở đó dao động ngược pha với nguồn lần lượt là \(5\), \(3\) và \(3\). Độ dài đoạn MN có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A
\(40 cm\).
- B
\(20 cm\).
- C
\(30 cm\).
- D
\(10 cm\).
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+ Vận dụng tính chất cùng pha, ngược pha của các điểm
+ Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác
Câu hỏi 36 :
Đặt điện áp \({u_{AB}} = {U_0}\cos \omega t\) (U0, w không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên. Biết \({R_1} = {\rm{ }}3{R_2}\) . Gọi \(\Delta \varphi \) là độ lệch pha giữa \({u_{AB}}\) và điện áp \({u_{MB}}\). Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị mà \(\Delta \varphi \) đạt cực đại. Hệ số công suất của đoạn mạch AB lúc này bằng:
- A
\(0,866\).
- B
\(0,333\).
- C
\(0,894\).
- D
\(0,500\).
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- Hệ số công suất: \(\cos \varphi = \dfrac{{{R_1} + {R_2}}}{Z}\)
- Biểu thức có giá trị cực đại khi đạo hàm của nó bằng 0
Lời giải chi tiết:
Ta có: Δφ = φAB- φR2C
\(\tan \Delta \varphi = \dfrac{{\tan {\varphi _{AB}} - \tan {\varphi _{R2C}}}}{{1 + \tan {\varphi _{AB}}.\tan {\varphi _{R2C}}}} = \dfrac{{\dfrac{{ - {Z_C}}}{{{R_1} + {R_2}}} - \dfrac{{ - {Z_C}}}{{{R_2}}}}}{{1 + \dfrac{{Z_C^2}}{{({R_1} + {R_2}).{R_2}}}}} = \dfrac{{ - {Z_C}.(\dfrac{1}{{4{R_2}}} - \dfrac{1}{{{R_2}}})}}{{1 + \dfrac{{Z_C^2}}{{4R_2^2}}}}\)
Δφ cực đại tức là tanΔφ cực đại hay đạo hàm của tanΔφ bằng 0
Tiến hành đạo hàm ta được : \( - \left( {\dfrac{1}{{4{R_2}}} - \dfrac{1}{{{R_2}}}} \right) + \dfrac{1}{{Z_C^2}}\left( {\dfrac{1}{{4{R_2}}} - \dfrac{1}{{{R_2}}}} \right).4R_2^2 = 0\)
Vậy ZC = 2R2
Hệ số công suất \(\cos \varphi = \dfrac{{{R_1} + {R_2}}}{Z} = \dfrac{{3{R_2} + {R_2}}}{{\sqrt {16R_2^2 + 4R_2^2} }} = 0,894\)
Câu hỏi 37 :
Điện năng được truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Để giảm hao phí trên đường dây người ta tăng điện áp ở nơi truyền đi bằng máy tăng áp lí tưởng có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn thứ cấp và số vòng dây của cuộn sơ cấp là k. Biết công suất của nhà máy điện không đổi, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp không đổi, hệ số công suất của mạch điện bằng \(1\). Khi \(k = 10\) thì công suất hao phí trên đường dây bằng \(10\% \) công suất ở nơi tiêu thụ. Để công suất hao phí trên đường dây bằng \(5\% \) công suất ở nơi tiêu thụ thì k phải có giá trị là
- A
\(19,1\).
- B
\(13,8\).
- C
\(15,0\).
- D
\(5,0\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính công suất hao phí: \(\Delta P = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {Ucos\varphi } \right)}^2}}}R\)
Lời giải chi tiết:
\(\Delta P = P - P'\)
Ta có
\(\begin{array}{l}\Delta P = 10\% P' \Rightarrow \Delta P = \dfrac{1}{{11}}P = \dfrac{{{P^2}}}{{{U^2}.co{{\rm{s}}^2}\varphi }}R{\rm{ }}\left( 1 \right)\\\Delta P = 5\% P' \Rightarrow \Delta P = \dfrac{1}{{21}}P = \dfrac{{{P^2}}}{{{k^2}{U^2}.co{{\rm{s}}^2}\varphi }}R{\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array}\)
Chia 2 vế của 2 phương trình cho nhau, ta được
\(\dfrac{{{k^2}}}{{{{10}^2}}} = \dfrac{{21}}{{11}} \Rightarrow {k^2} = \dfrac{{2100}}{{11}} \Rightarrow k = 13,8\)
Câu hỏi 38 :
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Ứng với mỗi giá trị của R, khi L = L1 thì trong đoạn mạch có cộng hưởng, khi L = L2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ∆L = L2 – L1 theo R. Giá trị của C là
- A
\(0,4 µF\).
- B
\(0,8 µF\).
- C
\(0,5 µF\).
- D
\(0,2 µF\).
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Khi L thay đổi để UL max thì: \({Z_L} = \dfrac{{{R^2} + Z_C^2}}{{{Z_C}}}\)
Khi L thay đổi để có cộng hưởng thì ZL = ZC
Lời giải chi tiết:
R = 100Ω thì ΔL = 5 (mH) = L2- L1
R = 200Ω thì ΔL = 20 (mH) = L2’- L1
Nên L2 – L2’ = 15.10-3 H
\({Z_L} = \dfrac{{{R^2} + Z_C^2}}{{{Z_C}}} \\ \Rightarrow {Z_{L2}} - {Z_{L2}}' = \omega {.15.10^{ - 3}} = \dfrac{{{{200}^2} + Z_C^2}}{{Z_C^{}}} - \dfrac{{{{100}^2} + Z_C^2}}{{Z_C^{}}}\)
\( \Rightarrow {15.10^{ - 3}}\omega = \dfrac{{{{200}^2} - {{100}^2}}}{{{Z_C}}} = \dfrac{{{{200}^2} - {{100}^2}}}{{\dfrac{1}{{\omega C}}}} \\\Rightarrow C = 0,5\mu F\)
Câu hỏi 39 :
Tiến hành thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng l1 và l2. Trên màn, trong khoảng giữa hai vị trí có vân sáng trùng nhau liên tiếp có tất cả N vị trí mà ở mỗi vị trí đó có một bức xạ cho vân sáng. Biết l1 và l2 có giá trị nằm trong khoảng từ \(400 nm\) đến \(750 nm\). N không thể nhận giá trị nào sau đây?
- A
\(7\)
- B
\(8\)
- C
\(5\)
- D
\(6\)
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Giả sử \({\lambda _1} < {\lambda _2}\).
Gọi số vân sáng của lamda1 giữa 2 vân sáng chung liên tiếp là \(n_1\) số vân sáng của \(\lambda_2\) giữa 2 vân sáng chung liên tiếp là \(n_2\)
Ta có N = n1 + n2 và \(({n_1} + 1){\lambda _1} = ({n_2} + 1){\lambda _2} \Rightarrow \dfrac{{{n_1} + 1}}{{{n_2} + 1}} = \dfrac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}}\)(1)
Mặt khác, vì \(\lambda_1\) và \(\lambda_2\) trong khoảng \(400nm\) đến \(750nm\) nên \(\dfrac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} < \dfrac{{750}}{{400}} = 1,875\)(2)
Từ (1) và (2) suy ra \({n_2} < {n_1} < 1,875{n_2} + 0,875\)
Để ý thấy (n1 + 1) và (n2 + 1) phải là 2 số nguyên tố cùng nhau (UCLN phải bằng 1) để giữa 2 vân sáng chung không còn vân sáng chung nào khác. Ta có bảng sau:
Câu hỏi 40 :
Bắn hạt \(\alpha \) có động năng \(4,01 MeV\) vào hạt nhân \(_7^{14}N\) đứng yên thì thu được một hạt prôtôn và một hạt nhân X. Phản ứng này thu năng lượng \(1,21 MeV\) và không kèm theo bức xạ gamma. Biết tỉ số giữa tốc độ của hạt prôtôn và tốc độ của hạt X bằng \(8,5\). Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng; \(c = 3.10^8m/s\); \(1 u = 931,5 MeV/c^2\) . Tốc độ của hạt X là
- A
\(9,73.10^6m/s\).
- B
\(3,63.10^6m/s\).
- C
\(2,46.10^6m/s\).
- D
\(3,36.10^6m/s\).
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Phản ứng là thu năng lượng nên động năng lúc sau nhỏ hơn lúc trước
Công thức tính động năng: \(K = 0,5mv^2\)
Lời giải chi tiết:
Ta có phương trình: \({}_2^4He + {}_7^{14}N \to {}_1^1p + {}_8^{17}X\)
kp + kx – kHe = 4E = -1,21 (thu năng lượng)
Ta suy ra: 0,5mp(vx.8,5)2 + 0,5mxvx2 – 4,01 = -1,21
=> vx = 2,46.106m/s