Thứ sáu, 01/11/2024
IMG-LOGO

Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 8)

  • 5338 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Khi nói về một vật đang dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây là đúng?

Xem đáp án

Đáp án B

Câu A sai vì vectơ gia tốc đổi chiều khi vật qua vị trí cân bằng (li độ cực tiểu).

Câu C sai vì vectơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng.

Câu D sai vì khi vật chuyển động ra xa vị trí cân bằng thì vectơ vận tốc chuyển động ra vị trí cân bằng và vectơ gia tốc chuyển động về vị trí cân bằng nên hai vectơ này ngược chiều nhau.


Câu 3:

Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

Xem đáp án

Đáp án D

Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian với cùng tần số.

Mối quan hệ về pha của điện tích q, cường độ dòng điện I

− i sớm pha hơn q một góc π2.

− u cùng pha với q.

− i sớm pha hơn u một góc π2.

− Ba đại lượng u, i, q luôn biến thiên điều hòa theo thời gian với cùng tần số.


Câu 4:

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Cơ năng của con lắc là

Xem đáp án

Đáp án A

Cơ năng của con lắc dao động điều hòa bằng tổng động năng và thế năng.


Câu 5:

Năng lượng liên kết của một hạt nhân

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng liên kết của một hạt nhân càng lớn thì hạt nhân càng bền.

− Năng lượng liên kết của hạt nhân X là năng lượng tỏa ra khi các nuclôn riêng rẽ liên kết thành hạt nhân hoặc là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclôn riêng rẽ: ΔE=Δm.c2=m0mc2.

− Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.


Câu 8:

Hai nguồn sóng kết hợp A, B dao động ngược pha, có AB = 20 cm, bước sóng 1,5 cm. Điểm dao động với biên độ cực tiểu trên AB cách trung điểm AB một khoảng nhỏ nhất bằng

Xem đáp án

Đáp án D

Điểm M dao động với biên độ cực tiểu (hai nguồn ngược pha): d2d1=kλ

Giả sử M lệch về phía A cách trung điểm AB một khoảng x thì: d2d1=AB2+xAM2x=2x

Khi đó: kλ=2xxmin=λ2=0,75cm


Câu 11:

Hai điện tích q1=8.108C;q2=8.108C đặt tại A, B trong không khí (AB = 6cm). Xác định lực tác dụng lên q3=8.108C, nếu CA = 4 cm, CB = 2 cm?

Xem đáp án

Đáp án D

Lực tổng hợp tác dụng lên q3 là: F=F1+F2

Vì AC + CB = AB nên C nằm trong đoạn AB.

q1, q3 cùng dấu nên F1 là lực đẩy

q2, q3 cùng dấu nên F2 là lực hút

Do F1 và F2 cùng chiều F cùng chiều F1,F2

F=F1+F2=kq1q2AC2+kq2q3BC2=9.109.8.108.8.1084.1022+8.108.8.1082.1022=0,18N

Hai điện tích q1 = 8.10^-8 C; q2 = -8.10^-8 C (ảnh 1)


Câu 12:

Một mạch dao động gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 1, 2.10−4 H và một tụ điện có điện dung C = 3nF. Do các dây nối và cuộn dây có điện trở tổng cộng r = 2Ω nên có sự tỏa nhiệt trên mạch. Để duy trì dao động trong mạch không bị tắt dần với điện áp cực đại của tụ U0 = 6V thì trong một tuần lễ phải cung cấp cho mạch một năng lượng là

Xem đáp án

Đáp án B

Dòng điện cực đại chạy trong mạch 12LI02=12CU02I02=CLU02.

Để duy trì dao động của mạch cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất đúng bằng công suất tỏa nhiệt trên r:  P=I2r=I022r=9.104W.

Năng lượng cần cung cấp trong một tuần lễ: Q=P.t=544,32J


Câu 13:

Một hạt có khối lượng nghỉ m0, chuyển động với tốc độ v=32c (với c là tốc độ ánh sáng trong chân không). Theo thuyết tương đối, năng lượng toàn phần của hạt sẽ

Xem đáp án

Đáp án A

Tỉ số giữa năng lượng toàn phần và động năng của hạt:

EWd=EEE0=m0c21v2c2m0c21v2c2m0c2=11322113221=221=2E=2Wd


Câu 15:

Khi đưa con lắc đơn xuống sâu theo phương thẳng đứng (bỏ qua sự thay đổi của chiều dài dây treo con lắc) thì tần số dao động điều hoà của nó sẽ

Xem đáp án

Đáp án A

Gia tốc phụ thuộc vào độ sâu z theo công thức: g=GMR2.RzR, z tăng thì g giảm.

f=12πgl nên z tăng thì f giảm.

Bài toán gia tốc trọng trường ở độ cao h hoặc độ sâu z

− Gia tốc trọng trường ở mực nước biển: g=GMR2.

G=6,67.1011N.m2/kg2 : hằng số hấp dẫn.

+ M: khối lượng Trái Đất.

+ R: bán kính Trái Đất.

− Gia tốc trọng trường ở độ cao h so với mực nước biển: gh=GMR+h2gh=gRR+h2

− Gia tốc trọng trường ở độ sâu z so với mực nước biển: gz=GMRd2gd=gRdR


Câu 17:

Người ta không thấy có electron bật ra khỏi mặt kim loại chiếu chùm ánh sáng đơn sắc vào nó. Đó là vì

Xem đáp án

Đáp án D

Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước sóng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện λλ0


Câu 18:

Một con lắc lò xo có k = 40 N/m và m = 100 g. Dao động riêng của con lắc này có tần số góc là

Xem đáp án

Đáp án B

Tần số của con lắc lò xo:

f=12πkm=12π400,1=0,1π (rad/s).


Câu 19:

Tốc độ truyền sóng cơ không phụ thuộc vào

Xem đáp án

Đáp án A

Tốc độ truyền sóng cơ không phụ thuộc vào tần số và biên độ của sóng mà chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của môi trường.


Câu 20:

Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0,5 m. Chiếu vào catôt đồng thời hai bức xạ có bước sóng là 0,452 μm và 0,243 μm. Lấy h = 6, 625.10−34Js; c=3.108m/s; mc = 9,1.10−31 kg. Vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện là

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: λ1v1max;λ2v2max

Hệ thức Anh−xtanh: ε=A+Wdmax12mv0max2=hcλhcλ0 nên do λ1>λ2 suy ra v2max>v1max

Vận tốc cực đại của các electron quang điện:

v2max=2hc1λ21λ0m=2.6,625.1034.3.10810,243.10610,5.1069,1.1031=9,61.105m/s.


Câu 21:

Hạt nhân Z6090r có năng lượng liên kết là 783 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng liên kết riêng: ε=78390=8,7MeV/nuclôn.


Câu 23:

Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu tím. Khi đó chùm tia khúc xạ

Xem đáp án

Đáp án C

Trong hiện tượng tán sắc thì góc lệch thỏa mãn:

Dđỏ < Dcam < Dvàng < Dlục < Dlam < Dchàm < Dtím.

Do đó, góc khúc xạ thỏa mãn

rđỏ > rcam > rvàng > rlục > rlam > rchàm > rtím.


Câu 24:

Hạt α có động năng Wα đến va chạm với hạt nhân N414 đứng yên, gây ra phản ứng: α+N414H11+X. Cho biết khối lượng các hạt nhân: mα  = 4,0015u; mp =1,0073u; mn = 13,9992u; mX = 16,9947u; 1uc2 = 931 (MeV). Động năng tối thiểu của hạt α để phản ứng xảy ra là

Xem đáp án

Đáp án A

Cách 1ΔE=mα+mNmHmXc2=1,21MeVWαmin=ΔE=1,21MeV

Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần

Wα+mα+mNc2=mH+mXc2+WH+WXWαmin+mα+mNc2=mH+mXc2+WH+WX0Wαmin1,21MeV

Nếu phản ứng thu năng lượng ΔE=mtruocc2msauc2<0 thì động năng tối thiểu của hạt đạn A cần thiết để phản ứng thực hiện là WAmin=ΔE.


Câu 27:

Cho năng lượng các trạng thái dừng của nguyên tử Hiđrô có biểu thức En=13,6/n2eV. Cho các hằng số h=6,625.1034Js,c=3.108m/se=1,6.1019C. Một khối khí Hiđrô loãng đang bức xạ ra một số loại phôtôn trong đó phôtôn có bước sóng ngắn nhất là λmin=0,103μm. Số phôtôn khác loại mà khối khí bức xạ là

Xem đáp án

Đáp án A

Bước sóng ngắn nhất ứng với khe năng lượng lớn nhất:

hcλmin=εmax=EnE1=E011n26,625.1034.3.1080,103.106=13,61.101911n2n=3

Số phôtôn khác loại mà khối khí bức xạ là:  nn12=3312=3 loại.


Câu 30:

Phát biểu nào sau đây sai. Quang phổ vạch

Xem đáp án

Đáp án A


Câu 31:

Một con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài 20 cm treo tại một điểm cố định. Kéo con lắc khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải rồi truyền cho con lắc một tốc độ bằng 143 (cm/s) theo phương vuông góc với dây. Coi con lắc dao động điều hòa. Cho gia tốc trọng trường 9,8 m/s2. Biên độ dài của con lắc

Xem đáp án

Đáp án C

Biên độ dài:

S0=s2+v2ω2=lα2+v2lgS0=0,2.0,12+0,142.3.0,29,8=0,04m=4cm

Phương trình li độ và vận tốc con lắc đơn

− Phương trình dao động hay li độ: S=S0cosωt+φx (li độ dài).

α=α0cosωt+φx (li độ góc).

S0=α0l

− Phương trình vận tốc: v=ω.S0cosωt+φx+π2.

− Công thức độc lập: S02=s2+v2ω2 hay α0l2=αl2+v2.lgα02=α2+v2g.l.


Câu 32:

Kim loại làm catôt của tế bào quang điện có công thoát A = 3,45 eV. Khi chiếu vào 4 bức xạ điện từ có λ1=0,25μm,λ2=0,4μm,λ3=0,56μm,λ4=0,2μm thì bức xạ nào xảy ra hiện tượng quang điện

Xem đáp án

Đáp án B

Bước sóng giới hạn của tế bào quang điện là: λ0=hcA=6,625.1034.3.1083,45.1,6.1019=0,36μm

Để xảy ra hiện tượng quang điện thì λλ0.

Do vậy, với 4 bức sóng trên thì bước sóng λ1=0,25μm và λ4=0,2μm gây ra được hiện tượng quang điện.


Câu 33:

Cho mạch điện xoay chiều tần số 50 (Hz) nối tiếp theo đúng thứ tự: điện trở thuần 50 (Ω); cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,5π (H) và tụ điện có điện dung 0,1π (mF). Tính độ lệch pha giữa uRL và uLC

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: ZL=ωL=50ΩZC=1ωC=100Ω

tanφRL=ZLR=1φRL=π4tanφLC=ZLZC0=φLC=π2φRLφLC=3π4.

Độ lệch pha của mạch RLC nối tiếp:

tanφ=ZLZCR=ULUCR hoặc tanφ=ZLZCR=ULUCUR.

φ>0: u sớm pha hơn i nên mạch có tính cảm kháng.

φ<0: u trễ pha hơn i nên mạch có tính dung kháng.

φ=0: u cùng pha hơn i.


Câu 34:

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k = 18 N/m và vật nặng có khối lượng m = 200g. Đưa vật đến vị trí lò xo dãn 10 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Sau khi vật đi được 2 cm thì giữ cố định lò xo tại điểm C cách đầu cố định một đoạn 14 chiều dài lò xo và khi đó vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ A1. Sau một khoảng thời gian vật đi qua vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng và lò xo đang giãn thì thả điểm cố định C ra và vật dao động điều hòa với biên độ A2. Giá trị Al, A2 lần lượt là

Xem đáp án

Đáp án A

Tốc độ của con lắc tại vị trí lò xo đi được 2 cm: v1=kmA2x12

Sau khi cố định C phần lò xo gắn với con lắc có độ cứng k1=43k, khi đó lò xo chỉ giãn

Δl1=34AS=6 cm

Biên độ dao động của con lắc này là A1=Δl12+v1ω12=Δl12+kmA2x124k3m2=37cm.

Tại vị trí động năng bằng 3 lần thế năng ta lại thả điểm C, vị trí này vật đang có li độ x1=A12. Khi đó: Ed=34k1A12;Et=12kA122.

Áp dụng bảo toàn cơ năng: 12kA22=34k1A12+12kA122A2=10cm.


Câu 36:

Chọn phương án sai.

Xem đáp án

Đáp án A


Câu 37:

Một sóng dừng trên dây có bước sóng 4 cm và N là một nút sóng. Hai điểm A, B trên dây nằm về một phía so với N và có vị trí cân bằng cách N những đoạn lần lượt là 0,5 cm và 203 cm. Ở cùng một thời điểm (trừ lúc ở biên) tỉ số giữa vận tốc của A so với B có giá trị là

Xem đáp án

Đáp án B

Biên độ dao động của phần tử dây cách nút một khoảng d được xác định bằng biểu thức:

a=abungsin2πdλ

Mặt khác: M và N thuộc hai bó sóng dao động ngược pha nhau.

vMvN=sin2πdλsin2πdλ=sin2π0,54sin2π2034=63

Biểu thức sóng dừng trên dây: Xét sợi dây AB có chiều dài l có đầu A gắn với nguồn dao động, phương trình dao động tại A: uA=acosωt+φ. M là 1 điểm bất kì trên AB cách A một khoảng là d. Coi a là không đổi.

− Phương trình sóng dừng tại M:

uM=uAM+uBM=2asin2πxλcosωt+φ2πlλπ2

− Biên độ sóng dừng tại M: A=2asin2πxλ


Câu 38:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y−âng khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm và 660 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân sáng chính giữa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là

Xem đáp án

Đáp án C

Khoảng vân của bước sóng 500 nm là i1=λ1Dλ2a=0,3mm

Điều kiện để 2 vân sáng trùng nhau k1k2=λ2aλ1=660500=3325

→Khoảng vân trùng: i=33i1=33.0.3=9,9mm.

Vậy khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là 9,9 mm.

Bài toán hai vân sáng trùng nhau

− Nếu tại điểm M trên màn có 2 vân sáng của 2 bức xạ trùng nhau (tại M cho vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm) thì xS1=xS2k1i1=k2i2k1λ1=k2λ2k1k2=λ2λ1=bc (phân số tối giản) (*) .

− Khoảng vân trùng: i=bi1=ci2.


Câu 39:

Ở mặt chất lỏng có hai nguồn S1, S2 cách nhau 19 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là u1=u2=acos20πt (t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 40 cm/s. Gọi M là điểm ở mặt chất lỏng, gần A nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại và cùng pha với các nguồn. Khoảng cách từ M tới AB là

Xem đáp án

Đáp án D

Bước sóng: λ=vf=4010=4cm.

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên S1S2:

S1S2λ<k<S1S2λ4,75<k<4,75.

Điều kiện để M dao động cực đại và đồng pha với hai nguồn là: d2d1=kλd2+d1=nλ (Với n, k cùng chẵn hoặc cùng lẻ).

Do đó, M gần S1 nhất nên M thuộc cực đại ngoài cùng (M nằm trên cực đại bậc 4)

Suy ra: k = 4 và n phải chẵn.

Mặt khác: d2+d1>S1S2=19cmnλ>19n>4,75.

Vì n chẵn nên nmin=6. Khi đó, ta có: d2d1=4λd2+d1=6λd2=5λ=20d1=λ=4

Từ hình vẽ, ta có:

cosMS1S2^=42+1922022.4.9=23152MS1S2^=98,70

Vậy MH=d1sinMS1S2^=3,9539 cm.

Ở mặt chất lỏng có hai nguồn S1, S2 cách nhau 19 cm, dao động theo (ảnh 1)


Bắt đầu thi ngay