Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 20)
-
5343 lượt thi
-
40 câu hỏi
-
50 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình . Vận tốc của vật có biểu thức là
Đáp án C
Vận tốc của vật dao động điều hòa là đạo hàm theo thời gian phương trình li độ:
Phương trình của các đại lượng trong dao động điều hòa
+ Phương trình li độ:
+ Phương trình vận tốc
Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian.
+ Phương trình gia tốc
Gia tốc là đạo hàm vận tốc theo thời gian
+ Phương trình lực kéo về (phục hồi)
Lực phục hồi là hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa gây gia tốc cho vật.
Câu 2:
Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Đáp án C
Hệ số công suất:
Câu 3:
Chọn phát biểu sai?
Đáp án B
Quá trình truyền sóng là quá trình phần tử vật chất dao động tại chỗ.
Câu 4:
Chọn phương án sai khi nói về tia Rơnghen, tia tử ngoại, ánh sáng trông thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.
Đáp án A
Câu 5:
Một sóng cơ truyền trong môi trường đồng chất dọc theo trục Ox có phương trình mm, trong đó x tính bằng cm, t tính bằng s. Vào thời điểm s, sóng truyền qua vị trí cm với tốc độ v. Giá trị của v bằng
Đáp án A
Dựa vào phương trình:
Câu 6:
Trong mạch dao động điện từ LC, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là
Đáp án A
Cường độ dòng điện cực đại
Câu 7:
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ
Đáp án C
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các nuclôn.
Câu 8:
Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là 1,2 mm. Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được
Đáp án A
Vì hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm nên có thể chọn và
Tính số vân sáng, vân tối trên đoạn MN bất kì (Phương pháp chặn k)
Để tìm số vân sáng, vân tối ta thay vị trí vân vào điều kiện:
+ (MN đối xứng qua vân trung tâm).
+ (Nếu M, N bất kì).
M, N cùng phía với vân trung tâm thì xM, xN cùng dấu; M, N khác phía với vân trung tâm thì xM, xN khác dấu.
Từ đó, suy ra số nguyên k chính là số vân tối, vân tối cần tìm.
Câu 9:
Trong nguyên tử Hiđrô, khi electron chuyển động trên quỹ đạo K với bán kính m thì tốc độ của electron chuyển động trên quỹ đạo đó là
Đáp án A
Ta có: với quỹ đạo K ứng với n = 1.
Đối với chuyển động electron trong nguyên tử Hiđrô, lực Cu−lông đóng vai trò là lực hướng tâm:
Câu 10:
Một điện trở được mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5 V để tạo thành mạch kín thì công suất tỏa nhiệt ở điện trở này là 0,36 W. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R và điện trở trong của nguồn điện lần lượt là
Đáp án B
Ta có:
Câu 11:
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử Hiđrô, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Gọi v là tốc độ của electron trên quỹ đạo K. Khi nhảy lên quỹ đạo N, electron có tốc độ bằng
Đáp án D
Lực gây ra chuyển động tròn đều của electron là lực Cu − lông, lực này đóng vai trò là lực hướng tâm nên:
Câu 12:
Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mac nối tiếp. Đoạn AM có điện trở thuần 50 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm , đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được. Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của C1 bằng
Đáp án B
Ta có:
Vì nên
Bài toán về điều kiện lệch pha
+ Trên đoạn mạch không phân nhánh chỉ chứa các phần tô R, L, C. Giả sử M, N, P, Q là các điểm trên đoạn mạch đó. Độ lệch pha của so với dòng điện lần lượt là:
và
+ Khi khi và chỉ khi
+ Nếu thì
Câu 13:
Xét phản ứng hạt nhân: . Cho động năng của các hạt D, Li, n và X lần lượt là: 4 (MeV); 0; 12 (MeV) và 6 (MeV). Lựa chọn các phương án sau:
Đáp án C
Câu 15:
Chiếu ánh sáng nhìn thấy vào chất nào sau đây có thể gây ra hiện tượng quang điện trong?
Đáp án D
Câu 17:
Để duy trì hoạt động cho một cơ hệ mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó ta phải
Đáp án D
Để duy trì hoạt động cho một hệ cơ mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó ta phải tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì.
Câu 18:
Hai vạch quang phổ ứng với các dịch chuyển từ quỹ đạo L về K và từ M về L của nguyên tử Hiđrô có bước sóng lần lượt là . Biết mức năng lượng của trạng thái kích thích thứ hai là –1,51 (eV). Cho , hằng số Plăng và tốc độ ánh sáng trong chân không . Mức năng lượng ở trạng thái cơ bản là:
Đáp án B
Ta có:
Câu 19:
Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 50 (H) và tụ có điện dung 5 . Điện áp cực đại trên tụ 12 (V). Tính giá trị điện áp hai bản tụ khi độ lớn cường độ dòng điện là (A).
Đáp án B
Ta có:
Câu 20:
Đặt điện áp (t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung (F). Dung kháng của tụ điện là
Đáp án D
Dung kháng của tụ điện:
Câu 21:
Một tụ điện không khí có điện dung 40 pF và khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Tính điện tích tối đa có thể tích cho tụ, biết rằng khi cường độ điện trường trong không khí lên đến thì không khí sẽ trở thành dẫn điện.
Đáp án A
Ta có:
Điện tích của bản tụ điện:
Trong đó, điện trường giữa hai bản tụ: (d: là khoảng cách giữa hai bản tụ (m)).
Câu 22:
Một con lắc đơn được treo vào trần của một xe ô tô đang chuyển động theo phương ngang. Tần số dao động của con lắc khi xe chuyển động thẳng đều là f0, khi xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a là f1 và khi xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc a là f2. Mối quan hệ giữa f0; f1 và f2.
Đáp án C
Ta có, tần số dao động:
+ Khi xe ô tô chuyển động đều khi đó lực quán tính , con lắc dao động với tần số
+ Khi xe ô tô chuyển động nhanh dần đều hay chậm dần đều cùng một gia tốc thì gia tốc hiệu dụng lúc này:
Lúc đó con lắc dao động với tần số
Câu 23:
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 cùng chiều với vật và cao gấp hai lần vật. Vật AB cách thấu kính
Đáp án C
Ta có:
Câu 24:
Khi cho dòng điện cường độ 10 A chạy qua một vòng dây dẫn đặt trong không khí thì cảm ứng từ tại tâm của vòng dây dẫn có độ lớn là 2,1.10−4T. Bán kính của vòng dây là
Đáp án C
Ta có:
Câu 25:
Tia tử ngoại được ứng dụng để
Đáp án D
Tia tử ngoại được ứng dụng để tìm vết nứt trên bề mặt các vật.
Câu 26:
Một mạch điện xoay chiều gồm tụ điện C nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp thì điện áp hai đầu tụ điện C là . Tỉ số giữa dung kháng và cảm kháng bằng
Đáp án D
Vì luôn sớm pha hơn là và theo đề sớm pha hơn là nên trễ pha hơn là , tức là
Do đó,
Dựa vào biểu thức u và uC suy ra: nên
hay
Câu 27:
Một con lắc đơn có chiều dài 1 m dao động điều hòa tại nơi có g = 9,8m/s2. Chu kì dao động con lắc là
Đáp án A
Chu kì dao động của con lắc:
Câu 28:
Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách giữa nút sóng và vị trí cân bằng của bụng sóng liên tiếp là
Đáp án A
Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi, khoảng cách giữa nút và vị trí cân bằng của bụng sóng liên tiếp là một phần tư bước sóng.
Câu 29:
Biểu thức của cường độ dòng điện là . Tại thời điểm t = 20,18s, cường độ dòng điện có giá trị là
Đáp án B
Thay t = 20,18s vào phương trình i ta được:
Câu 30:
Một con lắc đơn có độ dài l, trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện được 6 dao động điều hoà. Người ta giảm bớt độ dài của nó đi 16 cm, cũng trong khoảng thời gian Δt như trước nó thực hiện được 10 dao động. Chiều dài của con lắc ban đầu là
Đáp án A
Chu kì của con lắc đơn:
Ta có:
Câu 31:
Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R, C nối tiếp. Biết tần số dòng điện qua mạch bằng 50 Hz và các giá trị hiệu dụng . Kết luận nào không đúng?
Đáp án C
Tổng trở:
→ A đúng.
Cảm kháng:
→ B đúng.
Độ lệch pha: u trễ pha so với i 1 góc 53°
→ C sai.
Công suất tiêu thụ:
Câu 32:
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều hòa. Thời gian quả cầu đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là 0,15 s và tỉ số giữa độ lớn lực đàn hồi lò xo và trọng lượng quả cầu gắn ở đầu con lắc khi nó ở vị trí thấp nhất là 1,8. Lấy . Biên độ dao động của con lắc là
Đáp án C
Chọn chiều dương hướng xuống
Thời gian quả cầu đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất tương ứng với thời gian đi từ –A đến A và bằng
Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng:
Vị trí lò xo ở vị trí thấp nhất: x = +A
Theo đề bài:
Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn lượng giác tìm thời gian
Áp dụng công thức tính độ dãn của lò xo thẳng đứng tại vị trí cân bằng:
Áp dụng công thức tính lực đàn hồi: (: độ biến dạng của lò xo).
Câu 33:
Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Ban đầu (t = 0), một mẫu chất phóng xạ X có số hạt là N0. Sau khoảng thời gian t = 2T (kể từ t = 0), số hạt nhân X đã bị phân rã là
Đáp án C
Ta có:
Câu 34:
Một sóng truyền theo phương AB. Tại một thời điểm nào đó, hình dạng sóng cơ có dạng như hình vẽ. Biết rằng điểm M đang đi lên vị trí cân bằng. Khi đó, điểm N đang chuyển động
Đáp án D
Theo phương trình truyền sóng, các phần tử trước đỉnh sóng sẽ đi xuống, sau đỉnh sóng sẽ đi lên.
Từ đồ thị, điểm M sau đỉnh sóng đang đi lên.
→ Sóng truyền từ B đến A và N cũng đang đi lên.
Phương pháp giải bài toán đồ thị sóng cơ
Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất hai phần tử dao động cùng pha hay quãng đường phần tử truyền trong 1 chu kì.
Trạng thái chuyển động của các phần tử môi trường: theo phương truyền sóng, các phần tử môi trường ở trước một đỉnh sóng gần nhất sẽ chuyển động đi xuống, các phần tử môi trường ở sau đỉnh gần nhất sẽ chuyển động đi lên.
Câu 35:
Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng song song với trục Ox có phương trình và . Biết rằng giá trị lớn nhất của tổng li độ dao động của hai vật bằng hai lần khoảng cách cực đại giữa hai vật theo phương Ox và độ lệch pha của dao động 1 so với dao động 2 nhỏ hơn 90°. Độ lệch pha cực đại giữa x1 và x2 gần giá trị nào nhất sau đây?
Đáp án B
Tổng hợp hai li độ:
Khoảng cách giữa hai vật:
Biến đổi toán học ta thu được:
mặt khác
Câu 36:
Trong thí nghiệm giao thoa Y−âng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng với khoảng vân trên màn ảnh thu được lần lượt là 0,48 mm và i2. Xét tại hai điểm A, B trên màn cách nhau một khoảng 34,56 mm là hai vị trí mà cả hai hệ vân đều cho vân sáng tại đó. Trên đoạn AB quan sát được 109 vạch sáng, trong đó có 19 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân. Khoảng vân i2 bằng
Đáp án C
Ta có:
Câu 37:
Bắn hạt α vào hạt nhân nitơ 14N đứng yên, xảy ra phản ứng tạo thành một hạt nhân oxi và một hạt prôtôn. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau, phản ứng thu năng lượng l,21(MeV). Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: và . Động năng hạt α là
Đáp án A
Ta có:
Ta có:
Câu 38:
Trong hiện tượng giao thoa sóng nước hai nguồn kết hợp A, B cách nhau một khoảng a = 20 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha, cùng tần số 50Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là l,5m/s. Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm A, bán kính AB, điểm nằm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường trung trực của AB gần nhất một khoảng là bao nhiêu?
Đáp án B
Bước sóng: ; vì điểm xét dao động với biên độ cực đại nên ta có: ;
Điểm nằm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường trung trực của AB gần nhất, nên ta chọn k = −1 hoặc k = +1.
+ Với k = +1, ta có
Ta tìm được
Khoảng cách từ M đến đường trung trực của AB là
+ Với k = −1, ta có , ta tìm được
Khoảng cách từ M đến đường trung trực của AB là
Câu 39:
Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp AB gồm hai đoạn mạch AM và MB. Đoạn AM gồm R1 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Đoạn MB gồm R2 nối tiếp với tụ C, nếu nối tắt R2 thì UAM = UMB. Còn nếu nối tắt L thì u và i lệch pha nhau . Nếu nối tắt R1 thì hệ số công suất toàn mạch là bao nhiêu?
Đáp án B
Từ suy ra: . Chuẩn hóa số liệu:
Khi nối tắt R2 thì hay
Khi nối tắt L thì hay
Khi nối tắt R1 thì
Câu 40:
Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bàn tụ điện là và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là A. Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại là
Đáp án D
Tần số góc rad/s, suy ra
Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại Q0 đến nửa giá trị cực đại 0,5Q0 là