Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý - Trường THPT Điền Hải

Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý

  • Hocon247

  • 40 câu hỏi

  • 90 phút

  • 51 lượt thi

  • Dễ

Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com

Câu 2: Trắc nghiệm ID: 155129

Gọi c là tốc độ ánh sáng trong chân không, \({{m}_{0}}\) là khối lượng nghỉ của hạt. Theo thuyết tương đối, một hạt có khối lượng động (khối lượng tương đối tính) là m khi chuyển động với vận tốc v thì động năng của nó được xác định là:

Xem đáp án

Theo thuyết tương đối, động năng của hạt: \(K=E-{{E}_{0}}=\left( m-{{m}_{0}} \right){{c}^{2}}\).

\({{E}_{0}}\) là năng lượng nghỉ của hạt.

Câu 3: Trắc nghiệm ID: 155130

Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai?

Xem đáp án

Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

Câu 7: Trắc nghiệm ID: 155134

Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ:

Xem đáp án

Tia X là sóng điện từ, không phải là tia phóng xạ.

Câu 8: Trắc nghiệm ID: 155135

Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiệu ứng quang điện đối với những kim loại nào dưới đây?

Xem đáp án

Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiện tượng quang điện với 4 kim loại: K, Na, Ca và Xe.

Câu 9: Trắc nghiệm ID: 155136

Hình nào dưới đây mô tả đúng sơ đồ mắc đi-ốt bán dẫn với nguồn điện ngoài U khi dòng điện I chạy qua nó theo chiều thuận?

Xem đáp án

Đi-ốt bán dẫn là linh kiện bán dẫn được tạo ra bởi một lớp chuyển tiếp p – n.

Đi-ốt bán dẫn chỉ cho dòng điện chạy qua nó khi miền p được nối với cực dương và miền n được nối với cực âm của nguồn điện ngoài.

Câu 10: Trắc nghiệm ID: 155137

Cho bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím, cam, lục. Chiết suất của thủy tinh có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng nào?

Xem đáp án

Chiết suất của thủy tinh (lăng kính, nước) càng lớn đối với ánh sáng có bước sóng càng nhỏ.

Câu 11: Trắc nghiệm ID: 155138

Theo thứ tự tăng dần về tần số của các sóng vô tuyến, sắp xếp nào đúng?

Xem đáp án

Chú ý, tần số tỉ lệ nghịch với bước sóng, \(f=\frac{c}{\lambda }\).

Câu 12: Trắc nghiệm ID: 155139

Trong quá trình truyền tải điện năng, để giảm công suất hao phí trên đường dây truyền tải n lần thì người ta thường sử dụng biện pháp nào sau đây?

Xem đáp án

Công suất hao phí trên đường dây \(\Delta P=R\frac{{{P}^{2}}}{{{\left( U\cos \varphi  \right)}^{2}}}\).

Do đó, tăng điện áp nơi phát lên \(\sqrt{n}\) lần thì hao phí giảm n lần.

Câu 14: Trắc nghiệm ID: 155141

Hạt nhân \(_{3}^{7}Li\) có khối lượng 7,0144u. Cho khối lượng của prôtôn và nơtron lần lượt là 1,0073u và 1,0087u. Cho biết \(1u{{c}^{2}}=931,5\ MeV\). So sánh về mức độ bền vững của hạt nhân \(_{3}^{7}Li\) với hạt nhân \(_{2}^{4}He\) có độ hụt khối là 0,03032u thì hạt nhân \(_{3}^{7}Li\):

Xem đáp án

Để so sánh mức độ bền vững của các hạt nhân cần xác định năng lượng liên kết riêng của chúng. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

\(\begin{array}{l}
\Delta {m_{Li}} = \left( {Z.{m_p} - N.{m_n}} \right) - {m_{Li}} = \left( {3.1,0073u + 4.1,0087u} \right) - 7,0144u = 0,0423u\\
{\varepsilon _{Li}} = \frac{{0,0423.931,5}}{7} = 5,6\;MeV/nuclon\\
{\varepsilon _{He}} = \frac{{0,03032.931,5}}{4} = 7,06\;MeV/nuclon
\end{array}\)

Hạt Li kém bền vững hơn.

Câu 15: Trắc nghiệm ID: 155142

Giới hạn quang điện của một kim loại là 300 nm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;\ c={{3.10}^{8}}m/s\). Công thoát êlectron của kim loại này là:

Xem đáp án

Công thoát electron xác định bởi \(A=\frac{hc}{{{\lambda }_{0}}}\), thay số ta được \(A=6,{{625.10}^{-19}}J\).

Câu 18: Trắc nghiệm ID: 155145

Một sợi dây đàn hồi 1,2 m có hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng. Không kể hai đầu dây, trên dây còn quan sát được hai điểm mà phần tử dây tại đó đứng yên. Biết sóng truyền trên dây với vận tốc 8 m/s. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là:

Xem đáp án

+ Trên dây có hai điểm đứng yên \(\to \) Sóng dừng xảy ra trên dây với 3 bó sóng.

\(\to 3.\frac{\lambda }{2}=1,2m\Rightarrow \lambda =0,8m\).

+ Chu kỳ của sóng \(T=\frac{\lambda }{v}=\frac{0,8}{8}=0,1s\) nên khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là: \(\Delta t=\frac{T}{2}=0,05s\).

Chú ý: khoảng thời gian giữa n lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng \(\Delta t=\left( n-1 \right)\frac{T}{2}\).

Câu 19: Trắc nghiệm ID: 155146

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng O, kéo con lắc xuống phía dưới, theo phương thẳng đứng thêm 3 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Khi con lắc cách vị trí cân bằng 1 cm, tỉ số giữa thế năng và động năng của hệ dao động là:

Xem đáp án

+ Kéo con lắc theo phương thẳng đứng cho lò xo dãn thêm 3 cm nữa rồi thả nhẹ \(\to \) Con lắc sẽ dao động với biên độ \(A=3cm\).

+ Vị trí cách vị trí cân bằng 1 cm:  \(\left| x \right|=1\Rightarrow \frac{{{W}_{t}}}{{{W}_{\mathsf{}}}}=\frac{{{x}^{2}}}{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}=\frac{{{1}^{2}}}{{{3}^{2}}-{{1}^{2}}}=\frac{1}{8}\).

Câu 21: Trắc nghiệm ID: 155148

Một ống Cu-lít-giơ (ống tia X) đang hoạt động, bỏ qua động năng ban đầu của các êlectron khi bứt ra khỏi catốt. Ban đầu, hiệu điện thế giữa anốt và catốt là U thì tốc độ của êlectron khi đập vào anốt là v. Khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt là 1,5U thì tốc độ của êlectron đập vào anốt thay đổi một lượng là 2020 km/s so với ban đầu. Giá trị của v gần với giá trị nào nhất dưới đây?

Xem đáp án

+ Ban đầu: \(\frac{1}{2}{{m}_{e}}.v_{1}^{2}=\left| e \right|.U\to {{v}_{1}}=\sqrt{\frac{2\left| e \right|U}{{{m}_{e}}}}\).

+ Lúc sau:  \(\frac{1}{2}{{m}_{e}}.v_{2}^{2}=\left| e \right|.1,5U\to {{v}_{2}}=\sqrt{\frac{2\left| e \right|.1,5U}{{{m}_{e}}}}\).

Dễ thấy điện áp tăng thì tốc độ electron tăng, do đó ta có:

\(\frac{{{v}_{2}}}{{{v}_{1}}}=\sqrt{1,5}\to \frac{v+\Delta v}{v}=\sqrt{1,5}\to 1+\frac{\Delta v}{v}=\sqrt{1,5}\Rightarrow v=\frac{{{2020.10}^{3}}}{\sqrt{1,5}-1}\approx {{9.10}^{6}}m/s\).

Câu 22: Trắc nghiệm ID: 155149

Trước một thấu kính người ta đặt một vật phẳng vuông góc với trục chính, cách thấu kính 10 cm. Nhìn qua thấu kính người ta thấy có một ảnh cùng chiều với vật và cao gấp 3 lần vật. Tiêu cự của thấu kính là:

Xem đáp án

+ Vật qua thấu kính cho ảnh cùng chiều, cao gấp 3 lần vật ta có: \(t\left| k \right|=\frac{\overline{A'B'}}{\overline{AB}}=3\).

\(\to \)Ảnh này là ảo qua thấu kính hội tụ, \(k>0.\)

\(\to \left\{ \begin{align} & k=-\frac{d'}{d}=3 \\ & d=10 \\ \end{align} \right.\Rightarrow d'=-3d=-30cm\)

+ Áp dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{d}+\frac{1}{d'}=\frac{1}{f}\to \frac{1}{10}+\frac{1}{-30}=\frac{1}{f}\Rightarrow f=15cm\).

Câu 23: Trắc nghiệm ID: 155150

Để xác định suất điện động E và điện trở trong r của một nguồn điện, một học sinh mắc mạch điện như hình bên (Hình 1), biết \({{R}_{0}}=19\ \Omega \). Đóng khóa K và điều chỉnh con chạy C của biến trở, kết quả đo được mô tả bởi đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của 1/I (nghịch đảo số chỉ của ampe kế A) vào giá trị R của biến trở như hình bên (Hình 2). Giá trị trung bình của Er được xác định bởi thí nghiệm này là:

Xem đáp án

Áp dụng định luật Ôm toàn mạch, ta có: \(I=\frac{E}{{{R}_{0}}+R+r}\to \frac{1}{I}=\frac{{{R}_{0}}+R+r}{E}=\frac{{{R}_{0\ r}}+R}{E}\).

Dựa vào đồ thị:

+ Khi \(R=80\Omega \to \frac{1}{I}=100\to {{R}_{0\ r}}+80=100E\).

+ Khi \(R=40\Omega \to \frac{1}{I}=60\to {{R}_{0\ r}}+40=60E\).

\(\Rightarrow E=1\ V,\ r=1\Omega \).

Câu 24: Trắc nghiệm ID: 155151

Trong không khí, ba điện tích điểm \({{q}_{1}},{{q}_{2}},{{q}_{3}}\) lần lượt được đặt tại ba điểm A, B, C nằm trên cùng một đường thẳng. Biết \(AC=60cm,{{q}_{1}}=4{{q}_{3}}\), lực điện do \({{q}_{1}}\) và \({{q}_{3}}\) tác dụng lên \({{q}_{2}}\) cân bằng nhau. B cách A và C lần lượt là:

Xem đáp án

Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường.

Vì điện tích \({{q}_{2}}\) cân bằng 

\(\begin{array}{l}
 \to \overrightarrow {{F_{12}}}  + \overrightarrow {{F_{32}}}  = 0\\
 \to \left\{ \begin{array}{l}
k.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{r_{12}^2}} = k.\frac{{\left| {{q_3}{q_2}} \right|}}{{r_{32}^2}} \to \frac{{{r_{12}}}}{{{r_{32}}}} = \sqrt {\frac{{{q_1}}}{{{q_3}}}}  = 2\\
{r_{12}} + {r_{32}} = AC = 60cm
\end{array} \right.\\
 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{r_{12}} = 40cm\\
{r_{32}} = 20cm
\end{array} \right.
\end{array}\)

Câu 27: Trắc nghiệm ID: 155154

Một nguồn điện có suất điện động 12 V và điện trở trong \(2\ \Omega \). Nối điện trở R vào hai cực của nguồn điện thành mạch kín thì công suất tiêu thụ trên điện trở R bằng 16 W. Biết giá trị của điện trở \(R>2\ \Omega \). Hiệu suất của nguồn là:

Xem đáp án

Ta có: \(P={{I}^{2}}R={{\left( \frac{E}{R+r} \right)}^{2}}R\).

\(\Rightarrow 16=\frac{{{12}^{2}}}{{{R}^{2}}+4R+4}R\).

\(\Rightarrow {{R}^{2}}-5R+4=0\Rightarrow R=4\ \Omega \) hoặc \(R=1\ \Omega \) (loại).

Hiệu suất của nguồn điện: \(H=\frac{R}{R+r}=66,7%\).

Câu 28: Trắc nghiệm ID: 155155

Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm và phản xạ âm, phát ra âm với công suất P không đổi. Trên tia Ox theo thứ tự có ba điểm A, B, C sao cho \(OC=4OA\). Biết mức cường độ âm tại B là 2B, tổng mức cường độ âm tại A và C là 4B. Nếu \(AB=20\ m\) thì

Xem đáp án

Ta có: \(\frac{{{I}_{0C}}}{{{I}_{0A}}}={{\left( \frac{{{r}_{0A}}}{{{r}_{0C}}} \right)}^{2}}=\frac{1}{16}\Rightarrow {{I}_{0A}}=16{{I}_{0C}}\).

\(\begin{array}{l}
\log \left( {\frac{{{I_{0A}}}}{{{I_0}}}} \right) + \log \left( {\frac{{{I_{0C}}}}{{{I_0}}}} \right) = 4B = 2\log \left( {\frac{{{I_{0B}}}}{{{I_0}}}} \right)\\
 \Leftrightarrow \log \left( {\frac{{{I_{0A}}}}{{{I_0}}}.\frac{{{I_{0C}}}}{{{I_0}}}} \right) = \log \left( {{{\left( {\frac{{{I_{0B}}}}{{{I_0}}}} \right)}^2}} \right)\\
 \Leftrightarrow {I_{0A}}.{I_{0C}} = {\left( {{I_{0B}}} \right)^2}\\
 \Leftrightarrow \frac{{{I_{0A}}}}{{{I_{0B}}}}.\frac{{{I_{0C}}}}{{{I_{0B}}}} = 1\\
 \Leftrightarrow {\left( {\frac{{{r_{OB}}}}{{{r_{OA}}}}} \right)^2}{\left( {\frac{{{r_{OB}}}}{{{r_{OC}}}}} \right)^2} = 1\\
 \Leftrightarrow r_{OB}^2 = {r_{OA}}.{r_{OC}} = O{B^2} = OA.OC = 4O{A^2}\\
 \Rightarrow OB = 2OA \Rightarrow BC = 40m
\end{array}\)

Câu 29: Trắc nghiệm ID: 155156

Dùng hạt có động năng 5,00 MeV bắn vào hạt nhân \(_{7}^{14}N\) đang đứng yên gây ra phản ứng: \(_{2}^{4}He+_{7}^{14}N\to X+_{1}^{1}H\). Phản ứng này thu năng lượng 1,21 MeV và không kèm theo bức xạ gamma. Lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của chúng. Khi hạt nhân X bay ra theo hướng lệch với hướng chuyển động của hạt một góc lớn nhất thì động năng của hạt nhân X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

+ Theo định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

\(Q={{K}_{H}}+{{K}_{X}}-{{K}_{He}}\to {{K}_{H}}+{{K}_{X}}=5-1,21=3,79\ MeV\to {{K}_{H}}=3,79-{{K}_{X}}\).

+ Áp dụng định luật bảo toàn vectơ động lượng: \(\overrightarrow{{{p}_{He}}}=\overrightarrow{{{p}_{H}}}+\overrightarrow{{{p}_{X}}}\)

\(\begin{array}{l}
\cos \alpha  = \frac{{p_{He}^2 + p_X^2 - p_H^2}}{{2{p_{He}}.{p_X}}} = \frac{{2{m_{He}}.{K_{He}} + 2{m_X}.{K_X} - 2{m_H}.{K_H}}}{{2\sqrt {2{m_{He}}.{K_{He}}} .\sqrt {2{m_X}.{K_X}} }}\\
\cos \alpha  = \frac{{4.5 + 17{K_X} - \left( {3,79 - {K_X}} \right)}}{{4\sqrt 5 .\sqrt {17{K_X}} }} = \frac{{16,21 + 18{K_X}}}{{4\sqrt {85} .\sqrt {{K_X}} }} = \frac{{\frac{{16,21}}{{\sqrt {{K_X}} }} + 18\sqrt {{K_X}} }}{{4\sqrt {85} }}
\end{array}\)

Áp dụng BĐT Cosi cho hệ thức \(\left( \frac{16,21}{\sqrt{{{K}_{X}}}}+18\sqrt{{{K}_{X}}} \right)\ge 2\sqrt{16,21.18}\). Nhận thấy \(\cos \alpha \) đạt min thì góc \(\alpha \) đạt max.

Dấu “=” xảy ra \(\Leftrightarrow \frac{16,21}{\sqrt{{{K}_{X}}}}=18\sqrt{{{K}_{X}}}\Rightarrow {{K}_{X}}=0,9006\ MeV\).

Câu 30: Trắc nghiệm ID: 155157

Hai vật \({{M}_{1}}\) và \({{M}_{2}}\) dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ \({{x}_{1}}\) của \({{M}_{1}}\) và vận tốc \({{v}_{2}}\) của \({{M}_{2}}\) theo thời gian t. Hai dao động của \({{M}_{2}}\) và \({{M}_{1}}\) lệch pha nhau:

Xem đáp án

Dựa vào đồ thị ta có: 

 Tại \(t = 0,\left\{ \begin{array}{l}
{x_1} = \frac{{{A_1}}}{2}\\
{v_1} > 0
\end{array} \right. \to {\varphi _1} = \frac{{ - \pi }}{3}\)

\({{v}_{2}}=\frac{{{v}_{2\max }}}{2}\) và đang giảm tức là \({{\varphi }_{v2}}=\frac{\pi }{3}\) mà \({{\varphi }_{v2}}-{{\varphi }_{2}}=\frac{\pi }{2}\to {{\varphi }_{2}}=-\frac{\pi }{6}\to \Delta \varphi =\frac{\pi }{6}\).

Câu 31: Trắc nghiệm ID: 155158

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng \(\lambda \) biến thiên liên tục trong khoảng từ 400 nm đến 760 nm. Tại điểm M trên màn quan sát chỉ có một bức xạ cho vân sáng và hai bức xạ có bước sóng \({{\lambda }_{1}}\) và \({{\lambda }_{2}}\left( {{\lambda }_{1}}<{{\lambda }_{2}} \right)\) cho vân tối. Giá trị nhỏ nhất của \({{\lambda }_{2}}\) có thể là:

Xem đáp án

Tại M có vân tối trùng với 1 vân sáng nên: \({{x}_{M}}=\left( {{k}_{t}}+0,5 \right)\frac{{{\lambda }_{t}}D}{a}={{k}_{s}}\frac{{{\lambda }_{s}}D}{a}\ \ \left( 1 \right)\)

Để bức xạ cho vân tối \({{\lambda }_{2}}\) có giá trị nhỏ nhất thì vân sáng phải có bước sóng lớn nhất tức là \({{\lambda }_{s}}=760nm\ \left( 1 \right)\). Suy ra \({{\lambda }_{t}}=\frac{{{k}_{s}}.760}{{{k}_{t}}+0,5}\ \ \left( 2 \right)\).

Dùng Mode 7 của máy tính, ta xét (2) ứng với lần lượt \({{k}_{s}}=1,2,3,4...\)

Thấy rằng, \({{k}_{s}}=2\) thì \({{k}_{t}}\) có 2 giá trị là \({{k}_{t}}=2\) và \({{k}_{t}}=3\) thỏa mãn yêu cầu đề bài.

Suy ra bước sóng của bức xạ \({{\lambda }_{2}}\) là \({{\lambda }_{2}}=\frac{2.760}{2+0,5}=608nm\).

Câu 32: Trắc nghiệm ID: 155159

Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện gồm 8 tổ máy đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Giờ cao điểm cần cả 8 tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 70%. Coi điện áp hiệu dụng ở nhà máy không đổi, hệ số công suất của mạch điện bằng 1, công suất phát điện của các tổ máy khi hoạt động là không đổi và như nhau. Khi công suất tiêu thụ điện ở nơi tiêu thụ giảm còn 72,5% so với giờ cao điểm thì cần bao nhiêu tổ máy hoạt động?

Xem đáp án

Gọi công suất của mỗi tổ máy là \({{P}_{0}}\).

+ Ban đầu, ở giờ cao điểm:

Công suất phát đi \({{P}_{1}}=8{{P}_{0}}\);

Công suất tiêu thụ: \({{P}_{tt1}}=0,7{{P}_{1}}\).

Công suất hao phí: \({{P}_{hp1}}=I_{1}^{2}R=\frac{P_{1}^{2}}{{{U}^{2}}}R=0,3{{P}_{1}}\to \frac{R}{{{U}^{2}}}=\frac{0,3}{{{P}_{1}}}\).

+ Khi công suất tiêu thụ giảm còn 72,5% so với lúc cao điểm: \({{P}_{tt2}}=0,725{{P}_{tt1}}=0,725.0,7.{{P}_{1}}=0,5075{{P}_{1}}\).

Công suất của máy phát lúc này: \({{P}_{2}}={{P}_{tt2}}+{{P}_{hp2}}=0,5075{{P}_{1}}+\frac{P_{2}^{2}}{{{U}^{2}}}R\to {{P}_{2}}=0,5075{{P}_{1}}+P_{2}^{2}.\frac{0,3}{{{P}_{1}}}\)

\( \Rightarrow 0,3.{\left( {\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}}} \right)^2} - \frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} + 0,5075 = 0\)

Giải được:

\(\left\{ \begin{array}{l}
\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = 2,71\left( {KTM} \right)\;do\;{P_2} < {P_1}\\
\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = 0,62\left( {KTM} \right) \to {P_2} \approx 0,62{P_1} \approx 4,96{P_0}
\end{array} \right.\)

Câu 33: Trắc nghiệm ID: 155160

Một vật dao động điều hòa với \(A=10cm\), gia tốc của vật bằng không tại hai thời điểm liên tiếp là \({{t}_{1}}=41/16s\) và \({{t}_{2}}=45/16s\). Biết tại thời điểm \(t=0\) vật đang chuyển động về biên dương. Thời điểm vật qua vị trí \(x=5cm\) lần thứ 2020 là:

Xem đáp án

Hai thời điểm gia tốc liên tiếp bằng 0 là: \(\frac{T}{2}=\frac{45}{16}-\frac{41}{16}\Rightarrow T=0,5s\).

\(\to \omega =4\pi \ rad/s\).

Từ \(t=0\) đến \({{t}_{1}}\), vật quay góc \(=4\pi .\frac{41}{16}=\frac{41}{4}\pi \Leftrightarrow 5T+\frac{1}{8}\).

 Từ \({{t}_{1}}\) lùi lại 5 vòng và lùi thêm góc \(\frac{\pi }{4}\) ta xác định được thời điểm đầu tiên của vật (đang chuyển động về biên dương).

\(\to {{x}_{0}}=-5\sqrt{2}\ cm\) theo chiều dương.

Một chu kỳ vật qua \(x=5cm\) hai lần, tách  \(2020=1009T+2\)

\(\Delta t=1009T+{{t}_{0}}=1009T+\frac{T}{8}+\frac{T}{12}+2\frac{T}{6}=504,77s\).

Câu 34: Trắc nghiệm ID: 155161

Chất phóng xạ Poloni \(_{84}^{210}Pb\) phát ra tia \(\alpha \) và biến đổi thành chì \(_{82}^{206}Pb\). Gọi chu kì bán rã của Poloni là T. Ban đầu \(\left( t=0 \right)\) có một mẫu \(_{84}^{210}Po\) nguyên chất. Trong khoảng thời gian từ \(t=0\) đến \(t=2T\) có 63 mg \(_{84}^{210}Po\) trong mẫu bị phân rã. Lấy khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị u bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó. Trong khoảng thời gian từ \(t=2T\) đến \(t=3T\), lượng \(_{82}^{206}Pb\) được tạo thành trong mẫu có khối lượng là:

Xem đáp án

Gọi \({{m}_{0}}\) là khối lượng ban đầu của Po.

+ Sau thời gian \({{t}_{1}}=2T\):

Khối lượng Po bị phân rã: \(\Delta {{m}_{Po1}}={{m}_{0}}\left( 1-{{2}^{\frac{-{{t}_{1}}}{T}}} \right)=\frac{3{{m}_{0}}}{4}\to {{m}_{0}}=84mg\).

Khối lượng Po còn lại: \(\Delta {{m}_{Po1}}=21mg\).

Khối lượng Pb sinh ra: \(\frac{{{m}_{Pb1}}}{{{m}_{Po1}}}=\frac{{{A}_{Pb}}}{{{A}_{Po}}}\left( {{2}^{\frac{{{t}_{1}}}{T}}}-1 \right)=\frac{206}{210}.\left( {{2}^{2}}-1 \right)=\frac{103}{35}\to {{m}_{Pb1}}=61,8mg\).

+ Sau thời gian \({{t}_{2}}=3T\)

Khối lượng Po còn lại: \({{m}_{Po2}}={{m}_{0}}{{.2}^{\frac{-{{t}_{2}}}{T}}}={{m}_{0}}{{.2}^{-3}}=10,5mg\).

Khối lượng Pb sinh ra: \(\frac{{{m}_{Pb2}}}{{{m}_{Po2}}}=\frac{{{A}_{Pb}}}{{{A}_{Po}}}\left( {{2}^{\frac{{{t}_{2}}}{T}}}-1 \right)=\frac{206}{210}.\left( {{2}^{3}}-1 \right)=\frac{103}{15}\to {{m}_{Pb2}}=72,1mg\).

\(\Rightarrow \)Từ \(t=2T\) đến \(t=3T\), lượng Pb được tạo thành trong mẫu có khối lượng là: \(72,1-61,8=10,3mg\)

Câu 35: Trắc nghiệm ID: 155162

Đặt điện áp \({{u}_{AB}}=30\cos \left( 100\pi t \right)\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi \(C={{C}_{0}}\) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MN đạt giá trị cực đại và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN là \(30\sqrt{2}\ V\). Khi \(C=0,5{{C}_{0}}\) thì biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là:

Xem đáp án

+ Khi \(C={{C}_{0}}:\ {{U}_{MN}}\left( {{U}_{L}} \right)\) đạt max \(\to \) cộng hưởng.

Khi đó ta có \({{U}_{R}}=U=15\sqrt{2}\ V;{{Z}_{L}}={{Z}_{{{C}_{0}}}}\).

Có: \({{U}_{AN}}=\sqrt{U_{R}^{2}+U_{L}^{2}}\to {{U}_{L}}=\sqrt{U_{AN}^{2}-U_{R}^{2}}=15\sqrt{6}\ V\Rightarrow \frac{{{Z}_{L}}}{R}=\frac{{{U}_{L}}}{{{U}_{R}}}=\sqrt{3}\).

+ Khi \(C=0,5{{C}_{0}}:\ {{Z}_{C}}'=2{{Z}_{{{C}_{0}}}}=2{{Z}_{L}}\).

\(\begin{array}{l}
 \to Z' = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}^\prime } \right)}^2}}  = \sqrt {{{\left( {\frac{{{Z_L}}}{{\sqrt 3 }}} \right)}^2} + {{\left( {{Z_L} - 2{Z_L}} \right)}^2}}  = \frac{2}{{\sqrt 3 }}{Z_L}\\
\frac{U}{{Z'}} = \frac{{{U_L}}}{{{Z_L}}} \to {U_L} = \frac{{{Z_L}}}{{Z'}}.U = \frac{{15\sqrt 6 }}{2}V \to {U_{0L}} = 15\sqrt 3 \;V\\
\tan \varphi  = \frac{{{Z_L} - {Z_C}^\prime }}{R} = \frac{{{Z_L} - 2{Z_L}}}{{{Z_L}/\sqrt 3 }} =  - \sqrt 3  \to \varphi  = \frac{{ - \pi }}{3} \to {\varphi _i} = {\varphi _u} - \varphi  = \frac{\pi }{3} \to {\varphi _i} + \frac{\pi }{2} = \frac{{5\pi }}{6}\\
 \Rightarrow {u_{MN}} = 15\sqrt 3 \cos \left( {100\pi t + \frac{{5\pi }}{6}} \right)\left( V \right)
\end{array}\)

Câu 36: Trắc nghiệm ID: 155163

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m có khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục, lò xo có \(k=40N/m\). Vật M có khối lượng 300 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát \(\mu =0,2\). Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy \(g=10m/{{s}^{2}}\). Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là:

Xem đáp án

Lực ma sát tác dụng lên vật m: \({{F}_{ms}}=\mu .N=0,2.0,3=0,06\ N\).

Khi vật m dao động sang trái (như hình vẽ), do dây không dãn nên vật M gây lực ma sát (hướng sang phải) tác dụng lên vật m làm VTCB của vật m thay đổi một đoạn: \(O{{O}_{1}}=\frac{{{F}_{ms}}}{k}=0,015m=1,5cm\) (O là vị trí CB ban đầu, lò xo không biến dạng, \({{O}_{1}}\) là vị trí cân bằng mới).

+ Vật m chuyển động từ \({{A}_{1}}\) tới \({{A}_{1}}'\) (dây căng, có lực ma sát):  \({{T}_{1}}=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=\frac{\pi }{10}s;\ {{A}_{1}}=3cm\).

+ Vật chuyển động từ \({{A}_{1}}'\to {{O}_{1}}\to O\) (dây không dãn, hệ vật gồm cả m và M cùng chuyển động): \({{T}_{2}}=2\pi \sqrt{\frac{m+M}{k}}=\frac{\pi }{5}s;\ {{A}_{2}}=1,5cm\).

Quãng đường chuyển động của vật m: \(s=2{{A}_{1}}+3{{A}_{2}}=10,5cm\).

Thời gian chuyển động của vật m: \(t=\frac{{{T}_{1}}}{2}+\frac{3{{T}_{2}}}{4}=\frac{\pi }{5}s\).

\(\to \)Vận tốc trung bình của vật m: \({{v}_{TB}}=\frac{s}{t}\approx 16,71\ cm/s\).

Câu 37: Trắc nghiệm ID: 155164

Ở mặt nước, một nguồn sóng đặt tại O dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng \(\lambda \). M và N là hai điểm ở mặt nước sao cho \(OM=6\lambda ,ON=8\lambda \) và OM vuông góc với ON. Trên đoạn thẳng MN, số điểm mà tại đó các phần tử nước dao động ngược pha với dao động tại nguồn O là:

Xem đáp án

\(MN=\sqrt{O{{M}^{2}}+O{{N}^{2}}}=10\lambda \).

Từ O hạ OH vuông góc với MN:

\(\frac{1}{O{{H}^{2}}}=\frac{1}{O{{M}^{2}}}+\frac{1}{O{{N}^{2}}}\to OH=4,8\lambda \).

Điều kiện dao động ngược pha với O: \(d=\left( k+0,5 \right)\lambda \).

+ Trên đoạn MH: \(4,8\lambda \le d\le 6\lambda \to 4,3\le k\le 5,5\to k=5\).

+ Trên đoạn NH (không tính H): \(4,8\lambda <d\le 8\lambda \to 4,3\le k\le 7,5\to k=5,6,7\).

\(\Rightarrow \)Số điểm dao động ngược pha trên đoạn MN là 4 điểm.

Câu 38: Trắc nghiệm ID: 155165

Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \left( \omega t \right)\) (\({{U}_{0}}\) và \(\omega \) có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó tụ điện có điện dung C thay đổi được. Biết \(R=5r\), cảm kháng của cuộn dây \({{Z}_{L}}=4r\) và \(LC{{\omega }^{2}}>1\). Khi \(C={{C}_{0}}\) và \(C=0,5{{C}_{0}}\) khi thì điện áp giữa hai đầu M, B có biểu thức tương ứng là \({{u}_{1}}={{U}_{01}}\cos \left( \omega t+\varphi  \right)\) và \({{u}_{2}}={{U}_{02}}\cos \left( \omega t+\varphi  \right)\) (\({{U}_{01}}\) và \({{U}_{02}}\) có giá trị dương). Giá trị của \(\varphi \) là:

Xem đáp án

Khi \(C={{C}_{0}}\) và \(C=0,5{{C}_{0}}\) khi thì điện áp giữa hai đầu M, B cùng pha với nhau.

Khi đó ta có: \(\varphi ={{\varphi }_{\left( {{u}_{rLC}}-i \right)}}-{{\varphi }_{\left( u-i \right)}}\) (vẽ giản đồ vectơ).

\(\tan {{\varphi }_{\left( {{u}_{rLC}}-i \right)}}=\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{r};\tan {{\varphi }_{\left( u-i \right)}}=\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R+r}\).

Có \(\tan \left( a-b \right)=\frac{\tan a-\tan b}{1+\tan a.\tan b}\to \tan \varphi =\frac{\tan {{\varphi }_{\left( {{u}_{rLC}}-i \right)}}-\tan {{\varphi }_{\left( u-i \right)}}}{1+\tan {{\varphi }_{\left( {{u}_{rLC}}-i \right)}}.\tan {{\varphi }_{\left( u-i \right)}}}\)

\(\Rightarrow \frac{\frac{4r-{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{r}-\frac{4r-{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{6r}}{1+\frac{4r-{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{r}.\frac{4r-{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{6r}}=\frac{\frac{4r-2{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{r}-\frac{4r-2{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{6r}}{1+\frac{4r-2{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{r}.\frac{4r-2{{Z}_{{{C}_{0}}}}}{6r}}\).

Chuẩn hóa chọn \(r=1\to {{Z}_{{{C}_{0}}}}=1\to \tan \varphi =1\to \varphi =\frac{\pi }{4}\approx 0,7854\ rad\).

Câu 39: Trắc nghiệm ID: 155166

Trên đoạn AB giao thoa tại mặt nước có 9 vị trí mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại. C và D là hai điểm ở mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. M là một điểm thuộc cạnh CD và nằm trên vân cực đại giao thoa bậc nhất \(\left( MA-MB=\lambda  \right)\). Biết phần tử tại M dao động ngược pha với các nguồn. Độ dài AB gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

 Gọi \(AB=L\), vì trên AB có 9 cực đại nên \(4\lambda <L<5\lambda \).

\(AN=NB=\frac{\sqrt{5}}{2}L\to 2\sqrt{5}\lambda <AN<\frac{5\sqrt{5}}{2}\lambda \).

Có \(\left\{ \begin{array}{l}
MA = {d_1} > AN > 4,47\lambda \\
MB = {d_2} < AN < 5,6\lambda \\
{d_1} - {d_2} = \lambda \\
MA,MB > ON > 4\lambda 
\end{array} \right.\)

Vì M là cực đại và ngược pha với nguồn nên dao động tại M do A và B truyền đến phải cùng pha nhau và ngược pha với nguồn.

Từ đó ta có bảng giá trị sau:

\({{d}_{1}}\)

\(5,5\lambda \)

\(6,5\lambda \)

\({{d}_{2}}\)

\(4,5\lambda \)

\(5,5\lambda \)

Ta có: \(AB=AH+HB\to \sqrt{d_{1}^{2}-{{L}^{2}}}+\sqrt{d_{2}^{2}-{{L}^{2}}}=1\).

TH1: \({{d}_{1}}=5,5\lambda ;{{d}_{2}}=4,5\lambda \to L\approx 4,377\lambda \).

TH2: \({{d}_{1}}=6,5\lambda ;{{d}_{2}}=5,5\lambda \to L\approx 5,289\lambda \) (loại).

Câu 40: Trắc nghiệm ID: 155167

Mạch điện gồm tải Z nối tiếp với điện trở R rồi nối với nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng \({{U}_{1}}\). Khi đó, điện áp hiệu dụng trên tải là \({{U}_{2}}\), hệ số công suất trên tải là 0,6 và hệ số công suất toàn mạch là 0,8. Thay bằng nguồn điện xoay chiều khác tần số có điện áp hiệu dụng là \(k{{U}_{1}}\) thì công suất tiêu thụ trên R giảm 100 lần nhưng công suất tiêu thụ trên tải Z không đổi và hệ số công suất của tải Z cũng không đổi. Giá trị của k là:

Xem đáp án

+ Xét mạch ban đầu:

\(\begin{array}{l}
{U_1}I\cos {\varphi _1} = {I^2}R + {U_2}I\cos {\varphi _2}\\
 \Leftrightarrow {U_1}\cos {\varphi _1} = IR + {U_2}\cos {\varphi _2}\\
 \Leftrightarrow {U_1}.0,8 = \frac{{{U_2}}}{4} + 0,6{U_2} \Rightarrow {U_1} = 1,0625{U_2}
\end{array}\)

+ Xét mạch lúc sau: Do công suất trên R giảm 100 lần:

\(\begin{array}{l}
 \Rightarrow I' = \frac{I}{{10}};{U_2}^\prime  = 10{U_2};\Delta U' = \frac{{\Delta U}}{{10}} = \frac{{{U_2}^\prime }}{{400}}\\
{U_1}^2 = \Delta {U^2} + {U_2}^2 + 2.\Delta U'.{U_2}^\prime .\cos {\varphi _2}\\
 \Rightarrow {U_1}^\prime  = 1,0015{U_2}^\prime  = 10,015{U_2} \Rightarrow {U_1}^\prime  = 9,426{U_1}
\end{array}\)

Vậy \(k=9,426\).

Bắt đầu thi để xem toàn bộ câu hỏi trong đề

📝 Đề thi liên quan

Xem thêm »
Xem thêm »

❓ Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »