Đề minh họa thi Trung học Phổ thông Quốc gia môn Vật lý - Đề 61 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề minh họa thi Trung học Phổ thông Quốc gia môn Vật lý - Đề 61 (Có đáp án)

1. ĐỀ MINH HỌA LẦN Câu 1: Hai vật nhỏ có khối lượng m 1 = 0,4 kg và m2 = 1,2 kg được gắn vào hai đầu một lò xo nhẹ có độ cứng k = 80 N/m. Giữ hai vật ở vị trí sao cho lò xo có phương thẳng đứng và không biến dạng; đồng thời vật m 2 ở đầu dưới của lò xo cách mặt bàn nằm ngang một đoạn H (xem hình vẽ). Thả đồng thời hai vật để chúng rơi tự do, sau khi 2 chạm mặt bàn thì m2 dừng lại và nằm yên trên bàn. Lấy g = 10 m/s . Để sau đó m2 không bị nhấc lên khỏi mặt bàn thì giá trị lớn nhất của H là A. 40,0 cm B. 37,5 cm C. 22,5 cm D. 60,0 cm Câu 2 Một lò xo nhẹ, có độ cứng k = 100 N/m được treo vào một điểm cố định, đầu dưới treo vật có khối lượng m = 400 g. Giữ vật ở vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa dọc theo trục của lò xo. Chọn trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc buông vật. Tại thời điểm t = 0,2 s, một lực thẳng đứng, cường độ biến thiên theo thời gian biểu diễn như đồ thị hình vẽ, tác dụng vào vật. Biết điểm treo chỉ chịu được lực kéo tối đa có độ lớn 20 N. Tại thời điểm lò xo bắt đầu rời điểm treo, tốc độ của vật là A. 20 2 cm/s B. 9 cm/s C. 20π cm/s D. 40π cm/s Câu 3 Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m, vật nặng có khối lượng 400 g, được treo vào trần của một thang máy. Vật nặng đang đứng yên ở vị trí cân bằng thì thang máy đột ngột chuyển động nhanh dần đều lên trên với gia tốc 5 m/s2 và sau 0,35 s thang máy bắt đầu chuyển động thẳng đều. Lấy π2 = 10; g = 10 m/s2. Biên độ dao động của vật khi thang máy chuyển động thẳng đều gần giá trị nào nhất sau đây? A. 3 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 4 cm Câu 4 Một con lắc đơn gồm viên bi nhỏ tích điện q, chiều dài dây treo 2 m. Treo con lắc trong điện trường đều có véctơ cường độ điện trường nằm ngang. Khi cân bằng dây treo lệch so với phương thẳng đứng một góc 0,08 rad. Lấy g = 10 m/s2. Nếu đột ngột đổi chiều điện trường thì tốc độ cực đại của vật gần giá trị nào nhất sau đây? A. 45 cm/s B. 22 cm/s C. 72 cm/s D. 20 cm/s Câu 5 Một chất điểm đang dao động điều hòa với chu kì 1 s. Tại thời điểm t = 1/3 s, chất điểm cách biên âm là 4 2 cm và vận tốc đang tăng. Đến thời điểm t s, chất điểm đổi chiều chuyển động lần thứ hai. Vận tốc của chất 3 điểm tại thời điểm t = 2018,75 s có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây? A. 22 cm/s B. -25 cm/s C. 25 cm/s D. -22 cm/s 2 2 Câu 6 Ba dao động điều hòa có biểu thức x 1 = Acosωt; x2 Acos t ;x3 Acos t . Ở thời điểm 3 3 mà x1 = 10 cm thì |x2 - x3| = 10 cm. Giá trị A gần giá trị nào nhất sau đây? A. 11 cm B. 12 cm C. 13 cm D. 14 cm Câu 7 Trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp tại A và B cách nhau 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình: uA = 3cos4πt (cm) và uB = 4cos4πt (cm). Điểm M thuộc đoạn AB, cách trung điểm I của AB một đoạn nhỏ nhất là 1,5 cm dao động với biên độ cực tiểu. Trên đoạn AB, khoảng cách giữa hai điểm xa nhất có biên độ 7 cm là A. 15 cm B. 19 cm C. 16 cm D. 18 cm Page 1 of 24
2. Câu 8 Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi với biên độ tại bụng là 0,1875λ (với λ là bước sóng). Gọi M và N là hai điểm bụng liên tiếp. Giá trị lớn nhất của MN là A. 0,5λ B. 0,75λ C. 0,534λ D. 0,625λ Câu 9 Sóng âm khi truyền trong chất lỏng hoặc chất khí, phương dao động của các phần tử của môi trường do sóng truyền qua gây ra A. là phương nằm ngang. B. là phương thẳng đứng. C. trùng với phương truyền sóng. D. vuông góc với phương truyền sóng. Câu 10 Một sóng cơ truyền dọc theo chiều dương của trục Ox trên một sợi dây đàn hồi rất dài với chu kì 6 s. Hình vẽ là hình ảnh sợi dây ở thời điểm t 1 = 0 và t2 = 1,75 s. Nếu d2 – d1 = 3 cm thì tỉ số tốc độ cực đại của một điểm trên dây và tốc độ truyền sóng là 5 5 3 A. 2π B. C. D. 3 8 4 Câu 11 Sóng dừng trên dây có tần số 20 Hz, tốc độ truyền sóng 1,6 m/s. Điểm N là một nút sóng, C và D là 32 hai vị trí cân bằng của hai phần tử trên dây nằm hai bên N và cách N lần lượt 9 cm và cm. Tại thời điểm t 1, li 3 9 độ của phần tử D là 3 cm thì li độ của điểm C ở thời điểm t s gần giá trị nào nhất sau đây? 1 40 A. -1,73 cm/s B. 1,73 cm/s C. 1,41 cm/s D. -1,41 cm/s Câu 12 Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AB gồm biến trở R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên nó bằng một phần tư công suất tiêu thụ cực đại. Lúc này, điện áp u lệch pha so với dòng điện là A. B. C. 0,08π D. 0,04π 3 6 Câu 13 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AB gồm tụ điện có điện 400 0,25 dung C F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H . Tại thời điểm t, điện áp tức thời trên C là 120 V 3 thì điện áp tức thời trên AB là A. 160 V B. 80 V C. -80 V D. -160 V Câu 14 Đặt điện áp u = 100 2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm: 1 điện trở R, cuộn cảm thuần L, tụ điện có điện dung C 1 và tụ điện có điện dung C mF . Khóa K mắc song 2 6 song với tụ C 2. Khi K đóng cũng như khi K mở dòng hiệu dụng trong mạch đều là 2 A và điện áp hiệu dụng trên đoạn chứa R, L đều bằng 805 V. Giá trị của C1 bằng A. 12C2 B. 1,2C2 C. 6C2 D. 0,6C2 Câu 15 Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉ C để điện áp hiệu dụng trên C cực đại, khi đó điện áp tức thời cực đại trên đoạn chứa RL là 84,5 V. Ở thời điểm mà điện áp tức thời trên C là 202,8 V và điện áp tức thời trên L là -30 V thì điện áp tức thời trên R có độ lớn là A. 50 V B. 30 V C. 40 V D. 60 V Câu 16 Đặt điện áp u = U 2cosωt (V) (U, không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C sao cho R 2C < 2L. Page 2 of 24
3. 2U Khi ω thay đổi điện áp hiệu dụng trên L cực đại bằng . Khi ω = ω 1 hoặc ω = ω 2 > ω1 thì hệ số công suất của 3 2 mạch AB bằng nhau và bằng k. Nếu 3(ω1 + ω2) = 16ω1ω2 thì k gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,56 B. 0,95 C. 0,65 D. 0,72 Câu 17 Đặt điện áp u = 100 2 cosωt (V) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C. Khi ω = 473 rad/s thì UC = 110 V và khi ω = 2103 rad/s thì UL = 110 V. Lấy L và C ra khỏi mạch, dùng nguồn điện một chiều tích cho tụ một điện lượng 1 μC rồi nối với L để trong mạch có dao động điện từ tự do với dòng điện cực đại trong mạch là I0. Tính I0. A. 0,898 mA B. 0,997 mA C. 1,895 mA D. 1,275 mA Câu 18 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, có tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây không thuần cảm và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp hiệu dụng trên C có cùng 0 giá trị khi C = C1 và khi C = C2. Khi C = C1 thì dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp trên đoạn AB là 60 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là U 1. Khi C = C2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là U 2 = U1 – 160 V. Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện cực đại, khi đó hệ số công suất của đoạn mạch AB gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,62 B. 0,26 C. 0,78 D. 0,99 Câu 19 Đặt điện áp u = 220 2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa biến trở R và đoạn MB chứa cuộn cảm nối tiếp tụ điện. Khi R = R 1 thì điện áp trên MB lệch pha π/6 so với dòng điện trong mạch. Khi R = R2 thì công suất tiêu thụ trên biến trở giống như khi R = R1 nhưng điện áp hiệu dụng trên MB tăng 3 lần. Điện áp hiệu dụng trên MB khi R = R1 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 78 V B. 90 V C. 83 V D. 127 V Câu 20 Một sóng điện từ lan truyền trong chân không với bước sóng 300 m, cường độ điện trường cực đại là E0 và cảm ứng từ cực đại là B 0. Trên một phương truyền sóng có hai điểm M và N cách nhau 75 m (điểm N xa nguồn hơn so với điểm M). Biết tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không là 3.10 8 m/s. Tại thời điểm t, cảm ứng từ tại M có giá trị B 0/2 và đang tăng. Hỏi sau khoảng thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì cường độ điện trường E tại N có độ lớn là 0 ? 2 1 1 1 1 A. μs B. μs C. μs D. μs 4 6 3 12 Câu 21 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe I-âng thực hiện đồng thời với ba bức xạ có bước sóng lần lượt là: λ1 = 0,45 μm, λ2 = 0,54 μm và λ3 = 0,6 μm. Trên màn quan sát có ba điểm liên tiếp M, N và P có vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm. Trên đoạn MP, số vạch sáng không phải màu đơn sắc là A. 9 B. 6 C. 7 D. 8 Câu 22 Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng. Lần thứ nhất, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc: λ 1 = 560 nm và λ2 (với 670 nm ≤ λ2 ≤ 740 nm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 6 vân sáng λ2. Lần thứ hai, nguồn sáng phát đồng thời ba bức xạ đơn sắc: λ 1, 72 λ2 và  . Khi đó trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm 3 12 có bao nhiêu vạch sáng đơn sắc? A. 25 B. 23 C. 21 D. 19 Câu 23 Thực hiện thí nghiệm I-âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất là 1/7 m thì M chuyến thành vân tối. Dịch thêm một đoạn nhỏ nhất 0,6 m thì M lại là vân tối. Tính khoảng cách hai khe đến màn ảnh khi chưa dịch chuyển. A. 2 m B. 1 m C. 1,8 m D. 1,5 m Câu 24 Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là Page 3 of 24
4. A. 0,64 μm B. 0,50 μm C. 0,45 μm D. 0,48 μm 2 Câu 25 Năng lượng ở trạng thái dừng của nguyên tử hidro tính theo công thức E n = -13,6/n (eV) với n = 1, 2, 3, Một đám khí hidro đang ở trạng thái cơ bản được kích thích lên trạng thái dừng mà động lượng của electron giảm đi 3 lần. Bước sóng nhỏ nhất trong các bức xạ mà đám khí đó có thể phát ra là A. 103 nm B. 203 nm C. 422 nm D. 230 nm Câu 26 Một hạt nhân X tự phóng xạ ra tia bêta với chu kì bán rã T và biến đổi thành hạt nhân Y. Tại thời điểm t người ta khảo sát thấy tỉ số khối lượng hạt nhân Y và X bằng a. Sau đó tại thời điểm t + T tỉ số trên xấp xỉ bằng A. a+ 1 B. a + 2 C. 2a- 1 D. 2a + 1 Câu 27 Một lượng phóng xạ 22 Na có 10 7 nguyên tử đặt cách màn huỳnh quang một khoảng 1 cm, màn có diện tích 10 cm2. Biết chu kì bán rã của 22 Na là 2,6 năm, coi một năm có 365 ngày. Cứ một nguyên tử phân rã tạo ra một hạt phóng xạ  và mỗi hạt phóng xạ đập vào màn huỳnh quang phát ra một chấm sáng. Xác định số chấm sáng trên màn sau 10 phút. A. 58 B. 15 C. 40 D. 156 Câu 28 Một thanh ebônit khi cọ xát với tấm dạ (cả hai không mang điện cô lập với các vật khác) thì thu được điện tích -3.10-8 C. Tấm dạ sẽ có điện tích A. -3.10-8 C B. -1,5.10-8 C C. 3.10-8 C D. 0 Câu 29 Tính lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân trong nguyên tử heli với một êlecron trong vỏ nguyên tử. Cho rằng electron này nằm cách hạt nhân 2,94.10-11 m. A. 0,533 μN B. 5,33 μN C. 0,625 μN D. 6,25 μN Câu 30 Cho mạch điện như hình vẽ. Đèn dây tóc Đ ghi 12 V – 6 W. Nguồn điện có suất điện động 15 V, có điện trở trong 1 Ω và R1 = 4,8 Ω. Biến trở Rb có giá trị trong khoảng từ 0 đến 144 Ω. Các tụ điện có điện dung C 1 = 2 μF; C2 = 3 μF. Coi điện trở của đèn Đ không thay đổi. Cho N di chuyển đều từ đầu A đến đầu B của biến trở trong thời gian t = 5 s. Trong khoảng thời gian đó, cường độ dòng điện tức thời qua ampe kế là A. 2 μA chiều M đến N. B. 2 μA chiều N đến M. C. 14,4 μA chiều N đến M.D 14,4 μA chiều M đến N. Câu 31 Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động E = 6,6 V, điện trở trong r = 0,12 Ω; bóng đèn Đ 1 loại 6 V - 3 W; bóng đèn Đ2 loại 2,5 V - 1,25 W. Coi điện trở của bóng đèn không thay đổi. Điều chỉnh R1 và R2 để cho các bóng đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường. Giá trị của (R1 + R2) là A. 7,48 Ω B. 6,48 Ω C. 7,88 Ω D. 7,25 Ω. Câu 32 Khi mắc điện trở R 1 = 500 Ω vào hai cực của một pin mặt trời thì hiệu điện thế mạch ngoài là U 1 = 0,10 V. Nếu thay điện trở R 1 bằng điện trở R 2 =1000 Ω thì hiệu điện thế mạch ngoài bây giờ là U 2 = 0,15 V. Diện tích của pin là S = 5 cm2 và nó nhận được năng lượng ánh sáng với công suất trên mỗi xentimet vuông diện tích là 2 w = 2 mW/cm . Tính hiệu suất của pin khi chuyển từ năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng ở điện trở ngoài R 3 = 2000 Ω. A. 0,2% B. 0,275% C. 0,475% D. 0,225% Page 4 of 24
5. Câu 33 Một bộ nguồn điện gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song; mỗi pin có suất điện động 0,9 V và điện trở trong 0,6 Ω. Một bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 có điện trở 1,82 Ω được mắc vào hai cực của bộ nguồn nói trên. Anôt của bình điện phân bằng đồng. Biết Cu có A = 64; n = 2. Tính khối lượng đồng bám vào catôt của bình trong thời gian 50 phút. A. 2,8 g B. 2,4 g C. 2,6 g D. 1,34 g Câu 34 Một đoạn dây đồng CD chiều dài ℓ, có khối lượng m được treo ở hai đầu bằng hai sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang, tại nơi có gia tốc trọng trường g. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ B và các đường sức từ là những đường thẳng đứng hướng lên. Cho dòng điện qua dây CD có cường độ I sao cho BIℓ = 2mg thì dây treo lệch so với phương thẳng đứng một góc gần góc nào nhất sau đây? A. 450 B. 850 C. 250 D. 630 Câu 35 Hai dây đẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí cách nhau một đoạn d = 12 cm có các dòng điện cùng chiều I1 = I2 = 10 A chạy qua. Một điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn x = 10 cm. Tính độ lớn cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn gây ra tại điểm M. A. 5.10-6 T B. 4.10-6 T C. 8.10-5 T D. 3,2.10-5 T Câu 36 Khung dây dẫn phẳng ABCD nằm trong mặt phẳng hình vẽ, trong từ trường đều vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Coi rằng bên ngoài vùng MNPQ không có từ trường. Khung chuyển động thẳng đều dọc theo hai đường thẳng song song x’x, y’y trong mặt phẳng hình vẽ. Trong khung sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng khi khung đang chuyển động A. ở ngoài vùng MNPQ. B. ở trong vùng MNPQ. C. từ ngoài vào trong vùng MNPQ. D. đến gần vùng MNPQ. Câu 37 Một thanh kim loại MN dài 1 m trượt trên hai thanh ray song song đặt nằm ngang với vận tốc không đổi 2 m/s về phía tụ điện. Hai thanh ray đặt trong từ trường đều B = 1,5 T có phương thẳng đứng, có chiều hướng từ phía sau ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Hai thanh ray được nối với một ống dây và một tụ điện. Ống dây có hệ số tự cảm L = 5 mH, có điện trở R = 0,5 Ω. Tụ điện có điện dung C = 2 pF. Cho biết điện trở của hai thanh ray và thanh MN rất nhỏ. Chọn phương án đúng. A. Chiều của dòng điện qua ống dây từ Q đến P. B. Độ lớn cường độ dòng điện qua ống dây là 5 A. C. Điện tích trên tụ là 10 pC. D. Công suất tỏa nhiệt trên ống dây là 18 W. Câu 38 Nếu tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau, mặt khác góc tới là 30 0 thì chiết suất tỉ đối n21 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,58 B. 0,71 C. 1,7 D. 1,8 Câu 39 Một người có thể nhìn rõ các vật cách mắt 12 cm thì mắt không phải điều tiết. Lúc đó, độ tụ của thuỷ tinh thể là 62,5 (dp). Khoảng cách từ quang tâm thuỷ tinh thể đến võng mạc gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,8 cm B. 1,5 cm C. 1,6 cm D. 1,9 cm Câu 40 Một người đứng tuổi khi nhìn những vật ở xa thì không phải đeo kính nhưng khi đeo kính có độ tụ 1 dp thì đọc được trang sách đặt cách mắt gần nhất là 25 cm (mắt sát kính). Người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có độ tụ 32 dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt cách kính 30 cm. Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính? Page 5 of 24
6. 53 25 52 13 A. cm ÷ cm B. cm ÷ cm 31 8 31 4 53 13 52 25 C. cm ÷ cm D. cm ÷ cm 31 4 31 8 Page 6 of 24