Đề minh họa thi Trung học Phổ thông Quốc gia môn Vật lý - Đề 62 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề minh họa thi Trung học Phổ thông Quốc gia môn Vật lý - Đề 62 (Có đáp án)

1. ĐỀ MINH HỌA 62 - LẦN 75 Câu 1: Một con lắc đơn gồm quả cầu kim loại có khối lượng m, tích điện q > 0, dây treo rất nhẹ, cách điện, dài ℓ. Khi không có điện trường chu kì dao động điều hòa là 2 s; khi có điện trường đều, có độ lớn E, có hướng thẳng đứng xuống dưới thì chu kì dao động điều hòa là s; khi có điện trường đều, có độ lớn 2E, có hướng nằm ngang thì chu kì dao động điều hòa là gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,3 s B. 3,5 s C. 1,7 s D. 3,3 s Câu 2: Hai chất điểm có khối lượng lần lượt là m và 2m dao động điều hòa dọc theo trục Ox, xung quanh vị trí cân bằng chung trùng tại O. Đồ thị phụ thuộc thời gian của li độ của các chất điểm như hình vẽ. Tại thời điểm t0, động năng của chất điểm 2 là 1 J thì động năng của chất điểm 1 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,54 J B. 0,74 J C. 2,4 J D. 1,2 J Câu 3: Hai điểm sáng dao động trên hai trục tọa độ vuông góc Oxy (O là vị trí cân bằng của hai điểm sáng) với phương trình lần lượt là x1 4cos 10 t cm và x2 4cos 10 t cm . Khoảng cách lớn nhất 6 3 giữa hai điểm sáng là A. 5,86 cm B. 2,07 cm C. 5,66 cm D. 5,46 cm Câu 4: Một lò xo đặt thẳng đứng, đầu dưới gắn cố định, đầu trên gắn một đĩa có khối lượng không đáng kể, tại nơi có gia tốc trọng trường g. Tại thời điểm t = 0, đặt nhẹ nhàng vật nhỏ có khối lượng m lên đĩa, khi qua vị trí cân bằng lò xo biến dạng một đoạn Δℓ 0. Đến thời điểm t = t 1 = 2π đặt nhẹ nhàng thêm vật thứ hai cũng có khối lượng m. Rồi đến thời điểm t = t 1(1 + 0,5) đặt nhẹ nhàng thêm vật thứ 3 cũng có khối lượng m. Lúc này, hệ dao động với biên độ bằng A. Δℓ0 B. 2Δℓ0 C. 3Δℓ0 D. 4Δℓ0 Câu 5: Hai chất điểm M, N dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của chúng nằm trên đường thẳng qua O và vuông góc với trục Ox. Hình chiếu của M và N trên trục Ox cách xa nhau nhất là 2 cm. Biên độ dao động tổng hợp của M và N là 4 cm. Tổng biên độ của các dao động có giá trị lớn nhất gần giá trị nào nhất sau đây? A. 4 cm B. 5 cm C. 3 cm D. 6 cm Câu 6: Con lắc lò xo gồm vật m 1 = 0,5 kg gắn vào đầu lò xo nhẹ, có độ cứng 100 N/m sao cho vật có thể dao động không ma sát trên mặt phẳng ngang, dọc theo trục Ox trùng với trục của lò xo. Đặt vật m 2 = 0,5 kg lên vật m1 và ma sát giữa hai vật đủ lớn để chúng không trượt trên nhau trong quá trình dao động. Tại thời điểm t = 0, giữ hai vật để lò xo nén 2 cm rồi thả nhẹ. Tốc độ trung bình của hai vật tính từ thời điểm t = 0 đến thời điểm lực đàn hồi của lò xo có độ lớn bằng lực ma sát nghỉ cực đại giữa hai vật là 45 30 15 A. cm/s B. cm/s C. cm/s D. 45 cm/s Câu 7: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn đồng bộ A và B cách nhau 20 cm dao động cùng theo phương vuông góc với mặt thoáng, cùng chu kì 0,01 s. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 1 m/s. Điểm M nằm trên đường thẳng Δ thuộc mặt thoáng vuông góc với AB tại B, cách B một khoảng 16 cm. Điểm N thuộc Δ, dao động với biên bộ cực tiểu. Khoảng cách MN nhỏ nhất gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,3 cm B. 2,3 cm C. 0,2 cm D. 0,5 cm Câu 8: Một sóng cơ truyền dọc theo chiều dương của trục Ox trên một sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 2 Hz. Hình vẽ là hình ảnh sợi dây ở thời điểm t1 và t2. Tốc độ cực đại của điểm M là Page 1 of 24
2. A. 8π cm B. 16π cm C. 2π cm D. 4π cm Câu 9: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp A, B dao động điều hòa cùng phương vuông góc mặt nước, cùng tần số, cùng pha. Trên mặt chất lỏng có điểm M thuộc cực đại giao thoa và MA = 28 cm và MB = 32 cm. Dịch nguồn A dọc theo trục AB ra xa B thì thấy có hai lần M cực đại giao thoa, ở lần thứ 2 cực đại qua M là dạng đường thẳng và lúc này A cách vị trí ban đầu 12 cm. Số cực đại trong khoảng AB khi chưa dịch chuyển. A. 31 B. 19 C. 21 D. 29 Câu 10: Một vận động viên đạp xe đạp trên đường thẳng từ điểm A đến điểm B với tốc độ không đổi. Nguồn âm điểm đặt tại O sao cho góc AOB = 150 0, khi vận động viên bắt đầu xuất phát tại A nguồn âm bắt đầu phát và khi vận động viên đến B mất thời gian 4 phút, nguồn âm bắt đầu tắt. Mức cường độ âm tại A là 60 dB và tại B là 54 dB. Nếu vận động viên chỉ nghe được âm có mức cường độ không nhỏ hơn 66 dB thì thời gian vận động viên nghe được âm là A. 1 phút. B. 2 phút. C. 3 phút. D. 2,5 phút. Câu 11: Trên một sợi dây đàn hồi OB với hai đầu cố định đang có sóng dừng có tần số f xác định (2,3 Hz < f < 2,6 Hz) với biên độ tại bụng 6 cm. Tại thời điểm t1 và thời điểm t2 = t1 + 1,5 s thì hình ảnh sợi dây đều có dạng như hình vẽ. Số lần sợi dây duỗi thẳng từ thời điểm t1 đến thời điểm t3 = t1 + 6,9 s là A. 32 lần. B. 34 lần. C. 33 lần. D. 35 lần. Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo đúng thứ tự cuộn cảm thuần, điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C1 điện áp hiệu dụng trên L cực đại và bằng 150 V. Khi C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa R và L bằng 150 V và không thay đổi nếu thay R bằng bất kì điện trở nào khác. Hệ số công suất của mạch AB khi C = C2 là 1 1 3 1 A. 1/. B. C. D. 3 2 2 2 Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V, có tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở R, hộp kín X và hộp kín Y. Mỗi hộp kín X, Y chỉ chứa một trong ba phần tử: điện trở R, tụ điện và cuộn dây. Đồ thị phụ thuộc tổng trở vào tần số của hộp kín X và Y như trên hình vẽ. Khi f thay đổi mạch AB tiêu thụ công suất lớn nhất là 200 W, khi đó, điện áp hiệu dụng trên X là 60 V. Nếu f = 50 Hz thì công suất mạch AB tiêu thụ gần giá trị nào nhất sau đây? A. 164 W B. 73 W C. 143 W D. 179 W Câu 14: Người ta dùng các bóng đèn dây tóc loại 200 W – 220 V để thắp sáng vườn cây vào ban đêm. Điện năng được tải từ trạm phát, có điện áp hiệu dụng 1200 V, đường dây tải điện có tổng điện trở 20 Ω, đến nơi tiêu thụ dùng máy hạ áp lý tưởng. Biết hệ số công suất luôn bằng 1. Số bóng đèn tối đa có thể thắp sáng bình thường cùng một lúc là A. 62 B. 110 C. 90 D. 60 Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều u = 200 2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R và tụ điện C. Khi R = R 1 hoặc R = R2 thì thấy tổng điện áp hiệu dụng trên R và trên C đều bằng 280 V. Dòng điện tức thời trong hai trường hợp R = R1 và R = R2 lệch pha nhau một góc Page 2 of 24
3. A. B. C. 0,09π D. 0,08π 6 3 Câu 16: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa tụ điện nối tiếp với điện trở R và đoạn MB chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L 1 thì dòng điện trong mạch trễ pha hơn u là φ 1 và điện áp hiệu dụng trên đoạn AM là 50 V. Khi L = 0,5L 1 thì dòng điện trong mạch 5 trễ pha hơn u là φ2 và điện áp hiệu dụng trên đoạn AM là 100 V. Biết . Giá trị U 0 gần giá trị nào 1 2 6 nhất sau đây? A. 400 V B. 390 V C. 370 V D. 200 V Câu 17: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn cảm thuần có cảm kháng 90 Ω, đoạn MN chứa hộp kín X chỉ chứa các phần tử RLC mắc nối tiếp và đoạn NB chứa tụ điện có dung kháng 30 Ω. Hình vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp trên đoạn AN (đường 2) và trên đoạn MB (đường 1). Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X gần giá trị nào nhất sau đây? A. 36 W B. 100 W C. 70 W D. 52 W Câu 18: Đặt điện áp xoay chiều, có chu kì T vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm R thuần có cảm kháng ZL . Tại thời điểm t = 0, điện áp tức thời trên R và trên L thỏa mãn u R = -uL = 100 V. 3 T Tại thời điểm t điện áp tức thời trên AB là 12 200 200 200 A. V B. V C. V D. 0 (V) 3 3 7 Câu 19: Đặt điện áp u = U 2 cosωt (V) (ω và U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn cảm có điện trở r có độ tự cảm L và đoạn MB chứa điện trở thuần R = 144 Ω nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Điện áp trên đoạn MB vuông pha với điện áp trên đoạn AB. Điện áp hiệu dụng trên đoạn AM, MB và trên R lần lượt là 150 V, 90 V và 72 V. Tính công suất mạch tiêu thụ. A. 90 W B. 72 W C. 60 W D. 36 W Câu 20: Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Gọi I là trung điểm của đoạn thẳng AB. Ở mặt chất lỏng, gọi (C) là hình tròn nhận AB làm đường kính, M là một điểm ở trong (C) xa I nhất mà phần tử chất lỏng ở đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Biết AB = 6,6λ. Độ dài đoạn thẳng MI có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 3,02λ B. 3,13λ. C. 3,09λ D. 3,24λ Câu 21: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng I-âng , khi dùng ánh sáng có bước sóng 600 nm trên đoạn MN thuộc miền giao thoa trên màn, người ta đếm được 7 vân sáng mà tại M và N là hai trong 7 vân đó. Nếu thay bằng ánh sáng có bước sóng 400 nm thì số vân sáng quan sát được trên đoạn MN có thể là A. 8 hoặc 9 B. 9 hoặc 10 C. 10 hoặc 11 D. 11 hoặc 12 Câu 22: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, dùng nguồn ánh sáng trắng có gồm các ánh sáng đơn sắc có bước sóng nằm trong khoảng 0,38 μm ÷ 0,76 μm. Tại điểm M trên màn giao thoa có một số vân sáng của các bức xạ đơn sắc. Trong số đó có vân sáng bậc n của bức xạ λ 1 = 0,6 μm và vân sáng bậc (n + 1) của bức xạ λ2 = 0,5 μm. Tại M còn có số bức xạ khác cho vân sáng là A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Page 3 of 24
4. Câu 23: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young bằng nguồn sang gồm ba ánh sang đơn sắc λ 1 = 0,45 μm, λ2 = 0,5 μm và λ3. Cho λ3 biến thiên trong khoảng từ 600 nm đến 760 nm thì có bao nhiêu giá trị của λ3 để tại vị trí vân sáng bậc 40 của λ1 là vị trí gần vạch sáng trung tâm nhất có màu sắc giống vân trung tâm? A. 1 B. 7 C. 3 D. 2 Câu 24: Trong thí nghiệm giao thoa I-âng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là i 1 = 0,8 mm và i2 = 0,6 mm. Biết bề rộng trường giao thoa là 9,6 mm. Trên trường giao thoa, số vị trí mà vân sáng hệ 2 trùng với vân tối hệ 1 là A. 6 B. 5 C. 3 D. 4 Câu 25: Cho chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ 10 6 (m/s) bay dọc theo đường sức trong một điện trường đều có cường độ 9,1 (V/m) sao cho hướng của vận tốc ngược hướng với điện trường. Tính quãng đường đi được sau thời gian 1000 ns. Biết khối lượng và điện tích của êlectron lần lượt là 9,1.10 -31 kg và - 1,6.10-19 C. A. 1,6 (m) B. 1,8 (m) C. 0,2 (m) D. 2,5 (m) Câu 26: Lúc đầu, một nguồn phóng xạ Côban có 10 14 hạt nhân phân rã trong ngày đầu tiên. Biết chu kỳ bán rã của Côban là T = 4 năm. Sau 12 năm, số hạt nhân của nguồn này phân rã trong hai ngày là A. 2,5.1013 hạt nhân. B. 3,3.1013 hạt nhân. C. 5,0.1013 hạt nhân. D. 6,6.1013 hạt nhân. Câu 27: Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti () đứng yên. Giả sử sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia γ. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là A. 19,0 MeV B. 15,8 MeV C. 9,5 MeV D. 7,9 MeV Câu 28: Một hệ gồm ba điện tích dương q giống nhau và một điện tích Q nằm cân bằng. Ba điện tích q nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều ΔABC và điện tích Q đặt tại q A. tâm của tam giác đều với Q 3 q B. tâm của tam giác đều với Q 3 q C. điểm D sao cho ABCD là tứ diện đều với Q 3 q D. điểm D sao cho ABCD là tứ diện đều với Q 3 Câu 29: Một thanh kim loại mảnh AB có chiều dài 2L, tích điện q > 0, đặt trong không khí. Biết điện tích phân bố đều theo chiều dài của thanh. Gọi M là điểm nằm trên đường thẳng đi qua trung điểm O của AB và vuông góc với thanh sao cho MO = a. Độ lớn cường độ điện trường do thanh gây ra tại điểm M là 2kq kq kq kq A. B. C. D. a L a a L2 a2 a L2 4a2 a L a Câu 30: Một học sinh làm thí nghiệm để xác định suất điện động và điện trở trong của nguồn điện. Học sinh đó, mắc sơ đồ mạch điện như hình 1, trong đó R 0 = 10 Ω, biến trở R, ămpe kế A có điện trở rất nhỏ và vôn kế V có điện trở vô cùng lớn. Kết quả thí nghiệm, khi R thay đổi, quan hệ giữa số chỉ vôn kế và số chỉ ămpe kế như hình 2. Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện lần lượt là A. 4,5 V và 2 Ω. B. 4,5 V và 1,5 Ω. C. 6 V và 1,5 Ω. D. 6 V và 2 Ω. Page 4 of 24
5. Câu 31: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó R 1 = R3 = R5 = 3 Ω; R2 = 8 Ω; R4 = 6 Ω; U5 = 6 V. Chọn phương án đúng. A. Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là 3 Ω. B. Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 là 3 A. C. Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R2 là 2 A. D. Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R3 là 2 A. Câu 32: Để có được bán dẫn loại n ta phải pha vào bán dẫn tinh khiết silic một ít tạp chất là các nguyên tố A. thuộc nhóm II trong bảng hệ thống tuần hoàn. B. thuộc nhóm III trong bảng hệ thống tuần hoàn. C. thuộc nhóm IV trong bảng hệ thống tuần hoàn. D. thuộc nhóm V trong bảng hệ thống tuần hoàn. Câu 33: Để xác đương lượng điện hóa của đồng (Cu), một học sinh đã cho dòng điện có cường độ 1,2 A chạy qua bình điện phân chứa dung dịch đồng sunphat (CuSO 4) trong khoảng thời gian 5,0 phút và thu được 120 mg đồng bám vào catôt. Xác định sai số tỉ đối của kết quả thí nghiệm do học sinh thực hiện với kết quả tính toán theo định luật II Fa-ra-đây về điện phân khi lấy số Fa-ra-day F = 96500 (C/mol), khối lượng mol nguyên tử của đồng A = 63,5 g/mol và hóa trị n = 2. A. 2,2% B. 2,3% C. 1,3% D. 1,2% Câu 34: Cho ba dòng điện I 1 = I2 = I3 = 5 A, thẳng dài, song song, vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và đi qua ba đỉnh A, B, C của một hình vuông cạnh 10 cm. Nếu cả ba dòng điện đều hướng ra phía sau mặt phẳng hình vẽ thì độ lớn cảm ứng từ tại đỉnh thứ tư D của hình vuông là A. 10,58.10-5 T B. 2,12.10-5 T C. 2,24.10-5 T D. 6,93.10-5 T Câu 35: Dùng loại dây đồng đường kính 0,5 mm có phủ lớp sơn cách điện mỏng để quấn thành một ống dây dài. Ống dây có năm lớp nối tiếp với nhau sao cho dòng điện trong tất cả các vòng dây của các lớp đều cùng chiều. Các vòng dây của mỗi lớp được quấn sít nhau. Hỏi khi cho dòng điện cường độ I = 0,15 A vào ống dây thì cảm ứng từ bên trong ống dây bằng bao nhiêu? A. 1,88.10-3 T B. 1,44.10-3 T C. 5.10-3 T D. 2,13.10-3 T Câu 36: Một khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt trong cùng một mặt phẳng với một mạch điện như hình vẽ. Khoá k đang đóng, sau đó dịch chuyển con chạy C về phía bên phải (phía khung dây MNPQ) thì trong khung dây MNPQ A. không có dòng điện cảm ứng. B. có dòng điện cảm ứng chạy theo MNPQ. C. có dòng điện cảm ứng chạy theo NMQP. D. có dòng điện cảm ứng với cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Page 5 of 24
6. Câu 37: Một khung dây hình chữ nhật MNPQ gồm 20 vòng, MN = 5 cm, MQ = 4 cm. Khung được đặt trong từ trường đều, có độ lớn B = 3 mT, có đường sức từ qua đỉnh M vuông góc với cạnh MN và hợp với cạnh MQ của khung một góc 300. Chọn câu sai. Độ lớn độ biến thiên của từ thông qua khung bằng A. 0 nếu tịnh tiến khung dây trong từ trường. B. 120 μWb nếu quay khung dây 1800 xung quanh cạnh MN. C. 0 nếu quay khung dây 3600 xung quanh cạnh MQ. D. 120 μWb nếu quay khung dây 900 xung quanh cạnh MQ. Câu 38: Chiếu một tia sáng đi từ không khí vào một môi trường có chiết suất n, sao cho tia khúc xạ vuông góc với tia phản xạ. Góc tới i trong trường hợp này được xác định bởi công thức 1 1 A. sini = n B. tani = n C. sini D. tani n n Câu 39: Một người mắt có khoảng nhìn rõ là 84 cm, điểm cực cận cách mắt một khoảng là 16 cm. Người này dùng một kính lúp có tiêu cự 5 cm để quan sát một vật nhỏ. Mắt người đó đặt cách kính 2,5 cm. Tính số bội giác của ảnh khi vật ở gần kính nhất. A. 12,5 B. 3,28 C. 3,7 D. 2,8 Câu 40: Một chùm sáng hội tụ hình nón chiếu tới một lỗ tròn trên một màn chắn M. Trục của chùm sáng đi qua tâm của lỗ tròn và vuông góc với màn chắn. Phía sau M đặt một màn ảnh phẳng E song song và cách M là 60 cm. Trên E thu được một miền sáng tròn có đường kính bằng 1/3 đường kính của lỗ tròn (nếu dịch màn ra một chút thì đường kính miền sáng tăng). Đặt vừa khít vào lỗ tròn một thấu kính phân kì có tiêu cự -60 cm thì đường kính vệt sáng trên màn E A. tăng 2 lần B. tăng 8 lần C. tăng 11 lần D. tăng 13 lần Page 6 of 24