Đề thi THPT QG 2017 (Mã đề 201)Làm đề thiCâu hỏi 1 : Trong chân không, một ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Gọi h là hằng số Plăng, c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc này là
Đáp án: D Lời giải chi tiết:
Năng lượng của phôtôn được xác định bởi: \(\varepsilon = hf = \dfrac{{hc}}{\lambda }\) Câu hỏi 2 : Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này này thuộc dải
Đáp án: B Lời giải chi tiết:
Sóng cực ngắn truyền xa theo đường thẳng, xuyên qua tầng điện li -> liên lạc vệ tinh và truyền hình Ta suy ra, sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng trên là sóng cực ngắn. Câu hỏi 3 : Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp thì dung kháng của tụ điện là ZC. Hệ số công suất của đoạn mạch là:
Đáp án: D Lời giải chi tiết:
Hệ số công suất của mạch gồm R và C: \(\cos \varphi = \dfrac{R}{Z} = \dfrac{R}{{\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}\) Câu hỏi 4 : Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai ?
Đáp án: D Lời giải chi tiết:
A, B, C - đúng D - sai vì: Trong trường hợp cộng hưởng thì tần số của dao động cưỡng bức mới bằng tần số riêng của hệ dao động. Câu hỏi 5 : Theo thuyết tương đối, một hạt có khối lượng m thì có năng lượng toàn phần là E. Biết c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Hệ thức đúng là:
Đáp án: C Lời giải chi tiết:
Biểu thức tính năng lượng \(E = mc^2\) Câu hỏi 6 : Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền ở mặt nước có bước sóng \(\lambda \) . Cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng
Đáp án: D Lời giải chi tiết:
Tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng kết hợp có giá trị \(\left( {k + {\rm{ }}0,5} \right)\lambda \) với \(k = 0, \pm 1, \pm 2,...\)thì tại đó xuất hiện cực tiểu giao thoa Câu hỏi 7 : Khi chiếu ánh sáng đơn sắc màu lam vào một chất huỳnh quang thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là ánh sáng
Đáp án: B Lời giải chi tiết:
Khi chiếu ánh sáng đơn sắc màu lam vào một chất huỳnh quang thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là ánh sáng màu chàm. Do: + Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích + Bước sóng ánh sáng giảm dần từ: Đỏ - da cam - vàng - lục - lam - chàm - tím => Nếu ánh sáng kích thích là ánh sáng màu làm thì ánh sáng huỳnh quang không thể là ánh sáng màu chàm vì ánh sáng màu chàm có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng kích thích là màu lam Câu hỏi 8 : Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là
Đáp án: B Lời giải chi tiết:
Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân Câu hỏi 9 : Hai dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A1, A2. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này là
Đáp án: A Lời giải chi tiết:
Vi hai dao động cùng phương và cùng tần số và cùng pha nên biên độ dao động tổng hợp bằng: A = A1 + A2 Câu hỏi 10 : Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có cường độ \(i = 4\cos \frac{{2\pi t}}{T}\left( A \right)\left( {T > 0} \right)\). Đại lượng T được gọi là:
Đáp án: B Phương pháp giải:
Sử dụng định nghĩa về các đại lượng của dòng điện xoay chiều (vận dụng sự tương tự giữa dao động cơ và điện xoay chiều) Lời giải chi tiết:
Đại lượng T được gọi là chu kỳ của dòng điện xoay chiều. Câu hỏi 11 : Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đọa mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi trong đoạn mạch có cộng hưởng điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
Đáp án: C Phương pháp giải:
Hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra khi \(Z_L=Z_C\) Lời giải chi tiết:
Khi trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì: \(Z_L=Z_C\) => điện áp giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với cường độ dòng điện trong mạch Câu hỏi 12 : Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là
Đáp án: B Lời giải chi tiết:
Biểu thức tính lực kéo về của con lắc lò xo \(F = - kx\) Câu hỏi 13 : Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không đổi?
Đáp án: A Lời giải chi tiết:
Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì tần số sóng không thay đổi Câu hỏi 14 : Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là:
Đáp án: C Lời giải chi tiết:
Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt rất mạnh Câu hỏi 15 : Một mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Chu kì dao động riêng của mạch là
Đáp án: C Lời giải chi tiết:
Chu kì dao động riêng của mạch LC : \(T=2\pi \sqrt{LC}\) Câu hỏi 16 : Khi một chùm ánh sáng song song, hẹp truyền qua một lăng kính thì bị phân tách thành các chùm sáng đơn sắc khác nhau. Đây là hiện tượng
Đáp án: B Lời giải chi tiết:
Khi một chùm ánh sáng song song truyền qua một lăng kính thì bị phân tách thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau được gọi là hiện tượng tán sác ánh sáng. Câu hỏi 17 : Hạt nhân \(_8^{17}O\) có khối lượng 16,9947u. Biết khối lượng của prôtôn và notron lần lượt là 1,0073 u và 1,0087 u. Độ hụt khối của \(_8^{17}O\) là
Đáp án: C Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính độ hụt khối: \(\Delta m= Zm_p+(A-Z)m_n-m_{hn}\) Lời giải chi tiết:
Độ hụt khối: \(\Delta m= Zm_p+(A-Z)m_n-m_{hn}\\=8m_p+9m_n-m_O\\=8.1,0073u+9.1,0087u-16,9947u=0,142u\) Câu hỏi 18 : Chiếu ánh sáng do đèn hơi thủy ngân ở áp suất thấp (bị kích thích bằng điện) phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính thì quang phổ thu được là
Đáp án: C Lời giải chi tiết:
Chiếu ánh sáng do đèn hơi thủy ngân ở áp suất thấp (bị kích thích bằng điện) phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính thì quang phổ thu được là các vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối Câu hỏi 19 : Véc tơ vận tốc của một vật dao động điều hòa luôn
Đáp án: B Lời giải chi tiết:
Véc tơ vận tốc của một vật dao động điều hòa luôn cùng hướng chuyển động Câu hỏi 20 : Một sóng điện từ có tần số 30MHz truyền trong chân không với tốc độ 3.108 m/s thì có bước sóng là
Đáp án: C Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính bước sóng của sóng điện từ: \(\lambda=\dfrac{v}{f}\) Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\lambda=\dfrac{v}{f}=\dfrac{c}{f}=\dfrac{3.10^8}{30.10^6}=10m\) Câu hỏi 21 : Biết cường độ âm chuẩn là 10-12 W/m2. Khi cường độ âm tại một điểm là 10-5 W/m2 thì mức cường độ âm tại điểm đó là
Đáp án: B Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính mức cường độ âm: \(L=log\dfrac{I}{I_0}\) (B) Lời giải chi tiết:
Mức cường độ âm: \(L=log\dfrac{I}{I_0}=log\dfrac{10^{-5}}{10^{-12}}=7B\) Câu hỏi 22 : Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Cho biết bán kính Bo r0 = 5,3.10-11 m. Quỹ đạo dừng M của êlectron trong nguyên tử có bán kính
Đáp án: B Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính bán kính: \(r_n=n^2r_0\) Lời giải chi tiết:
Áp dụng tiên đề về trạng thái dừng của nguyên tử trong mẫu nguyên tử Bo Quỹ đạo dừng M có \(n =3\) \(\to r=n^2r_0=3^2.5,3.10^{-11}=4,77.10^{-10}m\) Câu hỏi 23 : Gọi A và vM lần lượt là biên độ và vận tốc cực đại của một chất điểm dao động điều hòa; Q0 và I0 lần lượt là điện tích cực đại trên một bản tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao động LC đang hoạt động. Biểu thức \(\frac{{{v_M}}}{A}\) có cùng đơn vị với biểu thức
Đáp án: A Phương pháp giải:
Vận dụng các đơn vị của các đại lượng và biểu thức liên hệ giữa chúng Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{{v_M}}}{A}\left[ {\dfrac{{m/s}}{m} = \dfrac{1}{s}} \right]\\\dfrac{{{I_0}}}{{{Q_0}}}\left[ {\dfrac{A}{{A.s}} = \dfrac{1}{s}} \right]\end{array} \right.\) Câu hỏi 24 : Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp xoay chiều u ở hai đầu một đoạn mạch vào thời gian t. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng
Đáp án: A Phương pháp giải:
+ Đọc đồ thị (u-t) + Áp dụng công thức liên hệ giữa điện áp cực đại và điện áp hiệu dụng: \(U=\dfrac{U_0}{\sqrt{2}}\) Lời giải chi tiết:
Từ đồ thị, ta có: \(U_{max}=220V\) \(\to U=\dfrac{U_0}{\sqrt{2}}=\dfrac{220}{\sqrt{2}}=110\sqrt{2}V\) Câu hỏi 25 : Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ và lò xo có độ cứng \(20 N/m\) dao động điều hòa với chu kì \(2 s\). Khi pha dao động là \(\dfrac{\pi }{2}\) thì vận tốc của vật là \(-20\sqrt 3 cm/s\). Lấy \({\pi ^2} = 10\). Khi vật qua vị trí có li độ \(3\pi \)(cm) thì động năng của con lắc là
Đáp án: C Phương pháp giải:
Áp dụng giá trị của vận tốc ở các vị trí đặc biệt ,và công thức tính động năng \({{\rm{W}}_d} = {\rm{W}} - {{\rm{W}}_t}\) của con lắc lò xo Lời giải chi tiết:
+ Khi pha dao động là \(\dfrac{\pi }{2}\) thì vật đạt tốc độ cực đại => \({v_{\max }} = 20\sqrt 3 (cm/s)\). + \({v_{\max }} = \omega A = \dfrac{{2\pi }}{T}.A \) \(\to A = \dfrac{{T.{v_{\max }}}}{{2\pi }} = \dfrac{{20\sqrt 3 }}{\pi }(cm)\). + Động năng của vật khi li độ \(x = 3π (cm)\) là: \({W_d} = \dfrac{{k({A^2} - {x^2})}}{2}\\ = \dfrac{{20\left[ {\dfrac{{{{(0,2\sqrt 3 )}^2}}}{{{\pi ^2}}} - {{(0,03\pi )}^2}} \right]}}{2} = 0,03(J)\) Câu hỏi 26 : Một chất phóng xạ \(α\) có chu kì bán rã T. Khảo sát một mẫu chất phóng xạ này ta thấy: ở lần đo thứ nhất, trong 1 phút mẫu chất phóng xạ này phát ra 8n hạt \(α\). Sau 414 ngày kể từ lần đo thứ nhất, trong 1 phút mẫu chất phóng xạ chỉ phát ra n hạt α. Giá trị của T là
Đáp án: B Phương pháp giải:
Áp dụng định luật phóng xạ : Số hạt nhân bị phân rã : \(\Delta N = {N_0}\left( {1 - {2^{ - \dfrac{t}{T}}}} \right)\) Lời giải chi tiết:
+ Số hạt \(α\) phát ra chính là số hạt nhân đã bị phân rã. Gọi \({N_0}\) là số hạt nhân chất phóng xạ trước khi đo lần thứ nhất. + Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\Delta {N_1} = {N_0}(1 - {2^{ - \dfrac{{{t_1}}}{T}}}) = 8n.\\\Delta {N_2} = N{'_0}(1 - {2^{ - \dfrac{{{t_1}}}{T}}}) = n.\end{array} \right.\) \(\Rightarrow \dfrac{{N'}_0}{{N_0^/}} = 8\) Lại có: \({N'_0}=N_0.2^{-\dfrac{t}{T}}\) \(\Rightarrow \dfrac{{{N_0}}}{{{N_0}{{.2}^{-\dfrac{t}{T}}}}} = 8 \Rightarrow {2^{\dfrac{t}{T}}} = {2^3}\) \(\to T = \dfrac{t}{3} = \dfrac{414}{3}= 138\) (ngày) Câu hỏi 27 : Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là \(100 V\) vào hai đầu một cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm có biểu thức \(i=2cos100\pi t (A)\). Tại thời điểm điện áp có \(50 V\) và đang tăng thì cường độ dòng điện là
Đáp án: B Phương pháp giải:
Áp dụng điều kiện lệch pha của u và i trong mạch chỉ có cuộn cảm thuần: u và i vuông pha nhau Lời giải chi tiết:
+ Vì u và i vuông pha nên khi: \(u = 50V = \dfrac{{{U_0}}}{2}\) Thì ta có: \(\dfrac{{{u^2}}}{{U_0^2}} + \dfrac{{{i^2}}}{{I_0^2}} = 1\) Thay số, ta được: \(i = \pm \dfrac{{{I_0}\sqrt 3 }}{2} = \pm \sqrt 3 A\) + Do i chậm pha \(\dfrac{\pi }{2}\) so với u nên khi \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}50{\rm{ }}V\) và đang tăng (\({M_u}\) ở góc phần tư thứ 4) thì \(i{\rm{ }} < {\rm{ }}0 \Rightarrow i = - \sqrt 3 A\) Câu hỏi 28 : Một mạch dao động ở máy vào của một máy thu thanh gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm 3 µH và tụ điện có điện dung biến thiên trong khoảng từ 10 pF đến 500pF. Biết rằng, muốn thu được sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Trong không khí, tốc độ truyền sóng điện từ là 3.108 m/s, máy thu này có thể thu được sóng điện từ có bước sóng trong khoảng
Đáp án: B Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính bước sóng của sóng điện từ: \(\lambda = 2\pi c\sqrt {LC} \) Lời giải chi tiết:
Áp dụng công thức: \(\lambda = 2\pi c\sqrt {LC} \). Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{\lambda _{\min }} = 2\pi .c\sqrt {L{C_{\min }}} = 2.3,{14.3.10^8}\sqrt {{{3.10}^{ - 6}}{{.10.10}^{ - 12}}} \approx 10,319m.\\{\lambda _{max}} = 2\pi .c\sqrt {L{C_{max}}} = 2.3,{14.3.10^8}\sqrt {{{3.10}^{ - 6}}{{.500.10}^{ - 12}}} \approx 72,967m.\end{array} \right.\) => máy thu này có thể thu được sóng điện từ có bước sóng trong khoảng từ 10m đến 73m Câu hỏi 29 : Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mức cường độ âm L theo cường độ âm I. Cường độ âm chuẩn gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án: A Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính mức cường độ âm: \(L\left( B \right) = \lg \dfrac{I}{{{I_0}}}\) Lời giải chi tiết:
+ Theo đồ thị ta thấy khi \(I = a\) thì \(L = 0,5 (B)\). + Áp dụng công thức: \(L(B) = \lg \dfrac{I}{{{I_0}}} \Rightarrow \dfrac{I}{{{I_0}}} = {10^L}\\ \Rightarrow {I_0} = \dfrac{I}{{{{10}^L}}} = \dfrac{a}{{{{10}^{0,5}}}} = \dfrac{a}{{\sqrt {10} }} \approx \)\(0,316a\) Câu hỏi 30 : Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Trên màn, gọi M và N là hai điểm ở hai phía so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là 6,84 mm và 4,64 mm. Số vân sáng trong khoảng MN là
Đáp án: A Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính khoảng vân \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a}\) và cách tính số vân sáng trên màn Lời giải chi tiết:
Cách 1: + Khoảng vân: \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a} = \dfrac{{0,{{6.10}^{ - 6}}.1,5}}{{0,{{5.10}^{ - 3}}}} = 1,{8.10^{ - 3}}m = 1,8mm.\) + Ta có: \(\dfrac{{OM}}{i} = \dfrac{{6,84}}{{1,8}} = 3,8;\dfrac{{ON}}{i} = \dfrac{{4,64}}{{1,8}} \approx 2,58\). => Số vân sáng trong khoảng từ O đến M: là 3; trong khoảng từ O đến N là 2. => Số vân sáng trong khoảng MN là: \(N = 3{\rm{ }} + {\rm{ }}2{\rm{ }} + {\rm{ }}1{\rm{ }} = {\rm{ }}6{\rm{ }}\) Cách 2: + Tính được: \(i = 1,8mm.\) + Tọa độ vân sáng: \(x{\rm{ }} = {\rm{ }}ki\) (\(k \in Z\)) + Vì M nằm khác phía so với vân trung tâm nên ta có: \( - 6,84 \le ki \le 4,64 \Rightarrow 2,58 \le k \le 3,8 \Rightarrow k = - 3; - 2; - 1;0;1;2\) Có 6 giá trị của k Câu hỏi 31 : Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi \({m_1},{F_1}\) và \({m_2},{F_2}\) lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai. Biết \({m_1} + {m_2} = 1,2\) kg và \(2{F_2} = 3{F_1}\). Giá trị của m1 là
Đáp án: C Phương pháp giải:
Áp dụng công thức của lực kéo về: \(\begin{array}{l}{F_{kv}} = - mg\sin \alpha \approx - mg\alpha = - mg\dfrac{s}{\ell } = - m{\omega ^2}s\\ \Rightarrow {F_{kv\max }} = m{\omega ^2}s_o\end{array}\) Lời giải chi tiết:
Ta có, lực kéo về cực đại: \({F_{kv\max }} = m{\omega ^2}s_o\) \(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{F_{1\max }} = {m_1}{\omega ^2}s_0\\{F_{2\max }} = {m_2}{\omega ^2}s_0\end{array} \right.\\ \Rightarrow \dfrac{{{F_{1\max }}}}{{{F_{2\max }}}} = \dfrac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \dfrac{2}{3}\\ \Rightarrow \dfrac{{{m_1}}}{{1,2 - {m_1}}} = \dfrac{2}{3}\\ \Rightarrow {m_1} = 0,48kg = 480g\end{array}\) Câu hỏi 32 : Trong thí nghiêm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khê được chiếu bằng ánh sáng gồm hai thành phần đơn sắc có bước sóng \(λ = 0,6 µm\) và \(λ’ = 0,4 µm\). Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng bậc 7 của bức xạ có bước sóng \(λ\), số vị trí có vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là:
Đáp án: A Phương pháp giải:
Áp dụng điều kiện hai vân sáng trùng nhau: \({k_1}{i_1} = {k_2}{i_2}\) Lời giải chi tiết:
Vị trí hai vân sáng trùng nhau: \(\begin{array}{l}ki = k'i'\\ \Rightarrow \dfrac{k}{{k'}} = \dfrac{{\lambda '}}{\lambda } = \dfrac{2}{3} = \dfrac{{2n}}{{3n}}\end{array}\). \(\begin{array}{l} - 7 \le k = 2n \le 7\\ \Rightarrow - 3,5 \le n \le 3,5\\ \Rightarrow n = - 3, - 2, - 1,0,1,2,3\end{array}\) Có 7 giá trị của n nên trong khoảng giữa hai vân sáng bậc 7 của bức xạ \(λ\) số vị trí có vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là 7. Câu hỏi 33 : Trong y học, người ta dùng một laze phát ra chùm sáng có bước sóng λ để "đốt" các mô mềm, Biểt rằng để đốt được phần mô mềm có thể tích \(6 mm^3\) thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của \(45.10^{18}\) phôtôn của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn \(1 mm^3\) mô là \(2,53 J\), Lấy \(h =6,625.10^{-34}J.s\); \(c = 3.10^8 m/s\). Giá trị của \(\lambda\) là:
Đáp án: A Phương pháp giải:
Áp dụng biểu thức tính năng lượng của n photon: \(E = {n_p}\dfrac{{hc}}{\lambda }\) Lời giải chi tiết:
Ta có: + Năng lượng cần để đốt phần mô mềm \(E = 2,53. 6 = 15,18 (J)\) Năng lượng này do phôtôn chùm laze cung cấp: \(E = {n_p}\dfrac{{hc}}{\lambda }\) \( \to \lambda = {\rm{ }}{n_p}\dfrac{{hc}}{E} = {\rm{ }}{45.10^{18}}.\dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{15,18}} = {\rm{ }}58,{9.10^{ - 8}}m{\rm{ }} = {\rm{ }}{589.10^{ - 9}}m{\rm{ }} = {\rm{ }}589{\rm{ }}nm\) Câu hỏi 34 : Tiến hành thí nghiệm do gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn, một học sinh đo được chiều dài con lắc là \((119 \pm 1)\) (cm). Chu kì dao động nhỏ của nó là \((2,20 \pm 0,01)\) (s). Lấy \({\pi ^2} = 9,87\) và bỏ qua sai số của số π. Gia tốc trọng trường do học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm là:
Đáp án: C Phương pháp giải:
Áp dụng phương pháp tính sai số và công thức chu kỳ của con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \) Lời giải chi tiết:
+ Áp dụng công thức: \(\overline T = 2\pi \sqrt {\dfrac{{\overline \ell }}{{\overline g }}} \Rightarrow \overline g = \dfrac{{4{\pi ^2}.\overline \ell }}{{{{\overline T }^2}}} = \dfrac{{4{\pi ^2}.1,19}}{{2,{{20}^2}}} = 9,706 \approx 9,7(m/{s^2}).\) + Sai số tương đối: \(\begin{array}{l}\delta = \dfrac{{\Delta g}}{{\overline g }} = \dfrac{{\Delta \ell }}{\ell } + 2.\dfrac{{\Delta T}}{T} = \dfrac{1}{{119}} + 2.\dfrac{{0,01}}{{2,20}} = 0,0175\\ \Rightarrow \Delta g = \overline g .\delta = 9,7.0,0175 \approx 0,16975 \approx 0,2\end{array}\) + Gia tốc: \(g = \overline g \pm \Delta g = (9,7 \pm 0,2)(m/{s^2})\) Câu hỏi 35 : Cho rằng khi một hạt nhân urani \(_{92}^{235}U\)phân hạch thì tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Lấy NA = 6,023.1023 mol-1 , khối lượng mol của urani \(_{92}^{235}U\) là 235 g/mol. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết 1 kg urani \(_{92}^{235}U\) là
Đáp án: A Phương pháp giải:
+ Sử dụng biểu thức tính số hạt nhân: \(N = \dfrac{m}{M}{N_A}\) + Tính năng lượng tỏa ra khi phân hạch Lời giải chi tiết:
+ Số hạt nhân Urani trong 1kg: \(N = \dfrac{m}{M}{N_A} = \dfrac{{1000}}{{235}}.6,{023.10^{23}} = 25,{63.10^{24}}.\) + Năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết \(1kg\) \({}_{92}^{235}U\)là: \(E = N.200 \approx 5,{13.10^{26}}(MeV)\) Câu hỏi 36 : Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường. Trong ba cuộn dây của phần ứng có 3 suất điện động có giá trị \({e_1},{e_2}\)và \({e_3}\). Ở thời điểm mà \({e_1} = 30V\) thì tích \({e_2}.{e_3} = - 300({V^2})\). Giá trị cực đại của \({e_1}\) là:
Đáp án: B Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về máy phát điện xoay chiều ba pha và các công thức lượng giác. Lời giải chi tiết:
+ Giả sử: \({e_1} = {E_0}\cos (\omega t)(V)\) =>\(\left\{ \begin{array}{l}{e_2} = {E_0}\cos \underbrace {(\omega t - \dfrac{{2\pi }}{3})(V)}_b\\{e_3} = {E_0}\cos \underbrace {(\omega t + \dfrac{{2\pi }}{3})(V)}_a\end{array} \right.\\(a + b = 2\omega t;a - b = \dfrac{{4\pi }}{3};\\ \cos a.\cos b = \dfrac{1}{2}\cos (a + b)\cos (a - b))\) + \({e_1}.{e_3} = \dfrac{{E_0^2}}{2}(\cos 2\omega t + \cos \dfrac{{4\pi }}{3})(V) = \dfrac{{E_0^2}}{2}\left( {\cos 2\omega t - \dfrac{1}{2}} \right) = \dfrac{{E_0^2}}{2}\left( {2{{\cos }^2}\omega t - 1 - \dfrac{1}{2}} \right)\) => \( - 300 = \dfrac{{E_0^2}}{2}\left( {2.\dfrac{{e_1^2}}{{E_0^2}} - \dfrac{3}{2}} \right) = \dfrac{{E_0^2}}{2}\left( {2.\dfrac{{{{30}^2}}}{{E_0^2}} - \dfrac{3}{2}} \right) \Rightarrow \) \({E_0} = 40(V)\) Câu hỏi 37 : Điện năng được truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Ban đầu hiệu suất truyền tải là 80%. Cho công suất truyền đi không đổi và hệ số công suất ở nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) luôn bằng 0,8. Để giảm hao phí trên đường dây 4 lần thì cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên n lần. Giá trị của n là
Đáp án: A Phương pháp giải:
Sử dụng giản đồ Frenen Lời giải chi tiết:
+ Ta có: \(\dfrac{{\Delta {P_1}}}{{\Delta {P_2}}} = \dfrac{{I_1^2R}}{{I_2^2R}} = 4 \Rightarrow {I_2} = \dfrac{{{I_1}}}{2} \Rightarrow \Delta {U_2} = \dfrac{{\Delta {U_1}}}{2}\) + Chuẩn hóa: Chọn ΔU1 =1(V). Câu hỏi 38 : Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc trọng trường \(g{\rm{ }} = {\rm{ }}{\pi ^2}\left( {m/{s^2}} \right)\). Cho con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi Wđh của lò xo vào thời gian t. Khối lượng của con lắc gần giá trị nào sau đây?
Đáp án: D Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về thế năng đàn hồi của con lắc lò xo kết hợp kĩ năng đọc đồ thị Lời giải chi tiết:
+ Bài này đã chọn mốc thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng. Câu hỏi 39 : Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm. Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là
Đáp án: A Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về sóng dừng trên dây hai đầu cố định Câu hỏi 40 : Đặt điện áp \(u = 80\sqrt 2 \cos (100\pi t - \dfrac{\pi }{4})(V)\) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở \(20\sqrt 3 \Omega \) , cuộn thuần cảm và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C = C0 để điện áp dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và bằng \(160 V\). Giữ nguyên giá trị C = C0 biểu thức cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị là
Đáp án: C Lời giải chi tiết:
+ Ta có: \({U_{C\max }} = \dfrac{{U\sqrt {{R^2} + Z_L^2} }}{R} \Rightarrow 160 = \dfrac{{80\sqrt {{{20}^2}.3 + Z_L^2} }}{{20\sqrt 3 }} \Rightarrow {Z_L} = 60\Omega .\) + UC = UCmax khi \({Z_{C0}} = \dfrac{{{R^2} + Z_L^2}}{{{Z_L}}} = \dfrac{{{{20}^2}.3 + {{60}^2}}}{{60}} = 80\Omega .\) + Độ lệch pha của u so với i: \(\begin{array}{l}\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_{{C_0}}}}}{R} = - \dfrac{1}{{\sqrt 3 }}\\ \Rightarrow \varphi = - \dfrac{\pi }{6}\end{array}\) \(\begin{array}{l} \Rightarrow {\varphi _u} - {\varphi _i} = - \dfrac{\pi }{6}\\ \Rightarrow {\varphi _i} = {\varphi _u} + \dfrac{\pi }{6} = - \dfrac{\pi }{4} + \dfrac{\pi }{6} = - \dfrac{\pi }{{12}}\end{array}\) + Mặt khác: \(Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_{C0}})}^2}} = 40\Omega .\) Ta suy ra, cường độ dòng điện cực đại: \({I_0} = \dfrac{{{U_0}}}{Z} = \dfrac{{80\sqrt 2 }}{{40}} = 2\sqrt 2 \left( A \right)\) Suy ra, biểu thức cường độ dòng điện trong mạch: \(i = 2\sqrt 2 \cos (100\pi t - \dfrac{\pi }{{12}})(A).\) |
