Bài tập tổng hợp môn Vật lý Lớp 12

Nội dung text: Bài tập tổng hợp môn Vật lý Lớp 12

1. Cho biết: hằng số Plăng h=6,625.10-34J.s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19C; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. II. DAO ĐỘNG CƠ 1. Chọn phương án sai khi nói về tần số dao động điều hòa của con lắc đơn: “Tần số ” A. tăng khi chiều dài dây treo giảm. B. giảm khi đưa con lắc lên cao (nhiệt độ xem như không đổi). C. giảm khi biên độ giảm. D. không đổi khi khối lượng con lắc thay đổi. HD: Chọn C 2. Một con lắc lò xo có thể dao động điều hòa trên một mặt phẳng ngang. Khi chuyển động qua vị trí cân bằng thì vật có tốc độ 20 (cm/s). Biết chiều dài quĩ đạo là 10 cm. Tần số dao động của con lắc có giá trị A. 1 Hz. B. 3 Hz. C. 2 Hz. D. 4 Hz. HD: Chiều dài quỹ đạo 10 cm A= 5 cm Khi vật qua VTCB thì v = vmax= A.2 f f= 2 Hz 3. Một chất điểm đang dao động với phương trình x = 6cos10 t (cm). Tính tốc độ trung bình của chất điểm sau 1/4 chu kì tính từ khi bắt đầu dao động và tốc độ trung bình sau nhiều chu kỳ dao động A. 1,2 m/s và 0. B. 2 m/s và 1,2 m/s. C. 1,2 m/s và 1,2 m/s. D. 2 m/s và 0. HD: Khi t 0 thì x 6 cos 0 6cm (biên dương) T s 6 Sau t vật ở VTCB nên S=A=6cm. Tốc độ trung bình sau 1/4 chu kì v 120cm / s 4 t 0,2 / 4 s 4A 4.6 Tốc độ trung bình sau nhiều chu kỳ v 120cm / s t T 0,2 4. Xét một dao động điều hoà truyền đi trong môi trường với tần số 50 Hz. Độ lệch pha tại một điểm nhưng tại hai thời điểm cách nhau 0,1 s là A. 11 . B. 11,5 . C. 10 . D.5 . 1 1 t 0,1 HD: T = = 0,02 s; 5 , sau t = 0,1 s tức sau 5 chu kì thì Δφ = 10π f 50 T 0,02 5.Vật dao động điều hòa với phương trình: x = 8cos (ωt + π/2) (cm). Sau thời gian t 1 = 0,5 s kể từ thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường S1 = 4 cm. Sau khoảng thời gian t2 = 12,5 s (kể từ thời điểm ban đầu) vật đi được quãng đường: A. 160 cm. B. 68 cm. C. 50 cm. D. 36 cm. HD: Khi t = 0 x = 0. Sau t1 = 0,5s S1 =x = A/2. Vẽ vòng tròn Ta có t1 = T/12 Chu kì T = 6 s. Sau khoảng thời gian t2 =12,5 s = 2T + 0,5 s Do đó S2= 8A + S1 = 68 cm. ĐA: B 6. Năng lượng của một vật dao động điều hoà bằng 50 J. Động năng của vật tại điểm cách vị trí biên một đoạn bằng 2/5 biên độ là A. 42 J. B. 20 J. -1-
2. C. 30 J. D. 32 J. HD: Tại điểm cách vị trí biên 2/5 biên độ thì có li độ là 3/5 biên độ. 1 2 2 1 2 2 1 2 9 2 9 9 16 W m A ; Wt m x m . A W Wđ W Wt 1 W .50 32 J D 2 2 2 25 25 25 25 7. Một con lắc đơn dao động điều hòa, chỉ cần 120 s kể từ khi nó được thả nhẹ từ vị trí biên thì nó đi qua vị trí cân bằng được 180 lần. Tần số của con lắc đó là A. 0,750 Hz. B. 1,500 Hz. C. 0,748 Hz. D. 0,746 Hz. HD: Theo đề quả cầu qua VTCB 180 lần chỉ cần khoảng thời gian: 359 90T – T/4 : Nghĩa là : 90T-T/4 = 120 T f = = 0,748 Hz 480 8. Hai con lắc đơn treo cạnh nhau có chu kỳ dao động nhỏ là 4,0 s và 4,8 s. Kéo hai con lắc lệch một góc nhỏ như nhau rồi đồng thời buông nhẹ thì hai con lắc sẽ đồng thời trở lại vị trí này sau khoảng thời gian ngắn nhất là A. 6,248 s. B. 8,8 s. 12 C. s. 11 D. 24,0 s. HD: n1 6 n1 6n +Tacó: t n1.4 n2 .4,8 (n 1,2,3 ) n2 5 n2 5n + Vậy: t 24n (n 1,2,3 ) tmin 24(s) 9. Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 8cos( t - ) cm. Thời điểm vật qua vị trí có động 4 năng bằng 3 lần thế năng lần thứ 2014 là 2139 A. s 12 11 B. s 12 12083 C. s 12 12059 D. s 12 HD: -2-
3. 1 A + Wđ = 3Wt W W x 4cm t 4 2 có 4 vị trí trên đường tròn M1, M2, M3, M4. + Qua lần thứ 2014 thì phải quay 503 vòng rồi đi tiếp từ M0 đến M2. + Góc quét 11 11 12083 = 503.2 + -( )=1006 + t 1006 (s) 3 4 12  12 12 10. Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên phương nằm ngang. Khi vật có li độ 3 cm thì động năng của vật lớn gấp đôi thế năng đàn hồi của lò xo. Khi vật có li độ 1 cm thì so với thế năng đàn hồi của lò xo, động năng của vật lớn gấp A. 26 lần. B. 9 lần. C. 18 lần. D. 16 lần. ' ' Wd W Wt HD: W = 3Wt A = 3 3 cm. ' ' = 26 Wt Wt 11. Con lắc lò xo dao động điều hòa trên phương nằm ngang, cứ mỗi giây thực hiện được 4 dao động toàn phần. Khối lượng vật nặng của con lắc là m = 250 g (lấy π2=10). Động năng cực đại của vật là 0,288 J. Quĩ đạo dao động của vật là một đoạn thẳng dài A. 10 cm. B. 5 cm. C. 6 cm. D. 12 cm. 2 k 2W HD: T= t/N =0,25 s; K = 160 N/m A = l = 2A = 2.0,06 m =12 cm T m k 12. Một vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T. Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian t 3T 4 là A 2 2 . Quá trình chuyển động của vật? A. Vật đi từ A -A O. A 2 A 2 B. Vật đi từ -A . 2 2 A 3 A C. Vật đi từ -A . 2 2 A A 3 D. Vật đi từ - A - . 2 2 HD: A: S ≠ A(2 2 ) C: t ≠ 3T/4 D: S ≠ A(2 2 ) B: Thỏa mãn -3-
4. T 6 T 6 2 2 A A A 2 2 A x 3 1 1 3 A A A A 2 2 2 2 T T 6 12 III. SÓNG CƠ 13. Trong hiện tượng giao thoa sóng với hai nguồn cùng pha thì A. tổng số dãy cực đại là một số chẵn. B. tổng số dãy cực tiểu là một số lẻ. C. tổng số dãy cực đại hay tổng số dãy cực tiểu luôn luôn là một số lẻ. D. tổng số dãy cực đại là một số lẻ và tổng số dãy cực tiểu là một số chẵn. HD: D 14. Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 5 m. Một thuyền máy đi ngược chiều sóng thì tần số va chạm của sóng vào thuyền là 4 Hz. Nếu đi xuôi chiều thì tần số va chạm là 2 Hz. Biết tốc độ của thuyền không đổi và lớn hơn tốc độ của sóng (chất lỏng trong hồ không có dòng chảy). Tốc độ truyền sóng? A. 5 m/s. B. 13 m/s. C. 14 m/s. D. 15 m/s. HD:+ Chú ý: Bài toán này thuộc phần kiến thức chung! Giống như cơ lớp 10: Một đoàn xe diễu hành chuyển động thẳng đều cùng tốc độ, chiếc nọ cách chiếc kia 5 m. Một người đi môtô (quan sát viên) + Gọi vt và v là tốc độ của thuyền và của sóng.  + Khi thuyền đi ngược chiều sóng: vt + v = = λ.f1 T1  ( f1 f2 ) + Khi thuyền đi cùng chiều sóng: vt – v = = λ.f2 v = 5 m/s. T2 2 15. Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t - 4x) (m) (x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng này trong môi trường trên bằng A. 5 m/s B. 4 m/s. C. 40 cm/s. D. 50 cm/s. 2 2 x  HD: Ta có: T (s); 4x  (m) v 5(m / s)  10  2 T 16. Đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phương trình x = 3cos4 t (cm). Sau 2 s sóng truyền được 2 m. Li độ của điểm M trên dây cách O đoạn 2,5 m tại thời điểm 2 s là A.x = -3 cm. M B.x = 0 cm. M C.x = 1,5 cm. M D.x = 3 cm. M -4-
5. v 1 HD: Tốc độ truyền sóng v=S/t = 1 m/s. Bước sóng  0,5m f 2 2 d 2 .2,5 Phương trình tại M: x = 3cos(4 t- ) cm =3cos(8 - )cm = 3 cm  0,5 CHÚ Ý: Đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang BẮT ĐẦU dao động điều hoà theo phương trình x = 3cos4 t (cm). TỨC LÀ CÓ ĐIỀU KIỆN t 0 thì xM= 0 cm 17. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 15 Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách nguồn A và B những khoảng d1 = 16 cm và d2 = 20 cm, sóng có biên độ cực tiểu. Giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại.Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 24 cm/s. B. 48 cm/s. C. 40 cm/s. D. 20 cm/s. 1 HD: d2 – d1 = (k + ) = 2,5λ = 4 cm → λ = 1,6 cm và v = λf = 1,6.15 = 24 cm/s 2 18. Một sợi dây đàn hồi AB hai đầu cố định được kích thích dao động với tần số 20 Hz thì trên dây có sóng dừng ổn định với 3 nút sóng (không tính hai nút ở A và B). Để trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng thì tần số dao động của sợi dây là A. 10 Hz. B. 12 Hz. C. 40 Hz. D. 50 Hz. HD: Ban đầu chiều dài dây l = 2 , sau đó l =  ’, suy ra tần số f’ = f/2 = 10 Hz. 19. Một sợi dây dài l = 2 m, hai đầu cố định. Người ta kích thích để có sóng dừng xuất hiện trên dây. Bước sóng dài nhất bằng A. 1 m. B. 2 m. C. 3 m. D. 4 m.  2l HD: l = k  . Bước sóng dài nhất khi k = 1 → λ = 2l = 4 m 2 k 20. Trong một môi trường vật chất đàn hồi có 2 nguồn kết hợp A và B cách nhau 10 cm , dao động cùng tần số và ngược pha. Khi đó tại vùng giữa 2 nguồn quan sát thấy xuất hiện 10 dãy dao động cực đại và chia đoạn AB thành 11 đoạn mà hai đoạn gần các nguồn chỉ dài bằng một nửa các đoạn còn lại. Biết tốc độ truyền sóng trong môi trường này là v 60 cm s . Tần số dao động của hai nguồn là A. 15 Hz. B. 25 Hz. C. 30 Hz. D. 40 Hz.    v 60 HD: AB 9 5 10  2cm ; f 30(Hz) 2 4 4  2 21. Một sóng âm có tần số f =100 Hz truyền hai lần từ điểm A đến điểm B. Lần thứ nhất tốc độ truyền sóng là v1=330 m/s, lần thứ hai do nhiệt độ tăng lên nên tốc độ truyền sóng là v2 =340 m/s. Biết rằng trong hai lần thì số bước sóng giữa hai điểm vẫn là số nguyên nhưng hơn kém nhau một bước sóng. Khoảng cách AB là A. 225 m. B. 561 m. C. 1122 m. D. 112,2 m. HD: + Ta có: AB = nλ . Với n là số bước sóng ; λ là bước sóng. v v + Lần truyền thứ nhất : AB n  n 1 ; + Lần truyền thứ hai: AB n  n 2 1 1 1 f 2 2 2 f -5-
6. v1 v2 v2 v1 v1v2 n1 n2 n1v1 n2v2 n1 1 v2 n1 + Vậy: AB n1 112,2(m). f f v2 v1 f f (v2 v1 ) 22. Mũi nhọn S chạm vào mặt nước dao động điều hòa với tần số 20 Hz. Thấy rằng 2 điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau 10 cm luôn dao động ngược pha. Tính vận tốc truyền sóng biết vận tốc vào cỡ 0,7 m/s đến 1 m/s A. 0,75 m/s. B. 0,8 m/s. C. 0,9 m/s. D. 0,95 m/s. d fd 2df 4 HD: 2 2 (2k 1) v  v 2k 1 2k 1 4 Mà 0,7 v 1 0,7 1 1,5 k 2,36 Với k Z => k =2 => v = 0,8 m/s 2k 1 IV. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 23. Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4 F. Trong quá trình dao động hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 12 V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9 V thì năng lượng từ trường của mạch là A. 2,88.10-4J. B. 1,62.10-4J. C. 1,26.10-4J. D. 4.50.10-4J. 1 2 1 2 1 -6 2 2 -4 HD: W = Wđ + Wt Wt = W - Wđ = = CU o - CU = 4.10 (12 -9 ) = 1,26.10 J 2 2 2 24.Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 thì tần số dao động riêng của mạch là f1. Để tần số dao động riêng của mạch là 5 f1 thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị A. 5C1. C B 1 5 C.C 5 1. C D 1 5 1 HD: Khi giá trị của tụ là C1 thì tần số riêng của mạch là f1= (1) . 2 LC1 Khi tần số riêngcủa mạch là5 f1 (2) thì Lấy (2):(1), ta được C2 = C1/5. Chọn B 25. Trong một mạch dao động lí tưởng, lúc cường độ dòng điện trong mạch bằng 0 thì hiệu điện thế trên tụ điện bằng 10 V. Khi năng lượng từ trường trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ thì hiệu điện thế trên tụ bằng A. 5 V. B. 6 V. C. 7 V. D. 8 V. 1 1 2 1 2 U max HD: Ta có Wt = 3 W đ W đ = W CU CU U = = 5(V). 4 2 8 max 2 26.Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 5 H và tụ điện có điện dung 5 F. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là A. 5 .10 6 s. B. 2,5 .10 6 s. -6-
7. C. 10 .10 6 s. D. 10 6 s. HD: Tính chu kì T = 2 LC . Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ có T độ lớn cực đại là t = . 2 27. Mạch dao động điện từ gồm một cuộn cảm thuần L = 50 mH và tụ điện C. Biết giá trị cực đại của cường -4 độ dòng điện trong mạch là I0 = 0,1 A. Tại thời điểm năng lượng điện trường trong mạch bằng 1,6.10 J thì cường độ dòng điện tức thời có độ lớn là A. 0,06 A. B. 0,10 A. C. 0,04 A. D. 0,08 A. HD: 1 1 2W + Năng lượng điện từ của mạch:W W W LI 2 W Li 2 i I 2 C C L 2 0 C 2 0 L + Thay số: i= ± 0,06 (A) V. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 28. Cường độ dòng điện luôn luôn sớm pha so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch khi A. đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L. B. đoạn mạch có R và L mắc nối tiếp. C. đoạn mạch có L và C mắc nối tiếp. D. đoạn mạch có R và C mắc nối tiếp. HD: D 29. Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là . Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ 3 điện bằng 3 lần hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch trên là A. 0. 2 B 3 C 3 D 2 HD: Z tan L tan 3 Z r 3 (*) cd r 3 L 2 2 2 2 2 UC 3. U L Ur ZC 3(ZL r ) . Kết hợp với (*) ZC 2r 3 Z Z tan L C 3 r 3 2 cd 3 30. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp 90 vòng thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở thay đổi 30% so với lúc đầu. Số vòng dây ban đầu ở cuộn thứ cấp là A. 1200 vòng. B. 300 vòng. -7-
8. C. 900 vòng. D. 600 vòng. U1 n1 U1 n1 1 n2 HD: Vì ; n2 300vg . U 2 n2 1,3U 2 n2 90 1,3 n2 90 31. Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Các giá trị điện trở R, độ tự cảm L L và điện dung C thỏa điều kiện R . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, có tần số C của dòng điện thay đổi được. Khi tần số góc của dòng điện là 1 hoặc 2 41 thì mạch điện có cùng hệ số công suất. Hệ số công suất của đoạn mạch đó bằng 3 A 13 3 B 12 5 C 12 2 D 13 HD: C1:Khi 1 hoặc 2 41 thì hệ số công suất như nhau, nên ta có : 1 1 1   4 2  1 2 LC 1 LC 1 2 LC Hệ số công suất: R R R R 2 cos 1 2 13 2 2 2 2 LC L 2 2 L 1 L 2 2 9R R ( 1L) R ( ) R (2 ) R 1C C 2 LC C 2 C 4 C2: 1  4 Z ' 4Z ;Z ' Z ; 2 1 L L C 4 C 1 cos =cos , Z Z ' Z Z 4Z Z C C C L L 4 C 1 L Z Z ;Z .Z R2 L 4 C L C C 1 1 R R 2 Z R;Z 2R;Z= R 2 (Z Z )2 R2 ( R 2R)2 13 cos = L 2 C L C 2 2 Z 13 32. Mạch xoay chiều gồm cuộn dây có L= 0,4 / (H) mắc nối tiếp tụ điện C. Đặt vào đầu 2 đầu mạch hiệu -4 điện thế u = Uocost (V ). Khi C = C1 = 2.10 / F thì Uc = Ucmax =1005 V , C = 2,5C1 thì i trễ pha /4 so với u 2 đầu mạch. Giá trị của Uo là A. 50 V. B. 1002 V . C. 100 V. D. 505 V. HD: Chú ý: Khi = C2 mà i trể pha hơn u một góc /4 (khác /2) nên trong cuộn dây có điện trở R. 2 -4 ZL Khi C = C1 = 2.10 / thì UC(max) = U1 = 1005 (1) R 2 2 R ZL -4 2 lúc đó ZC1 = Khi C = C2 = 2,5.C1 = 5.10 / ZC2 = ZC1 ZL 5 -8-
9. 2 2 ZL ZC2 2 2 R ZL Tan = = tan( /4) = 1 ZL – ZC2 = R ZL – ZC1 = R ZL - .( ) = R R 5 5 ZL 2 2 ta suy ra : 3ZL – 5R.ZL – 2R = 0. Giải phương trình bậc 2 theo R ta được ZL = 2R (nghiệm âm loại) Thay ZL = 2R vào (1), ta được U = 100V U0 = 1002 V . 33. Đặt điện áp xoay chiều u = 100 6 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ đạt giá trị cực đại thì thấy giá trị cực đại đó bằng 200 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm là A. 100 V. B. 80 V. C. 60 V. D. 50 V. HD: U=100 3 V 2 2 U U R U L 2 2 2 2 2 2 2 Ta có UC max 2U R 3U R 3U L 4U R 3U R 3U L U R 3U L (1) U R 2 2 U R U L 2 2 2 Lại có UC max 200U L U R U L (2)Từ (1) và (2), ta có: 200U L 4U L U L 50 V. U L 34. Cho đoạn mạch RLC nối tiếp cuộn dây thuần L và có thể thay đổi được, R, C xác định. Mạch điện mắc vào nguồn có điện áp u = U0cos( t) (V) không đổi. Khi thay đổi giá trị L thì thấy điện áp hiệu dụng cực đại trên R và L chênh lệch nhau 2 lần. Hiệu điện thế cực đại trên tụ C là A. 2U. B U 3 U 3 C 2 2U D 3 HD: Ta có UR = IR và UC = IZC . vậy URmax và UCmax khi Imax suy ra ZL = ZC. 2 2 UZc U R Zc Khi đó URmax = U; UCmax = ; Ta có ULmax = R R U Rmax 2 2 *nếu 2 thì ta có 4Zc 3R loại U Lmax U Lmax *nếu 2 thì ta có Zc R 3 Ucmax U 3 U Rmax 35. Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần r = 1003() , có độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có -5 điện dung C = 5.10 / (F). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u=U0cos(100 t - ) (V) 4 thì biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua mạch là i =2 cos(100 t - ) (A). Giá trị của L bằng 12 0,6 A. H. 0,5 B. H. 0,4 C. H. 1 D. H. -9-
10. HD: Tính ZC = 200  , độ lệch pha giữa u và i là: Z Z 1 = - ( ) L C tan( ) 4 12 6 r 6 3 1 ZL – ZC = -100  . Vậy ZL = 200 – 100 = 100 ( ) hay L = (H). 36. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V vào hai đầu hộp đen X thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 0,25 A và sớm pha / 2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Cũng đặt điện áp đó vào hai đầu hộp đen Y thì cường độ dòng điện vẫn là 0,25 A và dòng điện cùng pha với hiệu điện thế. Nếu đặt điện áp trên vào đoạn mạch gồm X, Y nối tiếp thì cường độ dòng điện có giá trị 2 A. A. 2 2 B. A. 4 2 C. A. 8 D. 2 A. HD: Tổng trở trên hộp X (có thể gồm Zc và ZL có tính dung kháng) bằng tổng trở trên hộp Y (là R). Nếu mắc nối tiếp X và Y thì tổng trở mạch tăng 2 suy ra dòng giảm 2 . Nghĩa là I = 0,25 /2 =2 /8 . 2 37. Một đoạn mạch RLC nối tiếp có R = 150 , C = .10 4 F. Điện áp hai đầu mạch có dạng u=Uocos100 t (V), biết điện áp giữa hai đầu L (cuộn dây thuần cảm) lệch pha /4 so với u. Tìm L? 1, 5 A. L = H . 1 B. L = H . 1 C. L = H . 2 2 D. L = H . 1 HD:Z C = = 50; uL lệch pha so với u mà uL sớm pha so với i, suy ra u sớm pha so với i C 4 2 4 Z Z → tan = L C 1 Z Z R Z Z R = 50  + 150  = 200  R L C L C Z 2 L L = (H)  38. Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có cuộn dây, giữa 2 điểm N và B chỉ có tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp 175 V – 50 Hz thì điện áp hiệu dụng trên đoạn AM là 25 V, trên đoạn MN là 25 V và trên đoạn NB là 175 V. Hệ số công suất của toàn mạch là: A. 1/5. B. 1/25. C. 7/25. D. 1/7. HD: 2 2 2 2 2 2 Cách1: Giả sử cuộn dây thuần cảm thì UR + (Ud – UC) = UAB Theo bài ra 25 +( 25 – 175) ≠ 175 Cuộn dây có điện trở thuần r U Ur Hệ số công suất của mạch cosφ = R U 2 2 2 Ta có (UR + Ur) +(UL –UC) = U (1) 2 2 2 Ur + UL = Ud (2) -10-
11. U R Ur Thay số ; giải hệ pt ta được: Ur = 24 V; UL = 7 V cosφ = = 7/25. U Cách 2: Vẽ giản đồ: Tam giác ABN và AMN cân tại B và M. Ta có: NB=HB+NH 175.sin 25.cos 175 1752 (1 sin )2 252 (1 sin ).(1 sin ) 1 sin 49(1 sin ) 24 sin cos 7 / 25 25 39. Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm 4 điểm theo thứ tự A, M, N, B: Có uAB = 200cos100 t (V) ; AM chứa tụ điện có ZC = 100 ; MN chứa cuộn thuần cảm có ZL = 200 ; NB chứa hộp X gồm hai trong ba phần tử (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp biết I = 22 A; cos AB = 1. Hỏi X chứa những linh kiện gì và giá trị của các linh kiện đó ? 0,1 A.R 0 = 50  và Lo= H. 3 0,1 10 4 B.L 0= H và Co= F. 3 10 4 C.R 0 = 502  và C0 = F. 2 10 4 D.R o= 50  và Co= F. HD: Căn cứ “Đầu vào” của bài toán để đặt các giả thiết có thể xảy ra. Trong X có chứa Ro&Lo hoặc Ro và Co Căn cứ “Đầu ra” để loại bỏ các giả thiết không phù hợp vì ZL > ZC nên X phải chứa Co. Ta thấy X chứa Ro và Co phù hợp với giả thiết đặt ra. Loại A & B 100 2 R0 * Theo bài ZAB = 50() ; cos AB 1 R0 Z AB R0 Z AB = 50 () Loại C 2 2 Z AB Kết quả: Chọn D VI. SÓNG ÁNH SÁNG 40. Một ánh sáng đơn sắc không có tính chất nào sau đây ? A. không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. B. có một màu xác định. C. có một bước sóng xác định trong chân không. -11-
12. D. không bị khúc xạ khi đi qua lăng kính. HD: Chọn D 41. Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai? A. Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh. B. Tia tử ngoại dễ dàng đi xuyên qua tấm chì dày vài xentimét. C. Tia tử ngoại làm ion hóa không khí. D. Tia tử ngoại có tác dụng sinh học: diệt vi khuẩn, hủy diệt tế bào da. HD: Chọn B 42. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng , hai khe hẹp cách nhau một khoảng 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng 0,6 μm. Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm một khoảng 5,4 mm có A. vân sáng bậc 2. B. vân sáng bậc 4. C. vân sáng bậc 3. D. vân sáng thứ 4. D x HD: + Khoảng vân : i 1,8(mm) + Xét tỉ số : M 3 Tại M là vân sáng bậc 3. a i 43. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bước sóng ánh sáng bằng λ, khoảng cách từ hai khe đến màn là D. Biết khi khoảng cách giữa hai khe là a+2Δa thì khoảng vân bằng 3 mm, khi khoảng cách giữa hai khe là a-3Δa thì khoảng vân là 4 mm. Khi khoảng cách giữa hai khe là a thì khoảng vân bằng 10 A mm 3 16 B mm 5 18 C mm 5 7 D mm 2 D a 2 a 3 i1 3. a 2 a D i1 1 3 2 10 HD: 5 i mm D a 3 a 2 i i i 3 i 2. 1 2 2 a 3 a D i2 44. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  người ta đặt màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng D thì khoảng vân là 1 mm. Khi khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe lần lượt là D D hoặc D D thì khoảng vân thu được trên màn tương ứng là 2i và i. Nếu khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe là D 3 D thì khoảng vân trên màn là A. 3 mm. B. 2,5 mm. C. 2 mm. D. 4 mm. HD: Theo đề ra: D D D D D D 3 D 2D 2i ;i  D D / 3;i  1mm i'   2i 2mm . a a 0 a a a 0 45. Khi tăng hiệu điện thế của một ống Rơnghen thêm 40% thì bước sóng ngắn nhất của tia mà ống phát ra giảm đi là A. 12,5 %. B. 28,6 %. C. 32,2 %. -12-
13. D. 15,7 %. hc hc  U ' ' 1 HD:  ;' AK 1,4 0,7143 bước sóng giảm 28,6%. eU AK eU 'AK ' U AK  1,4 46. Một ống Rơnghen phát ra bức xạ có bước sóng nhỏ nhất là 3.10-10 m. Động năng của êlectron khi đập vào đối âm cực là A. 19,875.10-16 J. B. 19,875.10-19 J. C. 6,625.10-16 J. D. 6,625.10-19 J. HD: Động năng của êlectron khi đập vào đối âm cực có thể một phần hoặc toàn bộ chuyển thành năng lượng 1 hc của tia X: mv2 ; dấu = xảy ra với những bức xạ có bước sóng nhỏ nhất, do đó 2 0  34 8 1 2 hc 6,625.10 .3.10 16 mv0 10 6,625.10 J. 2  min 3.10 47. Điểm giống nhau giữa sóng âm và sóng ánh sáng là cả hai đều A. là sóng điện từ. B. truyền được trong chân không. C. là quá trình truyền năng lượng. D. là sóng dọc. HD: Chọn C 48. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, hai khe S1, S2 được chiếu bằng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 0,603 m và 2 thì thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ 2 trùng với vân sáng bậc 2 của bức xạ 1 . Bước sóng 2 bằng A. 0,402 m. B. 0,502  m. C. 0, 706  m. D. 0,760  m.  D  D 2 HD: Ta có: 2. 1 3 2  1 0,402  m. a a 2 3 49. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng khi a = 2 mm, D = 2 m,  = 0,6 µm thì khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 4 là A. 4,8 mm. B. 1,2 cm. C. 2,6 mm. D. 2 cm. HD: Khoảng cách giữa từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 4 bên kia của vân sáng trung tâm: D d 8i 8 4,8.10 3 m 4,8mm a VII. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 50. Chiếu chùm tia hồng ngoại vào lá kẽm tích điện âm thì A. điện tích âm của lá kẽm mất đi. B. tấm kẽm sẽ trung hoà về điện. C. điện tích của tấm kẽm không đổi. D. tấm kẽm tích điện dương. HD: Chọn C 51. Công thoát êlectron của kim loại là A = 4,52 eV. Giới hạn quang điện của kim loại này là A. 0 = 0,275 m. B. 0 = 0,23 m. C. 0 = 0,375 m. -13-
14. D. 0 = 0,40 m. HD: Chọn A hc 1eV = 1,6.10-19J ; 4,52 eV = 7,23.10-19J ;  = 0,275.10-6 m = 0,275 m. 0 A 52. Chiếu ánh sáng nhìn thấy vào các tấm kim loại. Hiện tượng quang điện xảy ra đối với kim loại nào? A. Can xi 0Na = 0,45 m. B. Đồng 0Cu = 0,3 m. C. Bạc 0Ag = 0,26 m. D. Kẽm 0Zn = 0,35 m. HD: Chọn A Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,38m đến 0,76m  53. Năng lượng dùng để tách một êlectron ra khỏi kim loại là 3,31.10-19 J. Giới hạn quang điện của kim loại đó là A. 0,6  m. B. 1,67 m. C. 6 m. D. 1,67 nm HD: Chọn A hc A =0,6.10-6 m = 0,6  m. 0 54. Một kim loại có bước sóng giới hạn 0,4 m. Công thoát êlectron của kim loại đó là A. 3,1 eV. B. 0,497 eV. C. 0,31 eV. D. 4,97 eV. HD: Chọn A hc A = 4,97.10-19J =3,1 eV 0 55. Giả sử chiếu lần lượt các bức xạ có tần số f, 2f, 3f vào catốt của tế bào quang điện thì vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện lần lượt là v, 2v, kv. Giá trị của k? A.4. B 5 C 7 D.3. mv2 mv2 mv2 HD: + Ta có : hf A (1)2hf A 4 (2)3hf A k 2 (3) 2 2 2 mv2 Từ (1)và (2) A 2 (4) ; Từ (1),(3 & (4)) k 7 2 56. Lần lượt chiếu vào catôt của một tế bào quang điện hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 0,6 m và 2 = 0,5 m thì hiệu điện thế hãm để dòng quang điện triệt tiêu khác nhau ba lần. Giới hạn quang điện của kim loại làm catôt là A. 0,745 m . B. 0,723 m . C. 0,667 m . D. 0,689 m . hc hc hc hc hc HD: + Khi dùng 1 eU h1 (*) ; Khi dùng 2 eU h2 3eU h1 ( ) 1 0 2 0 0 -14-
15. 212 + Từ (*) và ( ) 0 0,667(m) 32 1 57. Nguồn sáng thứ nhất có công suất P1 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 450nm . Nguồn sáng thứ hai có công suất P2 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 2 0,60m . Trong cùng một khoảng thời gian, tỉ số giữa số phôtôn mà nguồn thứ nhất phát ra so với số phôtôn mà nguồn thứ hai phát ra là 3/1. Tỉ số P1 và P2 là A. 4. B. 9/4. C. 4/3. D. 3. N1 hc N 2 hc P1 N1 2 0,6 HD: P1 = ; P2 = => = = 3 = 4. t 1 t 2 P2 N 2 1 0,45 ___ -15-