Đề thi môn Vật lý Lớp 12 - Kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2021 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi môn Vật lý Lớp 12 - Kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2021 (Có đáp án)

1. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KÌ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2021 ĐỀ THI THAM KHẢO Bài thi: KHOA HỌC TỰ NHIÊN (Đề có 4 trang) Môn thi thành phần: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 50 phút, không kê thời gian phát đề LỜI GIẢI CHI TIẾT (Do thầy Hoàng Ngọc Quang, chuyên Nguyễn Tất Thành – Yên Bái thực hiện) Câu 1: Điện tích của một êlectron có giá trị là A. 9,l . l0−31C . B. 6,l . l0−19 C . C. −1,6. 10−19 C . D. −1,9 . l0−31C . Đáp án: C Câu 2: Một điện trở được mắc vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động E thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện có độ lớn là U N . Hiệu suất của nguồn điện lúc này là U E E U A. H = N . B. H = . C. H = . D. H = N . E U N U N + E EU+ N Đáp án: A Câu 3: Hạt tải điện trong bán dẫn loại n chủ yếu là A. lỗ trống. B. êlectron. C. ion dương. D. ion âm. Đáp án: B Câu 4: Có câu chuyện về một giọng hát ôpêra cao và khỏe có thể làm vỡ một cái cốc thủy tinh để gần. Đó là kết quả của hiện tượng nào sau đây? A. Cộng hưởng điện. B. Dao động tắt dần. C. Dao động duy trì. D. Cộng hưởng cơ. Đáp án: D Câu 5: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ có khối lượng m . Con lắc này dao động điều hòa với chu kì là m k m k A. T = 2 . B. T = 2 . C. T = . D. T = . k m k m Đáp án: A Câu 6: Hai dao động điều hòa cùng tần số và ngược pha nhau thì có độ lệch pha bằng A. (21k + ) với k =0, 1, 2, B. 2k với . C. (k + 0,5) với . D. (k + 0,25) với . Đáp án: A Câu 7: Một sóng cơ hình sin truyền theo chiều dương của trục Ox . Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên mà phần tử môi trường ở đó dao động cùng pha nhau là A. hai bước sóng. B. một bước sóng. C. một phần tư bước sóng. D. một nửa bước sóng. Đáp án: B Câu 8: Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động cùng pha. Sóng do hai nguồn phát ra có bước sóng . Cực đại giao thoa cách hai nguồn những đoạn d1 và d2 thỏa mãn A. ddn12−= với n = 0,1,2, . B. ddn12−=+ ( 0,5) với . C. ddn12−=+ ( 0,25) với . D. ddn12−=+ (20,75 ) với . Đáp án: A Câu 9: Đặc trưng nào sau đây là đặc trưng sinh lí của âm? A. Tần số âm. B. Độ cao của âm. C. Cường độ âm. D. Mức cường độ âm. Đáp án: B Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều uU= 2 cos t ( >0) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cảm kháng của cuộn cảm là 1 1 A. ZL= 2 . B. Z = . C. ZL=  . D. Z = L L L L L  2 L Đáp án: C Trang 1
2. Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều uU= 2 cost(>0) vào hai đầu một đoạn mạch có R L,, C mắc nối tiếp thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện khi đó là U U U U A. I = . B. I = . C. I = . D. I = . LC C R L Đáp án: C Khi có cộng hưởng thì ZL = ZC, Zmin = R nên . Câu 12: Máy phát điện xoay chiều ba pha là máy tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau 3 2 A. . B. . C. . D. . 4 6 3 4 Đáp án: C Câu 13: Trong sơ đồ khối của một máy thu thanh vô tuyến đơn giản không có bộ phận nào sau đây? A. Mạch khuếch đại. B. Mạch tách sóng. C. Mạch chọn sóng. D. Mạch biến điệu. Đáp án: D Mạch biến điệu nằm trong sơ đồ khối của máy phát vô tuyến. Câu 14: Khi nói về quang phổ liên tục, phát biểu nào sau đây sai? A. Quang phổ liên tục do các chất rắn, chất lỏng và chất khí ở áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng. B. Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào bản chất của vật phát sáng. C. Quang phổ liên tục của các chất khác nhau ở cùng một nhiệt độ thì khác nhau. D. Quang phố liên tục là một đải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục. Đáp án: C Quang phổ liên tục không phụ thuộc thành phần cấu tạo (bản chất) của nguồn sáng, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn. Quang phổ liên tục của các chất khác nhau ở cùng một nhiệt độ thì giống nhau. Câu 15: Tia hồng ngoại không có tính chất nào sau đây? A. Truyền được trong chân không. B. Có tác dụng nhiệt rất mạnh. C. Có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học. D. Kích thích sự phát quang của nhiều chất. Đáp án: D Câu 16: Dùng thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đề đo bước sóng của một ánh sáng đơn sắc với khoảng cách giữa hai khe hẹp là a và khoảng cách giữa mặt phẵng chứa hai khe đến màn quan sát là D . Nếu khoảng vân đo được trên màn là i thì bước sóng ánh sáng do nguồn phát ra được tính bằng công thức nào sau đây? ia Da D i A.  = . B.  = . C.  = . D.  = . D i ia Da Đáp án: A Câu 17: Chất nào sau đây là chất quang dẫn? A. Cu. B. Pb. C. PbS. D. Al. Đáp án: C Câu 18: Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo, r0 là bán kính Bo. Khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng M thì có bán kính quỹ đạo là A. 4r0 . B. 9r0 . C. 16r0 . D. 25.r0 Đáp án: B 2 Bán kính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hiđrô được tính theo công thức rnr= 0 với n= 1;2;3; . Quỹ đạo dừng M ứng với n = 3. Câu 19: Tia phóng xạ nào sau đây là dòng các êlectron? A. Tia B. Tia  + C. Tia  − D. Tia . Đáp án: C Câu 20: Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là A. số prôtôn. B. năng lượng liên kết. Trang 2
3. C. số nuclôn. D. năng lượng liên kết riêng. Đáp án: D Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Câu 21: Tại nơi có gia tốc trọng trường g , một con lắc đơn có chiều dài l dao động điều hòa với tần số góc là l g g l A.  = . B.  = 2 . C.  = . D.  = 2. g l g Đáp án: C Câu 22: Đặt một điện áp xoay chiều vảo hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R mắc nồi tiếp với cuộn cảm thuần thì cảm kháng và tổng trở của đoạn mạch lần lượt là Z L và Z . Hệ số công suất của đoạn mạch là Z R R Z A. c o s = . B. cos = . C. c o s = . D. cos = L . R ZL Z R Đáp án: C Câu 23: Từ thông qua một mạch điện kín biến thiên đều theo thời gian. Trong khoảng thời gian 0,2 s từ thông biến thiên một lượng là 0 ,5 Wb. Suất điện động cảm ứng trong mạch có độ lớn là A. 0,1 V . B. 2 ,5 V . C. 0 ,4 V . D. 0 ,25 V . Đáp án: B  0,5 Độ lớn suất điện động cảm ứng tính theo định luật Faraday: e2,5V.=== ( ) t0,2 Câu 24: Một con lắc đơn dao động theo phương trình st= 4c os 2 (cm) ( t tính bằng giây) . Chu kì dao động của con lắc là A. 2 giây. B. 1 giây. C. 0,5 giây. D. 2 giây. Đáp án: B 22 Chu kì dao động T1===(giây)  2 Câu 25: Một sợi dây đang có sóng dừng ổn định. Sóng truyền trên đây có bước sóng là 12cm . Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp là A. 6cm. B. 3cm C. 4cm . D. 12cm . Đáp án: A Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng một nửa bước sóng. Câu 26: Điện năng được truyền tải từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây là 8 A , công suât hao phí do toả nhiệt trên dây là 12 80 W . Điện trở tổng cộng của đường dây tải điện là A. 64 . B. 80 . C. 20 . D. 1 6 0 . Đáp án: C P 1280 P = === I2 RR20. ( ) I822 Câu 27: Sóng điện từ của kênh VOV giao thông có tần số 91 MHz , lan truyền trong không khí với tốc độ 3.108 ms / . Bước sóng của sóng này là A. 3,3m. B. 3,0m. C. 2,7m. D. 9,1m. Đáp án: A v 3.108  = = 3,3( m) . f 91.106 Câu 28: Sử dụng thiết bị phát tia X để kiểm tra hành lí ở sân bay là dựa vào tính chất nào của tia ? A. Khả năng đâm xuyên mạnh. B. Gây tác dụng quang điện ngoài. C. Tác dụng sinh lí, hủy diệt tế bào. D. Làm lon hóa không khí. Đáp án: A Câu 29: Một ánh sáng đơn sắc truyền trong chân không có bước sóng 0,6 m . Lấy h = 6,625.l0−34 Js. ; c= 3.l0s m / s . Năng lượng của mỗi phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc này là Trang 3
4. A. 3 ,3 1 . 1 0 19 J . B. 3 ,3 1 . 1 0 25 J . C. 1,33.10−27 J . D. 3 ,1 3 .1 0 19 J . Đáp án: A hc6,625.10.3.10−348 Năng lượng của phôtôn được tính:  === 3,1.10J.−19 ( )  0,6.10−6 221 Câu 30: Cho phản ứng nhiệt hạch 110H+HX→+n . Hạt nhân X là 3 4 6 1 A. 1 He . B. 2 He . C. 3 Li . D. 1 H . Đáp án: A 3 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số khối, ta tìm được X là 1 He. Câu 31: Trong bài thực hành đo gia tốc trọng trường g bằng con lắc đơn, một nhóm học sinh tiến hành đo, xử lí số liệu và vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của bình phương chu kì dao động điều hòa ()T 2 theo chiều dài l của con lắc như hình bên. Lấy 3 ,14. Giá trị trung bình của g đo được trong thí nghiệm này là A. 9,96m / s 2 B. 9,42m / s 2 C. 9,58m / s 2 D. 9,74m / s 2 Đáp án: D 4. 2 Từ công thức T2g.= = gT2 Ta xét một điểm trên đồ thị có = 0 ,6 m( ) thì T3.0,812,43s22==( ) 4.( 3,14.0,6)2 g9,73787== s9,74 s . ( ) ( ) 2,43 Câu 32: Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động cùng pha với tần số 10 Hz . Biết ABcm20 và tốc độ truyền sóng ở mặt nước là 30 cms/ . Xét đường tròn đường kính AB ở mặt nước, số điểm cực tiểu giao thoa trên đường tròn nảy là A. 13. B. 26. C. 14. D. 28. Đáp án: D v30 Bước sóng:  === 3cm.( ) f10 Hai nguồn A và B dao động cùng pha nên số vân cực tiểu được xác định qua số giá trị nguyên của k AB 1 AB 1 trong − − k − −7,2 k 6,2 − 7 k 6 . Số vân cực tiểu là 14 vân. Mỗi vân cực tiểu 22 cắt đường tròn đường kính AB tại hai điểm. Vậy số điểm cực tiểu giao thoa trên đường tròn nảy là 28. Câu 33: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V vào hai đầu đoạn mạch như hình bên. Biết các điện áp hiệu dụng UVAM = 90 và UVMB = 150 . Hệ số công suất của đoạn mạch AM là A. 0 ,8 . B. 0,6 . C. 0,71. D. 0,75 . Đáp án: A 2 2 2 2 Theo đề: UAM= U r + U L = 8100( V ) (1) và UMB= UC = 150 (V) 222 2 UUUU14400ABrLC=+−= ( V ) ( ) (2) Từ (1) và (2) ta tìm được U54;Lr== U72.( ) ( ) rUr 72 Hệ số công suất của đoạn AM: cos AM = = = = 0,8. ZAM U AM 90 Câu 34: Đặt điện áp u = 80 2 cos  t( V) vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần, điện trở và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Thay đổi đến giá trị C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là 60 V. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm và điện trở là Trang 4
5. A. 100V . B. 80V . C. 140V . D. 70V . Đáp án: A U.ZL Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là: ULL== I.Z sẽ đạt giá trị cực đại khi 2 2 RZZ+−( LC) có cộng hưởng. Khi đó UU60V;LCR=== UU80V.( ) ( ) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch 2222 chứa cuộn cảm và điện trở là UUU6080100V.L,RLR=+=+= ( ) Câu 35: Một mạch LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 4 V . Biết LmHCnF 0,2 ; 5 . Khi cường độ dòng điện trong mạch là 12 mA thì điện áp giữa hai bản tụ điện có độ lớn là A. 2 ,4 V . B. 3,0 V . C. 1,8 V . D. 3,2 V . Đáp án: D 111 Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng: CuLiCU222+= 222 0 −4 2223 L2.10 − 2 =−=−=uUi412.103,2V.0 −9 ( ) ( ) C5.10 Câu 36: Một nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0 ,6 m . Số phôtôn do nguồn sáng phát ra trong 1 giây là 1,51.1018 hạt. Cho h = 6,625.l0−34 Js. , c 3.= l0 m /s . Công suất phát xạ của nguồn sáng này là A. 0 ,5W . B. 5W . C. 0 ,25W . D. 2 ,5W . Đáp án: A hc6,625.10.3.10 −348 PN.1,51.100,5=== W18 . ( )  0,6.10−6 Câu 37: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có g 10 m / s2 . Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ lớn lực kéo về Fkv tác dụng lên vật và độ lớn lực đàn hồi Fdh của lò xo 7 theo thời gian t . Biết tts (). Khi lò xo 21120 dãn 6 ,5 cm thì tốc độ của vật là M A. 80 cms/ . B. 60 cms/ . C. 51 cms/ . D. 110 cms/ . Đáp án: B Gọi A là biên độ dao động, 0 là độ dãn của lò xo khi vật ở VTCB. -A O A Từ đồ thị, ta biểu thị độ lớn của lực ứng với mỗi x khoảng trên trục tung là F0 thì có: max max Fđh = k.( 0 + A) = 3F0 và Fk.A2Fkv0 ==, ta suy ra được A= 2. 0 (trong quá trình dao động, thời gian lò xo dãn gấp đôi thời gian lò xo bị nén). Chọn chiều dương trục Ox hướng xuống. Lực đàn hồi M0 A bằng 0 khi vật có li độ − , lực kéo về bằng 0 khi vật 2 A qua vị trí cân bằng. Từ đồ thị ta thấy ở thời điểm t1 vật qua vị trí x =− theo chiều dương và ở thời điểm 2 t2 vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Trang 5
6. 7 7T t = t − t = = T =( s)  = 20(sad/s) 21120 12 10 g10 === 0,025m2,5cm;A5cm( ) ( ) ( ) 0 2220 Khi ló xo dãn 6,5 cm thì vật có li độ x = 4 cm, tốc độ của vật khi đó là: vAx20.5460= −=−=2222 (cm/s). Câu 38: Trên một sợi dây có hai đầu cố định, đang có sóng dừng với biên độ dao động của bụng sóng là 4 cm . Khoảng cách giữa hai đầu dây là 60 cm , sóng truyền trên dây có bước sóng là 30 cm . Gọi M và N là hai điểm trên dây mà phần tử tại đó dao động với biên độ lần lượt là 2 2 cm và 2 3 cm . Khoảng cách lớn nhất giữa và có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 52 cm . B. 51 cm . C. 53 cm . D. 48 cm . Đáp án: A Vì hai đầu dây cố định nên chiều dài dây thỏa mãn M  N0 == =2kk4, trên dây có A B 2 M0 sóng dừng với 4 bó sóng. N Xét M là điểm gần nút A nhất, vị trí cân bằng của M cách A một khoảng AM0, biên độ của M được tính: 2 .AM 2 .AM A= A.sin00 = 4.sin = 2 2 AM = 3,75cm. M0 30 Xét N là điểm gần nút B nhất, vị trí cân bằng của N cách B một khoảng BN0, biên độ của N được tính: 2 .BN2 .BN AA.sin4.sin2=== = 3BN5cm.00 N0 30 Khoảng cách giữa hai VTCB của M và N là M0N0 = AB – (AM0 + BN0) = 51,25 (cm). M và N luôn dao động ngược pha nên khoảng cách lớn nhất giữa M và N là 2 22 MNM=++=++= NAA51,2520 0MN( 2 2) 351,635( ) ( ) (cm). Câu 39: Đặt điện áp uUt= 0cos vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên. Trong đó, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L ; tụ điện có điện dung C ; X là đoạn mạch chứa các phần tử có 2 R1 , L1 , C1 mắc nối tiếp. Biết 2l LC = , các điện áp hiệu dụng: UVAN 120 , U MB 90 V , góc lệch pha giữa U AN và 5 U MB là . Hệ số công suất của X là 12 N A. 0,25. B. 0,31. C. 0,87. D. 0,71. Đáp án: C Từ suy ra: 11 L = Z = 2Z U = 2.U 2C CLCL UAN= U L + U X ; U MB = U X + U C , ta có GĐVT M NB = 2.AM, AN = 120, MB = 90 H EA EM AM 1 EAM ENB = = = . E EN EB NB 2 2 Dẫn đến EN= 2.EA = AN = 80; EA = 40 B 3 2 A EB= 2.EM = MB = 60; EM = 30 . 3 Trang 6
7. Áp dụng định lý hàm số cos cho tam giác AEM, ta tính được 5 AMEMEA2.EM.EA.cos43,3.=+− 22 12 N B 86 ,6 . Áp dụng định lý hàm số cos cho tam giác EMN, ta tính được 7 MNEMEN2.EM.EN.cos92,4.=+− 22 12 Áp dụng định lý hàm số sin trong tam giác EMN và tam giác EBN EM7 sin ENM.sin0,3622ENM0,371rad== = ( ) EN12 EB 5 sin ENB= .sin = 0,6692 ENB = 0,733( rad) NB 12 =−=−+=MNB0,3710,7330,4668( ) (rad) c =o s 0 ,8 9 . (Sai số do làm gần đúng nhiều lần). X 22 x Câu 40: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng gồm hai bức xạ đơn sắc 1 và 2 có bước sóng lần lượt là 0 ,5 m và 0 ,7 m . Trên màn quan sát, hai vân tối trùng nhau gọi là một vạch tối. Trong khoảng giữa vân sáng trung tâm và vạch tối gần vân trung tâm nhất có N1 vân sáng của và N2 vân sáng của (không tính vân sáng trung tâm). Giá trị NN12 bằng A. 5. B. 8. C. 6. D. 3. Đáp án: A 111112DD Vạch tối có vị trí thỏa mãn điều kiện: kkkk121122+=+ +=+ 2a2a22 Thay số ta được 5k7k112=+ với k1 và k2 nguyên đương. Vạch tối gần vân trung tâm nhất ứng với các giá trị nhỏ nhất của k1 và k2 thỏa mãn, ta tìm được k1 = 3 và k2 = 2, tức là vân tối thứ tư của bức xạ thứ nhất trùng với vân tối thứ ba của bức xạ thứ hai. Giữa vân trung tâm và vân tối thứ tư của bức xạ thứ nhất có N1 = 3 vân sáng của bức xạ này. Giữa vân trung tâm và vân tối thứ ba của bức xạ thứ hai có N2 = 2 vân sáng của bức xạ này. Vậy N1 + N2 = 5. ĐÁP ÁN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A B D A A B A B C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C C D C D A C B C D 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 C C B B A C A A A A 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 D D A A D A B A C A Lời giải ở đây chưa phải là duy nhất và hay nhất, có thể có các cách giải khác nhau cho cùng 1 bài tập. Rất mong nhận được góp ý của quý thầy cô và các em học sinh! Trang 7