Đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 3)

  • 3537 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 2:

Trong dãy phân rã phóng xạ: 92235X 82207Y có bao nhiêu hạt α và β được phát ra?

Xem đáp án

Gọi số hạt α và β sinh ra lần lượt là x và y.

Sơ đồ phản ứng: 92235X x24α+y 10β+ 82207Y

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 92=x.2+y.1+82 1

Áp dụng định luật bảo toàn số khối: 235=x.4+y.0+207 2

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: 2xy=104x+0.y=28x=7y=4

Vậy có 7 hạt anpha và 4 hạt bêta được tạo thành.

Chọn B.


Câu 3:

Âm có tần số 12Hz là

Xem đáp án

Chọn C

Âm có tần số 12Hz là hạ âm. Do f=12Hz < 16Hz


Câu 4:

Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trạng thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số

Xem đáp án

Ta có:

EmEn=hff=EmEnh=1,514+3,407.1,6.10196,625.1034=4,572.1014Hz

Chọn B


Câu 5:

Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?

Xem đáp án

Chọn A

Phát biểu đúng là: Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.


Câu 6:

Một dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong chân không mang dòng điện cường độ I(A). Độ lớn cảm ứng từ của từ trường do dòng điện gây ra tại điểm M cách dây một đoạn R(m) được tính theo công thức

Xem đáp án

Chọn A

Vì dòng điện là thẳng dài vô hạn nên cảm ứng từ tại một điểm cách dây một đoạn là B=2.107IR.


Câu 7:

Tổng số proton và electron của một nguyên tử trung hòa có thể là số nào sau đây?

Xem đáp án

Chọn D

Ta có: Số proton và electron của một nguyên tử trung hòa phải bằng nhau nên tổng là số chẵn


Câu 9:

Gọi mp, mn, mX lần lượt là khối lượng của proton, nơtron và hạt nhân XZA. Năng lượng liên kết của một hạt nhân  được xác định bởi công thức là

Xem đáp án

Chọn C

Năng lượng liên kết của hạt nhân được tính như sau:

W=Δm.c2=Z.mp+N.mnmX.c2=Z.mp+AZ.mnmX.c2


Câu 10:

Điện áp u=200cos100πt+π4V có giá trị cực đại là

Xem đáp án

Ta có:

u=200cos100πt+π/4Vu=U0cosωt+φVU0=200V

Chọn C


Câu 12:

Pin quang điện hiện nay được chế tạo dựa trên hiện tượng vật lí nào sau đây?

Xem đáp án

Chọn D

Pin quang điện hiện nay được chế tạo dựa trên hiện tượng quang điện trong


Câu 15:

Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo là một đoạn thẳng 10 cm. Quãng đường mà vật đi được trong 0,5 chu kì bằng

Xem đáp án

Ta có: L=2AA=L2=102=5 cm.

Quãng đường mà vật đi được trong 0,5T là 2A = 2.5 = 10 cm.

Chọn D


Câu 16:

Một mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung  Chu kì dao động riêng của mạch là

Xem đáp án

Chu kì dao động riêng của mạch dao động điện từ: LC

Chọn B


Câu 18:

Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C. Khi dòng điện có tần số góc ω=1LC chạy qua đoạn mạch thì hệ số công suất của đoạn mạch này

Xem đáp án

Chọn D

Khi dòng điện có tần số góc ω=1LC chạy qua đoạn mạch thì trong mạch có hiện tượng cộng hưởng, khi đó ZL=ZC. Nên Z=R suy ra cosφ=RZ=1.


Câu 19:

Hai điểm A, B cùng phương truyền sóng cách nhau 21 cm, A và B dao động ngược pha nhau. Trên đoạn AB có 3 điểm dao động cùng pha với A. Tìm bước sóng?

Xem đáp án

Chọn A

Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha gần nhau nhất là : λ

Như vậy gọi 3 điểm cùng pha với A lần lượt là : C,D,E. Ta có thứ tự ACDEB

Khoảng cách từ AE=3λ; Khoảng cách EB=λ2

Như vậy ta có: 3λ+λ2=21cm=>λ=6cm.


Câu 20:

Một vật dao động điều hòa với phương trình x=Acos(ωt+φ). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc ly độ x của vật  theo thời gian t. Xác định giá trị ban đầu của x = x0 khi t = 0

Xem đáp án

Dễ thấy T =8 ô =8.14=2sω = π rad/s.

Biên độ A= 2 cm.

Góc quét trong 3 ô đầu ( t =34s vật ở biên dương):

Δφ=ω.t=π34=3π4. Dùng vòng tròn lượng giác

theo chiều kim đồng hồ ta có pha ban đầu:φ=-3π4

Lúc t =0: x0=Acosφ=2.cos3π4=2cm.

Chọn A

Ta có: Công thức tính thế năng của vật dao động điều hòa là 

Wt=12mω2x2Wtmaxx=±A


Câu 24:

Một dải sóng điện từ trong chân không có tần số từ 2.1013 Hz đến 8.1013 Hz. Dải sóng trên thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ? Biết tốc độ ánh sáng trong chân không c =3.108 m/s

Xem đáp án

Chọn A

Ta có: λ=cfλ1=cf1=3.1082.1013=15.106m = 15 μm.λ2=cf2=3.1088.1013=3,75.106m = 3,75 μm

λ1>λ2>λd=0,76 μm ⇒ thuộc vùng tia hồng ngoại


Câu 25:

Một thiết bị phát âm có công suất P di chuyển dọc theo trục Ox, một thiết bị thu âm đặt trên trục Oy khảo sát cường độ âm theo tọa độ x của máy phát được đồ thị (như hình). Khi thiết bị phát chuyển động qua vị trí  có x=1m thì mức cường độ âm thu được gần giá trị nào nhất sau đây? Cho I=1012W/m². Lấy π²=10.

Xem đáp án

Chọn D

Ta có: Công suất nguồn âm P=I.S=I.4πr2=I.4π.x+d2I=P4π.x+d2

Từ đồ thị

x=0I1=P4π.x+d2=1W/m2(1)x=2mI2=P4π.x+d2=0,5W/m2(2)

Từ (1) và (2) ta có: d+2d2=10,5=2d=221

Tại x=1m ta có I3=P4π.1+d2=1282L3=10lg12821012118,4dB.


Câu 27:

Một tia sáng đơn sắc có bước sóng trong chân không là 0,64 μm, trong thủy tinh là 0,40 μm. Biết rằng tốc độ ánh sáng trong chân không bằng 3.10⁸ m/s. Tốc độ truyền của tia sáng đơn sắc này trong thủy tinh là

Xem đáp án

Chọn B

+ Ta có: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chân không sang môi trường thủy tinh thì bước sóng giảm n lần:

λ'=λnn=λλ'=0,640,4=1,6.

+ Mặc khác, tốc độ truyền đi của tia sáng tỉ lệ nghịch với chiết suất của môi trường nên:

v1v2=n2n1cv2=1,61v2=c1,6=1,875.108m/s.


Câu 28:

Hai chất điểm dao động điều hòa với cùng tần số, có li độ ở thời điểm t là x1 và x2. Giá trị cực đại của tích x1x2 là M, giá trị cực tiểu của tích x1x2 là -M4 Độ lệch pha giữa x1 và x2 có độ lớn gần nhất với giá trị

Xem đáp án

Chọn A

Chọn pt dao động của 2 vật có dạng

x1=A1cosωtx2=A2cosωt+φx1x2=A1A22[cos2ωt+φ+cosφ] x1x2max=A1A221+cosφ=Mx1x2min=A1A221+cosφ=M4

Lập tỉ số cosφ = 35φ=0,927rad


Câu 29:

Chất phóng xạ poloni P84210o phát ra tia α biến đổi thành hạt nhân chì. Chu kì bán rã của poloni là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu Poloni nguyên chất, sau khoảng thời gian t, tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng poloni còn lại trong mẫu là 0,8. Coi khối lượng nguyên tử bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó tính theo đơn vị u. Giá trị của t là

Xem đáp án

Chọn D

Ta có phương trình: 84210Po82206Pb+24α

Gọi N0 là số hạt ban đầu của Po

Số hạt Po còn lại sau thời gian t=nT là NPo=N02n=N0.2n ( n: số lần chu kì)

Số hạt Pb tao thành bằng số hạt Po mất đi nên: NPb=N0N02n=N012n

Theo đầu bài

mPbmPo=0,8NPbNA.APbNPoNA.APo=0,8N012n.206N02n.210=0,82n=1,816n=log21,816tT=log21,816t=T.log21,816=138.log21,816119


Câu 30:

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Trên mình quan sát, hai điểm M và N đối xứng qua vân trung tâm có hai vân sáng bậc 5. Dịch màn ra xa hai khe thêm một đoạn 100 cm theo phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe. So với lúc chưa dịch chuyển màn, số vân sáng trên đoạn MN lúc này giảm đi

Xem đáp án

Chọn D

Lúc đầu M và N đều là vân sáng bậc 5 nên trên đoạn MN có 5 x 2 + 1 = 11 vân sáng

Và xM=5λDa

Sau đó, màn dịch ra thêm 100 cm = 1 m nên xM=kλD+1a

Từ đây ta suy ra: 5λDa=kλD+1a5D=kD+15.1,5=k(1,5+1)k=3

Vậy bây giờ M và N đều là vân sáng bậc 3 nên trên đoạn MN có 3 x 2 + 1 = 7 vân sáng.

Vậy số vân sáng trên đoạn MN giảm 11 – 7 =4 vân sáng.


Câu 31:

Phát biểu nào sau đây là đúng?


Câu 34:

Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Khi electron trong nguyên tử chuyển động tròn đều trên quỹ đạo dừng M thì có tốc độ v (m/s). Biết bán kính BoBo là r0. Nếu electron chuyển động trên một quỹ đạo dừng với thời gian chuyển động hết một vòng là 18πr0vs thì electron này đang chuyển động trên quỹ đạo

Xem đáp án

Chọn B

Khi electron chuyển động lực điện đóng vai trò lực hướng tâm nên

ke2r2=mv2rv2=mke2rv2~1rv1v2=r2r1=n22r0n12r0=n2n1(1)

Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng M có n1=3v1=v (2)

Nếu electron chuyển động trên quỹ đạo dừng có T=18πr0v thì v2=2πrnT=2πn22r018πr0v=vn229(3)

Từ  (2); (3) ta có v1v2=9n22(4)

Từ (4) và (1)→ n2n1=9n22n23=9n1=27n2=3 → electron chuyển động trên quỹ đạo M


Câu 35:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc trong trường g=10 m/s², đầu trên lò xo gắn cố định, đầu dưới gắn với vật nặng có khối lượng m. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì T. Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là T6. Tại thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không bị biến dạng thì tốc độ của vật là 10π3 cm/s. Lấy π²=10, chu kì dao động của con lắc là

Xem đáp án

Chọn A

Lò xo treo thẳng đứng ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạn

Δl=gω2(1)

Thời gian nén của lò xo: t=21ωarccosΔlA=T6Δl=A32 (2)

Từ (1) và (2) có gω2=A32ω2=2gA3(3)

Tại thời điểm lò xo đi qua vị trí không biến dạng: 

x=±Δl=±A32v=ωA2=0,1π3(m/s)ωA=0,2π3​ (m/s)(4)

Từ (3) và (4) ω2A2=2gA3=1,2A=0,063m(5)

Thế (5) vào (4) ta có ω=10π3rad/sT=0,6s


Câu 36:

Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos100πtV vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R=1003Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=2πH và tụ điện có điện dung C=100πμF. Tại thời điểm khi điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng một nửa giá trị cực đại thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch là 32A. Dùng vôn kế nhiệt có điện trở rất lớn để đo hiệu điện thế hai đầu tụ điện thì vôn kế chỉ

Xem đáp án

Chọn A

+ Ta có: R=1003Ω,ZL=Lω=2π.100π=200Ω,ZC=1Cω=1100π.106.100π=100Ω.

Tổng trở của đoạn mạch là: Z=R2+(ZLZC)2=(1003)2+(200100)2=200Ω.

+ Độ lệch pha của u và i là: tanφ=ZLZCR=2001001003=13φ=300.

+ Dựa vào hình vẽ ta thu được, tại thời điểm điện táp tức thời thời giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng nửa giá trị cực đại thì cường độ dòng điện trong mạch là:

i=I03232=I032I0=1AI=12A.

+ Vậy hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là: 

UC=IZC=12.100=502V.


Câu 37:

Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là uA = uB = acos50πt (với t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi O là trung điểm của AB, điểm M ở mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Khoảng cách MO gần nhất với giá trị nào sau

Xem đáp án

Bước sóng: λ=vf=5025=2cm

Phương trình sóng tại một điểm M trên đường trung trực (cách các nguồn đoạn d) và điểm O là:

uO=2acos50πt9π → tại O ngược pha với hai nguồn → điểm M ngược pha hai nguồn.

dMA=(K+12)λ, Ta có dMA>AB2 → K > 4

Muốn dMA(min) khi K=5 → dmin = 11cm → M0=dmin2AB2=210cm

Chọn A


Câu 38:

Tại thời điểm đầu tiên t=0 đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với tần số 2 Hz với biên độ A=65 cm. Goi P, Q là hai điểm cùng nằm trên một phương truyên sóng cách O lần lượt là 6 cm và 9 cm. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 24 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ 2 thì vận tốc dao động của điểm P và điểm Q lần lượt là vP và vQ. Chọn phương án đúng

Xem đáp án

Chọn A

Ta có: T=1f=1(2)=0,5s;λ=vf=(24)(2)=12cm

Thời gian để sóng truyền tới P, Q là: OPv=(6)(24)=0,25sOQv=(9)(24)=0,375s

Nhận thấy:

- Khi M đi qua VTCB theo chiều âm lần đầu tiên (mất khoảng thời gian T2=0,25s), lúc này sóng cũng vừa truyền tới P. Vậy đây là thời điểm ba điểm thẳng hàng lần đầu tiên mà đề bài nhắc đến.

- Kể từ thời điểm này O và P đến biên (mất khoảng thời gian T4=0,125s nữa) thì sóng vừa truyền đến Q.

Vậy thời điểm ba điểm này thẳng hàng lần thứ hai được biểu diễn như hình vẽ. Chú ý rằng P ngược pha với O và vuông pha với Q.

Từ hình vẽ, ta có: uQup=IQ'IP'=2uQ=2up

uPa2+uQa2=1uPa2+2uPa2=1uP=a5=(65)5=6cmvp=vmax1upa2=(24π5)16652=48πcm/svQ=+vmax12upa2=+(24π5)12.6652=+24πcm/s


Câu 40:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị mô tả sự phụ thuộc giữa độ lớn lực đàn hồi của lò xo Fđh theo thời gian t. Lấy g=π² m/s². Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là

Xem đáp án

Chọn D

Chọn chiều (+) hướng xuống (có thể chọn hướng lên): Fđh=kΔl0+x, do lực đàn hồi có giá trị 0 A>Δl0

Nhìn đồ thị:

+  Fđhbienduoi=kΔl0+x=1,8NFđhbientren=kAΔl0=0,6NΔl0+AAΔl0=3Δl0=A2=gω2

+ t=0Fdh=kΔl0+x=1,2N và lực đàn hồi có độ lớn đang tăng tức vật đang đi theo chiều dương và hướng về biên dương.

Ta có: kΔl0+AkΔl0+x=1,81,2=1,5x=Δl0=A2 x= 3Δl0= 1,5Ax=-1,5A (loại vì x>A).

0,1=T6+T4+T12T=15 sω=10π(rad/s)Δl0=A2=gω2=0,01mA=0,02mk=60N/mW=12kA2=0,012J=12mJ 


Bắt đầu thi ngay