13 câu TRẮC NGHIỆM vật lý 12 HAY và KHÓ

Đáp án D Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm L, điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp

13 CÂU TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 HAY VÀ KHÓ

Câu 1: Con lắc lò xo dao động theo phương ngang với phương trình

x= πt− π cm

, t tính theo đơn vị giây Gọi S1 là quãng đường vật đi được trong 2015 giây đầu tiên, S2 là quãng đường vật đi được trong 2015 giây tiếp theo Hệ thức đúng là

A

1

2

1344

1345

S

S =

B

1 2

5373 5374

S

S =

C

1 2

1345 1344

S

S =

D.

5373

5374

2

1 =

S

S

.

Giải: Trong 2015 (s) đầu tiên = 671T + 2T/3

1

S

⇒ =

4A×671 + A/2 + 2A + A/2 = 2687 (cm) (Chú

ý sau 671T vật quay lại vị trí ban đầu (t = 0), rồi

dùng vòng tròn quét 2T/3) Trong 2015 (s) tiếp

theo tức là 4030 (s) kể từ lúc t = 0; 4030 (s) =

1343T + T/3

S

⇒ =

4A×1343 + A/2 + A = 5373,5(cm)

1

2

S 5374

S S S 2686,5 (cm)

S 5373

(tương tự trong 1343 vật quay lại vị trí (t = 0),

dùng vòng tròn quét T/3) Đáp án D

Câu 2: Một con lắc lò xo gồm lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 30 cm Kích thích

cho con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang thì chiều dài cực đại của

lò xo là 38 cm Khoảng cách ngắn nhất giữa hai thời điểm động năng bằng n lần

thế năng và thế năng bằng n lần động năng là 4 cm Giá trị lớn nhất của n gần với giá trị nào nhất sau đây?

Giải: Ta có biên độ dao động A = l – l0 = 8 cm

Giả sử tại x1 Wđ1 = nWt1 (n+1)Wt1 = W0  (n+1)x1 2 = A 2  x1 = n+1

A

do rê mi fa sol la si do

tại x2 Wt2 = nWđ2  ( n

1

+1)Wt2 = W0  ( n

1

+1)x2 2 = A 2  x2 = n+1

A n

x2 – x1 = n+1

A n

- n+1

A

) 1 (

+

−

n

A n

Thay A = 8cm; x2 – x1 = 4cm, ta được:

1

8 ) 1 (

+

−

n

n

= 4  2( n - 1) = n+1  4(n - 2 n +1) = n + 1

 3n + 3 = 8 n  9n 2 + 18n + 9 = 64n  9n 2 - 46n + 9 = 0  n = 4,907 ≈ 5

Đáp án B

Câu 3: Âm giai thường dùng trong âm nhạc gồm 7 nốt (do, rê, mi, fa, sol, la, si)

lặp lại thành nhiều quãng tám phân biệt bằng các chỉ số do1, do2 Tỉ số tần số của hai nốt cùng tên cách nhau một quãng tám là 2 (ví dụ

3 2

( ) 2 ( )

f do

f do =

) Khoảng cách giữa hai nốt nhạc trong một quãng tám được tính bằng cung và nửa cung Mỗi quãng tám được chia thành 7 quãng nhỏ gồm 5 quãng một cung và 2 quãng nửa cung theo sơ đồ:

Hai nốt nhạc cách nhau nửa cung thì hai âm tương ứng với hai nốt nhạc này có

tỉ số tần số là 12 2 (ví dụ

12

( )

2 ( )

f do

f si =

) Biết rằng âm la3 có tần số 440Hz, tần số của

âm sol1 gần nhất với giá trị

A 120 Hz B 390 Hz C 490 Hz.

D 100 Hz

Giải: Khi 2 nốt nhạc cách nhau nửa cung thì f 12 cao = 2f 12 thấp;

Khi hai nốt nhạc cách nhau một cung thì f 12 cao = 4f 12

thấp

Do vậy ta có: ( )

) (

3

3

sol f

la f

=

12 4

và ( )

) (

1

3

sol f

sol f

= 4  ( )

) (

1

3

sol f

la f

= 4

12 4

f(sol 1) =

12

3

4 4

)

(la f

=

12 4

4

440

= 98 Hz

Đáp án D

Câu 4: Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, có ba điểm theo

thứ tự A, B, C thẳng hàng Một nguồn điểm phát âm có công suất là P đặt tại O (không thuộc đường thẳng qua A, B, C) sao cho mức cường độ âm tại A và tại C bằng nhau và bằng 30 dB Bỏ nguồn âm tại O, đặt tại B một nguồn âm điểm phát

âm có công suất 10P/3 thì thấy mức cường độ âm tại O và C bằng nhau và bằng

40 dB, khi đó mức cường độ âm tại A gần giá trị nào nhất sau đây ?

Giải: Khi nguồn âm tại O: A và C có cùng mức cường độ

âm suy ra OA = OC.

Khi nguồn âm tại B: O và C có cùng mức cường độ âm

nên suy ra:

BO = BC

Ta có:

0

Suy ra:

2 /

10 OC

3 BC

Áp dụng định lí cosin trong ∆ OBC ⇒ OBC 120 · = 0

Dễ dàng suy ra AOC 120· = 0 ⇒ AC = 3OC 3BC = ⇒ BA AC BC 2BC = − =

Suy ra:

2

A

A C

Câu 5: Đặt điện áp u = U0cos(ωt+ϕ) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C theo thứ tự nối tiếp, với độ tự cảm L thay đổi được, còn các yếu tố khác thì không đổi Khi L = L 1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại là ULmax và lúc đó u sớm pha hơn i một góc α (với

0 <α <2

π

) Khi L = L2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm là UL = 2

1

ULmax và lúc đó u sớm pha hơn i một góc 0,25α Gócαgần giá trị nào nhất sau đây ?

Giải: Với L1 ta có GĐVT OAB, độ lệch pha giữa u và i là φ = α

Với L2 ta có GĐVT OA’B’, độ lệch pha giữa u và i là φ’= α’ = 0,25α.

ULmax U

UC URC

α

U’R U’C U’RC

α’

β

O

B

A’

B’

αo

αo

U

A

Trong hai trường hợp U không đổi, độ lệch pha giữa uRC và i là không đổi(vì

R

Z C

RC

−

=

ϕ

tan

không đổi)

Ta có: Lúc đầu ULmax nên u vuông pha với uRC.

Đặt |φRC| = β thì α + β = 2

π

.

Áp dụng định lý hàm số sin trong tam giác

OA’B’ ta có:

Lmax L

o

0,5U U

U sin = sin( ' ) = sin( ' )

(1)

Áp dụng định lý hàm số sin trong tam giác

OAB ta có:

Lmax Lmax Lmax

o o

U

(2)

Từ (1) và (2) ta có:

Lmax Lmax o

U

==> sin(α’ + β) = 0,5 ==> α’ + β = 6

π

=>

0,25α + 2

π

- α =6

π

==> 0,75α = 3

π

==> α =

4

= 80 o = 1,396(rad) Đáp án D

Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số f thay đổi

được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm L, điện trở thuần R và tụ

điện C mắc nối tiếp theo thứ tự đó Khi tần số là f1 thì điện áp hai đầu đoạn mạch

chứa RC và điện áp hai đầu cuộn dây L lệch pha nhau một góc 135 0 Khi tần số là

f2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RL và điện áp hai đầu tụ điện lệch pha

nhau một góc 135 0 Khi tần số là f3 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng Biết rằng

96 2

25

   

 ÷  ÷

 

 

Điều chỉnh tần số đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là UCmax Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?

A 123 V. B 223 V C 130 V D 180,3 V.

Giải: Khi f f= 1 thì

0

(u ; u ) 135uuur uur = ⇒

vẽ giãn đồ ra có được:

1

RC

= ⇒ ω =

và

1

1

C

R

=

ω

(1).

Khi f f= 2 thì

0

(u ; u ) 135uuur uur = ⇒

vẽ giãn đồ ra có được:

R

L

= ⇒ ω =

và 2

R

L = ω

(2).

Khi 3

f f =

thì cộng hưởng

3

1 (3).

LC

⇒ ω =

Từ (1), (2) và (3) suy ra được:

2

3 1 2

ω = ω ω

(4).

Mặt khác:

Thay (4) vào được:

2

96 4.

25

(5)

Thay đổi f để UC đạt cực đạt thì

2U.L U

R 4LC R C

=

−

thay (1) và (2) vào ta

được:

2U U

4.

=

 

−  ÷

ω ω 

Thay (5) vào ta được:

C max

2.120

96 25

. Đáp

án A

Câu 7: Cho mạch điện gồm R, L và C theo thứ tự nối tiếp,

cuộn dây có điện trở r Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện

áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f = 50

Hz Cho điện dung C thay đổi người ta thu được đồ thị liên hệ

giữa điện áp hiệu dụng hai đầu mạch chứa cuộn dây và tụ

điện UrLC với điện dung C của tụ điện như hình vẽ phía dưới Điện trở r có giá trị bằng

Giải: Ta có:

U

Khi C= 0 ⇒Z C =∞⇒U rLC =U =87V (tính giới hạn ta được kết quả)

Khi C 100 ( F)= π µ ⇒ZC =100 ( )Ω thì UrLC cực tiểu, khảo sát hàm số có được:

Z = Z = 100 ( ) Ω

87 = +

=

r R

r U

U rLC

V ⇒R 4= r

Khi

L

L

87

r 100

+ +

Đáp án A

Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u = U 2cos(ωt + φ)vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần L, biết điện trở có giá trị gấp 3 lần cảm kháng Gọi uR và uL lần lượt là điện áp tức thời ở hai đầu điện trở

R và ở hai đầu cuộn cảm thuần L ở cùng một thời điểm Hệ thức đúng là

A

90u +10u = 9U

B

45u + 5u = 9U

C

5u + 45u = 9U

D.

10u + 90u = 9U

.

Giải: Ta có:

R

U

10 3U U

10











=





Ta có:

uuur uuur

Ráp các thông số trên vào ta được

5u + 45u = 9U

.

Đáp án C

Câu 9: Một anten parabol đặt tại điểm M trên mặt đất, phát ra một sóng truyền

theo phương làm với mặt phẳng nằm ngang một góc 30 0 hướng lên cao Sóng

này phản xạ trên tầng điện li, rồi trở lại gặp mặt đất ở điểm N Xem mặt đất và tầng điện li là những mặt cầu đồng tâm có bán kính lần lượt là

1

R = 6400 (km)

và R2 =6500 (km). Bỏ qua sự tự quay của trái đất.

Cung MN có độ dài gần giá trị nào nhất sau đây ?

A 360 km B 345 km C. 335 km

D 375 km.

Giải: Xét

0

sin sin(90 30 ) sin sin120

Suy ra:

·

β = 180 (120 − + α ⇒ ) MON 2 = β = 2,99 0 ≈ 0,052 (rad)

·

⇒ MN R MON 333,59 (km) = 1 =

Đáp án C

Câu 10: Một học sinh làm thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm

giao thoa qua khe Yâng Kết quả đo được khoảng cách hai khe a = (0,15± 0,01)

mm, khoảng cách từ hai khe tới màn D = (0,418 ± 0,0124) m và khoảng vân i = (1,5203 ± 0,0111) mm Bước sóng dùng trong thí nghiệm là

A. λ = 0,55 ± 0,06 µm B λ = 0,65 ± 0,06 µm.

C λ = 0,55 ± 0,02 µm D λ = 0,65 ± 0,02 µm.

Giải: Ta có:

a.i

0,55 ( m)

D

và

0,06 ( m) 0,55 0,06 ( m).

∆λ ∆= +∆ +∆ ⇒ ∆λ ≈ µ ⇒ λ = λ ± ∆λ = ± µ

Câu 11: Cho mạch điện như hình vẽ Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá

trị hiệu dụng không đổi nhưng tần số thay đổi được Khi tần số f = f1 thì hệ số công suất trên đoạn AN là

k1 = 0,6, hệ số công suất trên toàn mạch là k = 0,8

Khi f = f2 = 100Hz thì công suất trên toàn mạch cực đại Tìm f1 ?

R A

M

A 80Hz B 50Hz C 60Hz D 70Hz

Giải: cosϕ 1 = 0,6 -> tanϕ 1 = 3

4

tanϕ 1 = R r

Z L

+

= 3

4

-> ZL = 3

4

(R + r) (*)

cosϕ = 0,8 -> tanϕ = ±4

3

tanϕ = R r

Z

Z L C

+

−

= ±4

3

-> ZL – ZC = ±4

3

(R +r) (**)

C

L Z Z

=

2 1

ω

LC và

2 2

ω

LC = 1 -> C

L Z Z

=

2 2

2 1 ω

ω

=

2 2

2 1

f

f

-> f1 = f2 C

L Z Z

* Khi ZL – ZC = 4

3

(R +r) -> ZC = 12

7

(R +r) -> C

L Z

Z

= 7

16

> f1 = 7

4f2

= 151,2 Hz Bài toán vô nghiệm

** Khi ZL – ZC = - 4

3

(R +r) -> ZC = 12

25

(R +r) > C

L Z Z

= 25

16

f 1 = f 2

C

L Z Z

= f 2 5

4

= 80Hz Đáp án A

Câu 12: Một tấm pin quang điện gồm nhiều pin mắc nối tiếp Diện tích tổng

cộng của các pin nhận năng lượng ánh sáng là 0,6 m 2 Mỗi mét vuông của tấm

pin nhận công suất 1360 W của ánh sáng Dùng bộ pin cung cấp năng lượng cho

mạch ngoài, khi cường độ dòng điện là 4 A thì điện áp hai cực của bộ pin là 24 V

Hiệu suất của bộ pin là

Giải: Công suất của Pin: P Pin = W.S 1360.0,6 826 (W) = =

Công suất có ích (cung cấp cho mạch ngoài): P MN = U.I 24.4 96 (W) = =

Hiệu suất của Pin: H P = MN P Pin = 11,76%. Đáp án B

Câu 13: Biết đồng vị urani U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau :

n Y I

U

0

94 39

139

53

235

92

1

Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: mU = 234,99332u; mn = 1,0087u; mI = 138,8970u; mY = 93,89014u; 1 uc 2 = 931,5 MeV Nếu có một lượng hạt nhân U235 đủ nhiều, ban đầu ta kích thích cho 10 10 hạt U235 phân hạch theo phương trình trên và sau đó phản ứng dây chuyền xảy ra trong khối hạt nhân đó với hệ số nhân nơtrôn (số nơtron được giải phóng sau mỗi phân hạch đến kích thích các hạt nhân Urani khác tạo nên phân hạch mới)

là k = 2 Coi phản ứng không phóng xạ gamma Năng lượng toả ra sau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu) là

A 175,85 MeV B 11,08.10 12 MeV C 5,45.10 13 MeV D

8,79.10 12 MeV.

Giải: Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:

∆E = ( mU + mn - mI - mY - 3mn )c 2 = 0,18878 uc 2 = 175,84857 MeV = 175,85 MeV

- Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là

1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31

- Do đó, số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ 10 10 phân hạch ban đầu N

= 31.10 10

Năng lượng tỏa ra : E = N ∆E = 31.10 10 x175,85 = 5,45.10 13 MeV Đáp án C