Đáp án C Câu 2 Một con lắc đơn gồm 1 vật nhỏ được treo vào đầu dưới của 1 sợi dây không dãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định.. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,1
Trang 110 câu trắc nghiệm vật lý 12 hay và khó
Câu 1 Cường độ dòng điện tức thời qua một đoạn mạch là i = 6cos (100π
t + 2
π
) (A ) Ở thời điểm t1 cường độ dòng điện là i1 = - 3 3A và có độ lớn đang giảm thì
ở thời điểm t2 = t1 +150
1
(s), cường độ dòng điện i2 là:
A - 3A và độ lớn đang tăng B 3 3 A và đang giảm
C 3 3A và đang tăng D 3A và đang giảm
Giải: ∆t = t2 – t1 = 150
1
(s) = 3
T
Tại t1: i1 = -3 3A , sau 3
T
thì i 2 = 3 3A và đang tăng Đáp án C
Câu 2 Một con lắc đơn gồm 1 vật nhỏ được treo vào đầu dưới của 1 sợi dây không
dãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định Bỏ qua ma sát của lực cản của không khí Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,15 rad rồi thả nhẹ Tỉ số
độ lớn gia tốc của vật tại VTCB và độ lớn gia tốc tại vị trí biên bằng: A: 0,15 B: 0 C: 10 D: 1
A’
A
O M
Ftt
α0
α
Giải
Xét thời điểm khi vật ở M, góc lệch của dây treo là α
Vận tốc của vật tại M:
v2 = 2gl( cosα - cosα0). > v = 0
) cos 2gl(cos α − α
a =
2 2
tt
a +
->aht = l
v2
= 2g(cosα - cosα0)
att = m
F tt
= m
Psin α
= gα Tại VTCB:α = 0 ->
Trang 2att = 0 nên a0 = aht = 2g(1-cosα0) = 2g.2sin2 2
0 α
= g
2 0 α
Tại biên : α = α0 nên aht =0 > aB = att = gα0 Do đó : B
a
a0
= 0
2 0 α
α
g g
= α0 = 0,15 chọn đáp án A
Câu 3 Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 0,02 N/cm, vật nhỏ khối
lượng m = 80g, dao động trên mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là µ = 0,1 Ban đầu kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 10cm rồi thả nhẹ Cho gia tốc trọng trường g = 10m/s2 .Tốc độ lớn nhất mà vật đạt được bằng
A.49,2 cm/s B 31,2 cm/s C.50cm/s D.30 cm/s
• N
• M
• O
Giải: Vật có tốc độ cực đại khi gia tốc bằng 0; tức là lúc Fhl = Fđh + Fms = 0 lần đầu tiên tại N
ON = x -> kx = µmg -> x = µmg /k = 0,04m = 4cm
Khi đó vật đã đi được quãng đường S = MN = 10 – 4 = 6cm = 0,06m
Theo ĐL bảo toàn năng lượng ta có:
mgS kA
kx mv
µ
−
= +
2 2 2
2 2 2
max
(Công của Fms =
µmgS)
mgS kx
kA
mv
µ
−
−
=
2 2
2
2 2
2
max
->
06 , 0 10 08 , 0 1 , 0 2
04 , 0 2 2
1 , 0 2 2
08
,
v
= 0,0036 >
09 , 0
2 max =
v
-> v max = 0,3(m/s) = 30cm/s Chọn đáp án D
Câu 4: Hai chất điểm M, N dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song
kề nhau và song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân bằng của M và của N đều ở
Trang 3trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox Phương trình dao động của chúng lần lượt là x1 = 10cos2πt cm và
x2 = 10 3cos(2πt +2
π
) cm Hai chất điểm gặp nhau khi chúng đi qua nhau trên đường thẳng vuông góc với trục Ox Thời điểm lần thứ 2016 hai chất điểm gặp nhau là:
A 16 phút 48,42s B 16 phút 46,92s C 16 phút 48,92s D 16 phút
48,42s
Giải: ta có x2 = 10 3cos(2πt +2
π
) cm = - 10 3sin(2πt )
x1 = x2 -> 10cos(2πt = - 10 3sin(2πt ) -> tan(2πt ) = - 3
1
>
2πt = - 6
π
+ kπ -> t = - 12
1
+ 2
k
(s) với k = 1; 2; 3 hay t = 12
5
+ 2
k
với k = 0, 1,2
Thời điểm lần đầu tiên hai chất điểm gặp nhau ứng với k = 0: t 1 = 12
5
s
Lần thứ 2016 chúng gặp nhau ứng với k = 2015 > t 2016 = 100812
5
= 16phút 48,4166s Đáp án D
Câu 5 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần
số theo các phương trình: x1= A1 cos(ωt - 6
π
) cm và x2 = A2cos(ωt-π) cm Phương trình dao động tổng hợp của vật x = 12cos(ωt + φ) Để biên độ A2 có giá trị cực đại thì A1 và ϕ có giá trị:
A: 16 3cm ; ϕ = 3
2 π
B:12cm; ϕ = -2
π
C:16 3cm ;ϕ = - 3
2 π
D: 12
3
cm;ϕ = 3
4 π
O
α π/6
A
Trang 4A2
Giải: Vẽ giản đồ vectơ như hình vẽ
Theo định lý hàm số sin:
6 sin
sin 6
sin
2
πα π
α
A A A
A
=
⇒
=
A2 có giá trị cực đại khi sinα có giá trị cực đại = 1 > α = π/2
A 2max = 2A = 24cm -> A 1 =
2 2
A −
= 12 3 (cm).
ϕ = - 6
π
- 2
π
= - 3
2 π
= 3
4 π
Chọn đáp án D
Câu 6 Biết trong nước thường có 0,015% nước nặng D2O Nguyên tử đơtêri
2
1D
được dùng làm nhiên liệu cho phản ứng nhiệt hạch
2
1D
+
2
1D
→
3
1T
+ p Biết khối lượng các hạt nhân : mD = 2,0136 u ; mT = 3,016u ; mp = 1,0073u Năng lượng có thể thu được từ 1 lít nước thường nếu toàn bộ đơtêri thu được đều dùng làm nhiên liệu cho phản ứng nhiệt hạch là :
A 26,23.102J B 26,23.108J C.26,23.108 MeV D 26,23.102 eV
Giải:
Năng lượng một phản ứng toả ra
∆E = (2mD - mT - mp ) c2 = 0,0039uc2 = 0,0039.931,5 MeV= 3,633 MeV = 5,81.10
-13J
Khối lượng D2O có trong 1000g H2O = 0,015x 1000/100 = 0,15 g
Số phân tử D2 chứa trong 0,15 g D2O : N=
23
21
6, 02.10 0,15
A
Năng lượng có thể thu được từ 1 kg nước thường nếu toàn bộ đơtêri thu được đều dùng làm nhiên liệu cho phản ứng nhiệt hạch là E = N.∆E = 4,515.10 21 5,81.10 -13
= 26,23.10 8 J
Chọn đáp án B.
Câu 7: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, nguồn S phát đồng thời ba bức xạ
có bước sóng λ1 = 400nm, λ2 = 500nm, λ3 = 750nm Trong khoảng giữa hai vân sáng
Trang 5gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm số loại vân sáng ta có thể quan sát được là:
Bài giải:
Vị trí các vân cùng màu với vân trung tâm: x = k1i1 = k2i2 = k3i3
k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 -400 k1 = 500 k2 = 750k3 hay 8 k1 = 10 k2 = 15k3
Bội SCNN của 8, 10 và 15 là 120 Suy ra: k1 = 15n; k2 = 12n; k3 = 8n
Vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần vân trung tâm nhất ứng với n =1
k1 = 15; k2 = 12; k3 = 8
* Vị trí hai vân sáng trùng nhau
* x12 = k1i1 = k2i2 - k1λ1 = k2λ2 400 k1 = 500 k2 4 k1 = 5 k2
Suy ra: k1 = 5n12; k2 = 4n12 Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng
màu với vân trung tâm có 2 vân sáng của bức xạ λ1 λ2 trùng nhau
* x23 = k2i2 = k332 - k2λ2 = k3λ3 500 k2 = 750 k3 2k2 = 3 k3
Suy ra: k2 = 3n23; k3 = 2n23 Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng
màu với vân trung tâm có 3 vân sáng của bức xạ λ2 λ3 trùng nhau
* x13 = k1i1 = k3i3 - k1λ1 = k3λ3 400 k1 = 750 k3 8 k1 = 15 k3
Suy ra: k1 = 15n13; k3 = 8n13 Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng
màu với vân trung tâm có 0 vân sáng của bức xạ λ1 λ3 trùng nhau
Đáp án C: 5 loại Đó là vân sáng độc lập của 3 bức xạ (3 loại), có 2 loại vân sáng
của 2 trong 3 bức xạ trùng nhau ( λ1 λ2 ; λ2 λ3 )
Câu 8 Cho prôtôn có động năng KP = 2,25MeV bắn phá hạt nhân Liti
7
3Li
đứng yên Sau phản ứng xuất hiện hai hạt X giống nhau, có cùng động năng và có
phương chuyển động hợp với phương chuyển động của prôtôn góc φ như nhau Cho biết mp = 1,0073u; mLi = 7,0142u; mX = 4,0015u; 1u = 931,5 MeV/c2.Coi phản
ứng không kèm theo phóng xạ gamma, Giá trị của góc φ là :
A 166,150 B 41,540 C 78,90 D 83,070
N
M
O
PX
PX
PH
φ
φ
Giải:
Công thức liên hệ giữa động lượng và động năng của vật
Trang 6K =
2
2
P
P mK
m ⇒ =
Phương trình phản ứng:
1H + 3Li → 2X + 2X
mP + mLi = 8,0215u ; 2mX = 8,0030u
Năng lượng phản ứng toả ra :
∆E = (8,0215-8,0030)uc2 = 0,0185uc2= 17,23MeV
2KX = KP + ∆E = 19,48 MeV - KX = 9,74 MeV
Tam giác OMN:
Cosφ =
2
0,1206
Suy ra φ = 83,07 0
ĐÁp án D
Câu 9: Có hai mẫu chất A và B thuộc cùng một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T
và có khối lượng ban đầu như nhau Tại thời điểm quan sát, tỉ số số hạt nhân hai mẫu chất B
A
N
N
= 4 So sánh tuổi của A (t1) và B (t2) ta thấy :
A t1 = t2 + 2T B t2 = t1 + 2T C t1 = 2t2 D t1 = 4t2
Giải Ta có NA = N0
1
t
e−λ
; NB = N0
2
t
e−λ
B
A
N
N
=
) (t1 t2
e−λ −
= 4 -> T
2 ln
(t2 - t1) = ln4 = 2ln2 > t2 – t1 = 2T
Chọn đáp án B :
Câu 10: Trong mạch dao động điện từ tự do LC, độ tự cảm của cuộn cảm thuần L
= 2,4 mH, điện dung của tụ điện C = 1,5 µF I0 cường độ dòng điện cực đại trong mạch Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện có giá trị i = I0 /3 là
A 0,0738 ms B 0,3030 ms C 0,1476 ms D 0,2292 ms
Trang 7Giải: Chu kỳ của mạch dao động: T = 2π LC = 2π
6
3 1 , 5 10 10
4 ,
= 12π.10-5(s)
= 0,3768ms
Giả sử dòng điện trong mạch có biểu thức: i = I0cos( T
π
2
t ) Khi t = 0: i = I0
i = 3
0
I
> cos T
π
2
t = 3
1
≈ cos 0,3918π -> T
π
2
t = ± 0,3918π + 2kπ
-> t = (± 0,1959 + k)T;
t1 = 0,0738 ms t2 = 0,3030 ms
t3 = 0,0738 + 0,3768 (ms) t4 = 0,0,3030 + 0,3768 ms
∆t = t 2 – t 1 = 0,2292 ms (*)
∆t’ = t 3 – t 2 = 0,1476 ms (**) Đáp án C
Có 2 khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp cường độ dòng điện i = 3
0
I
i
I 0
∆ t
O