Trắc nghiệm vật lý 12 hay và khó

Đặt điện áp xoay chiều u = 220 2cosωt V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm.. Khi khóa K mở và khi khóa K đóng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R tăng l

Trắc nghiệm vật lý 12 hay và khó

Câu 1 Đặt điện áp xoay chiều u = 220 2cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Nối hai bản cực tụ điện với một khóa K có điện không đáng kể Khi khóa K mở và khi khóa K đóng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R tăng lên hoặc giảm đi 2 lần và dòng điện trong hai trường hợp khi khóa K mở

và khi khóa K đóng đều vuông pha nhau Hệ số công suất của đoạn mạch lúc khóa K đóng có thể là:

A 2

3

hoặc 2

2

B 2

2

hoặc 5

2

C 5

1

hoặc 2

3

D 5

1

hoặc

5

2

Giải: Z1 =

2

2 (Z L Z C)

R + −

; Z2 =

2 2

L

Z

R +

tanϕ1 = R

Z

Z L − C

; tanϕ2 = R

Z L

;

i1 và i2 vuông pha với nhau nên tanϕ1 tanϕ2 = - 1 -> R

Z

Z L − C

R

Z L

= - 1 (ZL – ZC)2 =

2 4

L

Z R

(*)

* Khi UR tăng lên hai lần -> 2Z1 = Z2 -> 4R2 +4(ZL – ZC)2 = R2 + ZL2

-> 4(ZL – ZC)2 = -3R2 + ZL2 (**)

(* Từ (*) và (***) ta có 3R2 + ZL2 = 4

2 4

L

Z R

->

4

L

Z

+ 3R2

2

L

Z

- 4R4 = 0 ->

2

L

Z

= 4R2 -> ZL = 2R

Do đó ; cosϕ2 = Z2

R

=

2

2 4R

R

R

+

= 5

1

* Khi UR tăng lên hai lần -> Z1 = 2Z2 -> R2 +(ZL – ZC)2 = 4R2 + 4ZL2

> (ZL – ZC)2 = 3R2 + 4ZL2 (***)

(** Từ (*) và (***) ta có 3R2 + 4ZL2 =

2 4

L

Z R

-> 4

4

L

Z

+ 3R2

2

L

Z

- R4 = 0 ->

2

L

Z

= 4

1

R2 -> ZL = 2

R

Do đó ; cosϕ2 = Z2

R

2

2 R R

R

+

2

Chọn đáp án D

Câu 2: Thực hiên giao thoa ánh sáng với nguồn gồm hai thành phần đơn sắc nhìn

thấy có bước sóng λ1 = 0,64μm; λ2 Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng đơn sâc Trong

đó, số vân của bức xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân Số vân sáng của bức xạ

λ1 và λ2 là:

A 4 và 7 B 7 và 4 C 8 và 3 D 5 và 6

Giải: Có hai khả năng xảy ra trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng

màu với vân trung tâm có 11 vân sáng đơn sắc hơn kém nhau 3 vân

a có 7 vân sáng của bức xạ λ1 ; 4 vân sáng của bức xạ λ2

Trường hợp a ta có 8λ1 = 5λ2 λ2 = 8λ1 /5 = 1,024 µm Bức xạ này không nhìn thấy loại

b có 4 vân sáng của bức xạ λ1 ; 7 vân sáng của bức xạ λ2

Trường hợp b ta có 5λ1 = 8λ2 λ2 = 5λ1 /8 = 0,4 µm Chọn đáp án A

Câu 3 Trong thí nghiệm I âng, hai khe cách nhau 2mm và cách màn quan sát 2m

Ánh sáng chiếu vào 2 khe là ánh sáng trắng có bước sóng λ Cho biết λt = 0,38µm

≤λ≤ λđ = 0,76 µm Khoảng cách lớn nhất giữa hai vùng sáng trên màn là:

A 95 µm B.190µm C 380 µm D 760 µm

Giải: Vị trí vân sáng tím và vân sáng đỏ trên màn: xt = k a

D

t

λ

= k 0,38 (mm)

xđ = k a

D

đ

λ

= k 0,76 (mm) vùng sáng trên màn nằm giữa vị trí vân sáng tím và đỏ cùng bậc

O T1 T2 T3 T4 T5 T6

Đ1 Đ2 Đ3

Ta thấy vị trí vân sáng tím bậc 2k trùng với vị trí vân sáng đỏ bậc k Do vậy trên

mà có 2 vùng tối

nằm giữa vân sáng trung tâm và vân sáng tím bậc 1 Phía ngoài vân sáng tím bậc 1

là vùng sáng

lớn nhất giữa hai vùng sáng trên màn là 380 µm Đáp án C

Câu 4 Đoạn mạch AB gồm một động cơ điện mắc nối tiếp với một cuộn dây Khi

đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + ϕ) (V) (với ϕ là góc lệch pha giữa điện áp u và dòng điên i qua mạch) thì điện áp hai đầu động cơ có giá trị hiệu dụng bằng U và sớm pha so với dòng điện là 12

π

, điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng bằng 2U và sớm pha so với dòng điện là 12

5 π

Điện áp U0

và góc ϕ là:

A U0 = U 14 và ϕ = 0,227π B U0 = U 14và ϕ = 0,31π

Uđc

Ud

UAB

C U0 = U 7.và ϕ = 0,31π D U0 =U 7 và ϕ = 0,227π

Giải: Vẽ giãn đồ vectơ

Uđc = U; Ud = 2U Góc giữa Uđc và Ud là 3

π

-> UAB = U 7 -> U0 = U 14

Góc ϕ = ϕ1 + α Với tanα = U

U

2

3

= 2

3

α = 0,227π

ϕ = ϕ1 + α = 6

π

+ 0,227π = 0,31π

Do đó U 0 = U 14 và ϕ = 0,31π Chọn đáp án B

Câu 5 Mạch dao động lí tưởng LC đang dao động tự do với chu kì là T Thời gian

ngắn nhất kể từ lúc năng lượng điện trường bằng ba lần năng lượng từ trường đến lúc năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường là

A 24

T

B 48

T

C.6

T

D 12

T

Giải: Giả sử năng lượng điện trường và năng lượng từ trường có biểu thức:

wđ = W0cos2ωt = W0cos2 T

π

2

t ; wt = W0sin2ωt = W0sin2 T

π

2

t Khi wđ = 3wt -> cos2 T

π

2

t = 3sin2 T

π

2

t -> tan T

π

2

t = ± 3

3

T

π

2

t = ±6

π

+ kπ ->có hai họ nghiệm: t1 = 12

T

+ 2

kT

và t2 = 12

5T

+ 2

kT

Khi wđ = wt -> cos2 T

π

2

t = sin2 T

π

2

t -> tan T

π

2

t = ± 1

T

π

2

t = ±4

π

+ kπ ->có hai họ nghiệm: t’1 = 8

T

+ 2

kT

và t2 = 8

3T

+ 2

kT

∆t = t’ – t ; ∆t min = t’ 1 – t 1 = 8

T

- 12

T

= 24

T

Chọn đáp án A

Câu 6 Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự

cảm L và tụ điện có điện dung C Người ta đo được điện tích cực đại trên một bản

tụ là Q0 = 1µC và cường độ dòng điện cực đại qua mạch I0 = 10 A Máy có thể thu được sóng điện từ có bước sóng:

A 188,4m B 18,84m C 188,4km 18,84 km

K

•

B

α

• •

M C N

•

A R

X

Giải: λ = 2πc

LC

= 2πc 0

0

I Q

= 2.3,14.3.108 10

10 − 6

= 188,4m Đáp án A

Câu 7 Đoạn mạch AB gồm các phần tử: điện trở thuần R,

tụ điện có điện dung C, một hộp đen X mắc như hình vẽ

Hai đầu NB có một dây nối có khóa K (điện trở của khóa

K và dây nối không đáng kể) Đặt điện áp xoay chiều

uAB = U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch Khi khóa K

đóng thì UAM=200V, UMN=150V Khi khóa K ngắt thì UAN=150V, UNB=200V Các phần tử trong hộp X có thể là

A điện trở thuần B cuộn cảm thuần nối tiếp với tụ

điện

C điện trở thuần nối tiếp với cuộn cảm D điện trở thuần nối tiếp với tụ

điện

Giải: Khi K đóng: UAB2 = UAM2 + UMN2 -> U = 250V

khi K đóng ta có UAN2 + UNB2 = UAB2 -> uAN và uNB vuông pha nhau, >

X có thể là RL hoặc RLC với ZL>ZC Chọn đáp án C

Câu 8 Vật dao động điều hoà với biên độ A, chu kì T Tỉ số giữa quãng đường

ngắn nhất và dài nhất vật đi được trong thờigian 6

T

là:

A 2 + 3 B 2 3

1

+

C 2 3

1

−

D 3 - 2

Giải: Smin = 2(A - 2

3

A

) = A(2 - 3); Smax = A > max

min

S S

= (2 - 3) = 2 3

1

+

Đáp án B

Câu 9 Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nhôm đứng yên ta thu được hạt X và hạt

nơtron

Cho khối lượng của các hạt nhân là mα= 4,0015u, mAl = 26,97435u, mX

=29,97005u, mn = 1,008670 u Năng lượng mà phản ứng này toả ra hoặc thu vào là

A Tỏa ra 2,673405 MeV B Thu vào 2,673405 10-19J.

C Tỏa ra 4,277448.10-13MeV D Thu vào 4,277448.10-13J

Giải: M0 = 30,97585u, M = 30,97872u: M > M0 phản ứng thu năng lượng

∆E = (M-M0)c2 = 2,673405 MeV = 4,277448.10 -13 J Đáp án D

Câu 10 Đặt điện áp xoay chiều u = 80cos(ωt +4

π

) (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C và cuộn dây thì thấy công suất tiêu thụ của mạch là 40W, điện áp hiệu dụng UR = Ud = 25V; UC = 60V Điện trở thuần r của cuộn dây là:

ϕ

ULr

U

UC

UL

Ur

UR

Giải:

Ta có Ur2 + UL2 = ULr2

(UR + Ur)2 + (UL – UC)2 = U2

Với U = 40 2 (V)

Ur2 + UL2 = 252 (*)

(25+ Ur)2 + (UL – 60)2 = U2 = 3200

625 + 50Ur + Ur2 + UL2 -120UL + 3600 = 3200

12UL – 5Ur = 165 (**)

Giải hệ phương trình (*) và (**) ta được

* UL1 = 3,43 (V) > Ur1 = 24,76 (V)

nghiệm này loại vì lúc này U > 40 2

* UL = 20 (V) > Ur = 15 (V)

Lúc này cosϕ = U

U

U R + r

= 2

1

P = UIcosϕ -> I = 1 (A)

Do đó r = 15 Ω Chọn đáp án D