Đề thi tốt nghiệp THPT năm 2022 môn Vật lý 12 - Mã đề 221 (Có lời giải)

Nội dung text: Đề thi tốt nghiệp THPT năm 2022 môn Vật lý 12 - Mã đề 221 (Có lời giải)

1. ĐỀ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2022- MÔN VẬT LÝ. MÃ ĐỀ 221 Câu 1: Một dòng điện không đổi có cường độ I chạy qua điện trở R. Trong khoảng thời gian t, nhiệt lượng Q tỏa ra trên R được tính bằng công thức nào sau đây? I 2 I A. Q R2It . B. Q t . C. Q RI 2t . D. Q t . R R2 Câu 2: Tia nào sau đây có cùng bản chất với tia hồng ngoại ? A. Tia X. B. Tia β- . C. Tia β+ . D. Tia α . Câu 3: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch có R, l, C mắc nối tiếp thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là ZL và ZC . Nếu ZL ZC thì độ lệch pha φ giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong đoạn mạch có giá trị nào sau đây? A. . B. . C. 0. D. . 3 4 2 Câu 4: Một con lắc đơn có chiều dài l đang dao động điều hòa với biên độ góc αo (rad) . Biên độ dao động của con lắc là l o 2 A. so . B. so l o . C. so . D. so l o . o l Câu 5: Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây đúng? A. Sóng điện từ là sóng dọc. B. Sóng điện từ có véc tơ cường độ điện trường E và véc tơ cảm ứng từ B luôn cùng chiều với nhau. C. Sóng điện từ là sóng ngang. D. Sóng điện từ có điện trường và từ trường tại một điểm luông dao động ngược pha với nhau. Câu 6: Một điện tích q dương được đặt trong điện trường đều có cường độ điện trường E. Độ lớn của lực điện F tác dụng lên điện tích được tính bằng công thức nào sau đây? A. F q2E . B. F qE . C. F q2E2 . D. F 2qE . Câu 7: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k đang dao động m điều hòa . Đại lượng T 2 được gọi là k A. chu kỳ của con lắc. B. biền độ dao động của con lắc. C. tần số góc của con lắc. D. tần số của con lắc.
2. Câu 8: Sóng truyền trên sợi dây có hai đầu cố định với bước sóng λ. Muốn có sóng dừng trên dây thì chiều dài l của dây thỏa mãn công thức nào sau đây?  2 A. l k , với k = 1,2,3, B. l k , với k = 1,2,3, 5  5  C. l k , với k = 1,2,3, D. l k , với k = 1,2,3,  2 Câu 9: Thí nghiệm Iâng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc được ứng dụng để A. xác định nhiệt độ của một vật nóng sáng. B. xác định giới hạn quang điện của kim loại. C. đo bước sóng ánh sáng. D. phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại. Câu 10: Âm có tần số lớn hơn 20.000 Hz được gọi là A. hạ âm và tai con người không nghe được. B. siêu âm và tai con người không nghe được. C. hạ âm và tai con người nghe được. D. âm nghe được ( âm thanh). Câu 11: Chiếu một chùm tia tử ngoại vào một tấm đồng thì các electron trên bề mặt tấm đồng bật ra. Đây là hiện tượng A. tán sắc ánh sáng. B. quang- phát-quang. C. quang điện ngoài. D. hóa-phát quang. Câu 12: Chiếu một chùm ánh sáng trắng, hẹp tới hai mặt bên của một lăng kính . Sau khi qua lăng kính , chùm sáng bị phân tích thành các chùm sáng có màu khác nhau. Đây là hiện tượng A. nhiễu xạ ánh sáng. B. phản xạ ánh sáng. C. giao thoa ánh sáng. D. tán sắc ánh sáng. Câu 13: Một hệ đang dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai? A. Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi. B. Dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số dao động riêng của hệ. C. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức. D. Dao động cưỡng bức có biên độ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức. Câu 14: Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân bền vững. Các lực đó gọi là A. lực hạt nhân. B. lực hấp dẫn. C. lực điện. D. lực từ. Câu 15: Sóng cơ không truyền được trong A. sắt. B. nước. C. chân không. D. không khí. 7 Câu 16: Só nuclôn trong hạt nhân 3 Li la A. 10 . B. 4 . C. 7 . D. 3 .
3. Câu 17: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu doạn mạch chỉ có điện trở R Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là R 2R 2U U A. I . B. I . C. I . D. I . U U R R Câu 18: Lỗ trống là hạt tải điện trong môi trường nào sau đây? A. Chất bán dẫn. B. Kim loại. C. Chất điện phân. D. Chất khí. Câu 19: Khi nói về tia laze, phát biểu nào sau đây là sai? A. Tia laze có tính đơn sắc cao. B. Tia laze có tính kết hợp cao . C. Tia laze luôn có cường độ nhỏ. D. Tia laze có tính định hướng cao. Câu 20: Một máy phát điện xoay chiều một pha khi hoạt động tạo ra suất điện động e 60 2 cos 100 t (V). Giá trị hiệu dụng của suất điện động này là A. 60 V. B. 100π V. C. 100 V. D. 60 2 V. Câu 21: Theo phương pháp giản đồ Fre- nen , một dao động điều hòa có phương trình  x 4cos8 t (cm) ( t tính bằng s) được biểu diễn bằng véc tơ quayOM . Tốc độ góc của véc tơ  OM là: A. 4π rad/s . B. 8 rad/s . C. 4 rad/s . D. 8πrad/s . Câu 22: : Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch là I . Gọi φ là độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Công suất điện tiêu thụ P của đoạn mạch được tính bằng công thức nào sau đây? U I A. P UI cos . B. P cos . C. P UI cos2 . D. P cos . I U Câu 23: Một mạch dao động LC lý tưởng đang có dao động điện từ tự do. Cường độ dòng điện trong mạch có phương trình i 4cos 2 .106t (mA) ( t tính bằng s). Tại thời điểm t = 1µs, cường độ dòng điện trong mạch có giá trị là: A. 4 mA . B. – 2 mA . C. – 4 mA . D. 2 mA . Câu 24: Trong thí nghiệm I -âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 1,00 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,50 m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,70µm. Trên màn khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là A. 0,53 mm. B. 2,10 mm. C. 0,70 mm. D.1,05 mm. Câu 25: Giới hạn quang điện của một kim loại là 350 nm . lấy h = 6,625.10 -34 J.s; c = 3.10 8 m/s; 1eV = 1,6.10 -19 J. Công thoát electron khỏi kim loại này là
4. A. 4,78 eV. B. 7, 09 eV . C. 7,64 eV . D. 3,55 eV. h.c 6,625.10 34.3.108 HD: A 3,55eV . Chọn D 9 19 o 350.10 .1,6.10 Câu 26: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch MN gồm tụ C mắc nối tiếp với ampe kế A ( ampe kế nhiệt ) như hình bên. Khi tăng tần số f thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào? C A. Giảm rồi tăng . B. Tăng rồi giảm. A C. Giảm . D. tăng. • ~ • U HD: I U .C. tăng tần số f thì cường độ I tăng Z C Câu 27: Một nhạc cụ phát ra âm cơ bản hay họa âm thứ nhất có tần số fo = 440 Hz , nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2fo , 3fo, 4fo, gọi là các họa âm thứ hai, thứ ba, thứ tư, Nhạc cụ này có thể phát ra họa âm có tần số nào sau đây? A. 660 Hz. B. 220 Hz. C. 1320 Hz. D. 1000 Hz. Câu 28: Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc αo = 0,1 rad ở nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 . Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc m = 50 g . Lực kéo về tác dụng vào vật có giá trị cực đại là A. 0,05 N . B. 0,5 N. C. 0,25 N. D. 0,025 N. HD: Fmax = mgαo = 0,05.10.0,1 = 0,05 N 14 2 Câu 29: Hạt nhân 6C có độ hụt khối bằng 0,1131 u . Biết 1 u = 931,5 MeV/c . Năng lượng liên 14 kết của hạt nhân 6C là A. 7,78 MeV . B. 106,28 MeV. C. 105,35 MeV. D. 7,53 MeV. 2 HD: Wlk = Δm.c = 0,1131.931,5 = 105, 35 MeV Câu 30: Một hạt điện tích q = 2.10 -6 C chuyển động trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,02 6 T. Biết hạt chuyển động với tốc độ v = 5.10 m/s , theo phương vuông góc với từ trường. Độ lớn của lực Lo-ren -xơ tác dụng lên hạt là A. 0,5 N . B. 0,8 N . C. 0,4 N . D. 0,2 N. HD : fL= q.B v = 0,2N Câu 31: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được.
5. Co Khi C = Co hoặc C= thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở có giá trị bằng nhau và bằng 3 C 60 3 V. Khi C o thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 5 A. 60 3 V. B. 40 2 V. C. 60 2 V. D. 40 3 V. R.U R.U HD: Ta có : UR 2 2 2 2 R ZL ZCo R ZL 3ZCo Suy ra: + ZL ZCo ZL 3ZCo ZL 2ZCo + Chuẩn hóa ZCo = 1, ZL = 2 và R = 3 Co ZLU 2.120 Khi C hay ZC = 5ZCo = 5 thì UL 40 3 V. Chọn D 5 2 2 2 R ZL ZC 3 3 Câu 32: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung 1 C mF mắc nối tiếp với điện trở R = 50 Ω. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của 5 cường độ dòng điện i trong đoạn mạch theo thời gian t. Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch theo thời gian t ( t tính bằng s) là: A. u 100cos 120 t V . i (A) 12 7 2 B. u 100 2 cos 100 t V . 12 1 O 7 • • • C. u 100 2 cos 100 t V . 10 20 30 t(ms) 12 -1 -2 D. u 100cos 120 t V . 12 HD: Io 2A + Biểu thức dòng điện: Từ đồ thị ta có: T 20ms 0,02s  100 ( rad / s ) i 3
6. và i 2cos 100 (A) 3 2 2 + Mạch R,C có : R = 50 Ω và ZC = 50 Ω và U I . R Z 100 2 V 4 o o C 7 Vây biểu thức điện áp hai đầu mạch: u 100 2 cos 100 t (V) . Chọn C 12 Câu 33: Một mạch dao động LC lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2 mH và tụ điện có điện dung 5 µF. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện cực đại là 10 mA. Mốc thời gian là lúc cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 10 mA. Tại thời điểm t = ms thì điện tích của tụ điện là 40 A. 0,707 µC. B. 0,500 µC. C. 1,41 µC. D. 0,866 µC. HD: I 10mA 0,01A o 1 1 4 + Biểu thức của i : Ta có:  10 ( rad / s ) LC 2.10 3.5.10 6 i 0 i 0,01cos 104.t ( A ) 4 4 +Biểu thức của q: q qo cos 10 t cos 10 t C 2 2 - 3 4 3 2 + khi t = ms = .10 s thì q cos 10 . .10 0,707 C . Chọn A 40 40 40 2 Câu 34: Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng . Biết động năng cực đại của con lắc là 80 mJ, lực kéo về cực đại tác dụng lên vật nhỏ của con lắc là 4 N. Khi vật qua vị trí có li độ 3 cm thì động năng của con lắc có giá trị là A. 5 mJ. B. 75 mJ. C. 45 mJ. D. 35 mJ. Giải: 1 + W W kA2 d max 2 2Wd max Fmax + Fmax kA Suy ra: A 0,04m 4cm và k 100 N / m Fmax A
7. 1 + Khi x = 3 cm = 0,03 m thì W k A2 x2 0,035J 35mJ . chọn D d 2 Câu 35: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 13 cm , dao động cùng pha, cùng tấn số 20 Hz theo phương thẳng đứng , phát ra hai sóng lan truyền trên mặt chất lỏng với tốc độ 50 cm/s. Ở mặt chất lỏng, M và N là hai điểm sao cho ABMN là hình thang cân có đáy MN dài 8 cm và đường cao dài 8 cm . Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn thẳng AN là A. 4. B. 3. C. 7. D. 11. Giải: N M A A C là điểm trên đoạn AN dao động cực đại: C • d v d1 2 + d d k với  2,5 cm 2 1 f A B A AN 82 2,52 8,38cm + BN AN d2 d1 AB với : BN 82 10,52 13,2cm BN AN AB Suy ra: k 1,93 k 5,2 k 2,3,4,5   Vậy trên đoạn AN có 4 điểm dao động cực đại . chọn A Câu 36: Chất phóng xạ X có chu kỳ bán rã T, phân rã biến thành hạt nhân con Y bền. Ban đầu ( t = 0 ) có một mẫu chất X nguyên chất. Tại thời điểm t1 , tỉ số giữa số hạt nhân Y sinh ra và số hạt nhân X còn lại là 0,25. Tại thời điểm t2 = t1 + 211,8 (s) , tỉ số hạt nhân Y sinh ra và số hạt nhân X còn lại là 9. Giá trị của T gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 70 s. B. 50 s. C. 24 s. D. 424 s. Giải: - Tỉ số giữa số hạt nhân con và số hạt nhân mẹ còn lại tại thời điểm t: t N N o 1 2T 1 N N - Suy ra: t1 t1 T T Tại thời điểm t1 : 2 1 0,25 2 1,25 (1) t2 t2 T T Tại thời điểm t2 : 2 1 9 2 10 (2)
8. t t 2 2 1 t t t t - Lập tỉ số : 2 T 8 23 2 1 3 T 2 1 70,6 s chọn A 1 T 3 Câu 37: Hình bên mô tả một hệ gồm hai con lắc lò xo nằm ngang, đồng trục cùng được gắn vào giá G . Các lò xo nhẹ k1 và k2 có độ cứng lần lượt là 32 N/m và 12 N/m. Các vật nhỏ m1 và m2 có khối lượng lần lượt là 512 g và 192 g. Đưa hai vật đến các vị trí sao cho cả hai lò xo cùng dãn 15 cm rồi thả nhẹ m1 để m1 dao động điều hòa. Sau khi thả m1 một khoảng thời gian Δt thì thả nhẹ m2 để m2 dao động điều hòa . Biết rằng G được gắn với sàn, G không bị trượt trên sàn khi hợp lực của các lực đàn hồi của hai lò xo tác dụng vào G có độ lớn không vượt quá 4,2 N. Lấy π2 = 10. Giá trị lớn nhất của Δt để G không bao giờ bị trượt trên sàn là 2 4 A. s. B. s. m1 k G k m 15 15 1 2 2 1 1 C. . D. .s. 3 15 m1 k1 G k2 m2 Giải: (+) Chọn trục Ox có chiều dương như hình vẽ: O1 O2 Chọn gốc thời gian là lúc m1 bắt đầu dao động Vật m1 dao động quanh vị trí cân bằng O1, m2 dao động quanh vị trí cân bằng O2 với : k k - tần số góc:  1 1 2,5 rad / s m1 m1 - Biên độ : A = 15 cm x1 Acos t Phương trình dao động của m1 và m2 : x2 Acos  t t ( m1 bắt từ từ biên âm, m2 bắt đầu từ biên dương) Lực đàn hồi của mỗi lò xo: + F1 k1.x1 4,8cos t 4,8cos( t ) + F2 k2 .x2 1,8cos t . t 1,8cos t , với . t Lực đàn hồi tác dụng vào giá G: F = F1 + F2 = 4,8cos t 1,8cos t Để giá G không trượt thì biên độ Fo thỏa mãn:
9. 2 2 2 2 Fo 4,8 1,8 2.4,8.1,8.cos 4,2 cos 0,5 4 Vì Δt có giá trị lớn nhất, nên ta chọn φmax = ω.Δtmax + π = 3 2 t s . Chọn A max 3. 15 Câu 38: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở r, tụ điện có điện dung C thay đổi được như hình vẽ. Khi C = Co hoặc C= 3Co thì độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch AB và điện áp hai đầu đoạn mạch MB là lớn nhất và bằng Δφ với tanΔφ = 0,75 . Khi C = 1,5Co thì điện áp giữa hai đầu R có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 38V. B. 112V. R L,r C C. 25V. D. 87V. • • • A B M Giải: tan MB tan AB + độ lệch pha giữa uMB và uAB : MB AB và tan 1 tan MB .tan AB Z Z Z Z ZL ZC .R L C L C R r .r R tan r R r = = Z Z Z Z 2 R r r L C L C ZL ZC 1 . 1 ZL ZC r R r R r .r ZL ZC Suy ra: (tanΔφ)max khi ZL ZC R r r ( 1) R 3 R và tan 3 max 2 R r r 4 r ZL ZC 2 o Z 6 Co Chuẩn hóa: r = 1 thì R =3 và từ (1) , ta được ZL ZC 2 và Z Co Z 2 ZL 4 L 3 Z Co R.U 3.120 + Khi C = 1,5CO Z 4 = ZL ( cộng hưởng) . Lúc đó : U 90V C 1,5 R R r 4 Chọn D
10. Câu 39: Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng , hai nguồn kết hợp đặt ở A và B , dao động cùng pha theo phương thẳng đứng . Trên đoạn thẳng AB quan sát thấy số điểm cực tiểu giao thoa nhiều hơn số điểm cực đại giao thoa . Ở mặt chất lỏng , trên đường tròn đường kính AB , điểm cực đại giao thoa gần A nhất cách A một đoạn 0,9 cm, điểm cực đại giao thoa xa A nhất cách A một đoạn 7,9 cm. Trên đoạn thẳng AB có thể có tối thiểu bao nhiêu điểm cực đại giao thoa? A. 13. B. 11. C. 7. D. 9. Giải: + M1 gần A nhất, M2 xa A nhất, chúng nằm ở đường cự đại bậc k lớn nhất. Ta có: d1 = 0,9 cm và d2 = BM1 = AM2 =7,9 cm M1 d2 M2 d1 • • và d2 – d1 = k.λ = 7,0 cm (1) A• •N •O •B 2 2 • AB d1 d2 7,95 cm . + Giữa N và A có 1 điểm cực tiếu giao thoa, nên ta được :    7 7 k OA k 1 3,5 3,975 3,5 2 4 2 4k 2k k 3,6 k 4,5,6,7 k 7,2 Suy ra : Trên đoạn thẳng AB có thể có tối thiểu 9 điểm cực đại giao thoa. ( lấy k = 4) Chọn D Câu 40. Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng , chiếu sáng hai khe đồng thời bằng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 720nm và λ ( 380 nm < λ < 760 nm ) .Trên màn quan sát , O là vị trí của vân sáng trung tâm. Nếu λ = λ1 thì điểm M trên màn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng, trong khoảng OM ( không kể O và M ) có 5 vân sáng của bức xạ có bước sóng 720 nm. Nếu λ = λ2 ( λ1 ≠ λ2 ) thì điểm M vẫn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng. Nếu chiếu sáng hai khe đồng thời chỉ bằng hai bức xạ có bước sóng λ1 và λ2 thì trong khoảng OM ( không kể O và M ) có tổng số vân sáng là: A. 10. B. 12. C. 16. D. 14. Giải: + Giữa M và O có 5 vs của bức xạ λo ( λo = 720 nm), suy ra từ O đến M có 6 khoảng vân của bức 6o 4320 xạ λo và n khoảng vân của bức xạ λ, ta có: 6λo = n.λ 380  760 ( n ≠ 6) n n n 7,8,9,10,11
11. n + Bậc của hai vân trùng nhau thỏa : là phân số tối giản, chon n = 7,11 6 + Nếu chỉ có bức xạ có bước sóng λ1 và λ2 thì tại điểm M có vân sáng bậc 7 và vân sáng bậc 11 của hai bức xạ trùng nhau, suy ra trong khoảng OM có 6 VS của bức xạ này và 10 VS của bức xạ kía, tổng VS là 16 . Chọn C