Đề thi Trung học phổ thông quốc gia môn Vật lý Lớp 12 - Đề số 1 - Năm học 2019-2020

Nội dung text: Đề thi Trung học phổ thông quốc gia môn Vật lý Lớp 12 - Đề số 1 - Năm học 2019-2020

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA NĂM 2020 ĐỀ THI THAM KHẢO Bài thi: KHOA HỌC TỰ NHIÊN Môn thi thành phần: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 50 phút, không kể thời gian phát đề Câu 1: Một vật dao động điều hòa với tần số f. Chu kì dao động của vật được tính bằng công thức A. T = f.B. T = 2πf.C. .D. T = Câu 2: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ khối lượng m đang dao động điều hòa. Khi vật có vận tốc v thì động năng của con lắc là A. ½.m.v2. B. ½.m.v. C. m.v.D. m.v 2 Câu 3: Trong sự truyền sóng cơ, chu kì dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua được gọi là A. chu kì của sóng. B. năng lượng của sóng. C. tần số của sóng. D. biên độ của sóng ( Định nghĩa chu kì sóng: Chu kì sóng là chu kì dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua) Câu 4: Một sóng âm có chu kì T truyền trong một môi trường với tốc độ v. Bước sóng của sóng âm trong môi trường này là: A. . B. λ = v.T. C. λ = v.T2. D. . (Sóng âm là sóng cơ học. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi trong một chu kì) Câu 5: Cường độ dòng điện i = 2cos100πt (A) (t tính bằng s) có tần số góc A. 100π rad/s. B. 50π rad/s. C. 100 rad/s. D. 50 rad/s (Dùng so sánh tương đồng: i = I0cos(ωt+φ) ) Câu 6: Máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm gồm p cặp cực (p cực nam và p cực bắc). Khi máy hoạt động, roto quay đều với vận tốc n (vòng/s). Suất điện động do máy tạo ra có tần số là A. . B. 60pn. C. . D. pn. (lí thuyết f = pn, p số cặp cực, n(vòng/s)) Câu 7: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ, để giảm công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây truyền tải thì người ta thường sử dụng biện pháp nào sau đây? A. Tăng điện áp hiệu dụng ở nơi truyền đi. B. Giảm tiết diện dây truyền tải. C. Tăng chiều dài dây truyền tải. D. Giảm điện áp hiệu dụng ở nơi truyền đi.
2. () Câu 8: Mạch dao động lí tưởng gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với tần số f. Giá trị của f là A. 2π . B. . C. 2πLC. D. . Câu 9: Trong chân không, sóng điện từ có bước sóng nào sau đây là sóng vô tuyến? A. 60 m. B. 0,3 nm. C. 60 pm. D. 0,3 µm (Sóng vô tuyến từ vài mm đến 103 m) Câu 10: Cho bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, lục, lam và tím. Chiết suất của thủy tinh có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng A. lam. B. đỏ. C. tím.D. lục. (Bước sóng giảm dần từ đỏ đến tím; chiết suất tăng dần từ đỏ đến tím) Câu 11: Tia X có cùng bản chất với tia nào sau đây? A. Tia . B. Tia tử ngoại. C. Tia anpha. D. Tia . (Tia , , an pha là các hạt vật chất; tia tử ngoại là sóng điện từ) Câu 12: Gọi h là hằng số Plăng. Với ánh sáng đơn sắc có tần số f thì mỗi photon của ánh sáng đó mang năng lượng A. hf. B. . C. . D. hf 2. 27 Câu 13: Số nuclon có trong hạt nhân 13Al là A. 40. B. 13. C. 27. D. 14 (Số nuclon = số proton + số notron = số khối A) Câu 14: Chất phóng xạ X có hằng số phóng xạ λ. Ban đầu (t=0), một mẫu có N0 hạt nhân X. Tại thời điểm t, số hạt nhân X còn lại trong mẫu là et -et λt -λt A. N = N0.λ . B. N = N0.λ . C. N = N 0.e . D. N = N0.e Câu 15: Một điện tích điểm q = 2.10-6 C được đặt tại điểm M trong điện trường thì chịu tác dụng của lực điện có độ lớn F = 6.10-3 N. Cường độ điện trường tại M có độ lớn A. 2000 V/m. B. 18000 V/m. C. 12000 V/m. D. 3000 V/m (E = F/q)
3. Câu 16: Cho dòng điện không đổi có cường độ 1,2 A chạy trong dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí. Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại một điểm cách dây dẫn 0,1 m là A. 2,4.10-6 T. B. 4,8.10-6 T. C. 2,4.10-8 T. D. 4,8.10 -8 T (B = 2.10-7. I/r) Câu 17: Một con lắc đơn có chiều dài 1 m dao động điều hòa tại nơi có g = 9,8 m/s2. Chu kì dao động của con lắc là A. 2 s. B. 1 s. C. 0,5 s. D. 9,8 s. (T=2π) Câu 18: Một con lắc lò xo đang thưc hiện dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức với phương trình: F = 0,25cos 4πt (N) (t tính bằng s). Con lắc dao động với tần số góc là A. 4π rad/s. B. 0,5 rad/s. C. 2π rad/s. D. 0,25 rad/s (Tần số (chu kì, tần số góc) của dao động cưỡng bức là tần số(chu kì, tần số góc) của ngoại lực cưỡng bức; biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc biên độ ngoại lực cưỡng bức và độ chênh lệch Δf = f – f0) Câu 19: Trên một sợi dây đàn hồi có hai đầu cố định đang có sóng dừng với 3 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có bước sóng 80 cm. Chiều dài sợi dây là A. 180 cm. B. 120 cm. C. 240 cm. D. 160 cm (Sóng dừng hai đầu cố định, 3 bụng sóng => k=3 => l = kλ/2 =3.80/2 = 120 (cm)) Câu 20: Dòng điện có cường độ i = 3 cos100πt (A) chạy qua một điện trở R = 20 Ω. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng A. 60 V. B. 60 V. C. 30 V. D. 30 V (Điện áp hiệu dụng: U = I.R =3.20 = 60 V) Câu 21: Khi cho dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng bằng 2 A chạy qua một điện trở R thì công suất tỏa nhiệt trên nó là 60 W. Giá trị của R là A. 120 Ω. B. 7,5 Ω. C. 15 Ω. D. 30 Ω (P = R.I 2 =>R = P/I 2 = 60/22 = 15 Ω) Câu 22: Khi một sóng điện từ có tần số 2.106 Hz truyền trong một môi trường với tốc độ 2,25.108 m/s thì có bước sóng là A. 4,5 m. B. 0,89 m. C. 89 m. D. 112,5 m (λ = v.T = v/f = 2,25.108/2.106 = 112,5 m)
4. Câu 23: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 µm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1 m. Khoảng vân giao thoa trên màn quan sát là A. 0,50 mm. B. 0,25 mm. C. 0,75 mm. D. 1,00 mm (λ (µm), a (mm), D (m) => i (mm) i =λD/a = 0,5.1/1 = 0,5 mm) Câu 24: Trong chân không, bức xạ có bước sóng nào sau đây là bức xạ thuộc miền tử ngoại? A. 450 nm. B. 620 nm. C. 310 nm. D. 1050 nm 10-9 (Tia tử ngoại) 0,38.10-6 (AS nhìn thấy) 0,76.10-6 10-3 (m) (Thang sóng điện từ: 0 10-11 (Tia X) 10-8 (Hồng ngoại) Câu 25: Khi chiếu bức xạ có bước sóng nào sau đây vào CdTe (giới hạn quang dẫn là 0,82 µm) thì gây ra hiện tượng quang điện trong? A. 0,9 µm. B. 0,76 µm. C. 1,1 µm. D. 1,9 µm (Ý nghĩa giới hạn quang điện: λ>λ0: không xảy ra hiện tượng quang điện Λ 0,76 < 0,82) Câu 26: Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Gọi r0 là bán kính Bo. Trong các quỹ đạo dừng của electron có bán kính lần lượt là r0, 4 r0, 9 r0, 16 r0, quỹ đạo có bán kính nào ứng với trạng thái dừng có mức năng lượng thấp nhất? A. r0. B. 4 r 0. C. 9r0. D. 16 r0 ( Sơ đồ năng lượng của mẫu nguyên tử Bo 2 Trạng thái dừng Lượng tử số(n) Bán kính quỹ đạo dừng r=n .r0) P 6 36r0 O 5 25r0 N 4 16r0 M 3 9r0 L 2 4r0 K 1 r0 Câu 27: Một hạt nhân có độ hụt khối 0,21u. Lấy 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân này là
5. A. 4436 J. B. 4436 MeV. C. 196 MeV. D. 196 J. 2 (Năng lượng liên kết: Wlk = Δm.c =0,21.931,5 = 195,615 = 196 MeV) Câu 28: Để đo thân nhiệt của một người mà không cần tiếp xúc trực tiếp, ta dùng máy đo thân nhiệt điện từ. Máy này tiếp nhận năng lượng bức xạ phát ra từ người cần đo. Nhiệt độ của người càng cao thì máy tiếp nhận được năng lượng càng lớn. Bức xạ chủ yếu mà máy nhận được do người phát ra thuộc miền A. hồng ngoại. B. tử ngoại. C. tia X. D. tia ᵧ (Đặc điểm nổi bật của hồng ngoại là tác dụng nhiệt Tia tử ngoại do nguồn phát trên 20000C phát ra, thân nhiệt người là 370C Tia X do dòng âm cực đập vào khối kim loại nguyên tử lượng lớn phát ra Tia ᵧ phát ra trong phản ứng hạt nhân ) Câu 29: Một điện trở R = 3,6 Ω được mắc vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động = 8V và điện trở trong r = 0,4 Ω thành mạch điện kín. Bỏ quá điện trở của dây nối. Công suất của nguồn điện là A. 14,4 W.B. 8 W. C. 1,6 W.D. 16 W (Công suất của nguồn điện: Png = .I = = 16 W) Câu 30: Một thấu kính mỏng được đặt sao cho trục chính trùng y với trục Ox của hệ trục tọa độ vuông góc Oxy. Điểm sáng A đặt A’ gần trục chính, trước thấu kính. A’ là nhr của A qua thấu kính (hình bên). Tiêu cự của thấu kính là A. 30 cm. B. 60 cm A C. 75 cm. D. 12,5 cm (Nối AA’, cắt trục Ox ở đâu, đó là vị trí thấu kính (vị trí (60,0) => d = 30 cm, d’ = -50 cm Ta có: =>f =75 cm ) 0 20 40 60 x (cm) Câu 31: Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số 5 Hz với các biên độ 6 cm và 8 cm. Biết hai dao động ngược pha nhau. Tốc độ của vật có giá trị cực đại là A. 63 cm/s. B. 4,4 m/s. C. 3,1 m/s. D. 36 cm/s (Tốc độ cực đại: vmax = A.ω = A.2πf = 2. 2π.5 =62,8 = 63 cm Biên độ tổng hợp A: + cùng pha: A = A1 + A2 + ngược pha: A = / A1 – A2 / = 8-6 = 2 cm 2 2 2 + vuông pha: A = A1 + A2
6. + trưởng hợp bất kì: sử dụng máy tính cầm tay A1 + A2 =A φ) Câu 32: Một con lắc lò xo được treo vào một điểm M cố định, đang dao động điều Fđh hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực 2 2 đàn hồi Fđh mà lò xo tác dụng vào M theo thời gian t. Lấy g = π m/s . Độ dãn của lò xo khi ở vị trí cân bằng là A. 2 cm. B. 4 cm C. 6 cm. D. 8 cm (Đối với lò xo treo thẳng đứng, chu kì dao động của lò xo được tính Tx = 2π (1) với Δl0 là độ biến dạng của lò xo khi ở VTCB 0 0,2 0,4 t (s) Từ hình vẽ, vị trí hai chấm dao động ngược pha => chu kì dao động của Fđh TF /2 = 0,4 - 0,2 = 0,2 (s) => TF = 0,4 (s) Mà Tx = TF => thay vào (1) có Δl0 = 0,04 (m) = 4 (cm) ) Câu 33: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, tại hai điểm S 1 và S2 có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp với tần số 20 Hz. Ở mặt chất lỏng, tại điểm M cách S1 và S2 lần lượt là 8 cm và 15 cm có cực tiểu giao thoa. Biết số cực đại giao thoa trên các đoạn thẳng MS1 và MS2 lần lượt là m và m + 7. Tốc độ truyền sóng ở mặt chất lỏng là A. 20 cm/s. B. 40 cm/s. C. 35 cm/s. D. 45cm. (Tốc độ truyền sóng: v = λ/T = λ.f = 20 λ (1) Điểm M là cực tiểu giao thoa: MS2 – MS1 = (kM + ½ ) λ => 7 = (kM + ½ ) λ (2) Hai nguồn cùng pha, ta có hình vẽ: M 3 3 m m+7 S1 S2 kM =3 k =0 Từ hình vẽ, ta thấy kM = 3, thay vào (2) => λ = 2 cm, thay vào (1) => v = 40 cm/s) Câu 34: Một sóng cơ hình sin truyền trên một sợi dây đàn hồi dọc theo u(cm) trục Ox. Hình bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm. Biên 3 độ của sóng có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? 1,5 A. 3,5 cm. B. 3,7 cm. C. 3,3 cm. D. 3,9 cm O 20 40 x (cm)
7. -3 (Phương trình sóng: u = Acos(ωt + φ) (cm) Từ đồ thị ta có: + đường đồ thị bắt đầu từ 0 và đang đi xuống =>φ = π/2 + λ = 60 cm. Khi đường đồ thị đi qua tọa độ (20, -3)  u = - 3 cm và (ωt + φ) = (rad) Sử dụng đường tròn lượng giác, ta có: M0 Cung M0-A M1 = 2π/3 => cung –A0M1 = π/6 => 3 = A cos π/6 => A = 2 = 3,46 cm - A -3 0 A cos M1 Câu 35: Trong giờ thực hành, để đo điện dung C của một tụ điện, một học 1 R sinh mắc mạch điện theo sơ đồ như hình bên. Đặt vào hai đầu M, N một K điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đỏi và tần số 50Hz. Khi đóng A khóa K vào chốt 1 thì số chỉ của ampe kế A là I. Chuyển khóa K sang chốt 2 C 2 thì số chỉ của ampe kế A là 2I. Biết R = 680 Ω. Bỏ qua điện trở của ampe kế và dây nối. Giá trị của C là M N A. 9,36. 10 -6F. B. 4,68.10 -6F. C. 18,73.10 -6F. D.2,34.10 -6F (Ampe kế đo dòng điện hiệu dụng. Giá trị của C = (1) Khi đóng khóa K vào chốt 1: I = (2) Khi đóng khó K vào chốt 2: 2I = (3) -6 Lập tỉ số: => ZC = 340 Ω, thay vào (1) => C = = 9,362.10 F) Câu 36: Đặt điện áp xoay chiều u = 60 cos100πt (V) (t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 30 Ω, tụ điện có điện dung F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là A. 80 V. B. 80 V. C. 60 V. D. 60 V.
8. (Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm: UL = I.ZL (1) L thay đổi C thay đổi I cực đại => cộng hưởng điện => I = U/R = 60/30 = 2 (A) (2) ω thay đổi UL = UC (ZL = ZC) = I.ZC = 2. = 80 (V) Câu 37: Một con lắc đơn có vật nhỏ mang điện tích dương được treo ở một nơi trên mặt đất trong điện trường đều có cường độ điện trường . Khi hướng thẳng đứng xuống dưới thì con lắc dao động điều hòa với chu kì T1. Khi có phương nằm ngang thì con lắc dao động điều hòa với chu kì T 2. Biết trong hai trường hợp, độ lớn cường độ điện trường bằng nhau. Tỉ số có thể nhận giá trị nào sau đây? A. 0,89. B. 1,23. C. 0,96. D. 1,15 (Ta có chu kì dao động con lắc đơn: T = 2π Trường hợp 1: T1 = 2π , từ hình vẽ ta có => => g1 = g + ađ E => T1 = 2π (1) P Fđ Trường hợp 2: T2 =2π , Từ hình vẽ ta có => =>g2= P Fđ => T2 = 2π (2) E Từ (1) và (2) => >1 (theo bất đẳng thức Cosi => chọn B or D . Phần tiếp theo giải toán quá dài => bỏ) Câu 38: Ở măt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Gọi I là trung điểm đoạn thẳng AB. Ở mặt chất lỏng, gọi (C ) là hình tròn
9. nhận AB là đường kính, M là một điểm ở ngoại (C ) gần I nhất mà phần tử chất lỏng ở đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Biết AB = 6,60 λ. Độ dài đoạn thẳng MI có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 3,41 λ. B. 3,76 λ. C. 3,31 λ. D. 3,54 λ (M cực đại => MA – MB = kM. λ M cùng pha với nguồn =>(MA + MB)/λ = k Z Số vân cực đại giữa hai nguồn AB: -AB/ λ kM = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 Phần còn lại giải toán quá dài => bỏ) Câu 39: Cho đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần L, điện trở R = 50 Ω và tụ điện mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp u = 100 cos100πt (V) (t tính bằng s) thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa L và R có biểu thức uLR = 200 cos(100πt + π/3) (V). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng A. 400 W. B. 100 W. C. 300 W. D. 200 W (theo định luật về điện áp tức thời: u = uR + uL + uC = (uR + uL) + uC = uLR + uC => uC = u – uLR = 100 cos(100πt - π/2) (V). (sử dụng máy tính cầm tay) Ta thấy uC trễ pha π/2 so với điện áp u. Mà uC trễ pha π/2 so với dòng điện i => u, i cùng pha => cộng hưởng điện => công suát tiêu thụ: P = U2/R = 1002/50 = 200 W Có thể sử dụng hình vẽ (vẽ chính xác tỉ lệ) cũng cho thấy ngay UC vuông góc với U ULR u = 100 cos100πt => U0 = 100 , φu = 0 uLR = 200 cos(100πt + π/3)=> U0LR =200 , φuLR = π/3 π/3 U cos
10. UC Câu 40: Đặt điện áp xoay u = U0cosωt (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB như Hình H1, trong đó R là biến trở, tụ điện có điện dung C = 125µF, cuộn dây có điện trở r và độ tự cảm L = 0,14 H. Ứng với mỗi giá trị của R, điều chỉnh ω= ωR sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB vuông pha với nhau. Hình H2 biểu diễn sự phụ thuộc của theo R. Giá trị của r là A. 5,6 Ω. B. 4 Ω. C. 28 Ω. D. 14 Ω (Toán quá nhiều => bỏ)