Đề thi thử thpt quốc gia môn Vật Lí cực hay có lời giải chi tiết (P4)

Chọn đáp án D

Dao động cơ tắt dần của một vật là dao động có biên dộ dao động giảm dần theo thời gian.

Chọn đáp án A  

Sự điều tiết của mắt là A. Thay đổi độ cong của thủy tinh thể để ảnh của vật quan sát hiện rõ nét trên màng lưới.

Chọn đáp án B

Đổi đơn vị $\left\{\begin{array}{l}{v}_0=36km/h=10m/s\\ v=54km/h=15m/s\end{array}\right.$ (Chú ý: $1\left(km/h\right)=\frac{{10}^3}{60.60}\left(m/s\right)=\frac{1}{3,6}\left(m/s\right)$ )

$v^2-v_0^2=2a.s\Rightarrow a=\frac{v^2-v_0^2}{2s}=\frac{{15}^2-{10}^2}{2.625}=0,1m/s^2$

Chọn đáp án C

Hiện tượng cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa được giải thích chủ yếu dựa vào hiện tượng tán sắc ánh sáng.

Chọn đáp án D

Theo Định luật Xtốc về sự phát quang (Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang): Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng ${\lambda }_{hq}$ dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích ${\lambda }_{kt}$: $h{f}_{hq}<h{f}_{kt}\Rightarrow {\lambda }_{hq}>{\lambda }_{kt}$.

Theo đề ${\lambda }_{hq}$ là màu lục $\Rightarrow$ ${\lambda }_{kt}$ có thể là màu chàm, màu tím

Bước sóng của ánh sáng phát quang bao giờ cũng lớn hơn bước sóng ánh sáng kích thích. Theo đề, ánh sáng huỳnh quang là màu lục thì chùm sáng kích thích có thể là màu chàm, màu tím vì ${\lambda }_{lam}, {\lambda }_{tim} < {\lambda }_{hp}$ là màu lục.

Chọn đáp án A

Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường truyền sóng.

Chọn đáp án B

Cực từ của Trái Đất lệch góc $11°$ với địa cực của Trái Đất (Xem SGK lớp 11).

Chọn đáp án B

Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclon trong phạm vi bán kính hạt nhân còn được gọi là lực tương tác mạnh.

Chọn đáp án D

-  Khi nam châm lại gần vòng dây thì từ thông tăng nên từ trường ban đầu của nam châm và từ trường do dòng điện cảm ứng gây ra phải ngược chiều nhau.

-  Từ hình ta dễ dàng xác định được từ trường ban đầu do nam châm sinh ra hướng lên (tuân theo quy tắc vào Nam ra Bắc). Vậy thì từ trường cảm ứng phải hướng xuống. Áp dụng quy tắc nắm tay phải suy ra chiều của i cùng chiều với kim đồng hồ.

Tương tự như khi nam châm xuyên qua vòng dây và ra xa thì chiều dòng điện vẫn ngược chiều kim đồng hồ.

Chọn đáp án C

Hiện tượng điện phân không ứng dụng để sơn tĩnh điện.

Chọn đáp án A

Phương trình biểu diễn đúng phương trình trạng thái khí lí tưởng là

$\frac{p_1{V}_1}{T_1}=\frac{p_2{V}_2}{T_2}\stackrel{Suy rộng ra}{\to }\left\{\begin{array}{l}Đẳng áp: \frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}\\ Đẳng nhiệt: p_1{V}_1=p_2{V}_2\\ Đẳng tích: \frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\end{array}\right.$

Chọn đáp án D

Điện thoại di động dùng sóng vô tuyến để liên lạc gọi và nghe.

Chọn đáp án D

Hằng số điện môi của mỗi chất là khác nhau và luôn luôn lớn hơn hoặc bằng 1. Do đó đáp án D sai.

Chọn đáp án D

Động năng của một vật khối lượng m, chuyển động với vận tốc v là $W_d=\frac{1}{2}m{v}^2$.

Chọn đáp án B

$F=\left|B\right|\sin \alpha \Rightarrow \sin \alpha =\frac{F}{\left|B\right|}=\frac{0,5}{\left|10.0,1\right|}=\frac{1}{2}\Rightarrow \alpha =30°$

Chọn đáp án C

$\left\{\begin{array}{l}Vật M: Ma=Mg-T\\ Vật m: ma=T-mg\end{array}\right.\Rightarrow a\left(M+m\right)=g\left(M-m\right)\Rightarrow a=\frac{M-m}{M+m}g$

Chọn đáp án D

Các vật nung nóng trên $1000°C$ đều phát ra quang phổ liên tục giống nhau.

Chọn đáp án A

Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có chiều chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch.

Chọn đáp án A

Công thức tính mức cường độ âm: $L=\lg \frac{I}{I_0}=\lg \frac{{10}^{-4}}{{10}^{-12}}=\lg {10}^8=8B\Rightarrow L=80\text{d}B$

Chọn đáp án A

Bước sóng của sóng điện từ truyền trong môi trường với tốc độ v: $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{{3.10}^8}{{90.10}^6}=3,33m$

Chọn đáp án A

Từ đồ thị ta thấy đoạn OA dốc hơn các đoạn còn lại nên gia tốc đoạn IA có độ lớn lớn nhất nên hợp lực tác dụng vào vật là lớn nhất.

Chọn đáp án A

Để chữa tật, người này đeo kính phân kì, vậy mắt mắc tật cận thị và có điểm cực viễn $O{C}_v=-f=-1/D=-1/\left(-1,5\right)=2/3m$

Chọn đáp án D

Vận tốc xe khi xuôi gió $v=15+1=16km/h$

Thời gian đi xuôi gió $t_1=\frac{28}{16}=1,75h$

Vận tốc xe khi ngược gió $v=15-1=14km/h$

Thời gian xe đi ngược gió $t_2=\frac{28}{14}=2h$

Thời gian tổng cộng đi và về là $t=t_1+t_2=3,75h$

Chọn đáp án D

Công suất truyền đi và hệ số công suất của mạch điện bằng 1: $P=UI \Rightarrow I=P/U$

Công suất hao phí trên đường dây truyền tải: $P_{hp}=r{I}^2=r.\frac{P^2}{U^2}\Rightarrow P_{hp}$ giảm n lần thì I tăng lên $\sqrt{n}$ lần.

Chọn đáp án C

Từ đồ thị ta thấy $\left\{\begin{array}{l}L=0,1H\Rightarrow Z_L=L\omega =10\sqrt{3}\Omega \\ \phi =30\to \tan 30=\tan \frac{Z_L}{R}\end{array}\right.\Rightarrow \tan 30=tan\frac{10\sqrt{3}}{R}\Rightarrow R=30\Omega$

Chọn đáp án A

Khoảng vân lúc thí nghiệm trong không khí và trong nước lần lượt là $i$ và $i\text{'}$

$\left\{\begin{array}{l}i=\frac{\lambda D}{a}\\ i^{\text{'}}=\frac{{\lambda }^{\text{'}}D}{a^{\text{'}}}\end{array}\right.\stackrel{i=i^{\text{'}}}{\to }\frac{\lambda }{a}=\frac{{\lambda }^{\text{'}}}{a^{\text{'}}}\iff \frac{\lambda }{{\lambda }^{\text{'}}}=\frac{a}{a^{\text{'}}}\stackrel{n=\frac{\lambda }{{\lambda }^{\text{'}}}}{\to }\frac{4}{3}=\frac{1,2}{a^{\text{'}}}\Rightarrow a^{\text{'}}=0,9mm$

Chọn đáp án A

Số hạt nhân Chì sinh ra bằng số hạt nhân Pôlôni đã phân rã

$N_{Pb}=\Delta N=N_0-N=N_0\left(1-2^{-\frac{t}{T}}\right)$

Tỉ số hạt nhân Chì và số hạt nhân Pôlôni ở thời điểm t là:

$$\begin{gathered} \frac{N_{Pb}}{N_{Po}}=\frac{N_0\left(1-2^{-\frac{t}{T}}\right)}{N_0{.2}^{-\frac{t}{T}}}=2^{\frac{t}{T}}-1\stackrel{N=\frac{m}{A}.N_A}{\to }\frac{m_{Pb}}{m_{Po}}=\frac{A_{Pb}}{A_{Po}}\left(2^{\frac{t}{T}}-1\right)=\frac{206}{210}\left(2^{\frac{1}{138}}-1\right)=0,6 \\ \Rightarrow t=T{\log }_2\left(\frac{0,6.210}{206}\right)+1\approx 95 \end{gathered}$$

Chú ý: Có thể giải phương trình trên bằng cách bấm máy tính cầm tay.

Chọn đáp án C

Phương trình phản ứng hạt nhân:

${}_3{}^{7}Li+{}_1{}^{1}H\to {}_2{}^{4}He+{}_2{}^{4}He$ (Một phản ứng tạo ra 2 hạt nhân heli)

Để tổng hợp 1 mol Heli cần có số phương trình phản ứng bằng một nửa số hạt heli. Ta có số hạt nhân của 1 mol heli:

$Q=\frac{1}{k}N\Delta E=\frac{1}{k}n.N_A\Delta E\Rightarrow \Delta E=\frac{k.Q}{n.N_A}=\frac{2.5,{2.10}^{24}}{1.6,{022.10}^{23}}=17,2MeV$

Chú ý: Nếu mỗi phản ứng tạo ra một hạt He thì năng lượng tỏa ra cho mỗi hạt He là $\Delta E$. Nếu sau phản ứng có k hạt thì năng lượng chia đều cho k hạt. Trường hợp nếu xét N hạt thì năng lượng tỏa ra là $Q=N\Delta E.\frac{1}{k}$.

Chọn đáp án D

Năng lượng để “đốt” mô mềm có thể tích $4 m{m}^3$ là: $W_1=4.2,548J$

Năng lượng của chùm laze gồm ${3.10}^{19} photon$: $W_2=N.\frac{hc}{\lambda }={3.10}^{19}.\frac{hc}{\lambda }$

Năng lượng của chùm laze được dùng để đốt cháy mô mềm nên ta có: $W_1=W_2\iff {3.10}^{19}.\frac{6,{625.10}^{-34}{\mathrm{.3.10}}^8}{\lambda }=4.2,548\Rightarrow \lambda =5,{85.10}^{-7}m=585m$

Chọn đáp án C

Cường độ điện trường E biến thiên cùng pha với cảm ứng từ B nên ta có $E=E_0\cos \left(2\pi {10}^{8}t+\frac{\pi }{3}\right)$. Tại t=0 cường độ điện trường có giá trị là $E=\frac{E_0}{2}$ và đang giảm. (Quan sát vòng tròn lượng giác). 

Thời điểm đầu tiên cường độ điện trường bằng 0 là:

$t=\frac{T}{12}=\frac{2\pi }{12\omega }=\frac{2\pi }{12.2\pi {.10}^8}=\frac{{10}^{-8}}{12}s$

Chọn đáp án C

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}\stackrel{\overrightarrow{p}\perp \overrightarrow{p_2}}{\to }{p}_1^2=p_2^2+p^2\\ {\left(m_1{v}_1\right)}^2={\left(m_2{v}_2\right)}^2+{\left(mv\right)}^2\Rightarrow v_1=\frac{\sqrt{{\left(m_2{v}_2\right)}^2+{\left(mv\right)}^2}}{m_1}\end{array}\right. \\ \stackrel{Thay số}{\to } v_1=\frac{\sqrt{{\left(4.225\right)}^2+{\left(12.100\right)}^2}}{8}=187,5m/s \end{gathered}$$

Chọn đáp án B

$$\begin{gathered} U_{AB}=R_1{I}_A=12.1,75=21V\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}I=\frac{E-U_{AB}}{r}=\frac{24-21}{0,5}=6A\\ I_3=\frac{U_{AB}}{R_3}=\frac{21}{28}=0,75A\end{array}\right. \\ \Rightarrow I_2=I-I_A-I_3=3,5A \\ {P}_2=U_{AB}{I}_2=73,5W \end{gathered}$$

Chọn đáp án C

Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi một đầu cố định một đầu tự do: $l=\left(2k+1\right)\frac{\lambda }{4}$

Số nút = Số bụng = số bó + 1 = k + 1 (Với k là số bó)

Trên dây có 8 nút tức là có 7 bó. Do đó ta có k=7.

Áp dụng $l=\left(2k+1\right)\frac{\lambda }{4}\iff 90=\left(2.7+1\right)\frac{\lambda }{4}\Rightarrow \lambda =24cm$

Khoảng thời gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là

$\Delta t=\frac{n-1}{2}T=\frac{6-1}{2}T\Rightarrow T=\frac{2\Delta t}{5}=0,1s\stackrel{v=\frac{\lambda }{T}}{\to }v=\frac{24}{0,1}=240cm/s=24m/s$

Chọn đáp án D

$$\begin{gathered} \overrightarrow{U}=\overrightarrow{U_R}+\overrightarrow{U_X}\Rightarrow U^2=U_R^2+U_X^2+2U_R.U_X\cos {\phi }_X \\ \Rightarrow \cos {\phi }_X=\frac{U^2-U_R^2-U_X^2}{2U_R{U}_X} \end{gathered}$$

Thay số: $\cos {\phi }_X=\frac{{220}^2-{100}^2-{128}^2}{\mathrm{2.100.128}}=0,86$

Chọn đáp án A

Con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ $\alpha <{10}^0$ thì $\sin \alpha \approx \alpha =\frac{s}{\mathcal{l}}$ (Tính theo đơn vị rad).

Lực kéo về cực đại của con lắc khi vật ở biên: $F_{kv}=P\sin {\alpha }_0=mg{\alpha }_0$

$s=l\alpha \to \frac{{\alpha }_{01}}{{\alpha }_{02}}=\frac{s_{01}/l_1}{s_{02}/l_2}=\frac{s_{01}}{s_{02}}.\frac{l_2}{l_1}=\underset{2s_{02}=3s_{01}}{\overset{3l_2=2l_2}{\to }}\frac{{\alpha }_{01}}{{\alpha }_{02}}=\frac{2}{3}.\frac{2}{3}=\frac{4}{9}$    (1)

Theo đề ta có: $\frac{F_1}{F_2}=\frac{mg{\alpha }_{01}}{mg{\alpha }_{02}}=\frac{{\alpha }_{01}}{{\alpha }_{02}}\stackrel{\left(1\right)}{\to }\frac{F_1}{F_2}=\frac{4}{9}$

Chọn đáp án B

Một chu kỳ có 2 lần vật qua vị trí $x=-2,5cm=-\frac{A}{2}\left(T=0,4s\right)$

Số lần $\frac{2017}{2}=1008 dư 1 \to \Delta t=1008T+t_1$

Thời gian $t_1$ được xác định từ VTLG.

$t_1=\frac{T}{6}+\frac{T}{4}+\frac{T}{12}=0,2s\Rightarrow \Delta t=\underset{2016lan}{\underbrace{1008T}}+\underset{1lan}{\underbrace{t_1}}=1008.0,4+0,2=403,4s.$

Chọn đáp án B

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{U}^2={\left(U_r+U_R\right)}^2+{\left(U_L-U_C\right)}^2\\ U_d^2=U_r^2+U_L^2={30}^2\end{array}\right. \\ \Rightarrow {100}^2={\left(30+U_R\right)}^2+{\left(\sqrt{{30}^2-U_r^2}-100\right)}^2 \\ \stackrel{FX=570VN}{\to }{U}_r=25,0458V\Rightarrow P=\left(U_R+U_r\right)I=110W \end{gathered}$$

Chọn đáp án C

Khi C thay đổi để $U_C^{\max }$ thì $\Delta AMB\perp tại A$.

$\left\{\begin{array}{l}{U}^2=U_C^{\max }\left(U_C^{\max }-U_L\right)\underset{U=50}{\overset{U_C^{\max }=130}{\to }}{U}_L=\frac{1440}{13}V\\ t\to u=50\Rightarrow \cos \omega t=\frac{1}{\sqrt{2}}\Rightarrow \omega t=-\frac{\pi }{4} (do đang tăng)\end{array}\right.$

$\sin \phi =\frac{U}{U_C^{\max }}=\frac{5}{13}\Rightarrow u_L=U_L\sqrt{2}\cos \left(\underset{\pi /4}{\underbrace{\omega t}}+\frac{\pi }{2}+\arcsin \frac{5}{13}\right)\approx 60V$

Chọn đáp án D

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{W}_d=W-W_t=W-\frac{1}{2}k{x}^2\stackrel{x^2=0}{\to }{W}_d=W=0,08J\\ x^2={16.10}^{-4}{m}^2\Rightarrow W_d=0=W-\frac{1}{2}k.16\Rightarrow k=100N/m\end{array}\right. \\ k=100\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}A=\sqrt{\frac{2W}{k}}=0,04m=4cm\\ T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=2\pi \sqrt{\frac{0,1}{100}}=0,2s\end{array}\right.\Rightarrow \overline{v}=\frac{4A}{T}=80cm/s \end{gathered}$$

Chọn đáp án A

Cách 1:

Xây dựng giãn đồ vectơ như hình vẽ.

Ta thấy vectơ $\overrightarrow{A_2}$ đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi vectơ $\overrightarrow{A_2}$ trùng với OH.

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông $\frac{1}{O{H}^2}=\frac{1}{3^2}+\frac{1}{{\left(3\sqrt{3}\right)}^2}\Rightarrow OH=\frac{3\sqrt{3}}{2}cm$

$\Rightarrow A_{2\min }=OH=\frac{3\sqrt{3}}{2}\approx 2,6cm$

Cách 2. Biến đổi đại số.

$\left\{\begin{array}{l}{x}_{12}=x_1+x_2\\ x_{23}=x_2+x_3\\ \frac{x_1}{x_3}=-\frac{A_1}{A_3}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{x}_{12}=x_1+x_2\\ x_{23}=x_2-\underset{x_3}{\underbrace{\frac{A_3}{A_1}{x}_1\Rightarrow }}{x}_2=\frac{x_{23}+\frac{A_3}{A_1}{x}_{12}}{1+\frac{A_3}{A_1}}\end{array}\right.$

(Mục đích của chúng ta là tìm phương trình $x_2$ theo $x_{12}$ và $x_{23}$ bằng cách khử $x_1$ và $x_3$).

Hàm $x_2$ được ghi lại $x_2=\frac{\underset{x_{23}}{\underbrace{3\cos \omega t}}+\frac{A_3}{A_1}.3\sqrt{3}\cos \left(\omega t+\frac{\pi }{2}\right)}{1+\frac{A_3}{A_1}}$

Nhận thấy hai phương trình $x_{23}$ và hàm đóng khung ở biểu thức trên dao động vuông pha với nhau nên biên độ của phương trình $x_2$ có dạng

$A_2=\frac{1}{1+\frac{A_3}{A_1}}\sqrt{3^2+{\left(3\sqrt{3}.\frac{A_3}{A_1}\right)}^2}$; Đặt $\frac{A_3}{A_1}=x>0$.

$$\begin{gathered} \Rightarrow A_2=\frac{1}{1+x}\sqrt{9+27x^2}=\sqrt{\frac{9+27x^2}{{\left(1+x\right)}^2}}=\sqrt{y}\Rightarrow y^{\text{'}}=\frac{54x^2+36x-18}{{\left(1+x\right)}^4}=0\Rightarrow x_0=\frac{1}{3} \\ \Rightarrow A_2=\sqrt{y}=\sqrt{\frac{9+27.{\left(3^{-1}\right)}^2}{{\left(1+3^{-1}\right)}^2}}=1,5\sqrt{3}cm\approx 2,6cm \end{gathered}$$

Chú ý: Có thể tìm cực trị (cũng là giá trị cực tiểu) hàm $A_2=\sqrt{\frac{9+27x^2}{{\left(1+x\right)}^2}}$ bằng máy tính cầm tay FX-570VN.

Các giá trị Start và End ra dựa vào số liệu

$\left\{\begin{array}{l}{A}_{12}=3\sqrt{3}cm\\ A_{23}=3cm\end{array}\right.\Rightarrow \frac{A_{12}}{A_{13}}=\sqrt{3}\approx 1,73A_{23}=3$ thì tỉ số $X=\frac{A_3}{A_1}$ cũng sẽ nằm cỡ vào trong các khoảng từ 1 đến 10 nếu ($A_3>A_1$) còn nếu ($A_3<A_1$) thì tỉ số $X\in \left(0;1\right)$. Bấm Mode 7 và nhập hàm $F\left(X\right)=\sqrt{\frac{27+9x^2}{{\left(1+x\right)}^2}}$

$\left\{\begin{array}{l}Start=1\\ End=10\end{array}\right.\stackrel{\frac{End-Start}{Step}+1\le 30}{\to }Step\ge 0,31\Rightarrow Step=0,4$ (Không tìm được cực trị).

Ta chọn lại $\left\{\begin{array}{l}Start=0,1\\ End=1\end{array}\right.\stackrel{\frac{End-Start}{Step}+1\le 30}{\to }Step\ge 0,031\Rightarrow Step=0,04$

Màn hình hiển thị ở dưới.

Chú ý:

Trong toán học khi bài toán yêu cầu tìm cực trị thì các em đạo hàm của hàm y sau đó xét $y\text{'}=0$ và lập bảng biến thiên để xét giá trị lớn nhất (GTLN) và giá trị nhỏ nhất (GTNN). Tuy nhiên thông thường đối với bài toán vật lí hàm y có nghĩa khi nghiệm đó là nghiệm dương, khi đó đề hỏi GTLN hoặc GTNN thì khi đạo hàm của hàm y thì chỉ có duy nhất 1 nghiệm dương (tức là tồn tại GTLN thì không tồn tại GTNN và ngược lại). Dó đó chúng ta không cần vẽ bảng biến thiên mà kết luận ngay tại giá trị $x_0$ nào đó ($x_0$ là nghiệm dương duy nhất của hàm $y\text{'}$) hàm đạt GTLN (GTNN).