15 câu ôn phần Vật Lý - Đánh giá lực Bách khoa Hà Nội - Phần (Bản word có giải) BÀI THI VẬT LÝ Câu Thực giao thoa ánh sáng khe Young với thông số: khoảng cách hai khe S1 S2 a = 1mm, khoảng cách từ hai nguồn sáng đến quan sát D = 3m Khi toàn hệ thống đặt khơng khí người ta đo khoảng cách hai vân sáng liên tiếp i = 1,5mm Đổ đầy nước có chiết suất n  vào khoảng cách quan sát mặt phẳng chứa hai khe Đặt trước hai khe sáng mỏng, phẳng có hai mặt song song thủy tinh có chiết suất n’ = 1,5, bề dày e =15Gm So với trước đặt mỏng, hệ thống dịch chuyển đến vị trí vân thứ A B 10 C 15 D 20 Câu Theo định luật bảo tồn điện tích hệ cô lập điện đại lượng sau không đổi? A Khoảng cách điện tích B Tích độ lớn điện tích C Độ lớn điện tích D Tổng đại số điện tích Câu Ba kim loại phẳng giống đặt song song nối với A, B cách dây nối hình vẽ Diện tích S=100cm2, khoảng cách hai liên tiếp d = 0,5cm Nối A, B với nguồn U = 100V Tìm điện dung tụ điện tích kim loại A 8,85.10  12 F ; q1 q2 q3 8,85.10 10 C  12  10 B 8,85.10 F ; q1 q2 q3 4, 425.10 C C 3,54.10  11 F ; q1 q2 q3 3,54.10 C D 3,54.10 11 F ; q1 q3 1, 77.10  C; q2 3,54.10  C Câu Trong khoảng chân không phong vũ biểu thủy ngân, có lọt vào khơng khí nên phong vũ biểu có số nhỏ áp suất thực khí Khi áp suất khí 768 mmHg, phong vũ biểu 748 mmHg, chiều dài khoảng chân khơng 56mm Tìm áp suất khí phong vũ biểu 734 mmHg Coi nhiệt độ không đổi A 750 mmHg B 759 mmHg C 754 mmHg D 714 mmHg Câu Punxa nơtron quay nhanh, phát xung vơ tuyến có độ đồng cao, xung vịng quay Chu kì quay T thời gian cho vòng quay Punxa miền trung tâm chịm Cự Giải có chu kì quay T = 0,033s, quan sát cho thấy, tăng với tốc độ 1,26.10- s/năm Nếu gia tốc góc khơng đổi, sau năm kể từ bây giờ, Punxa ngừng quay? A 2256 năm B 2652 năm C 2625 năm D 6252 năm Câu Dụng cụ đo khối lượng (DCĐKL) thiết kế để dùng tàu vũ trụ quỹ đạo, mục đích là: cho phép nhà du hành xác định khối lượng họ điều kiện “không trọng lượng” quỹ đạo quanh Trái Đất DCĐKL ghế lắp lò xo, nhà du hành đo chu kì hệ dao động vật + lò xo Biết độ cứng lò xo k = 605,6 N/m, chu kì dao động ghế khơng có người 0,90149s Khi nhà du hành ngồi ghế chu kì dao động 2,08832s Tính khối lượng nhà du hành A 45,6kg B 56,4kg C 54,6kg D 65,4kg Câu Phát biểu sau không đúng? Người ta nhận từ trường tồn xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì: A có lực tác dụng lên kim nam châm đặt song song cạnh B có lực tác dụng lên hạt mang điện chuyển động dọc theo C có lực tác dụng lên dịng điện khác đặt song song cạnh D có lực tác dụng lên hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh Câu Một dài L khơng dẫn điện, khơng trọng lượng quay quanh trụ qua tâm thăng với trọng lượng P đặt cách đầu trái khoảng x (hình vẽ) Ở đầu trái phải gắn hai cầu nhỏ dẫn điện có điện tích tương ứng q 2q Ở cầu cách khoảng h có cầu cố định với điện tích dương Q Xác định h để khơng tác dụng lực thẳng đứng lên giá đỡ nằm ngang thăng A h  3kqQ 2P B h  3kqQ 2P C h  kqQ 2P D h  3kqQ P Câu Một ôm kế đơn giản chế tạo cách mắc pin 1,5V nối tiếp với điện trở R ampe kế đọc từ đến 1,00mA (như hình vẽ) R điều cho đầu đo chập vào ampe kế lệch hết thang ứng với 1,00mA Nếu ampe kế có điện trở 20,0Ω bỏ qua điện trở pin gái trị R bao nhiêu? A 1500Ω B 1480Ω C 3000Ω D 2980Ω Câu 10 Hai gương phẳng quay mặt phản xạ vào hợp với góc α Tiết diện vng góc với cạnh chung tam giác cân AOB Điểm sáng S đặt trung điểm AB Xác định α để tia sáng từ S phản xạ lần khỏi tam giác AOB A α 900 B α 900 C α 1200 D α 1200 Câu 11 Máy phát điện xoay chiều cung cấp hiệu điện hiệu dụng 120V, tần số 60,0Hz cho mạch điện hình vẽ Khi khóa S ngắt, dịng điện sớm pha suất điện động máy phát 20,00 Nếu khóa S đóng vị trí 1, dịng điện trễ pha suất điện động máy phát 10,00 Khi khóa S đóng vị trí 2, cường độ dịng điện hiệu dụng 2,00A Tính giá trị R, L, C A R=164Ω;L=4,9mH;C=42,88GF B R=164,8Ω;L=0,313H;C=14,9GF C R=164,8Ω;L=0,313mH;C=14,9GF D R=164Ω;L=4,9H;C=42,88GF Câu 12 Tinh vân Crab cách khoảng 6500 năm ánh sáng coi kết vụ nổ siêu nhà thiên văn Trung Quốc ghi nhận năm 1054 Công nguyên Hỏi vụ nổ thực xảy vào khoảng thời gian nào? A năm 5446 trước Công nguyên B năm Công nguyên C năm 6500 trước Công nguyên D năm 7554 trước Công nguyên Câu 13 Một tia sáng qua mặt phân cách môi trường suốt hình vẽ Tốc độ ánh sáng mơi trường A v1 > v2 > v3 B v3 > v2 > v1 C v3 > v1 > v2 D v2 > v1 > v3 Câu 14 Người ta dịch chuyển vật sáng AB phẳng, nhỏ, có chiều cao h dọc theo trục thấu kính mỏng L có tiêu cự f, quang tâm O cho AB vng góc với trục chính, A thuộc trục Khi A vị trí M, N ảnh thật A’B’ AB cho thấu kính L có độ cao tương ứng gấp n1, n2 lần h Khi A điểm C ảnh thật A’B’ AB cao gấp n3 lần h Biết n  2n1n OM + ON = 80,0cm Tính n1  n OC A 40cm B 26,67cm C 20cm D 53,3cm Câu 15 Trong thực hành, nhóm học sinh thực thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng thí nghiệm giao thoa Y-âng Học sinh bố trí thí nghiệm có khoảng cách khe hẹp 0,5 mm, khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe đến 100±0,1cm Trên đo khoảng cách 11 vân sáng liên tiếp kết lần đo 12,0 mm; 13,5 mm; 14,0 mm, 12,5 mm, 13,0 mm Bỏ qua sai số thước đo Bước sóng ánh sáng thí nghiệm có giá trị A 0,65±0,03Gm B 0,59±0,03Gm C 0,65±0,02Gm D 0,59±0,02Gm HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT BÀI THI VẬT LÝ Câu Thực giao thoa ánh sáng khe Young với thông số: khoảng cách hai khe S1 S2 a = 1mm, khoảng cách từ hai nguồn sáng đến quan sát D = 3m Khi tồn hệ thống đặt khơng khí người ta đo khoảng cách hai vân sáng liên tiếp i = 1,5mm Đổ đầy nước có chiết suất n  vào khoảng cách quan sát mặt phẳng chứa hai khe Đặt trước hai khe sáng mỏng, phẳng có hai mặt song song thủy tinh có chiết suất n’ = 1,5, bề dày e =15Gm So với trước đặt mỏng, hệ thống dịch chuyển đến vị trí vân thứ A B 10 C 15 D 20 Phương pháp giải: Khoảng vân: i  D a Bước sóng ánh sáng mơi trường suốt:   0 n Đặt mỏng trước hai khe, hệ vân dịch chuyển đoạn: x  (n  1)eD a Giải chi tiết: Khi hệ thống đặt nước, khoảng vân giao thoa là: i 1,5 i   1,125( mm) n Khi đặt mỏng, hệ vân dịch chuyển đoạn là: x   n ' 1 eD  (1,5  1).15.10 6.3 0, 0225(m) 22,5(mm) a  x 20i ' 1.10 Vậy hệ vân dịch chuyển đến vị trí vân sáng thứ 20 trước đặt mỏng Câu Theo định luật bảo tồn điện tích hệ cô lập điện đại lượng sau khơng đổi? A Khoảng cách điện tích B Tích độ lớn điện tích C Độ lớn điện tích D Tổng đại số điện tích Phương pháp giải: Sử dụng lí thuyết định luật bảo tồn điện tích Giải chi tiết: Định luật bảo tồn điện tích: Trong hệ lập điện, tổng đại số điện tích khơng đổi Câu Ba kim loại phẳng giống đặt song song nối với A, B cách dây nối hình vẽ Diện tích S=100cm2, khoảng cách hai liên tiếp d = 0,5cm Nối A, B với nguồn U = 100V Tìm điện dung tụ điện tích kim loại A 8,85.10  12 F ; q1 q2 q3 8,85.10 10 C  12  10 B 8,85.10 F ; q1 q2 q3 4, 425.10 C C 3,54.10  11 F ; q1 q2 q3 3,54.10 C  11 9 9 D 3,54.10 F ; q1 q3 1, 77.10 C; q2 3,54.10 C Phương pháp giải: Điện dung tụ điện: C  S 4 kd Điện dung tụ mắc song song: C C1  C2 Điện tích: q CU Giải chi tiết: Nhận xét: tụ gồm tụ điện ghép song song: U1 U U AB Điện dung tụ điện là: C1 C2 C  S 100.10  1, 77.10 11 ( F ) 4 kd 4 9.10 0, 005 Điện dung tụ là: Điện tích kim loại (1) (3) là: q1 q3 CU AB 1, 77.10 11.100 1, 77.10 (C ) Điện tích kim loại (2) là: q2 q1  q3 3,54.10 (C ) Câu Trong khoảng chân không phong vũ biểu thủy ngân, có lọt vào khơng khí nên phong vũ biểu có số nhỏ áp suất thực khí Khi áp suất khí 768 mmHg, phong vũ biểu 748 mmHg, chiều dài khoảng chân khơng 56mm Tìm áp suất khí phong vũ biểu 734 mmHg Coi nhiệt độ không đổi A 750 mmHg B 759 mmHg C 754 mmHg D 714 mmHg Phương pháp giải: Quá trình đẳng nhiệt: PV=const Giải chi tiết: Khi phong vũ biểu 748 mmHg, áp suất khơng khí lọt vào là: p1 = 768 − 748 = 20(mmHg) Chiều dài phong vũ biểu là: h = 748 + h1 = 748 + 56 = 804(mm) Khi phong vũ biểu 734 mmHg, chiều dài khoảng chân không là: h2 = h - 734 = 70(mm) Trong hai trường hợp nhiệt độ mơi trường khơng thay đổi, xét cột khơng khí lọt vào khí lí tưởng, ta có: p1V1 p V2   p V1 h1  p1 V2 h p 56   p 16 (mmHg) 20 70 Áp suất khí là: p = p2 + 734 = 750 (mmHg) Câu Punxa nơtron quay nhanh, phát xung vơ tuyến có độ đồng cao, xung vịng quay Chu kì quay T thời gian cho vòng quay Punxa miền trung tâm chịm Cự Giải có chu kì quay T = 0,033s, quan sát cho thấy, tăng với tốc độ 1,26.105 s/năm Nếu gia tốc góc khơng đổi, sau năm kể từ bây giờ, Punxa ngừng quay? A 2256 năm B 2652 năm Phương pháp giải: Tốc độ góc:   2 T Gia tốc góc:      a   af (x ) Đạo hàm hàm họp:    f ( x )  f( x)   Giải chi tiết: Ban đầu tốc độ góc Punxa là: 0  2 2  190, 4(rad / s) T0 0, 033 Tốc độ tăng chu kì Punxa là: vT T  1, 26.10 ( s / nam) 3,995.10 13 ( s / s) Gia tốc góc Punxa là: C 2625 năm D 6252 năm    2 3,995.10  13  2   2 T       2,3.10 rad / s  2 T T 0,033     Lại có:     0   0  t  t  Punxa ngừng quay khi:  0  t   t    0   190, 8, 278.1010 ( s ) 2625 (nam)  2,3.10 Câu Dụng cụ đo khối lượng (DCĐKL) thiết kế để dùng tàu vũ trụ quỹ đạo, mục đích là: cho phép nhà du hành xác định khối lượng họ điều kiện “không trọng lượng” quỹ đạo quanh Trái Đất DCĐKL ghế lắp lị xo, nhà du hành đo chu kì hệ dao động vật + lò xo Biết độ cứng lò xo k = 605,6 N/m, chu kì dao động ghế khơng có người 0,90149s Khi nhà du hành ngồi ghế chu kì dao động 2,08832s Tính khối lượng nhà du hành A 45,6kg B 56,4kg C 54,6kg D 65,4kg Phương pháp giải: Chu kì lắc lị xo: T 2 m k Giải chi tiết: Gọi khối lượng ghế người M m Chu kì dao động ghế là: T 2 mM T 2k  m  M  k 4 Khi ghế người, ta có: M T k 0,901492.605,  12,5( kg) 4 4 Khi ghế người nhà du hành ngồi ghế, ta có tỉ số: T2 M 12,5 0,901492    m  M T2 m  12,5 2, 088322  m 54, (kg) Câu Phát biểu sau không đúng? Người ta nhận từ trường tồn xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì: A có lực tác dụng lên kim nam châm đặt song song cạnh B có lực tác dụng lên hạt mang điện chuyển động dọc theo C có lực tác dụng lên dịng điện khác đặt song song cạnh D có lực tác dụng lên hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh Phương pháp giải: Tính chất từ trường gây lực từ tác dụng lên nam châm hay dòng điện đặt Từ trường khơng tác dụng lực lên điện tích đứng yên Giải chi tiết: Người ta nhận từ trường tồn xung quanh dây dẫn mang dòng điện có lực từ tác dụng lên nam châm, dịng điện, điện tích chuyển động → D sai Câu Một dài L không dẫn điện, khơng trọng lượng quay quanh trụ qua tâm thăng với trọng lượng P đặt cách đầu trái khoảng x (hình vẽ) Ở đầu trái phải gắn hai cầu nhỏ dẫn điện có điện tích tương ứng q 2q Ở cầu cách khoảng h có cầu cố định với điện tích dương Q Xác định h để không tác dụng lực thẳng đứng lên giá đỡ nằm ngang thăng A h  3kqQ 2P B h  3kqQ 2P C h  Phương pháp giải: Lực điện: F k q1q r2 Momen lực: M F d   F 0 Điều kiện vật thăng nằm ngang:   M 0 Giải chi tiết: Lực điện tác dụng lên hai cầu hai đầu là: F1 k q.Q h2 F2 k 2q.Q 2F1 h2 Các lực tác dụng lên biểu diễn hình vẽ: kqQ 2P D h  3kqQ P Thanh cân nằm ngang khi:      F1  F2  P  F 0  F1  F2  P  F 0  F P  F1  F2 Để lực tác dụng lên giá đõ , ta có: P  F1  F2 0  P F1  F2 3 q.Q 3kqQ  P  F1  k  h  2 h 2P Câu Một ôm kế đơn giản chế tạo cách mắc pin 1,5V nối tiếp với điện trở R ampe kế đọc từ đến 1,00mA (như hình vẽ) R điều cho đầu đo chập vào ampe kế lệch hết thang ứng với 1,00mA Nếu ampe kế có điện trở 20,0Ω bỏ qua điện trở pin gái trị R bao nhiêu? A 1500Ω B 1480Ω C 3000Ω Phương pháp giải: Công thức định luật Ơm cho tồn mạch: I  E rR Giải chi tiết: Khi ampe kế lệch hết thang, số ampe kế là: I 1 mA  10  A  Lại có: I  E R  RA E 1,5  R   R A    20 1480  Ω  I 10 D 2980Ω Câu 10 Hai gương phẳng quay mặt phản xạ vào hợp với góc α Tiết diện vng góc với cạnh chung tam giác cân AOB Điểm sáng S đặt trung điểm AB Xác định α để tia sáng từ S phản xạ lần khỏi tam giác AOB A α 900 B α 900 C α 1200 D α 1200 Phương pháp giải: Sử dụng lý thuyết định luật phản xạ ánh sáng Để tia sáng từ S phản xạ lần khỏi tam giác AOB, ảnh S qua OB nằm sau mặt phản xạ OA Giải chi tiết: Nhận xét: ảnh S qua hệ gương nằm (O;OS) Để tia sáng từ S phản xạ lần khỏi tam giác AOB, hệ gương cho nhiều ảnh, ảnh qua gương OB nằm gương OA ngược lại → góc hai gương α α Từ hình vẽ ta thấy: α0  α0 1800  α0 1200  α 1200 Câu 11 Máy phát điện xoay chiều cung cấp hiệu điện hiệu dụng 120V, tần số 60,0Hz cho mạch điện hình vẽ Khi khóa S ngắt, dịng điện sớm pha suất điện động máy phát 20,00 Nếu khóa S đóng vị trí 1, dịng điện trễ pha suất điện động máy phát 10,00 Khi khóa S đóng vị trí 2, cường độ dịng điện hiệu dụng 2,00A Tính giá trị R, L, C A R=164Ω;L=4,9mH;C=42,88GF B R=164,8Ω;L=0,313H;C=14,9GF C R=164,8Ω;L=0,313mH;C=14,9GF D R=164Ω;L=4,9H;C=42,88GF Phương pháp giải: Độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện: tanφ  Cường độ dòng điện hiệu dụng: I  ZL  ZC R U R   ZL  Z C  Giải chi tiết: Khi khóa S ngắt, mạch điện gồm có RLC mắc nối tiếp: Độ lệch pha suất điện động máy phát cường độ dòng điện là: tan 1  Z L  ZC tan  20 R   (1) Khi khóa S vị trí 1, mạch điện gồm: Lnt(C / / C )ntR Điện dung tụ điện là: C1 2C Dung kháng tụ điện là: Z C1  1 ZC   C1 C 2 Độ lệch pha suất điện động máy phát cường độ dòng điện là: tan   Z L  Z C1 R  tan10  ZL  R ZC (2) Trừ hai vế phương trình (2) (1) ta có: ZC tan10  tan  20 0,54 (3) 2R  Thay vào (2) ta có:  Z L ZC   tan10 2 tan10  tan  20 0, 72 (4) R 2R tan100  tan  20 Z  L  0, 663 Z C tan100  tan  20       Khi khóa S đóng, mạch điện gồm LC Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là: I E 120    ZC 178(Ω) Z L  ZC 0, 663ZC  ZC  C  1  14,9.10 (F) 14,9(GF) 2πfZ2π.60.61,9fZC 2πfZ2π.60.61,9.60.61,9  ZL 0, 663ZC 118(Ω)  L  ZL 118  0,313 (H) 2πfZ2π.60.61,9f 2πfZ2π.60.61,9.60 Thay Z 178Ω vào (3) ta được: 178 0,54  R 164,8(Ω) 2R Câu 12 Tinh vân Crab cách khoảng 6500 năm ánh sáng coi kết vụ nổ siêu nhà thiên văn Trung Quốc ghi nhận năm 1054 Công nguyên Hỏi vụ nổ thực xảy vào khoảng thời gian nào? A năm 5446 trước Công nguyên B năm Công nguyên C năm 6500 trước Công nguyên D năm 7554 trước Công nguyên Phương pháp giải: Khoảng cách năm ánh sáng tính quãng đường ánh sáng thời gian Giải chi tiết: Nhận xét: thời gian ánh sáng truyền từ tinh vân Crab đến là: 6500 năm Vụ nổ xảy vào năm: 1054 – 6500 = -5446 Vậy vụ nổ xảy vào năm 5446 trước Công nguyên Câu 13 Một tia sáng qua mặt phân cách môi trường suốt hình vẽ Tốc độ ánh sáng môi trường A v1 > v2 > v3 B v3 > v2 > v1 C v3 > v1 > v2 D v2 > v1 > v3 Phương pháp giải: Tốc độ ánh sáng môi trường suốt: v  c n Công thức định luật khúc xạ ánh sáng: n1 sin i n sinr Giải chi tiết: Gọi góc tới góc khúc xạ môi trường tương ứng i1, i2, i3, Áp dụng cơng thức định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1 sin i1 n sin i n sin i Từ hình vẽ ta thấy: i1  i  sin i1  sini  n1  n  v1  v (1) i3  i1  sin i3  sini1  n  n1  v3  v1 (2) Từ (1) (2) ta có: v3  v1  v Câu 14 Người ta dịch chuyển vật sáng AB phẳng, nhỏ, có chiều cao h dọc theo trục thấu kính mỏng L có tiêu cự f, quang tâm O cho AB vng góc với trục chính, A thuộc trục Khi A vị trí M, N ảnh thật A’B’ AB cho thấu kính L có độ cao tương ứng gấp n1, n2 lần h Khi A điểm C ảnh thật A’B’ AB cao gấp n3 lần h Biết n  2n1n OM + ON = 80,0cm Tính n1  n OC A 40cm B 26,67cm Phương pháp giải: Cơng thức thấu kính: 1   d d f Số phóng đại ảnh: k  d d C 20cm D 53,3cm Giải chi tiết: Nhận xét: trường hợp cho ảnh thật Áp dụng cơng thức thấu kính cho ảnh thật, ta có: 1 1 1 d f df          d   d d f d f d df d f Số phóng đại ảnh là: h d  f n    n  h d d f Áp dụng cho trường hợp M, N, C , ta có: n1  f dM  f (1)   dM  f n1 f n2  f dN  f (2)   dN  f n2 f n3  f dC  f (3)   dC  f n3 f Theo đề ta có: 2n1n2 1 n1  n2  1        n1  n2 n3 n1n2  n1 n2  d  f  dM  f d N  f   C     f 2 f f  n3   dC  1  d M  d N   80 40 (cm) 2 Câu 15 Trong thực hành, nhóm học sinh thực thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng thí nghiệm giao thoa Y-âng Học sinh bố trí thí nghiệm có khoảng cách khe hẹp 0,5 mm, khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe đến 100±0,1cm Trên đo khoảng cách 11 vân sáng liên tiếp kết lần đo 12,0 mm; 13,5 mm; 14,0 mm, 12,5 mm, 13,0 mm Bỏ qua sai số thước đo Bước sóng ánh sáng thí nghiệm có giá trị A 0,65±0,03Gm B 0,59±0,03Gm Phương pháp giải: Khoảng vân: i  D ia    a D Giá trị trung bình:   Sai số tỉ đối: a i D  a i D     a i D Sai số tuyệt đối trung bình: i  i1  i2  n C 0,65±0,02Gm D 0,59±0,02Gm Giải chi tiết: Khoảng cách 11 vân sáng 10 khoảng vân, ta có: 12,  13,5  14,  12,5  13, 10i  13 ( mm) 13  i  1,3 ( mm) 1,3.10 ( m) 10 Sai số tuyệt đối khoảng vân là: i1  i2  i3  i4  i5  0,5   0,5   i  0, 06 ( mm) 50 10i  Giá trị trung bình bước sóng là:  a i 0,5.10 3.1,3.10  0, 65.10 (m) 0, 65 (  m) D Ta có sai số tỉ đôi:  a i D     a i D  0,06 0,1       0,03 (  m) 3 0, 65 0,5.10 1,3 100  λ 0, 65 0, 03  Gm 