Hướng dẫn giải đề vật lý tốt nghiệp THPT năm 2021 mã 207

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NĂM 2021 Bài thi KHOA HỌC TỰ NHIÊN Môn thi thành phần VẬT LÍ Thời gian làm bài 50 phút, không kể thời gian phát đề Mã đề thi 207 HƯỚNG D[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NĂM 2021 Bài thi: KHOA HỌC TỰ NHIÊN Mơn thi thành phần: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 50 phút, không kể thời gian phát đề Mã đề thi 207 HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Trong chân khơng, ánh sáng màu tím có bước sóng nằm khoảng A từ 380 mm đến 440 mm B từ 380 nm đến 440 nm C từ 380 cm đến 440 cm D từ 380 pm đến 440 pm Câu 2: Bộ phận sau ba phận máy quang phổ lăng kính? A Mạch biến điệu B Mạch tách sóng C Pin quang điện D Hệ tán sắc Câu 3: Tia sau thường sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động tivi, quạt điện, máy điều hòa nhiệt độ? A Tia  B Tia tử ngoại C Tia X D Tia hồng ngoại Câu 4: Khi lắc lò xo hoạt động tắt dần tác dụng lực ma sát lắc chuyển hóa thành A điện B hóa C quang D nhiệt Câu 5: Đặt hiệu điện không đổi U vào hai đầu đoạn mạch tiêu thụ điện cường độ dòng điện đoạn mạch I Trong khoảng thời gian t, điện tiêu thụ đoạn mạch A Công thức sau đúng? A A UIt A B UI t A C Ut I D A UIt Câu 6: Theo thuyết tương đối, vật đứng yên có lượng nghỉ E Khi vật chuyển động có lượng toàn phần E, động vật lúc A Wđ E  E B Wđ E  E C Wđ   E  E0  D Wđ   E  E0  Câu 7: Sự phát quang nhiều chất rắn có đặc điểm ánh sáng phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích Sự phát quang gọi A lân quang B nhiễu xạ ánh sáng C giao thoa ánh sáng D tán sắc ánh sáng Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc  vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Hệ số công suất đoạn mạch R A R   L R B 2 R  L R C R  L R D R  2 L2 Câu 9: Trong hệ SI, đơn vị điện tích A culơng (C) B vơn mét (V/m) C fara (F) D vôn (V) Câu 10: Một lắc đơn có chiều dài  , dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g Đại lượng T 2  g gọi A tần số dao động B tần số góc dao động C pha ban đầu dao động D chu kì dao động Câu 11: Trên sợi dây có sóng dừng Sóng truyền dây có bước sóng  Khoảng cách hai  bụng sóng liên tiếp A B   C D 2 Câu 12: Máy phát điện xoay chiều pha cấu tạo hai phận A cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp B phần cảm phần ứng C cuộn thứ cấp phần cảm D cuộn sơ cấp phần ứng Câu 13: Đặc trưng sau khơng phải đặc trưng vật lí âm? A Cường độ âm B Tần số âm C Độ to âm D Mức cường độ âm Câu 14: Hai dao động điều hịa phương có phương trình x A 2cos  t  2  x1 A1cos  t  1  với A1 , A  số dương Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ A Cơng thức sau đúng? A A A12  A 22  2A1A 2cos  2  1  C A A12  A 22  2A1A 2cos  2  1  B A A12  A 22  2A1A 2cos  2  1  D A A12  A 22  2A1A 2cos  2  1  Câu 15: Một lắc lị xo gồm lị xo nhẹ vật nhỏ có khối lượng m, dao động điều hòa Gọi v vận tốc Wđ  mv 2 vật Đại lượng gọi A lực kéo B động lắc C lực ma sát D lắc Câu 16: Hiện tượng sau ứng dụng để luyện nhôm? A Hiện tượng nhiệt điện B Hiện tượng đoản mạch C Hiện tượng điện phân D Hiện tượng siêu dẫn Câu 17: Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc  vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Điều kiện để mạch có cộng hưởng A LC 1 B 2LC 1 Mạch có cộng hưởng điện Z L Z C   L  C 2 LC 1 D  LC 1   LC 1 C Câu 18: Trong truyền sóng cơ, tần số dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua gọi A tốc độ truyền sóng B lượng sóng C tần số sóng D biên độ sóng Câu 19: Dùng thuyết lượng tử sáng giải thích A tượng nhiễu xạ ánh sáng B định luật giới hạn quang điện C tượng giao thoa ánh sáng D định luật phóng xạ Câu 20: Hạt nhân 235 92 U “bắt” notron vỡ thành hai mảnh nhẹ kèm theo vài notron Đây A phản ứng nhiệt hạch B tượng phóng xạ C tượng quang điện D phản ứng phân hạch Câu 21: Khi nói sóng điện từ, phát biểu sau sai? A Sóng điện từ khơng lan truyền điện mơi B Sóng điện từ sóng ngang C Sóng điện từ mang lượng D Sóng điện từ bị phản xạ, khúc xạ ánh sáng Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đồn mạch có điện trở R Biểu thức cường độ dòng điện mạch A u U 2cost i I 2cost  I     u Ucos  t   2  B Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch C u Ucost   u U 2cos  t   2  D Mạch điện xoay chiều có điện trở u i pha với Câu 23: Mạch chọn sóng máy thu mạch dao động gồm cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Biết rằng, muốn thu sóng điện từ tần số riêng mạch dao động phải tần số sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng) Khi C C bước sóng điện từ mà máy thu  Khi C 9C0 bước sóng sóng điện từ mà máy thu A 9 0 B 0 C D 3  2 c L.9.Co 3.2 c LCo 3.o Câu 24: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt chất lỏng, hai điểm S1 S2 có hai nguồn dao động pha theo phương thẳng đứng, phát hai sóng kết hợp có bước sóng 1,2 cm Trên đoạn thẳng S1S2 khoảng cách hai cực tiểu giao thoa liên tiếp A 0,3 cm B 0,6 cm Khoảng cách hai cực tiểu giao thoa liên tiếp C 1,2 cm L  D 2,4 cm  Câu 25: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Trên quan sát, vân sáng bậc xuất vị trí có hiệu đường ánh sáng từ hai khe đến A 5,5 B 5 C 4,5 D 4 d  d1 k  ; vân sáng bậc có k=5 Câu 26: Một chất điểm dao động với phương trình x 8cos5t cm (t tính s) Tốc độ chất điểm qua vị trí cân A 100 cm/s B 20 cm/s C 40 cm/s D 200 cm/s Vật qua VTCB tốc độ đạt cực đại v= vmax  A Câu 27: Một máy biến áp lí tưởng có số vịng dây cộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp N1 1100 vòng N Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở V Giá trị N2 A 30 vòng B 300 vòng C 120 vòng D 60 vòng U1 N1   N2 U N 2 Áp dụng công thức máy biến A 10 Câu 28: Cho phản ứng H  Z X  Li  B Giá trị Z Là A 18 B C D 14 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích 1+Z=3+5 =>Z=7 Câu 29: Xét nguyên tử hidro theo mẫu nguyên tử Bo Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng – 0,85 eV sang trạng thái dừng có lượng – 13, eV phát photon có lượng A 13,6 eV B 14,4 eV   0,85eV  (  13.6)eV 12, 75(eV ) C 12,75 eV D 0,85 eV Câu 30: Cho vịng dây dẫn kín dịch chuyển xa nam châm vịng dây xuất suất điện động cảm ứng Đây tượng cảm ứng điện từ Bản chất tượng cảm ứng điện từ trình chuyển hóa A điện thành hóa B thành điện C thành quang D điện thành quang Câu 31: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách 0,6 mm cách quan sát 1,2 m Chiếu sáng khe ánh sáng đơn sắc có bước sóng   380 nm    760 nm  Trên màn, điểm M cách vân trung tâm 2,5 mm vị trí vân tối Giá trị  gần với giá trị sau đây? A 575 nm B 505 nm 2, 5.106 nm k Ta có =>k=2,5 D 425 nm D .1200 2,5.106.0, k  nm a 0, k 1200 (1) với k số bán nguyên   380 nm    760 nm  Xét điều kiện  C 475 nm ta có 380nm  2,5.106.0, nm 760nm  1, 64 k 3, 289 k 1200 2,5.10 6.0, 500nm 2,5.1200 Câu 32: Để xác định điện dung C tụ điện, học sinh mắc nối tiếp tụ điện với điện trở 20  mắc hai đầu đoạn mạch vào nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi Dùng dao động kí điện tử để thị đồng thời đồ thị điện áp hai đầu điện trở điện áp hai đầu tụ điện (các đường hình sin) Thay đổi tần số nguồn điện đến độ cao hai đường hình sin hình dao động kí hình bên Biết dao động kí chỉnh thang đo cho ứng với vng hình cạnh nằm ngang 0,005 s cạnh thẳng đứng V Giá trị C 5 A 24.10 F B 12.10 5 F 5 C 6, 0.10 F 5 D 3, 0.10 F Từ đồ thị ta thấy T=6.0,005s; độ cao hai đường hình sin nên U oR=UoC T  Z C R  R  R  C 2,387.10 ( F ) 24.10 ( F ) 2 fC 2 C Câu 33: Trên sợi dây AB dài 66 cm với đầu A cố định, đầu B tự do, có sóng dùng với nút sóng (kể đầu A) Sóng truyền từ A đến B gọi sóng tới sóng truyền từ B A gọi sóng phản xạ Tại điểm M dây cách A đoạn 64,5 cm, sóng tới sóng phản xạ lệch pha 3 B 10  A Sóng dừng có đầu nút đầu bụng nên 2 AM  u AM a.cos   t   C  D    66cm   24cm 2 64,5     a cos  t   cm 24    (1) 2 AB  2 66    uBM a.cos   t a cos  t   cm   24    Sóng phản xạ B pha với sóng tới ( đầu B tự ) 2 AB  2 66    uB a.cos   t a cos  t   cm   24    2 AB 2 BM  uBM a.cos   t    Từ (1) (2)   2 66 2 1,5      a cos  t   cm 24 24    (2) 2 66 2 1, 2 64.5     24 24 24   u 60 2cos  300t   V  vào hai đầu đoạn  Câu 34: Đặt điện áp A R M L, r N C B mạch AB hình bên, R 170  điện dung C tụ   q 5 2.10 cos  300t   C  Trong  điện thay đổi Khi C C1 điện tích tụ điện nối vào N biểu thức, t tính s Khi C C điện áp hiệu dụng hai đầu R đạt giá trị cực đại, giá trị A 51 V B 36 V C 60 V D 26 V U   Z   R  r   ( Z L  Z C1 )  I 400   r 30 Z  Z    2   L C  tan   tan     0,15 2cos  300t+  ( A)  R  r  3    Ta có i=q’= Khi C=C2 điện áp hai đầu R đạt giá trị cực đại, mạch có cộng hưởng điện Câu 35: Dao động vật tổng hợp hai dao động điều hịa phương có li độ x1 x Hình bên đồ thị biểu UR  U R 51(V ) Rr diễn phụ thuộc x1 x theo thời gian t Biết độ lớn lực kéo tác dụng lên vật thời điểm t 0, s 0,4 N Động vật thời điểm t 0, s A 6,4 mJ B 15,6 mJ C 4,8 mJ D 11,2 mJ 0.8 12 1, 2( s ) Chu kỳ T ( 12 ô ) = 2  5 x2 4 cos  t    5   t  1  cm  1  rad  cm x1 2 cos   ;   ; thời điểm t=1s x1 =2cm   5  5  x1 2 cos  t   cm x  x1  x2 2 7cos  t  1, 761 cm 3    ; t=0,2s ta có x=-5cm=0,05m; Fkv  m x  0, N  m 0, 292(kg ) m ( A2  x ) 4,8.10  ( J ) Thời điểm t=0,4 s ta có x=-4cm=-0,04m; Wđ= Câu 36: Dùng mạch điện hình bên để tạo dao động điện từ Ban đầu đóng khóa K vào chốt a, dòng điện qua nguồn điện ổn định chuyển khóa K đóng sang chốt b Biết  5 V, r 1 , R 2 , L  mH, C  F  19 10  Lấy e 1, 6.10 C Trong khoảng thời gian 10 s kể từ thời điểm đóng K vào chốt b, có electron chuyển đến tụ điện nối với khóa K? R1 12 A 1,99.10 electron 12 B 1, 79.10 electron 12 C 4,97.10 electron 12 D 4, 48.10 electron Mạch ngồi có có R nối tiếp R; điện trở R nối với chốt (a) khơng có dịng qua, nên hiệu điện đặt vào hai đầu tụ điện C đóng khóa K với chốt (a) hiệu điện hai đầu điện trở R1  I  1A  U 0C IR 2 V R  r 2.2  2.10 1  q0 CU  10  2  C    Khi khóa K sáng chốt b ta có mạch dao động LC với chu kỳ   1  T 2 LC 2  10    10   10  s  10     2.10       q q0 ne  T  t   q e 1, 6.10 19 q giảm từ xuống  Câu 37: Một mẫu chất chứa thư Gọi N số hạt nhân  1,99.1012 electron 60 Co chất phóng xạ với chu kì bán rã 5,27 năm, sử dụng điều trị ung 60 Co mẫu phân rã phút sản xuất Mẫu coi hết “hạn sử dụng” số hạt nhân 60 Co mẫu phân rã phút nhỏ 0, 7N Nếu mẫu sản xuất vào tuần tháng năm 2020 “hạn sử dụng” đến A tháng năm 2023 B tháng năm 2024 C tháng năm 2023 D tháng năm 2022   H H o e  t N o e  t 0, N o  t ln    t 2, 712 H o N o ;  0,  năm Như tính từ tháng năm 2020 đến ngày hết hạn khoảng năm tháng tức đến tháng năm 2023 Câu 38: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt hai điểm A B, dao động pha theo phương thẳng đứng, phát hai sóng lan truyền mặt nước với bước sóng  Ở mặt nước, C D hai điểm cho ABCD hình vng Trên cạnh BC có điểm cực đại giao thoa điểm cực tiểu giao thoa, có P điểm cực tiểu giao thoa gần B Q điểm cực tiểu giao thoa gần C Khoảng cách xa hai điểm P Q A 10,5 B 9,96 C 8,93 Xét đường cực đại bậc k, ứng với điểm cực đại cạnh BC gần C nhất; đặt AB=a; theo BC có cực đại giao thoa D 8, 40 D C Q  k  5,5    a   k    (1) nên Điểm cực tiểu BC xa P ứng với k-0,5, gần C a  a (k  0,5)  a  nên ta có  k  0,5   21  k  0,5  k  k  5,5  Từ (1) (2) ta có 21 P (2) A k B  4,  k  5, 092 ; ta có k=5 Vậy ta có AP-BP= AQ-BQ=  a   0,5  10,864 21 a  BP  BP  k   0,5   10,5  BP 0,370 a  BQ  BQ  k  0,5   4,5  BP 10,864 =>BQ-BP=10,494  Câu 39: Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc  vào hai đầu đoạn mạch AB hình bên (H1) Hình H2 đồ thị biểu diễn phụ thuộc điện áp u AB hai điểm A B, điện áp u MN hai điểm M N theo thời gian t Biết 63RC 16 r 18  Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB A 18 W B 20 W C 22 W Ta thấy đoạn MN có L r, đoạn AB có tụ C nên uMN sớm pha uAB Theo 63RC 16  Z C  63 63 R  Uc  U R 16 16 D 16 W U 39V   AB U MN 52V  1  T rad T 4) Một chu kỳ ứng với 12 ơ, nên uMN sớm pha uAB góc ( 12    2 U AB U MN  U RC  U oRC  U oAB  U oMN 65(V ) 2 ; mà U oRC U oR  U oC (2) Từ (1) (2) ta có UOC=63V; UoR=16V Giải hệ 2 U 52 U or  U oL  U or 20(V )  U r 10 2(V )  I  r  ( A)  2 r 39 (16  U or )  (U oL  63) U  R  R 14, 4  PAB  R  r  I 20(W ) I Câu 40: Hai lắc lò xo giống hệt gắn vào điểm G giá cố định hình bên Trên phương nằm ngang phương thẳng đứng, lắc dao động điều hòa biên độ 14 cm, chu kì T vng pha với Gọi FG độ lớn hợp lực lực hai lò xo tác dụng lên giá Biết T F khoảng thời gian ngắn nhật hai lần mà G trọng lượng vật nhỏ lắc Lấy g 10 m/s Giá trị T gần với giá trị sau đây? A 0,58 s B 0,62 s C 0,74 s D 0,69 s  x  A cos(t )  Ta có  y  A sin(t )  1  Fx kA cos(t )   Fy mg  kA sin(t ) hai dao động vng pha FG2 Fx2  Fy2 m G  2 2 , (2)  FG (kA)  (mg )  2mgkA cos(t )  FG mg 2mgkA cos(t )  ( kA) 0 hay  x  - thay (3) vào (1) cos(t )  kA (3) 2mg m kA2 2mg (li độ x FG mg ) y T kA A mg t   x0   A  l0  lo mg 2 Mặt khác: ( k ) 0 A T 2 2 2 g g 2  14.10  0, 625 s (10)  Hết x ... đến A tháng năm 2023 B tháng năm 2024 C tháng năm 2023 D tháng năm 2022   H H o e  t N o e  t 0, N o  t ln    t 2, 712 H o N o ;  0,  năm Như tính từ tháng năm 2020 đến... 35: Dao động vật tổng hợp hai dao động điều hòa phương có li độ x1 x Hình bên đồ thị biểu UR  U R 51(V ) Rr diễn phụ thuộc x1 x theo thời gian t Biết độ lớn lực kéo tác dụng lên vật thời điểm... kì bán rã 5,27 năm, sử dụng điều trị ung 60 Co mẫu phân rã phút sản xuất Mẫu coi hết “hạn sử dụng” số hạt nhân 60 Co mẫu phân rã phút nhỏ 0, 7N Nếu mẫu sản xuất vào tuần tháng năm 2020 “hạn