Bài tập vật lý ôn thi đại học Câu 1: Trong môi trường vật chất đàn hồi có nguồn kết hợp A B cách 10 cm , dao động tần số ngược pha Khi vùng nguồn quan sát thấy xuất 10 dãy dao động cực đại chia đoạn AB thành 11 đoạn mà hai đoạn gần nguồn dài nửa đoạn lại Biết tốc độ truyền sóng môi trường A 15 Hz B 25 Hz AB = v = 60 cm s Tần số dao động hai nguồn C 30 Hz D 40 Hz λ λ λ + + = 5λ = 10 4 Giải: Câu 2: Một lắc lò xo đặt mặt phẳng nằm ngang gồm vật nặng khối lượng m = 100 g , lò xo có độ cứng µ = 0, g = 10 m s k = 10 N m Hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang π = 3,14 Lấy , Ban đầu vật nặng thả nhẹ vị trí lò xo dãn cm Tốc độ trung bình vật nặng thời gian kể từ thời điểm thả đến thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần A 28,66 cm s B 38, 25 cm s C 25, 48 cm s D 32, 45 cm s Giải: Chọn trục tọa độ Ox trùng với trục lò xo, gốc O vị trí lò xo không biến dạng, chiều dương chiều dãn lò xo Khi vật chuyển động theo chiều âm trục tọa độ thì: '' µ mg µ mg '' − kx + µ mg = ma = mx '' → −k x − ÷= m x − ÷ → −k ( x − x0 ) = m ( x − x0 ) k k Đặt Lúc X = x − x0 → X = A cos ( ωt + ϕ ) = x − t=0 x = x0 = v = v0 = → ϕ = 0; A = → X = x − = cos10t x = → X = − = cos10t → t = Tại vị trí lò xo không biến dạng π s ; v= 15 t Câu 3: Kích thích cho nguyên tử Hidro chuyển từ trạng thái lên trạng thái kích thích cho bán kính quỹ đạo dừng tăng 25 lần Trong quang phổ phát xạ Hidro sau đó, tỉ số bước sóng dài bước sóng ngắn A 742 B 384 C 423 D 529 rn = n r0 = 25r0 → n = λmax = λ54 = Giải: hc hc , λmin = λ51 = E5 − E4 E5 − E1 Câu 4: Đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với MB Đoạn AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có L thay đổi Đoạn MB có tụ điện C Đặt vào đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều L = L1 Điều chỉnh áp hiệu dụng Điều chỉnh A u = 100 cos100π t ( V ) cường độ dòng điện hiệu dụng mạch U MB = 100 V L = L2 I1 = 0,5 A , điện dòng điện trễ pha 60 so với điện áp hai đầu mạch để điện áp hiệu dụng UAM đạt cực đại Giá trị L2 1+ (H) π B 1+ (H) π C 2+ ( H) π D 2,5 ( H) π Giải: Tính U AM = IZ AM = y= R = 100, Z C = 200 U Z AM = Z U R + Z L2 R + ( Z L − ZC ) U = 1+ 400 ( 100 − Z L ) 1002 + Z L2 100 − Z L Z L2 − 200 Z L − 1002 → y ' = ; y ' = → Z L = 100 + = ω L 1002 + Z L2 ( 1002 + Z L2 ) ( ) Đặt Câu 5: Một dòng nơtron có động 0,0327 eV Biết khối lượng nơ tron 1, 675.10−27 kg Nếu chu kì bán rã nơ tron 646 s đến chúng quãng đường 10 m, tỉ phần nơtron bị phân rã A 4, 29.10 10 −5 % −6 B 4, 29.10−4 % C 10 −7 % D % 2Wd m v= Giải: Vận tốc notron: t − ∆N s T −3 = 1− s = 10 m : t = = 4.10 s → N0 v Thời gian để quãng đường Câu 6: Một lắc lò xo dao động điều hòa mặt phẳng nằm ngang với chu kì T = 2π ( s ) , vật nặng cầu có khối lượng m Khi lò xo có chiều dài cực m2 = m1 − cm s đại vật m1 có gia tốc cầu có khối lượng chuyển động dọc theo trục lò xo đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với m có hướng 3 cm s làm cho lò xo bị nén lại Vận tốc m2 trước va chạm Khoảng cách hai vật kể từ lúc va chạm đến m đổi chiều chuyển động lần A 3, 63 cm B cm C 9, 63 cm D 2,37 cm Giải: Gọi m1 , m2 v2 vận tốc m2 trước va chạm, v, v2' vận tốc sau va chạm Áp dụng định luật bảo toàn động lượng động pt = ps → m2v2 = m1v + m2v2' → m1v = m2 ( v2 − v2' ) ( 1) 1 m2 v22 = m1v + m2v2'2 → m1v = m2 ( v22 − v2'2 ) ( ) 2 → v = v2 + v2' ( 3) ( 1) → Chia (2) cho (1) theo vế m1 v = v2 − v2' ( ) m2 →v=2 3→v =− ' Gia tốc m1 trước va chạm: a = −ω A = − → A = Cộng (3) (4) theo vế Gọi A' biên độ lắc sau va chạm với m2 x0 = A, v0 = v Áp dụng hệ thức độc lập với v02 A = x + = → A' = ω '2 Quãng đường lắc kể từ va chạm ( chuyển động lần đầu Thời gian vật là: m2 x0 = A s1 = A + A ' t= chuyển động ) tới đổi chiều T T 2π + = → s2 = v2' t ; 3, 63 12 s = s1 + s2 ; 9, 63 Vậy khoảng cách Câu 7: Hiệu điện đặt vào anot catot ống Rơnghen 50 kV Khi I = mA cường độ dòng điện qua ống Giả thiết 1% lượng chùm electron chuyển hóa thành lượng tia X lượng trung bình tia X sinh 75% lượng tia X có bước sóng ngắn Coi electron phát khỏi catot có vận tốc ban đầu không đáng kể Số photon tia X phát giây A 4, 2.1014 s B 3,125.1015 s C 4, 2.1015 s D 14 3,125.10 s Giải: Gọi N số phôtôn tia X phát s Năng lượng chùm tia X phát s là: n= Số electron đến anot s I We = n∆Wd = eU = UI e I e WX = N ε X = N 75%.ε X max = N 0, 75eU nên lượng chùm electron đến anot WX = 0, 01We → s Theo ra: đ/án Câu 8: Electron nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đạo dừng có mức lượng lớn quỹ đạo dừng có mức lượng nhỏ vận tốc tăng lần Electron chuyển từ quỹ đạo A N L B N K C N M D M L Giải: Theo mẫu nguyên tử Bo, lực Cu_lông đóng vai trò lực hướng tâm gây chuyển động electron k vn2 e2 k = m → = e ; v1 = 4v2 → r2 = 16r1 → n = e r rn rn Câu 9: Một lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m, dây treo có chiều dài l dao α0 động điều hòa với biên độ góc nơi có gia tốc trọng trường g Độ lớn lực căng dây vị trí có động gấp hai lần A C T = mg ( − cos α ) B T = mg ( − cos α ) Giải: Sử dụng: D T = mg ( − cos α ) T = mg ( − cos α ) Wt = mgl ( − cosα ) ; W=mgl ( 1-cosα ) ; T = mg ( 3cos α − cos α ) f = 50 Hz Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, tần số vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây cảm có L thay đổi được, tụ điện có L = L2 = π H A Giải: C = 10−4 π F Khi L = L1 = π H i = I 2 cos ( 100π t − π ) A 100 Ω B i = I1 cos ( 100π t − π 12 ) A Khi Giá trị R 100 Ω C 100 Ω D 200 Ω Z L1 − Z C 100 = R R Z − Z C 300 ϕ2 = ϕu − ϕi ; tan ϕ = L = = 3tan ϕ1 R R π π π tan ϕ2 − tan ϕ1 1 ϕ2 − ϕ1 = − + = ; tan ( ϕ − ϕ1 ) = = → tan ϕ1 = → R = 100 12 + tan ϕ1 tan ϕ2 3 ϕ1 = ϕu − ϕi1 ; tan ϕ1 = Câu 11: Một mạch dao động LC lí tưởng Ban đầu nối hai đầu cuộn cảm với ξ r=2Ω nguồn điện có suất điện động , điện trở Sau dòng điện qua mạch ổn định ngắt cuộn dây khỏi nguồn nối với tụ điện thành mạch kín điện tích cực đại tụ 4.10−6 C Biết khoảng thời gian ngắn kể từ lượng điện trường cực đại đến lượng tụ lần lượng cuộn cảm A π −6 10 2V B s Giá trị ξ 4V C Giải: Cường độ dòng điện cực đại qua mạch Khi nối với tụ lượng mạch 6V D ξ I0 = r Q2 1 W= LI 02 = CU 02 = 2 2C (*) T Wd = 3Wt → u = ± U → ∆t = → T = 2π LC = 2π 10−6 → LC = 10 −6 12 Từ * ** → I0 = → ξ = (**) 8V