TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 139 n + 235 92 U → 53 I + 94 39 Y + k 01 n Câu Biết U235 bị phân hạch theo phản ứng sau Khối lượng hạt tham gia phản ứng m U = 234,99322u; mn = 1,0087u; mI = 138,8970u; mY = 93,89014u; Nếu có lượng hạt nhân U235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1015 hạt U235 phân hạch để phản ứng dây chuyền xảy với hệ số nhân nơtrôn Năng lượng toả sau 19 phân hạch dây chuyền gần giá trị sau đây: A 175,66MeV B 1,5.1010 J C 1,76.1017MeV D 9,21.1023MeV 139 n + 235 92 U → 53 I + 94 39 Y + k 01 n 139 94 n + 235 92 U → 53 I + 39Y +3 n Giải: Từ ptpư -> k =3: > Năng lượng tỏa sau phân hạch: ∆E = ( mU + mn - mI - mY - 3mn )c2 = 0,18878 uc2 = 175,84857 MeV = 175,85 MeV Khi phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hach dây chuyền số phân hạch xảy − 219 1− 20 + + 22 + + 218 = = 524287 Do số phân hạ ch sau 19 phân hạch dây chuyền từ 1015 phân hạch ban đầu: N = 524287.1015 ≈ 5,24,1020 Năng lượng tỏa sau 19 phân hạch là: E = N ∆E = 5,24.1020x175,85 = 921.1020 MeV = 9,21.1022 MeV ≈ 1,5.1010J Chọn đáp án B Câu Ba vật nhỏ lắc lò xo theo thứ tự (1),(2),(3)dao động theo phương thẳng đứng ba trục tọa độ song song với nhau, phương trình dao động vật (1) vật (2) x1 = 4cos(5πt π π ) (cm), x2 = 2cos(5πt + ) (cm), Biết vị trí cân vật nằm đường thẳng nằm ngang Ngoài thấy trình dao động vật cách vật vật 3, ba vật nằm đường thẳng Phương trình dao động vật : A x3 = cos(20πt - 2π π 3 π ) (cm), B x3 = 4cos(20πt + ) (cm), 2π C x3 = cos(20πt + ) (cm), D x3 = 4cos(20πt ) (cm), Giải: Chọn trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống (hình vẽ) •2 •0 x • m1 m2 m3 3 Giả sử : x3 = A3cos(5πt + ϕ) Đề thời điểm ban đầu vật nằm đường thẳng π x10 = 4cos(- ) = 0; x20 = 2cos x30 = 2x20 = x30 = A3cosϕ = π = > 5πt - cm cm (cm) (*) Khi x1 = A1 = 4cm > cos(5πt π = 2π >5πt = π π π )=1 2π Khi x2 = 2cos(5πt + ) = 2cos( ) = -1 (cm) Đề thời điểm vật nằm đường thẳng -6cm -1cm 4cm m1 m2 m3 Suy x3 = - 6cm π - = A3cos(5 + ϕ) -> - = - A3sinϕ (**) Từ (*) (**) -> tanϕ = A3 = π cos =4 -> ϕ = π (cm) x • O m3 m2 m1 π 3 Đo đó: x3= cos(5πt + ) cm Chọn đáp án C Câu Trong thí nghiệm giao thoa sáng dùng khe I-âng, khoảng cách khe a = mm, khoảng cách hai khe tới D = 1,8 m Chiếu sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,38 µm ≤ λ ≤ 0,75 µm Khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng đến vân sáng trung tâm A 1,026 mm B 1,359 mm C 2,34 mm D 3,24 mm Giải: Khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng ứng với λ1 bước sóng nhỏ xạ ánh sáng trắng >λ1 = 0,38 µm Vị trí trùng hai vạch màu đơn sắc khác λ1 λ2 : x = ki1 = (k-1)i2 > kλ1 = (k-1) λ2 kλ1 k −1 k k −1 > λ2 = = 0,38 0,38 µm ≤ λ2 ≤ 0,75 µm > 0,38 ≤ 0,75 -> 0,37k ≥ 0,75 -> k ≥ -> kmin = λ1 D a 0,38.10 −61,8 2,10 −3 k k −1 0,38 ≤ > xmin = 3i1 = =3 = 1,026 mm Đáp án A Câu 4.Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, chiếu tới khe chùm sáng hẹp gồm xạ đơn sắc thu khoảng vân i1 = 0,5mm i2 = 0,3mm Trên bề rộng giao thoa trường có độ dài 5mm hỏi có vân tối kết trùng vân tối vân? A B C D Giải: Vị trí trùng hai vân tối x = (k1+0,5) i1 = (k2 + 0,5) i2 -> 5(k1+0,5) = 3(k2+0,5) -> 5k1 + = 3k2 -> k2 = k1 + 2k1 + k −1 = k1 + k 2k1 + = 3k > k1 = k + Với k – = 2n > k = 2n + -> k1 = 3n + k2 = 5n + Vị trí trùng hai vân tối x = (k1+0,5) i1 = (3n + 1,5) 0,5 (mm) - 2,5 ≤ x ≤ 2,5 -> - 2,5 ≤ (3n + 1,5) 0,5 ≤ 2,5 > - ≤ (3n + 1,5) ≤ -> - ≤ n ≤ Có giá trị n Đáp án A Câu Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, chiếu tới khe chùm sáng hẹp gồm xạ đơn sắc thu khoảng vân i1 = 0,3mm i2 = 0,4mm Trên bề rộng giao thoa trường xét điểm M, N phía với vân trung tâm cách vân trung tâm khoảng 0,225cm 0,675cm Hỏi khoảng MN quan sát vị trí mà vân sáng i1 trùng với vân tối i2? A B C D Giải: Vị trí mà vân sáng i1 trùng với vân tối i2: x = k1i1 = (k2 + 0,5) i2 -> 3k1 = 4(k2 + 0,5) = 4k2 + -> k1 = k2 + k −2 2k + = k2 + k Với 2k2 + = 3k -> k2 = k + -> k – = 2n > k = 2n + > k2 = 3n + k1 = 5n + Vị trí mà vân sáng i1 trùng với vân tối i2: x = k1i1 = (5n + 4).0,3 (mm) Trong khoảng MN: 2,25 (mm) ≤ x ≤ 6,75 (mm) -> 2,25 ≤ (5n + 4).0,3 ≤ 6,75 -> 7,5 ≤ (5n + 4) ≤ 22,5 -> ≤ n ≤ Có giá trị n Đáp án C A’ A O Ftt α0 α M Câu Một lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m gắn với dây treo có chiều dài l Từ vị trí cân kéo vật cho góc lệch sợi dây so với phương thẳng đứng α0 = 450 thả nhẹ Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua ma sát Độ lớn gia tốc vật độ lớn lực căng dây trọng lượng 4−2 10 A (m/s2 ) B 10 (m/s2 ) C Giải: Lực căng T = mg(3cosα - 2cosα0) = mg > 3cosα = 2cosα0 + ->cosα = 10 (m/s2 ) D 10 (m/s2 ) +1 a ht2 + att2 Độ lớn gia tốc vật a = Với att = aht = Ftt m v2 l = 2g(cosα - cosα0) = g P sin α m = = gsinα ( a ht2 + att2 2− 2− 2 ) + sin α ( 2− 2 +1 ) +1− ( ) 3 4−2 a= =g =g = 10 (m/s ).Đáp án B Câu Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng I-âng khoảng cách hai khe a=2mm, kính ảnh đặt cách hai khe D = 0,5m Một người có mắt bình thường quan sát hệ vân giao thoa qua kính lúp có tiêu cự f = 5cm thái không điều tiết thấy góc trông khoảng vân 10’ Bước sóng λ ánh sáng là: A 0,55 μm B 0,45μm C 0,65 μm D 0,60 μm Giải: Để quan sát vật qua kính lúp trạng thái không điều tiết người có mắt bình thường vật đặt tiêu diện kính Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến quan sát vân giao thoa Khoảng vân i = fα = 10’ = 0,0145 cm ≈ 0,15 mm Do λ = D i α f O D = 2.0,15.10 −6 0,5 = 0,60.10-6 m = 0,60µm Chọn đáp án D Câu 8.Một lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k=10N/m vật nặng có khối lượng m=100 g dao động theo phương ngang với biên độ A=2 chu kì dao động ,khoảng thời gian ngắn mà vật nặng vị trí có khoảng cách với vị trí cân không nhỏ ; A 0,314s B.0,418s C.0.242 s D.0,209 s m k Giải: Chu kỳ dao động T = 2π = 0,628s Trong chu kì dao động ,khoảng thời gian ngắn mà vật nặng vị trí có khoảng cách với vị trí cân không nhỏ khoảng thời gian vật từ li độ ±A/2 đến biên quay lại ±A/2 Khoảng thời gian T/3 = 0,628/3 = 0,209 s Đáp án D Câu 9.Một lắc bố trí nằm ngang , vật nặng dao động điều hòa với biên độ A=8cm biết chu kì khoảng thời gian để độ lớn gia tốc vật không lớn 250 cm /s2 T/3 tần số giao động A.1.15 Hz B.1,94 Hz C.1.25 Hz D.1,35 Hz 2π T Giải: Giả sử phương trình dao động lắc có dạng x = Acosωt = Acos t Khi gia tốc có biểu thức a = - ω2Acosωt = ω2Acos(ωt + π) = Aacos(ωt + π) ( với Aa ω2A biên độ gia tốc) Trong chu kì khoảng thời gian để độ lớn gia tốc vật không lớn giá trị a0 T/3 khoảng thời gian gia tốc biến thiên từ - a0/2 đến a0/2 T/6 -> a0 = Aa/2 = 250 ω A = 500 -> ω = 500/8 > ω = 2πf = 2,5 C 2 a0 • -a0 • 10 > f = 1,25887 Hz Đáp án Câu 10 Công suất hao phí đường dây tải 500W Sau người ta mắc vào mạch tụ điện nên công suất hao phí giảm đến cực tiểu 245W Tìm hệ số công suất lúc đầu A 0,65 B 0,80 C 0,75 D 0,70 Giải: Công suất hao phí dược tính theo công thức: R U cos ϕ Lúc đầu: ∆P = P2 Lúc sau ∆P’ = P2 ∆P’min = P2 R U2 R U cos ϕ ' (*) -> ∆P’ = ∆P’min cosϕ’ = (** ∆P = 2∆P’min >cosϕ = 2 = 0,707 Đáp án D