BÀI TẬP VẬT LÝ KHÓ LỚP 12

BÀI TẬP VẬT LÝ KHÓ LỚP 12 THAM KHẢO

Bài giải chi tiết một số bài toán hay và khó mà các bạn đề nghị trợ giúp:

Câu 1: Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ

lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k Tại thời điểm t2 = +t1 2T thì tỉ lệ đó là

Bài giải:

Câu 11.Áp dụng công thức ĐL phóng xạ ta có:

1

1 1

0 1

1

t

t X

λ

λ λ

−

−

−

−

∆

+ (1)

2

2

( 2 ) 0

2

1

Y

X

k

−

Ta có

ln 2

2

4

T

e− λ =e− =e− = (3) Thay (1), (3) vào (2) ta được tỉ lệ cần tìm:

2

1

1 4 3

1 1

1 4

k

+

Chọn đáp án C

Câu 2 Vật dao động điều hòa với phương trình: x = 8cos (ωt + π/2) (cm) Sau thời gian t1 = 0,5 s kể từ thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường S1 = 4cm Sau khoảng thời gian t2 = 12,5 s (kể từ thời điểm ban đầu) vật đi được quãng đường:

A 160 cm B 68cm C 50 cm D 36 cm.

Bài giải:

Câu 2 Khi t = 0 x = 0 Sau t1 = 0,5s S1 = x = A/2 Vẽ vòng tròn

Ta có t1 = T/12  Chu kì T = 6s

Sau khoảng thời gian t2 =12,5 s = 2T = 0,5s

Do đó S2= 8A + S1 = 68cm ĐA: B

Câu 3 Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật ở vị trí cân bằng lò xo giãn 6 cm Kích thích cho vật dao động

điều hòa thì thấy thời gian lò xo giãn trong một chu kì là 2T/3 (T là chu kì dao động của vật) Độ giãn lớn nhất của lò xo trong quá trình vật dao động là

A 12 cm B 18cm C 9 cm D 24 cm.

Giải Thời gian lò xo nén là T/3

Thời gian khi lò xo bắt đàu bị nén

đến lúc nén tối đa là T/6 Độ nén của lò xo là A/2, bằng độ giãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng Suy ra A

= 12cm Do đó đọ giãn lớn nhất của lò xo 6cm + 12cm = 18cm Chọn ĐA B

Câu 5.

Trong thí nghiệm về sóng dừng trên dây dàn hồi dài 1,2 m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy 2 đầu dây cố định còn có 2 điểm khác trên dây ko dao động biết thời gian liên tiếp giữa 2 lần sợi dây duỗi thẳng là 0.05s bề rộng bụng sóng là 4 cm Vmax của bụng sóng là

A 40π cm/s B 80 cm/s C 24m/s D 8cm/s

Giải: Theo bài ra la có l = 3λ/2  λ = 0,8m, Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng là nửa

chu kì: T = 0,1s

Do đó tần số góc ω = 2π/T = 20π (rad/s) Biên độ dao động của bụng sóng bằng một nửa bề rộng của bụng sóng: A =2cm

vmax của bụng sóng = Aω = 2.20π = 40π cm/s Đáp án A

Câu 6: Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B Giữa hai

điểm A và M chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có cuộn dây, giữa 2 điểm N và B chỉ có tụ điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp 175 V – 50 Hz thì điện áp hiệu dụng trên đoạn AM là 25 (V), trên đoạn MN là 25 (V) và trên đoạn NB là 175 (V) Hệ số công suất của toàn mạch là:

A.1/5 B.1/25 C.7/25 D.1/7

Giải: Giả sử cuộn dây thuần cảm thì UR2 + (Ud – UC)2 = UAB2 Theo bài ra 252 +( 25 – 175)2 ≠ 1752

Cuộn dây có điện trở thuần r

Hệ số công suất của mạch cosφ = U R Ur

U

+

Ta có (UR + Ur)2 +(UL –UC)2 = U2 (1)

Ur2 + UL2 = Ud (2)

Thay số ; giải hệ pt ta được: Ur = 24 V; UL = 7V -cosφ = U R Ur

U

+

= 7/25

Chọn đáp án C

Câu 7: Mức năng lượng của các trạng thái dừng trong nguyên tử hiđrô En = -13,6/n 2 (eV); với n = 1, 2, 3 Một electron có động năng bằng 12,6 eV đến va chạm với nguyên tử hiđrô đứng yên, ở trạng thái cơ bản Sau va chạm nguyên tử hiđrô vẫn đứng yên nhưng chuyển động lên mức kích thích đầu tiên Động năng của electron sau va chạm là

Bài giải:

Câu 1 Năng lượng mà nguyên tử hiđro nhận:

W = W 2 – W 1 = - 13,6/4 (eV) – (- 13,6) (eV) = 10,2 (eV)

Động năng của electron sau va chạm là

Wđ = 12,6 (eV) – 10,2 (eV) = 2,4 (eV) Chọn đáp án A

Câu 8: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Biết L = CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số góc ω1=50π(rad/s) và

) s / rad

(

200

13. B 2

1

C

2

1

12

3

.

1

c

Z

C

ϕ

ω ω

= =

Do cosφ1 = cosφ2 ta có:

− = − mà ω1 ≠ ω2 nên

1 2

1

(1)

LC

ω ω

Theo bài ra L = CR 2 (2)

Từ (1) và (2) ta có: 1 2

1 2

100

100

L

C

R R

π

ω ω

π

ω ω

1

1 1

2 os

c

Z

C

ϕ

ω ω

Chọn đáp án A

Câu 9 Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng O Ban đầu vật đi qua O theo chiều dương Sau thời gian t1=π/15(s) vật chưa đổi chiều chuyển động và tốc độ giảm một nửa so với tốc độ ban đầu Sau thời gian t2=0,3π (s) vật đã đi được 12cm Vận tốc ban đầu v0 của vật là:

A 40cm/s B 30cm/s C 20cm/s D 25cm/s

Giải: Phương trình dao động của vật: x =Acos(ωt +φ)

Khi t = 0: x = 0 và v0 >0  φ = - π2

Do đó ; x = Acos(ωt - π2

)

Pt vận tốc : v = - ωAsin(ωt -

2

π ) = ωAcos(ωt) = v0cos(ωt)

v1 = v0cos(ωt1) =v0cos(ω15π

) = v0/2 cos(ω15π

) = 0,5= cosπ3 Suy ra: ω = 5 rad/s

Vận tốc của vật bằng 0 sau khoảng thời gian t: cos5t = 0 = cos

2

π  t =

10 π

Tức là chu kì T = 4t = 0,4π Khoảng thời gian t2 = 0,3π= 3T/4;

vật đi đươc là 3A=12cm - Biên độ A= 12:3= 4cm

v0 = ωA = 20cm/s

Chọn đáp án C: 20cm/s

Câu 10 Tại 2 điểm O1,O2 cách nhau 48cm trên mặt chất lỏng có 2 nguồn phát có Pt

u1 = 5 cos(100πt) mm, u2=5cos(100πt+

2

π ) mm vận tốc truyền sóng 2 m/s số điểm dao động trên O1O2 biên

dộ cực đại (không kể O1.O2)

A23 B24 C25 D26

Bài nay em tính sao 25 nhưng DA ra 24

Giải : Xét điểm M trên O1O2 Gọi d1 = MO1; d2 = MO2 Bước sóng λ = v/f = 4cm

d1 + d2 = O1O2 = 48 (cm) (1)

Sóng truyền từ O1 và O2 đến M:

u1M = 5cos(100πt - 2 dπ 1

λ ); u2M = 5cos(100πt 2 2

2

d

π

π λ

uM = u1M + u2M = 10cos( ( 2 1)

4

π

π

λ

−

− )cos(100πt ( 2 1)

4

π

π

λ +

M là điểm dao động với biên độ cực đại khi cos( ( 2 1)

4

π

π

λ

−

Hay ( 2 1) ( 2 1)

λ

− = − = kπ - d1 – d2 = 1- 4k (2)

Từ (1) và (2) d1 = 24,5 – 2k

0 ≤ 24,5 – 2k ≤ 48 - - 11≤ k ≤ 12 Tức là có 24 điểm dao động cực đai

Chọn đáp án B

Câu 11 Một phô tôn có năng lượng 1.79 eV bay qua hai nguyên tử có mức kích thích 1.79 eV, nằm trên cùng

phương của phô tôn,Các nguyên tử có thể ở trạng thái cơ bản hay ở trạng thái kích thích Goi X là số phô tôn

có thể thu dược sau đó, theo phương của phô tôn tới chỉ ra phương án sai

A x = 0 B X = 3 C X = 1 D X = 2

Giải Theo lí thuyết về phát xạ cảm ứng (hay phát xạ kích thích) khi một nguyên tử đang ở trạng thái kích

thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng ε =hf mà bắt gặp một phôtôn ε’ đúng bằng hf bay ngang qua thì nguyên tử đó lập tức phát ra phôtôn ε có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ε’

Theo bài ra nếu 2 nguyên tử đều ở trạng thái cơ bản thì có phôtôn tới, nếu 1 hoặc cả 2 nguyên tử ở trạng thái

kích thích thì sẽ có 2 hoặc 3 phôtôn Do đó đáp cần chọn là x = 0 Chọn đáp án A

Câu 12 Hai con lắc đơn thực hiện dao động điều hòa tại cùng 1 địa điểm trên mặt đất (cùng klượng và

cùng năng lượng) con lăc 1 có chiều dài L1=1m và biên độ góc là α01;của con lắc 2 là L2=1,44m,α02; tỉ số biên độ góc của con lắc1/con lắc 2 là

A 0,69 B 1,44 C 1,2 D 0,83

Giải: Năng lượng của con lắc đơn được xác định theo công thức

W1 = m1gl1 (1- cosα01) = m1gl1 2sin2 01

2

α ≈ m

1gl1

2 01 2 α

W2 = m2gl2 (1- cosα02) = m2gl2 2sin2 02

2

m2gl2

2 02 2

α

Mà W1 = W2 và m1 = m2

2

2

1, 44 1, 2

l

l

α = = ⇒α = Chọn đáp án C

Câu 13 Trên mặt nước tại 2 điểm A,B cách nhau22cm có 2 nguồn kết hợp cùng phương cùng tần số

f=10hz ,cùng pha dao động ,gọi ABNM là hình vuông nằm trên mặt chất lỏng,v=30cm/s số điểm dao động cực đại trên BN LÀ

4 13 3 5

Giải:

Bước sóng λ = v/f = 3cm

Xét điểm C trên BN

AC = d1; BC = d2

C là điểm có biên độ cực đại:

d1 – d2 = kλ = 3k

d1 – d2 = AB2 = 484

(d1 + d2) (d1 – d2 ) = 3k(d1 + d2) = 484

d1 + d2 = 484/3k

d1 – d2 = 3k

k nguyên dương

A

N

B

M

d2

d1

C

d2 = 242 1,5

3k − k - 0 ≤ d2 ≤ 22 - 0 ≤ d2 = 242 1,5

3k − k ≤ 22 4,5k2 ≤ 242  k ≤ 7

242 – 4,5k2 – 66k ≤ 0  k ≥ 3,04 - k ≥ 4

Vậy 4 ≤ k ≤ 7, Tức là có 4 giá trị của k: 4, 5; 6, 7

Trên BN có 4 điểm dao động cực đại Chọn đáp án A