Chuyên đề hiện tượng căng bề mặt và sự chuyển thể vật lý 10

CHUYÊN ĐỀ: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG - SỰ CHUYỂN THỂ CHỦ ĐỀ 1: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT I KIẾN THỨC CƠ BẢN Tóm tắt kiến thức theo SGK (tham khảo SGK nâng cao) 1.1 Mật độ phân tử chất lỏng cấu trúc chất lỏng - Mật độ phân tử chất lỏng gấp nhiều lần mật độ phân tử chất khí gần mật độ phân tử chất rắn - Cấu trúc chất lỏng: Các phân tử chất lỏng dao động quanh vị trí cân ‘’động”, cấu trúc chất lỏng cấu trúc trật tự gần 1.2 Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng - Là tượng bề mặt chất lỏng tồn lực căng Những lực ln có xu hướng thu nhỏ diện tích mặt ngồi, có phương tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng vng góc với đường giới hạn bề mặt - Lực căng mặt tác dụng lên đường giới hạn bề mặt: f = σ.l , (l(m) độ dài đường giới hạn bề mặt; σ(N/m) hệ số căng bề mặt chất lỏng, σ phụ thuộc chất nhiệt độ chất lỏng) 1.3 Hiện tượng dính ướt- khơng dính ướt 1.3.1 Hiện tượng dính ướt - Là tượng chất lỏng làm ướt chất rắn - Hiện tượng dính ướt xảy lực hút phân tử chất lỏng với nhỏ lực hút phân tử chất lỏng với phân tử chất rắn 1.3.2 Hiện tượng khơng dính ướt - Là tượng chất lỏng khơng làm ướt chất rắn - Hiện tượng khơng dính ướt xảy lực hút phân tử chất lỏng với lớn lực hút phân tử chất lỏng với phân tử chất rắn 1.4 Hiện tượng mao dẫn - Là tượng chất lỏng ống nhỏ, khe hẹp dâng cao hạ thấp so với mực chất lỏng bên ngồi - Khi chất lỏng làm dính ướt ống mao dẫn mực chất lỏng ống mao dẫn dâng lên - Khi chất lỏng không làm dính ướt ống mao dẫn mực chất lỏng ống mao dẫn hạ xuống 1.5 Thực hành hệ số căng bề mặt chất lỏng - Mục đích: Xác định lực làm vòng nhơm bứt khỏi mặt chất lỏng (nhờ lực kế) qua tính hệ số căng bề mặt chất lỏng - Dụng cụ thực hành: Lực kế; vòng nhơm; cốc nước có vòi thơng nhau; thước kẹp; giá treo lực kế - Cơ sở lý thuyết: Áp dụng điều kiện cân ta Flucke = f + mg = σ.π.(d1 + d ) + mg ⇒ σ Mở rộng, nâng cao kiến thức liên quan phù hợp - Giải thích tượng kim mặt nước, Nhện nước lại dễ dàng mặt nước nhờ lực căng bề mặt - Ứng dụng tượng dính ướt vào việc tuyển quặng, giải thích tượng đổ nước lên xen, khoai, đầu vịt - Giải thích tượng: Rễ hút nước, bấc đèn hút dầu nhờ tượng mao dẫn - Cơng thức tính độ chênh lệch mức chất lỏng ống mao dẫn với mức chất lỏng bên ngồi: h = 4σ , σ hệ số căng bề mặt, D (kg/m 3) khối lượng riêng chất lỏng; d Dgd (m) đường kính ống mao dẫn II PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG A PHƯƠNG PHÁP - Nắm lý thuyết tượng căng bề mặt chất lỏng - Hiểu đặc điểm lực căng bề mặt chất lỏng - Nhớ cơng thức tính lực căng mặt ngồi tác dụng lên đường giới hạn đại lượng công thức - Áp dụng điều kiện cân - Các ý, lưu ý: Màng xà phòng có hai mặt nên f = σ.2.l ; Lực căng mặt tác dụng lên vòng tròn gồm lực tác dụng lên vành vành ngồi vòng nên f = σ.π(d1 + d ) B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Câu không nói lực căng bề mặt chất lỏng? A Lực căng bề mặt ln có phương vng góc với đường giới hạn tiếp tuyến vơi bề mặt chất lỏng B Lực căng bề mặt ln có phương vng góc với bề mặt chất lỏng C Lực căng bề mặt có chiều hướng phía bề mặt để giảm diện tích bề mặt D Lực căng bề mặt tác dụng lên đường giới hạn bề mặt tỷ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt Lời giải: Dựa vào đặc điểm lực căng bề mặt ⇒ Chọn B Câu 2: Câu sau sai nói lực căng bề mặt chất lỏng? A Độ lớn lực căng bề mặt tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt B Hệ số căng bề mặt σ chất lỏng phụ thuộc vào chất chất lỏng C Hệ số căng bề mặt σ không phụ thuộc vào nhiệt độ chất lỏng D Lực căng bề mặt có phương tiếp tuyến với mặt thoáng chất lỏng Lời giải: Dựa vào đặc điểm hệ số căng bề mặt ⇒ Chọn C Câu 3: Lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng A làm tăng diện tích mặt thống chất lỏng B làm giảm diện tích mặt thống chất lỏng C giữ cho mặt thoáng chất lỏng ln ổn định D giữ cho mặt thống chất lỏng nằm ngang Lời giải: Dựa vào đặc điểm lực căng bề mặt ⇒ Chọn B Câu 4: Hiện tượng sau không liên quan đến tượng căng bề mặt chất lỏng? A Bong bóng xà phòng lơ lửng khơng khí B Chiếc kim khâu nỗi mặt nước C Nước chảy từ vòi ngồi D Giọt nước đọng sen Lời giải: Nước chảy từ vòi ngồi áp lực trọng lực, không liên quan đến lực căng bề mặt ⇒ Chọn C Câu 5: Câu sau sai? Độ lớn lực căng bề mặt chất lỏng A tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt chất lỏng B phụ thuộc vào chất nhiệt độ chất lỏng C tính cơng thức f = σ.l D phụ thuộc vào lượng chất lỏng nhiều hay Lời giải: Độ lớn lực căng bề mặt tính cơng thức f = σ.l , l độ dài đường giới han, σ phụ thuộc vào chất nhiệt độ chất lỏng, không phụ thuộc vào lượng chất lỏng hay nhiều ⇒ Chọn D Câu 6: Chất lỏng khơng có đặc điểm sau đây? A Chất lỏng tích xác định hình dạng khơng xác định B Chất lỏng tích hình dạng xác định C Chất lỏng có dạng hình cầu trạng thái không trọng lượng D Chất lỏng gần mặt đất có hình dạng phần bình chứa tác dụng trọng lực Lời giải: Vì trật tự phân tử chất lỏng trật tự gần nên chất lỏng khơng có hình dạng xác định Nó có hình dạnh phần bình chứa gần mặt đất ⇒ Chọn B Câu 7: Điều sau sai nói phân tử cấu tạo nên chất lỏng? A Khoảng cách phân tử chất lỏng vào khoảng kích thước phân tử B Các phân tử chất lỏng dao động quanh vị trí “cân động” C Mọi chất lỏng cấu tạo từ loại phân tử D Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt phân tử chất lỏng tăng Lời giải: Các chất lỏng khác phân tử chất lỏng khác ⇒ Chọn C * Nhận xét: Học sinh khó khăn với phương án A Câu 8: Chọn câu Con Nhện nước lại dễ dàng mặt nước A khối lượng riêng nhỏ khối lượng riêng nước B lực căng mặt nước cân với trọng lực C khối lượng riêng lớn khối lượng riêng nước D lực căng mặt ngồi nước nhỏ trọng lực Lời giải: Để Nhện lại dễ dàng mặt nước trọng lực phải cân với lực căng mặt nước ⇒ Chọn B Câu 9: Câu sau sai? Độ lớn lực căng bề mặt chất lỏng A tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt chất lỏng B phụ thuộc vào chất chất lỏng C phụ thuộc vào hình dạng chất lỏng D tính cơng thức f = σ.l Câu 10: Khi giặt quần áo ta thường hòa xà phòng (nước giặt) vào nước nhằm mục đích A cho quần áo thơm B làm giảm lực căng mặt nước C làm tăng hệ số căng mặt nước D làm cho sợi vải khơng bị dính nước Lời giải: Khi giặt quần áo ta thường hòa xà phòng vào nước nhằm mục đích làm giảm lực căng mặt ngồi nước chất tẩy rửa thấm sâu vào sợi vải ⇒ Chọn B Câu 11: Đặt que diêm mặt nước nguyên chất Nếu nhỏ nhẹ vài giọt nước xà phòng xuống mặt nước gần que diêm (giả thiết xà phòng lan phía que diêm) que diêm đứng yên hay chuyển động? A Đứng yên B Chuyển động phía nước xà phòng C Chuyển động quay tròn D Chuyển động phía nước nguyên chất Lời giải: Do lực căng mặt ngồi nước lớn xà phòng nên que diêm bị kéo phía mặt nước nguyên chất ⇒ Chọn D Câu 12: Hiện tượng dính ướt chất lỏng ứng dụng để A làm giàu quặng (loại bẩn quặng) theo phương pháp tuyển B dẫn nước từ nhà máy đến gia đình ống nhựa C thấm vết mực loang mặt giấy giấy thấm D chuyển chất lỏng từ bình sang bình ống xi phơng Lời giải: Dựa vào ứng dụng tượng dính ướt ⇒ Chọn A Câu 13: Câu sai? Khi tăng nhiệt cho khối chất lỏng A thể tích khối chất tăng B nhiệt độ khối chất tăng C thời gian cư trú phân tử chất lỏng tăng D hệ số căng bề mặt giảm Lời giải: Khi nhiệt độ tăng chuyển động nhiệt phân tử nước nhanh hơn, tính linh động phân tử tăng thời gian cư trú phân tử vị trí giảm ⇒ Chọn C Câu 14: Một vòng nhơm mỏng nhẹ có đường kính 50 mm treo vào lực kế lò xo cho đáy vòng nhơm tiếp xúc với mặt nước Hệ số căng mặt nước 72.10-3 N/m Lực F để kéo bứt vòng nhơm khỏi mặt nước có độ lớn nhỏ A F = 3,6.10-3 N C F = 2,26.10-3 N B F = 4,52.10-2 N D F = 2,26.10-2 N Lời giải: Lực nhỏ để bứt vòng nhơm khỏi mặt nước với lực căng bề mặt nước tác dụng lên vòng nhôm: f = σ.2.l = σ.2.π.d = 2,26.10-2 N ⇒ Chọn D * Nhận xét: Nếu học sinh lấy r = 50 mm kết đáp án B; Nếu học sinh dùng công thức f = σ.l l = 50 mm tính A Câu 15: Người ta thả kim dài 3,5 cm mặt nước Cho biết hệ số căng mặt nước 0,073 N/m, lấy g = 9,8 m/s2 Khối lượng kim A 0,26 g B 2,6 g C 5,2 g D 0,52 g Lời giải: Áp dụng điều kiện cân σ.l 0, 073.2.0, 035 P = f ⇔ mg = σ.l ⇒ m = = = 5, 2.10−4 kg = 0,52g g 9,8 ⇒ Chọn D * Nhận xét: Nếu học sinh lấy l = 3,5 cm kết đáp án A Câu 16: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng ống 0,4 mm Hệ số căng bề −3 mặt nước σ = 73.10 N / m Lấy g = 9,8 m/s2 Khối lượng giọt nước rơi khỏi ống A m = 94.10-6 kg C m = 0,094 g B m = 9,4.10-6 kg D m = 9,4 g Lời giải: - Lúc giọt nước hình thành, lực căng bề mặt F đầu ống giữ f = σ.π.d - Giọt nước rơi khỏi ống trọng lực giọt nước cân với lực căng bề mặt miệng ống ⇒ σ.π.d P = f ⇔ mg = σ.π.d ⇒ m = = 9,4.10-6 kg g ⇒ Chọn B Câu 17: Cho nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng 0,8 mm Suất căng mặt nước 0,078 N/m; g = 9,8 m/s 2; khối lượng riêng nước kg/dm Nếu coi giọt nước rơi khỏi ống có dạng hình cầu thể tích gần giá trị nhất? A 2.10-5 m3 B 2.10-5 cm3 C 2.10-5 dm3 D mm3 Lời giải: Áp dụng điều kiện cân P = f ⇔ mg = σ.π.d ⇔ D.V.g = σ.π.d ⇒ V = σ.π.d = 2.10 −5 dm D.g ⇒ Chọn C Câu 18: Nhúng khung hình vng có chiều dài cạnh a = 10 cm vào rượu kéo lên từ từ Cho hệ số căng bề mặt rượu 24.10-3 N/m, khối lượng khung g lấy g = 9,8 m/s2 Lực tối thiểu kéo khung nhôm bứt khỏi mặt nước A F = 0, 96 10-2 N B F = 6,8.10-2 N C F = 4,9 10-2 N D F = 1,92.10-2 N Lời giải: −2 Lực kéo cần thiết để kéo khung lên: F = mg + f = mg + σ.2.4a = = 6,8.10 N ⇒ Chọn B * Nhận xét: Nếu học sinh hiểu lực f lực căng mặt tác dụng lên đường bao phía ngồi khung chọn A; Nếu học sinh hiểu lực f lực căng mặt tác dụng lên đường bao phía ngồi khung chọn D; Nếu học sinh hiểu lực f trọng lực chọn C Câu 19: Một màng xà phòng căng mặt khung dây đồng hình chữ nhật treo thẳng đứng, đoạn dây AB đồng dài cm đường giới hạn màng xà phòng phía trượt dễ dàng khung Hệ số căng mặt ngồi xà phòng σ = 0, 04N / m Để dây AB cân trọng lượng dây AB A P = 2.10-3 N C P = 2,5.10-3 N B P = 1,6.10-3 N D P = 4.10-3 N Lời giải: Áp dụng điều kiện cân P = f = 2σ.l = = 4.10 −3 N ⇒ Chọn D * Nhận xét: Nếu học sinh dùng công thức P = f = σ.l = = 2.10−3 N kết A Câu 20: Có 20 cm3 nước đựng ống nhỏ giọt có đường kính 0,8 mm Giả sử nước ống chảy thành giọt Biết σ = 73.10−3 N / m; D = 103 kg / m ;g = 10m / s Nước ống nhỏ số giọt A 1900 B 1000 C 1090 D 9100 Lời giải: Giọt nước rơi khỏi ống trọng lượng giọt nước cân với lực căng bề mặt miệng ống V.D V.D.g ⇒ mg = f ⇔ mg = σ.l ⇔ g = σ.π.d ⇒ N = = = 1090 giọt N σ.π.d ⇒ Chọn C Câu 21: Một vòng xuyến có đường kính ngồi 44 mm đường kính 40 mm Trọng lượng vòng xuyến 45 mN Lực tối thiểu để bứt vòng xuyến khỏi bề mặt Glixerin 200C 64,3 mN Hệ số căng bề mặt Glixerin nhiệt độ là? A 0,14 N/m B 0,073 N/m C 0,154 N/m D 0,0193 N/m Lời giải: Lực nhỏ để bứt vòng xuyến khỏi mặt Glixerin cân với lực căng bề mặt Glixerin trọng lực vòng nhơm ⇒ F = mg + f1 + f = mg + σ.(l + l ) = mg + σ.π(d1 + d ) ⇒ σ = 73.10 −3 N / m ⇒ Chọn B * Nhận xét: Nếu học sinh tính lực căng đối vơi vành ngồi chọn A, tính với vòng chọn C Câu 22: Một cầu kín, mặt ngồi hồn tồn khơng bị nước làm dính ướt Bán kính cầu r =1 mm, suất căng bề mặt nước 0,073 N/m Khi nhúng phần cầu vào nước lực căng bề mặt lớn tác dụng lên cầu A Fmax = 4,6 N B Fmax = 4,58.10-3 N C Fmax = 4,58.10-2 N D Fmax = 4,58.10-4 N Lời giải: Lực căng bề mặt tác dụng lên cầu f = σ.l , để f đạt cực đại l = π r (chu vi vòng tròn lớn nhất) ⇒ f max = σ.2π.r Thay số ta fmax= 4,58.10-4 N ⇒ Chọn D Câu 23: Một vòng kim loại mỏng có đường kính 8cm, khối lượng 20 g đặt cho đáy vòng chạm vào mặt chất lỏng (như thí nghiệm thực hành đo hệ số căng mặt ngoài) Kéo từ từ vòng kim loại khỏi mặt chất lỏng, trước vòng kim loại bứt khỏi mặt chất lỏng số lực kế tăng thêm lượng 9,2.10 -3 N Hệ số căng bề mặt chất lỏng A 36,3.10-3 N/m C 18,3.10-4 N/m B 36,3.10-4 N/m D 18,3.10-3 N/m Lời giải: Số lực kế tăng thêm lượng lực căng mặt chất lỏng tác dụng lên vòng kim loại f = σ.2.l = σ.2πd = 9, 10−3 ⇒ σ = 18,3.10−3 N / m ⇒ Chọn D * Nhận xét: Nếu học sinh dùng cơng thức f = σ.l kết A; HS gặp khó khăn với khối lượng vòng Câu 24: Cho cm3 nước có khối lượng riêng 1000 kg/m vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng mm thấy có 120 giọt nước nhỏ từ ống Lấy g = 9,8 m/s Hệ số căng mặt nước A 0,78 N/m B 0,078 N/m C 0,087 N/m D 0,87 N/m Lời giải: Khi giọt nước rơi lực căng mặt ngồi miệng ống cân với trọng lực giọt nước ⇒ P = f ⇔ mg = σ.l ⇔ V.D V.D.g g = σ.π.d ⇒ σ = = = 0, 078N / m N N.π.d ⇒ Chọn B Câu 25: Một cọng rơm dài 10 cm mặt nước Người ta nhỏ dung dịch xà phòng xuống mặt nước bên phải cọng rơm giả sử nước xà phòng lan bên Biết hệ số −3 −3 căng mặt nước nước xà phòng σ1 = 73.10 N / m; σ = 40.10 N / m Lực tác dụng vào cọng rơm cọng rơm dịch chuyển phía nào? A F = 3,3.10-4 N, cọng rơm dịch chuyền phía bên trái B F = 4.10-3 N, cọng rơm dịch chuyền phía bên phải C F = 7,3.10-3 N, cọng rơm dịch chuyền phía bên phải D F = 3,3.10-3 N, cọng rơm dịch chuyền phía bên trái Lời giải: - Bên trái nước, bên phải dung dịch xà phòng Lực căng bề mặt tác dụng lên cọng rơm gồm lực căng mặt f1 ;f nước nước xà phòng - Gọi l chiều dài cọng rơm: Ta có: f1 = σ1.l ; f = σ l Do σ1 > σ ⇒ f1 > f nên cọng rơm dịch chuyển phía bên trái −3 - Hợp lực tác dụng lên cọng rơm: f1 − f = (σ1 − σ ).l = = 3,3.10 N ⇒ Chọn D * Nhận xét: Học sinh chọn A tính lực 3,3; Nếu học sinh tính lực căng xà phòng chọn B; Nếu học sinh tính lực căng nước chọn C - DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT, KHƠNG DÍNH ƯỚT- HIỆN TƯỢNG MAO DẪN A PHƯƠNG PHÁP - Nắm lý thuyết tượng dính ướt, khơng dính ướt tượng mao dẫn - Hiểu nguyên nhân gây tượng dính ướt, khơng dính ướt tượng mao dẫn - Vận dụng cơng thức tính độ dâng lên, hạ xuống chất lỏng ống mao dẫn: h= 4σ Dgd B BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Gọi lực tương tác phân tử chất rằn với chất lỏng F R-L, lực tương tác phân tử chất lỏng với phân tử chất lỏng FL-L Chọn câu không câu sau A Nếu FR-L lớn FL-L có tượng dính ướt B Nếu FR-L nhỏ FL-L khơng có tượng dính ướt C Hiện tượng dính ướt lực căng mặt ngồi gây D Sự dính ướt hay khơng dính ướt hệ tương tác rắn - lỏng Lời giải: Nắm nguyên nhân gây tượng dính ướt, khơng dính ướt ⇒ Chọn C Câu2: Phải làm theo cách để tăng độ cao cột nước ống mao dẫn? A Hạ thấp nhiệt độ nước B Dùng ống mao dẫn có đường kính lớn C Pha thêm rượu vào nước D Dùng ống mao dẫn có đường kính nhỏ Lời giải: Ống mao dẫn có đường kính nhỏ chất nước dâng lên hay hạ xuống nhiều ⇒ Chọn D * Nhận xét: Nguyên nhân tượng mao dẫn lực căng bề mặt Nếu hạ thấp nhiệt độ pha thêm rượu vào nước lực căng giảm, điều dẫn đến độ cao nước ống mao dẫn giảm Câu 3: Hiện tượng dính ướt chất lỏng ứng dụng để A thấm vết mực loang mặt giấy giấy thấm B dẫn dầu bấc đèn đèn dầu C làm cho nước xà phòng thấm sâu vào sợi vải D làm giàu quặng (loại bẩn quặng) theo phương pháp tuyển Lời giải: Dựa vào ứng dụng tượng dính ướt ⇒ Chọn D * Nhận xét: Nếu học sinh nhầm với ứng dụng lực căng mặt ngồi chọn C; nhầm với ứng dụng tượng mao dẫn chọn B; học sinh nhầm với hút nước giấy chọn A Câu 4: Để giải thích tượng mao dẫn người ta A dựa vào tượng căng mặt chất lỏng B phải dựa vào tượng căng mặt ngồi tượng dính ướt khơng dính ướt C dựa vào tượng dính ướt, khơng dính ướt D dựa vào cấu trúc chất lỏng chuyển động nhiệt phân tử chất lỏng Lời giải: Do tượng dính ướt khơng dính ướt làm cho mặt thống chất lỏng ống mao dẫn có dạng lõm xuống khum lồi, lực căng bề mặt muốn làm giảm diện tích bề mặt nên kéo cho cột chất lỏng ống mao dẫn dâng lên với chất lỏng dính ướt chất rắn hạ xuống với chất lỏng khơng dính ướt chất rắn ⇒ Chọn B Câu 5: Câu sau đúng? Chất lỏng ống mao dẫn A dâng lên trường hợp chất lỏng khơng làm dính ướt ống mao dẫn B hạ xuống trường hợp chất lỏng làm dính ướt ống mao dẫn C dâng lên trường hợp chất lỏng làm dính ướt ống mao dẫn D dâng lên cao khối lượng riêng chất lỏng lớn Lời giải: Do tượng dính ướt làm cho mặt thống chất lỏng ống mao dẫn có dạng lõm xuống, lực căng bề mặt muốn làm giảm diện tích bề mặt nên kéo cho cột chất lỏng ống mao dẫn dâng ⇒ Chọn C Câu 6: Biểu thức tính độ dâng hay hạ mực chất lỏng ống mao dẫn σ4 A h = Dgd σ 4σ B h = C h = 4Dgd Dgd Lời giải: 4σ D h = Dgd ⇒ Chọn C Câu 7: Trong trường hợp sau độ dâng lên chất lỏng ống mao dẫn tăng? A Gia tốc trọng trường tăng B Trọng lượng riêng chất lỏng tăng C Tăng đường kính ống mao dẫn D Giảm đường kính ống mao dẫn Lời giải: - Gia tốc trọng trường tăng làm cho trọng lượng riêng tăng, trọng lượng riêng tăng chất lỏng bị kéo xuống nhiều làm cho cột chất lỏng ống mao dẫn hạ xuống - Ống mao dẫn có đường kính nhỏ độ dâng lên hay hạ xuống nhiều ⇒ Chọn D Câu 8: Trong trường hợp sau độ dâng lên chất lỏng ống mao dẫn giảm? A Gia tốc trọng trường giảm B Trọng lượng riêng chất lỏng giảm C Tăng đường kính ống mao dẫn D Giảm đường kính ống mao dẫn Lời giải: - Gia tốc trọng trường giảm làm cho trọng lượng riêng giảm dẫn tới trọng lượng giảm chất lỏng bị kéo lên nhiều làm cho cột chất lỏng ống mao dẫn dâng lên - Ống mao dẫn có đường kính lớn độ dâng lên ⇒ Chọn C Câu 9: Một ống thủy tinh có đường kính nhỏ cắm thẳng đứng vào cốc nước có nhiệt độ 200C Nước làm dính ướt thủy tinh Mặt thống nước ống thủy tinh có dạng A mặt khum lồi B mặt phẳng ngang C mặt khum lõm D mặt phẳng nghiêng Lời giải: Vì nước làm dính ướt thủy tinh nên phân tử thủy tinh kéo phân tử nước chỗ tiếp xúc với thành ống dâng lên cao hơn, điều dẫn đến mặt thống nước có dạng khum lõm ⇒ Chọn C Câu 10: Một ống thủy tinh có đường kính nhỏ cắm thẳng đứng vào cốc thủy ngân có nhiệt độ 300C Thủy ngân khơng làm dính ướt thủy tinh Mặt thoáng thủy ngân ống thủy tinh có dạng A mặt khum lồi B mặt phẳng ngang C mặt khum lõm D mặt phẳng nghiêng Lời giải: Vì thủy ngân khơng làm dính ướt thủy tinh nên phân tử thủy ngân bên kéo phân tử thủy ngân chỗ tiếp xúc với thành ống tụt xuống, điều dẫn đến mặt thoáng thủy ngân có dạng khum lồi ⇒ Chọn A Câu 11: Hiện tượng sau không liên quan tới tượng mao dẫn? A Cốc nước đá có nước đọng thành cốc B Mực ngấm theo rãnh ngòi bút mài C Bấc đèn hút dầu D Giấy thấm hút mực Lời giải: Cốc nước đá có nước đọng thành ngồi cốc tượng ngưng tụ ⇒ Chọn A Câu 12: Hiện tượng mao dẫn A xảy ống mao dẫn đặt vng góc với chậu chất lỏng B xảy chất lỏng khơng làm dính ướt ống mao dẫn C xảy ống mao dẫn ống thẳng D xảy với ống có đường kính nhỏ Lời giải: ⇒ Chọn D Câu 13: Ống dùng làm ống mao dẫn phải thoả mãn điều kiện: A Tiết diện nhỏ, hở hai đầu khơng bị nước dính ướt B Tiết diện nhỏ hở đầu khơng bị nước dính ướt C Tiết diện nhỏ, hở hai đầu D Tiết diện nhỏ, hở hai đầu bị nước dính ướt Lời giải: ⇒ Chọn C Câu 14: Nước mưa không bị lọt qua lỗ nhỏ vải bạt A nước mưa dính ướt vải bạt B nước mưa khơng dính ướt vải bạt C lực căng bề mặt nước ngăn cản không cho nước lọt qua lỗ nhỏ vải bạt D tượng mao dẫn ngăn cản không cho nước lọt qua lỗ vải bạt Lời giải: B độ ẩm cực đại giảm, độ ẩm tỷ đối giảm C độ ẩm cực đại giảm, độ ẩm tỷ đối tăng D độ ẩm cực đại giảm, độ ẩm tuyệt đối giảm Lời giải: ⇒ Chọn C Câu 9: Kết luận sau đúng? A Khơng khí ẩm nhiệt độ thấp B Khơng khí ẩm lượng nước khơng khí nhiều C Khơng khí ẩm nước chứa khơng khí gần trạng thái bão hồ D Khi nước khơng khí đạt đến trạng thái bão hòa áp suất tăng Lời giải: ⇒ Chọn C Câu 10: Khi nhiệt độ không khí tăng A độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại tăng B độ ẩm tuyệt đối tăng chậm độ ẩm cực đại tăng nhanh C độ ẩm tuyệt đối tăng nhanh độ ẩm cực đại tăng chậm D độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại thay đổi Lời giải: ⇒ Chọn B Câu 11: Khi nói độ ẩm cực đại, câu không đúng? A Độ ẩm cực đại độ ẩm khơng khí bão hòa nước B Khi làm lạnh khơng khí đến nhiệt độ đó, nước khơng khí trở nên bão hòa khơng khí có độ ẩm cực đại C Khi làm nóng khơng khí, lượng nước khơng khí tăng khơng khí có độ ẩm cực đại D Độ ẩm cực đại có độ lớn khối lượng riêng nước bão hòa khơng khí tính theo đơn vị g/m3 Lời giải: ⇒ Chọn C Câu 12: Ở nhiệt độ 30oC, độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại khơng khí 24,24 g/m3 30,3 g/m3 Độ ẩm tương đối khơng khí gần giá trị nhất? A 80% B 95% C 74% Lời giải: D 90% Áp dụng công thức f = a 100% =74% A ⇒ Chọn C Câu 13: Khơng khí 25°C có độ ẩm tương đối 70% Độ ẩm cực đại 25°C A = 23 g/m3 Khối lượng nước có m3 khơng khí A 23 g B 16,1 kg C 23 kg D 16,1 g Lời giải: Độ ẩm tuyệt đối: a = f A = 0,7 23 = 16,1 g/m3 ⇒ Chọn D Câu 14: Một phòng tích 60 m3, nhiệt độ 200C, có độ ẩm tương đối 80%, biết độ ẩm cực đại 17,3 g/m3 Lượng nước có phòng A 173 g B 13,84 g C 830,4 g D 17,3 g Lời giải: - Lượng nước có 1m3 là: a = f.A = 0,8.17,3 = 13,84 g - Lượng nước có phòng là: m = a.V = 13,84.60 = 830,4 g ⇒ Chọn C Câu 15: Khơng khí 25°C có áp suất 19 mmHg áp suất nước bão hòa 23,76 mmHg Độ ẩm tỷ đối khơng khí gần giá trị nhất? A 19% B 23,76% C 68% D 80% Lời giải: p 100% = ≈ 80% p bh ⇒ Chọn D Câu 16: Phòng tích 50 m3 chứa khơng khí, phòng có độ ẩm tỉ đối 60% Cho biết nhiệt độ phòng 25 oC khối lượng riêng nước bão hòa 23 g/m Nếu phòng có thêm 150 g nước bay độ ẩm tỉ đối khơng khí A 60% B 23% C 73% D 37% Lời giải: - Độ ẩm cực đại khơng khí 25oC A = 23 g/m3 - Độ ẩm tuyệt đối khơng khí lúc đầu a1 = f1.A = 13,8 g/m3 - Khối lượng nước không khí tăng thêm 150 g nên độ ẩm tuyệt đối tăng thêm ∆m 150 ∆a = = = 3g / m V 50 a + ∆a 100% = 73% Vậy độ ẩm tỉ đối khơng khí là: f = A ⇒ Chọn C Câu 17: Một phòng kín tích 40 cm Ở nhiệt độ 20oC độ ẩm tỉ đối khơng khí 40% khối lượng riêng nước bão hòa Dbh = 17,3 g/m3 Muốn tăng độ ẩm lên 60% phải làm bay thêm gam nước? A 173 g B 138,4 g C 183,4 g D 73 g Ta có f = Lời giải: - Độ ẩm tuyệt đối khơng khí phòng lúc đầu: a1 = f1.A = f1.Dbh = 6,92 g/m3 - Độ ẩm tuyệt đối khơng khí phòng lúc sau: a2 = f2.A = f2.Dbh = 10,38 g/m3 - Lượng nước cần thiết là: m = (a2 – a1).V = ( 10,38 – 6,92).40 = 138,4 g ⇒ Chọn B Câu 18: Một vùng khơng khí tích 1,5.1010 m3 chứa bão hồ 23°C Nếu nhiệt độ hạ thấp tới 10°C lượng nước mưa rơi xuống bao nhiêu? Biết nhiệt độ 23°C 10°C độ ẩm cực đại A1 = 20,6 g/m3 A2 = 9,4 g/m3 A 1,5.1010 kg B 20,6.1010 kg C 9,4.1010 kg D 16,8.107 kg Lời giải: Khi nhiệt độ hạ thấp tới 10°C khối lượng nước ngưng tụ tạo thành mưa rơi xuống là: m = (A1-A2).V = (20,6 - 9,4).1,5.1010 = 16,8.1010g = 16,8.107 kg ⇒ Chọn D Câu 19: Một phòng tích 120 m Khơng khí phòng có nhiệt độ 25°C, điểm sương 15°C Độ ẩm cực đại 25°C A1 = 23 g/m3 15°C A2 = 12,5 g/m3 Để làm bão hồ nước phòng lượng nước cần có A 1200 g B 2300 g C 1250 g D 1224 g Lời giải: Độ ẩm tuyệt đối 25°C độ ẩm cực đại điểm sương 15°C ⇒ a1 = A2= 23 g/m3 Để làm bão hồ nước phòng cần lượng nước là: m = (A1 - A2).V = (23 - 12,8).120 = 1224 g ⇒ Chọn D Câu 20: Khơng khí 30°C có điểm sương 25°C độ ẩm cực đại 30,3 g/m Độ ẩm cực đại điểm sương 23 g/m3 Độ ẩm tương đối khơng khí có giá trị A 25% B 30,3% C 75,9% D 23% Lời giải: Độ ẩm tuyệt đối khơng khí 30°C độ ẩm cực đại điểm sương 25°C ⇒ a = 23 g/m3 Độ ẩm tương đối: f = a 100% = 75,9% A ⇒ Chọn C Câu 21: Hơi nước bão hồ 20°C có áp suất p1 = 17,54 mmHg Áp suất có giá trị đun nóng đẳng tích lượng nước tới nhiệt độ 27°C? A 17,36 mmHg C 15,25 mmHg B 17,96 mmHg D 23,72 mmHg Lời giải: Hơi bão hoà tách khỏi chất lỏng nung nóng đẳng tích biến thành khô tuân theo định luật Sác -Lơ: Áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối p T2 T 27 + 273 = ⇒ p = p1 = 17,54 = 17,96mmHg p1 T1 T1 20 + 273 ⇒ Chọn B Câu 22: Khối lượng riêng nước bão hòa 20 oC 30oC 17 g/m3 30 g/m3 Gọi a1, f1 a2, f2 độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tỷ đối khơng khí 20 oC f2 30oC Biết 3a1 = 2a2 Tỉ số f1 A 20 17 B 30 17 17 30 Lời giải: C D 17 20 a2 f A 17 = = Ta có a1 f1 20 A1 ⇒ Chọn D Câu 23: Không khí phòng có nhiệt độ 25 oC độ ẩm tỉ đối khơng khí 75% Khối lượng riêng nước bão hòa 25 oC 23 g/m3 Cho biết khơng khí phòng tích 100 m3 Khối lượng nước có phòng A 23 g B 17,25 kg C 1,725 g D 1,725 kg Lời giải: a = f.A = 0,75.23 = 17,25 g/m3 m = aV = 17,25.100 = 1725 g = 1,725 kg ⇒ Chọn D Câu 24: Ở 20oC, áp suất nước bão hòa 17,5 mmHg Khơng khí ẩm có độ ẩm tỷ đối 80% Áp suất riêng phần nước có khơng khí ẩm gần A 15 mmHg B 14 mmHg C 16 mmHg D 17 mmHg Lời giải: p = f p bh = 0,8.17,5 = 14mmHg ⇒ Chọn B Câu 25: Ban ngày, nhiệt độ khơng khí 30 oC, độ ẩm khơng khí đo 76% Vào ban đêm nhiệt độ khơng khí có sương mù? Cho biết khối lượng riêng nước bão hòa theo nhiệt độ A 25oC B 20oC C 23oC A x = a 30 = A 30 f = 30,29.0,75 ≈ 23 g/m Lời giải: Vậy nhìn vảo bảng tương ứng với t = 25℃ ⇒ Chọn A ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN: VẬT LÝ D 28oC Thời gian: 50 phút Số câu: 40 câu Cấu trúc đề: Lớp 10 11 12 Tổng Mức độ Nhận biết 2 10 Thông hiểu Nhận biết Vận dụng Thông hiểu Vận dụng cao 0 Vận dụng Vận cao Tổng 30 dụng Số câu Dao động 2 Sóng 1 Điện XC 1 Sóng điện từ 1 Sóng ánh sáng 1 1 Lượng tử 1 Hạt nhân 1 Điện tích-Điện trường 0 Dòng điện khơng đổi 1 Quang học 0 Động lực học chất điểm 0 Các định luật bảo toàn 1 0 Chất lỏng- chất khí- 0 chuyển thể Tổng số câu 14 12 40 * Lưu ý: Các Thày (Cô) cấu trúc để xây dựng ma trận chi tiết, phân bố kiến thức cho phù hợp Cách trình bày đề: Tương tự đề thi THPT quốc gia năm 2018 - Thứ tự câu theo mức độ tăng dần: Nhận biết, thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao - Lời giải câu hỏi - Ví dụ: I Mức độ nhận biết: Từ câu đến câu 14 Câu 1: “Gia tốc mà vật thu hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn lực tỉ lệ nghịch với khối lượng vật” Đây nội dung định luật A I Niutơn B II Niutơn C III Niutơn D vạn vật hấp dẫn Lời giải: ⇒ Chọn B Câu 2: Khi chất điểm dao động điều hồ đại lượng sau không đổi theo thời gian? A Vận tốc B Gia tốc C Tần số D Li độ Lời giải: ⇒ Chọn C Câu 3: Khi nói sóng học, phát biểu sau sai? A Sóng học truyền chân khơng B Sóng âm sóng học truyền mơi trường C Sóng học truyền mặt nước sóng ngang D Sóng âm truyền khơng khí sóng dọc Lời giải: Sóng khơng truyền chân khơng ⇒ Chọn A Câu 4: Mối liên hệ cường độ điện trường E hiệu điện U hai điểm điện trường mà độ dài đại số hình chiếu đường nối hai điểm lên đường sức d cho biểu thức: A U=E.d B U = qE d C U = E d D U = q.E.d Lời giải: ⇒ Chọn A Câu 5: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m lò xo có độ cứng k Con lắc dao động điều hòa với tần số m k m k A 2π B 2π C D k m 2π k 2π m Lời giải: ⇒ Chọn D Câu 6: Điều sau khơng nói động lượng? A Động lượng vật tích khối lượng vận tốc vật B Động lượng vật đại lượng vectơ C Động lượng vật tích khối lựơng bình phương vận tốc D Trong hệ kín động lượng hệ bảo toàn Lời giải: ⇒ Chọn C Câu 7: Hiện tượng khúc xạ tượng ánh sáng bị A gãy khúc truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường suốt B hắt lại môi trường cũ truyền tới mặt phân cách hai môi trường suốt C thay đổi màu sắc truyền qua mặt phân cách hai môi trường suốt D giảm cường độ truyền qua mặt phân cách hai môi trường suốt ⇒ Chọn A Lời giải: Câu 8: Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch điện có biểu thức u = 200 cos 100π t (V) Giá trị hiệu dụng điện áp A 100 V B 100 2V C 200 V D 200 V Lời giải: ⇒ U0 = 200 = U U = 100 V ⇒ Chọn B Câu 9: Khi có sóng dừng dây, khoảng cách hai nút liên tiếp A phần tư bước sóng B nửa bước sóng C hai lần bước sóng D bước sóng Lời giải: ⇒ Chọn B Câu 10: Theo thuyết phơtơn ánh sáng Anh-xtanh, lượng phôtôn A thay đổi truyền B khơng phụ thuộc vào bước sóng C lượng tử lượng D giảm bước sóng giảm Lời giải: Theo thuyết lượng tử ánh sáng ⇒ Chọn C Câu 11: Mạch dao động điện từ điều hoà có cấu tạo gồm A nguồn điện chiều tụ điện mắc thành mạch kín B nguồn điện chiều cuộn cảm mắc thành mạch kín C nguồn điện chiều điện trở mắc thành mạch kín D tụ điện cuộn cảm mắc thành mạch kín Lời giải: ⇒ Chọn D Câu 12: Khi nói ánh sáng đơn sắc, phát biểu sau đúng? A Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc có màu trắng B Tốc độ truyền ánh sáng đơn sắc nước khơng khí C Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc truyền qua lăng kính D Trong thủy tinh, ánh sáng đơn sắc khác truyền với tốc độ Lời giải: Theo định nghĩa ánh sáng đơn sắc ⇒ Chọn C Câu 13: Tia X (tia Rơn-ghen) có chất giống tia phóng xạ sau đây? A Tia β- B Tia γ C Tia β+ D Tia α Lời giải: Tia X tia γ có chất sóng điện từ ⇒ Chọn B Câu 14: Trong mạch RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch so với dòng điện mạch phụ thuộc vào A cường độ dòng điện hiệu dụng mạch B điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C đặc tính mạch điện tần số dòng điện D cách chọn gốc thời gian để tính pha ban đầu Lời giải: L.ω − Từ công thức: C.ω ⇒ độ lệch pha phụ thuộc vào R; L; C (đặc tính mạch) tan ϕ = R ω = 2πf (tần số dòng điện) ⇒ Chọn C II Mức độ thông hiểu: Từ câu 15 đến câu 26 Câu 15: Nếu nung nóng khơng khí A độ ẩm tuyệt đối độ ẩm tỉ đối tăng B độ ẩm tuyệt đối không đổi, độ ẩm tỉ đối giảm C độ ẩm tuyệt đối không đổi, độ ẩm tỉ đối tăng D độ ẩm tuyệt đối tăng, độ ẩm tỉ đối không đổi Lời giải: ⇒ Chọn B Câu 16: Trong tượng sau, tượng không liên quan đến nhiễm điện? A Về mùa đơng lược dính nhiều tóc chải đầu B Chim thường xù lông mùa rét C Ơtơ chở nhiên liệu thường thả sợi dây xích sắt chạm xuống mặt đường D Tia chớp đám mây trời mưa giông Lời giải: ⇒ Chọn A Câu 17: Một lắc đơn có chiều dài  , dao động điều hoà nơi có gia tốc rơi tự g với biên độ góc α Lúc vật qua vị trí có li độ α , có vận tốc v Biểu thức sau đúng? v2 2 α = α − v g.l = α 02 − α A B g.l v g v C α 02 = α + D α = α 02 − ω l Lời giải: 2 2 S s v v v = S02 − s ⇔ 2 = ( 20 − ) ⇔ = (α 20 − α ) ω ω l l l g.l ⇒ Chọn B Câu 18: Động vật tăng A gia tốc vật dương B gia tốc vật âm C lực tác dụng lên vật sinh công dương D gia tốc vật tăng Lời giải: Theo định lý biến thiên động ∆Wd = Wd − Wd1 = A , A dương nên Wd > Wd1 (tức động tăng) ⇒ Chọn C Câu 19: Khi đường kính khối kim loại đồng chất, tiết diện tăng lần điện trở khối kim loại A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Lời giải: l 4.l Từ công thức: R=ρ =ρ d tăng lần R giảm lần Sπ.d ⇒ Chọn D Câu 20: Một sóng ngang mơ tả phương trình u = A cos(2π f + ϕ) , A biên độ sóng, f tần số sóng Với λ bước sóng Nếu vận tốc dao động cực đại phần tử môi trường gấp lần vận tốc truyền sóng A.π A.π A.π A λ = B λ = C λ = A.π D λ = Lời giải: A.π v max = 4vs ⇔ A.2πf = 4λ.f ⇒ λ = ⇒ Chọn D Câu 21: Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính cảm kháng Khi tăng dần tần số dòng điện hệ số cơng suất mạch A tăng B tăng đến cực đại giảm C không đổi D giảm Lời giải: R Cosϕ= = a > tăng tần mạch có tính cảm kháng L.ω − Tà có L.ω − C.ω C.ω số a tăng ⇒ Cosϕ giảm ⇒ Chọn D Câu 22: Chọn câu Khi chùm ánh sáng đơn sắc từ khơng khí vào nước A tần số tăng, bước sóng giảm B tần số giảm, bước sóng tăng C tần số khơng đổi, bước sóng giảm D tần số khơng đổi, bước sóng tăng Lời giải: Khi sóng ánh sáng truyền qua mơi trường tần số khơng đổi; Khi ánh sáng truyền từ khơng khí vào nước vận tốc ánh sáng giảm bước sóng v giảm ( λ = ; vncAY nên độ hụt khối riêng X nhỏ Y Y bền vững hạt X ⇒ Chọn A Câu 24: Một chùm ánh sáng đơn sắc chiếu vào bề mặt kim loại làm bứt êlectrôn (êlectron) khỏi kim loại Nếu tăng cường độ chùm sáng lên ba lần A số lượng electron khỏi bề mặt kim loại giây tăng ba lần B động ban đầu cực đại electron quang điện tăng ba lần C động ban đầu cực đại electron quang điện tăng chín lần D cơng electron giảm ba lần Lời giải: Số ”e” thoát khỏi bề mặt kim loại tỉ lệ với cường độ chum ánh sáng chiếu tới Nếu tăng cường độ chùm sáng lên ba lần số lượng electron khỏi bề mặt kim loại giây tăng ba lần ⇒ Chọn C Câu 25: Cho hai điện tích độ lớn, dấu đặt A B điện môi đồng chất Kết luận sau đúng? A Xung quanh hai điện tích khơng tồn điểm có điện trường B Tất điểm nằm đường trung trực AB có cường độ điện trường C Cường độ điện trường trung điểm AB D Tất điểm nằm đoạn thẳng AB có điện trường Lời giải: Vì hai điện tích giống nên cường độ điện trường hai điện tích gây trung điểm có độ lớn ngược chiều nên cường độ điện trường tổng hợp trung điểm ⇒ Chọn C Câu 26: Xét sóng điện từ truyền từ lên theo phương thẳng đứng Tại điểm phương truyền sóng, véc tơ cảm ứng từ có độ lớn giá trị cực đại hướng phía Đơng véc tơ cường độ điện trường có A độ lớn giá trị cực đại hướng phía Nam B độ lớn giá trị cực đại hướng phía Nam C độ lớn giá trị cực đại hướng phía Bắc D độ lớn giá trị cực đại hướng phía Bắc Lời giải: Thành phần điện từ dao động pha nên véc tơ cảm ứng từ có độ lớn giá trị cực đại; Theo quy tắc tam diện thuận véc tơ cảm ứng từ ln phía trước véc tơ cường độ điện π trường góc véc tơ cảm ứng từ hướng phía Đơng véc tơ cường độ điện trường hướng phía Nam ⇒ Chọn B III Mức độ vận dụng: Từ câu 27 đến câu 35 Câu 27: Đặt điện áp u = 50 cos ( 100πt ) (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp Biết điện áp hai đầu cuộn cảm 30 V, hai đầu tụ điện 60 V Điện áp hai đầu điện trở R A 50 V B 30 V C 40 V D 20 V Lời giải: Điện áp hai đầu tụ điện: U = U 2R + ( U L − U C ) giá trị cực đại véc tơ cường độ điện trường có độ lớn ⇒ U 2R = U − ( U L − U C ) = 50 − ( 60 − 30 ) = 40 ⇒ U R = 40 V ⇒ Chọn C 2 Câu 28: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe I-âng cách a = 0,5 mm, quan sát đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe cách hai khe đoạn D = m Tại vị trí M màn, cách vân sáng trung tâm đoạn 4,4 mm vân tối thứ Bước sóng λ ánh sáng đơn sắc thí nghiệm A λ = 0,4 μm B λ = 0,6 μm C λ = 0,5 μm D λ = 0,44 μm Lời giải: Vân tối thứ nên k = λ D.λ 1.λ ⇒ λ = 0,4 μm x M = (2k + 1) = (2.5 + 1) ⇒ 4, 4.10 −3 = 11 2a 2.0.5.10−3 ⇒ Chọn A Câu 29: Chất điểm dao động điểu hòa đoạn MN = cm, với chu kì T = s Chọn gốc thời gian chất điểm có li độ x = −1 cm, chuyển động theo chiều dương Phương trình dao động 2π  π   A x = cos  πt − ÷ ( cm ) B x = cos  πt + ÷ ( cm ) 3    2π  2π    C x = cos  πt + D x = cos  4πt − ÷ ( cm ) ÷ ( cm )     Lời giải: MN = = ( cm ) + Biên độ dao động: A = 2 π 2π = = π ( rad s ) + Tần số góc: ω = T + Pha ban đầu:  x = A cos ϕ = −1 cos ϕ = − 2π ⇒ 2⇒ϕ=− Tại thời điểm ban đầu ( t = ) :  v > sin ϕ < 2π   + Phương trình dao động vật: x = cos  πt − ÷ ( cm )   ⇒ Chọn A Câu 30: Cho phản ứng hạt nhân sau: p + 73 Li → X + α + 17,3 MeV Năng lượng toả tổng hợp gam hêli A 13,02.1020 MeV B 13,02.1026 MeV 23 C 13,02.10 MeV D 13,02.1019 MeV Lời giải: → α α p + Li + + 17,3 MeV m N A = 6,02.10 23 =1,505.1023 hạt - Số hạt có 1g heeli N α =n.N A = Aα Nα 23 - Số phản ứng: N p ứng = =0,7525.10 p.ứng 23 23 - Năng lượng tỏa ra: Q = N p.ứng.17,3 = 0,7525.10 17,3= 13,02.10 Mev ⇒ Chọn C Câu 31: Cho mạch điện có sơ đồ hình bên Mạch điện có ξ = 12V; R = 40Ω; R = R = 10Ω Bỏ qua điện trở ampe kế A dây nối Số ampe kế 0,6A Giá trị điện trở nguông điện A 1, 2Ω B 0,5Ω C 1, 0Ω D 0, 6Ω Lời giải: Cường độ dòng điện qua R I3 = 0, 6A Hiệu điện hai đầu R U = R I3 = V Hiệu điện hai đầu R U R = V ⇒ Cường độ dòng điện qua R I = U2 = 0, A R2 =>Cường độ dòng điện qua mạch I = I 23 = 1, A ξ ⇔ r = Ω R R r + R1 + R2 + R3 ⇒ Chọn C Câu 32: Các mức lượng trạng thái dừng ngun tử hiđrơ xác định Ta có I= biểu thức E n = - 13,6 (eV) (n=1, 2,3 ) Nguyên tử trạng thái kích thích thứ n2 Kích thích nguyên tử để bán kính quỹ đạo electron tăng lần Tỉ số bước sóng hồng ngoại lớn bước sóng nhìn thấy nhỏ mà nguyên tử phát 200 32 32 A B C D 11 Lời giải: Nguyên tử trạng thái kích thích thứ nhất: n =2 Khi bán kính tăng lần ta có: rn’ = 9.r2 = 9.4.r0 = 36r0 ⇒ n’=6 Khi chuyển từ mức vạch có bước sóng lớn mức lượng sát nhau, vạch nằm vùng hồng ngoại λ65 vạch nhìn thấy có bước sóng nhỏ λ62 1 - 2+ λ 65 E -E 200 = = = ⇒ Chọn D Ta có: λ 62 E -E - + 11 52 Câu 33: Mạch dao động dùng để chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C0 cuộn cảm có độ tự cảm L Máy thu sóng điện từ có bước sóng 20 m Để thu sóng điện từ có bước sóng 60 m, phải mắc song song với tụ điện C0 mạch dao động tụ điện có điện dung A C = C B C = 2C0 C C = 8C0 D C = 4C0 Lời giải: λ C0 20 = = ⇒ C b = 9C0 + Sau mắc thêm điện dung C’ song song với C0 , ta có: = λb C b 60 + Ta có: C’ mắc song song với C0 nên: C b = C '+ C ⇒ C ' = C b − C0 = 9C − C0 = 8C0 ⇒ Chọn C Câu 34: sóng ngang truyền mặt nước với tần sồ f = 60 Hz Tại thời điểm phần tử mặt nước có dạng hình A C vẽ Trong khoảng cách từ vị trí cân A đến vị trí cân D E D 60 cm điểm C xuống qua vị trí cân hỏi chiều truyền sóng vận tốc truyền sóng nào? A Sóng truyền từ A đến E với vận tốc 48 m/s B Sóng truyền từ đến E với vận tốc 36 m/s C Sóng truyền từ E đến A với vận tốc 36 m/s D Sóng truyền từ E đến A với vận tốc 48 m/s Lời giải: Vì C xuống nên hõm sóng D đến C sóng truyền theo chiều từ E sáng A 3λ = 60cm ⇒ λ = 80cm → v = λ.f = = 48cm / s ta có AD = ⇒ Chọn D x(cm) Câu 35: Đồ thị li độ theo thời gian chất điểm x1 (đường x1) chất điểm (đường x2) hình vẽ Biết hai vật dao động hai đường thẳng song x2 song kề với hệ trục toạ độ Khoảng O -1 t(10-2 s) cách lớn hai chất điểm (theo phương dao -2 Z -3 động) gần với giá trị sau đây? -4 L -5 A 3,5 cm B 4,5 cm C 2,5 cm D cm Lời giải: - Từ đồ thị ta lập phương trình dao động chất điểm x = cos (50π t ) cm π x = cos (50π t - ) cm - Khoảng cách hai chất điểm theo phương dao động 5π d = x − x1 = cos (50π t - ) cm - Khoảng cách lớn hai chất điểm theo phương dao động ≈ 3,5 cm ⇒ Chọn A IV Mức độ vận dụng cao: Từ câu 36 đến câu 40 Câu 36: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang gồm vật nặng có khối lượng m = kg lò xo có độ cứng k = 100 N/m Khi vật nặng lắc qua VTCB theo chiều dương với tốc độ v = 40 cm/s xuất điện trường có cường độ điện trường ur E = 2.104 V/m E chiều dương Ox Biết điện tích cầu q = 200 µC Tính lắc sau có điện trường A 0,032 J B 0,32 J C 0,64 J D 0,064 J Lời giải: Trước có lực điện, lắc qua vị trí cân với vận tốc v nên:  ∆l =  x =   v = 40 cm s Sau chịu thêm lực điện trường: r r qE Tại VTCB lắc: Fdh + Fd = ⇒ Fdh = Fd ⇒ ∆l '0 = k Khoảng cách VTCB VTCB cũ: qE 200.10−6.2.104 OO' = ∆l '0 − ∆l = = = 0, 04 ( m ) k 100 Li độ lắc: x ' = - cm Do lực điện không làm thay đồi cấu tạo lắc vận tốc vị trí mà lực bắt đẩu  ' 100 = 10rad / s ω = ω =  tác dụng nên:  '  v = v = 40 3cm / s Biên độ lắc sau chịu thêm lực điện: ( 40 v '2 A ' = x '2 + = + ω' 102 ) = 64 ⇒ A ' = 64 = cm Cơ lắc sau chịu thêm lực điện: W = 1 kA '2 = 100.0, 082 = 0,32 ( J ) 2 ⇒ Chọn B Câu 37: Cho mạch điện xoay chiều gồm đoạn mạch AN có tụ điện với dung kháng 50 Ω nối tiếp vơi đoạn NM có điện trở R = 50Ω nối tiếp với đoạn MB có cuộn dây cảm có cảm kháng 50 3Ω Khi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch NB 80 V điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AM 60V Khi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch MB tăng điện áp tức thời hai đoạn mạch NB A −50 3V B 150V C 100 V D −100 3V Lời giải: Z Z Dễ thấy: tan ϕAM tan ϕNB = − C L = −1 suy u AM u NB vuông pha R R 2 2  80   60   u AM   u NB  ÷  ÷ + ÷ = ⇒  ÷ = 1( 1) ÷ +  u 0AM   u NB   u 0AM   u 0NB  100 π   Z NB = Ω; tan ϕAM = − ⇒ ϕAM = − ⇒ U 0NB = 3U 0AM ( ) Lại có:   Z = 100Ω; tan ϕ = ⇒ ϕ = π NB NB  NB Thế (2) (1) ⇒ U 0AM = 100 ( V ) ⇒ U NB = 100 3V ⇒ Chọn C Câu 38: Xét sóng ngang có tần số f = 10 Hz biên độ a = 2 cm , lan truyền theo phương Oy từ nguồn dao động O, với tốc độ truyền sóng 40 cm/s Điểm P nằm phương truyền sóng, có tọa độ y = 17 cm Khoảng cách lớn phần tử môi trường O phần tử môi trường P A 22 cm B 21 cm C 22,66 cm D 17,46 cm Lời giải: + Bước sóng là: λ = cm d + Độ lệch pha P O là: ∆ϕ = 2π = 8,5π ⇒ P O vuông pha λ + Gọi hình chiếu O lên Oy A, P lên Oy B, tọa độ O x O , P x P Ta có: OP = AB2 + ( x O − x P ) = 17 + ( x O − x P ) 2 ( 1) OP lớn x O − x P lớn + Giả sử sóng O có phương trình: x O = 2 cos ( 20πt ) Phương trình sóng P: 2πd  17π    x P = 2 cos  20πt − ÷ = 2 cos  20πt − ÷ λ     ⇒ ( x O − x P ) max = cm Thay vào (1) ta được: OPmax = 17 + ( x O − x P ) = 17 + = 17, 46 cm ⇒ Chọn D Câu 39: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe a = 0,8 mm, bước sóng dùng thí nghiệm λ = 0, µm Gọi H chân đường cao hạ từ S1 tới quan sát Lúc đầu H vân tối giao thoa, dịch xa dần có lần H vân sáng giao thoa Khi dịch chuyển trên, khoảng cách vị trí để H vân sáng giao thoa lần đầu H vân tối giao thoa lần cuối A 0,32 m B 1,2 m C 1,6 m D 0,4 m Lời giải: Gọi D khoảng cách từ mặt phẳng hai khe tới quan sát a Ta có x H = = 0, mm E E Gọi hai vị trí mà H cực đại giao thoa Khi đó, vị trí E1H cực đại thứ hai: x H = 2i1 ⇒ i1 = 0, mm λD1 a.i ⇒ D1 = = 0, m Mà: i1 = a λ Tại vị trí E 2H cực đại thứ nhất: λD λD x H = i ⇒ i = 0, mm = 2i1 ⇒ i = = ⇒ D = 2D1 = 0,8 m a a Gọi E vị trí mà H cực tiểu giao thoa lần cuối Khi H cực tiểu thứ nhất: i x H = ⇒ i = 2x H = 0,8 mm = 4i1 ⇒ D = 4D1 = 1, m 2 Khoảng cách 22 vị trí để HH cực đại giao thoa lần đầu HH cực tiểu giao thoa lần cuối E1E = D − D1 = 1, m ⇒ Chọn B Câu 40: Một cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện C mạch điện xoay chiều có điện áp u = U 0cosϖt (V) dòng điện mạch sớm pha điện áp ϕ1 , điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 30V Biết thay tụ C tụ C' = 3C dòng điện mạch chậm π pha điện áp ϕ2 = - ϕ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 90V Biên độ U A 60V B 30 2V C 60 2V D 30V Lời giải: Ud = → I2 = 3I1 → Z1 = 3Z2 → Z12 = 9Z22 Ud1 = 30 (V) Ud2 = 90 (V) → U d1 Z → R2 + (ZL – ZC1)2 = 9R2 + 9(ZL - C1 )2 → 2(R2 +ZL2 ) = ZLZC1 (1) π → ϕ1 + ϕ2 = → tanϕ1 tanϕ2 = -1 ( ϕ1 < 0) Z ZL − ZC1 ZL − ZC2 ZL − C1 tanϕ1 = ; tanϕ1 = = R R R Z 2 ZL − ZC1 ZL − C1 = -1 (ZL – ZC1)(ZL - Z C1 ) = - R2 → → 3R + 3ZL – 4ZLZC1 + Z c21 = R R (1) → 3(R2 + ZL2 ) – 8(R2 + ZL2 )+ Z C1 = -> Z C1 = 5(R2 + ZL2 ) (2) Từ (1) (2) → Z C1 = 2,5ZLZC1 → ZC1= 2,5ZL 2(R2 +ZL2 ) = ZLZC1 = 2,5ZL2 → ZL = 2R ZC1 = 5R (3) Từ suy ra: Z12 = R2 +(ZL – ZC1)2 = 10R2 → Z1 = R 10 U d1 U Z = → U = Ud1 = Ud1 Zd1 Z1 Z d1 Do U0 = U = 2Ud1 = 60V ⇒ Chọn A - Hết Zd1 = R − ZL2 = R ... lỏng B Lực căng bề mặt ln có phương vng góc với bề mặt chất lỏng C Lực căng bề mặt có chiều hướng phía bề mặt để giảm diện tích bề mặt D Lực căng bề mặt tác dụng lên đường giới hạn bề mặt tỷ lệ... hạn bề mặt Lời giải: Dựa vào đặc điểm lực căng bề mặt ⇒ Chọn B Câu 2: Câu sau sai nói lực căng bề mặt chất lỏng? A Độ lớn lực căng bề mặt tỉ lệ với độ dài đường giới hạn bề mặt B Hệ số căng bề mặt. .. Sự bay trình chuyển từ thể lỏng sang thể bề mặt chất lỏng B Sự nóng chảy q trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng C Sự ngưng tụ trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn D Sự sôi trình chuyển từ thể