ĐỀ MINH HỌA KÌ THI THPT QUỐC GIA 2021 Bài thi: KHOA HỌC TỰ NHIÊN Môn thi thành phần: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 50 phút, không kể thời gian phát đề ĐỀ SỐ (Đề thi gồm trang) Họ & Tên: ………………………… Số Báo Danh:……………………… Câu 1: Điện tích electron có giá trị A 9,1.10−31 C B 6,1.10−19 C C −1, 6.10−19 C D −1,9.10−31 C Hướng dẫn: Chọn C Ta có: o qe = −1,6.10−19 C Câu 2: Một điện trở mặc vào hai cực nguồn điện chiều có suất điện động E hiệu điện hai cực nguồn điện có độ lớn U N Hiệu suất nguồn điện lúc A H = UN E B H = E UN C H = E UN + E D H = UN E +UN Hướng dẫn: Chọn A Ta có: U o H= N Câu 3: Hạt tải điện bán dẫn loại n chủ yếu A lỗ trống B electron C ion dương D ion âm Hướng dẫn: Chọn B Hạt tải điện bán dẫn loại n chủ yếu electron Câu 4: Có câu chuyện giọng hát opera cao khỏe làm vỡ cốc thủy tinh để gần Đó kết tượng sau đây? A Cộng hưởng điện B Dao động tắt dần C Dao động trì D Cộng hưởng Hướng dẫn: Chọn D Đây kết tượng cộng hưởng Câu 5: Một lắc lị xo gồm lị xo nhẹ có độ cứng k vật nhỏ có khối lượng m Con lắc dao động điều hịa với chu kì m k Hướng dẫn: Chọn A Ta có: A T = 2 B T = 2 k m C T = m k D T = k m m k Câu 6: Hai dao động điều hòa tần số ngược pha có độ lệch pha A ( 2k + 1) với k = 0, 1, 2, B 2k với k = 0, 1, 2, o T = 2 C ( k + 0,5 ) với k = 0, 1, 2, D ( k + 0, 25 ) với k = 0, 1, 2, Hướng dẫn: Chọn A HDedu - Page Ta có: o ng pha = ( 2k + 1) , với k = 0, 1, 2, Câu 7: Một sóng hình sin truyền theo chiều dương trục Ox Khoảng cách hai điểm gần Ox mà phần tử môi trường dao động pha A hai bước sóng B bước sóng C phần tư bước sóng D nửa bước sóng Hướng dẫn: Chọn B Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà phần tử mơi trường dao động pha bươc sóng Câu 8: Thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động pha Sóng hai nguồn phát có bước sóng Cực đại giao thoa cách hai nguồn đoạn d1 d thỏa mãn A d1 − d = n với n = 0, 1, 2, B d1 − d = ( n + 0,5 ) với n = 0, 1, 2, C d1 − d = ( n + 0, 25 ) với n = 0, 1, 2, D d1 − d = ( 2n + 0, 75 ) với n = 0, 1, 2, Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o dc.dai = n , với n = 0, 1, 2, Câu 9: Đặc trưng sau đặc trưng sinh lí âm? A Tần số âm B Độ cao âm C Cường độ âm Hướng dẫn: Chọn B Độ cao đặc trưng sinh lý âm D Mức cường độ âm Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều u = U cos t ( ) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L cảm kháng cuộn cảm A Z L = L B Z L = L C Z L = L D Z L = 2L Hướng dẫn: Chọn C Ta có: o Z L = L Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều u = U cos t (U ) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp đoạn mạch có cộng hưởng điện Giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện U U U U A I = B I = C I = D I = LC C R L Hướng dẫn: Chọn C Ta có: U o I c.huong = R Câu 12: Máy phát điện xoay chiều ba pha máy tạo ba suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha 3 2 A B C D 4 Hướng dẫn: Chọn C Ta có: 2 o 1−2−3 = Câu 13: Trong sơ đồ khối máy thu vơ tuyến đơn giản khơng có phận sau đây? HDedu - Page A Mạch khuếch đại B Mạch tách sóng C Mạch chọn sóng D Mạch biến điệu Hướng dẫn: Chọn D Mạch biến điệu nằm sơ đồ máy phát Câu 14: Khi nói quang phổ liên tục, phát biểu sau sai? A Quang phổ liên tục chất rắn, chất lỏng chất khí áp suất lớn phát bị nung nóng B Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào chất vật phát sáng C Quang phổ liên tục chất khác nhiệt độ khác D Quang phổ liên tục dải có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục Hướng dẫn: Chọn C Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào chất vật phát sáng, phụ thuộc vào nhiệt độ Do đó, vật khác nhiệt độ quang phổ liên tục chúng giống Câu 15: Tia hồng ngoại khơng có tính chất sau ? A Truyền chân khơng B Có tác dụng nhiệt mạnh C Có khả gây số phản ứng hóa học D Kích thích phát quang nhiều chất Hướng dẫn: Chọn D Tia hồng ngoại khơng kích thích phát quang nhiều chất Câu 16: Dùng thí nghiệm Y − âng giao thoa ánh sáng để đo bước sóng ánh sáng đơn sắc với khoảng cách hai khe hẹp a khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D Nếu khoảng vân đo i bước sóng ánh sáng nguồn phát tính cơng thức sau đây? ia Da D i A = B = C = D = D i ia Da Hướng dẫn: Chọn A Ta có: D ia o i= → = a D Câu 17: Chất sau chất quang dẫn ? A Cu B Pb C PbS D Al Hướng dẫn: Chọn C PbS chất quang dẫn Câu 18: Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo, r0 bán kính Bo Khi electron chuyển động quỹ đạo dừng M có bán kính quỹ đạo A 4r0 B 9r0 C 16r0 D 25r0 Hướng dẫn: Chọn B Ta có: o rn = n2 r0 o nM = → rn = ( 3) r0 = 9r0 Câu 19: Tia phóng xạ sau dòng electron? A Tia B Tia + C Tia − D Tia Hướng dẫn: Chọn C Tia − dòng electron Câu 20: Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân A số prôtôn B lượng liên kết C số nuclôn D lượng liên kết riêng Hướng dẫn: Chọn D HDedu - Page Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân lượng liên kết riêng Câu 21: Tại nơi có gia tốc trọng trường g , lắc đơn có chiều dài l dao động điều hòa với tần số góc A = l g B = 2 g l C = g l l g D = 2 Hướng dẫn: Chọn C Ta có: g l Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm cảm kháng tổng trở đoạn mạch Z L Z Hệ số công suất đoạn mạch o = A cos = Z R B cos = R ZL C cos = R Z D cos = ZL R Hướng dẫn: Ta có: R o cos = Z Câu 23: Từ thơng qua mạch điện kín biến thiên theo thời gian Trong khoảng thời gian 0,2 s từ thông biến thiên lượng 0,5 Wb Suất điện động cảm ứng mạch có độ lớn A 0,1 V B 2,5 V C 0,4 V D 0,25 V Hướng dẫn: Chọn B Ta có: ( 0,5) = −2,5 V o eC = − =− t ( 0, ) Câu 24: Một lắc đơn dao động theo phương trình s = cos ( 2 t ) cm ( t tính giây) Chu kì dao động lắc A giây B giây Hướng dẫn: Chọn B Ta có: 2 2 = = s o T= ( 2 ) C 5 giây D 2 giây Câu 25: Một sợi dây có sóng dừng ổn định Sóng truyền dây có bước sóng 12 cm Khoảng cách hai nút liên tiếp A cm B cm C cm D 12 cm Hướng dẫn: Chọn A Ta có: (12 ) o xnut −nut = = = cm 2 Câu 26: Điện truyền tải từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Cường độ dòng điện hiệu dụng dây A, cơng suất hao phí toả nhiệt dây 1280 W Điện trở tổng cộng đường dây tải điện A 64 Ω B 80 Ω C 20 Ω D 160 Ω Hướng dẫn: Chọn C Ta có: HDedu - Page o P = I R → R = P (1280 ) = = 20 Ω I2 (8) Câu 27: Sóng điện từ kênh VOV giao thơng có tần số 91 MHz, lan truyền khơng khí với tốc độ 3.108 m/s Bước sóng sóng A 3,3 m Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o B 3,0 m C 2,7 m D 9,1 m 3.108 ) ( v = = 3,3 m f ( 91.106 ) Câu 28: Sử dụng thiết bị phát tia X để kiểm tra hành lí sân bay dựa vào tính chất tia X ? A Khả đâm xuyên mạnh B Gây tác dụng quang điện C Tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào D Làm ion hóa khơng khí Hướng dẫn: Chọn A Dựa vào khả đâm xuyên mạnh tia X Câu 29: Một ánh sáng đơn sắc truyền chân khơng có bước sóng 0,6 μm Lấy h = 6, 625.10−34 Js; c = 3.108 m/s Năng lượng phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc A 3,31.10−19 J B 3,31.10−25 J C 1,33.10−27 J D 3,13.10−19 J Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o = hc ( 6, 625.10 ) (3.10 ) = 3,3125.10 = ( 0, 6.10 ) −34 −6 −19 J Câu 30: Cho phản ứng nhiệt hạch: 12 H +12 H → 01n + X Hạt nhân X A 32 He B 42 He D 11 H C 36 Li Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o AX = ( ) + ( ) − (1) = o Z X = (1) + (1) − ( ) = Câu 31: Trong thực hành đo gia tốc trọng trường g lắc đơn, nhóm học sinh tiến hành đo, xử lý số liệu vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc bình phương chu kì dao động điều hòa (T ) theo chiều dài T (s ) l lắc hình bên Lấy = 3,14 Giá trị trung bình g đo thí nghiệm A 9,96 m/s2 B 9,42 m/s2 C 9,58 m/s2 D 9,74 m/s2 Hướng dẫn: Chọn D 0,81 O 0,3 l ( m) HDedu - Page T (s ) 0,81 0,3 O l ( m) Từ đồ thị, ta có: o T = ( 0,81) = 2, 43 s2 l = 0, m o g = ( 2 ) l ( 0, ) = ( 2 ) 9, 74 m/s2 T ( 2, 43) Câu 32: Thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn kết hợp đặt hai điểm A B dao động pha với tần số 10 Hz Biết AB = 20 cm tốc độ truyền sóng mặt nước 30 cm/s Xét đường trịn đường kính AB mặt nước, số điểm cực tiểu giao thoa đường tròn A 13 B 26 C 14 D 28 Hướng dẫn: Chọn D k = −7 k = +6 k =0 • • • A B • • • Ta có: o = v ( 30 ) = = cm f (10 ) AB AB − − k − → −7, k 6, 2 → mặt nước có 14 dãy cực tiểu o đường trịn có 28 điểm cực đại Câu 33: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V vào hai đầu đoạn mạch AB hình bên Biết điện áp hiệu dụng U AM = 90 V U MB = 150 V Hệ số công suất đoạn mạch AM o A 0,8 B 0,6 C 0,71 D 0,75 Hướng dẫn: Chọn A C L, r A • M HDedu - Page B M AM H A B Biễu diễn vecto điện áp Ta có: 2 o U MB → AMB vuông A = U AM + U AB o 1 U AM U MB = + → Ur = = 2 U r U AM U AB U AM + U MB o cos AM = ( 90) (120) 2 ( 90) + (120) = 72 V ( 72 ) = 0,8 Ur = U AM ( 90 ) Câu 34: Đặt điện áp u = 80 cos (t ) V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối thứ tự gồm cuộn cảm thuần, điện trở tụ điện có điện dung C thay đổi Thay đổi C đến giá trị C0 để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 60 V Khi điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm điện trở A 100 V B 80 V C 140 V D 70 V Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o C = C0 U L = U Lmax → mạch xảy cộng hưởng o U C = U Lmax = 60 V o U R = U = 80 V → U RL = U R2 + U L2 = (80) + ( 60) 2 = 100 V Câu 35: Một mạch LC lí tưởng có dao động điện từ tự với điện áp cực đại hai tụ điện V Biết L = 0, mH; C = nF Khi cường độ dòng điện mạch 12 mA điện áp hai tụ điện có độ lớn A 2,4 V Hướng dẫn: Chọn D Ta có: o C I0 = U0 = L B 3,0 V C 1,8 V D 3,2 V ( 5.10 ) ( 4) = 0, 02 A ( 0, 2.10 ) −9 −3 2 i 12.10−3 o uC = U 0C − = ( ) − = 3, V 0, 02 I0 Câu 36: Một nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm Số phơtơn nguồn sáng phát giây 1,51.1018 hạt Cho h = 6, 625.10−34 Js c = 3.108 m/s Công suất phát xạ nguồn sáng A 0,5 W Hướng dẫn: Chọn A Ta có: B W C 0,25 W D 2,5 W HDedu - Page o P= nhc (1,51.10 ) ( 6, 625.10 ) (3.10 ) 0,5 W = ( 0, 6.10 ) −34 18 −6 Câu 37: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa nơi có g = 10 m/s Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ lớn lực kéo Fkv tác dụng lên vật độ lớn lực đàn hồi Fdh lò xo theo thời gian t Biết t2 − t1 = Fdh , Fkv 7 s Khi lò xo dãn 6,5 cm tốc độ 120 vật A 80 cm/s B 60 cm/s C 51 cm/s D 110 cm/s Hướng dẫn: Chọn B t1 O • t2 t t2 −A +A x −l0 t1 Ta có: o Fdh A + l0 = → A = 2l0 = A Fkv max o t = t1 Fdh = → vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng, x1 = −l0 o t = t2 Fkv = → vật qua vị trí cân bằng, x2 = o t = o T T 7 s → T = s → = 20 rad/s → l0 = 2,5 cm A = cm + = 12 120 10 l = 6,5 cm → x = 6,5 − 2,5 = cm 2 x 4 → v = vmax − = ( 5.20 ) − = 60 cm/s A 5 Câu 38: Trên sợi dây có hai đầu cố định, có sóng dừng với biên độ dao động bụng sóng cm Khoảng cách hai đầu dây 60 cm, sóng truyền dây có bước sóng 30 cm Gọi M N hai điểm dây mà phần tử dao động với biên độ 2 cm cm Khoảng cách lớn M N có giá trị gần với giá trị sau ? A 52 cm B 51 cm C 53 cm D 48 cm Hướng dẫn: Chọn A HDedu - Page M aM + a N A B N Ta có: o ( 60 ) = → sóng dừng hình thành dây với bó sóng L = 0,5 0,5 ( 30 ) o MN = MN max → M thuộc bó thứ N thuộc bó thứ (dao động ngược pha nhau) o xAM = abung aM = 12 → x = a = a bung BN N o MN max = ( ( aM + aN ) + ( AB − xAM − xBN ) = 2 ) 30 30 2 + + 60 − − 5, cm 12 Câu 39: Đặt điện áp u = U cos (t ) vào hai đầu đoạn mạch AB hình bên Trong đó, cuộn cảm có độ tự cảm L; tụ điện có điện dung C; X đoạn mạch chứa phần tử có R1 , L1 , C1 mắc nối tiếp Biết 2 LC = , điện áp hiệu dụng: U AN = 120 V; U MB = 90 V, góc lệch pha u AN uMB công suất X A 0,25 B 0,31 C 0,87 D 0,71 Hướng dẫn: Chọn C C L A 5 Hệ số 12 M X N P U AN UL O K UX U MP UC Q Biểu diễn vecto điện áp Ta có: o 2 LC = → ZC = 2Z L Đặt PQ = 3x o áp dụng định lý cos OPQ 2 PQ = U AN + U MB − 2U ANU MB cos = (120 ) + ( 90 ) 2 5 − (120 ) ( 90 ) cos 130 V 12 HDedu - Page B 130 = 43,3 V o áp dụng định lý sin OPQ → UL = ( 90 ) sin 5 = 0, 67 → = 420 U U PQ = MP → sin = MP sin = PQ sin sin (130 ) 12 o áp dụng định lý cos OPK U X = U AN + PK − 2U AN PK cos = o (120 ) + ( 43,3) U sin (120 ) sin ( 42 U cos X = R = AN = UX UX ( 92,5) − (120 ) ( 43,3) cos ( 420 ) 92,5 V ) = 0,87 Câu 40: Trong thí nghiệm Y − âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng gồm hai xạ đơn sắc 1 2 có bước sóng 0,5 μm 0,7 μm Trên quan sát, hai vân tối trùng gọi vạch tối Trong khoảng vân sáng trung tâm vạch tối gần vân trung tâm có N1 vân sáng 1 N vân sáng 2 (khơng tính vân sáng trung tâm) Giá trị N1 + N A Hướng dẫn: Chọn A Ta có: B o k 0, xt1 = xt → = = = k2 min 1 0,5 o N1 + N = ( 3) + ( ) = C D HẾT HDedu - Page 10 ... 12. 10? ??3 o uC = U 0C − = ( ) − = 3, V 0, 02 I0 Câu 36: Một nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0, 6 μm Số phơtơn nguồn sáng phát giây 1,51. 101 8 hạt Cho h = 6, 625. 10? ??34... 3. 108 m/s Năng lượng phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc A 3,31. 10? ??19 J B 3,31. 10? ??25 J C 1,33. 10? ??27 J D 3,13. 10? ??19 J Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o = hc ( 6, 625. 10 ) (3. 10 ) = 3, 3125 . 10 = ( 0, ... định lý cos OPQ 2 PQ = U AN + U MB − 2U ANU MB cos = (1 20 ) + ( 90 ) 2 5 − (1 20 ) ( 90 ) cos 1 30 V 12 HDedu - Page B 1 30 = 43,3 V o áp dụng định lý sin OPQ → UL = ( 90 ) sin