Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng hợp các chuyên đề KINH NGHIỆM LUYỆN THI THPTQG VẬT LÍ 12 tập 4 được biên soạn tương đối đầy đủ về lí thuyết, các câu hỏi, bài tập được giải chi tiết, đồng thời có các bài tập tự luyện ở phía dưới có hướng dẫn giải và đáp án của các phần bài tập tự luyện. Tài liệu này giúp giáo viên tham khảo để dạy học và nâng cao chuyên môn, học sinh tham khảo rất bổ ích nhằm nâng cao kiến thức về vật lí lớp 11, 12 và để ôn thi THPQG.
KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ MỤC LỤC BÀI TẬP CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ CON LẮC ĐƠN DAO ĐỘNG TRONG ĐIỆN TRƯỜNG 56 CON LẮC ĐƠN TREO TRONG THANG MÁY .59 CON LẮC ĐƠN RƠI 60 GIA TỐC TOÀN PHẦN CON LẮC ĐƠN 61 TRÁ HÌNH ĐỒNG HỒ NHANH CHẬM 62 CHỨNG MINH HỆ DẠO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 63 DAO ĐỘNG CÓ MA SÁT 65 XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 69 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ BÀI TOÁN CON LẮC ĐƠN HAY – MỚI - LẠ CON LẮC ĐƠN DAO ĐỘNG TRONG ĐIỆN TRƯỜNG Câu 164 (150240BT) Môt lắc đơn gồm sợi dây nhẹ khơng dãn, vật nhỏ có khối lượng m, tích điện tích dương, dao động điều hịa với chu kì T điện trường có hướng thẳng đứng xuống Nếu m giảm A T khơng đổi B T tăng C T giảm D sợi dây đứt Hướng dẫn T 2 l qE g m � Chu kỳ dao động điện trường: Khi m giảm T giảm � Chọn C Câu 165 Khảo sát dao động điều hòa lắc đơn, vật dao động nặng 200 g, tích điện q = −400 µC nơi có gia tốc trọng trường 10 m/s2 Khi chưa có điện trường chu kì dao động điều hịa T Khi có điện trường phương thẳng đứng chu kì dao động điều hịa 2T Điện trường A hướng xuống E = 7,5 kv/m B hướng lên E = 7,5 kv/m C hướng xuống E = 3,75 kv/m D hướng lên E = 3,75 kv/m Hướng dẫn 2 Vì l l g 3g 2.2 � g' g � g' g 4 r ur ur Gia tốc trọng trường hiệu dụng giảm 0,75g nên F qE hướng lên ( E hướng xuống) 3g q E 3.10 400.106.E � � E 3750 V � m 0, cho: Chọn C Câu 166 Mơt lắc lị xo treo thẳng đứng lắc đơn Vật dao động hai lắc giống hệt tích điện Khi khơng có điện trường chúng dao động điều hịa với tần số Khi có điện trường có đường sức hướng ngang với lắc lị xo vị trí cân độ dãn lò xo tăng 2,25 lần so với chưa có điện trường Con lắc đơn dao động điều hịa với tần số 1,5 Hz Tính tần số dao động lắc lò xo theo phưoơng trùng với trục lò xo điện trường A 2,25 Hz B 0,5 Hz C 1,0 Hz D 1,5 Hz Hướng dẫn * Lúc đầu: f k g m 2 l g ' 2.25g � f g' 2, 25g f ' 1,5Hz 1,5f ���� � f 1 Hz 2 l 2 l * Lúc sau: � Chọn C Câu 167 Con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng 100 g, mang điện tích 10 −5C dao động điều hịa với biên độ góc 6° Lấy g = 10 m/s2 Khi vật dao động qua vị trí cân người ta thiết lập điện trường theo phưong thẳng đứng, hướng lên với độ lớn 25 kv/m biên độ góc sau A 3° B ° C D 6° Hướng dẫn qE g' g 7,5 m / s ' A ' A m * Tốc độ cực đại không đổi nên � g' ' l max l g g l max � 'max max 4 � l g' Chọn B Câu 168 (150159BT) Trong điện trường có hướng ngang treo lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài m, nặng có khối lượng 100 g tích điện q Khi vị trí cân bằng, phương dây treo lệch so với phương thẳng đứng góc 30° Lấy g = 10 m/s2 Bỏ qua ma sát Kích thích cho lắc dao động điều hòa toong mặt phẳng thẳng đứng với 10 / mJ (mốc vị trí cân bằng) Biên độ góc lắc A 0,1 rad B 0,082 rad C 0,12 rad D 0,09 rad Hướng dẫn g 20 �m � g' �2 �� E mg ' l max cos s 3� � Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ 10.103 2E 0,1 rad � � max 20 mg ' l 0,1 .1 Chọn A Câu 169 (150162BT) Một lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng 200 g mang điện tích 10 −5 C dao động điều hịa nơi có g = π2 m/s2 = 10 m/s2 với chu kì T = s biên độ góc 8° Khi lắc biên dương điện trường với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang chiều với chiều dương trục tọa độ có độ lớn 4.104 v/m Tìm tốc độ cực đại vật nhỏ sau có điện trường A 0,590 m/s B 0,184 m/s C 2,87 m/s D 1,071 m/s Hướng dẫn T 2 * Từ l gT � l 1 m g 4 * Lực tĩnh điện có phương ngang, có độ lớn F qE 0, N F 0, � �tan P 0, 2.10 � 11,3 � � 2 �0, � �F � � 2 g ' g � � 10 � � 26 m / s � �m � �0, � � Biên độ góc mới: 'max max 11,30 80 3,30 v max 2g ' l cos 'max 2.2 26.1 cos 3,30 �0,184 m / s � Tốc độ cực đại: Chọn B Câu 170 (1150163BT)Một lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng 200 g mang điện tích 10 -5 C dao động điều hịa nơi có g = π2 m/s2 = 10 m/s2 với chu kì T = s biên độ góc 8° Khi lắc biên dương điện trường với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang ngược chiều với chiều dương trục tọa độ có độ lớn 4.10 V/m Tìm tốc độ cực đại vật nhỏ sau có điện trường A 0,590 m/s B 0,184 m/s C 2,87 m/s D 1,071 m/s Hướng dẫn T 2 * Từ l gT � l 1 m g 4 * Lực tĩnh điện có phương ngang, có độ lớn F qE 0, N F 0, � �tan P 0, 2.10 � 11,3 � � 2 �0, � �F � � 2 g ' g 10 � � � � 26 m / s � m 0, � � � � � Biên độ góc mới: 'max max 11, 30 80 19,30 v max 2g ' l cos 'max 2.2 26.1 cos19, 30 �1, 071 m / s � Tốc độ cực đại: Chọn D Câu 171 Một lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng m mang điện tích q > dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g với biên độ góc αmax Khi lắc có li độ góc 0,5 α max điện trường với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương thẳng đứng xuống có độ lớn E cho 2qE = mg Biên độ góc sau có điện trường A l,5 αmax B 0,75 αmax C 0,5 αmax D 0,25 αmax Hướng dẫn W Wd W 4 * Khi lắc có li độ góc 0,5 αmax nén động qE 1,5 g' g 1,5g Wt' W m * Lucs này, có điện trường tác dụng nên gia tốc trọng trường nên tăng 1,5 lần nên ' W ' W W 1,125W t d 1 � mg ' l 'max 1,125 mgl 2max � 'max max � 2 Chọn C Wt Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ Câu 172 Một lắc đơn có dài 90 cm, vật dao động nặng 250 g mang điện tích q = 10 −7C, treo ừong điện trường nằm ngang có cường độ E = 2.106 V/m Khi lắc cân bằng, đột ngột đổi chiều điện trường (độ lớn cũ), sau tốc độ cực đại vật A 24 cm/s B 55 cm/s C 40 cm/s D 48 cm/s Hướng dẫn tan * Từ hình vẽ: F qE 10 7.2.106 0, 08 P mg 0, 25.10 � 0, 0798 rad Ví trí cân hợp so với vị trí cân cũ góc max 2 0,1596rad g l max 10.0,9.0,1596 0, 48 m / s � l * Tốc độ cực đại: Chọn D Câu 173 (150164BT) Một lắc đơn có dài 30 cm, vật dao động nặng 15 g mang điện tích q = 2.10 −4 C Treo lắc hai kim loại thẳng đứng, song song, cách 30 cm Đặt vào hai tụ hiệu điện 90 V Khi lắc cân bằng, đột ngột hoán đổi hai cực hiệu điện đặt vào hai kim loại, sau lắc dao động gần với biên độ góc A 21,8° B rad C 0,4 rad D 43,6° Hướng dẫn v max A tan * Từ hình vẽ: tan F qU / d P mg 2.104.90 0, � 2,180 0, 015.10.0,3 Ví trí cân hợp so với vị trí cân cũ góc max 2 43, 60 � Chọn D Câu 174 Con lắc đơn đứng yên điện trường nằm ngang điện trường đột ngột đổi chiều (giữ nguyên phương cường độ E) sau lắc dao động điều hịa với biên độ góc ao Gọi q m điện tích khối lượng vật nặng; g gia tốc trọng trường Hệ thức liên hệ đủng là: A qE = mgα0 B qE α0 = mg C 2qE = mg α0 D 2qE α0 = mg Hướng dẫn tan F qE P mg * Từ hình vẽ: * Vị trí cân hợp với vị trí cân cũ góc (biên độ dao động điều hòa) 2 �2 tan 2qE mg � mg 2qE � Chọn C Câu 175 Hai lắc đơn có chiều dài 0,9 m treo cho hai cầu sát hình vẽ Quả cầu m2 có khối lượng 100 g tích điện tích 10 −5 C, cầu m1 nặng 200 g làm chất điện mơi Hệ đặt điện trường có độ lớn 10 V/m, có hướng ngang cho hai cầu tách xa Khi hệ cân bằng, người ta tắt điện trường Coi va chạm hai cầu đàn hồi (động lượng bảo toàn, động bảo tồn) Lấy g = 10 m/s2 Góc cực đại hợp hai dây treo hai lắc gần giá trị sau đây? A 19° B 58° C 39° D 22° * Khi có điện trường, góc lệch sợi dây: * Tốc độ m2 trước va chạm: Hướng dẫn qE tan � 600 m 2g v0 2gl cos 0 m / s Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ m1 v1 m v m v � � �1 1 m1 v12 m v 22 m v 02 � 2 * Va chạm đàn hồi nên: �2 2m � v1 2gl 1 cos 1 �v1 m m v m / s ������� 1 38,94 � �� � 1 58, 230 m m v 2g l cos 2 �v v0 1 m / s ������� 19,19 � m1 m � � Chọn B Câu 176 Mỗi lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng m mang điện tích q > dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g với biên độ góc max Khi lắc có li độ góc 0,5 max điện trường với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương thẳng đứng xuống có độ lớn E cho qE = mg Hỏi sau có điện trường dao động lắc thay đổi ? A giảm 25% B tăng 25% C tăng 75% D giảm 75% Hướng dẫn Wt W 0,5 max * Khi lắc có li độ góc qE g' g 2g Wt' W m * Lúc này, có điện trường tác dụng nên gia tốc trọng trường nên tăng gấp đôi tức tăng W 75%W thêm Do tăng thêm 75% � Chọn C CON LẮC ĐƠN TREO TRONG THANG MÁY Câu 177 Haỉ lắc đơn giống hệt nhau, treo vào trần hai thang máy A B đứng yên Vào thời điểm t = 0, kích thích đồng thời để hai lắc dao động điều hòa lúc thang máy B chuyển động nhanh dần lên với gia tốc m/s đến độ cao 20 m thang máy bắt đầu chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn m/s sau đến thời điểm t = t0 số dao động thực hai lắc Lấy g = 10 m/s2 Giá trị t0 gần giá trị sau A 8,5 s B 9,5 s C 10,3s D 7,6s Hướng dẫn * Chu kì dao động thang máy đứng yên, lên nhanh dần đều, thang máy lên chậm dần lần lượt: l l T l T T 2 ;T1 2 ;T2 2 g g a g a 1, 0,8 * Gọi t1 t2 thời gian chuyển động nhanh dần thời gian chuyển động chậm dần Theo t1 t t1 t � t1 t t1 1, t 0,8 T T1 T2 t1 2h 2.20 20 s a �������� t 4, 043 � t t1 t 8,515 s � Chọn A Câu 178 (50160BT) Một lắc đơn treo thang máy nơi có g = 10 m/s2 Khi thang máy đứng yên lắc dao động điều hịa với chu kì s Đúng lúc lắc qua VTCB cho thang máy chuyển động nhanh dần lên với gia tốc m/s Hỏi biên độ tăng hay giảm phần trăm? A giảm 8,7% B tăng 8,7% C giảm 11,8% D tăng 11,8% Hướng dẫn Lúc lắc qua VTCB (α = 0) thang máy bắt đầu chuyển động nhanh dần lên (lực quán tính hướng xuống nên nên P’ = P + ma hay g’ = g + a > g) khơng làm thay đổi tốc độ cực đại (v’ max = vmax) nên không làm thay đổi động cực đại, tức mg ' l ' mgl max max không làm thay đổi dao động � 2max max g g' g 10 0,913 0, 087 100 8, 7% � ga 10 Chọn A Câu 179 (50161BT) Một lắc đơn treo thang máy nơi có g = 10 m/s Kh thang máy đứng yên lắc dao động điều hịa với chu kì s Đúng lúc lắc qua VTCB cho thang máy chuyển động chậm dần lên với gia tốc m/s Hỏi biên độ tăng hay giảm phần trăm? A giảm 8,7% B tăng 8,7% C giảm 11,8% D tăng 11,8% Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ Lúc lắc qua VTCB (α = 0) thang máy bắt đầu chuyển động chậm dần lên (lực quán tính hướng lên nên P’ = P − m|a| hay g’ = g − |a| < g) không làm thay đổi tốc độ cực đại (v’ max = vmax) nên không làm thay đổi động cực đại, tức không làm thay đôi dao động: mg ' l ' mgl max max 2 � 2max max g g' g 10 1,118 0,118 100% 11,8% ga 10 � Chọn D Câu 180 Môt xe trượt từ đỉnh dốc xuống chân dốc Dốc nghiêng 30° so với phương ngang Biết hệ số ma sát xe mặt dốc 0,1 Lấy g = 10 m/s Một lắc đơn lý tưởng có độ dài dây treo 0,5 m treo xe Khối lượng xe lớn nhiều so với khối lượng lắc Từ vị trí cân lắc xe, kéo lắc ngược hướng với hướng chuyển động xe cho dây treo lắc hợp với phương thẳng đứng góc 30° thả nhẹ Trong trình dao động lắc (xe trượt dốc), tốc độ cực đại lắc so với xe có giá trị gần với giá trị sau đây? A 0,33 m/s B 0,21 m/s C 0, 12m/s D 1,2 m/s Hướng dẫn * Gia tốc xe: a g sin cos 4,134 m / s r r Con lắc chịu thêm lực quán tính F ma nên trọng lực hiệu uu r u r r dụng P ' P F Vị trí cân lệch so với vị trí cân cũ góc β (xem hình) P ' P F2 2PFcos Áp dung đinh lý hàm số cosin: P' P F2 2PF cos � g' P' g a 2ga cos 8, m / s m Áp dụng định lý hàm số cosin: � F P' a � sin sin / � 24,30 sin sin / g' 0 Biên độ góc: max 30 24,3 5, � v max 2g ' l cos max 2.8, 7.0,5 cos 5, �0, 21 m / s � Chọn B Câu 181 Môt lắc đơn treo trần ô tô chuyển động thẳng mặt phẳng ngang, xem bất ngờ hãm lại đột ngột Chọn gốc thời gian lúc xe bị hãm, chiều dương chiều chuyển động xe Biết sau lắc dao động điều hịa với phương trình li độ góc 0 A max cos t B Chọn phương án C / D / Hướng dẫn * Khi xem hãm chuyển động chậm dần � Véc tơ gia tốc hướng theo chiều âm � Lực quán tính hướng theo chiều dương � Vị trí cân Om Oc trở thành vị trí biên âm max cos t � Chọn B CON LẮC ĐƠN RƠI Câu 182 Môt lắc đơn có chiều dài m, treo vào buồng thang máy đứng yên Vị trí cân ban đầu B Kéo lệch lắc vị trí A cho lắc tạo với phương thẳng đứng góc 3° Rồi thả cho lắc dao động không vận tốc đầu Đúng lúc lắc lần đến B thang máy rơi tự Lấy g = 10 m/s Thời gian từ lúc thả vật đến thời điểm mà dây treo lắc hợp với phương thẳng đứng góc 90° gần A 9,56 s B 14,73 s C 9,98 s D 12,94 s Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ T 2 l 2 1, 9869 s g 10 Chu kì dao động lắc đơn: Để tìm tốc độ vật lần đên B, ta áp dụng định luật báo toàn lượng: mv Wd max Wt max � mgl cos max � v 2gl cos max Sau thang máy rơi tự do, lắc trạng thái không trọng lượng, tức hệ quy chiếu gắn với thang máy lực căng sợi dây nên lắc chuyển động tròn với vận tốc v Khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 90°, lúc chuyển động trịn qt góc / , quãng đường S l tương ứng S t v Thời gian để quãng đường là: �t l 2gl cos max 1. / 2.10.1 cos 30 �9, 49 s Tổng thời gian tính từ lúc thả vật: 9,49 + T/4 ~ 9,98 s � Chọn C Câu 183 Môt lắc đơn, dây treo có chiều dài m, treo điểm I, vật nặng treo phía Kích thích để vật dao động với biên độ góc 60° mặt phẳng thẳng đứng qua I Khi vật qua vị trí cân bằng, dây treo vướng vào đinh I’ điểm I theo phương thẳng đứng Để sau vướng đinh vật quay trịn quanh I’ chiều dài nhỏ II’ A 0,4 m B 0,2 m C 0,6 m D 0,8 m Hướng dẫn mv2 �� mg T mg mv mg IO II ' I' B * Xét điểm B: Chọn mốc O, bảo toàn nên: mv WA WB � mgIO cos mgBO � mgIO cos � IO II ' mg IO II ' �II ' 0,8IO Chọn D GIA TỐC TOÀN PHẦN CON LẮC ĐƠN Câu 184 Mơt lắc đơn có khối lượng vật nặng m, sợi dây mảnh nơi có gia tốc trọng trường g Từ vị trí cân kéo vật cho dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 45° thả nhẹ Bỏ qua lực cản Khi độ lớn gia tốc lắc có giá trị nhỏ B g / A A C g / Hướng dẫn D P � a tt t g sin r r r � � m a a tt a ht � v2 � a ht 2g cos cos max 2g cos g � l � a a 2tt a ht2 g sin cos 2 g 3cos 4E5F2 cos 3| F E55F | E555 a x b x c Ta nhận thấy: a x cos b / 2a 2 / a g � Khi Chọn B Câu 185 Một lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 100 g, sợi dây mành Từ vị trí cân kéo vật cho dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 60° thả nhẹ Lấy g = 10m/s 2, bỏ qua lực cán Khi độ lớn gia tốc lắc có giá trị nhỏ lực căng sợi dây có độ lớn A 1,5N B 0,5N C 1,0N D 2,0N Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ P � a tt t g sin r r r � � m a a tt a ht � v2 � a ht 2g cos cos max 2g cos g � l � a a 2tt a ht2 g sin cos 2 g 3cos 4 2 | cos | F E55F | E555 a x b x c Ta nhận thấy: a x cos b / 2a / Khi R mg cos cos max N � Chọn C Câu 186 Một lắc đơn có khối lượng vật nặng m, sợi dây mảnh, với biên độ góc 0,1 rad, nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Khi vật có li độ dài cm có vận tốc 20cm/s Độ lớn gia tốc vật qua li độ cm là: A 0,075 m/s2 B 0,506 m/s2 C 0,5 m/s2 D 0,07 m/s2 Hướng dẫn A s2 v2 � l 0,12 0, 08 2 �a a a tt �a ht g 0, 2 l � l 1, m 10 2 2 A s �v � �s� � � � � � g � l �l � � �l � � � � � � 409 0, 506 m / s � 40 Chọn B CON LẮC ĐƠN ĐỨT DÂY Câu 187 Mộtcon lắc đơn có chiều dài 0,4 m treo vào trần nhà cách mặt sàn nằm ngang 3,6 m Con lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc 0,1 rad, nơi có gia tốc trọng trường 10 m/s2 Khi vật nặng lắc qua vị trí thấp (điểm O) dây bị đứt Trên sàn có xe lăn chuyển động với vận tốc 2,8 m/s hướng phía vật rơi Lúc dây đứt xe vị trí B hình vẽ Bỏ qua ma sát, muốn vật rơi trúng vào xe AB bao nhiêu? A 2,08 m B 2,40 m C 2,55 m D 2,10 m v A * Khi dây đứt: * Khi chạm xe: g l max l Hướng dẫn �x v0 t 0, t � 0, m / s � � y gt 5t � � y C 3, 0, 3, 2m � 3, 5t C2 � t c 0, s � AB AC CB v t C v1 t C 2, m � Chọn B Câu 188 Một lắc đơn gồm cầu nhỏ nặng m = 0,2 kg sợi dây nhẹ khơng dãn có chiều dài (m) Từ vị trí cân cầu truyền cho động W0 để dao động mặt phẳng thẳng đứng Bỏ qua ma sát lấy gia tốc trọng trường 10 (m/s2) Khi cầu lên đến điểm B ứng với li độ góc 30° (điểm B cách mặt đất 1,8 m) dây bị tuột Trong mặt phẳng dao động từ điểm B căng sợi dây nghiêng với mặt đất góc 30° cầu rơi qua trung điểm sợi dây Tìm W A 1,628 J B 1,827 J C 0,6 D 1,168 J Hướng dẫn * Gọi vB tốc độ vật dây tuột phương trình chuyển độ vật sau � x v B cos t � � �y v B sin gt � �x 0,9 � vB m / s � �y 0,9 � W0 mv B2 mgl cos 1,168 J Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ TRÁ HÌNH ĐỒNG HỒ NHANH CHẬM * Bài tốn đồng hồ nhanh chậm xác suất có mặt đề thi gần Tuy nhiên, ban đề muốn họ dạng trá hình *Gọi T T’ chu kì dao động lắc đơn đồng hồ chạy đồng hồ chạy sai số dao động thực n t t n' T T' khoáng thời gian Δt lầ lượt Câu 189 Hai lắc đơn giống hệt dài m, lắc A dao động Trái Đất lắc B dao động Mặt Trăng Cho biết gia tôc rơi tự Mặt Trăng 0,16 gia tốc rơi tự Trái Đất 0,16 m / s Giả sử hai lắc kích thích dao động điều hịa thời điểm sau thời gian Trái Đất quay vòng, lắc A dao động nhiều lắc B dao động toàn phần? A 26890 B 25860 C 25920 D 25940 Hướng dẫn T 2 l l s ; T 2 5 s g g' * Chu kỳ lắc: t t �1 � n n n ' 86400 � � 25920 � T T' �2 � Chọn C Câu 190 Hai lắc đơn giống hệt nhau, treo vào trần hai thang máy A B đứng yên Vào thời điểm t = 0, kích thích đồng thời để hai lắc dao động điều hòa lúc thang máy B chuyển động nhanh dần lên với gia tốc m/s đến độ cao 24 m thang máy bắt đầu chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn m/s sau đến thời điểm t = t số dao động thực hai lắc Lấy g = 10 m/s2 Giá trị t0 gần giá trị sau A 7,4 s B 8,0 s C 5,3 s D 6,6 s Hướng dẫn * Chu ki dao động thang máy đứng yên, lên nhanh dần đều, thang máy lên chậm T 2 l l T l T ;T1 2 ;T2 2 g ga g a 1,3 0, dần lần lượt: Gọi t1 t2 thời gian chuyển động nhanh dần thời gian chuyển động t1 t t1 t � t1 t t1 1,3 t 0, T1 T2 chậm dần Theo ra: T t1 2h 2,24 4(s) a ������� � t 3, 43 s � t t1 t 7, 43 s � Chọn A Câu 191 Hai lắc đơn giống hệt nhau, lắc A dao động độ cao 9,6 km so với Mặt Đất lắ B dao động độ sâu 0,64km so với Mặt Đất Biết lắc dao động Mặt Đất chu kỳ dao động điều hịa 2s Xem chiều dài khơng đổi Biết bán kính Trái Đất R = 6400 km Giả sử hai lắc kích thích dao động điều hịa thời điểm sau thời gian Mặt Trăng quay vòng (655,68h), lắc B dao động nhiều lắc A dao động toàn phần? A 1709 B 1782 C 2592 D 1940 Hướng dẫn � GM �T g h R2 �h � Th 2,003 gh R �T R h � � GM � T g z z R2 � 1 � R Z 2, 001 �T GM gz 2R R Z � R3 * Chu kỳ lắc: � � n n n ' t t � � 655, 68.3600 � � 1709 � T T' �2, 0001 2, 003 � Chọn A CHỨNG MINH HỆ DẠO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Câu 192 (150113BT)Mơt ván đồng chất có khối lượng m đặt nằm ngang hai ống trụ giống nhau, quay ngược chiều Khoảng cách đường tiếp xúc A B với AB = 40 cm Giả sử khối tâm lệch khỏi trung diêm AB đoạn nhỏ x Hệ số ma sát ván ống trụ 0,2 Tần số góc dao động ván Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ A rad/s B rad/s C rad/s Hướng dẫn D rad/s P � P AB x � �P1 P2 P �1 2AB �� � �P2 AB x P1 AB x �P P AB x �2 2AB � F k P1 P2 kP kmg x x � AB AB k m kg rad / s � AB Chọn A Câu 193 (150114BT) Một hình vng cạnh a đặt khơng khí, bốn đinh đặt bốn điện tích điểm dương bầng q Tại tâm O hỉnh vng đặt điện tích điểm q > có khối lượng m Kéo q lệch khỏi O đoạn x nhỏ theo phương đường chéo bng nhẹ dao động điều hịa Gọi k0 số lực Cu−lơng Tìm tần số góc 2k qq k qq 3k qq 5k qq o 3 ma ma ma ma A B C D Hướng dẫn F F1 F2 F3 k qq F� a � � k qq0 � 1 2x / a � 2 3/ 2 a � x / a 1 x / a x / a � � � � � x2 � � x�� x� x� 1,5 � � � � �� � � a � � a�� a� a� � � k qq 2k qq x F � 2 x a E55555 a a F k � Vật dao động điều hịa với tần số góc: k m 2k qq � ma Chọn A Câu 194 Trên mặt phẳng ngang có hai lị xo nhẹ độ cứng k, chiều dài tự nhiên l Một đầu lò xo cố định A, B trục lò xo trùng với đường qua A B Đầu tự lại lò xo khoảng A, B cách l Đặt vật nhở khối lượng m hai lò xo, đẩy vật để nén lò xo gắn với A đoạn buông nhẹ Bỏ qua ma sát lực cản mơi trường Chu kì dao động m là? m m m m T 2,5 T 2 T 2 T 5 k k k k A B C D Hướng dẫn Hiện tượng xảy sau: T m 2 ; 4 k ; * Vât dao đơng điều hịa từ M đến O1 thời gian OO m k t O1O ; v A 0, 2l v0 k m * Tiếp theo vật chuyển động thẳng với vận tốc từ O1 đến O2 thời gian t MO1 * Tiếp đến vật dao động điều hòa từ O2 đến N thời gian * Tiếp theo vật dao động điều hòa từ N đến O2 mát thời gian t 02N T m 2 4 k t NO T m 2 4 k , OO m k t O1O2 0, 2l v0 k m * Tiếp đến vật chuyển động thẳng với vận tốc từ O2 đến O1 thời gian T m t 01M 2 ; 4 k ; * Tiếp theo vật dao động điều hòa từ O1 đên M thời gian v A * Và đủ chu kì: Th T m m 2t O1O 2 2.5 � k k Chon D Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ k i 1, 08 27 k i3 1, 28 32 → Tổng vân sáng đơn sắc: (27 − 1) + (32 − 1) = 57 → Chọn A Câu 39 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young Nguồn sáng gồm hai xạ λ1 = 0,54 µm λ2 < λ1 Xét đoạn AB màn, người ta quan sát thấy có 21 vân sáng loại, có vân sáng màu với vân sáng trung tâm, vân sáng A B) Giá trị λ2 là: A 0,40 µm B 0,48 µm C 0,45 µm D 0,42 µm Hướng dẫn 1 a � a b 1 21 � a b 11 b Xét tỉ số: 1 27 � 27 20 47 � 20 0, 40m * Nếu Vơ lý 1 � 17 � 0, 48m * Nếu Vô lý 1 � 16 � 0, 42m * Nếu Vô lý � Chọn C Câu 40 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young Nguồn sáng gơm hai xạ λ1 = 0,63 µm và λ2 < λ1 Xét đoạn AB màn, người ta quan sát thấy có 61 vân sáng loại, có vân sáng màu với vân sáng trung tâm, vân sáng A B) Giá trị λ2 là: A 0,49 µm B 0, 50 µm C 0,56 µm D 0,60 µm Hướng dẫn 1 a � a b 1 61 � a b 16 b Xét tỉ số: x k i2 k 3i3 � 1 � 16 � 2 0, 49m Thỏa mãn 1 63 � 63 50 113 � 50 0,5 * Nếu Vơ lý 1 � 17 � 0,56 m 2 * Nếu Vơ lý 1 21 � 21 20 41 � 20 0, 6m * Nều Vơ lý � Chọn A Câu 43 Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng với thông số a = 0,2 mm, D = m với nguồn S phát ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,56 µm λ3 = 0,72 µm Trên khoảng rộng L = 360 mm (vân trung tâm giữa) có vạch tối? A B C D Hướng dẫn �k1 i 0,56 63 �k i 0, 45 L L �2 � i � 63i1 126 mm � � n 0, i � � � k i 0,56 35 2 �3 � �k i 0, 72 46 � 0,93 �n �1,93 � vân tối � Chọn C * Nếu Câu 42 (530148BT) Trong thí nghiệm Y−âng giao thoa ánh sáng với thông số a = 0,2 mm, D = m với nguồn S phát ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,56 µm λ3 = 0,64 µm Trên khoảng rộng L = 360 mm (vân trung tâm giữa) có vị trí có ba vân sáng trùng nhau? A B C D 3. Hướng dẫn �k1 i 0,56 56 �k i 0, 40 L 360 �2 � i � 56i1 112 mm � 3, 21 � i � 112 �k1 i 0,56 35 � �k i1 0, 64 40 76 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHĨ � Có khoảng vân trùng � Có vân sáng trùng � Chọn D Câu 43 (530149BT) Trong thí nghiệm Y−âng giao thoa ánh sáng với thông số a = 1,2 mm, D = m với nguồn S phát ba ánh sáng đon sắc: λ1 = 0,63 µm, λ2 λ3 ta (một hai bước sóng chưa biết thuộc khoảng từ 0,38 µm đến 0,44 µm) Biết vạch tối gần vân trung tâm vị trí vân tối thứ 18 λ2 vân tối thứ 13 λ3 Chọn phương án A λ2 + λ3 = 0,9936 µm B λ2 + λ3 = 0,9836 µm C λ1 + λ3 = 0,8936 µm C λ1 + λ3 = 0,8936 µm Hướng dẫn D D D x m 0,5 18 0,5 13 0, a a a Vân tối trùng: � 11, 06 m 12, 77 � 0,38 0,44 0, 036 m 0,5 ����� �� � � m 12 � 0, 414 m �� � � 1, 4 0,5796 m � � Chọn A Câu 44 (530150BT) Trong thí nghiệm Y−âng giao thoa ánh sáng với thông số a = 1,2 mm, D = m với nguồn S phát ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,63 µm, λ2 λ3 (một hai bước sóng chưa biết thuộc khoảng từ 0,38 µm đến 0,44 µm) Biết vạch tối gần vân trung tâm vị trí vân tối thứ 18 λ2 vân tối thứ 13 λ3 Hỏi khoảng hai vân màu gần xuất bao nhiêu? A 48,3 mm B 2,1 mm C 1,932 mm D 1,38 mm Hướng dẫn D D D x m 0,5 18 0,5 13 0,5 a a a Vân tối trùng: � 11, 06 m 12, 77 � 0,38 � �0,44 0, 036 m 0,5 ����� �� � � m 12 � 0, 414 m �� � � 1, 4 0,5796 m � D 0, 414.10 6.4 1,38 mm � a 1, 2.103 Khoảng vân nhỏ nhất: Chọn D Câu 45.(530151BT)Trong thí nghiệm Y−âng giao thoa ánh sáng với neuôn S phát ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,56 µm λ3 = 0,72 µm Trên màn, khoảng hai vân tối liên tiếp, số vạch sáng quan sát A 124 B 61 C 143 D 123 Hướng dẫn Hai vân tối liên tiếp, có k1 khoảng vân λ1, có k2 khoảng vân λ2 có k3 khoảng vân λ3: k1i1 = k2i2 = k3i3 hay 5k1 = 7k2 = 91 BSCNN(63;77;81) = 6237 → k1 = 99; k2 = 81; k3 = 77 → Nếu khơng quan tâm đến vân trùng tổng số vân sáng hệ 99 + 81 +77 = 257 BSCNN(63;77) = 693 nên số vân trùng λ1 λ2 6237/693 = 9; BSCNN(63;81) = 567 nên số vân trùng λ1 λ3 6237/567 = 11; BSCNN(77;81) = 6237 nên số vân trùng λ2 λ3 6237/6237 = 1; → Tổng số vân trùng cặp +11 + 1= 21 Vì hai vạch tối trùng liên tiếp có vạch sáng trùng nên tổng số vân sáng quan sát là: 257 − 21 + = 237 → Chọn A Câu 47 Trong thi nghiệm Y−âng giao thoa ánh sáng với nguôn S phát ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,42 µm, λ2 = 0,54 µm λ3 = 0,588 µm Trên khoảng hai vân tối liên tiế, số vạch sáng quan sát A 157 B 141 C 142 D 140 Hướng dẫn i2 77 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ Hai vân tối liên tiếp, có k1 khoảng vân λ1, có k2 khoảng vân λ2 có k3 khoảng vân λ3 k1i1 = k2i2 = k3i3 hay 35k1 = 45k2 = 49k3 → BSCNN(35;45;49) = 2205 → k1 = 63; k2 = 49; k3 = 45 → Nếu không quan tâm đến vân trùng tổng số vân sáng hệ 63 + 49 + 45 = 157 BSCNN(35;45) = 315 nên số vân trùng λ1 λ2 2205/315 = 7; BSCNN(35;49) = 245 nên số vân trùng λ1 λ3 2205/245 = 9; BSCNN(45;49) = 2205 nên số vân trùng λ2 λ3 2205/2205 = 1; � Tổng số vân trùng cặp + + = 17 Vì hai vạch tối trùng liên tiếp có vạch sáng trùng nên tống số vân sáng quan sát là: 157 − 17 + = 142 → Chọn B Câu 48 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảngcách hai khe sáng mm, khoảng cách tít mặt phẳng chửa hai khe đến quan sát m Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đon sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 λ2 = λ1 + 0,16 µm Khoảng cách gần hai vân sáng màu với vân trung tâm 3,84 mm Xác định λ1 A 0,64 µm B 0,45 µm C 0,72 µm D 0,48 µm Hướng dẫn i i 0,32 mm 0, 76 �i1 ;i �1,52 mm Từ λ2 = λ1 + 0,16 µm suy 3,84 k1i1 k 2i Vị trí gần nhất: � 3,84 0,76�i1 �1,56 i1 ����� � 2,5 �k1 �5,1 � k1 3; 4;5 � k1 � �� 3,84 0,76�i2 �1,52 � i2 ����� � 2,5 �k �5,1 � k 3; 4;5 � k2 � Vì k1 k2 hai số nguyên tố k2 > k2 nên k2 = Với k2 = i2 = 1,28mm i1 = 0,96 mm suy k1 = λ1 = 0,48 µm Với k2 = i2 = 0,96 mm i1 = 0,64 mm suy k1 = � Loại Câu 49 (530155BTVTrong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảngcách hai khe sáng mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,44 µm λ2 Trong khoảng rộng L = 5,72 mm quan sát 46 vạch sáng vạch tối (biết hai vạch tối nằm khoảng L) A 0,64 µm B 0,45 µm C 0,52 µm D 0,48 µm Hướng dẫn D 0, 44.106.1 L i1 0, 22 mm � N1 26 a 2.103 i1 Khoảng vân: Giữa vân tối trùng có vân sáng trùng nên tổng số vân sáng hai hệ: N1 + N2 = 46 + = 48 → N2 = 22 → i2 = L/N2 = 0,26 mm / D = 0,52 µm → Chọn C → λ2 = Câu 50 (530156BT)Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe sáng mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,48 µm λ2 Trong khoảng rộng L = 5,04 mm quan sát 33 vạch sáng vạch tối (biết hai vạch tối nằm khoảng L) Tính λ2 A 0,64 µm B 0,45 µm C 0,672 µm D 0,48 µm Hướng dẫn 6 D 0, 48.10 L i1 0, 24 mm � N1 21 a i1 2.10 3 Khoảng vân: Giữa vân tối trùng có ba vân sáng trùng nên tổng số vân hai hệ: N1 + N2 = 33 + = 36 → N2 = 15 → 12 = L/N2 / D = 0,336 mm → = 0,52 gm → Chọn C Câu 51 (530157BT)Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,63 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 45 vạch sáng, có vạch màu với vạch sáng trung tâm Biết hai vạch nằm khoảng L tổng số vạch màu λ2 nhiều tổng số vạch màu λ1 Tính µm A 0,42 µn B 0,45 µm C 0,672 µm D 0,48 µm Hướng dẫn Gọi N1 N2 tổng số vân sáng hệ λ1 λ2 đoạn L: �N1 N 45 �N1 21 �� � 201 15 � 0, 45 m � �N1 N 10 �N 29 � Chọn B Câu 52 (530157BT)Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,45 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 36 vạch sáng, có vạch 78 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ màu với vạch sáng trung tâm Biết hai vạch nằm khoảng L tổng số vạch màu λ2 nhiều tổng số vạch màu λ1 10 Tính µm A 0,64 µn B 0,54µm C 0,75 µm D 0,48 µm Hướng dẫn Gọi N1 N2 tổng số vân sáng hệ λ1 λ2 đoạn L: �N1 N 36 �N1 26 �� � 251 15 � 0, 75 m � �N1 N 10 �N 16 � Chọn C Câu 53 (530159BT)Trong thi nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng kiến có bước sóng λ1 = 0,63 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 44 vạch sáng vạch tối Biết hai vạch tối nằm ngồi khoảng L tổng số vạch màu 32 nhiều tổng so vạch màu λ1 Tính λ2 A 0,42 µm B 0,45 µm C 0,672 µm D 0,48µm Hướng dẫn Giữa vạch tối trùng có vạch sáng trùng Gọi N1 N2 tổng số vân sáng λ1 λ2 đoạn L: �N1 N 44 �N1 20 �� � 201 28 � 0, 45 m � � �N N1` �N 28 Chọn B Câu 54 (53060BTV) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiêu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,45 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 35 vạch sáng vạch tối Biết hai vạch tối nằm khoảng L tổng số vạch màu λ1 nhiều tổng số vạch màu λ2 10 Tính λ2 A 0,64 µm B 0,54 µm C 0,75 µm D 0,48 µm Hướng dẫn Giữa vạch tối trùng có vạch sáng trùng Gọi N1 N2 tổng số vân sáng hệ λ1 λ2 đoạn L: �N1 N 35 �N1 25 �� � 25 15 � 0, 75 m � � �N1 N 10 �N 15 Chọn C HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN Câu 55 Chiếu xạ có bước sóng 0,533 (µm) lên kim loại có cơng 3.10 −19 J Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện cho chúng bay vào từ trường theo theo hướng vng góc với phương đường cảm ứng từ Biết bán kính cực đại quỹ đạo electron 22,75 mm Tìm độ lớn cảm ứng từ B từ trường Bỏ qua tương tác electron A 10−3(T) B 2.10−4(T) C 2.10−3(T) D 10−4(T) Hướng dẫn Chùm hẹp electron quang điện có tốc độ v0 hướng vào từ trường có cảm ứng từ B theo hướng vng góc với từ e rB mv02 e v0 B � v0 r m trường lực Lorenx đóng vai trị lực hướng tâm làm cho hạt chuyển động tròn đều: mv02 hc �hc � 4 A � v0 � A �� B 10 T � m � � Mà: Chọn D Câu 56 Mỏt nguồn sáng điêm có công suất 1000 W, phát ánh sáng đơn sắc có buớc sóng 0,56 µm tịa theo hướng Trên mặt cầu có tâm vị trí nguồn sáng, có bán kính R, số photon chuyển qua diện tích m2 thời gian 1s n Trên mặt cầu đồng tâm có bán kính R = 50 m, số photon chuyển qua diện tích m thời gian 2,25n Bỏ qua hấp thụ ánh sáng khí Tính n A 106 B 1,5.1021 C 3.1021 D 2.1016 Hướng dẫn * Phương pháp: Nếu nguồn sáng phát từ O với công suất P (số phô tôn phát giây N P / P / hc ) phân bố theo hướng số phơtơn đập vào diện tích S đặt cách O khoảng R là: n N P PS S S�R hc 4R 4hc n 4R � P S R � hc n � � PS 1000.0,56.106.2 P S 1 PS hc .19,875.1026 � R 50 R � 50 ������� � n 2.106 � hc 2, 25n hc n Áp dụng: � � Chọn D 79 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ Câu 57 (620163BT) Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến thiên thạch người ta dùng tia laze phát xung ánh sáng có bước sóng 0,55 µm, chiếu phía thiên thạch Thời gian kéo dài xung công suất chùm laze 100000 MW Biết tốc độ ánh sáng chân không số Plăng c = 3.10 m/s h = 6,625.10−34J.S Số phơtơn chứa xung 2,77.1022 hạt Tính A µs B 0,01 µs C 0,1 µs D 0,15 µs Hướng dẫn W0 Pt tP Nhc 2, 27.10 22.19,875.10 26 �t 107 � hc P 1011.0,55.10 6 Chọn C Câu 58 (620164BT) Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trắng người ta dùng tia laze phát xung ánh sáng có bước sóng λ, chiếu phía Mặt Trẳng Thời gian kéo dài xung 10−7s công suất chùm laze 100000 MW Biết tốc độ ánh sáng chân không số Plăng c = 3.10 m/s h = 6,625.10−34J.s Số phôtôn chứa xung 2,6.1022 hạt Tính λ A 0,58 µm B 0,52 µm C 0,62 µm D 0,48 µm Hướng dẫn W Pt Nhc 2, 6.10 22.19,875.10 26 N � 5, 2.107 m � Pt 1011107 Chọn B N Câu 59 Ánh sáng đơn sác bước sóng chân khơng 694nm truyền từ khơng khí vào nước lượng photon ánh sáng nước Biết chiết suất nước 4/3, tốc độ ánh sáng chân không 3.108 m/s, số Plang h = 6,625.10 −34Js Lấy 1eV = 1,6.10−19J Tính A 1,79 eV B 2,39 eV C 1,34 eV D 2,86 eV Hướng dẫn Năng lượng photon không thay đổi truyền qua môi trường: hc 19.875.10 26 1eV hf 1, 79 eV � 9 694.10 1, 6.10 19 J Chọn A cos 0 t Câu 60 Chiếu vào kim loại xedi có cơng 1,89 eV, chùm xạ điện từ mô tả biểu thức x = a(l + cos t) , a số = 6.1014 rad/s (B0 = 3,6.1015 rad/s Tìm vận tốc cực đại electron quang điện Biết lượng photon bị hấp thụ phần tạo cơng phần cịn lại tạo động cho quang electron A 6,23.105 m/s B 4,12.105 m/s C 2,5.105 m/s D 5,56.105 m/s Hướng dẫn a a s a cos 0 t cos 0 t cos 0 t 2 Biến đổi � Tần số lớn max 0 tạo vận tốc lớn hmax �hmax � A mv 2max � v max A � 5,56.105 m / s 2 m� � � � Chọn D � hf THUYẾT Bo, NGUYÊN TỬ HIDRO Câu 61 (620162BT)Theo mẫu Bo nguyên tử hiđrô, lực tương tác tĩnh điện êlectron hạt nhân êlectron chuyển động quỹ đạo dừng K F electron chuyển động quỹ đạo dừng M, lực F F 16F 4F 81 81 A B C D Hướng dẫn FCL k e2 e2 F' �n � �1 � k � � � � � � rn n r0 F �n ' � �3 � 81 Chọn A Câu 62 (620165BT) Theo mẫu nguyên tử B0, nguyên tử hiđrô, chuyển động electron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ dài êlectron quỹ đạo L tốc độ dài êlectron quỹ đạo O A B C 2,5 D Hướng dẫn vnL n O � n nL Áp dụng: N0 Chọn C Câu 63 (620l66BT) Theo mẫu nguyên tu B0, nguyên tu hiđrô chuyển động củaelectron quanh hạt nhàn chuyên động tròn Tỉ số tốc độ góc electron quỹ đạo K tốc độ góc electron quỹ đạo O A 64 B 125 C 27 D 25 80 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ Hướng dẫn * Khi electron chuyển động quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Culong đóng vai trị lực hướng tâm FCL Fht � ke mv 2n ke2 rn n r0 � mv 2n mrn2 2n ���� n rn rn rn n k 9.10 Nm C ) � 2 n 2 ke mr02 �n � �1 � � � � � �n � �5 � n1 (Với Câu 64 (620167BT)Thco mẫu nguyên tử B0, nguyên tử hiđrô, chuyển động electron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ góc electron quỹ đạo K tốc độ góc electron quỹ đạo P A 64 B 216 C 36 D 25 Hướng dẫn * Khi electron chuyển động từ quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Culong đóng vai trị lực hướng tâm: FCL Fht � ke mv 2n ke rn n r0 � mv 2n mrn2 2n ���� n rn rn rn n k 9.109 Nm C ) � n 2 ke mr02 �n � �1 � � � � � �n � �6 � n1 (Với Câu 65 (620168BT)Theo mẫu nguyên tử B0, nguyên từ hiđrô, chuyển động êlectron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ dài êlectron quỹ đạo M tốc độ dài êlectron quỹ đạo O A B 5/3 C 2,5 D Hướng dẫn vM n O � v nM Áp dụng: Chọn B Câu 66 (620169BT) Ở trạng thái electron nguyên tử Hidrô chuyển động quỹ đạo K có bán kính r = 5,3.10−11 (m) Cường độ dòng điện chuyển động quỹ đạo K M gây I1 I2 Chọn phương án A I1 = 16I2 B I1 = 3I2 C I1 = 27I2 D I1 = 9I2 Hướng dẫn FCL Fht � e ke mv �v e r2 e e k mr 1,5 3 I �r � �n � �1 � e2 k � �1 � � � � � T 2 2 mr I1 �r2 � �n � �2 � � Chọn C Câu 68 Năng lượng trạng thái dừng nguyên tử hidro tính theo cơng thức E n = − 13,6/n2 (eV) với n = 1, 2, 3, Một đám khí hidro trạng thái kích thích lên trạng thái dừng mà động lượng electron giảm lần Bước sóng nhỏ xạ mà đám khí phát A 103 nm B 203 nm C 422 nm D 230 nm Hướng dẫn I Lực hút Culong đóng vai trò lực hướng tâm: ke mv 2n rn n r0 ke ���� rn rn rn n r0 � Động electron giảm lần � n hc 19,875.1026 1� � E E1 13.6.1, 6.10 19 � 10 �� 103 m � � * Từ Câu 69 Theo mẫu nguyên tử Bo nguyên tử hiđrô, mức lượng E n nguyên tử hidro xác định En E0 n r n2r n số nguyên dương, E0 lượng ứng với trạng thái bản) bán kính quỹ đạo dừng electron quỹ đạo n , 0 r0 0,56.1010 n r n với Biết tương tác tĩnh điện giũa hạt nhân electron tỉ lệ với Gọi v tốc độ electron quỹ đạo K Khi nhảy lên quỹ đọa M, electron có tốc độ bằng: v v v A 3v B C D Hướng dẫn Cách 1: Lực hút Culong đóng vai trò lực hướng tâm: ke mv 2n rn n r0 ke ���� r n rn2 rn n r0 81 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ � n tẳng lần v giảm lần � Chọn B Cách 2: Năng lượng trạng thái dừng bẳng tổng động năng: E0 mv02 2� � � E �� � n rn n m� r0 � n tăng lần v giảm lần � Chọn B r 5,3.1011.n Câu 70 Bán kính quỹ đạo dừng electron nguyên tử hidro tính theo cơng thức n (m) Thời gian sống nguyên tử hidro trạng thái kích thích thứ hai 10 −8 s số vịng quay mà electron thực thời gian gần với giá trị sau đây? A 1,65.107 B 2,45.106 C 8,2.106 D 3,2.105 Hướng dẫn FCH Fht � �f ke �v e r2 1, 6.1019 2 k v � e mr r k e k �f mr 2 mr 9.109 2, 43.1014 � n ft 2, 43.106 9,1.1031.5,3.10 23.36 � Chọn B E 13, / n eV Câu 71 Năng lượng trạng thái dừng nguyen tử hidro tính theo cơng thức n với n = 1,2,3 Một đàm khí hidro trạng thái kích thích sau phát tối đa vạch quang phổ có tần số f < f2 < f3 < f4 < f5 < f6 Tần số f3 ứng với dịch chuyển electron từ quỹ đạo A N quỹ đạo M B L quỹ đạo K C N quỹ đạo L D L quỹ đạo L Hướng dẫn n n 1 6�n 4 * Từ * Từ sơ đồ mức lượng ta thấy: �hf E E1 �hf E E �5 � hf E E �4 � � hf E E �3 �hf E3 E � �hf1 E E3 Chọn C Câu 72 Mơt laze có công suất 12 W để làm dao mổ Tia laze chiếu vào chỗ mô làm nước phần mô bốc mô bị cắt Biết rằng, nhiệt độ thể 37°C, nhiệt dung riêng nước c = 4,186 kJ/kg.độ, nhiệt hóa nước L = 2260 kJ/kg, khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3 Thể tích nước bốc khoảng thời gian 1s A 4,557 mm3 B 7,455 mm3 C 4,755 mm3 D 5,745 mm3 Hướng dẫn Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa 1mm3 từ 370 C lên đến điểm hóa Q1 mc R C t 10 6.4,186.103 100 37 0, 263718 J Sau đó, nhiệt lượng cần cung cấp để chuyển 1mm3 nước từ thể lỏng sang thể hơi: Q2 = m.L = 10-6 2260.103 = 2,26 J Nhiệt lượng tổng cộng để chuyển toàn 2mm3 nước từ thể lỏng sang thể là: Q = Q1 + Q2 = 2,523718 J Với công suất 12 W, 1s nước nhận nhiệt lượng từ tia laze: QL = P.t = 12.1 = 12 J Q 12 n L 4, 755 mm � Q 2,523718 Thể tích nước bốc s là: Chọn C Câu 73 (620159BT) Một laze có cơng suất W làm bốc lượng nước 30°C Biết nhiệt dung riêng nước c = 4,18 kJ/kg.độ, nhiệt hóa nước L = 2260kJ/kg, khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3 Thể tích nước bốc khoảng thời gian s là? A 3,9 mm3 B 3,1 mm3 C 8,4 mm3 D 5,6 mm3 Hướng dẫn Khối lượng lmm3nước: m = VD = 10-9.1000 = 10-6kg Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa 1mm3 nước từ 30°C lên điểm hóa hơi: mc Tc t Q2 = = 10-16 4,18.103.(100 - 30) = 0,2926 J Sau đó, nhiệt lượng cần cung cấp để chuyển 1mm3 nước từ thể lỏng sang hơi: 82 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ Q = m.L = 10-6 2260.103 = 2,26 J Nhiệt lượng tổng cộng để chuyển toàn 1mm3 nước từ thể lỏng sang thể là: Q = Q1 + Q2 = 2,5526 J Với công suất W, 1s nước nhận nhiệt lượng từ tia laze: Q' = P.t = 8.1 = J Q n L 3,13 mm3 � Q 2,5526 Thể tích nước bốc s là: Chọn B Câu 374 Chiếu vào chất phát quang chùm xạ điện từ đơn sắc có bước sóng 300 nm phát hai loại ánh sáng đơn sắc màu tím có bước sóng 400 nm màu cam có bước sóng 600 nm Biết số photon phát 60% số photon chiếu vào lượng chùm sáng phát 40% lượng chùm sáng chiếu vào Tỉ số số photon màu tím so photon màu cam là A B C 0,5 D 0,225 Hướng dẫn �N1 N 0, 6N �N1 0, 4N � � hc hc � � � hc �N 0, 2N �N1 N 0, 5N � * Từ Chọn A Câu 75 Chiếu vào chất phát quang chùm xạ điện từ đơn sắc có bước sóng λ1 phát hai loại ánh sáng đơn sắc màu tím có bước sóng 1,257, màu cam có bước sóng 2λ Biết số photon phát 75% số photon chiếu vào lượng chùm sáng phát 52,5% lượng chùm sáng chiếu vào Tỉ số số photon màu tím so photon màu cam A B C 0,5 D 0,25 Hướng dẫn �N1 N 0, 75N �N1 0,5N � � hc hc � � � hc N N 0,525N �N 0, 25N �1 * Từ � Chọn A Câu 76 Một ống phóng tia catot để tạo tia X mà hiệu điện anot catot thay đổi Xem tốc độ ban đầu cực đại electron phát từ catot không đồi Lần lượt cho U 20 kV, 25 kV bước sóng ngắn ống phát λ1= 0,0500 nm λ2 Tìm λ2 A 0,0452 nm B 0,0416 nm C 0,0400 nm D 0,0625 nm (Sở GD Quãng Ngãi) Hướng dẫn �mv 02 hc e U1 � �1 mv 02 hc � � min1 eU �� � e U U1 hc � � � min1 � �mv e U hc �2 � * Từ � 0, 0416 m � Chọn B Câu 77 Người ta chiếu chùm tia laze có cơng suất mW bước sóng 0,7 µm vào chất bán dẫn Si xảy tượng quang điện Biết photon bay vào có photon bị hấp thụ giải phóng electron liên kết Số hạt tải điện sinh chiếu chùm tia laze s A 7,044.1015 B 1,127.1016 C 5,635.1016 D 2,254.1016 Hướng dẫn hc P PN �N hc * Số photon chiếu vào s: P * Số e giải phóng 1s: hc * Mỗi e giái phóng để lại lỗ trống lỗ trống hạt tải nên số hạt tái tạo P P 4.2 1,127.1016 � hc hc 1s: 4s Chọn B HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Câu 78 Theo thuyết tương đối, electron có động nửa lượng nghỉ electron chuyển động với tốc độ A 2,41.108m/s B 2,75.108m/s C 1,67.108m/s D 2,24.108m/s Hướng dẫn 83 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ � � Wd 0,5m0 c2 Wd � 1� � v 2, 24.108 m / s � � �m0 c ����� 2 � 1 v / c � * Từ Chọn D Câu 79 Dùng hạt proton có động 5,58 (MeV) bắn phá hạt nhân 11Na23 đứng yên sinh hạt α hạt nhân X không kèm theo xạ γ Biết khối lượng hạt mP = l,0073u, mNa = 22,9850u, mX = 19,9869u, mα = 4,0015u, lu = 931,5 MeV/c2 động hạt a 6,6 (MeV) Góc tạo hướng chuyển động hạt α hướng chuyển động hạt X gần giá trị sau đây? A.169,4° B 164,9° C 146,9° D 149,6° Hướng dẫn E m P m Na m m X c 3, 63285 MeV * Tính W WX WP E � WX 2, 61285 � � r r � r m p v P m v m X v X � m P WP m W m X WX cos Xa m W m X WX � * Từ � X �169, 40 � Chọn A Câu 80 Mơt hạt nhân có khối lượng nghỉ m đứng n vỡ thành hai mảnh có khối lượng nghỉ m 01 m02 chuyển động với tốc độ tương ứng 0,6c 0,8c (với c tốc độ ánh sáng chân không) Bỏ qua lượng liên kết hai mảnh Tìm hệ thức A m0 = 0,8m01 + 0,6m02 B m0 = 0,6m01 + 0,8m02 C m0 = m01/0,8 + m02/0,6 D 1/m0 = 0,8/m01 + 0,6/m02 Hướng dẫn m c �ms c2 *Theo định luật bảo toàn lượng toàn phần: � t m0 m 01 m 02 m m v 0 � c2 ������ � m 01 02 v1 0,6c;v 0,8c 2 0,8 0, �v � �v � �v � 1 � � 1 �1 � 1 �1 � �c � �c � �c � � Chọn C 30 27 27 13 Al �� �15 P 10 n Câu 81 Dùng hạt α có động 3,1 MeV bắn vào hạt nhân 13 Al đứng yên gây phản ứng: Cho m m n khối lượng hạt nhân thỏa mãn: = 0,0042(mp + mn) Nếu hai hạt tạo thành có véc tơ vận tốc động hạt n gần giá trị sau đây? A 0,24 MeV B 0,94 MeV C 0,048 MeV D 0,013 MeV Hướng dẫn r r r r r m v m v m P v P m n � v n mP mn * Từ r m n m � Wn m n v n W 0, 013 MeV � mP mn Chọn D Câu 82 Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân Li đứng yên, để gây phản ứng H Li � 2 Biết phản ứng tỏa lượng hai hạt α có động Lấy khối lượng hạt theo đơn vị u gần số khối chúng Góc tạo hướng hạt α gần giá trị sau đây: A 90° B 60° C 140° D 120° (Chuyên Vĩnh Phúc - 2016) Hướng dẫn W E 2W WP � P W * Vì * Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: r r r m P v P m v 1 m v � m P WP 2m W 2m W cos 7 WP 0, 75 � 138,590 � W Chọn C Câu 83 Môt proton bắn vào hạt nhân bia đứng yên Li Phản ứng tỏa lượng tạo hạt α có động Coi tỉ lệ khối lượng tỉ lệ số khối Gọi góc hợp véc tơ vận tốc hai hạt sinh A 120° B 150° C 140° D 160° Hướng dẫn W E 2W WP � P W * Vì * Áp dụng định luật bảo tồn động lượng: � cos 0,125 84 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ r r r m P v P m v 1 m v � m P WP 2m W 2m W cos � cos 0,125 WP 0, 75 � 138,590 � W Chọn C Câu 84 Trong vùng khơng gian có điện trường đều, người ta thực phản ứng hạt nhân cách bắn hạt nhân A vào hạt nhân B đứng yên Phản ứng tạo thành hạt nhân C hạt nhân D Ngay sau phản ứng, hai hạt sinh có véc tơ r vận tốc v0 chuyển động điện trường Bỏ qua tương tác tĩnh điện hạt nhân Sau khoảng thời gian sau r phản ứng hạt nhân xảy ra, người ta thấy véc tơ vận tốc hạt nhân C hợp với v góc 60° có độ lớn v0/2, cịn véc tơ vận tốc r hạt D hợp với v góc 90° có độ lớn A v0/3 B v0/2 C v0/ D v0/ (Lương Thế Vinh - 2016) Hướng dẫn � � v1 sin 600 �v1 cos 60 v a1 cos t � � tan � v1 cos 600 v � �v1 sin 60 a1 sin t � � � � v sin 900 �v cos 90 v a cos t ur r � tan � � v0 cos900 v E, v �v sin 90 a sin t � * Giả sử: v v1 sin 600 v sin 900 v1 0,5v0 � ���� � v2 � 0 v1 cos 60 v v cos 90 v Chọn D Câu 85 Dủng hạt α có động MeV bắn vào hạt nhân 7N14 đứng yên gây phản ứng: N �1 p 8 O Cho khối lượng hạt nhân: mα = 4,0015u; mP = l,0073u; mn = 13,9992u; m0 = 16,9947u lu = 931,5 MeV/C2; c = 3.108 m/s; lMeV = 1,6.1013 J Nếu hai hạt tạo thành có tốc độ tốc độ A 5,5.106 m/s B 5,5.105 m/s C 3,1.107 m/s D 3,1.106 m/s Hướng dẫn E m m N m N m O c 1, 21095 MeV * Tính m0 �W0 m O �W m � W0 m WP � P P P � � 16,9947 � � E Wo WP W � 1, 21095 WP � 1 4 � 1, 0073 � � � � * Mà m v2 2.0,15606 � WP 0,15606 MeV P P � v P 3.108 5, 47.106 m / s 1, 0073.931,5 14 17 Câu 86 Dùng hạt α có động 1,557 MeV bắn vào hạt nhân 7N14 đứng yên gây phản ứng: N �1 p 8 O Cho khối lượng hạt nhân: mα = 4,0015u; mP = l,0073u; mn = 13,9992u; m0 = 16,9947u lu = 931,5 MeV/C2; c = 3.108 m/s; lMeV = 1,6.10-13 J Nếu hai hạt tạo thành có tốc độ động hạt p là: A 0,0194MeV B 0,3267 MeV C 0,224 MeV D 0,2368 MeV Hướng dẫn E m m N m N m O c2 1, 21095 MeV * Tính m0 �W0 m O �W m � W0 m WP � P P P � � 16,9947 � � E Wo WP W � 1, 21095 WP � 1 � 1,557 � � 1, 0073 � * Mà � � WP 0, 0194 MeV 14 17 14 17 Câu 87 Dùng hạt α có động MeV bắn vào hạt nhân 7N14 đứng yên gây phản ứng: N �1 p 8 O Cho khối m m 0, 012 m P m O lượng hạt nhân thỏa mãn: p Nếu hai hạt tạo thành có véc tơ vận tốc động hạt p A 0,156 MeV B 0,633 MeV C 0,048 MeV D 0,358 MeV Hướng dẫn r r r r r r m v m v m P v P m0 v0 � v P v0 mP mO * Từ 85 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ � WP r m p v P 0, 012W 0, 048 MeV Câu 88 Cho hạt proton có động 1,8 MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc không sinh tia γ Cho biết Cho khối lượng hạt nhân: m α = 4,0015u; mP = l,0073u; mn = 13,9992u; m0 = 16,9947u lu = 931,5 MeV/C2; c = 3.108 m/s; lMeV = 1,6.10-13 J Cho chùm hạt α bay vào từ trường có cảm ứng từ 0,4 T theo phưong vng góc với từ trường Bán kính quỹ đạo hạt α từ trường gần giá trị sau đây? A 1,26 m B 1,12 m C 1,34 m D 1,46 m Hướng dẫn E �Wsau �m truoc E �m truoc �msau c 17, 41718 ������� � * Tính E WP mv W 9, 60859 MeV 2 � m 2mW 2.4, 0015.1, 67.10 27.9, 60859.1, 6.10 13 1, 433.1019 kgm / s qvB * Lực Loren đóng vai trị lực hương tâm mv 1, 433.1019 �r 1,12 m � qB 3, 2.10 19.0, Chọn B mv r Câu 89 Máv xiclotron dùng để gia tốc hạt có hai hộp rỗng hình chữ D làm đồng ghép với thành hình ứịn đặt chân khơng Hai cạnh thẳng hộp không đặt sát hoàn toàn mà cách khoảng hẹp Hai hộp nối với hiệu điện xoay chiều 150 kV để gia tốc cho điện tích hạt qua hai cạnh thẳng hai hộp Một hạt Đơten (D 2) gia tốc máy xiclotron, sau chuyển động 47 vòng hạt bay khỏi máy bắn vào hạt nhân Liti (Li 7) đứng yên Hai hạt sau phản ứng hạt nhân Beri (Be 8) hạt nhân X bay theo phương vng góc với Biết khối lượng hạt Li 7, D2, Be8, nơtron, proton 7,01283u, 2,0136u, 8,00785u, l,0087u, l,0073u lấy lu = 931,5 MeV/c Tốc độ hạt X sinh A 6,57.107 m/s B 2,87.107 m/s C 3,26.107 m/s D 4,15.107 m/s Hướng dẫn 19 W 2nqU 2.47.1, 6.10 150.10 2, 256.10 12 J * Động hạt D: D E m D m Li mBe m X c2 1, 4725.1012 J * Năng lượng phản ứng: * Từ định luật bảo toàn động lượng lượng suy ra: �m D WD m Be WBe m X WX � WX 3, 6168.10 12 J � vX 6,5766.10 m / s � E W W W Be X D � � Chọn A PHÓNG XẠ PHÂN HẠCH NHIỆT HẠCH Câu 90 Đồng vị P0210 phóng xạ α biến thành hạt nhân chì Pb206 với chu kì bán rã 138 ngày đêm Ban đầu có lượng P nguyên chất sau khoảng thời gian khối lượng Heli tạo thành từ phân rã khối lượng P lại Khoảng thời gian A 138,0 ngày đêm B 24,0 ngày đêm C 792,3 ngày đêm D 376,8 ngày đêm (Sở GD Quãng Ngãi) Hướng dẫn � � lnT2 t � m � lnT2 t � 1 e NA � 1 e �N N N � � � � � 210 � � � � ln t � m m m m0e T ��� � � � N � lnT2 t � � m m 1 e � � � lnT2 t � lnT2 t � NA 210 � 1 e � t 792, � � � e � � 210 � � * Đến thời điểm t: � Chọn C Câu 91 Một chất phóng xạ 100X có chu kì bán rã 200 năm Biết phân rã phát hạt P' Đặt 200 mg chất phóng xạ trọng tâm tứ diện cạnh 20 cm Coi năm có 365 ngày, số Avogadro N A = 6,023.10-23 Số hạt P' đến mặt tứ diện thời gian phút A 7,939.1012 B 9,924.1011 C 1,986.1012 D 1,588.1013 Hướng dẫn 86 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ N1` � lnT2 t � m0 ln N0 � 1 e NA t 1,986.1012 � �� � 100 T � * Tính Chọn C Câu 92 Ba chất phóng xạ X, Y, Z có chu kì bán rã T 1, T2 T3 Tại thời điểm khảo sát khối lượng nguyên chất lượt m1, m2 m3 Biết m1: m2 : m3 = 1:2:16 T1: T2 : T3 = 3:2:1 Sau khoảng thời gian 2T kể từ thời điểm khảo sát, tỉ lệ khối lượng nguyên chất lại chúng A m’1 : m’2 : m’3 = 1:2:1 C m’1 : m’2 :m’3 = : :1 B m’1 : m’2 : m’3 = : : D m’1 : m’2 : m’3 = : : Hướng dẫn m m � m '1 t / T01 � m1 m T1 3T � � � � � � ' 2m m t 2T1 6T m 2m ; � T2 2T ���� �� m t / T2 � � � � � m 16m � T3 T � � ' 16m m m t / T3 � � * Đặt Chọn D Câu 93 Môt bệnh nhân điều trị đồng vị phóng xạ, dùng tia y để diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu xạ lần đầu Δt = 20 phút, sau tháng bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh tiếp tục chiếu xạ Biết đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã T = tháng (coi t T ) dùng nguồn phóng xạ lần đầu Hỏi lần chiếu xạ thứ phải tiến hành để bệnh nhân chiếu xạ với lượng tia γ lần đầu? A 40 phút B 24,2 phút C 28,28 phút D 33,6 phút Hướng dẫn * Áp dụng: t t e ln t T * Lần t = tháng, lần t = tháng: Câu 94 Hat nhân 210 84 P0 t 20.e ln 2 �28, 28 phut � Chọn C 206 chuyển động với động 1,6 MeV, phóng α biến thành hạt nhân 82 Pb Biết hạt α bắn theo hướng 210 vng góc với hướng chuyển động hạt nhân 81 Po Khối lượng các hạt P0, Pb α 209,98286u, 205,97446u, 4,0015u, lu = 931,5 MeV/C2 Động hạt α gần giá trị sau đây? A 1,75 MeV B 3,95 MeV C 6,27 MeV D 6,59 MeV Hướng dẫn E m P0 m m Pb c 6, 42735 MeV * Tính: W W E WP0 * Bảo toàn lượng: Pb r r r * Bảo toàn động lượng: m Po v P0 m v m Pb v Pb m Pb v Pb m P0 v P0 m v 2 WPo W E WPo � m Pb WPb m P0 WP0 m W ������� � � W m Pb E m Pb m P0 WP0 m Pb m 6, 2743 MeV � Chọn C Câu 95 Cho chùm ncrtron bắn phá đồng vị bền 25Mn55 thu đồng vị phóng xạ 25Mn56 Đồng vị phóng xạ 25Mn56 có chu kì bán rã 2,5 h phát tia P' Sau trình bắn phá 25Mn55 nơtron kết thúc người ta thấy mẫu tỉ số số nguyên tử Mn 56 số nguyên tử Mn55 10-10 Sau 10 h tỉ số A 6,25.10-12 B l,25.10-11 C 3,125.10-12 D 2,5.10-11 Hướng dẫn * Ở thời điểm khảo sát số nguyên tử Mn56 Mn55 N0 1010N0 => Sau 10h = 4T tỉ số Mn56 Mn55 là: N0 24 6, 25.1012 6, 25.1012 � 10 10 N (Số việc M56 lại) /(Số hạt Mn55 ban đầu) = Chọn A Câu 96 Mơt chất phóng xạ X phát tia α biến thành hạt nhân Y bền với chu kì bán rã T hạt X phân rã tạo thành hạt Y Ban đầu có mẫu chất X nguyên chất, tỉ số khối lượng chất Y chất X mẫu thời điểm t 0, 2t0 3t0 k, 6k nk Giá trị n gần giá trị sau đây? A 30 B 25 C 35 D 40 Hướng dẫn 87 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ mY mX m0 t A � T � 1 � � t A � � A � 2T � t A � m T * Tỉ số � Chọn A � A � t0 � k 2t T 1� � � A � � � � t0 2t � � � � A � T0 T � 1� 6k � � � � 5 � � � � � � n 31 � � 3t � A4� T � nk �2 1� � A � � � Câu 97 Hai mẫu chất phóng xạ: Mầu chứa hai chất phóng xạ (1) (2); Mẫu chứa hai chất phóng xạ (3) (4) Tại thời điểm t = 0, số hạt nhân hai chất phóng xạ nhóm Gọi N 1, N2, N3 N4 số hạt nhân chất 1, 2, thời điểm t Hình vẽ đồ thị phụ thuộc thời gian N1/N2 (đường 1) N3/N4 (đường 2) Chọn phương án A A + B = 2,21 B A - B = 0,61 C A + B = 2,12 D A - B = 0,81 Hướng dẫn �N � e 2 1 t � � e 1 t � � �A �N A e 1 t 0/2 � � � �1 3 t �N � e t � �2 �B A B 0, 71 � � e � �� 3 t / � �N B e A B 2,12 � � * Từ � Chọn C Câu 98 Một nguồn phóng xạ, thời điếm t = 0, có s có 1000 phân rã; đến thời điểm t = ngày toong s có 899 phân rã Để tiếp xúc với nguồn phóng xạ an tồn s số phân rã nhỏ 133 Hỏi sau tiếp xúc an tồn với nguồn phóng xạ đó? A 37,9 ngày B 25 ngày C 35 ngày D 40 ngày Hướng dẫn Cách 1: Khơng dùng cơng thức độ phóng xạ (sách giáo khoa bản) N N e t et t t N e t e t �N e t t * Từ �t � 1000 N 0e .0 � � � e 0,899 � N �t � 899 N e .2 � t � � N 0e �� � t t0 � t t � 133 N e .t � 0,133 0,899 � t 37,9 � � Cách 2: Dùng cơng thức độ phóng xạ (sách giáo khoa nâng cao): H H e � 899 1000.e t � e t 0,899 � �� � t 133 1000.e t � 133 1000 0,899 � t 37,9 � � Chọn A t Câu 99 Môt đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Ban đầu có mẫu chất phóng xạ nguyên chất, số hạt nhân bị phân chu kì thứ (kể từ lúc t = 0) so với số hạt nhân ban đầu phần trăm? A 75% B 87.5% C 12,5% D 25% Hướng dẫn N0 N0 N0 N0 * Số hạt nguyên chất lại sau thời gian t = 2T 3T lần lượt: � Số hạt bị phân rã chu kỳ thứ 3: N N0 N0 12,5%N � 8 Chọn C Câu 100 Chất 84P0210 phóng xạ α biến thành hạt nhân chì bền với chu kì bán rã 138 ngày Một mẫu chất P 0210 mà tạp chất chiếm 50% (tạp chất khơng phóng xạ), sau 276 ngày phần trăm khối lượng P 210 chứa hỗn hợp gần giá trị sau đây? Coi tỉ lệ khối lượng hạt nhân tỉ lệ với số khối Heli tạo thành bay ngồi cịn chì nằm mẫu A 12,7% B 12,4% C 12,1% D 11,9% Hướng dẫn * Giả sử khối lượng mẫu ban đàu 2m khối lượng P0210 nguyên chất ban đầu m0 (tương ứng số hạt P0 nguyên chất m N0 N A 210 ) N 88 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHÓ m0 m0 * Sau 276 ngày = 2T, khối lượng P lại 3m N m NA 210 số hạt α tạo thành số hạt Po bị phân rã m0 0,1259 � 3m 2m 210 * Phần trăm khối lượng Po: Chọn A Câu 101 Một hỗn hợp gồm hai chất phóng xạ A B có khối lượng nguyên chất m A mB = 0,5mA Chu kì bán rã A ngày B 16 ngày Sau tổng khối lượng nguyên chất hỗn hợp giảm nửa? A 8,56 ngày B 12 ngày C 24 ngày D 9,89 ngày Hướng dẫn m m x 2t/TB 0, 75x 0,5 x m A m B t / TAA t / TBB ���� 2 * Từ � x 1,535 � t 9,89 � Chọn D Câu 102 Do tượng xói mịn, phần đá bị tan vào nước biển, có chứa 92U234 chất phóng xạ a tạo thành 90Th230 Chất 90Th230 chất phóng xạ α với chu kì bán rã 80000 năm Uran tan vào nước biển, thori không tan lắng xuống đáy biển Một mẫu vật hình trụ cao 10 cm lấy từ đáy biển, phân tích lớp bề mặt phía người ta thấy có 10 -6 g thori, lớp bề mặt phía mẫu có 0,12.10-6 g thori Tốc độ tích tụ trầm tích biển vị trí lấy mẫu A 0,27.10-4 mg/năm B 4,1.10-4 mg/năm -3 C 3,15.10 mg/năm D 1,12.10-4 mg/năm Hướng dẫn * Hiện nay, khối lượng thori mặt m0= 10-6g bề mặt m = 0,12.10-6 g * Giả sử khoảng thời gian từ lúc bắt đầu hình thành mẫu vật t (năm) Cách t (năm) khối lượng chất phóng xạ mặt m0 nên: ln t m m e T � 0,12.10 6 106.e � t 244711, 495 (năm) v ln t 80000 100 mm h 4,1.104 mm / nam t 244711, 495 nam * Tốc độ tích tụ: � Chọn B Câu 103 Do tượng xói mịn, phần đá bị tan vào nước biển, có chứa 92U234 chất phóng xạ a tạo thành 90Th230 Chất 90Th230 chất phóng xạ α với chu kì bán rã 80000 năm Uran tan vào nước biển, thori không tan lắng xuống đáy biển Một mẫu vật hình trụ cao 10 cm lấy từ đáy biển, phân tích lớp bề mặt phía người ta thấy có 10 -6 g thori, lớp bề mặt phía mẫu có 0,15.10-6 g thori Tốc độ tích tụ trầm tích biển vị trí lấy mẫu A 0,27.10-4 mg/năm B 4,1.10-4 mg/năm -3 C 4,57.10 mg/năm D 1,12.10-4 mg/năm Hướng dẫn * Hiện nay, khối lượng thori mặt m0= 10-6g bề mặt m = 0,15.10-6 g * Giả sử khoảng thời gian từ lúc bắt đàu hình thành mẫu vật t (năm) Cách t (năm) khối lượng chất phóng xạ mặt m0 nên: m m e ln t T � 0,15.10 6 106.e ln t 80000 � t 218957, 2475 (năm) h v 4, 57.10 4 mm / nam t * Tốc độ tích tụ: � Chọn C Câu 104 Khối lượng hạt tham gia phản ứng: m U = 234,99332u; mn = l,0087u; mI = 138,8970u; mY = 93,89014u; 1uc2 = 931,5MeV Biết U235 bị phân hạch theo phản ứng sau: n 92 U �53 I 39 Y 30 n Nếu có lượng hạt nhân U 235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 10 10 hạt U235 phân hạch theo phương trình sau phản ứng dây chuyền xảy khối hạt nhân với hệ số nhân nơtrơn k = Coi phản ứng khơng phóng xạ gamma Năng lượng toả sau phân hạch dây chuyền (kể phân hạch kích thích ban đầu): A 175,85MeV B 11,08.1012MeV C 5,45.1013MeV D 8,79.1012MeV (Chuyên Vĩnh Phúc - 2016) Hướng dẫn 235 139 139 89 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – CON LẮC ĐƠN MỚI LẠ KHĨ Vì hệ số nhân nơtrơn nên k = Năng lượng tỏa sau phân hạch: E m U m n m I m Y 3m n c = 0,18878 uc2 = 175,84857 MeV 20 21 25 31 1 Khi phân hạch kích thích ban đầu sau phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy là: Khi 1010 hạt nhân kích thích ban đầu sau phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy là: N = 31.1010 Năng lượng tỏa ra: E = N E = 9,2195.1022 MeV = 5,45.1013 MeV => Chọn C Câu 105 Nhả máy điện Phú Mỹ có tổng cơng suất phát điện trung bình 1827 MW năm (365 ngày) nhà máy cung cấp vào lưới điện quốc gia khoảng A 16,00 tỉ kWh B 64,1 tỉ kWh C 80,01 tỉ kWh D 22,25 tỉ kWh (Sở GD Bà Rịa — Vũng Tàu 2016) Hướng dẫn *Tính: A = Pt = 1827.106.365.24/h =16,00.109.103 (Wh) => Chọn A Câu 106 Mơt lị phản ứng phân hạch có cơng suất 200 MW Cho tồn lượng mà lị phản ứng sinh phân hạch 235u đồng vị bị tiêu hao q trình phân hạch Coi năm có 365 ngày; phân hạch sinh 200 MeV; số Avôgađro NA = 6,02.1023mol Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ năm là: A 307,8 g B 307,8 kg C 153,9 kg D 153,9 g (Nick: Anh Mi) Hướng dẫn *Năng lượng toàn phần: Atp = Aich = Pt = 200.106.2.365.86400 = 1,26144.1016 (J) A 0, 235 kg 1, 26144.1016 0, 235 kg m 1453,9 kg E NA 200.1, 6.1013 6, 02.1023 * Khối lượng: 90 ... Mặt khác: M � 62 32 42 2.3 .4 cos � � 2 3 2 MB MA �0, 348 4 k.2 202 MA MA 0, 344 84 � MA 14, 153 cm � MB AB2 MA2 14, 131 cm MA nên điểm... hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ SS � x � k��� 12 4, 5 � Chọn B k 4, 375 k 5; 6; k x 41 Câu 313 ( 240 086BT) Ở mặt thoáng chất... WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ A 40 cm B 35 cm C 45 cm Hướng dẫn OH 8cm;OM 28cm ON 4? ?? 16cm * Từ hình vẽ: ; � MN