Đáp án chi tiết đề thi minh họa 2021 mã đề 209

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm 4 trang)

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
Mã đề: 209

ĐÁP ÁN CHI TIẾT
Câu 1: Tia nào sau đây thường được sử dụng trong các bộ điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động của
tivi, quạt điện, máy điều hòa nhiệt độ?
A. Tia hồng ngoại.
B. Tia .
C. Tia tử ngoại.
D. Tia .
 Hướng dẫn: Chọn A.
Tia hồng ngoại thường được sử dụng trong các bộ điều khiển từ xa.
Câu 2: Hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là
với
biên độ là

,

và

và

là các hằng số dương. Dao động tổng hợp của hai dao động trên có

. Cơng thức nào sau đây đúng?

A.

B.

C.

D.

 Hướng dẫn: Chọn D.
Ta có:
o
Câu 3: Hạt nhân

.

“bắt” một notron rồi vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn và kèm theo vài notron. Đây là

A. hiện tượng phóng xạ.
B. phản ứng phân hạch.
C. phản ứng nhiệt hạch.
D. hiện tượng quang điện.
 Hướng dẫn: Chọn B.
Đây là phản ứng phân hạch.
Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc
vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở
cuộn cảm thuần có độ tự cảm . Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
A.

B.

C.

mắc nối tiếp với

D.

 Hướng dẫn: Chọn C.
Ta có:
.

o

Câu 5: Đặt một hiệu điện thế không đổi
vào hai đầu một mạch tiêu thụ điện năng thì cường độ dịng
điện trong mạch là . Trong khoảng thời gian , điện năng tiêu thụ của đoạn mạch là . Công thức nào sau
đây đúng?
A.

B.

C.

D.

 Hướng dẫn: Chọn B.
Ta có:
1

o
.
Câu 6: Dùng thuyết lượng tử ánh sáng có thể giải thích được
A. định luật về giới hạn quang điện.
B. hiện tượng giao thoa ánh sáng.
C. định luật phóng xạ.
D. hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
 Hướng dẫn: Chọn A.
Dùng thuyết lượng tự ánh sáng để giải thích được định luật vê giới hạn quang điện.
Câu 7: Khi một con lắc lò xo đang dao động tắt dần do tác dụng của lực ma sát thì cơ năng của con lắc
chuyển hóa dần dần thành
A. nhiệt năng.
B. điện năng.
C. quang năng.
D. hóa năng.
 Hướng dẫn: Chọn A.
Dưới tác dụng của lực ma sát, cơ năng của con lắc dao động tắt dần chuyển hóa thành nhiệt năng.
Câu 8: Máy phát điện xoay chiều một pha được cấu tạo bởi hai bộ phận chính là
A. cuộn sơ cấp và phần ứng.
B. cuộn thứ cấp và phần cảm.
C. cuộn sơ cấp và cuộn thứ cập.
D. phần cảm và phần ứng.
 Hướng dẫn: Chọn D.
Máy phát điện xoay chiều một pha được cấu tạo bởi hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng.
Câu 9: Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc
vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn
cảm thuần có độ tự cảm và tụ điện có điện dung . Điều kiện để trong đoạn mạch có cộng hưởng điện là
A.
.

B.
.
C.
.
D.
.
 Hướng dẫn: Chọn C.
Ta có:
o
(điều kiện để xảy ra cộng hưởng).
Câu 10: Theo thuyết tương đối, một vật đứng yên có năng lượng nghỉ
năng lượng tồn phần là
A.

. Khi vật chuyển động thì có

, động năng của vật lúc này là
B.

.

C.

D.

.

 Hướng dẫn: Chọn D.
Ta có:
o

.
Câu 11: Trong chân khơng, ánh sáng màu tím có bước sóng nằm trong khoảng
A. từ 380 cm đến 440 cm.
B. từ 380 nm đến 440 nm.
C. từ 380 mm đến 440 mm.
D. từ 380 pm đến 440 pm.
 Hướng dẫn: Chọn B.
Trong chân khơng, ánh sáng màu tím có bước sóng nằm trong khoảng từ 380 nm đến 440 nm.
Câu 12: Sự phát quang của nhiều chất rắn có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thể kéo dài một khoảng
thời gian nào đó sau khi tắt ánh sáng kích thích. Sự phát quang này gọi là
A. sự tán sắc ánh sáng.
B. sự giao thoa ánh sáng.
C. sự nhiễu xạ ánh sáng.
D. sự lân quang.
 Hướng dẫn: Chọn D.
Sự phát quang này được gọi là lân quang.
Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở . Biểu
thức cường độ dòng điện trong mạch là

,

. Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu

đoạn mạch là
A.
C.

B.
.

D.
2


 Hướng dẫn: Chọn D.
Ta có:
.

o

Câu 14: Đặc trưng nào sau đây khơng phải là đặc trưng Vật lí của âm?
A. Mức cường độ âm.
B. Tần số âm.
C. Cường độ âm.
D. Độ to của âm.
 Hướng dẫn: Chọn D.
Độ to là một đặc trưng sinh lí của âm.
Câu 15: Trên một sợi dây đang có sóng dừng. Sóng truyền trên dây có bước sóng . Khoảng cách giữa
hai bụng sóng liên tiếp là
A.

.

B.

.

C.

.

D.

.

 Hướng dẫn: Chọn C.
Ta có:
o

.

Câu 16: Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây sai?
A. Sóng điện từ là sóng ngang.
B. Sóng điện từ khơng lan truyền được trong điện mơi.
C. Sóng điện từ mang năng lượng.
D. Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ như ánh sáng.
 Hướng dẫn: Chọn B.
Sóng điện từ lan truyền được trong điện môi.
Câu 17: Một con lắc đơn có chiều dài đang giao động điều hịa ở nơi có gia tốc trọng trường
lượng

. Đại

được gọi là

A. chu kì của dao động.
B. pha ban đầu của dao động.
C. tần số của dao động.
D. tần số góc của dao động.

 Hướng dẫn: Chọn A.
được gọi là chu kì của dao động.
Câu 18: Hiện tượng nào sau đây được ứng dụng để luyện nhôm?
A. Hiện tượng nhiệt điện.
B. Hiện tượng điện phân.
C. Hiện tượng siêu dẫn.
D. Hiện tượng đoản mạch.
 Hướng dẫn: Chọn B.
Hiện tượng điện phân được ứng dụng để luyện nhơm.
Câu 19: Trong sự truyền sóng cơ, tần số dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua được
gọi là
A. tốc độ truyền sóng.
B. biên độ của sóng.
C. tần số của sóng.
D. năng lượng sóng.
 Hướng dẫn: Chọn C.
Trong sự truyền sóng cơ, tần số dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua được gọi là tần
số của sóng.
Câu 20: Bộ phận nào sau đây là một trong ba bộ phận chính của máy quang phổ lăng kính?
A. Pin quang điện
B. Hệ tán sắc.
C. Mạch tách sóng.
D. Mạch biến điệu.
 Hướng dẫn: Chọn B.
Hệ tán sắc là một trong ba bộ phận chính của máy quang phổ lăng kính.
Câu 21: Trong hệ SI, đơn vị của điện tích là
A. vôn (V).
B. vôn trên mét (V/m).

C. fara (F).

D. cu – lông (C).
3


 Hướng dẫn: Chọn D.
Đơn vị của diện tích là cu – lơng.
Câu 22: Một con lắc lị xo gồm lị xo nhẹ và vật nhỏ có khối lượng
vận tốc của vật. Đại lượng

, đang dao động điều hòa. Gọi

là

được gọi là

A. thế năng của con lắc.
C. lực ma sát.
 Hướng dẫn: Chọn D.

B. lực kéo về.
D. động năng của con lắc.

được gọi là động năng của con lắc.
Câu 23: Cho phản ứng hạt nhân

Giá trị của

A. 7.
B. 18.

 Hướng dẫn: Chọn A.
Ta có:
o
→
.

là

C. 9.

D. 14.

Câu 24: Cho một vịng dây dẫn kín dịch chuyển ra xa một nam châm thì trong vịng dây xuất hiện một suất
điện động cảm ứng. Đây là hiện tượng cảm ứng điện từ. Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ này là q
trình chuyển hóa
A. điện năng thành quang năng.
B. cơ năng thành điện năng.
C. cơ năng thành quang năng.
D. điện năng thành hóa năng.
 Hướng dẫn: Chọn A.
Bản chất của hiện tương cảm ứng điện từ trong trường hợp này là q trình chuyển hóa cơ năng thành điện
năng.
Câu 25: Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước
sóng . Trên màng quan sát, vân sáng bậc 5 xuất hiện tại vị trí có hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe đến
đó bằng
A.
.
B.
.
C.

.
D.
.
 Hướng dẫn: Chọn B.
Ta có:
o
.
Câu 26: Một chất điểm dao động với phương trình
khi đi qua vị trí cân bằng là
A. 20 cm/s.
B. 200 cm/s.
 Hướng dẫn: Chọn D.
Ta có:
o
cm/s.

cm ( tính bằng s). Tốc độ của chất điểm
C. 100 cm/s.

Câu 27: Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, tại hai điểm

D. 40 cm/s.

và

có hai nguồn dao động

cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 1,2 cm. Trên đoạn thẳng
khoảng cách giữa hai cực tiểu giao thoa liên tiếp bằng
A. 2,4 cm.

B. 0,3 cm.
C. 1,2 cm.
 Hướng dẫn: Chọn D.
Ta có:
o

,

D. 0,6 cm.

m.

Câu 28: Xét nguyên tử hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng
lượng – 0,85 eV sang trạng thái dừng có năng lượng – 13,6 eV thì nó phát ra một photon có năng lượng là
4


A. 14,45 eV.
 Hướng dẫn: Chọn D.
Ta có:
o

B. 13,6 eV.

C. 0,85 eV.

D. 12,75 eV.

eV.

Câu 29: Mạch chọn sóng ở một máy thu thanh là mạch dao động gồm cuộn cảm và tụ điện có điện dung
thay đổi được. Biết rằng, muốn thu được sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần
số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Khi
được là

. Khi

thì bước sóng của sóng điện từ mà máy này thu

thì bước sóng của sóng điện từ mà máy này thu được là

A.

B.

C.

C.

 Hướng dẫn: Chọn A.
Ta có:
o
.
o

→

.

Câu 30: Một máy biến áp lí tưởng có số vịng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp lần

lượt là

vịng và

. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V vào hai đầu cuộn sơ cấp thì

điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 6 V. Giá trị của
A. 30 vịng.
 Hướng dẫn: Chọn A.
Ta có:

B. 60 vịng.

C. 120 vịng.

D. 300 vòng.

.

o
Câu 31: Đặt điện áp
Ω và điện dung

V vào hai đầu đoạn mạch
của tụ điện thay đổi được. Khi
C. Trong các biểu thức,

s. Khi

là

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu

đại, giá trị cực đại đó bằng
A. 26 V.
C. 60 V.
 Hướng dẫn: Chọn B.

như hình bên, trong đó

thì điện tích của bản tụ điện nối vào

là

tính bằng

A

C

L, r

R

đạt giá trị cực

M

N

B

B. 51 V.
D. 36 V.
N


UR
A

M


Ur



U


UC


M

Khi

. Ta có:

5

A→

o
cùng pha với

o
o

sớm pha hơn

→

(

góc

→

V (1).
sớm pha hơn

(1) và (2) →
Khi

).

.
V→

o

góc

V (2).

(*).

. Mạch xảy ra cộng hưởng
V (**)

o
o từ (*) và (**) →

V.

Câu 32: Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có li độ lần lượt là
và

. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của

và

theo thời gian . Biết độ lớn lực kéo về tác dụng lên vật
ở thời điểm

s là 0,4 N. Động năng của vật ở thời

điểm

s là
A. 4,8 mJ.
B. 15,6 mJ.
C. 6,4 mJ.
D. 11,2 mJ.
 Hướng dẫn: Chọn A.
Ta có:
cm,

o
o tại

s thì

x(cm)
4
x2

2

x1
t ( s)

2
4

0, 2

→

0, 4

0, 6

0,8

cm.

cm →

cm.

N/m.
o tại

s thì

→

cm →

cm.
mJ.

Câu 33: Để xác định điện dung
của một tụ điện, một học sinh mắc nối tiếp tụ điện này với một điện trở
20 rồi mắc hai đầu đoạn mạch vào một nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi được. Dùng dao động kí
điện tử để hiển thị đồng thời đồ thị điện áp giữa hai đầu điện trở và điện áp giữa hai đầu tụ điện (các đường
hình sin). Thay đổi tần số của nguồn điện đến khi độ cao của hai đường hình sin trên màn hình dao động kí
bằng nhau như hình bên. Biết dao động kí đã được điều chỉnh thang

đo sao cho ứng với mỗi ô vuông trên màn hình thì cạnh nằm ngang
là 0,005 s và cạnh thẳng đứng là 5 V. Giá trị của
là
A.
B.
C.

F.
F.
F.
6


D.
F.
 Hướng dẫn: Chọn D.
Ta có:
s→

o
→

o

rad/s.
Ω→

F.

Câu 34: Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau 0,6 mm và cách màn

quan sát 1,2 m. Chiếu sáng các khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
(380 nm
760 nm). Trên
màn, điểm
cách vân trung tâm 2,5 mm là vị trí của một vân tối. Giá trị của
gần nhất với giá trị nào
sau đây?
A. 425 nm.
B. 475 nm.
C. 575 nm.
D. 505 nm.
s
Ta có:
→

o

nm (*).

o lập bảng cho (*) →
nm.
Câu 35: Trên một sợi dây
dài 66 cm với đầu
cố định, đầu
tự do, đang có sóng dừng với 6 nút
sóng (kể cả đầu ). Sóng truyền từ
đến
gọi là sóng tới và sóng truyền từ
về
gọi là sóng phản xạ.

Tại điểm
trên dây cách
một đoạn 64,5 cm, sóng tới và sóng phản xạ lệch pha nhau
A.

B.

C.

D.

 Hướng dẫn: Chọn B.
Ta có:
cm.

o

rad (1) (pha của sóng tới tại

o

rad (pha của sóng tới tại

o
→

rad (pha của sóng phản xạ tại

).

cùng pha sóng tới, đầu tự do).
(2) (pha của sóng phản xạ tại

o
o từ (1) và (2) →

).

).

rad.

Câu 36: Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm
và , dao
động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng lan truyền trên mặt nước với bước sóng . Ở mặt
nước,
và
là hai điểm sao cho
là hình vng. Trên cạnh
có 6 điểm cực đại giao thoa và 7
điểm cực tiểu giao thoa, trong đó
là điểm cực tiểu giao thoa gần
nhất và
là điểm cực tiểu giao thoa
gần
nhất. Khoảng cách xa nhất có thể giữa hai điểm
và
A.
.
B.

.
C.
 Hướng dẫn: Chọn A.

là
.

D.

.

7


Để đơn giản, ta chọn
Ta có:

D

C

A

B

, đặt

.

→

o

(1).

→

o

(2).
(*) (

o

có 6 cực đại và 7 cực tiểu).

từ (1), (2) và (*)
→

→

→

và

.

Mặc khác:
→

o

→

o (**) →

(**).

.

Câu 37: Đặt điện áp xoay chiều có tần số
thuộc của điện áp

giữa hai điểm

và

và

vào đoạn mạch
, và điện áp

như hình vẽ. Đồ thị bên biểu diễn sự phụ
giữa hai điểm

Ω. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch

và

theo thời gian . Biết

là

u (V )
52

A

M

26

C

L, r

R

N

B

O
 26

t

 52

A. 22 W.

 Hướng dẫn: Chọn D.

B. 18 W.

C. 16 W.

D. 20 W.
8


N




U MN

UR M


A


Ur


UC
H

B

Ta có:
V,

o

sớm pha

→

o

so với

→

Mặc khác, từ giản đồ, ta có:
o

.
(8).

(1).
(2).

o
o từ (1), (2) và (*) →
→

V→

→
A và

Ω.

W.

o
Câu 38: Một mẫu chất chứa
ung thư. Gọi

.

là chất phóng xạ với chu kì bán rã 5,27 năm, được sử dụng trong điều trị

là số hạt nhân

của mẫu bị phân rã trong 1 phút khi nó mới được sản xuất. Mẫu được

coi là “hết hạn sử dụng” khi số hạt nhân

bị phân ra trong 1 phút nhỏ hơn

xuất vào tuần đầu tiên của tháng 8 năm 2020 thì “hạn sử dụng” của nó đến
A. tháng 4 năm 2023.
B. tháng 4 năm 2022.
C. tháng 6 năm 2023.
 Hướng dẫn: Chọn A.
Ta có:

→

o
o

→

cịn lại trong mẫu tại thời điểm bắt đầu hết hạn).
năm 8 tháng 15,6 ngày.

Câu 39: Hai con lắc lò xo giống hệt nhau được gắn vào điểm
của một giá đỡ cố định như hình bên. Trên phương nằm ngang và
phương thẳng đứng, các con lắc dao động điều hòa với cùng biên độ
14 cm, cùng chu kì

D. tháng 6 năm 2024.

(1).

(2) (số hạt nhân

o từ (1) và (2) →

. Nếu mẫu được sản

nhưng vuông pha với nhau. Gọi

G



là độ lớn

của hợp lực do hai lò xo tác dụng lên giá. Biết khoảng thời gian ngắn

9


nhất giữa hai lần mà

có độ lớn bằng trọng lượng của vật nhỏ của mỗi con lắc là

m/s2. Giá

. Lấy

trị của gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 0,62 s.
B. 0,58 s.
C. 0,74 s.
D. 0,69 s.
 Hướng dẫn: Chọn A.
Ta có
(1) (hai dao động vng pha →

o
o

vì

(2).

, và (2) →

→

.

thì

o thay (3) vào (1) →

hay
(li độ của

(3)

khi

).

Mặc khác:
→

o

→

.
s.

o

Câu 40: Dùng mạch điện như hình bên để tạo ra dao động điện từ. Ban đầu đóng khóa
dịng điện chạy qua nguồn điện ổn định thì chuyển khóa
sang chốt . Biết
V,
mH và

µF. Lấy

vào chốt
Ω,

, khi
Ω,

C. Trong khoảng thời gian 10 µs kể từ thời điểm đóng

vào

chốt , có bao nhiêu electron đã chuyển đến
bản tụ điện nối với khóa ? 
A.

electron.

B.

electron.

C.

electron.

D.

electron.

R

R

a

b

K

,r

R

C

L

 Hướng dẫn: Chọn B.
Khi khóa
ở chốt , và dịng điện trong mạch đã ổn định

Ta có:
A→

o

C.

o
Khi khóa
o

V.

ở chốt

.
s.
10


o

o

→

giảm từ

xuống còn

.

electron.

 HẾT 

11