Bài tập vật lý ôn thi đại họ1

Bài tập vật lý ôn thi đại học
Câu 1: Trong một môi trường vật chất đàn hồi có 2 nguồn kết hợp A và B cách
10 cm

nhau
, dao động cùng tần số và ngược pha. Khi đó tại vùng giữa 2 nguồn
quan sát thấy xuất hiện 10 dãy dao động cực đại và chia đoạn AB thành 11 đoạn
mà hai đoạn gần các nguồn chỉ dài bằng một nửa các đoạn còn lại. Biết tốc độ
truyền sóng trong môi trường này là
A. 15 Hz
B. 25 Hz
AB = 9

v = 60 cm s

. Tần số dao động của hai nguồn là
C. 30 Hz
D. 40 Hz

λ λ λ
+ + = 5λ = 10
2 4 4

Giải:
Câu 2: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm vật nặng khối lượng
m = 100 g

, lò xo có độ cứng

µ = 0, 2

g = 10 m s

2

k = 10 N m

. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang

π = 3,14

là
. Lấy
,
. Ban đầu vật nặng được thả nhẹ tại vị trí lò xo
dãn 6 cm. Tốc độ trung bình của vật nặng trong thời gian kể từ thời điểm thả đến
thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần đầu tiên là
A.

28,66 cm s

B.

38, 25 cm s

C.

25, 48 cm s

D.

32, 45 cm s

Giải: Chọn trục tọa độ Ox trùng với trục của lò xo, gốc O tại vị trí lò xo không
biến dạng, chiều dương là chiều dãn của lò xo. Khi vật chuyển động theo chiều âm
của trục tọa độ thì:
''

µ mg 
µ mg 
''


− kx + µ mg = ma = mx '' → −k  x −
÷= m  x −
÷ → −k ( x − x0 ) = m ( x − x0 )
k 
k 



Đặt
Lúc

X = x − x0 → X = A cos ( ωt + ϕ ) = x − 2

t=0

thì

x = x0 = 6

và

v = v0 = 0 → ϕ = 0; A = 4 → X = x − 2 = 4 cos10t
x = 0 → X = − 2 = 4 cos10t → t =

Tại vị trí lò xo không biến dạng thì

π
s
; v=
15
t


Câu 3: Kích thích cho các nguyên tử Hidro chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng
thái kích thích sao cho bán kính quỹ đạo dừng tăng 25 lần. Trong quang phổ phát
xạ của Hidro sau đó, tỉ số giữa bước sóng dài nhất và bước sóng ngắn nhất bằng
A.

742 5

B.

384 9

C.

423 8

D.

529 3

rn = n 2 r0 = 25r0 → n = 5

λmax = λ54 =

Giải:

hc
hc
, λmin = λ51 =
E5 − E4
E5 − E1

Câu 4: Đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với MB. Đoạn AM gồm điện
trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có L thay đổi được. Đoạn MB chỉ có
tụ điện C. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều
L = L1

Điều chỉnh

áp hiệu dụng
Điều chỉnh
A.

u = 100 2 cos100π t ( V )

thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

U MB = 100 V

L = L2

I1 = 0,5 A

.

, điện

và dòng điện trễ pha 60 0 so với điện áp hai đầu mạch.

để điện áp hiệu dụng UAM đạt cực đại. Giá trị của L2 là

1+ 2
(H)
π

B.

1+ 3
(H)
π

C.

2+ 3
( H)
π

D.

2,5
( H)
π

Giải: Tính được
U AM = IZ AM =

y=

R = 100, Z C = 200

U
Z AM =
Z

U R 2 + Z L2
R 2 + ( Z L − ZC )

2

U

=
1+

400 ( 100 − Z L )
1002 + Z L2

100 − Z L
Z L2 − 200 Z L − 1002
→
y
'
=
; y ' = 0 → Z L = 100 1 + 2 = ω L
2
1002 + Z L2
( 1002 + Z L2 )

(

)

Đặt
Câu 5: Một dòng các nơtron có động năng 0,0327 eV. Biết khối lượng nơ tron là
1, 675.10−27 kg

. Nếu chu kì bán rã của nơ tron là 646 s thì đến khi chúng đi được
quãng đường 10 m, tỉ phần các nơtron bị phân rã là


A.
4, 29.10

10 −5 %

−6

B.

4, 29.10−4 %

C.

10 −7 %

D.

%

2Wd
m

v=

Giải: Vận tốc của notron:

t
−
∆N
s
T
−3
= 1− 2
s = 10 m : t = = 4.10 s →
N0
v

Thời gian để nó đi được quãng đường
Câu 6: Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kì
T = 2π ( s )

, vật nặng là một quả cầu có khối lượng m 1. Khi lò xo có chiều dài cực
m2 = m1 2

− 2 cm s 2

đại và vật m1 có gia tốc
thì một quả cầu có khối lượng
chuyển
động dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với m 1 và có hướng
3 3 cm s

làm cho lò xo bị nén lại. Vận tốc của m2 trước khi va chạm là
. Khoảng
cách giữa hai vật kể từ lúc va chạm đến khi m 1 đổi chiều chuyển động lần đầu tiên
là
A.

3, 63 cm

B.

6 cm

C.

9, 63 cm

D.

2,37 cm

Giải: Gọi
m1 , m2

v2

là vận tốc của

m2

trước khi va chạm,

v, v2'

lần lượt là vận tốc của

sau va chạm. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và động năng.

pt = ps → m2v2 = m1v + m2v2' → m1v = m2 ( v2 − v2' ) ( 1)
1
1
1
m2 v22 = m1v 2 + m2v2'2 → m1v 2 = m2 ( v22 − v2'2 ) ( 2 )
2
2

2

→ v = v2 + v2' ( 3)

( 1) →
Chia (2)

cho (1) theo vế

m1
v = v2 − v2' ( 4 )
m2

→v=2 3→v =− 3
'
2

Gia tốc của

m1

trước va chạm:

a = −ω 2 A = − 2 → A = 2

Cộng (3) và (4) theo vế


Gọi

A'

là biên độ của con lắc sau khi va chạm với

m2

x0 = A, v0 = v

. Áp dụng hệ thức độc lập với

v02
A = x + 2 = 4 2 → A' = 4
ω
'2

2
0

Quãng đường con lắc đi được kể từ khi va chạm ( tại
chuyển động lần đầu
Thời gian
vật là:

m2

x0 = A

s1 = A + A '

t=

chuyển động là

) tới khi nó đổi chiều

T T 2π
+ =
→ s2 = v2' t ; 3, 63
12 4
3

s = s1 + s2 ; 9, 63

Vậy khoảng cách 2

Câu 7: Hiệu điện thế đặt vào anot và catot của một ống Rơnghen là 50 kV. Khi đó
I = 5 mA

cường độ dòng điện qua ống là
. Giả thiết 1% năng lượng của chùm
electron được chuyển hóa thành năng lượng của tia X và năng lượng trung bình
của các tia X sinh ra bằng 75% năng lượng của tia X có bước sóng ngắn nhất. Coi
electron phát ra khỏi catot có vận tốc ban đầu không đáng kể. Số photon tia X phát
ra trong 1 giây bằng
A.

4, 2.1014 s

B.

3,125.1015 s

C.

4, 2.1015 s

D.

14

3,125.10 s

Giải: Gọi

N

là số phôtôn tia X phát ra trong 1 s.

Năng lượng của chùm tia X phát ra trong 1 s là:
n=

Số electron đến anot trong 1 s là
I
We = n∆Wd = eU = UI
e

I
e

WX = N ε X = N .75%.ε X max = N .0, 75eU

nên năng lượng của chùm electron đến anot
WX = 0, 01We →

trong 1 s là
. Theo bài ra:
đ/án.
Câu 8: Electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đạo dừng có mức năng lượng
lớn về quỹ đạo dừng có mức năng lượng nhỏ hơn thì vận tốc của nó tăng 4 lần.
Electron đã chuyển từ quỹ đạo


A. N về L.

B. N về K.

C. N về M.

D. M về

L.
Giải: Theo mẫu nguyên tử Bo, lực Cu_lông đóng vai trò là lực hướng tâm gây ra
chuyển động của electron.
k

vn2
e2
k
=
m

→ vn = e
; v1 = 4v2 → r2 = 16r1 → n = 4
e
2
r
rn
rn

Câu 9: Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m, dây treo có chiều dài l dao
α0

động điều hòa với biên độ góc tại một nơi có gia tốc trọng trường g. Độ lớn lực
căng dây tại vị trí có động năng gấp hai lần thế năng là
A.
C.

T = mg ( 2 − 2 cos α 0 )

B.

T = mg ( 4 − 2 cos α 0 )

Giải: Sử dụng:

D.

T = mg ( 4 − cos α 0 )

T = mg ( 2 − cos α 0 )

Wt = mgl ( 1 − cosα ) ; W=mgl ( 1-cosα 0 ) ; T = mg ( 3cos α − 2 cos α 0 )
f = 50 Hz

Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, tần số
vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có L thay đổi
được, tụ điện có
L = L2 = 4 π H

A.
Giải:

thì

C = 10−4 π F

. Khi

L = L1 = 2 π H

i = I 2 2 cos ( 100π t − π 4 ) A

100 3 Ω

B.

thì

i = I1 2 cos ( 100π t − π 12 ) A

. Khi

. Giá trị của R là

100 Ω

C.

100 2 Ω

D.

200 Ω

Z L1 − Z C 100
=
R
R
Z − Z C 300
ϕ2 = ϕu − ϕi 2 ; tan ϕ 2 = L 2
=
= 3tan ϕ1
R
R
π π π
tan ϕ2 − tan ϕ1
1
1
ϕ2 − ϕ1 = − + = ; tan ( ϕ 2 − ϕ1 ) =
=
→ tan ϕ1 =

→ R = 100 3
12 4 6
1 + tan ϕ1 tan ϕ2
3
3

ϕ1 = ϕu − ϕi1 ; tan ϕ1 =

Câu 11: Một mạch dao động LC lí tưởng. Ban đầu nối hai đầu cuộn cảm thuần với
ξ

r=2Ω

nguồn điện có suất điện động , điện trở trong
. Sau khi dòng điện qua
mạch ổn định thì ngắt cuộn dây khỏi nguồn rồi nối nó với tụ điện thành mạch kín
thì điện tích cực đại trên một bản tụ là

4.10−6

C. Biết khoảng thời gian ngắn nhất kể


từ khi năng lượng điện trường cực đại đến khi năng lượng trên tụ bằng 3 lần năng
lượng trên cuộn cảm là
A.

π −6
.10
6

2V

B.

s. Giá trị của

ξ

là

4V

C.

Giải: Cường độ dòng điện cực đại qua mạch là
Khi nối với tụ thì năng lượng của mạch là

6V

D.

ξ
I0 =
r

Q2
1
1
W= LI 02 = CU 02 = 0

2
2
2C

(*)

3
T
Wd = 3Wt → u = ±
U 0 → ∆t = → T = 2π LC = 2π .10−6 → LC = 10 −6
2
12

Từ * và **

→ I0 = 4 → ξ = 8

(**)

8V