Chủ nhật, 05/05/2024
IMG-LOGO

30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 4)

  • 3446 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một sóng cơ truyền theo trục Ox với phương u = 2,5cos (20πt – 5x) mm (x tính bằng m, t tính bằng s). Phát biểu nào sau đây sai? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Phương trình sóng tổng quát:  u=Acosωt2πxλ

Tần số sóng:  f=ω2π

Tốc độ truyền sóng: v=λf

Chu kì sóng:  T=2πω=1f

Cách giải: 

Từ phương trình sóng, ta có A=2,5( mm)ω=20π(rad/s)5=2πλλ=0,4π(m) đúng

Tần số sóng là: f=ω2π=20π2π=10(Hz)B  đúng 

Chu kì sóng là: T=1f=110=0,1(s)C đúng 

Tốc độ truyền sóng là:  v=λf=0,4π.10=4π12,6( m/s)A sai 

Chọn A. 


Câu 2:

Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây sai? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lý thuyết sóng điện từ 

Cách giải: 

Sóng điện từ là sóng ngang, mang năng lượng, truyền được trong chân không, có thể phản xạ, khúc xạ, giao  thoa → B sai 

Chọn B. 


Câu 3:

Trong thí nghiệm Y–âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có λ = 0,5 μm, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Khoảng vân trên màn bằng 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Khoảng vân:  i=λDa

Cách giải: 

Khoảng vân trên màn là:i=λDa=0,510621.103=1.103( m)=1( mm)

  

Chọn A. 


Câu 4:

Công thoát của êlectron khỏi một kim loại là 6,625.1019 J. Cho h=6,625.1034 J.s,c=3.108m/s. Giới hạn quang điện của kim loại này là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Giới hạn quang điện:  λ0=hcA

Cách giải: 

Giới hạn quang điện của kim loại này là:λ0=hcA=6,625103431086,6251019=3.107( m)=300( nm)

 

Chọn D. 


Câu 5:

Để đo gia tốc trọng trường g tại một vị trí (không yêu cầu xác định sai số), người ta dùng bộ dụng cụ gồm con lắc đơn; giá treo; thước đo chiều dài; đồng hồ bấm giây. Thực hiện các bước đo gồm: 

a) Treo con lắc lên giá tại nơi cần xác định g. 

b) Dùng đồng hồ bấm dây đo thời gian của một dao động toàn phần, tính được chu kỳ T. Lặp lại phép đo 5 lần. 

c) Kích thích cho con lắc dao động nhỏ. 

d) Dùng thước đo 5 lần chiều dài l của dây từ điểm treo tới tâm vật nhỏ. 

e) Sử dụng công thức g¯=4π2l¯T2¯  để tính giá trị trung bình của g. 

f) Tính giá trị trung bình l¯ và T¯.

Sắp xếp theo thứ tự nào sau đây đúng các bước tiến hành thí nghiệm? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng các bước thực hành đo gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn 

Cách giải: 

Các bước thí nghiệm đúng là: 

a) Treo con lắc lên giá tại nơi cần xác định g. 

d) Dùng thước đo 5 lần chiều dài l của dây từ điểm treo tới tâm vật nhỏ. 

c) Kích thích cho con lắc dao động nhỏ. 

b) Dùng đồng hồ bấm dây đo thời gian của một dao động toàn phần, tính được chu kỳ T. Lặp lại phép đo 5  lần. 

f) Tính giá trị trung bình l¯ và T

e) Sử dụng công thức g¯=4π2l¯T2¯  để tính giá trị trung bình của g. 

Chọn C. 


Câu 6:

Chiếu xiên từ nước ra không khí một chùm sáng hẹp gồm bốn bức xạ đơn sắc đỏ, chàm, vàng, cam sao cho cả bốn bức xạ đều có tia khúc xạ đi vào không khí. Tia khúc xạ đơn sắc nào đi gần mặt nước nhất? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Chiết suất của nước đối với các ánh sáng đơn sắc:  ndnnt

Công thức định luật khúc xạ ánh sáng khi ánh sáng truyền từ nước ra không khí:  sinr=nsini

Cách giải: 

Khi ánh sáng truyền từ nước ra không khí, ta có công thức:  sinr=nsini

Với cùng góc tới i, chiết suất của nước đối với các ánh sáng đơn sắc là: ndnntsinrdsinrsinrtrdrrt

rd<rc<rv<rch 

 

→ Tia khúc xạ gần mặt nước nhất là tia có góc khúc xạ lớn nhất là tia chàm 

Chọn D. 


Câu 7:

Hạt tải điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lý thuyết bán dẫn 

Cách giải: 

Hạt tải điện chủ yếu trong bán dẫn loại p là lỗ trống 

Chọn D. 


Câu 8:

Gọi nđ, nt và nv lần lượt là chiết suất của thuỷ tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, tím và vàng. Sắp xếp nào sau đây đúng? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng đơn sắc: ndnnt  

Cách giải:

Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc là:

 ndnntnd<nv<nt

Chọn B. 


Câu 9:

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa với tần số góc là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Tần số góc của con lắc lò xo:  ω=km

Cách giải: 

Tần số góc của con lắc lò xo là:  ω=km

Chọn D. 


Câu 10:

Đặt điện áp u=200cos(100πt)V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 100 Ω, cuộn cảm thuần, tụ điện có điện dung 104πF  mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của đoạn mạch là 100 Ω. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 

Xem đáp án

Câu 10 (VD) 

Phương pháp: 

Dung kháng của tụ điện:  ZC=1ωC

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch:  P=U2RR2+ZLZC2

Cách giải: 

Dung kháng của tụ điện là: 

ZC=1ωC=1100π104π=100(Ω)ZL=ZC 

→ trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng

Công suất tiêu thụ của mạch điện là: 

 P=U2R=(1002)2100=200( W)

Chọn D. 


Câu 11:

Cho hai mạch dao động lí tưởng L1C1 và L2C2 với L1 = L2 và C1 = C2 = 1 μF, đang hoạt động. Hình bên là đồ thị biểu diễn điện tích của mỗi bản tụ điện theo thời gian. Kể từ thời điểm t = 0, thời điểm lần thứ 2018 hiệu điện thế trên hai tụ điện C1 và C2 chênh lệch nhau 3V là 
Cho hai mạch dao động lí tưởng L1C1 và L2C2 với L1 = L2 và C1 = C2 = 1 μF, đang hoạt động. Hình bên là đồ thị biểu diễn điện tích của mỗi bản tụ điện theo thời gian. Kể từ thời điểm t = 0, thời điểm lần thứ 2018 hiệu điện thế trên hai tụ điện C1 và C2 chênh lệch nhau 3V là  (ảnh 1)
Xem đáp án

Cách giải: 

Từ đồ thị ta thấy chu kì của điện tích trên hai tụ điện là: 

T=2( ms)ω=2πT=1000π(rad/s) 

Ta thấy tại thời điểm t = 0, điện tích q1 đạt cực đại và đang giảm; tại thời điểm  t=16s, điện tích q2 = 0 và  đang giảm, ta có phương trình hai điện tích là:

q1=4cos(1000πt)(μC)q2=2cos1000πt+π3(μC) 

Hiệu điện thế giữa hai bản tụ của mỗi tụ điện là:

u1=q1C1=4cos(1000πt)(V)u2=q2C2=2cos1000πt+π3(V) 

Độ chênh lệch hiệu điện thế của hai tụ là:  Δu=u1u2

Sử dụng máy tính bỏ túi, ta có: 

 

402π3=23π6

Δu=23cos1000πtπ6(V) 

Hiệu điện thế:  3V=3223=32ΔU0

Ta có vòng tròn lượng giác: 

Cho hai mạch dao động lí tưởng L1C1 và L2C2 với L1 = L2 và C1 = C2 = 1 μF, đang hoạt động. Hình bên là đồ thị biểu diễn điện tích của mỗi bản tụ điện theo thời gian. Kể từ thời điểm t = 0, thời điểm lần thứ 2018 hiệu điện thế trên hai tụ điện C1 và C2 chênh lệch nhau 3V là  (ảnh 2)

Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy trong 1 chu kì, hiệu điện thế chênh lệch giữa hai tụ điện 4 lần

Ta có: t2018 = t2016 + t2 =504T+t2 

Kể từ thời điểm t = 0, thời gian để |Δu|=3V lần thứ 2 là: 

t2=T2t2018=504T+T2=1,009(s)1,01(s)

 

Chọn A. 


Câu 12:

Đặt điện áp u=U2cos(ωt+φ) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch là i=I2cosωt , cảm kháng ZL, dung kháng ZC và tổng trở của mạch là Z. Gọi uR là điện áp tức thời hai đầu R. Công thức nào sau đây sai? 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Cường độ dòng điện hiệu dụng:  I=UZ 

Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện:  tanφ=ZLZCR

Dung kháng của tụ điện: ZC=1ωC 

Điện áp giữa hai đầu điện trở cùng pha với cường độ dòng điện: uR=i.R 

Cách giải: 

Cường độ dòng điện htanφ=ZLZCRBiệu dụng trong mạch là: I=UZA sai 

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch điện và cường độ dòng điện: tanφ=ZLZCRB  đúng 

Dung kháng của tụ điện: ZC=1ωCC  đúng 

Điện áp giữa hai đầu điện trở cùng pha với cường độ dòng điện:  uR=i.Ri=uRRD đúng 

Chọn A. 


Câu 13:

Một sóng điện từ truyền qua điểm M trong không gian. Cường độ điện trường và cảm ứng từ tại M biến thiên điều hòa với giá trị cực đại lần lượt là E0 và B0. Khi cảm ứng từ tại M bằng 0,5B0 thì cường độ điện trường tại đó có độ lớn là 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Trong sóng điện từ, cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên cùng pha:   

Cách giải: 

Cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên cùng pha, ta có: EE0=BB0=0,5E=0,5E0

 

Chọn C. 


Câu 14:

Một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái dừng có năng lượng 3,4eV với h=6,625.1034J.s,c=3.108 m/s . Khi hấp thụ một phôtôn có bước sóng 487 nm thì nguyên tử hiđrô đó sẽ chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Năng lượng photon: EmEn=hcλ  

Cách giải: 

Năng lượng của nguyên tử sau khi hấp thụ photon là:Em=En+hcλ=3,4+6,62510343108487.109:1,6.10190,85(eV)

 

Chọn C. 


Câu 15:

Một dòng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos100πt (t tính bằng s). Pha của dòng điện ở thời điểm t là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Phương trình cường độ dòng điện: i = I0cos(ωt + φ) 

Với i là cường độ dòng điện tức thời 

I0 là cường độ dòng điện cực đại 

ω là tần số góc 

φ là pha ban đầu 

(ωt + φ) là pha ở thời điểm t 

Cách giải: 

Phương trình cường độ dòng điện i = 4cos100πt có pha ban đầu là 100πt rad 

Chọn A. 


Câu 16:

Khung dây dẫn phẳng KLMN và dòng điện tròn cùng nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Khi con chạy của biến trở di chuyển đều từ E về F thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Chiều dòng điện cảm ứng trong khung là 

Khung dây dẫn phẳng KLMN và dòng điện tròn cùng nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Khi con chạy của biến trở di chuyển đều từ E về F thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Chiều dòng điện cảm ứng trong khung là  (ảnh 1)

Xem đáp án

Phương pháp: 

Cường độ dòng điện: I=ER+r 

Định luật Len – xơ: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại  nguyên nhân đã sinh ra nó

Áp dụng quy tắc nắm tay phải: Khum bàn tay phải theo khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay  trùng với chiều dòng điện trong khung, ngón tay cãi choãi ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt  phẳng dòng điện 

Cách giải: 

Khi con chạy di chuyển từ E về F, giá trị biến trở R giảm → cường độ dòng điện I=ER+r tăng 

Áp dụng quy tắc nắm tay phải, ta thấy vecto cảm ứng từ B do dòng điện sinh ra có chiều từ ngoài vào trong Cảm ứng từ B đang tăng → cảm ứng từ Bc do dòng điện cảm ứng trong khung dây sinh ra có chiều từ trong  ra ngoài 

Khung dây dẫn phẳng KLMN và dòng điện tròn cùng nằm trong mặt phẳng hình vẽ. Khi con chạy của biến trở di chuyển đều từ E về F thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Chiều dòng điện cảm ứng trong khung là  (ảnh 2)

Áp dụng quy tắc nắm tay phải, dòng điện cảm ứng trong khung dây có chiều KNMLK

Chọn C. 


Câu 17:

Để phân biệt được âm do các nguồn khác nhau phát ra, ta dựa vào đặc trưng nào sau đây của âm? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Âm do các nguồn khác nhau phát ra có âm sắc khác nhau 

Cách giải: 

Để phân biệt được âm do các nguồn khác nhau phát ra, ta dựa vào âm sắc 

Chọn A. 


Câu 18:

Thí nghiệm Y–âng được ứng dụng để
Xem đáp án

Phương pháp: 

Trong thí nghiệm Y – âng, có thể đo được khoảng vân:  i=λDa

Cách giải: 

Trong thí nghiệp Y – âng, có thể đo được khoảng vân, từ đó suy ra được bước sóng: λ=aiD 

Chọn C. 


Câu 19:

Hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình lần lượt là x1 = A1cos(ωt + φ1) và x2 = A2cos(ωt + φ2). Biên độ dao động tổng hợp A của hai dao động này được tính bằng công thức nào sau đây? 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biên độ dao động tổng hợp:A=A12+A22+2A1A2cosφ2φ1

Cách giải: 

Biên độ dao động tổng hợp là: A12+A22+2A1A2cosφ2φ1 

Chọn A. 


Câu 20:

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây sai? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Thuyết lượng tử ánh sáng:

1. Chùm ánh sáng là một chùm các photon (các lượng tử ánh sáng). Mỗi photon có năng lượng xác định

ε= h f (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon phát ra  trong 1 giây. 

2. Phân tử, nguyên tử, electron … phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa lầ chúng phát xạ hay hấp thụ  photon. 

3. Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s trong chân không. 

Cách giải: 

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, photon của ánh sáng đơn sắc khác nhau có năng lượng khác nhau → C sai

Chọn C. 


Câu 21:

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lý thuyết hiện tượng quang điện trong 

Cách giải: 

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng electron liên kết được giải phóng thành êlectron dẫn khi chất  quang dẫn được chiếu bằng bức xạ thích hợp 

Chọn B. 


Câu 22:

Một sóng điện từ có tần số 20.106 Hz truyền trong không khí với tốc độ 3.108 m/s. Trong không khí, sóng điện từ này có bước sóng là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Bước sóng của sóng điện từ:   λ=cf

Cách giải: 

Bước sóng của sóng điện từ này là: λ=cf=3.10820.106=15(m)

  

Chọn B. 


Câu 23:

Đặt điện áp điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng URL vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần L. Gọi UR, UL lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R và hai đầu L. Công thức nào sau đây đúng? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở và cuộn dây thuần cảm: URL=UR2+UL2

Cách giải: 

Công thức đúng là:  URL=UR2+UL2

Chọn A. 


Câu 24:

Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường là ω0 không đổi thì tốc độ quay của rôto là ω. Hệ thức nào sau đây đúng? 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Trong động cơ không đồng bộ ba pha, tốc độ góc của khung dây luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường

Cách giải: 

Trong động cơ không đồng bộ ba pha, tốc độ góc của khung dây luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường:   ω<ω0

Chọn D. 


Câu 25:

Công của lực điện khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường đều có cường độ E là A = qEd. Trong đó d là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lý thuyết công của lực điện trường 

Cách giải: 

Trong công thức công của lực điện trường: A = qEd, trong đó d là độ dài đại số của hình chiếu của đường đi  lên hướng của một đường sức 

Chọn B.


Câu 26:

Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng định nghĩa hai nguồn kết hợp 

Cách giải: 

Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có cùng phương dao động, cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời  gian 

Chọn D. 


Câu 27:

Một đoạn dây dẫn thẳng dài 0,80 m đặt nghiêng một góc 300 so với hướng của các đường sức từ trong một từ trường đều có cảm ứng từ 0,5 T. Khi dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn này có cường độ 7,5 A thì đoạn dây dẫn bị tác dụng một lực từ bằng 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Lực từ tác dụng lên dây dẫn đặt trong từ trường:  F=IBlsinα

Cách giải: 

Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là: 

 F=IBlsinα=7,5.0,5.0,8sin300=1,5(N)

Chọn C. 


Câu 28:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4 µm đến 0,76 µm. Số vùng trên màn mà tại mỗi điểm trong vùng đó có sự trùng nhau của đúng 5 vân sáng là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Áp dụng công thức: n1α1k<α+nα1 với α=λmaxλmin;n là số vân sáng trùng nhau 

Cách giải: 

Ta có hệ số:  α=λmaxλmin=0,760,4=1,9

Áp dụng công thức ta có: 

 n1α1k<α+nα1511,91k<1,9+51,91

4,44k<7,67k=5;6;7

 

Có 3 giá trị k Z → có 6 vùng thỏa mãn 

Chọn C. 


Câu 29:

Đăt điện áp xoay chiều u=U0cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch điện gồm cuộn dây, tụ điện C và điện trở R mắc nối tiếp. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu C, hai đầu R là UC = UR = 60 V, cường độ dòng điện sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch là π6 và trễ pha hơn điện áp hai đầu cuộn dây là π3. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Điện áp giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm luôn sớm pha π2 so với cường độ dòng điện

Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện:tanφ=ZLZCR+r  

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch:  U=UR+Ur2+ULUC2

Cách giải: 

Cường độ dòng điện trễ pha hơn điện áp hai đầu cuộn dây là  π3 → cuộn dây không thuần cảm có điện trở r

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu cuộn dây và cường độ dòng điện là: 

 tanφd=ZLr=tanπ3=3ZL=3rUL=3Ur

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện là:

 tanφ=ZLZCR+r=tanπ6=33ULUCUR+Ur=33

3Ur6060+Ur=33Ur10,98(V)

UL=19,02(V)

 

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là: 

 U=UR+Ur2+ULUC2

U=(60+10,98)2+(19,0260)282(V)

 

Chọn B. 


Câu 30:

Trên sợi dây đàn hồi, dài 84 cm, đang có sóng ngang truyền với tốc độ là 924 m/s. Số họa âm mà dây phát ra trong vùng âm nghe được là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Âm thanh tai người nghe được có tần số trong khoảng  16 Hz20000 Hz

Điều kiện hình thành sóng dừng trên dây:  l=kλ2

Bước sóng:  λ=vf

Cách giải: 

Điều kiện để có sóng dừng trên dây là: 

 l=kλ2=kv2fk=2flv=2f,0,84924=f550

Âm nghe được có tần số:  

16550k200005500,03k36,36k=1;2;3;36 

→ có 36 họa âm nghe được 

Chọn C. 


Câu 31:

Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm có một nguồn âm điểm với công suất phát âm không đổi. Hai điểm M và N ở vị trí sao cho tam giác MNO là tam giác vuông tại M. Biết mức cường độ âm tại M và N tương ứng là 60 dB và 40 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm của MN là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Cường độ âm:  I=P4πr2

Hiệu hai mức cường độ âm:  LMLN(dB)=10lgIMIN

Cách giải: 

Cường độ âm tại một điểm là:  I=P4πr2I~1r2

Giả sử tam giác OMN có hai cạnh góc vuông là a và b, ta có hình vẽ:

: Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm có một nguồn âm điểm với công suất phát âm không đổi. Hai điểm M và N ở vị trí sao cho tam giác MNO là tam giác vuông tại M. Biết mức cường độ âm tại M và N tương ứng là 60 dB và 40 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm của MN là  A. 46 dB. 	 B. 44 dB. 	 C. 54 dB. 	 D. 50 dB.  (ảnh 1)

Hiệu hai mức cường độ âm tại M và N là: 

 LMLN=10lgILIN=10lgrN2rM2

6040=10lga2+b2a2a2+b2a2=100b=a99

 

Tại P là trung điểm của MN có: 

 rP=OP=OM2+MP2=a2+b24=a2+99a24=a1032

Hiệu hai mức cường độ âm tại M và P là: 

LMLp=10lgIMIP=10lgrp2rM2=10lga10322a2

60Lp=10lg1034Lp45,89(dB)  

Chọn A. 


Câu 32:

Một máy biến áp gồm cuộn sơ cấp có N1 = 2000 vòng được nối vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số 50 Hz. Hai cuộn dây: N2 có 200 vòng và N3 có 100 vòng được dùng làm mạch thứ cấp. Coi hiệu suất của máy đạt 100% và điện trở của các cuộn dây là không đáng kể. Hai đầu N2 nối với đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R2 = 30 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L2=0,3πH và tụ điện có điện dung C2 thay đổi được. Hai đầu N3 nối với đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R3 = 20 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L3 thay đổi được và tụ điện có điện dung C3=0,5πmF. Điều chỉnh C2 và L3 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu C2 và giữa hai đầu L3 đều đạt giá trị cực đại. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Máy biến áp không làm thay đổi tần số dòng điện

Công thức máy biến áp:  U1U2=N1N2

Cường độ dòng điện trong mạch:   I=UR2+ZLZC2

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch:  P=I2R

Máy biến áp lí tưởng có:  P1=P2+P3

Dung kháng của tụ điện: ZC=1ωC

Cảm kháng của cuộn dây thuần cảm:  ZL=ωL

C thay đổi, điện áp giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại khi:  ZC=R2+ZL2ZL 

L thay đổi, điện áp giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm đạt cực đại khi:   ZL=R2+ZC2ZC

Cách giải:

Nhận xét: máy biến áp không làm biến đổi tần số dòng điện

→ Dòng điện ở hai cuộn thứ cấp có tần số góc là:

ω=2πf=2π.50=100π(rad/s)

 

Áp dụng công thức máy biến áp, ta có: 

 U2U1=N2N1U2200=2002000U2=20(V)U3U1=N3N1U3200=1002000U3=10(V)

Cảm kháng của cuộn dây và dung kháng của tụ điện là:

ZL2=ωL2=100π0,3π=30(Ω)ZC3=1ωC3=1100π0,5103π=20(Ω) 

Điều chỉnh C2 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện C2 đạt cực đại, ta có: 

 ZC2=R22+ZL22ZL2=302+30230=60(Ω)

P2=U22R2R22+ZL2ZC22=20230302+(3060)2=203( W)

 

Điều chỉnh L3 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây L3 đạt cực đại, ta có: 

 ZL3=R32+ZC32ZC3=202+20220=40(Ω)P3=U32R3R32+ZL3ZC32=10220202+(4020)2=2,5( W)

 
Máy biến áp lí tưởng, công suất tiêu thụ của cuộn sơ cấp là: 

 P1=P2+P3=203+2,5=556( W)U1I1=556I1=P1U1=11240(A)

 

Chọn D. 


Câu 33:

Một vật nhỏ có khối lượng 100 g dao động điều hòa. Khi lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn 0,8 N thì tốc độ của vật là 0,6 m/s. Khi lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn 0,52 thì tốc độ của vật là 0,5 2 m/s.Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của vật là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Độ lớn lực kéo về:  Fkv=m|a|

Công thức độc lập với thời gian:   v2ω2+a2ω4=A2

Cơ năng của vật:  W=12mω2A2

Cách giải: 

Khi lực kéo về có độ lớn 0,8 N và 0,52N, ta có:

a1=Fkvm=0,80,1=8( m/s)a2=Fkν2m=0,520,1=52( m/s) 

Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho hai thời điểm, ta có:

 v12ω2+a12ω4=A20,62ω2+82ω4=A2v22ω2+a22ω4=A2(0,52)2ω2+(52)2ω4=A2

ω=10(rad/s)A=0,1( m)

 

Cơ năng của con lắc là: 

W=12mω2A2=120,1.102.0,12=0,05(J) 

Chọn B. 


Câu 34:

Một con lắc gồm vật nhỏ khối lượng 100 g mang điện 10-6 C, lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên một bề mặt nằm ngang có hệ số ma sát µ = 0,1. Ban đầu, kéo vật đến vị trí lò xo dãn một đoạn 5 cm, đồng thời thả nhẹ và làm xuất hiện trong không gian một điện trường đều với vectơ cường độ điện trường xiên góc α = 600 và có độ lớn E = 106 V/m. Lấy g = π2= 10 m/s2. Khi vật đi qua vị trí mà lò xo không biến dạng lần đầu tiên thì tốc độ của nó có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Một con lắc gồm vật nhỏ khối lượng 100 g mang điện 10-6 C, lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên một bề mặt nằm ngang có hệ số ma sát µ = 0,1. Ban đầu, kéo vật đến vị trí lò xo dãn một đoạn 5 cm, đồng thời thả nhẹ và làm xuất hiện trong không gian một điện trường đều với vectơ cường độ điện trường xiên góc α = 600 và có độ lớn E = 106 V/m. Lấy g = π2= 10 m/s2. Khi vật đi qua vị trí mà lò xo  không biến dạng lần đầu tiên thì tốc độ của nó có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?  (ảnh 1)
Xem đáp án

Cách giải: 

Tần số góc dao động của con lắc là:

ω=km=1000,1=1010=10π(rad/s) 

Lực điện tác dụng lên vật theo phương ngang là: 

Fd=Eqcosα=106106cos600=0,5(N)

Lực ma sát tác dụng lên vật là: 

Fms=μmg=0,1.0,1.10=0,1(N) 

Áp dụng định luật II Niu – tơn cho vật khi ở vị trí cân bằng, ta có:

Fdh+Fd+Fms=0Fdh=Fd+Fms 

Ta có hình vẽ:

Một con lắc gồm vật nhỏ khối lượng 100 g mang điện 10-6 C, lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên một bề mặt nằm ngang có hệ số ma sát µ = 0,1. Ban đầu, kéo vật đến vị trí lò xo dãn một đoạn 5 cm, đồng thời thả nhẹ và làm xuất hiện trong không gian một điện trường đều với vectơ cường độ điện trường xiên góc α = 600 và có độ lớn E = 106 V/m. Lấy g = π2= 10 m/s2. Khi vật đi qua vị trí mà lò xo  không biến dạng lần đầu tiên thì tốc độ của nó có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?  (ảnh 2)

Từ hình vẽ ta thấy khi ở vị trí cân bằng, lò xo bị nén 

Lại có: Fdh=Fd+FmsFdh=FdFms=kΔl100Δl=0,50,1Δl=4.103(m)=0,4( cm)  

Khi con lắc về vị trí lò xo không biến dạng, li độ và biên độ của con lắc là: 

x=Δl=0,4( cm)A=5+Δl=5,4( cm) 

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có:

v=ωA2x2=10π5,420,42170( cm/s) 

Chọn D. 


Câu 35:

Điện năng được truyền đi từ một máy phát điện xoay chiều một pha đến một khu dân cư bằng đường dây tải điện một pha, với hiệu suất truyền tải 90%. Do nhu cầu tiêu thụ điện của khu dân cư tăng 11% nhưng chưa có điều kiện nâng công suất máy phát, người ta dùng máy biến áp để tăng điện áp trước khi truyền đi. Coi hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Tỉ số vòng dây giữa cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là 

Xem đáp án

Cách giải: 

Gọi điện áp hiệu dụng ban đầu ở nơi truyền tải là U1, công suất nơi tiêu thụ là P1

Sau khi dùng máy biến áp, điện áp hiệu dụng hai đầu nơi truyền tải là:

U2=N2N1U1

 

Hiệu suất truyền tải ban đầu là: 

 H1=P1P=90%P1=0,9P

Công suất hao phí trên đường dây ban đầu là:

  ΔP1=PP1=0,1PP2RU12=0,1P (1)

Công suất tiêu thụ tăng lên, ta có: 

P2=P1+P1.11%=1,11P1=0,999P 

Công suất hao phí trên đường dây truyền tải là:

   ΔP2=PP2=103PP2RU22=103P (2)

Từ (1) và (2) ta có: 

U22U12=0,1P103PU2U1=10N2N1=10 

Chọn A. 


Câu 36:

Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng trong môi trường có lực cản. Tác dụng vào con lắc một lực cưỡng bức điều hoà F = F0cos(ωt + φ) với tần số góc ω thay đổi được. Khi thay đổi tần số góc đến giá trị ω1 và 3ω1 thì biên độ dao động của con lắc đều bằng A1. Khi tần số góc bằng 2ω1 thì biên độ dao động của con lắc bằng A2. So sánh A1 và A2, ta có 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lý thuyết và đồ thị dao động cưỡng bức 

Cách giải: 

Đồ thị sự phụ thuộc của biên độ dao động vào tần số góc của lực cưỡng bức: 

Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng trong môi trường có lực cản. Tác dụng vào con lắc một lực cưỡng bức điều hoà F = F0cos(ωt + φ) với tần số góc ω thay đổi được. Khi thay đổi tần số góc đến giá trị ω1 và 3ω1 thì biên độ dao động của con lắc đều bằng A1. Khi tần số góc bằng 2ω1 thì biên độ dao động của con lắc bằng A2. So sánh A1 và A2, ta có  (ảnh 1)

Từ đồ thị ta thấy với mọi giá trị tần số góc thỏa mãn ω1<ω<ω3, biên độ dao động của con lắc luôn có A>A1  

Ta có: ω1<ω2<ω3A2>A1 

Chọn C. 


Câu 37:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, một nguồn sáng phát ra đồng thời bức xạ màu đỏ có bước sóng λ1 = 0,66 µm và màu lục có bước sóng λ2 chiếu vào hai khe. Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm có 4 vân màu đỏ. Bước sóng λ2 có giá trị là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Khoảng vân trùng của hai vân sáng:  it=k1i1=k2i2

Khoảng vân:  i=λDa

Cách giải: 

Trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm có 4 vân màu đỏ → k1 = 5

Ta có công thức: 

 k1i1=k2i2k2k1=i1i2=λ1λ2k2=λ1λ2k1

Ánh sáng màu lục có bước sóng:  λ2<λ1k2>k1

Bước sóng của ánh sáng màu lục là: 

 0,38μmλ2<0,66μm0,660,665<k20,660,38.55<k28,68k2=6;7;8

 

Ta có:  λ2=λ1k1k2k2=0,55(μm)k2=0,47(μm)k2=0,41(μm) 

Chọn B. 


Câu 38:

Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1 kg dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình x = Acosωt. Hình bên là đồ thị biểu diễn động năng của vật theo bình phương li độ. Lấy π2= 10. Quãng đường nhỏ nhất vật đi được trong thời gian 115s là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Động năng cực đại của con lắc: Wd=12mω2A2 

Trong cùng một khoảng thời gian, vật đi được quãng đường nhỏ nhất khi vật chuyển động xung quanh vị trí  biên 

Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức:  Δφ=ωΔt

Cách giải: 

Từ đồ thị ta thấy: 

 Wdmax=12mω2A2=0,08(J)A2=16 cm2=16.104 m2A=4( cm)ω=10π(rad/s)

 

Trong khoảng thời gian 115s, vecto quay được góc:

Δφ=ωΔt=10π115=2π3(rad) 

Nhận xét: trong khoảng thời gian  115s, vật đi được quãng đường nhỏ nhất khi góc quét đối xứng qua trục  Ox 

Ta có vòng tròn lượng giác: 

Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1 kg dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình x = Acosωt. Hình bên là đồ thị biểu diễn động năng của vật theo bình phương li độ. Lấy π2= 10. Quãng   đường nhỏ nhất vật đi được trong thời gian  là  (ảnh 1)

Từ vòng tròn lượng giác ta thấy trong khoảng thời gian 115s, vật đi được quãng đường nhỏ nhất là:

smin=2AAcosΔφ2=244cosπ3=4( cm) 

Chọn B. 


Câu 39:

Ở mặt nước có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u=1,5cos20πt+π6cm (t tính bằng s). Sóng truyền đi với tốc độ 20 cm/s. Gọi O là trung điểm AB, M là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác O) sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần nguồn nhất; N là một điểm nằm trên AB dao động với biên độ cực đại gần O nhất. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Khoảng cách giữa 2 điểm M, N lớn nhất trong quá trình dao động gần nhất với giá trị nào sau đây? 

Xem đáp án

Cách giải:

Bước sóng là:  λ=v.2πf=20.2π20π=2( cm)

Phương trình sóng tại O là:  uO=3cos20πt+π6πABλ(cm)

→ O dao động cùng pha với hai nguồn

Phương trình dao động của điểm M:

uM=3cos20πt+π62πMAλ 

Điểm M dao động cùng pha với hai nguồn và gần hai nguồn nhất, ta có độ lệch pha giữa M và O là:

2πMAλπABλ=2πMA=AB2+λ=12( cm) 

N là cực đại gần O nhất ON=λ2=1( cm) 

Ta có hình vẽ: 

Ở mặt nước có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình   (t tính bằng s). Sóng truyền đi với tốc độ 20 cm/s. Gọi O là trung điểm AB, M là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác O) sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần nguồn nhất; N là một điểm nằm trên AB dao động với biên độ cực đại gần O nhất. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Khoảng cách giữa 2 điểm M, N lớn nhất trong quá trình dao động gần nhất với giá trị nào sau đây?  (ảnh 1)

Phương trình sóng do hai nguồn truyền tới điểm N là:

u1N=1,5cos20πt+π62π.112=1,5cos20πt5π6(cm)u2N=1,5cos20πt+π62π.92=1,5cos20πt5π6(cm) 

Phương trình sóng tổng hợp tại M là: 

uN=u1N+u2N=3cos20πt5π6(cm) 

→ điểm N dao động ngược pha với hai nguồn 

→ hai điểm M, N dao động ngược pha 

Khoảng cách lớn nhất giữa M và N trên phương truyền sóng khi một điểm ở biên âm, một điểm ở biên  dương: 

 

Ta có: umax=AM+AN=6( cm) 

OM2=MA2OA2=122102=44 cm2

Khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của M, N là: 

 MN=ON2+OM2=1+44=45( cm)

Khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm M, N là: 

 dmax=MN2+umax2=45+62=9( cm)

Giá trị dmax gần nhất với giá trị 9,1 cm

Chọn B. 


Câu 40:

Cho ba linh kiện: điện trở R = 10 Ω, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u=U0cosωt+φuV vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp RL và RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là i1=42cosωt+π7A và i2=42cosωt+10π21A. Nếu ω đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

Xem đáp án

Cách giải: 

Từ biểu thức cường độ dòng điện, ta thấy: 

I1=I2=4UR2+ZL2=UR2+ZC2ZL=ZC 

→ nếu đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch chứa R, L, C, trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng

Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện là: 

 tanφ1=ZLRtanφ1=tanφ2φ1=φ2tanφ2=ZCRφuπ7=φu10π21φu=13π42(rad)ZLR=tanφuφi1=tanπ6ZLR=33ZL=ZC=R3=103(Ω)

Lại có:  U=I1R2+ZL2=4102+1032=803(V)

Khi đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: 

P=U2R=803210213( W) 

Chọn C.


Bắt đầu thi ngay