IMG-LOGO

30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 23)

  • 4798 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Dây AB dài 90cm đầu A gắn với nguồn dao động (xem A là nút) và đầu B tự do. Quan sát hình ảnh sóng dừng ổn định trên dây thì thấy, trên dây có 8 nút sóng và khoảng thời gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,25s. Sóng truyền trên dây có tốc độ bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Khoảng cách giữa 2 lần dây duỗi thẳng: \[\frac{T}{2}\]

+ Sử dụng biểu thức sóng dừng trên dây 1 đầu cố định, 1 đầu tự do: \[l = (2k + 1)\frac{\lambda }{4}\]

Trong đó số nút sóng = số bụng sóng = k + 1. 

+ Sử dụng biểu thức tính vận tốc truyền sóng trên dây: \[v = \frac{\lambda }{T}\]

Cách giải: 

+ Khoảng thời gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là: \[\frac{{5T}}{2} = 0,25 \Rightarrow T = 0\]

+ Điều kiện có sóng dừng: \[l = (2k + 1)\frac{\lambda }{4}\]

Có 8 nút song k=8-1=7l=(2.7+1)λ4λ =415l=41590=0,24m

Tốc độ truyền sóng trên dây: \[v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{0,24}}{{0,1}} = 2,4m{\rm{/}}s\]

Chọn B.


Câu 2:

Các hạt tải điện trong chất điện phân là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về dòng điện trong các môi trường. 

Cách giải: 

Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm. 

Chọn C.


Câu 3:

Một chùm sáng hẹp coi như một tia sáng khi đi qua lăng kính mà không bị tán sắc thì chứng tỏ
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về hiện tượng tán sắc ánh sáng. 

Cách giải: 

Chùm sáng hẹp khi đi qua lăng kính mà không bị tán sắc thì chứng tỏ ánh sáng được sử dụng là ánh sáng đơn sắc. 

Chọn D.


Câu 4:

Tốc độ truyền âm có giá trị nhỏ nhất trong môi trường nào sau đây:
Xem đáp án

Phương pháp: 

Vận tốc truyền âm trong các môi trường: \[{v_r} > {v_l} > {v_k}\]

Cách giải: 

Ta có vận tốc truyền âm trong các môi trường: \[{v_r} > {v_l} > {v_k}\]

Tốc độ truyền âm trong khí ôxi là nhỏ nhất trong các môi trường trên. 

Chọn A.


Câu 5:

Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian là dao động
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về các loại dao động 

Cách giải: 

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

Chọn C. 


Câu 6:

Gọi A là công thoát electron khỏi một kim loại và εlà năng lượng của một photon trong chùm ánh sáng kích thích. Hiện tượng quang điện chỉ có thể xảy ra đối với kim loại đó nếu
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: λ λ0 hay ε ≥ A

Cách giải: 

Ta có, hiện tượng quang điện xảy ra đối với kim loại đó nếu λ λ0 hay ε ≥ A

Chọn B.


Câu 7:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì dao động riêng. Nếu vật nặng có khối lượng 200g thì chu kì dao động của con lắc là 2s. Để chu kì con lắc là 1s thì khối lượng của vật nặng là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo: \[T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} \]

Cách giải: 

Ta có: T1=2πm1k=2sT2=2πm2k =1s T2T1=m2m1 =12m2=m14=2004=50g

Chọn D. 


Câu 8:

Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào có thể được giải thích dựa vào hiện tượng quang điện trong?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Vận dụng lí thuyết về hiện tượng quang điện trong. 

Cách giải: 

Hiện tượng được giải thích dựa vào hiện tượng quang điện trong là hiện tượng điện trở suất của một chất quang dẫn giảm mạnh khi được chiếu sáng. 

Chọn B.


Câu 9:

Năng lượng của trạng thái dừng trong nguyên tử Hidro được xác định theo biểu thức En= -13,6n2eV (với n = 1, 2, 3,…). Để nguyên tử Hidro chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái dừng N (n = 4) thì nguyên tử cần hấp thụ một photon có năng lượng bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng: ε =Ecao-Ethap

Cách giải: 

Nguyên tử cần hấp thụ một photon có năng lượng bằng: 

ε =EN-EK -13,642-(-13,612)=10,2eV 

Chọn D.


Câu 10:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước song λ. Nếu khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn ảnh gấp 103 lần khoảng cách giữa hai khe, thì vân sáng bậc 3 sẽ cách vân sáng trung tâm một khoảng bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính khoảng vân: \[i = \frac{{\lambda D}}{a}\]

+ Sử dụng biểu thức xác định vị trí vân sáng: \[{x_S} = ki\]  

Cách giải:

Vị trí vân sáng bậc 3: \[{x_{{S_3}}} = 3i = 3\frac{{\lambda D}}{a} = 3\frac{{\lambda {{.10}^3}a}}{a} = {3.10^3}\lambda \]

Chọn D.


Câu 11:

Khi nói về đặc điểm của quang phổ liên tục, phát biểu nào sau đây là sai?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Vận dụng lí thuyết về các loại quang phổ. 

Cách giải: 

A – sai vì quang phổ liên tục do các chất rắn, lỏng, khí ở nhiệt độ cao phát ra và là dải màu biến thiên liên tục  từ đỏ đến tím. 

B, C, D - đúng 

Chọn A.


Câu 12:

Khi ta nung một kim loại ở nhiệt độ cao làm cho nó phát sáng, bức xạ nào dưới đây không thể có trong các bức xạ điện từ mà kim loại đó phát ra?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Vận dụng lí thuyết về các loại tia. 

Cách giải: 

Khi ta nung nóng một kim loại ở nhiệt độ cao các bức xạ có thể phát ra là: tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy và tia tử ngoại. Bức xạ không thể có là tia X. 

Do nguồn gốc của tia X: Chùm electron có năng luợng lớn đập vào kim loại nguyên tử lượng lớn → làm phát ra tia X 

Chọn A.


Câu 13:

Một dây dẫn có dòng điện với cường đo 10 A chạy qua, được uốn thành một vòng dây tròn có bán kính 20cm. Tại tâm vòng tròn, cảm ứng từ có giá trị bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn: \[B = 2\pi {.10^{ - 7}}\frac{I}{r}\]

Cách giải: 

Cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn: \[B = 2\pi {.10^{ - 7}}\frac{I}{r}\]

Thay số ta được: \[B = 2\pi {.10^{ - 7}}\frac{{10}}{{0,2}} = \pi {.10^{ - 5}}T\]

Chọn D.


Câu 14:

Đặt điện áp xoay chiều u=U2cosωt(ω >0) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C thì dung kháng của tụ điện là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính dung kháng: \[{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}}\]

Cách giải: 

Dung kháng của tụ điện: \[{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}}\]

Chọn C.

Câu 15:

Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường đồng nhất với tốc độ v. Biết một phần tử môi trường khi có sóng truyền qua sẽ dao động điều hòa với chu kì T. Bước sóng có giá trị bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính bước sóng: λ =vf=v.T

Cách giải: 

Bước sóng có giá trị bằng: λ =vf=v.T

Chọn D.


Câu 16:

Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 4μH và tụ điện có điện dung 12nF. Trong mạch đang có dao động điện từ với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 6V. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức \[{I_0} = \sqrt {\frac{C}{L}} {U_0}\]

+ Sử dụng biểu thức tính giá trị hiệu dụng: \[I = \frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }}\]

Cách giải: 

Ta có:  I0=CLU0=1210-9410-6 6=0,6310AI=I02=0,23237A=232,37mA

Chọn D.


Câu 17:

Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và có biên độ lần lượt là A1A2. Nếu hai dao động thành phần cùng pha với nhau thì biên độ dao động của vật bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biên độ dao động tổng hợp: \[A = \sqrt {A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \Delta \varphi } \]

Cách giải: 

Biên độ dao động tổng hợp: \[A = \sqrt {A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \Delta \varphi } \]

Hai dao động cùng pha có Δφ =2kπ A=A1+A2

Chọn B.


Câu 18:

Đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp với một điện trở thuần. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch điện thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây gấp \[\sqrt 3 \] lần điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở. Cường độ dòng điện chạy qua mạch
Xem đáp án

Phương pháp: 

Độ lệch pha của u so với i: tanφ =ZL-ZCR=UL-UCUR

Cách giải: 

Theo bài ra ta có: UL=3UR

Độ lệch pha giữa u và i: tanφ =ZLR=ULUR=3 φ =π3φu-φi=π3

u nhanh pha hơn i một góc \[\frac{\pi }{3}\]  hay i trễ pha hơn u một góc 3\[\frac{\pi }{3}\]

Chọn C. 

Câu 19:

Một con lắc đơn chiều dài 1,2m đang dao động điều hòa với biên độ góc \[\frac{\pi }{{36}}rad,\] tại nơi có gia tốc trọng trường bằng \[9,8{\rm{m/}}{{\rm{s}}^2}.\] Vật nhỏ của con lắc khi đi qua vị trí cân bằng có tốc độ gần đúng bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc: ω =gl

+ Sử dụng biểu thức tính vận tốc cực đại: \[{v_{\max }} = \omega {S_0} = \omega .l{\alpha _0}\]

Cách giải: 

Tốc độ của con lắc khi qua vị trí cân bằng  

vmax=ωS0=ω.lα0=gl lα0=glα0v=9,8.1,2 π36=0,2992m/s=29,92cm/s

Chọn B.


Câu 20:

Trong giao thoa sóng cơ, để hai sóng có thể giao thoa được với nhau thì chúng phải xuất phát từ hai nguồn có
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng điều kiện giao thoa sóng cơ học.

Cách giải:

Để hai sóng có thể giao thoa được với nhau thì chúng phải xuất phát từ hai nguồn kết hợp là hai nguồn có cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha không thay đổi theo thời gian. 

Chọn D.


Câu 21:

Con lắc đơn có chiều dài dây treo l, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc rơi tự do g.  Tần số dao động của con lắc là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức xác định tần số dao động của con lắc đơn: \[f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{g}{l}} \]

Cách giải: 

Tần số dao động của con lắc đơn là: \[f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{g}{l}} \]

Chọn A.

Câu 22:

Một máy phát điện xoay chiều một pha với roto là nam châm có p cặp cực (p cực nam và p cực bắc). Khi roto quay đều với tốc độ n vòng/giờ thì từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số
Xem đáp án

Phương pháp: 

Tần số của máy phát điện xoay chiều một pha: \[f = np\]

Trong đó: p là số cặp cực; n (vòng/s) là tốc độ quay của roto 

Cách giải: 

Ta có: n vòng/giờ \[ = \frac{n}{{3600}}\] vòng/s

Từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số: \[f = \frac{{np}}{{3600}}(Hz)\]

Chọn C.


Câu 23:

Bộ phận nào trong máy phát thanh vô tuyến dung để biến đôi trực tiếp dao động âm thành dao động điện có cùng tần số?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Vận dụng lí thuyết về thu phát sóng điện từ 

Cách giải: 

Bộ phận trong máy phát thanh vô tuyến dùng để biến đổi trực tiếp dao động âm thành dao động điện có cùng tần số là micro. 

Chọn D.


Câu 24:

Một vật dao động điều hòa với tấn số góc ω và biên độ A, gia tốc của vật có giá trị cực đại bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức liên hệ giữa gia tốc và li độ: a= -ω2x

Cách giải: 

Gia tốc của vật có giá trị cực đại: \[{a_{\max }} = {\omega ^2}A\]

Chọn A. 

Câu 25:

Trên đường dây tải điện một pha có điện trở thuần xác định. Khi truyền tải điện năng đi xa, để công suất hao phí trên đường dây tải điên giảm 2500 lần, trong điều kiện công suất nơi phát và hệ số công suất của mạch điện không đổi, thì ở nơi phát phải dung một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây giữa cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là :
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Vận dụng biểu thức tính công suất hao phí: \[\Delta P = \frac{{{P^2}}}{{{U^2}{{\cos }^2}\varphi }}R\]  

+ Sử dụng biểu thức của máy biến áp lí tưởng: \[\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\]

Cách giải: 

Công suất hao phí:  \[\Delta P = \frac{{{P^2}}}{{{U^2}{{\cos }^2}\varphi }}R \Rightarrow \Delta P \sim \frac{1}{{{U^2}}}\]

Để công suất hao phí giảm 2500 lần thì hiệu điện thế tăng 2500 =50 lần

\[ \Rightarrow \frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = 50 \Rightarrow \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 50\]

Chọn B.


Câu 26:

Mạch chọn sóng của một máy thu thanh 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). Nếu cuộn cảm đó có độ tự cảm 0,5μH, để thu được sóng VOV1 có tần số 100MHz thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện tới giá trị
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức tính tần số của mạch dao động: \[f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}\]

Cách giải: 

Từ công thức tính tần số: \[f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }} \Rightarrow C = \frac{1}{{4{\pi ^2}{f^2}.L}}\]

\[ \Rightarrow C = \frac{1}{{4{\pi ^2}.{{\left( {{{100.10}^6}} \right)}^2}{{.0,5.10}^{ - 6}}}} = {5,066.10^{ - 12}}F = 5,066pF\]

Chọn A.


Câu 27:

V/m (vôn/mét) là đơn vị của
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: \[E = \frac{U}{d}\]

Cách giải: 

Ta có: \[E = \frac{U}{d}\]

Trong đó U có đơn vị Vôn (V); d có đơn vị là mét (m) V/m là đơn vị của cường độ điện trường.

Chọn A.


Câu 28:

Trong một mạch điện kín, lực làm di chuyển các điện tích bên trong nguồn điện, giữa hai cực của nguồn là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về nguồn điện. 

Cách giải: 

Trong một mạch điện kín, lực làm di chuyển các điện tích bên trong nguồn điện, giữa hai cực của nguồn là lực lạ. 

Chọn A.


Câu 29:

Khi nói về sóng dừng, phát biểu nào sau đây là sai?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về sóng dừng:  

+ Khoảng cách giữa hai bụng sóng hoặc hai nút sóng liên tiếp là \[\frac{\lambda }{2}\]

+ Khoảng cách giữa một bụng sóng và một nút sóng liên tiếp là \[\frac{\lambda }{4}\]

+ Hai điểm đối xứng nhau qua nút luôn dao động ngược pha. 

Cách giải: 

A, B, D - đúng 

C – sai vì: Hai điểm đối xứng nhau qua nút luôn dao động ngược pha. 

Chọn C.


Câu 30:

Một đoạn mạch điện gồm điện trở thuần, cuồn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Đặt điện áp \[u = {U_0}\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{6}} \right)(V)\] vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức \[i = \sqrt 2 \cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{6}} \right)(A)\]và công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng 100W. Giá trị U0 bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Đọc phương trình u, i. 

+ Sử dụng biểu thức tính công suất: \[P = UI\cos \varphi \]

+ Sử dụng biểu thức tính giá trị cực đại: \[{U_0} = U\sqrt 2 \]

Cách giải: 

+ Độ lệch pha giữa u và i: φ=φu-φi=π6-(-π6)=π3

+ Công suất tiêu thụ của đoạn mạch: P=UI.cosφ U=PI.cosφ=1001.cosπ3=200V

U0=U2 =2002V

Chọn A. 


Câu 31:

Người ta định nghĩa công suất phát xạ của nguồn sáng là năng lượng mà nguồn sáng phát ra trong một đơn vị thời gian. Cho hằng số Plăng \[h = {6,625.10^{ - 34}}J.s\] và tốc độ ánh sáng trong chân không là \[c = {3.10^8}m{\rm{/}}s.\] Một nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600nm với công suất phát xạ bằng 1W thì số phôtôn mà nguồn đó phát ra trong một giây bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng của photon: ε =hcλ

+ Sử dụng biểu thức tính công suất phát xạ: \[P = \frac{{n\varepsilon }}{t}\]

Cách giải: 

Số photon mà nguồn đó phát ra trong 1 giây: \[n = \frac{{Pt}}{\varepsilon } = \frac{{Pt}}{{\frac{{hc}}{\lambda }}} = \frac{{1.1}}{{\frac{{{{6,625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{{{600.10}^{ - 9}}}}}} = {3,02.10^{18}}\] hạt

Chọn C.

Câu 32:

Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox xung quanh vị trí cân bằng O, với biên độ 10 cm và chu kỳ 2s. Trong khoảng thời gian 0,5 s quãng đường vật có thể đi được là
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính quãng đường lớn nhất vật đi được trong thời gian \[\Delta t:{S_{\max }} = 2A\sin \frac{{\Delta \varphi }}{2}\]

+ Sử dụng biểu thức tính quãng đường nhỏ nhất vật đi được trong thời gian \[\Delta t:{S_{\min }} = 2A\left( {1 - \cos \frac{{\Delta \varphi }}{2}} \right)\]

Cách giải: 

+ Quãng đường lớn nhất vật đi được trong thời gian \[\Delta t:{S_{\max }} = 2A\sin \frac{{\Delta \varphi }}{2}\]

+ Quãng đường nhỏ nhất vật đi được trong thời gian \[\Delta t:{S_{\min }} = 2A\left( {1 - \cos \frac{{\Delta \varphi }}{2}} \right)\]

Với Δφ =ω.Δt=π.0,5A=10cm \[ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{S_{\max }} = 2.10\sin \frac{\pi }{4} = 10\sqrt 2 cm}\\{{S_{\min }} = 2.10\left( {1 - \cos \frac{\pi }{4}} \right) = 20 - 10\sqrt 2 cm}\end{array}} \right.\]

Quãng đường vật có thể đi được: \[{S_{\min }} \le S \le {S_{\max }} \Leftrightarrow 5,858m \le S \le 14,14m\]

Trong khoảng thời gian 0,5s quãng đường vật có thể đi được là: 8cm.

Chọn B. 

Câu 33:

Một đoạn mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và điện có điện dung C mắc nối tiếp, các giá trị R, L, C là hữu hạn và khác không. Đặt một điện áp xoay chiều \[u = {U_0}\cos (2\pi ft)(V)\] (với f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch. Khi \[f = {f_1} = 25Hz\] thì hệ số công suất của đoạn mạch là \[\cos {\varphi _1} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}.\] Còn khi \[f = {f_2} = 50Hz\] thì hệ số công suất của đoạn mạch là \[\cos {\varphi _2} = 1.\] Khi điều chỉnh \[f = {f_3} = 75Hz\] thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Vận dụng biểu thức tính cảm kháng và dung kháng: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Z_L} = \omega L}\\{{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}}}\end{array}} \right.\]

+ Sử dụng biểu thức tính hệ số công suất: cosφ =RZ

Cách giải: 

+ Khi \[f = {f_2} = 50Hz:\cos {\varphi _2} = 1 \Rightarrow {Z_{{L_2}}} = {Z_{{C_2}}} \Leftrightarrow \frac{1}{{LC}} = \omega _2^2\]

+ Khi \[f = {f_1} = 25Hz:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Z_{{L_1}}} = \frac{{{\omega _1}}}{{{\omega _2}}}{Z_{{L_2}}} = \frac{{{Z_{{L_2}}}}}{2}}\\{{Z_{{C_1}}} = \frac{{{\omega _2}}}{{{\omega _1}}}{Z_{{C_2}}} = 2{Z_{{C_2}}} = 2{Z_{{L_2}}}}\end{array}} \right.\]

\[ \Rightarrow \cos {\varphi _1} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{{L_1}}} - {Z_{{C_1}}}} \right)}^2}} }} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + \left( {\frac{{{Z_{{L_2}}}}}{2} - 2{Z_{{L_2}}}} \right)} }} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\] \[ \Rightarrow 2{R^2} = {R^2} + \frac{9}{4}Z_{{L_2}}^2 \Rightarrow {Z_{{L_2}}} = \frac{2}{3}R\]  

+ Khi \[f = {f_3} = 75Hz:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Z_{{L_3}}} = \frac{{{\omega _3}}}{{{\omega _2}}}{Z_{{L_2}}} = \frac{{3{Z_{{L_2}}}}}{2}}\\{{Z_{{C_3}}} = \frac{{{\omega _2}}}{{{\omega _3}}}{Z_{{C_2}}} = \frac{2}{3}{Z_{{C_2}}} = \frac{2}{3}{Z_{{L_2}}}}\end{array}} \right.\]

\[ \Rightarrow \cos {\varphi _3} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{{L_3}}} - {Z_{{C_3}}}} \right)}^2}} }} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + \left( {\frac{{3{Z_{{L_2}}}}}{2} - \frac{2}{3}{Z_{{L_2}}}} \right)} }} = 0,874\]  Chọn B. 


Câu 34:

Một đoạn mạch điện AB gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 50V vào hai đầu đoạn mạch AB nói trên. Điều chỉnh L nhận thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng 100V. Khi đó, độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch điện AB và điện áp hai đầu điện trở là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Vận dụng bài toán L thay đổi để \[{U_{{L_{\max }}}}\] khi đó \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{U_{RC}} \bot {U_{AB}}}\\{U_{L\max }^2 = {U^2} + U_{RC}^2 = {U^2} + U_R^2 + U_C^2}\\{{U_{L\max }}.{U_R} = U.{U_{RC}}}\\{\frac{1}{{U_R^2}} = \frac{1}{{{U^2}}} + \frac{1}{{U_{RC}^2}}}\end{array}} \right.\]

Cách giải:

Ta có: L thay đổi để \[{U_{{L_{\max }}}}\] khi đó: \[U_{L\max }^2 = {U^2} + U_{RC}^2\]

URC=ULmax2-U2 =1002-502 =503V

Lại có: \[\frac{1}{{U_R^2}} = \frac{1}{{{U^2}}} + \frac{1}{{U_{RC}^2}} \Rightarrow {U_R} = 25\sqrt 3 V\]

Độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu mạch điện AB và điện áp giữa hai đầu điện trở:  

cosα =URU=25350=32α =300=π6

 Chọn C. 

Một đoạn mạch điện AB gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm (ảnh 1)


Câu 35:

Hai điểm M và N cách nhau 21 cm trên mặt chất lỏng là hai nguồn phát sóng đồng bộ có tần số dao động là 50 Hz, tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 1m/s. Trên khoảng MN số điểm dao động với biên độ cực đại là
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính bước sóng: λ =vf

+ Sử dụng biểu thức tính số cực đại trên đường thẳng nối 2 nguồn cùng pha: \[ - \frac{L}{\lambda } < k < \frac{L}{\lambda }\]

Cách giải: 

+ Bước sóng: λ =vf=150=0,02m=2cm

+ Số điểm dao động với biên độ cực đại trên MN bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn:

-MNλ<k<MNλ -212<k<212-10,5<k<10,5k=0;±1;±10

Có 21 giá trị của k nguyên thỏa mãn. Vậy có 21 điểm

Chọn B.


Câu 36:

Tại t1 = 0 đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang bắt đầu có một sóng ngang truyền đến và O bắt đầu đi lên, các điểm B, C, D trên dây chưa có sóng truyền đến, sợi dây có dạng là đường (1). Tại \[{t_2} = \frac{{5T}}{6}\] (T là chu kỳ sóng) sợi dây có dạng là đường (2). Khoảng cách giữa hai điểm O và C ở thời điểm t2 gấp 1,187 lần khoảng cách giữa O và C ở thời điểm t1. Tỉ số giữa tốc độ truyền sóng trên dây và tốc độ dao động cực đại của mỗi phần tử có giá trị gần nhất là
Tại t1 = 0 đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang bắt đầu có một sóng ngang truyền đến và O bắt đầu đi lên (ảnh 1)
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Đọc đồ thị động năng theo thời gian 

+ Sử dụng vòng tròn lượng giác. 

+ Sử dụng biểu thức tính khoảng cách: \[d = \sqrt {\Delta {d^2} + \Delta {u^2}} \]

+ Sử dụng biểu thức tính tốc độ truyền sóng: v = λ.f 

+ Sử dụng biểu thức tính vận tốc dao động cực đại: vmax=Aω =2πf.A

Cách giải: 

Từ hình ảnh và dữ kiện đề bài ta có vòng tròn lượng giác:

Có: uO(t2)=-a32

Độ lệch pha giữa 2 điểm O và C: Δφ =7π6=2π.OCλOC=7λ12

Tại thời điểm t1 khoảng cách giữa O và C: \[{d_1} = OC\] (ở trạng thái cân bằng) 

Tại thời điểm t2 khoảng cách giữa O và C: 

d2=OC2+(uC-uO)2 =OC2+(a+a32)2

Theo đề bài, ta có: d2d1=1,187(7λ12)2+(a+a32)27λ12=1,187λ =5a

\[ \Rightarrow \frac{v}{{{v_{\max }}}} = \frac{{\lambda f}}{{\omega a}} = \frac{{\lambda f}}{{2\pi f.a}} = \frac{\lambda }{{2\pi a}} = \frac{5}{{2\pi }} \approx 0,8\]

Chọn C. 

Tại t1 = 0 đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang bắt đầu có một sóng ngang truyền đến và O bắt đầu đi lên (ảnh 2)


Câu 37:

Một nhà vườn trồng hoa phục vụ dịp tết. Do thời tiết lạnh kéo dài, để hoa nở đúng tết phải dùng các bóng đèn sợi đốt loại 200V-220W để thắp sáng và sưởi ấm vườn hoa vào ban đêm. Biết điện năng được truyền từ trạm điện đến nhà vườn bằng đường tải một pha có điện trở 50Ω, điện áp hiệu dụng tại trạm là 1500V. Ở nhà vườn, người ta dùng máy hạ áp lý tưởng. Coi rằng hao phí điện năng chỉ xảy ra trên đường dây tải điện và hệ số công suất của mạch luôn bằng 1. Để các đèn sáng bình thường thì số bóng đèn tối đa mà nhà vườn có thể sử dụng cùng lúc là
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Công suất hao phí: \[\Delta P = \frac{{{P^2}}}{{{U^2}{{\cos }^2}\varphi }}R\]

+ Công suất có ích: \[{P_{ci}} = P - \Delta P\]

Cách giải: 

Gọi P là công suất nơi phát, n là số bóng đèn nhà vườn sử dụng.

Tổng công suất các bóng đèn tiêu thụ: \[P' = 220n = P - \Delta P\]

\[ \Rightarrow 220n = P - \frac{{{P^2}}}{{{U^2}{{\cos }^2}\varphi }}R = P - \frac{{{P^2}}}{{{{1500}^2}}}.50\]

\[ \Rightarrow 50{P^2} - {22,5.10^5}P + {49,5.10^7}.n = 0\]  

Để phương trình có nghiệm thì: Δ0b2-4.a.c0

\[ \Leftrightarrow {\left( {{{22,5.10}^5}} \right)^2} - {4.50.49,5.10^7}n \ge 0 \Leftrightarrow n \le 51,136 \Rightarrow {n_{\max }} = 51\]  

Số bóng tối đa mà nhà vườn có thể sử dụng cùng lúc là 51 bóng.

Chọn A.


Câu 38:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc khác nhau thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng lần lượt là \[{\lambda _1} = 0,75\mu m\]và λ2. Khoảng cách hai khe hẹp 1,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 1 m. Trong khoảng rộng L = 15 mm quan sát được 70 vạch sáng và 11 vạch tối. Biết trong 11 vạch tối nằm ngoài cùng khoảng L. Bước song λ2 có giá trị bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức xác định vị trí vân sáng, vân tối: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_S} = ki}\\{{x_t} = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)i}\end{array}} \right.\]

+ Sử dụng biểu thức tính khoảng vân: \[i = \frac{{\lambda D}}{a}\]

Cách giải: 

Xét 11 vân tối liên tiếp tính từ vân trung tâm. 

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc khác nhau thuộc vùng ánh sáng (ảnh 1)

+ Ta có: \[L = 15 = 10{i_ \equiv } \Rightarrow {i_ \equiv } = 1,5mm\]

+ Khoảng vân: \[{i_1} = \frac{{{\lambda _1}D}}{a} = 0,5mm\]

\[ + \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_N} = 0,5{i_ \equiv } = 1,5{i_1}}\\{{x_M} = 10,5{i_ \equiv } = 31,5{i_1}}\end{array}} \right.\]  

Ta thấy \[{N_1} = 30,{N_{12}} = 10 \Rightarrow {N_1} + {N_2} - {N_{12}} = 70 \Rightarrow {N_2} = 50 \Rightarrow {\lambda _2} < {\lambda _1}\]

Tại N: \[{x_N} = 1,5{i_1} = 2,5{i_2} \Rightarrow 1,5{\lambda _1} = 2,5{\lambda _2} \Rightarrow {\lambda _2} = 0,45\mu m\]

Chọn D. 


Câu 39:

Cho mạch điện xoay chiều theo thứ tự tụ điện có điện dung C, điện trở R và cuộn dây thuần cảm có độ tử cảm L mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều ổn định có dạng \[u = U\sqrt 2 \cos (\omega t)(V).\] Gọi \[{U_{RL}}\] là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm L và biến trở R, UC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm L. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của \[{U_{RL}},{U_C},{U_L}\] theo giá trị của R như trên hình vẽ. Khi R = 3R0 thì độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu mạch và cường độ dòng điện là φ (rad). Giá trị φ gần nhất với giá trị nào sau đây?
Cho mạch điện xoay chiều theo thứ tự tụ điện có điện dung C, điện trở R và cuộn dây thuần cảm có độ tử cảm L mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện (ảnh 1)
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Đọc đồ thị 

+ Sử dụng biểu thức của bài toán R thay đổi để \[{U_{RL}}\] không đổi khi đó: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{U_{RL}} = U}\\{{Z_C} = 2{Z_L}}\end{array}} \right.\]

Cách giải: 

Từ đồ thị, ta nhận xét: đường (2) là \[{U_{RL}} = h{\rm{/}}s\]

R thay đổi để \[{U_{RL}}\]không đổi khi đó: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{U_{RL}} = U}\\{{Z_C} = 2{Z_L}}\end{array}} \right.\]

Khi đó, đường (1) là \[{U_C},\]đường (2) là \[{U_L}\]

+ Tại giá trị \[R = {R_0}\] thì: \[{U_C} = {U_{RL}} = U \Leftrightarrow \frac{U}{{\sqrt {R_0^2 + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }} \cdot {Z_C} = U\]

+ Tại \[R = 3{R_0} = 3\sqrt 3 {Z_L}\]  

Khi đó, độ lệch pha giữa u và i: tanφ =ZL-ZCR=ZL-2ZL33ZLφ = -0,19rad

Chọn D. 


Câu 40:

Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của chúng đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Hình bên là đồ thị vận tốc- thời gian của hai chất điểm. Tại thời điểm t1 tỉ số giữa khoảng cách giữa hai vật với biên độ của vật 2 có giá trị gần nhất với giá trị nào dưới đây?
Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của chúng đều ở trên một (ảnh 1)
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Đọc đồ thị  

+ Chuẩn hóa số liệu 

+ Vận dụng vòng tròn lượng giác 

+ Sử dụng hệ thức trong tam giác: \[{a^2} = {b^2} + {c^2} - 2bc.\cos (a)\]

Cách giải: 

Đặt 1 ô có giá trị bằng 1 

Từ đồ thị ta có: 

+ Chu kì: T = 12 ô 

+v1=6π2v2=9-π6

Độ lệch pha giữa 2 dao động: Δφ =π2-(-π6)=2π3

Chuẩn hóa: ω =1A1=6A2=9

Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của chúng đều ở trên một (ảnh 2)

Khoảng cách giữa hai vật tại thời điểm t1

d=62+92-2.6.9cos2π3 =319dA2=3199=1,45

Chọn A.


Bắt đầu thi ngay