IMG-LOGO

30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 24)

  • 4801 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Cho một sóng ngang có phương trình sóng là \(u = 5\cos \left( {10\pi t - \frac{{\pi x}}{2}} \right)({\rm{mm}})\) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Chọn mốc thời gian lúc nguồn O bắt đầu dao động. Vị trí của phần tử sóng tại M cách gốc toạ độ O một khoảng 1m ở thời điểm t = 2s bằng bao nhiêu ?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Phương trình sóng tại điểm M cách nguồn 1 đoạn d là: uM=Acos(ωt+φ -2πdλ)

Thay t vào phương trình của u

Cách giải: 

Phương trình sóng: \(u = 5\cos \left( {10\pi t - \frac{{\pi x}}{2}} \right)(mm)\)

ω =10ππx2=2πxλf=ω2π=5Hzλ =4cmv=λ.f=20(cm/s)

Điểm M cách O 1m nên thời gian sóng truyền từ O đến M là: \(t = \frac{s}{v} = \frac{1}{{0,2}} = 5s\)

Tại thời điểm \[t = 2s\]  sóng chưa truyền tới M nên \({u_M} = 0\)

Chọn D.


Câu 2:

Một khung dây dẫn phẳng quay đều quanh một trục cố định trong một từ trường đều.  Trục quay nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức của từ trường. Suất điện động cảm ứng cực đại trong khung và từ thông cực đại qua diện tích của khung lần lượt là E0 và Φ0. Tốc độ góc quay của khung được tính theo công thức nào sau đây?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biểu thức của từ thông và suất điện động cảm ứng:

Φ =NBScos(ωt+φ)=Φ0cos(ωt+φ)ec=-Φ'=ωΦ0cos(ωt+φ-π2)

Cách giải: 

Ta có: Φ =NBScos(ωt+φ)=Φ0cos(ωt+φ)ec=-Φ'=ωΦ0cos(ωt+φ -π2)Φ =Φ0cos(ωt+φ)ec=E0cos(ωt+φ -π2)E0=ωΦ0ω=E0Φ0

Chọn A. 


Câu 3:

Một cuộn dây có điện trở thuần R, hệ số tự cảm L mắc vào hiệu điện thế xoay chiều \(u = U\sqrt 2 \cos \omega t(V).\) Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây được xác định bằng biểu thức nào?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biểu thức định luật Ôm: \(I = \frac{U}{Z}\)

Công thức tính tổng trở: \(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \)

Cách giải: 

Tổng trở của đoạn mạch: Z=R2+ZL2 =R2+ω2L2Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây: \(I = \frac{U}{Z} = \frac{U}{{\sqrt {{R^2} + {\omega ^2}{L^2}} }}\)

Chọn C.


Câu 4:

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có biên độ \[{A_1},{A_2}\]. Biên độ A của dao  động tổng hợp của hai dao động trên thỏa mãn điều kiện nào?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biên độ của dao động tổng hợp: \({A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}\cos (\Delta \varphi )\)

Hai dao động cùng pha. \[A = {A_1} + {A_2}\]

Hai dao động ngược pha. \(A = \left| {{A_1} - {A_2}} \right|\)

Cách giải: 

Ta có:

A2=A12+A22+2A1A2cosΔφ Amax=A1+A2Amin=|A1-A2|

Biên độ dao động tổng hợp của 2 dao động thỏa mãn: \(\left| {{A_1} - {A_2}} \right| \le A \le {A_1} + {A_2}\)

Chọn C.


Câu 5:

Đặt vào hai bản tụ điện có điện dung \(C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\) một điện áp xoay chiều \(u = 120\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)(V).\)Biểu thức cường độ dòng điện qua tụ điện là .
Xem đáp án

Phương pháp: 

Đoạn mạch chỉ có tụ điện:  i=I0cos(ωt+φ)uC=I0ZCcos(ωt+φ-π2)ZC=1ωC

Cách giải: 

+ Tổng trở: ZC=1ωC=1100π 10-4π=100Ω

+ Cường độ dòng điện cực đại: \({I_0} = \frac{{{U_0}}}{Z} = \frac{{120}}{{100}} = 1,2A\)

+ i sớm pha hơn

uC góc π2φi=φuc+π2= -π6+π2=π3

Phương trình cường độ dòng điện là: \(i = 1,2\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)(A)\).

Chọn A.


Câu 6:

Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (chiều dài dây treo không  đổi) thì chu kì dao động điều hoà của nó sẽ
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức tính chu kì của con lắc đơn: T=2π lg

Công thức tính gia tốc trọng trường. \(g = \frac{{GM}}{{{{(R + h)}^2}}}\)

Cách giải: 

Ta có: T=2π lg

Gia tốc trọng trường: \({g_h} = \frac{{GM}}{{{{(R + h)}^2}}}\)

 Khi đưa con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (chiều dài dây treo không đổi) h tăng   gh giảm  chu kỳ con lắc tăng. 

Chọn D.


Câu 7:

Thứ tự giảm dần của tần số các sóng điện từ:
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức liên hệ giữa tần số và bước sóng: \(f = \frac{c}{\lambda } \Rightarrow f - \frac{1}{\lambda }\)

Bước sóng theo thứ tự tăng dần: Tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại 

Cách giải: 

Bảng thang sóng điện từ:  

Thứ tự giảm dần của tần số các sóng điện từ (ảnh 1)

\(f = \frac{c}{\lambda } \Rightarrow f - \frac{1}{\lambda }\)

Tần số các sóng điện từ theo thứ tự giảm dần là: Tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại.

Chọn A. 


Câu 8:

Quang phổ liên tục phát ra bởi hai vật khác nhau thì
Xem đáp án

Phương pháp: 

Đặc điểm của quang phổ liên tục: 

+ Không phụ thuộc vào cấu tạo vật chất 

+ Phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng. 

Cách giải: 

Quang phổ liên tục phát ra bởi hai vật khác nhau giống nhau nếu chúng có cùng nhiệt độ.

Chọn D.


Câu 9:

Một sóng điện từ lan truyền trong chân không. Tại một điểm, khi thành phần điện trường biến thiên điều hòa theo phương trình \(E = {E_0}\cos 2\pi ft\) thì thành phần từ trường biến thiên điều hòa theo phương trình
Xem đáp án

Phương pháp: 

Đặc điểm của sóng điện từ 

+ Sóng điện từ là sóng ngang 

+ Trong quá trình truyền sóng Bvà E luôn có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương  truyền sóng nhưng biến thiên cùng pha. 

Cách giải: 

Do Bvà Ebiến thiên cùng pha nên: \(E = {E_0}\cos 2\pi ft \Rightarrow B = {B_0}\cos 2\pi ft\)

Chọn C. 


Câu 10:

Trong một máy biến áp lý tưởng có số vòng dây cuộn sơ cấp, thứ cấp là \({N_1},{N_2}\). Gọi  \[{U_1},{U_2}\] tương ứng là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp, thứ cấp. Biểu thức nào dưới đây đúng?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức của máy biến áp lí tưởng \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)

1 1 U N 

2 2 

Cách giải: 

Gọi vòng dây cuộn sơ cấp, thứ cấp là \({N_1},{N_2}.\) Gọi\({\rm{ }}{U_1},{U_2}\) tương ứng là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn  sơ cấp, thứ cấp.  

Biểu thức liên hệ giữa các đại lượng trên là: \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\).

Chọn C.


Câu 11:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k đang dao động  điều hòa. Tần số dao động của vật được tính theo công thức nào sau đây?
Xem đáp án

Phương pháp:

Tần số góc, tần số, chu kì dao động của con lắc lò xo:ω =km;f=12πkm;T=12πmk

Cách giải: 

Tần số dao động của vật được tính bằng công thức: \(f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} .\)

Chọn B.


Câu 12:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng khoảng vân i được tính bằng công thức nào?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp: \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)

Cách giải: 

Công thức tính khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)

Chọn A.


Câu 13:

Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại điểm M có độ lớn  tăng lên khi điểm M dịch chuyển
Xem đáp án

Phương pháp: 

Cảm ứng từ của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài: B=2π 10-7Ir

Cách giải: 

Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại M:BM=2π 10-7Ir

\({B_M} - \frac{1}{r} \Rightarrow \) tăng khi r giảm M dịch chuyển vuông góc với dây là lại gần dây. 

Chọn C.


Câu 14:

Ở mặt nước có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Tại những điểm có cực đại giao thoa thì hiệu khoảng cách từ điểm đó tới hai  nguồn bằng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: 

+ Điều kiện có cực đại giao thoa: \({d_2} - {d_1} = k\lambda ;k \in Z\)

+ Điều kiện có cực tiểu giao thoa: \({d_2} - {d_1} = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda ;k \in Z\)

Cách giải: 

Những điểm có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha thỏa mãn:

\({d_2} - {d_1} = k\lambda {\rm{ v?i }}k = 0; \pm 1; \pm 2; \ldots \)

Chọn A.


Câu 15:

Phát biểu nào sau đây là không đúng? Tia X và tia tử ngoại đều
Xem đáp án

Phương pháp: 

Tia tử ngoại và tia X đều sóng điện từ, có tác dụng lên kính ảnh, kích thích 1 số chất phát quang.

Cách giải: 

Tia tử ngoại và tia X đều là sóng điện từ nên không bị lệch khi đi qua 1 điện trường mạnh 

Chọn C.


Câu 16:

Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa trên
Xem đáp án

Phương pháp: 

Máy phát điện là các thiết bị dùng để biến đổi cơ năng thành điện năng.

Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều. 

Cách giải: 

Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Chọn C.


Câu 17:

Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình \(x = 10\cos (15t + \pi )\) (x tính bằng  cm, t tính bằng s). Tần số góc dao động của chất điểm là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Phương trình dao động điều hòa của chất điểm \(x = A\cos (\omega t + \varphi )\)

Trong đó: A là biên độ; ω là tần số góc; \(\varphi \)  là pha ban đầu. 

Cách giải: 

Phương trình dao động: \(x = 10\cos (15t + \pi )\)

Tần số góc dao động của chất điểm ω =15rad/s

Chọn B. 


Câu 18:

Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos (\omega t + \varphi )\) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có L thay đổi. Khi công suất của mạch cực đại thì L được xác định bằng biểu thức nào ?

Xem đáp án

Phương pháp: 

Điều kiện có cộng hưởng điện: \[{Z_L} = {Z_C}\]

Công thức tính công suất:  \(P = \frac{{{U^2}R}}{{{Z^2}}}\)

Cách giải: 

Công suất của mạch được xác định bởi công thức: \(P = \frac{{{U^2}R}}{{{Z^2}}} = \frac{{{U^2}R}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}\)

Mạch có L thay đổi để \({P_{\max }} \Leftrightarrow {\left[ {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \right]_{\min }}\)

Khi mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng khi đó công suất của mạch đạt giá trị cực đại

\( \Leftrightarrow {Z_L} = {Z_C} \Leftrightarrow \omega L = \frac{1}{{\omega C}} \Rightarrow L = \frac{1}{{{\omega ^2}C}}\)

Chọn D.


Câu 19:

Một con lắc lò xo nằm ngang có tần số góc dao động riêng \({\omega _0} = 10{\rm{rad}}/{\rm{s}}\). Tác dụng  vào vật nặng theo phương của trục lò xo một ngoại lực biến thiên theo biểu thức \({F_n} = {F_0}\cos 20t(N)\)

Sau một thời gian vật dao động điều hòa với biên độ 5cm. Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động bằng  bao nhiêu?

Xem đáp án

Phương pháp: 

Tốc độ cực đại: \({v_{\max }} = \omega A\)

Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức

Cách giải: 

Ngoại lực tác dụng: \({F_n} = {F_0}\cos 20t(N)\)

Tần số góc của dao động cưỡng bức: ω =ωcb=20rad/s

Biên độ dao động: \(A = 5\;{\rm{cm}}\)

Tốc độ cực đại: \({v_{\max }} = \omega A = 20.5 = 100\;{\rm{cm}}/{\rm{s}}\)

Chọn B.


Câu 20:

Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biểu thức của q và i: q=QOcos(ωt+φ)i=q'=IOcos(ωt+φ+π2)

Cách giải: 

Ta có: q=QOcos(ωt+φ)i=q'=IOcos(ωt+φ+π2)

i, q biến thiên điều hòa theo thời gian với cùng tần số, lệch pha nhau 1 góc \(\frac{\pi }{2}\)  

Chọn B. 


Câu 21:

Công thoát êlectron của một kim loại là A = 4eV. Giới hạn quang điện của kim loại này bằng bao nhiêu?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức liên hệ giữa công thoát và giới hạn quang điện: \({\lambda _0} = \frac{{hc}}{{{A_0}}}\)

Cách giải: 

Giới hạn quang điện của kim loại này bằng: \({\lambda _0} = \frac{{hc}}{{{A_0}}} = \frac{{6,625 \cdot {{10}^{ - 34}} \cdot 3 \cdot {{10}^8}}}{{4 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}}} = {3,1.10^{ - 7}}\;{\rm{m}} = 0,71\mu {\rm{m}}\)

Chọn A.


Câu 22:

Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đó là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm sáng chiếu vào nó thay đổi. 

Cách giải: 

Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng quang điện trong 

Chọn B.


Câu 23:

Hai âm có cùng độ cao thì chúng có cùng
Xem đáp án

Phương pháp: 

Các đặc trưng sinh lí của âm bao gồm độ cao, độ to, âm sắc gắn liền với 3 đặc trưng vật lí là tần số, mức  cường độ âm và đồ thị dao động âm. 

Cách giải: 

Độ cao là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm, âm càng cao khi tần số càng lớn.

Hai âm có cùng độ cao thì chúng sẽ có cùng tần số âm. 

Chọn B.


Câu 24:

Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động Εvà điện trở trong r mắc với RN. Gọi UN là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn. Hiệu suất của nguồn điện không được tính bằng công thức nào sau đây?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức tính hiệu suất của nguồn điện :  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{H = \frac{{{U_N}}}{E}.100\% }\\{H = \frac{{{A_{ich}}}}{{{A_{{\rm{nguon }}}}}}.100\% }\\{H = \frac{{{R_N}}}{{{R_N} + r}}.100\% }\end{array}} \right.\)

Trong đó E, r là suất điện động và điện trở trong của nguồn; RN là điện trở của mạch ngoài; UN là hiệu điện  thế giữa 2 cực của nguồn. 

Cách giải: 

Ta có: H=AichAnguon.100% =RNRN+r100% =UNE.100%

 Hiệu suất của nguồn không được tính bởi công thức: \(H = \frac{r}{{{R_N} + r}}(100\% ).\)

Chọn D. 


Câu 25:

Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản và một máy thu thanh đơn giản đều có bộ phận nào sau đây?
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Các bộ phận của máy phát thanh: Micro, mạch phát sóng điện từ cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại, ăng ten phát. 

+ Các bộ phận của máy thu thanh gồm: ăng ten thu, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần, mạch tách sóng và loa. 

Cách giải: 

Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản và một máy thu thanh đơn giản đều có bộ phận ăng ten. 

Chọn B.


Câu 26:

Chiếu từ nước ra không khí một tia sáng gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi sát với mặt phân cách giữa hai môi trường. Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí có các màu nào?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng: \({n_1}\sin i = {n_2} \cdot \sin r\)

Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần:  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{n_1} > {n_2}}\\{\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}}\end{array}} \right.\)

Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đơn sắc: \[{n_d} < {n_t}\]

Cách giải: 

Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bởi công thức: \({{\mathop{\rm sini}\nolimits} _{gh}} = \frac{1}{n}\)

Do \({n_d} < {n_t} \Rightarrow \sin {i_{ghdo}} > \sin {i_{ghtim}} \Rightarrow {i_{ghdo}} > {i_{ghtim}}\)

Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước \( \Rightarrow i = {i_{ghuc}}\)

Chỉ có tia đỏ và vàng có góc giới hạn lớn hơn tia mà lục và ló ra khỏi nước, 

Chọn A. 


Câu 27:

Trong đời sống hàng ngày dòng điện xoay chiều ba pha được sử dụng với thiết bị điện nào?
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Dòng điện xoay chiều ba pha được dùng với các thiết bị có công suất lớn: Máy sát gạo…

+ Dòng điện 1 pha sử dụng trong sinh hoạt gia đình, công suất thiết bị nhỏ, các thiết bị không bị hao phí về điện năng nhiều. Ví dụ: ti vi, tủ lạnh, máy giặt. 

Cách giải: 

Thiết bị dùng dòng điện xoay chiều 3 pha là máy sát gạo. 

Chọn C. 


Câu 28:

Vật sáng AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Để ảnh của vật cùng chiều với vật và cách thấu kính 30cm thì vật cách thấu kính một khoảng bằng bao nhiêu?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{d} + \frac{1}{{{d^\prime }}} = \frac{1}{f}\)

Cách giải: 

Ảnh cùng chiều với vật ảnh đó là ảnh ảo d'=-30cm

Tiêu cự của thấu kính hội tụ \(f = 20\;{\rm{cm}}\)

Áp dụng công thức thấu kính ta có: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{{d^\prime }}} \Leftrightarrow \frac{1}{{20}} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{ - 30}} \Rightarrow d = 12\;{\rm{cm}}\)

Chọn D.


Câu 29:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100g và lò xo  khối lượng không đáng kể. Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng lên. Biết con lắc lò xo dao  động điều hoà theo phương trình: \(x = 4\cos \left( {10t - \frac{\pi }{3}} \right)(cm)\). Lấy \(g = 10\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}.\) Độ lớn lực đàn hồi tác dụng vào vật tại thời điểm vật đã đi quãng đường S = 10cm kể từ lúc t = 0 bằng bao nhiêu?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Độ lớn lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k \cdot \left( {l - {l_0}} \right) = k \cdot \Delta l\)

Độ biến dạng tại VTCB: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k}\)

Tần số góc: ω =km =gΔl

Cách giải: 

Phương trình dao động: x=4cos(10t-π3)(cm)A=4cm=0,04mω =10rad/s

Độ cứng của lò xo: \(k = m \cdot {\omega ^2} = {0,1.10^2} = 10\;{\rm{N}}/{\rm{m}}\)

Độ giãn của lò xo tại VTCB: \(\Delta l = \frac{g}{{{\omega ^2}}} = \frac{{10}}{{{{10}^2}}} = 0,1\;{\rm{m}} = 10\;{\rm{cm}}\)

Tại t = 0 vật có \(x = 2\;{\rm{cm}}\) chuyển động theo chiều dương.  Khi đi được quãng đường \(S = 10\;{\rm{cm}}\) thì vật đến đúng ở vị trí biên âm. Độ lớn  lực đàn hồi tác dụng vào vật tại thời điểm đó là: 

\({F_{dh}} = k \cdot (\Delta l + A) = 10.(0,1 + 0,04) = 1,4N\)

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100g và lò xo  khối lượng không đáng kể. Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, chiều (ảnh 1)

Chọn A. 


Câu 30:

Từ một trạm điện, điện năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha có đường kính dây là d. Biết công suất phát điện của nhà máy và điện áp đưa lên đường dây là không đổi. Thay thế dây truyền tải điện bằng một dây khác cùng chất liệu nhưng có đường kính 2d thì hiệu suất tải điện là 91%. Hỏi khi thay thế dây truyền tải bằng loại dây cùng chất liệu nhưng có đường kính 3d thì hiệu suất truyền tải điện khi đó là bao nhiêu?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng các công thức: R=ρ lSΔP=P2U2cos2φRS=πr2=πd24

Cách giải: 

Từ các công thức:  ΔP=P2U2cos2φRR=ρ lS{S=πd24ΔP1ΔP2=S2S1=(d2d1)2(1)

Mà: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{d_1} = 2d;{H_1} = 91\% }\\{{d_2} = 3d;{H_2}}\end{array}} \right.\)

Từ công thức hiệu suất: \(H = \frac{{P - \Delta P}}{P}.100\% \)

HP=P.100%-ΔP.100% ΔP=(100% -H)P100%ΔP1ΔP2=100% -H1100% -H2(2)

Từ (1) và (2)  ΔP1ΔP2=100% -H1100%-H2=(d2d1)2100% -91%100% -H2=(3d2d)29%100%-H2=94

\( \Rightarrow {H_2} = 96\% \)

Chọn B. 


Câu 31:

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x1=5cos(10πt-π3)(cm)vàx2=5sin(10πt+π2)(cm). Tính tốc độ trung bình của vật từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi qua vị trí cân bằng lần đầu.

Xem đáp án

Phương pháp: 

Sử dụng phương pháp đại số kết hợp máy tính cầm tay.

Công thức tính vận tốc trung bình: \({v_{tb}} = \frac{s}{t}\)

Cách giải: 

Ta có:  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_1} = 5\cos \left( {10\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)({\rm{cm}})}\\{{x_2} = 5\sin \left( {10\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)({\rm{cm}})}\end{array}} \right.\)

Phương trình dao động tổng hợp: x=x1+x2=53 cos(10πt-π6)(cm)

Từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến khi qua vị trí cân bằng lần đầu, ta có:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{t = \frac{T}{{12}} + \frac{T}{4} = \frac{1}{{15}}(s)}\\{S = A + \left( {A - \frac{{A\sqrt 3 }}{2}} \right) = 9,82(\;{\rm{cm}})}\end{array}} \right.\)

Tốc độ trung bình của vật: \({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{9,82}}{{\frac{1}{{15}}}} = 1,473(s)\)

Chọn B. 


Câu 32:

Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, trên mặt phẳng nằm ngang có 3  điểm O, M, N tạo thành tam giác vuông tại O, với \(OM = 80\;{\rm{m}},ON = 60\;{\rm{m}}.\) Đặt tại O một nguồn điểm phát  âm có công suất P không đổi thì mức cường độ âm tại M là 50 dB. Mức cường độ âm lớn nhất trên đoạn  MN gần nhất với giá trị nào sau đây?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức xác định mức cường độ âm:  \(L = 10\log \frac{I}{{{I_0}}}\)

Công thức tính cường độ âm: \(I = \frac{P}{{4\pi {r^2}}}\)

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông. 

Cách giải: 

Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, trên mặt phẳng nằm ngang có 3  điểm O, M, N tạo thành tam giác vuông tại (ảnh 1)

Công thức tính mức cường độ âm trên đoạn MN: 

L=10logII0=10.logP4π r2I0

Với r là khoảng cách từ O đến 1 điểm trên MN. 

\({L_{\max }} \Leftrightarrow {r_{\min }} = OH\) (với H là chân đường cao kẻ từ O xuống MN).

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông OMN có:

\(OH = \frac{{OM \cdot ON}}{{MN}} = \frac{{80.60}}{{100}} = 48(\;{\rm{mm}})\)

Lại có:  LM=50=10logPIO4πOM2LH=10log PIO4πOH2LH-LM=LH-50=10logOH2OM2

\( \Rightarrow {L_H} = 50 + 20\log \frac{{OM}}{{OH}} = 50 + 20\log \frac{{80}}{{48}} \approx 54,4dB\)

Chọn A. 


Câu 33:

Thực hiện giao thoa trên bề mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 30cm dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình \({u_A} = {u_B} = 5\cos \left( {20\pi t + \frac{{3\pi }}{4}} \right)({\rm{cm}};s).\) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,2m/s. Gọi d là đường thẳng trên mặt chất lỏng qua B và vuông góc với AB. Điểm trên d dao động với biên độ cực đại và cùng pha với hai nguồn cách B một đoạn nhỏ nhất bằng  bao nhiêu?
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Bước sóng: λ =vf

+ Điều kiện có cực đại giao thoa: \({d_2} - {d_1} = k\lambda ;k \in Z\)

Cách giải: 

Thực hiện giao thoa trên bề mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 30cm dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình (ảnh 1) 

Phương trình dao động của hai nguồn: 

\({u_A} = {u_B} = 5\cos \left( {20\pi t + \frac{{3\pi }}{4}} \right)({\rm{cm}};s)\)

Tốc độ truyền sóng: \(v = 0,2\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\)

Bước sóng: λ =vf=2(cm)

Bài cho \(AB = 30\;{\rm{cm}} \Rightarrow {\rm{AB}} = 15\lambda \)

Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông ABC ta có: \(A{C^2} = A{B^2} + B{C^2} \Rightarrow A{B^2} = A{C^2} - B{C^2}\)

Mà: d1=ACd2=CBd22-d12=(15λ)2(d2-d1)(d2+d1)=(15λ)2

Mặt khác: \({d_2} - {d_1} = k\lambda \left( 2 \right)\) (cực đại) 

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow {d_2} + {d_1} = \frac{{225}}{k}\lambda \)

Để cực đại cùng pha thì k và \(\frac{{225}}{k}\) hoặc cùng chẵn hoặc cùng lẻ, ở đây chỉ có k lẻ thỏa mãn.

Lại có: \({d_2} + {d_1} > 15\lambda \) (tổng hai cạnh bất kì của một tam giác luôn lớn hơn cạnh còn lại)

225kλ >15λ k<15

Lập bảng tìm các giá trị của k thỏa mãn: 

k

9

225k

225 

75 

45 

25

Để gần B nhất thì \({\left( {{d_2} + {d_1}} \right)_{\min }} \Leftrightarrow {\left( {\frac{{225}}{k}\lambda } \right)_{\min }} \Leftrightarrow {k_{\max }} = 9\)

d2-d1=9λd2+d1=2259λd2=17λd1=8λ=8.2=16cm

Chọn D. 


Câu 34:

Trên đoạn mạch không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N, B. Giữa A và M chỉ có điện trở thuần, giữa M và N chỉ có cuộn dây, giữa N và B chỉ có tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng U khi đó công suất tiêu thụ trên đoạn AM bằng công suất tiêu thụ trên đoạn MN. Sự phụ thuộc của hiệu điện thế tức thời hai đầu AN và MB theo thời gian được cho như trên đồ thị. Giá trị của U gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trên đoạn mạch không phân nhánh có  bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N, B. Giữa A và M chỉ có  điện trở thuần, giữa M và N chỉ có cuộn dây (ảnh 1)
Xem đáp án

Phương pháp:

+ Đọc đồ thị, phân tích mạch điện.

+ Sử dụng phương pháp vẽ giản đồ véc tơ.

+ Công suất tiêu thụ:  \(P = \frac{{{U^2} \cdot R}}{{{Z^2}}}\)

+ Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông. 

Cách giải: 

+ Mạch điện bao gồm điện trở, cuộn cảm có điện trở, tụ điện. 

Nhìn vào đồ thị ta thấy, \[{U_{AN}},{U_{MB}}\] vuông pha vì: \[{U_{AN}}\] cực đại thì UMB cực tiểu và ngược lại.

Ta có  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{U_{AN}} = 30V}\\{{U_{MB}} = 20V}\\{{U_{AN}} \bot {U_{MB}}}\end{array}} \right.\)

+ Giản đồ véc tơ của mạch điện: 

Trên đoạn mạch không phân nhánh có  bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N, B. Giữa A và M chỉ có  điện trở thuần, giữa M và N chỉ có cuộn dây (ảnh 1)

+ Công suất tiêu thụ trên đoạn AM bằng công suất tiêu thụ trên đoạn MN 

\( \Rightarrow R = r \Rightarrow {U_R} = {U_r} \Rightarrow AM = MO\)

+ Từ giản đồ véc tơ ta thấy \(\cos NAM = \cos MBN\)  (góc có cạnh tương ứng vuông góc, cạnh AO AB, cạnh  HB AN

\( \Rightarrow \frac{{AO}}{{AN}} = \frac{{OB}}{{MB}} \Rightarrow \frac{{2AM}}{{AN}} = \frac{{\sqrt {M{B^2} - O{M^2}} }}{{MB}} \Leftrightarrow \frac{{2{U_R}}}{{30}} = \frac{{\sqrt {{{20}^2} - U_r^2} }}{{20}} \Rightarrow {U_R} = 12\;{\rm{V}}\)

Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông AOB có:  \(A{B^2} = A{O^2} + O{B^2} \Leftrightarrow {U^2} = \sqrt {{{\left( {2{U_R}} \right)}^2} + {{\left( {{U_{MB}} - {U_r}} \right)}^2}} \)

U=(2.12)2+(202-122) =28,8V

Chọn C. 


Câu 35:

Một sóng điện từ đang truyền từ một đài phát sóng ở Vĩnh Phúc đến máy thu. Biết  cường độ điện trường cực đại là 50V/m và cảm ứng từ cực đại là 0,3T. Tại điểm A có sóng truyền về hướng  Nam theo phương nằm ngang, ở một thời điểm nào đó khi cường độ điện trường là 20V/m và đang có hướng  Đông thì vectơ cảm ứng từ có hướng và độ lớn là
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Xác định chiểu bằng quy tắc xòe bàn tay phải như sau, xòe bàn tay phải sao cho

     - Lòng bàn tay hứng các đường cảm ứng từ (đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay).

     - Chiều từ cổ tay đến ngón giữa chỉ chiều truyền sóng. 

     - Ngón tay cái choãi ra 900 độ chỉ chiều điện trường. 

+ Vecto cường độ điện trường và vecto cảm ứng từ biến thiên cùng pha, vuông phương.

Cách giải: 

Do \(\vec E,\vec B\) cùng pha nên: \(\frac{e}{{{E_0}}} = \frac{B}{{{B_0}}} \Rightarrow B = \frac{{e \cdot {B_0}}}{{{E_0}}} = \frac{{20.0,3}}{{50}} = 0,12(T)\)

Sử dụng quy tắc bàn tay phải xác định được Bcó chiều hướng lên.

Chọn B.


Câu 36:

Một lò xo có độ cứng 20 N/m, đầu trên được treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn  vật nhỏ A có khối lượng 100g, vật A được nối với vật B có khối lượng 100g bằng một sợi dây mềm, mảnh,  không dãn và đủ dài để vật A với vật B không va chạm vào nhau trong quá trình chuyển động. Từ vị trí cân  bằng của hệ, kéo vật B thẳng đứng xuống dưới một đoạn 20cm rồi thả nhẹ để vật B đi lên với vận tốc ban  đầu bằng không. Bỏ qua các lực cản, lấy \(g = 10\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}\) . Tính quãng đường vật B đi được từ lúc thả đến khi  vật B đổi chiều chuyển động lần thứ nhất? 
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức:  ω =kmΛl=gω2

+ Hệ thức độc lập theo thời gian:  \({A^2} = {x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\)

+ Công thức liên hệ s, v, a của chuyển động thẳng biền đổi đều: \({v^2} - v_0^2 = 2as\)

Cách giải: 

Ta có: ω=km =km1+m2 =10(rad/s)Λl=gω2=10(cm)

+ Sau khi kéo vật B xuống dưới 20cm và thả nhẹ hệ dao động với biên độ: \(A = 20\;{\rm{cm}}\)

\(\Delta l = 10cm < A \Rightarrow \) vật B đi lên đến vị trí lò xo không biến dạng, lực đàn hồi bị triệt tiêu.

\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{s = 30\;{\rm{cm}}}\\{x = \frac{{ - A}}{2}}\end{array}} \right.\)

Sử dụng công thức độc lập ta có: \(\frac{{{x^2}}}{{{A^2}}} + \frac{{{v^2}}}{{{{(A\omega )}^2}}} = 1 \Rightarrow \frac{{{x^2}}}{{{A^2}}} + \frac{{{v^2}}}{{{v_{{{\max }^2}}}}} = 1\)

v=vmax23 =3(m/s)

Mặt khác, vì vật B ném thẳng đứng lên trên nên chuyển động của B là chuyển động thẳng chậm dần đều. Áp dụng công thức liên hệ giữa s,v,a ta có: 

v2-v02=2as=-2g.h02-v02=-2.10.hh=15cm

Tổng quãng đường là: \(S = 30 + 15 = 45\;{\rm{cm}}\)

Chọn D. 


Câu 37:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC (L thay đổi được) mắc nối tiếp một điện áp  \(u = {U_0}\cos \omega t(V)\) . Khi thay đổi độ tự cảm đến giá trị \({L_1} = \frac{1}{\pi }H\) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại, lúc đó công suất của đoạn mạch bằng 200W. Khi \(L = {L_2} = \frac{2}{\pi }H\) thì điện áp hiệu  dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại bằng 200V. Tính giá trị điện dung của tụ.
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Khi mạch xảy ra cộng hưởng điện: \[{Z_L} = {Z_C}\]

+ Công suất tiêu thụ của đoạn mạch: \(P = \frac{{{U^2}R}}{{{Z^2}}} = \frac{{{U^2}R}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}\)

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng:  \(I = \frac{U}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }}\)

+ L thay đổi để \({U_{L\max }}:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Z_L} = \frac{{{R^2} + Z_C^2}}{{{Z_C}}}}\\{{U_{L\max }} = \frac{{U\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}{R}}\end{array}} \right.\)

Cách giải: 

+ Khi \({L_1} = \frac{1}{\pi } \Rightarrow {I_{\max }} \Rightarrow {Z_{L1}} = {Z_C} \Rightarrow P = \frac{{{U^2}}}{R} = 200\) (*)

 + Khi \({L_2} = \frac{2}{\pi } = 2{L_1} \Rightarrow {Z_{L2}} = 2{Z_{L1}}\)

\({U_{L\max }} \Rightarrow {Z_{L2}} = \frac{{{R^2} + Z_C^2}}{{{Z_C}}} \Leftrightarrow 2.{Z_{L1}} = \frac{{{R^2} + Z_{L1}^2}}{{{Z_{L1}}}} \Rightarrow {Z_{L1}} = R = {Z_C}\)

\({U_{L\max }} = \frac{{U\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}{R} \Leftrightarrow 200 = \frac{{U\sqrt {{R^2} + {R^2}} }}{R} \Rightarrow U = 100\sqrt 2 V\)

 Thay vào (*) ta có: (1002)2R=200R=100Ω ZL1=R=ZC=100Ω

Lại có ZL1=ωL1ω =ZL1L1=1001π=100π(rad/s)C=1ωZC=1100π.100=100πμF

Chọn D.


Câu 38:

Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Trên màn  quan sát, tại điểm M có vân sáng. Nếu cố định các điều kiện khác, dịch chuyển dần màn quan sát dọc theo  đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất bằng \(\frac{7}{{45}}m\) thì M chuyển  thành vân tối. Nếu tiếp tục dịch ra xa thêm một đoạn nhỏ nhất bằng \(\frac{4}{9}m\)  thì M lại là vân tối. Cho màn dao  động điều hoà trên đường thẳng Oy là đường trung trực của đoạn thẳng nối hai khe Y-âng quanh vị trí cân  bằng O là vị trí ban đầu của màn theo phương trình \(y = 0,5\cos 4\pi t(m)\) thì trong 1s có bao nhiêu lần M cho  vân tối?
Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Vị trí vân sáng: \(x = k \cdot \frac{{\lambda D}}{a}\)

+ Vị trí vân tối: \(x = (k + 0,5) \cdot \frac{{\lambda D}}{a}\)

Cách giải:

Vì dịch chuyển dần màn ra xa một đoạn nhỏ nhất bằng \(\frac{7}{{45}}m\) thì M chuyển thành vân tối, dịch ra xa thêm  một đoạn nhỏ nhất bằng \(\frac{4}{9}m\)  thì M lại là vân tối nên ta có: 

xM=kλDa(1)xM=(k-0,5)λ (D+745)a(2)xM=(k-1,5)λ(D+745+49)a(3)(1),(2)745k-0,5D=790(1),(3)35k-1,5D=910k=5D=1,4

Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Trên màn  quan sát, tại điểm M có vân sáng. Nếu cố định các điều (ảnh 1)

+ Tại O1 ta có: \({x_N} = {k^\prime } \cdot \frac{{\lambda (D - 0,5)}}{a} \Leftrightarrow 51,4 = {k^\prime } \cdot (1,4 - 0,5) \Rightarrow {k^\prime } = 7,7\)

+ Trong đoạn OO1 thì k có thể là \({k^\prime } = 5,5;6,5;7,5\)

+ Tại O2 ta có: \({x_N} = {k^\prime } \cdot \frac{{\lambda (D + 0,5)}}{a} \Rightarrow 51,4 = {k^\prime } \cdot (1,4 + 0,5) \Rightarrow {k^\prime } = 3,68\)

Trong đoạn OO2 thì k 'có thể là (4,5) 

Trong khoảng thời gian \(\frac{T}{2}\) cho 4 vân sáng.Trong  \[1s = 2T\] sẽ cho 16 vân sáng 

Chọn B.


Câu 39:

Một sợi dây AB dài 4,5m có đầu A để tự do, đầu B gắn với một cần rung dao động với  tần số f có thể thay đổi được. Ban đầu trên dây có sóng dừng với đầu A là bụng đầu B là nút. Khi tần số f tăng thêm 3 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 18 nút và A vẫn là bụng, B vẫn là nút. Tính tốc độ truyền sóng trên sợi dây.
Xem đáp án

Phương pháp: 

Điều kiện có sóng dừng trên sợi dây 1 đầu cố định, 1 đầu tự do: \(l = (k + 0,5) \cdot \frac{\lambda }{4} = (k + 0,5) \cdot \frac{v}{{4f}}\)

Tính chất của dãy tỉ số bằng nhau: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{{a - c}}{{b - d}}\)

Cách giải: 

Điều kiện có sóng dừng trên dây 1 đầu là nút 1 đầu là bụng sóng: \(l = (k + 0,5) \cdot \frac{v}{{4f}}\)

Theo bài ra ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{4,5 = (k + 0,5) \cdot \frac{v}{{2f}}\left( 1 \right)}\\{4,5 = (k + 18 + 0,5) \cdot \frac{v}{{(2f + 3)}}\left( 2 \right)}\end{array}} \right.\)

\( \Rightarrow \frac{{k + 0,5}}{f} = \frac{{k + 18,5}}{{f + 3}} = \frac{{18}}{3} = 6 \Rightarrow k + 0,5 = 6f\)

Thay vào (1) ta được: \(4,5 = 6f \cdot \frac{v}{{2f}} = 1,5(\;{\rm{m}}/{\rm{s}})\)

Chọn D. 


Câu 40:

Hai điện tích \[{q_1} = {q_2} = 5nC\], đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8cm trong không khí. Cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm N cách A một đoạn 2 cm và cách B một đoạn 10cm có độ lớn bằng bao nhiêu?
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức tính cường độ điện trường: \(E = k \cdot \frac{{|q|}}{{{r^2}}}\)

Vẽ hình biểu điễn vecto cường độ điện trường và áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường:

E=E1+E2+… +En

Cách giải: 

Ta có NA=2cm,NB=10cm và AB=8cm nên N nằm trên đường thẳng AB và nằm ngoài AB.

Cường độ điện trường tổng hợp tại N:EN=E1 +E2

Ta có:  E1=k|q1|AN2=9.1095.10-90,022=1,125.105(V/m)E2=k|q2|BN2=9.1095.10-90,12=4500(V/m)

Hai điện tích \[{q_1} = {q_2} = 5nC\], đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8cm (ảnh 1)

Từ hình vẽ ta có: E1  E2 EN=E1+E2=11,7.104(V/m)

Chọn A.


Bắt đầu thi ngay