40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải - đề 22

Câu 1:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo có độ cứng k dao động điều hòa theo phương nằm ngang với biên độ A. Cơ năng của con lắc được tính bằng công thức nào sau đây

A. $W = \frac{1}{2} k A$

B. $W = \frac{1}{4} k A^{2}$

C. $W = \frac{1}{4} k A$

D. $W = \frac{1}{2} k A^{2}$

Xem đáp án

Đáp án D

Vật dao động điều hòa (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì cơ năng của vật là $W = \frac{1}{2} k A^{2}$

Câu 2:

Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là

A. Năng lượng liên kết

B. năng lượng liên kết riêng

C. điện tích hạt nhân

D. khối lượng hạt nhân

Xem đáp án

Đáp án B

Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là năng lượng liên kết riêng.

Câu 3:

Khi dùng đồng hồ đa năng hiện số có một núm xoay để đo điện áp một chiều, ta đặt núm xoay ở vị trí

A. ACA

B. DCA

C. ACV

D. DCV

Xem đáp án

Đáp án D

Khi dùng đồng hồ đa năng hiện số có núm xoay để đo điện áp một chiều, ta đặt núm xoay ở vị trí DCV

Câu 4:

Vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại v_max. Tần số góc của vật dao động bằng

A. $\frac{v_{max}}{2 A} .$

B. $\frac{v_{max}}{π A} .$

C. $\frac{v_{max}}{2 π A} .$

D. $\frac{v_{max}}{A} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 5:

Truyền hình số vệ tinh K⁺ sử dụng vệ tinh Vinasat. Sóng vô tuyến truyền hình K⁺ thuộc dải

A. Sóng trung

B. sóng ngắn

C. sóng cực ngắn

D. sóng dài

Xem đáp án

Đáp án C

Truyền hình số vệ tinh K⁺ sử dụng vệ tinh Vinasat. Sóng vô tuyến truyền hình thuộc dải sóng cực ngắn.

Câu 6:

Một lượng chất phóng xạ có số lượng hạt nhân ban đầu là $N_{o}$ sau 2 chu kì bán rã, số lượng hạt nhân phóng xạ còn lại là

A. N₀/2

B. N₀/4

C. N₀/8

D. N₀/ $\sqrt{2}$

Xem đáp án

Đáp án B

Sau một chu kỳ giảm còn N₀/2 sau 1T tiếp giảm còn $\frac{N_{o} / 2}{2} = \frac{N_{o}}{4} .$

hoặc áp dụng công thức tính số hạt phóng xạ còn lại sau 2T là

N_{(2 T)} = N_{o} {.2}^{\frac{- 2 T}{T}} = \frac{N_{o}}{4}

Câu 7:

Dòng điện trong chất khí chỉ có thể là dòng chuyển dời có hướng

A. các electron mà ta đưa vào trong chất khí

B. các ion mà ta đưa tìr bên ngoài vào trong chất khí

C. các ệlectron ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí

D. các êlectron và ion được tạo ra trong chất khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí

Xem đáp án

Đáp án D

Dòng điện trong chất khí chỉ có thể là dòng chuyển dời có hướng của các electron và ion được tạo ra trong chất khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.

Câu 8:

Tần số dao động riêng của dao động điện từ trong mạch LC là

A. $f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}}$

B. $f = \frac{2 π}{\sqrt{L C}}$

C. $f = \frac{1}{\sqrt{2 π L C}}$

D. $f = \frac{1}{\sqrt{L C}}$

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 9:

Một hệ dao động cưỡng bức đang thực hiện dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

A.chu kì của ngoại lực cưỡng bức lớn hơn chu kì dao động riêng của hệ

B.tần số của ngoại lực cưỡng bức lớn hơn tần số dao động riêng của hệ

C.tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ

D.chu kì của ngoại lực cưỡng bức nhỏ hơn chu kì dao động riêng của hệ

Xem đáp án

Đáp án C

Một hệ đang thực hiện dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ.

Câu 10:

Biết số Avôgađrô N_A= 6,02.10²³ hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số protôn có trong 0,27 gam Al₁₃²⁷ là

A. 8,828.10²²

B. 6,826.10²²

C. 9,826.10²²

D. 7,826.10²²

Xem đáp án

Đáp án D

Số hạt nhân trong 0,27 g Al là: $n = \frac{m}{M} . N_{A} = \frac{0, 27}{27} .6, {02.10}^{23} = 6, {02.10}^{21}$

Mỗi hạt nhân $_{13}^{27} A l$ có 13 proton, nên trong n hạt nhân có số hạt proton là: $n_{p} = 6, {02.10}^{21} .13 = 7, {826.10}^{22}$

Câu 11:

Trong bệnh viện có một lọai tủ dùng để khử trùng những dụng cụ y tế sử dụng nhiều lần. Khi hoạt động tủ phát ra bức xạ có tác dụng khử trùng là

A. Tia hồng ngoại

B. tia gamma

C. tia X

D. tia tử ngoại

Xem đáp án

Đáp án D

Trong bệnh viện, khi hoạt động tủ dùng để khử trùng những dụng cụ y tế sử dụng nhiều lần phát ra bức xạ có tác dụng khử trùng là tia tử ngoại.

Câu 12:

Giới hạn quang điện của canxi là λ₀ =0,45μm. Lấy h = 6,625.10^-34J.s; c = 3.10⁸m/s. Công thoát electrôn ra khỏi bề mặt canxi là

A. 5,51.10^-19J

B. 4,42.10^-19J

C. 3,12.10^-19J

D. 4,53.10^-19J

Xem đáp án

Đáp án B

Áp dụng công thức tính công thoát; $A = \frac{h c}{λ_{0}} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{0, {45.10}^{- 6}} = 4, {42.10}^{- 19} J$

Câu 13:

Một sóng cơ truyền dọc theo một sợi dây đàn hồi với tốc độ 25 cm/s và có tần số dao động 5 Hz. Sóng truyền trên dây có bước sóng bằng

A. 5 cm

B. 5 m

C. 0,25 m

D. 0,5 m

Xem đáp án

Đáp án A

Bước sóng:

λ = \frac{v}{f} = \frac{25}{5} = 5 c m

Câu 14:

Cho phản ứng hạt nhân:

X +_{9}^{19} F \to_{2}^{4} H e +_{8}^{16} O .

Hạt X là

A. đơteri.

B. anpha.

C. notron.

D. proton.

Xem đáp án

Đáp án D

Phương trình phản ứng: $_{Z}^{A} X +_{9}^{19} F \to_{2}^{4} H e +_{8}^{16} O .$

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta có: $\{\begin{cases} A + 19 = 4 + 16 \\ Z + 9 = 2 + 8 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} A = 1 \\ Z = 1 \end{cases} \Rightarrow_{1}^{1} H (p) .$

Câu 15:

Cường độ dòng điện trong mạch là i = 2

\sqrt{2}

cos(100

πt

+

\frac{π}{6}

) (A). Vào lúc nào đó cường độ tức thời 2 A thì sau đó 0,03 s cường độ tức thời là:

A. -2A

B. 2 A

C.

\sqrt{2}

A

D. - $\sqrt{2}$ A

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 16:

Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r₀. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo O về quỹ đạo M thì bán kính quỹ đạo giảm bớt

A. 12r₀

B. 25r₀

C. 16r₀

D. 9r₀

Xem đáp án

Đáp án C

Bán kính quỹ đạo r = n²r_{o =>}

=> bán kính quỹ đạo giảm 16r_o

Câu 17:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của khe Y-âng, khi chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng $λ = 0, 42 μ m$ thì khoảng vân thu được trên màn là i. Cố định các yếu tố khác và thay ánh sáng khác có bước sóng $λ'$ thì khoảng vân tăng 1,5 lần. Bước sóng $λ'$ là

A. $λ' = 0, 42 μ m$

B. $λ' = 0, 63 μ m$

C. $λ' = 0, 55 μ m$

D. $λ' = 0, 72 μ m$

Xem đáp án

Đáp án B

Giải: Ta có: $\{\begin{cases} i_{} = \frac{λ D}{a} \\ i'_{} = \frac{λ' D}{a} \end{cases} = > \frac{i'}{i} = \frac{λ'}{λ} = > λ' = \frac{i'}{i} λ = 1, 5 λ = 1, 5.0, 42 = 0, 63 μ m .$ Chọn B

Câu 18:

Đặt điện áp

u = 180 \sqrt{2} \cos (100 πt)

V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R thay đổi được, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp, với dung kháng gấp 3 lần cảm kháng. Thay đổi R để công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại, khi đó điện áp tức thời cực đại giữa hai đầu cuộn cảm là

A. 90 V

B. 270 V

C.

45 \sqrt{2}

V

D. $135 \sqrt{2}$ V

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 19:

Một khung dây dẫn hình chữ nhật có diện tích 200 cm², ban đầu ở vị trí song song với các đường sức từ của một từ trường đều có B = 0,01 T. Khung quay đều trong thời gian Dt = 0,04 s đến vị trí vuông góc với các đường sức từ. Xác định độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung.

A.

{5.10}^{- 4} V

B. ${5.10}^{- 3} V$

C. ${5.10}^{- 2} V$

D. ${4.10}^{- 3} V$

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: F₁ = 0 vì lúc đầu ^;

F₂ = BS = 2.10^-4 Wb vì lúc sau//

=> e_c = -= - 5.10^-3 V.

Câu 20:

Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ trạm phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất r = 2,5.10^-8 Wm, tiết diện 0,4cm². Hệ số công suất của mạch điện 0,9. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kW. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là:

A. 0,85

B. 0,82

C. 0,92

D. 0,95

Xem đáp án

Đáp án C.

Gọi ∆P là công suất hao phí trên đường dây.

Hiệu suất H = $\frac{P - Δ P}{P} = 1 - \frac{Δ P}{P} .$ Với $R = ρ \frac{2. l}{S}$ (lưu ý: chiều dài dây dẫn là 2 $l$ )

∆P = P²

\frac{R}{{(U \cos φ)}^{2}}

→

\frac{Δ P}{P} = \frac{P ρ .2 l}{S {(U \cos ϕ)}^{2}} = \frac{{5.10}^{5} 2, {5.10}^{- 8} {2.10}^{4}}{0, {4.10}^{- 4} {.10}^{8} .0, 81} = 7, {716.10}^{- 2}

H = 1 - 0,0772 = 0,9228

Câu 21:

Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với tốc độ truyền sóng là 4 m/s và tần số sóng có giá trị từ 41 Hz đến 69 Hz. Biết hai phần tử tại hai điểm trên dây cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng trên dây là

A. 64 Hz

B. 56 Hz

C. 52 Hz

D. 48 Hz

Xem đáp án

Đáp án B

$\begin{array}{l} Δ d = (k + \frac{1}{2}) λ = (k + \frac{1}{2}) \frac{v}{f} \Rightarrow f = (k + \frac{1}{2}) \frac{v}{0, 25} \\ 41 \leq f \leq 69 \Rightarrow (k + \frac{1}{2}) \frac{4}{69} \leq 0, 25 \leq (k + \frac{1}{2}) \frac{4}{41} \Rightarrow 2, 1 \leq k \leq 3, 8 \Rightarrow k = 3 \Rightarrow f = 56 H z . \end{array}$

Câu 22:

Khi mắc vào hai cực của nguồn điện điện trở R₁ = 5 Ω thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là I₁ = 5 A. Khi mắc vào giữa hai cực của nguồn điện đó điện trở R₂ = 2 Ω thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là I₂ = 8 A. Suất điện động và điện trở trong của nguồn điện là

A. E = 40 V, r = 3 Ω.

B. E = 30 V, r = 2 Ω.

C. E = 20 V, r = 1 Ω.

D. E = 20 V, r = 1 Ω.

Xem đáp án

Đáp án A

E = I₁R₁ + I₁r = I₂R₂ + I₂r ð r = = 3 (Ω);

E = I₁R₁ + I₁r = 5.5 + 5.3 = 40 (V). Đáp án A

Câu 23:

Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4μm vào chất phát quang thì ánh sáng phát quang phát ra có bước sóng 0,6μm. Biết rằng cứ 100 photôn chiếu vào thì có 5 photôn phát quang bật ra. Tỉ số giữa công suất của chùm sáng phát quang và công suất của chùm sáng kích thích bằng

A. 0,013

B. 0,067

C. 0,033

D. 0,075

Xem đáp án

Đáp án C

$\frac{P_{p h}}{P_{k t}} = \frac{n_{1} . ε_{1}}{n_{2} . ε_{2}} = \frac{n_{1} . \frac{h c}{λ_{p h}}}{n_{2} . \frac{h c}{λ_{k t}}} = \frac{n_{1} . λ_{k t}}{n_{2} . λ_{p h}} = \frac{5.0, 4}{100.0, 6} = 0, 033$

Câu 24:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ A có khối lượng m. Lần lượt treo thêm các quả cân vào A thì chu kỳ dao động điều hòa của con lắc tương ứng là T. Hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của T² theo tổng khối lượng Dm của các quả cân treo vào A. Giá trị của m là

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ A (ảnh 1)

A. 80 g

B. 120 g

C. 100 g

D. 60 g

Xem đáp án

Đáp án A

Giải:

Đại Lượng	Tọa độ 1	Tọa độ 2	Tọa độ 3
Dm( kg)	0,01	0,04	0,07
T² (s²)	0,15	0,20	0,25

Chu kì con lắc lò xo $T = 2 π \sqrt[]{\frac{m + Δ m}{k}} .$

=>

\frac{T_{2}^{2}}{T_{1}^{2}} = \frac{m + Δ m_{2}}{m + Δ m_{1}} \Leftrightarrow \frac{0, 2}{0, 15} = \frac{m + 0, 04}{m + 0, 01} .

=> m= 0,08 kg.

Câu 25:

Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10^-5 W/m². Biết cường độ âm chuẩn là I₀= 10^-12 W/m². Mức cường độ âm tại điểm đó là

A. 70 dB

B. 80 dB

C. 60 dB

D. 50 dB

Xem đáp án

Đáp án A

Mức cường độ âm tại điểm đó là:

dB

Câu 26:

Cho hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, mỗi quả cầu có mang điện tích q khối lượng m=10(g), cả hai được treo bởi hai dây cùng chiều dài l=30(cm) vào cùng một điểm. Giữ quả cầu I cố định theo phương thẳng đứng, khi đó dây treo quả cầu II sẽ lệch một góc α=60^o so với phương thẳng đứng. Điện tích q lúc đó sẽ có giá trị nào sau đây khi quả cầu II nằm cân bằng.Cho g=10(m/s²)

A. 10^-6(C)

B. 8,66.10.^-7( C)

C. 2.10^-7( C)

D. -34.10^-4( C)

Xem đáp án

Đáp án A

Theo hình vẽ: Vì là tam giác đều và các lực cân bằng nên: Các lực bằng nhau về giá trị

Cho hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau, mỗi quả cầu có mang (ảnh 2)

Câu 27:

Một ống Cu-lít-giơ phát ra tia X có bước sóng nhỏ nhất là 80 pm. Lấy hằng số Plăng h= 6,625.10^-34 Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c= 3.10⁸ m/s. Nếu tăng hiệu điện thế giữa anốt và catôt thêm 5 kV thì tia X phát ra có tần số lớn nhất bằng

A. 2,568.10¹⁸ Hz

B. 4,958.10¹⁸ Hz

C. 4,187.10¹⁸ Hz

D. 3,425.10¹⁸ Hz

Xem đáp án

Đáp án B

Ban đầu, hiệu điện thế giữa hai đầu anôt và catôt

$e U_{A K} = \frac{h c}{λ_{\min}} \Rightarrow U_{A K} = \frac{h c}{e . λ_{\min}} = \frac{19, {875.10}^{- 26}}{1, {6.10}^{- 19} {.80.10}^{- 12}} = 15527 V .$

Nếu tăng hiệu điện thế giữa anốt và catôt thêm 5 kV thì tia X phát ra có tần số lớn nhất bằng:

e U'_{A K} = h f_{\max} \Rightarrow f_{\max} = \frac{e U'_{A K}}{h} .

\Rightarrow f_{\max} = \frac{1, {6.10}^{- 19} . (15527 + 5000)}{6, {625.10}^{- 34}} = 4, {958.10}^{18} H z

Câu 28:

Trong thí nghiệm khe I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng từ 390nm đến 760nm. Khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vị trí có hai vân sáng đơn săc trùng nhau đến vân trung tâm là

A. 2,28mm

B. 2,34mm

C. 1,52mm

D. 1,56mm

Xem đáp án

Đáp án B

Điều kiện để 1 vị trí có hai quang phổ bậc k và bậc k+1 chồng chập lên nhau là :

$x_{1}^{k + 1} \leq x_{2}^{k}$ $\Leftrightarrow (k + 1) . \frac{λ_{1} D}{a} \leq k . \frac{λ_{2} D}{a} \Leftrightarrow (k + 1) . λ_{1} \leq k . λ_{2} \Leftrightarrow (k + 1) .0, 39 \leq k .0, 76$ $= > k \geq 1, 054$

Vì k nguyên nên chọn k =2. Hiện tượng chồng chập diễn ra khi k = 2 và 3.

$x_{\min} = 3. i_{1} = 3. \frac{0, 39.2}{1} = 2, 34 m m$

Câu 29:

Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I₁ = 6 A, I₂ = 10 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dòng I₁ đoạn 6 cm, cách dòng I₂ đoạn 4 cm.

A.

4 . 10^{- 5} T

B. $3 . 10^{- 5} T$

C. $7 . 10^{- 5} T$

D. $7 . 10^{- 6} T$

Xem đáp án

Đáp án C

Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, dòng I₁ đi vào tại A, dòng I₂ đi ra tại B ,các dòng điện I₁ và I₂ gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từvà có phương chiều như hình vẽ.

Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong (ảnh 1)

Có độ lớn: B₁ = 2.10^-7. $\frac{I_{1}}{A M} = {2.10}^{- 7} . \frac{6}{{6.10}^{- 2}} =$ 2.10^-5 (T);

B₂ = 2.10^-7. $\frac{I_{2}}{B M} = {2.10}^{- 7} . \frac{10}{{4.10}^{- 2}} =$ 5.10^-5 (T).

Cảm ứng từ tổng hợp tại M là

=> Độ lớn : B = B₁ + B₂ = 2.10^-5 + 5.10^-5 = 7.10^-5 (T).

Câu 30:

Hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox sao cho không va chạm vào nhau trong quá trình dao động. Vị trí cân bằng của hai vật đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biết phương trình dao động của hai vật lần lượt là $x_{1} = 4 cos (4 π t + \frac{π}{3}) c m$ và $x_{2} = 4 \sqrt{2} cos (4 π t + \frac{π}{12}) c m$ . Tính từ t = 0, hai vật cách nhau 2 cm lần thứ 2021 tại thời điểm:

A.

\frac{2021}{8}

s

B. $\frac{2021}{4}$ s

C. $\frac{2021}{6}$ s

D. $\frac{2021}{2}$ s

Xem đáp án

Bấm máy tính để xác định ptdd khoảng cách: $d = |x_{2} - x_{1}| = 4 c os (4 π t - \frac{π}{6}) c m$

+ $K h i t = 0 \Leftrightarrow \{\begin{matrix} x_{0} = A \cos φ = 2 \sqrt{3} \\ v_{0} > 0 \end{matrix} \to_{Δ α}^{Δ t =} \{\begin{matrix} x = 2 c m \\ l a à n 2021 \end{matrix} .$

Trong một chu kỳ thì vật có khoảng cách d = 2cm 4 lần (hiển thị trên hình bên).

Hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song (ảnh 1)

Kết quả: $t_{2021} = t_{1} + t_{2020} = t_{1} + 505 T = \frac{T}{4} + 505 T = 505, 25 T = \frac{2021}{8} s .$ . Chọn A

Câu 31:

Trên mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn A, B cách nhau 3cm dao động cùng phương, ngược pha, phát ra hai sóng kết hợp với bước sóng 1cm. Gọi Q là một điểm nằm trên đường thẳng qua B, vuông góc với AB cách B một đoạn z. Để Q dao động với biên độ cực đại thì z có giá trị lớn nhất và nhỏ nhất lần lượt là

A. 4cm và 0,55cm

B. 4cm và 1,25cm

C. 8,75cm và 1,25cm

D. 8,75cm và 0,55cm

Xem đáp án

Đáp án D. Tam giác ABQ vuông tại B ( Hình vẽ ).

-Ta có : $A B = l$ ; $d_{1} = A Q = \sqrt{l^{2} + z^{2}}$ và $d_{2} = B Q = z$

-Vì hai nguồn dao động ngược pha nên ta áp dụng điều kiện

để 1 điểm trong miền giao thoa dao động cực đại là : $d_{1} - d_{2} = (k + \frac{1}{2}) λ$

-Suy ra, điểm Q dao động cực đại khi : $\sqrt{l^{2} + z^{2}} - z = (k + \frac{1}{2}) λ$

-Vì Q dao động cực đại nên điểm Q nằm trên các đường hyperbol cực đại trong miền giao thoa.

-Áp dụng công thức tính số dao động cực đại trong đoạn AB :

$\frac{- A B}{λ} - \frac{1}{2} < k < \frac{A B}{λ} - \frac{1}{2} \Leftrightarrow \frac{- 3}{1} - \frac{1}{2} < k < \frac{3}{1} - \frac{1}{2} \Leftrightarrow - 3, 5 < k < 2, 5$

=>k nhận các giá trị : -3; -2; - 1; 0,1; 2

-Từ điều kiện Q dao động cực đại, khi Q xa nhất ứng với k = 0, thay số vào ta được :

$\sqrt{l^{2} + z^{2}} - z = 0, 5 λ \Leftrightarrow \sqrt{3^{2} + z^{2}} = 0, 5 + z \Leftrightarrow 9 + z^{2} = 0, 25 + z + z^{2} \Leftrightarrow z = 8, 75 c m$

-Khi Q gần nhất ứng với k = 2 (hoặc k = -3, tùy theo cách chọn đâu là chiều dương), hình vẽ trên ta chọn k=2 thay số vào ta được:

$\sqrt{l^{2} + z^{2}} - z = 2, 5 λ \Leftrightarrow \sqrt{3^{2} + z^{2}} = 2, 5 + z \Leftrightarrow 9 + z^{2} = 6, 25 + 5 z + z^{2} \Leftrightarrow z = 0, 55 c m$

-Vậy Z_min =0,55cm; Z_max = 8,75cm.

Câu 32:

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m nối với vật m có khối lượng 1 kg , sợi dây rất nhẹ có chiều dài 15 cm và không giãn, một đầu sợi dây nối với lò xo, đầu còn lại nối với giá treo cố định. Lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm.Vật m được đặt trên giá đỡ D và lò xo không biến dạng, lò xo luôn có phương thẳng đứng, đầu trên của lò xo lúc đầu sát với điểm treo Q. Cho giá đỡ D bắt đầu chuyển động thẳng đứng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn là 5 m/s². Bỏ qua mọi lực cản, lấy g = 10 m/s². Xác định khoảng cách lớn nhất từ vị trí điểm treo Q của dây treo lò xo đến vị trí vật m thấp nhất, sau khi giá đỡ D rời khỏi nó.

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m nối với (ảnh 1)

A. 50 cm

B.75 cm

C. 60 cm

D.65 cm

Xem đáp án

Đáp án C

HD: Giả sử m bắt đầu rời khỏi giá đỡ D khi lò xo dãn 1 đoạn là Δl,

Tại vị trí này ta có $m g - k Δ l = m a = > Δ l = \frac{m (g - a)}{k} = 5 (c m) .$

Lúc này vật đã đi được quãng đường S = 15+5=20(cm)

Mặt khác quãng đường $S = \frac{a . t^{2}}{2} = > t = \sqrt{\frac{2 S}{a}} = \sqrt{\frac{2.20}{500}} = \frac{\sqrt{2}}{5} (s) .$

Tại vị trí này vận tốc của vật là: v=a.t = $100 \sqrt{2}$ (cm/s)

Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là:

$Δ l_{0} = \frac{m . g}{k} = > Δ l_{0} = 10 (c m) .$ => li độ của vật m tại vị trí rời giá đỡ là

x = - 5(cm). Tần số góc dao động : $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{100}{1}} = 10 r a d / s .$

Biên độ dao động của vật m ngay khi rời giá D là:

$A = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = \sqrt{5^{2} + {(\frac{100 \sqrt{2}}{10})}^{2}} = 15 c m .$

khoảng cách lớn nhất từ vị trí điểm treo Q của dây treo lò xo đến vật m

$Q P = l_{d} + l + Δ l_{0} + A = 15 + 20 + 10 + 15 = 60 c m .$

Câu 33:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có cảm kháng Z_L, điện trở R và tụ điện có dung kháng Z_Cthay đổi được. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên đoạn RC theo Z_C. Giá trị U_m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 250 V

B. 210 V

C. 240 V

D. 220 V

Xem đáp án

Đáp án C

+Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch RC: $U_{R C} = \frac{U \sqrt{R^{2} + Z_{C}^{2}}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$ .

+Khi Z_C = ∞ thì U_RC = U = 100 V.

+ Khi Z_C = 0 thì $U_{R C} = 100 \frac{R}{\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}} = 20 \sqrt{5} V .$ → Z_L = 2R → $\tan 2 φ_{0} = \frac{2 R}{Z_{L}} = 1.$ → φ₀ = 22,5→ $U_{X} = U_{R C m a x} = \frac{U}{\tan φ_{0}} = 241, 4 V .$

Câu 34:

Một sóng cơ lan truyền từ nguồn O dọc theo một đường thẳng với biên độ không đổi, ở thời điểm t = 0, điểm O đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Ở thời điểm t bằng

\frac{1}{2}

chu kì, tại một điểm M cách O một khoảng bằng

\frac{1}{4}

bước sóng có li độ bằng 5cm. Biên độ của sóng là:

A. 5 cm

B.

5 \sqrt{2}

cm

C.

5 \sqrt{3}

cm

D. 10 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Hướng dẫn giải 1: Dùng vòng tròn lượng giác

- Tại thời điểm t = 0, nguồn O có vị trí như hình vẽ.

- Tại thời điểm t= $\frac{T}{2}$ , nguồn O tại vị trí O’.

Nhận xét: với bài toán dạng này, ta cũng có thể giải theo cách khác là viết phương trình sóng tại M , sau đó dựa vào điều kiện ban đầu để tìm kết quả.

Hướng dẫn giải 2: Dùng đồ thị sóng.

Xem đồ thị sóng:

Chiều truyền sóng từ A đến M,

tại t =0: thì O qua VTCB

theo chiều dương .

tại M cách O một khoảng $\frac{1}{4} λ$ có u= A =5cm

Vậy, điểm M ở vị trí biên dương

-> Tương tự như cách giải 1

Câu 35:

Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 90cm, khối lượng vật nặng là m = 100g. Con lắc dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s². Khi con lắc đi qua vị trí cân bằng, lực căng dây treo bằng 3N. Vận tốc của vật nặng khi đi qua vị trí này có độ lớn là:

A. 3

\sqrt{3}

m/s

B. 3 $\sqrt{2}$ m/s

C. 3m/s

D. 2

\sqrt{3}

m/s

Xem đáp án

T= mg( 3 – 2cos $α_{0}$ ) = 3

=> $v = \sqrt{2 g l (1 - \cos α_{0})}$ = 3 $\sqrt{2}$ m/s

=> Chọn B

Câu 36:

Thí nghiệm hiện tượng sóng dừng trên sợi dây đàn hồi có chiều dài L có một đầu cố định, một đầu tự do. Kích thích sợi dây dao động với tần số f thì khi xảy ra hiện tượng sóng dừng trên sợi dây hình thành các bó sóng. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tần số f và số bụng sóng trên dây như hình bên. Trung bình cộng của x và y là

Thí nghiệm hiện tượng sóng dừng trên sợi dây đàn hồi có chiều dài (ảnh 1)

A. 60 Hz

B. 40 Hz

C. 80 Hz

D. 70 Hz

Xem đáp án

Đáp án B.

$L = k \frac{λ}{2} + \frac{λ}{4} = k \frac{v}{2 f} + \frac{v}{4 f},$ với n =1 ta có $L = \frac{v}{4 x} .$ (1);

n =3 ta có $L = 2 \frac{v}{2 (x + 40)} + \frac{v}{4. (x + 40)} .$ (2);

n=4 ta có $L = 3 \frac{v}{2 y} + \frac{v}{4 y} .$ (3)

Từ (1) và (3) ta có y=7x; từ (1) và (2) ta có 40+x=5x =>x=10; y=70 => $\frac{x + y}{2} = 40$

Câu 37:

Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 5mH và tụ điện có điện dung 5nF. Trong mạch có dao động điện từ tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp mà điện tích trên một bản tụ điện có độ lớn cực đại là

A. 2,5π.10^-6s

B. 10π.10^-6s.

C. 10^-6s

D. 5π.10^-6s.

Xem đáp án

Đáp án D

Cứ sau mỗi nửa chu kì thì q lại có độ lớn cực đại.

Ta có: $T = \frac{2 π}{ω} = 2 π \sqrt{L C} = 10 π {.10}^{- 6} s$ $= > Δ t = T / 2 = 5 π {.10}^{- 6} s$

Câu 38:

Hai đoạn mạch X và Y là các đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh. Nếu mắc đoạn mạch X vào điện áp xoay chiều u= U₀cos(

ω t

) thì cường độ dòng điện qua mạch chậm pha π/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, công suất tiêu thụ trên X khi đó là

P_{1} = 250 \sqrt{3} W

. Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch X và Y rồi mắc chúng vào điện áp xoay chiều như trường hợp trước thì điện áp giữa hai đầu của đoạn mạch X và đoạn mạch Y vuông pha với nhau. Công suất tiêu thụ trên X lúc này là

P_{2} = 90 \sqrt{3} W

. Công suất tiêu thụ trên Y và hệ số công suất của cả đoạn mạch X và Y nối tiếp là

A.

150 \sqrt{3}

W; 0,92

B. 150 W; 0,50

C.

120 \sqrt{3}

W; 0,86

D. 120 W; 0,92

Xem đáp án

Đáp án D

Giải: Đoạn mạch X (có tính cảm kháng) và ta xem như Z_XLC $\equiv$ Z_L.

=> $Z_{X} = \sqrt{R_{X}^{2} + Z_{X L C}^{2}} = \sqrt{R_{X}^{2} + Z_{L}^{2}} .$ ; Theo đề: $φ_{X} = \frac{π}{6} .$ .

-Lúc đầu $φ_{X} = \frac{π}{6} .$ Chuẩn hóa cạnh: $\frac{R_{X}}{Z_{X}} = \cos \frac{π}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} \overset{R_{X} = \sqrt{3}}{\to} Z_{X} = 2; Z_{L}^{} = 1.$ .

Theo đề: $P_{1 X} = \frac{U^{2}}{R_{X}} \cos^{2} φ_{x} < = > 250 \sqrt{3} = \frac{U^{2}}{\sqrt{3}} {(\frac{\sqrt{3}}{2})}^{2} = > U^{2} = 1000.$

-Lúc sau: . Vẽ giản đồ vec tơ và chuẩn hóa cạnh tỉ lệ:

$\{\begin{cases} Z_{Y}^{2} = R_{Y}^{2} + Z_{C}^{2}; \\ \frac{Z_{C}}{Z_{Y}} = \cos \frac{π}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} = > Z_{C} = \frac{\sqrt{3}}{2} Z_{Y} \end{cases} \{= > Z_{C} = \sqrt[]{3} R_{Y} .$

( Hoặc dùng : $\frac{R_{Y}}{Z_{C}} = \tan \frac{π}{6} = \frac{1}{\sqrt{3}} = > Z_{C} = \sqrt{3} R_{Y}$ )

Ta có: $P_{2 X} = \frac{U^{2}}{Z^{2}} R_{X}$

Theo đề: $P_{2 X} = \frac{U^{2} R_{X}}{{(R_{X} + R_{Y})}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} \Leftrightarrow 90 \sqrt{3} = \frac{1000. \sqrt{3}}{{(\sqrt{3} + R_{Y})}^{2} + {(1 - \sqrt{3} R_{Y})}^{2}} = > R_{Y} = \frac{4}{3}; Z_{C} = \frac{4}{3} \sqrt{3}$

Công suất tiêu thụ trên Y: $P_{Y} = \frac{U^{2}}{Z^{2}} R_{Y} = \frac{U^{2} R_{Y}}{{(R_{X} + R_{Y})}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = \frac{1000 \frac{4}{3}}{{(\sqrt{3} + \frac{4}{3})}^{2} + {(1 - \frac{4}{3} \sqrt{3})}^{2}} = 120 W .$ .

Độ lệch pha $φ$ giữa u và i lúc này và hệ số công suất của cả đoạn mạch:

\begin{array}{l} \cos φ = \frac{R_{X} + R_{Y}}{\sqrt[]{{(R_{X} + R_{Y})}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{\sqrt{3} + \frac{4}{3}}{\sqrt{{(\sqrt{3} + \frac{4}{3})}^{2} + {(1 - \frac{4}{3} \sqrt{3})}^{2}}} = \frac{4 + 3 \sqrt{3}}{10} = 0, 9196152423 = 0, 92 \\ = > φ = 23^{0} 13 = 23^{0} 7' = 0, 40369 r a d \end{array}

.

Câu 39:

Mạch điện xoay chiều AB gồm một cuộn dây, một tụ điện và một bóng đèn dây tóc ghi 110V- 50W mắc nối tiếp theo đúng thứ tự trên. Gọi M là điểm giữa cuộn dây và tụ điện. Mắc một vôn kế nhiệt lí tưởng vào 2 điểm A và M, một khóa K lí tưởng vào hai đầu tụ. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V và tần số 50Hz. Khi đó, cả khi K đóng hay K mở thì số chỉ của vôn kế luôn bằng 180V và đèn luôn sáng bình thường. Điện dung của tụ có giá trị gần bằng

A. 6μF

B. 4μF

C. 5μF

D. 3mF

Xem đáp án

Đáp án B

Điện trở của đèn là : $R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{110^{2}}{50} = 242 Ω$

Khi K đóng hay khi K mở thì đèn đều sáng bình thường và vôn kế đều chỉ 180V nên ta có:

$I_{1} = I_{2} \Leftrightarrow \frac{U}{Z_{1}} = \frac{U}{Z_{2}} = > Z_{1} = Z_{2}$ $= > \sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}} = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = > Z_{C} = 2 Z_{L}$

$U_{L} = 180 V; U_{R} = 110 V$ $\Rightarrow Z_{L} = \frac{18}{11} R = 396 Ω$

$= > Z_{C} = 792 Ω$ $= > C = \frac{1}{ω Z_{C}} = {4.10}^{- 6} F = 4 μ F$

Câu 40:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RLC (cuộn L thuần cảm) một điện áp u= U $\sqrt{2} \cos ω t (V)$ (trong đó U không đổi và $ω$ thay đổi được). Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm được biễu diễn như hình vẽ. Khi $ω = 0$ thì điện áp hai đầu tụ là 250 V. Khi $ω = ω_{0}$ thì điện áp hai đầu tụ và hai đầu cuộn cảm đều bằng 350 V. Khi $ω = ω_{c}$ thì điện áp hai đầu tụ đạt cực đại là bao nhiêu?

A. 375 V.

B. 360 V.

C. 400 V.

D. 380 V.

Xem đáp án

Đáp án A.

*Từ đồ thị ta có cộng hưởng tại $ω = ω_{0}$

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải

35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải - đề 22

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan