40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 9)

Câu 1:

Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là:

A. Do sự va chạm của các electron với các ion (+) ở các nút mạng.

B. Do sự va chạm của các ion (+) ở các nút mạng với nhau.

C. Do sự va chạm của các electron với nhau.

B. Do sự va chạm của các ion (+) và ion (-) ở trong tinh thể kim loại.

Xem đáp án

Chọn A

Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là Do sự va chạm của các electron với các ion (+) ở các nút mạng.

Câu 2:

Hai quả cầu kim loại giống nhau mang điện tích lần lượt là 4.10−8 C và 1,4.10−7 Cho hai quả đầu tiếp xúc với nhau, sau đó tách chúng ra xa. Điện tích mỗi quả cầu sau khi tách ra là

A.9.10−8 C

B. 4.10−8 C

C. 5.10−8 C

D. 1,4.10−7 C

Xem đáp án

Chọn A

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: Điện tích mỗi quả cầu sau khi tách ra là

q'_{1} = q'_{2} = \frac{q_{1} + q_{2}}{2} = \frac{{4.10}^{- 8} + 1, {4.10}^{- 7}}{2} = {9.10}^{- 8} C .

Câu 3:

Một chất điểm dao động theo phương trình

x = 2 \sqrt{2} \cos (5 π t + \frac{π}{2}) (c m) .

Dao động của chất điểm có biên độ là

A. $2 \sqrt{2} c m$

B. $5 π c m$

C. $0, 5 π c m$

D. $2 c m$

Xem đáp án

Chọn A

Dao động của chất điểm có biên độ $A = 2 \sqrt{2} (c m) .$

Câu 4:

Tia

β^{-}

là dòng các hạt

A. notron

B. pozitron.

C. proton.

D. electron.

Xem đáp án

Chọn D

Bản chất của tia $β^{-}$ là dòng các hạt nhân electron.

Câu 5:

Công thoát electron của một kim loại là A. Gọi h là hằng số Planck, c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Giới hạn quang điện của kim loại này là

A. $\frac{h c}{A^{2}}$

B. $\frac{A^{2}}{h c}$

C. $\frac{A}{h c}$

D. $\frac{h c}{A}$

Xem đáp án

Chọn D

Công thoát electron của một kim loại là A. Gọi h là hằng số Planck (ảnh 1)

Chùm ánh sáng (chùm photon) trong đó mỗi photon mang một năng lượng là $ε = h f$ truyền đền bề mặt kim loại. Các electron trong kim loại hấp thụ năng lượng của các photon. Sau đó năng lượng này được sử dụng vào hai việc

1.Giúp electron bật ra khỏi bề mặt kim loại.

Ta gọi phần năng lượng này là công thoát A

2.Tạo ra động năng ban đầu cho electron.

Điều kiện để các electron thoát ra khỏi được liên kết: $ε \geq A \to \frac{h c}{λ} \geq A \to λ \leq \frac{h c}{A} \to λ \leq λ_{0}$

(với $λ_{0} = \frac{h c}{A}$ là giới hạn giới hạn quang điện)

Câu 6:

Trong các hạt nhân nguyên tử:

{}_{84}^{210}P o

,

{}_{4}^{9}B e

,

{}_{26}^{56}F e

,

{}_{94}^{238}P u

, hạt nhân có năng lượng liên kết riêng lớn nhất là

A. ${}_{26}^{56}F e$

B. ${}_{4}^{9}B e$

C. ${}_{84}^{210}P o$

D. ${}_{94}^{238}P u$

Xem đáp án

Chọn A

Hạt nhân có số khối A thỏa điều kiện

50 < A < 70

là những hạt nhân bền

Câu 7:

Đặt hiệu điện thế U vào hai đầu một đoạn mạch thì dòng điện chạy qua đoạn mạch có cường độ không đổi I. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch này trong thời gian t là

A. $A = U I^{2} t$

B. $A = U I t^{2}$

C. $A = U^{2} I t$

D. $A = U I t$

Xem đáp án

Chọn D

Công thức tính điện năng tiêu thụ của đoạn mạch có dòng điện không đổi là

A = U I t

.

Câu 8:

Trong máy phát thanh vô tuyến, mạch biến điệu có tác dụng

A. trộn sóng siêu âm với sóng hạ âm

B. trộn sóng siêu âm với sóng mang

C. trộn sóng điện từ âm tần với sóng mang

D. trộn sóng điện từ âm tần với sóng siêu âm

Xem đáp án

Chọn C

Mạch biến điệu có tác dụng trộn sóng điện từ âm tần với sóng mang (sóng cao tần).

Câu 9:

Một nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bưóc sóng

0, 6 μ m

. Số phôtôn do nguồn sáng phát ra trong l giây là 1,51.10¹⁹ hạt. Cho h= 6,625.10^-34 J.s; c= 3.10⁸ m/s. Công suất phát xạ của nguồn sáng này là

A. 0,5 W

B. 5 W

C. 0,25 W

D. 2,5 W

Xem đáp án

Công suất phát xạ của nguồn là:

P = n ε = n \frac{h c}{λ} = 1, {51.10}^{19} . \frac{6, {625.10}^{- 34} {3.10}^{8}}{0, {6.10}^{- 6}} = 5 (W)

Chọn B

Câu 10:

Một dòng điện có cường độ I chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn bán kính R. Cảm ứng từ tại tâm vòng tròn có độ lớn là

A. $B = {2.10}^{- 7} . \frac{R}{I}$

B. $B = 2 π {.10}^{- 7} . \frac{I}{R}$

C. $B = {2.10}^{- 7} . \frac{I}{R}$

D. $B = 2 π {.10}^{- 7} . \frac{R}{I}$

Xem đáp án

Chọn C

Công thức tính cảm ứng từ tại tâm của vòng dây tròn là

B = {2.10}^{- 7} . \frac{I}{R}

Câu 11:

Một con lắc lò xo có độ cứng k dao động điều hòa dọc theo trục Ox nằm ngang. Khi vật ở vị trí có li độ x thì lực kéo về tác dụng lên vật có giá trị là

A. $\frac{- k x}{2}$

B. $- k x^{2}$

C. $- \frac{1}{2} k x^{2}$

D. $- k x$

Xem đáp án

Chọn D

Lực kéo về

F = m . a = - k x

Câu 12:

Tia X

A. dùng để chụp điện trong y học

B. có tần số nhỏ hơn tần số của tia hồng ngoại

C. là dòng hạt electron

D. có cùng bản chất với sóng âm

Xem đáp án

Chọn A

Theo tính chất và công dụng của tia X, thì tia X được dùng trong y học để chụp điện

Câu 13:

Trong sự truyền sóng cơ, bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong

A. một phần tư chu kì sóng

B. một chu kì sóng

C. một nửa chu kì sóng

D. hai chu kì sóng

Xem đáp án

Chọn B

Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong 1 chu kỳ sóng

Câu 14:

Theo tiên đề của Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử, khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng

E_{m}

sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn

E_{n}

thì nó phát ra phôtôn có năng lượng là

ε

. Công thức nào sau đây đúng?

A. $ε = \frac{E_{m} - E_{n}}{2}$

B. $ε = E_{m} - E_{n}$

C. $ε = \frac{E_{m} + E_{n}}{2}$

D. $ε = E_{m} + E_{n}$

Xem đáp án

Chọn B

Vì năng lượng của phô tôn phát xạ hay hấp thụ bằng hiệu của

E_{m} - E_{n}

Câu 15:

Trong chân không, bức xạ có bước sóng nào sau đây là bức xạ thuộc miền tử ngoại ?

A. 250 nm

B. 520 nm

C. 930 nm

D. 640 nm

Xem đáp án

Chọn A

Trong thang sóng điện từ $λ_{T N} < λ_{A S N T} < λ_{H N}$

Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng thỏa mãn $0, 38 μ m < λ < 0, 76 μ m .$

Vậy ánh sáng tử ngoại có bước sóng $200 n m < λ_{T N} < 0, 38 μ m .$

Câu 16:

Cường độ dòng điện

i = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{2}) A

có pha ban đầu là

A. $2 \sqrt{2} rad$

B. $100 π rad$

C. $0, 5 π rad$

D. 2 rad

Xem đáp án

Chọn C

Câu 17:

Hiện tượng hai sóng trên mặt nước gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng

A. nhiễu xạ sóng

B. giao thoa sóng

C. khúc xạ sóng

D. phản xạ sóng

Xem đáp án

Chọn B

Câu 18:

Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1mH và tụ điện có điện dung

{4.10}^{- 6} F

. Chu kì dao động riêng của mạch là

A. ${4.10}^{- 3} s$

B. ${2.10}^{- 3} s$

C. ${4.10}^{- 4} s$

D. ${2.10}^{- 4} s$

Xem đáp án

Chọn C

Chu kì dao động riêng của mạch $T = 2 π \sqrt{L C} = 2 π \sqrt{10^{- 3} {.4.10}^{- 6}} = {4.10}^{- 4} s$ .

Câu 19:

Trên một sợi dây có chiều dài m với hai đầu cố định đang có sóng dừng. Kể cả hai đầu dây, trên dây có 5 nút sóng. Bước sóng của sóng truyền trên dây là

A. 50 cm

B. 25 cm

C. 20 cm

D. 40 cm

Xem đáp án

Chọn A

Điều kiện sóng dừng với hai đầu cố định: $L = k . \frac{λ}{2} \Leftrightarrow 100 = 4. \frac{λ}{2} \Rightarrow λ = 50 cm$ .

Câu 20:

Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 780 nm. Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số

f_{1} = 4, {5.10}^{14} Hz,

f_{2} = {5.10}^{13} Hz,

f_{3} = 6, {5.10}^{13} Hz

,

f_{4} = 6, {0.10}^{14} Hz

. Lấy

c = {3.10}^{8} m / s

. Hiện tượng quang dẫn sẽ xảy ra với các chùm bức xạ có tần số

A. $f_{1}, f_{2}, f_{3}$

B. $f_{2}, f_{3}, f_{4}$

C. $f_{1}, f_{2}$

D. $f_{1}, f_{4}$

Xem đáp án

Tần số

f_{0} = \frac{c}{λ_{0}} = \frac{{3.10}^{8}}{{780.10}^{- 9}} = 3, {84.10}^{14} Hz

.

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang dẫn

f \geq f_{0}

.

Câu 21:

Một sóng điện từ lan truyền trong chân không có bước sóng 6000m. Lấy c= 3.10⁸. Biết trong sóng điện từ, thành phần từ trường tại một điểm biến thiên điều hòa với tần số f. Giá trị của f là

A. ${2.10}^{5} H z .$

B. $2 π {.10}^{5} H z .$

C. $5 π {.10}^{4} H z .$

D. ${5.10}^{4} H z .$

Xem đáp án

Chọn D

Ta có:

λ = \frac{v}{f} = \frac{c}{f} \Rightarrow f = \frac{c}{λ} = \frac{{3.10}^{8}}{{6.10}^{3}} = {5.10}^{4} H z .

Câu 22:

Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa tụ điện có điện dung $\frac{10^{- 4}}{π}$ F . Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là

A. 2A

B. 4A

C. $2 \sqrt{2}$ A

D. $\sqrt{2}$ A

Xem đáp án

Chọn A

$U = \frac{U_{0}}{\sqrt{2}} = \frac{200 \sqrt{2}}{\sqrt{2}} = 200 V, Z_{C} = \frac{1}{C ω} = \frac{1}{\frac{10^{- 4}}{π} .100 π} = 100 Ω .$

$I = \frac{U}{Z_{C}} = \frac{200}{100} = 2 A .$

Câu 23:

Một con lắc lò xo có tần số dao động riêng là 5Hz. Lần lượt tác dụng vào vật nặng của con lắc các ngoại lực dọc theo trục lò xo có giá trị:

(t tính bằng s) thì vật sẽ thực hiện các dao động cưỡng bức. Ngoại lực làm cho con lắc dao động với biên độ lớn nhất là

A. f₄

B. f₂

C. f₃

D. f₁

Xem đáp án

Biên độ dao động của con lắc lớn nhất khi có hiện tượng cộng hưởng $\Leftrightarrow ω = ω_{0}$

Ta có : Tần số góc của con lắc $ω_{0} = 2 π f_{0} = 2 π .5 = 10 π r a d / s$

Nhìn vào tần số góc của các ngoại lực tác dụng vào con lắc ta thấy : $ω_{2} = ω_{0}$ nên ngoại lực làm cho con lắc dao động với biên độ lớn nhất là f_2.

Câu 24:

Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Chiếu sáng các khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 450 nm. Trên màn, khoảng cách từ vân sáng bậc 4 đến vân sáng trung tâm bằng

A. 2,4 mm

B. 0,8 mm

C. 2,0 mm

D. 3,6 mm

Xem đáp án

Vị trí vân sáng bậc 4:

x = k \frac{λ D}{a} = 4. \frac{{450.10}^{- 9} .2}{{1.10}^{- 3}} = 3, {6.10}^{- 3} m = 3, 6 m m .

Câu 25:

Trong stato của máy phát điện xoay chiều ba pha, cuộn dây giống nhau được đặt trên một vành tròn có trục đồng quy tại tâm và lệch nhau

A. $45^{0}$

B. $90^{0}$

C. $60^{0}$

D. $120^{0}$

Xem đáp án

Chọn D

Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau một góc $120^{0}$

Trong stato của máy phát điện xoay chiều ba pha, cuộn dây giống (ảnh 1)

Câu 26:

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, cho a = 1 mm; D = 1 m. Nguồn sáng S phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 500 nm đến 750 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà ở đó có bốn bức xạ cho vân sáng là x₀. Tính x₀ ?

A. 1,04 mm

B. 5,0 mm

C. 5,4 mm

D. 4,5 mm

Xem đáp án

$α = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{750}{500} = 1, 5 \Rightarrow \{\begin{matrix} x_{m i n} = (k_{\min} + n - 1) \frac{λ_{1} D}{a} = (6 + 4 - 1) \frac{0, 5.1}{1} = 4, 5 m m \\ k \geq \frac{n - 1}{α - 1} = \frac{4 - 1}{1, 5 - 1} = 6 \Rightarrow k_{\min} = 6 \end{matrix}$

Chọn D

Câu 27:

Một máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có 2000 vòng dây và cuộn thứ cấp có 1000 vòng dây. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 40 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là:

A. 20V

B. 20√2V

C. 40√2V

D. 80V

Xem đáp án

Chọn A

Câu 28:

Một vật dao động điều hoà có đồ thị như hình vẽ. Phương trình dao vận tốc của vật là:

Một vật dao động điều hoà có đồ thị như hình vẽ. Phương trình (ảnh 1)

A. $v = \frac{4 π}{3} \cos (\frac{π}{3} t + \frac{π}{6}) c m / s$

B. $v = 4 π \cos (π t - \frac{π}{6}) c m / s$

C. $v = 4 \frac{π}{3} \cos (\frac{π}{3} t + \frac{π}{3}) c m / s$

D. $x = 4 \frac{π}{3} \cos (\frac{π}{3} t - \frac{π}{6}) c m / s$

Xem đáp án

Theo đồ thị ta có : A= 4 cm

$2, 5 = \frac{T}{6} + \frac{T}{4} = \frac{5 T}{12} \Rightarrow T = \frac{12.2, 5}{5} = 6 s .$

Khi t=0 :

x_{0} = 2 = > \frac{x_{0}}{A} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2} \to φ = - \frac{π}{3} .

Vậy:

x = 4 \cos (\frac{π}{3} t - \frac{π}{3}) c m .

=>

v = \frac{4 π}{3} \cos (\frac{π}{3} t + \frac{π}{6}) c m / s .

Chọn A

Câu 29:

Để đo điện dung C của một tụ điện, một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm như sau: Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50Hz và giá trị hiệu dụng U thay đổi được vào hai đầu tụ điện. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện hiệu dụng I trong đoạn mạch vào U. Giá trị của C đo được là

Để đo điện dung C của một tụ điện, một nhóm học sinh tiến hành (ảnh 1)

A. $31, 8 μ F .$

B. $637 μ F .$

C. $63, 7 μ F .$

D. $318 μ F .$

Xem đáp án

Chọn B

Ta có cường độ dòng điện qua tụ là $I = \frac{U}{Z_{C}} = \frac{U}{\frac{1}{2 π f C}} = U 2 π f C$

Nhìn vào đồ thị thấy nó đi qua gốc tọa độ chứng tỏ dây dẫn lý tưởng không có điện trở.

Khi

U = 0, 1 V

thì

I = 20 m A = {20.10}^{- 3} A

\Rightarrow {20.10}^{- 3} = 0, 1.2 π .50. C \Rightarrow C = \frac{{2.10}^{- 3}}{π} = {637.10}^{- 6} F

Câu 30:

Một vật có khối lượng m = 100g, dao động điều hoà dọc theo trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực kéo về F theo thời gian t. Biên độ dao động của vật là

Một vật có khối lượng m= 100 g dao động điều hoà dọc theo trục (ảnh 1)

A. 6cm

B. 12cm

C. 4cm

D. 8cm

Xem đáp án

Chọn C

Từ đồ thị ta thấy trực thời gian mỗi ô (đơn vị chia) $= \frac{1}{6} s$

$\frac{T}{2} = 6. \frac{1}{6} \Rightarrow T = 2 s . \Rightarrow ω = π r a d / s$

$F_{m a x} = m ω^{2} A \Rightarrow A = \frac{F_{m a x}}{m ω^{2}} = \frac{0, 04}{0, 1. π^{2}} = 0, 04 m = 4 c m$

Câu 31:

Dùng một nguồn dao động có tần số thay đổi được để tạo ra sóng lan truyền trên một sợi dây đàn hồi. Thay đổi tần số của nguồn thì nhận thấy có hai tần số liên tiếp $f_{1} = 14 H z$ và $f_{2} = 18 H z$ trên dây có sóng dừng. Biết tốc độ truyền sóng trên dây không đổi. Để có sóng dừng trên dây với 2 bụng sóng thì tần số của nguồn dao động là

A. 8Hz

B. 10Hz

C. 6Hz

D. 4Hz

Xem đáp án

Ta có ƯCLN của (14;18) là 2 nên ta thấy 14= 7.2 và 18= 9.2. Mà (7;9) là hai số lẻ liên tiếp nên sợi dây trên là sợi dây có một đầu cố định và một đầu tự do.

Ta lại có $l = (2 k + 1) \frac{λ}{4} = (2 k + 1) \frac{v}{4 f}$ suy ra $\{\begin{cases} l = (2.3 + 1) \frac{v}{4.14} \\ l = (2.1 + 1) \frac{v}{4. f} \end{cases}$ nên $f = 6 H z .$

Câu 32:

Một con lắc đơn chiều dài 100 cm, dao động điều hòa với biên độ 10 cm. Lấy g = 10 m/s². Khi vật đi qua vị trí có li độ cong 5 cm thì nó có tốc độ là

A. 4 cm/s

B. 9 cm/s

C. 27 cm/s

D. 22 cm/s

Xem đáp án

Chọn C

Ta có: $v_{\max} = A ω = 10 \sqrt{\frac{10}{1}} = 10 \sqrt{10} c m / s .$

Tại $x = 5 = \frac{A}{2} \Rightarrow v = \pm \frac{\sqrt{3}}{2} v_{\max} = \pm 5 \sqrt{30} \approx \pm 27, 3 c m / s .$

Vì tốc độ nên v = $27, 3 c m / s .$

Câu 33:

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Gọi M là điểm thuộc mặt chất lỏng, nằm trên đường thẳng Ax vuông góc với AB, MA = MB. Biết phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có 3 vân giao thoa cực tiểu. Số cực tiểu giao thoa trên đoạn thẳng MB là

A. 8

B. 10

C. 9

D. 11

Xem đáp án

Chọn B

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn kết hợp, dao động (ảnh 1)

Ta có:

Giữa M và đường trung trực của AB có 3 vân giao thoa cực tiểu nên M thuộc vân giao thoa cực đại số 3 $\to B M - A M = 3 λ \leftrightarrow A B (\sqrt{2} - 1) = 3 λ \to A B = \frac{3}{\sqrt{2} - 1} λ = 7, 24 λ (1)$

Số vân giao thoa cực tiểu trên $M N : N_{c t / M N} = 3.$

$\{\begin{cases} - A B < Δ d < A B \\ Δ d = (k + \frac{1}{2}) λ \end{cases} \to - A B < (k + \frac{1}{2}) λ < A B \to \frac{- A B}{λ} - \frac{1}{2} < k < \frac{A B}{λ} - \frac{1}{2} (2)$

Từ $(1); (2) \to - 7, 74 < k < 6, 74$

Số vân giao thoa cực tiểu trên AB: $N_{c t / A B} = 14 \to N_{c t / N B} = N_{c t / I B} = 7$

\to N_{c t / M B} = N_{c t / M N} + N_{c t / N B} = 10.

Câu 34:

Đặt điện áp

u = U \sqrt{2} \cos ω t V

(U và

ω

không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh

C = C_{1}

thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại là 200W. Điều chỉnh

C = C_{2}

thì hệ số công suất của mạch là

\frac{\sqrt{3}}{2},

công suất tiêu thụ của mạch khi đó là

A. $50 \sqrt{3}$ W

B. 150W

C. $100 \sqrt{3}$ W

D. 100W

Xem đáp án

Chọn B

Ta có: Điều chỉnh $C = C_{1}$ thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại khi đó trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện nên: $\cos φ_{1} = 1 \to P_{1} = \frac{U^{2}}{R} = 200 W .$

Điều chỉnh $C = C_{2}$ thì hệ số công suất của mạch là $\cos φ_{2} = \frac{\sqrt{3}}{2},$ công suất tiêu thụ của mạch điện:

$\begin{array}{l} P_{2} = U I \cos φ_{2} \\ \{\begin{cases} I = \frac{U}{Z} \\ Z = \frac{R}{\cos φ_{2}} \end{cases} \to P_{2} = \frac{U^{2} \cos^{2} φ_{2}}{R} = 200. {(\frac{\sqrt{3}}{2})}^{2} = 150 W . \end{array}$

Câu 35:

(Đề ĐGNL ĐHQG Hà Nội-3-2021) 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 = U_{0} \cos (ω t)

thì cường độ dòng điện qua mạch sớm pha π/6 với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, công suất tiêu thụ trên X khi đó là P1 = 250

\sqrt{3}

W. Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch X và Y rồi nối 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 P2 = 90

\sqrt{3}

W. Độ lệch pha giữa điện áp của hai đầu đoạn mạch X nối tiếp Y và dòng điện qua mạch gần bằng

A. 0,707 rad

B. 0,505 rad

C. 0,404 rad

D. 0,867 rad

Xem đáp án

Đoạn mạch X (có tính dung kháng) và ta xem như

Z_{X L C} \equiv Z_{C}

=>

Z_{X} = \sqrt{R_{X}^{2} + Z_{X L C}^{2}} = \sqrt{R_{X}^{2} + Z_{C}^{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_{C}^{} = 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: $\vec{U_{X}} ⊥ \vec{U_{Y}} .$ Vẽ giản đồ vec tơ và chuẩn hóa cạnh tỉ lệ:

Hai đoạn mạch X và Y là các đoạn mạch điện xoay chiều không (ảnh 1)

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

Hoặc dùng:

\tan \frac{π}{6} = \frac{R_{Y}}{Z_{Y L C}} = \frac{R_{Y}}{Z_{L}} = > Z_{L} = \sqrt{3} R_{Y} .

Theo đề:

\begin{array}{l} P_{2 X} = \frac{U^{2}}{Z^{2}} R_{X} < = > 90 \sqrt{3} = \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} + {(\sqrt{3} R_{Y} - 1)}^{2}} = > R_{Y} = \frac{4}{3}; Z_{L} = \frac{4}{3} \sqrt{3} \end{array}

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} + {(\frac{4}{3} \sqrt{3} - 1)}^{2}} = 120 W .

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

$\cos φ = \frac{R_{X} + R_{Y}}{\sqrt[]{{(R_{X} + R_{Y})}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{\sqrt{3} + \frac{4}{3}}{\sqrt{{(\sqrt{3} + \frac{4}{3})}^{2} + {(\frac{4}{3} \sqrt{3} - 1)}^{2}}} = \frac{4 + 3 \sqrt{3}}{10} = 0, 9196152423$

=> j =0,4036 rad

Chọn C

Câu 36:

Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là

x_{1} = 6 \cos (10 t - \frac{π}{2}) (c m)

và

x_{2} = 8 \cos (10 t - \frac{π}{6}) (c m)

(t tính bằng s). Tốc độ cực đại của vật là

A. 1,22 m/s

B. 1,35 m/s

C. 13,5 m/s

D. 12,2 m/s

Xem đáp án

Chọn A

Ta có: $A = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{1} \cos △ φ} = \sqrt{6^{2} + 8^{2} + 2.6.8. \cos (\frac{π}{3})} = 12, 165 c m .$

Mà $v_{\max} = A ω = 12, 165.10 = 121, 65 c m / s .$

Câu 37:

Điện năng được truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Khi điện áp truyền đi là U thì độ giảm điện áp trên đường dây tải điện bằng 0,1U. Biết hệ số công suất của nhà máy điện bằng 1 và công suất nơi tiêu thụ không đổi. Để công suất hao phí trên đường dây giảm 100 lần thì cần tăng điện áp nơi truyền đi

A. 8 lần

B. 5 lần

C. 10 lần

D. 9 lần

Xem đáp án

Chọn D

* Từ $Δ U = 0, 1 U \to_{}^{\cos φ = 1} Δ P = 0, 1 U I$

* Công suất tiêu thụ lúc đầu: $P_{t t} = P - Δ P = (1 - 0, 1) U I$

* Công suất tiêu thụ lúc sau: $P_{t t}^{'} = P' - Δ P' = U' I' - \frac{Δ P}{100} \to_{}^{I' = \frac{I}{10}} P_{t t}^{'} = U' \frac{I}{10} - \frac{0, 1 U I}{100}$

* Và $P_{t t}^{'} = P_{t t} \Rightarrow U' \frac{I}{10} - \frac{0, 1 U I}{100} = (1 - 0, 1) U I \Rightarrow U' = 9, 01 U .$

Câu 38:

Đặt điện áp

u = U \sqrt{2} \cos ω t

(U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C₁ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại bằng 100 V và điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha φ so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch. Khi C = C₂ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là 50 V và điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha 0,25φ so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch. Giá trị của U gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 95 V

B. 115 V

C. 100 V

D. 85 V

Xem đáp án

Chọn C

Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở (ảnh 1)

Áp dụng công thức: U_C = U_Cmax cos(φ – φ₀)

Theo giả thiết:

+ φ = 0,25φ₀

+ U_C = 50 V, U_Cmax = 100 V.

→ φ₀ = 80⁰.

Từ hình vẽ: U_Cmax = U/sinφ₀ = 98,5 V gần đáp án 100V nhất

Câu 39:

Hai chất điểm M, N dao động điều hòa trên các quỹ đạo song song, gần nhau dọc theo trục Ox, có li độ lần lượt là x₁, x₂. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của x₁ và x₂ theo thời gian t. Trong quá trình dao động, xét theo phương Ox khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm là

Hai chất điểm M, N dao động điều hòa trên các quỹ đạo song song (ảnh 1)

A. 4,5mm

B. 5,5mm

C. 2,5mm

D. 3,5mm

Xem đáp án

Chọn D

+ Từ đồ thị ta thấy thời gian 2 vật đi từ VTCB tới biên mất T/4 tương ứng với 3 ô. Suy ra một ô tương ứng là T/12.

+ Tại thời điểm x₁=x₂=-3cm. Sau T/6 s vật 1 tới biên –A₁, sau T/12 s vật 2 tới biên –A₂. Suy ra A₁=6cm ; A₂= $2 \sqrt{3}$ cm.

+ Tại thời điểm t=T/12, vật 1 ở vị trí biên A₁. Suy ra tại thời điểm t=0 vật 1 có pha ban đầu $ϕ_{1} = - \frac{π}{6}$

+ Tại thời điểm t=T/4 vật 2 ở vị trí cân bằng đang đi về phía biên –A₂. Suy ra tại thời điểm t=0 vật 2 có pha ban đầu $ϕ_{2} = 0$

Vậy phương trình chuyển động của 2 vật là $x_{1} = 6 ∠ - \frac{π}{6}; x_{2} = 2 \sqrt{3} ∠ 0$

Khoảng cách giữa 2 vật trong quá trình dao động là : $d = x_{2} - x_{1} = 2 \sqrt{3} ∠ - \frac{π}{3}$

Do đó khoảng cách cực đại giữa 2 vật trong suốt quá trình dao động là : d_max= $2 \sqrt{3}$ cm

Câu 40:

Ở mặt nước, tại hai điểm S₁ và S₂ có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Biết sóng truyền trên mặt nước với bước sóng

λ

và

S_{1} S_{2} = 5, 6 λ .

Ở mặt nước, gọi M là vị trí mà phần tử nước tại đó dao động với biên độ cực đại, cùng pha với dao động của hai nguồn và gần S₁S₂ nhất.

M S_{1} - M S_{2}

có độ lớn bằng

A. $3 λ .$

B. $2 λ .$

C. $4 λ .$

D. $5 λ .$

Xem đáp án

Chọn C

Do hai nguồn cùng pha nên điều kiện để M dao động cực đại, cùng pha là $\{\begin{cases} d_{2} - d_{1} = k λ (1) \\ d_{2} + d_{1} = n λ (2) \end{cases}$

Với k, n là số nguyên cùng chẵn hoặc cùng lẻ.

-Tập hợp các điểm thỏa mãn (1) là các đường hypebol nhận S₁, S₂ là 2 tiêu điểm.

Số đường hypebol thỏa mãn: $- \frac{S_{1} S_{2}}{λ} < k < \frac{S_{1} S_{2}}{λ} \Rightarrow - 5, 6 < k < 5, 6 \Rightarrow k = - 5, - 4, ..., 5.$

Tức là $d_{2} - d_{1} = - 5 λ; - 4 λ; ....; 5 λ .$

-Tập hợp các điểm thỏa mãn (2) là các đường elip nhận S₁, S₂ là hai tiêu điểm.
Các đường elip thỏa mãn: $d_{1} + d_{2} \geq S_{1} S_{2} = 5, 6 λ \Rightarrow d_{1} + d_{2} = 6 λ; 7 λ; 8 λ; ....$

Vậy điểm M cực đại cùng pha với nguồn là giao của hypebol và elip.

Ở mặt nước, tại hai điểm S1 và S2 có hai nguồn kết hợp, dao (ảnh 1)

Để M gần S₁S₂ nhất thì M phải là giao của elip bé nhất và hypebol cùng tính chẵn lẻ và xa trung trực nhất.

Elip bé nhất là $d_{2} + d_{1} = 6 λ$ (số chẵn $λ$ ) nên hypebol cùng tính chẵn và xa trung trực nhất là $d_{1} - d_{2} = 4 λ .$

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 9)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan