40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn vật lý năm 2022 có lời giải (Đề số 21)

Câu 1:

Vectơ lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn

A. hướng về vị trí cân bằng

B. cùng hướng chuyển động

C. ngược hướng chuyển động

D. hướng ra xa vị trí cân bằng

Xem đáp án

Đáp án A

Lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng

Câu 2:

Tốc độ truyền âm trong một môi trường sẽ

A. có giá trị cực đại khi truyền trong chân không

B. giảm khi khối lượng của môi trường tăng

C. có giá trị như nhau với một môi trường

D. tăng khi độ đàn hồi của môi trường càng lớn

Xem đáp án

Đáp án D

Tốc độ truyền âm của môi trường tăng khi độ đàn hồi của môi trường càng lớn.

Câu 3:

Theo định nghĩa, hiện tượng quang điện trong là

A. hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện

B. hiện tượng quang điện xảy ra trên mặt ngoài một chất bán dẫn

C. hiện tượng quang điện xảy ra bên trong một chất bán dẫn

D. nguyên nhân sinh ra hiện tượng quang dẫn

Xem đáp án

Đáp án A

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng là hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện

Câu 4:

Khi quan sát các váng dầu, mỡ, bong bóng xà phòng ta thấy có những vấn màu sặc sỡ là do có sự

A. khúc xạ ánh sáng

B. nhiễu xạ ánh sáng

C. tán sắc ánh sáng

D. giao thoa ánh sáng

Xem đáp án

Đáp án D

Khi quan sát các váng dầu, mỡ, bong bóng xà phòng ta thấy có những áng màu sặc sỡ là do có sự giao thoa ánh sáng.

Câu 5:

Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết

A. của tất cả các nơtron trong hạt nhân

B. tính trung bình cho một nuclôn

C. của hạt nhân ấy

D. của tất cả các prôtôn trong hạt nhân

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trung bình cho một nuclôn

Câu 6:

Hiện tượng đảo sắc của vạch quang phổ (đảo vạch quang phổ) cho phép kết luận rằng:

A. Trong cùng một điều kiện về nhiệt độ và áp suất, mọi chất đều hấp thụ và bức xạ các ánh sáng có cùng bước sóng

B. Các vạch tối xuất hiện trên nền quang phổ liên tục là do giao thoa ánh sáng

C. Trong cùng một điều kiện, một chất chỉ hấp thụ hoặc chỉ bức xạ ánh sáng

D. Ở nhiệt độ xác định, một chất chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ và ngược lại, nó chỉ phát những bức xạ mà nó có khả năng hấp thụ

Xem đáp án

Đáp án D

Ở nhiệt độ xác định, một chất chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ và ngược lại, nó chỉ phát những bức xạ mà nó có khả năng hấp thụ. Hiện tượng đảo sắc của vạch quang phổ (đảo vạch quang phổ) cho phép kết luận rằng ở nhiệt độ xác định, một chất chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ và ngược lại, nó chỉ phát những bức xạ mà nó có khả năng hấp thụ

Câu 7:

Phát biểu nào sau đây sai?

A. Dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều

B. Điện áp biến thiên điều hòa theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều

C. Dòng điện và điện áp xoay chiều luôn biến thiên điều hòa cùng pha với nhau

D. Suất điện động biến thiên điều hòa theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều

Xem đáp án

Đáp án C

Dòng điện có thể nhanh pha hoặc chậm pha hơn điện áp giữa hai đầu mạch.

Câu 8:

Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai?

A. biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của lực cưỡng bức

B. dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số của lực cưỡng bức

C. biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức

D. dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số riêng của hệ dao động

Xem đáp án

Đáp án D

Dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức => D sai.

Câu 9:

Chiếu vào khe hẹp F của máy quang phổ lăng kính một chùm sáng trắng thì

A. chùm tia sáng tới buồng tối là chùm sáng trắng song song

B. chùm tia sáng ló ra khỏi thấu kính của buồng tối gồm nhiều chùm đơn sắc song song

C. chùm tia sáng ló ra khỏi thấu kính của buồng tối gồm nhiều chùm đơn sắc hội tụ

D. chùm tia sáng tới hệ tán sắc gồm nhiều chùm đơn sắc hội tụ

Xem đáp án

Đáp án C

Khi ló ra khỏi ống chuẩn trực, chùm ánh sáng phát ra từ nguồn S mà ta cần nghiên cứu sẽ trở thành một chùm song song. Chùm này qua lăng kính sẽ bị phân tách thành nhiều chùm đơn sắc song song, lệch theo các phương khác nhau. Mỗi chùm sáng đơn sắc ấy được thấu kính L₂ của buồng ảnh làm hội tụ thành một vạch trên tiêu diện của L₂ và cho ta ảnh thật của khe F là một vạch màu. Tập hợp các vạch màu đó tạo thành quang phổ của nguồn S.

Câu 10:

Một mạch dao động điện từ tự do. Để giảm tần số dao động riêng của mạch, có thể thực hiện giải pháp nào sau đây:

A. giảm C và giảm L

B. Giữ nguyên C và giảm L

C. Giữ nguyên L và giảm C

D. Tăng L và tăng C

Xem đáp án

Đáp án D

Tần số của mạch dao động điện từ là: $f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} \Rightarrow f ~ \frac{1}{\sqrt{L C}}$

Để giảm tần số của mạch, ta thực hiện các cách sau: tăng L hoặc tăng C, hoặc tăng cả L và C

Câu 11:

Chọn phát biểu đúng về dao động điều hòa của con lắc lò xo trên mặt phẳng ngang:

A. Tại vị trí biên, vận tốc của vật triệt tiêu và gia tốc của vật triệt tiêu

B. Khi vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì động năng tăng dần, thế năng giảm dần

C. Khi vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì động năng giảm dần, thế năng tăng dần

D. Quỹ đạo của vật là đường hình sin

Xem đáp án

Đáp án B

Khi vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì động năng của vật tăng dần và thế năng của vật giảm dần

Câu 12:

Phương trình nào sau đây là phương trình của phóng xạ anpha?

A. $_{2}^{4} H e +_{13}^{27} A l \to_{15}^{30} P +_{0}^{1} n$

B. $_{6}^{11} C \to_{0}^{1} e +_{5}^{11} B$

C. $_{6}^{14} C \to_{- 1}^{0} e +_{7}^{14} N$

D. $_{84}^{210} P O \to_{2}^{4} H e +_{82}^{206} P b$

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 13:

Trong hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định, bước sóng dài nhất bằng

A. Hai lần khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng

B. Khoảng cách giữa hai bụng

C. Hai lần độ dài của dây

D. Độ dài của dây

Xem đáp án

Đáp án C

Bước sóng dài nhất ứng với sóng dừng trên dây có một bó sóng $\to λ = 2 L$ .

Câu 14:

Hình vẽ nào sau đây là đúng khi vẽ đường sức điện của một điện tích dương?

A. Hình 1

B. Hình 2

C. Hình 3

D. Hình 4

Xem đáp án

Đáp án C

Hình 3 biễu diễn đường sức điện của điện tích dương.

Câu 15:

Cho một dòng điện chạy trong một mạch kín (C) có độ tự cảm L. Trong khoảng thời gian Dt, độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch và của từ thông qua (C) lần lượt là $∆ i$ và $Δ ϕ$ . Suất điện động tự cảm trong mạch là

A. $- L \frac{Δ i}{Δ t}$

B. $- L \frac{Δ Φ}{Δ t}$

C. $- L \frac{Δ t}{Δ i}$

D. $- L \frac{Δ B}{Δ t}$

Xem đáp án

Đáp án A

Suất điện động tự cảm trong mạch là: $e_{t c} = - L . \frac{Δ i}{Δ t}$

Câu 16:

Đặt điện áp $u = U_{0} \cos (100 π t) V$ (t đo bằng giây) vào hai đầu một tụ điện có điện dung $C = \frac{{2.10}^{- 4}}{3 π} F$ . Dung kháng của tụ điện là:

A. 150

B. 200

C. 300

D. 67

Xem đáp án

Đáp án A

Dung kháng của tụ điện: $Z_{C} = \frac{1}{C ω} = \frac{1}{\frac{{2.10}^{- 4}}{3 π} .100 π} = 150 Ω$

Câu 17:

Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động là $x = 5 \cos (2 π t + \frac{π}{3}) c m$ . Lấy $π^{2} = 10$ . Gia tốc của vật khi có li độ x = 3 cm là

A. -120 cm/s²

B. -60 cm/s²

C. -12 cm/s²

D. 12 cm/s²

Xem đáp án

Đáp án A

Gia tốc của vật tại li độ x là $a = - ω^{2} x = - 120 c m / s^{2}$

Câu 18:

Trên mặt nước phẳng lặng có hai nguồn điểm dao động S₁ và S₂ có tần số là f = 120 Hz. Khi đó trên mặt nước, tại vùng giao thoa S₁, S₂ người ta quan sát thấy 5 gợn lồi và những gợn này chia đoạn S₁S₂ thành 6 đoạn mà hai đoạn ở hai đầu chỉ dài bằng một nửa các đoạn còn lại. Cho S₁S₂ = 5 cm. Bước sóng $λ$ là:

A. 4 cm

B. 8 cm

C. 2 cm

D. Kết quả khác

Xem đáp án

Đáp án C

Do khoảng cách giữa hai điểm cực đại liên tiếp là $\frac{λ}{2}$ và trên vùng giao thoa có 5 gợn lồi chia đoạn S₁S₂ thành 6 đoạn, mà hai đoạn ở hai đầu chỉ dài bằng một nửa đoạn còn lại nên $S_{1} S_{2} = 4. \frac{λ}{2} + 2. \frac{λ}{4} = \frac{5 λ}{2} \Rightarrow λ = 2 (c m)$ .

Câu 19:

Cho phản ứng hạt nhân $_{0}^{1} n +_{92}^{235} U \to_{38}^{94} S r + X + 2_{0}^{1} n$ . Hạt nhân X có

A. 86 nuclôn

B. 54 prôtôn

C. 54 nơtron

D. 86 prôtôn

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có phương trình phản ứng hạt nhân: $_{0}^{1} n +_{92}^{235} U \to_{38}^{94} S r +_{Z}^{A} X + 2_{0}^{1} n$

Áp dụng định luật bảo toàn số nuclôn và bảo toàn số prôtôn,ta có:

$\{\begin{cases} 1 + 235 = 94 + A + 2.1 \\ 0 + 92 = 38 + Z + 2.0 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} A = 140 \\ Z = 54 \end{cases}$

Vậy hạt nhân X có 140 nuclôn, 54 prôtôn, 86 nơtron.

Câu 20:

Một máy biến áp với cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều. Cuộn thứ cấp gồm 50 vòng. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp. Cuộn thứ cấp nối với điện trở thuần thì dòng điện chạy qua qua cuộn thứ cấp là 1 A. Hãy xác định dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp

A. 0,06A

B. 0,08A

C. 0,05A

D. 0,07A

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có công thức máy biến áp: $\frac{N_{1}}{N_{2}} = \frac{I_{2}}{I_{1}} \Rightarrow \frac{1000}{50} = \frac{1}{I_{1}} \Rightarrow I_{1} = 0, 05 (A)$ .

Câu 21:

Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ cách thấu kính 20cm cho ảnh $A^{'} B^{'}$ cùng chiều, cao gấp hai lần AB. Tiêu cự của thấu kính là

A. 40 cm

B. 45 cm

C. 60 cm

D. 20 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Ảnh cùng chiều cao gấp 2 lần vật => ảnh là ảnh ảo.

Ta có: $k = - \frac{d^{'}}{d} = 2 \Rightarrow d^{'} = - 2 d = - 2.20 = - 40 (c m)$

Áp dụng công thức thấu kính, ta có:

$\frac{1}{d} + \frac{1}{d^{'}} = \frac{1}{f} \Rightarrow \frac{1}{20} + \frac{1}{- 40} = \frac{1}{f} \Rightarrow f = 40 (c m)$ .

Câu 22:

Ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm Y-âng có bước sóng là 0,5mm. Khoảng cách từ hai nguồn đến màn là 1 m. Khoảng cách giữa hai nguồn là 2 mm. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 5 ở hai bên vân sáng trung tâm là:

A. 0,5 eV

B. 5 eV

C. 50 eV

D. 5,5 eV

Xem đáp án

Đáp án B

Khoảng vân là: $i = \frac{λ D}{a} = \frac{0, 5.1}{2} = 0, 25 m m$ .

Vân sáng bậc 3 có vị trí là: $x_{s} = k i = 3.0, 25 = 0, 75 m m$ .

Vân tối thứ 5 có vị trí là: $x_{t} = (k^{'} + \frac{1}{2}) i = (4 + \frac{1}{2}) 0, 25 = 1, 125 m m$ .

Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 5 ở hai bên vân sáng trung tâm là: $Δ x = x_{s} + x_{t} = 0, 75 + 1, 125 = 1, 875 m m$ .

Câu 23:

Biết h = 6,625.10³⁴ J.s; c = 3.10⁸m/s; 1eV = 1,6.10^-19. Một kim loại có giới hạn quang điện là 248 nm thì có công thoát êlectron ra khỏi bề mặt là

A. 0,5 eV

B. 5 eV

C. 50 eV

D. 5,5 eV

Xem đáp án

Đáp án B

Công thoát êlectron của kim loại đó là:

$A = \frac{h c}{λ} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{{248.10}^{- 9} .1, {6.10}^{- 19}} = 5 (e V)$ .

Câu 24:

Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian Dt, con lắc thực hiện 40 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 36 cm thì cũng trong khoảng thời gian $∆ t$ nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là

A. 64 cm

B. 36 cm

C. 100 cm

D. 144 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có: $Δ t = 40 T = 50 T^{'} \Rightarrow \frac{T^{'}}{T} = \frac{4}{5} \Rightarrow T^{'} < T$ .

Chiều dài của con lắc trước và sau khi thay đồi chiều dài là:

$\{\begin{cases} T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \\ T^{'} = 2 π \sqrt{\frac{l^{'}}{g}} \end{cases} \Rightarrow \frac{T^{'}}{T} = \sqrt{\frac{l^{'}}{l}} \Rightarrow \frac{4}{5} = \sqrt{\frac{l - 36}{l}} \Rightarrow l = 100 (c m)$

Câu 25:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 10W và cuộn cảm thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần là 30 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng:

A. 120 W

B. 240 W

C. 320 W

D. 160 W

Xem đáp án

Đáp án D

Hệ số công suất của đoạn mạch: $\cos φ = \frac{U_{R}}{U} = \frac{\sqrt{U^{2} - U_{L}^{2}}}{U} = \frac{\sqrt{50^{2} - 30^{2}}}{50} = 0, 8$

Công suất tiêu thụ của mạch: $P = \frac{U^{2}}{R} \cos^{2} φ = \frac{50^{2}}{10} 0, 8^{2} = 160 W$

Câu 26:

Hai điện tích Q₁ = 10^-9 C, Q₂ = 2.10^-9 C đặt tại A và B trong không khí. Xác định điểm C mà tại đó vectơ cường độ điện trường bằng không? Cho AB = 20 cm

A. AC = 8,3 cm; BC = 11,7 cm

B. AC = 48,3 cm; BC = 68,3 cm

C. AC = 11,7 cm; BC = 8,3 cm

D. AC = 7,3 cm; BC = 17,3 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Để cường độ điện trường tại C bằng 0 thì cường độ điện trường E₁ gây bởi Q₁ ngược chiều với cường độ điện trường E₂ gây bởi Q₂ => C phải nằm giữa AB.

Và $E_{1} = E_{2} \Rightarrow \frac{k |Q_{1}|}{r_{1}^{2}} = \frac{k |Q_{2}|}{r_{2}^{2}} \Rightarrow r_{2} = \sqrt{2} r_{1}$

mặt khác $r_{1} + r_{2} = 20 c m \Rightarrow r_{1} = 8, 3 c m, r_{2} = 11, 7 c m$

Câu 27:

Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện đang hoạt động, người ta đo được I₀ = 5 A và $Q_{0} = {4.10}^{- 5} C$ . Mạch đang dao động bắt được sóng có bước sóng

A. 188,5 m

B. 15,085 m

C. 15080 km

D. 15080 m

Xem đáp án

Đáp án D

Tần số góc: $ω = \frac{I_{0}}{q_{0}} = 1, {25.10}^{5} (r a d / s)$

Mạch dao động sẽ bắt được sóng có bước sóng:

$λ = c . T = c . \frac{2 π}{ω} = {3.10}^{8} . \frac{2 π}{1, {25.10}^{5}} \approx 15080 (m)$ .

Câu 28:

Cho phản ứng hạt nhân: $_{1}^{3} T +_{1}^{2} D \to_{2}^{4} H e + X$ . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1 u = 931,5 MeV/c². Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng:

A. 15,017 MeV

B. 200,025 MeV

C. 17,498 MeV

D. 21,076 MeV

Xem đáp án

Đáp án C

Ta có phương trình phản ứng: $_{1}^{3} T +_{1}^{2} D \to_{2}^{4} H e +_{0}^{1} n$

Năng lượng tỏa ra của phản ứng là:

$W = (Δ m - Δ m_{0}) c^{2} = (Δ m_{H e} - Δ m_{T} - Δ m_{D}) c^{2}$

$= (0, 030382 - 0, 009106 - 0, 002491) .931, 5 = 17, 498 M e V$

Câu 29:

Cho bức xạ có bước sóng l = 0,5mm, biết h = 6,625.10^-34 J.s, c = 3.10⁸m/s. Khối lượng của một phôtôn của bức xạ trên là

A. 1,3.10^-40 kg

B. 4,4.10^-32 kg

C. 4,4.10^-36 kg

D. 1,3.10^-28 kg

Xem đáp án

Đáp án C

Theo thuyết tương đối, năng lượng toàn phần của hạt là: $ε = \frac{h c}{λ} = m c^{2}$

Suy ra: $m = \frac{h}{c λ} = 4, {4.10}^{- 36} k g$ .

Câu 30:

Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết họp S₁ và S₂ cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là $u_{1} = 3 \cos (25 π t) (m m)$ và $u_{2} = 4 \sin (25 π t) (m m)$ . Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s. Những điểm M thuộc mặt nước có hiệu đường đi $|S_{1} M - S_{2} M| = 2 k (c m)$ (với ) sẽ dao động với biên độ bằng

A. 7 mm

B. 5 mm

C. 1 mm

D. 6 mm

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình của hai nguồn:

$u_{1} = 3 \cos (25 π t) m m, u_{2} = 4 \cos (25 π t - \frac{π}{2}) m m$ .

Độ lệch pha của hai nguồn tới M:

$Δ φ = φ_{2} - φ_{2} + 2 π \frac{d_{1} - d_{2}}{λ} = - \frac{π}{2} + 2 π \frac{2 k}{4} = - \frac{π}{2} + k π$

Biên độ của điểm M:

$A = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} \cos Δ φ} = \sqrt{3^{2} + 4^{2} + 2.3.4. \cos (\frac{- π}{2} + k π)} = \sqrt{3^{2} + 4^{2}} = 5 m m$ .

Câu 31:

Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở thuần $r = 100 \sqrt{2} Ω$ độ tự cảm L = 0,191 H với một tụ điện có điện dung $C = \frac{1}{4 π} m F$ và một biến trở R có giá trị thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch $u = 200 \sqrt{2} \cos (100 π t) (V)$ . Thay đổi giá trị của R để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại. Giá trị cực đại của công suất trong mạch khi đó gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 100 W

B. 200 W

C. 275 W

D. 50 W

Xem đáp án

Đáp án C

Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch $Z_{L} = 60 Ω, Z_{C} = 40 Ω$

Ta thấy rằng $r > Z_{L} - Z_{C}$ => P cực đại khi $R = 0$

Công suất tiêu thụ cực đại của mạch khi R thay đổi

$P_{\max} = \frac{U^{2} r}{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = \frac{200^{2} .100 \sqrt{2}}{{(100 \sqrt{2})}^{2} + {(60 - 40)}^{2}} = 277 W$ .

Câu 32:

Một mạch dao động điện từ LC lý tưởng đang dao động với điện tích cực đại trên một bản cực của tụ điện là Q₀. Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 10^-⁶ s thì năng lượng từ trường lại bằng $\frac{Q_{0}^{2}}{4 C}$ . Tần số của mạch dao động là

A. 2,5.10⁵ Hz

B. 10⁵ Hz

C. 10⁶ Hz

D. 2,5.10⁷ Hz

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng điện từ: $W = \frac{Q_{o}^{2}}{2 C}$

Tại thời điểm có năng lượng từ trường $W_{L} = \frac{Q_{0}^{2}}{4 C} = \frac{W}{2} = W_{C}$

Như vậy khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp năng lượng từ trường bằng năng lượng điện trường là:

$t = \frac{T}{4} = 10^{- 6} \Rightarrow T = {4.10}^{- 6} s \Rightarrow f = 2, {5.10}^{5} H z$ .

Câu 33:

Một nguồn điện suất điện động E và điện trở trong r được nối với một mạch ngoài là biến trở R. Nếu thay đổi giá trị R thì khi R = r

A. công suất tiêu thụ trên mạch ngoài là cực tiểu

B. công suất tiêu thụ trên nguồn là cực tiểu

C. dòng điện trong mạch có giá trị cực đại

D. công suất tiêu thụ trên mạch ngoài là cực đại

Xem đáp án

Đáp án D

Công suất tiêu thụ mạch ngoài: $P = I^{2} R = \frac{E^{2}}{{(R + r)}^{2}} R = \frac{E^{2}}{{(\sqrt{R} + \frac{r}{\sqrt{R}})}^{2}}$

Ta có: $\sqrt{R} + \frac{r}{\sqrt{R}} \geq 2 r$

Khi $\sqrt{R} = \frac{r}{\sqrt{R}}$ hay $R = r$ khi đó công suất cực đại $P_{\max} = \frac{E^{2}}{4 r}$ .

Câu 34:

Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng L là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N, lực này sẽ là

A. $\frac{F}{16}$

B. $\frac{F}{25}$

C. $\frac{F}{9}$

D. $\frac{F}{4}$

Xem đáp án

Đáp án A

Quỹ đạo L có $n = 2 \to r_{L} = 4 r_{0}$ . Quỹ đạo N có $n = 4 \to r_{N} = 16 r_{0}$ .

$F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{r^{2}} \to \frac{F_{L}}{F_{N}} = {(\frac{r_{N}}{r_{L}})}^{2} = 16 \to F_{N} = \frac{F}{16}$ .

Câu 35:

Các đoạn AM, MN, NB lần lượt chứa các phần tử: cuộn cảm thuần, điện trở, tụ điện. Dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có tần số ổn định và có giá trị cực đại là 1A

Hình vẽ trên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và hai đầu đoạn

A. 360mH; 50 $μ$ F

B. 510mH; 35,35 $μ$ F

C. 255mH; 50 $μ$ F

D. 255mH; 70,7 $μ$ F

Xem đáp án

Đáp án D

Từ đồ thị, ta có: $\frac{T}{2} = 10 m s \Rightarrow T = 20 m s \Rightarrow ω = \frac{2 π}{T} = 100 (r a d / s)$

$U_{0 A N} = 100 V = \sqrt{U_{0 R}^{2} + U_{0 L}^{2}}$ và $U_{0 M B} = 75 V = \sqrt{U_{0 R}^{2} + U_{0 C}^{2}}$

Tại $t = 2, 5 m s : \{\begin{cases} u_{A N} = - U_{0 A N} \\ u_{M B} = 0 \end{cases} \Rightarrow u_{A N} ⊥ u_{M B}$

$\Rightarrow \frac{1}{U_{0 R}^{2}} = \frac{1}{U_{0 A N}^{2}} + \frac{1}{U_{0 M B}^{2}} \Rightarrow U_{0 R} = 60 V \Rightarrow \{\begin{cases} U_{0 L} = 80 V \\ U_{0 C} = 45 V \end{cases}$

$Z_{L} = \frac{U_{0 L}}{I_{0}} = 80 Ω \Rightarrow L = \frac{Z_{L}}{ω} = \frac{80}{100 π} = 254, 65 m H$

$Z_{C} = \frac{U_{0 C}}{I} = 45 Ω \Rightarrow C = \frac{1}{Z_{C} . ω} = 70, {735.10}^{- 6} F$

Câu 36:

Một vật thực hiện cùng lúc hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là $x_{1} = A_{1} \cos (ω t + \frac{π}{3}) (c m)$ , $x_{2} = A_{2} \cos (ω t - \frac{π}{4}) (c m)$ . Biết phương trình dao động tổng hợp là $x = 5 \cos (ω t + φ) (c m)$ . Để tổng $(A_{1} + A_{2})$ có giá trị cực đại thì j có giá

A. $\frac{π}{12}$

B. $\frac{5 π}{12}$

C. $\frac{π}{24}$

D. $\frac{π}{6}$

Xem đáp án

Đáp án C

Vẽ giãn đồ vectơ các dao động $x_{1}$ và $x_{2}$ . Áp dụng định lý sin trong tam giác, ta có: $\frac{A}{s i n β} = \frac{A_{1}}{\sin α_{1}} = \frac{A_{2}}{\sin γ} = \frac{A_{1} + A_{2}}{\sin α + \sin γ}$

Suy ra: $(A_{1} + A_{2}) = \frac{A}{\sin β} (\sin α + \sin γ)$

Từ giản đổ vectơ xác định được góc $β = \frac{5 π}{12}$ .

Do đó $(A_{1} + A_{2})$ đạt cực đại khi $(\sin α + \sin γ)$ đạt giá trị lớn nhất.

Ta có: $(\sin α + \sin γ) = 2 \sin \frac{α + γ}{2} \cos \frac{α - γ}{2}$ , mà $α + γ = π - β = \frac{7 π}{12} \Rightarrow \sin \frac{α + γ}{2}$ là hằng số.

Do đó ${(A_{1} + A_{2})}_{\max}$ khi: $\cos \frac{α - γ}{2} = 1 \Rightarrow α = γ$

Tam giác $O A A_{2}$ cân tại $A_{2}$ do đó: $α = γ = \frac{7 π}{24} φ = |α - \frac{π}{4}| = \frac{π}{24}$ .

Câu 37:

Cho hai vật nhỏ A và B có khối lượng bằng nhau và bằng 50 g. Hai vật được nối với nhau bằng một sợi dây dài 12 cm, nhẹ và không dẫn điện; vật B tích điện q = 2.10^-⁶ C còn vật A không tích điện. Vật A được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m. Hệ được treo thẳng đứng trong điện trường đều có cường độ điện trường E = 10⁵ V/m hướng thẳng đứng từ dưới lên. Ban đầu giữ vật A để hệ nằm yên, lò xo không biến dạng. Thả nhẹ vật A, khi vật B dừng lại lần đầu thì dây đứt. Khi vật A đi qua vị trí cân bằng mới lần thứ nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng

A. 29,25 cm

B. 26,75 cm

C. 24,12 cm

D. 25,42 cm

Xem đáp án

Đáp án B

Theo bài ra, ta có: $A = Δ l_{0} = \frac{g (m_{A} + m_{B}) - q E}{k} = 8 c m$

Khi dây bị đứt vật A dao động với biên độ $A_{1}$ , chu kỳ $T_{1} = 2 π \sqrt{\frac{m_{A}}{k}} = \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}} s$ và có vị trí cân bằng $O_{m}$ cao hơn vị trí cân bằng cũ một đoạn: $O_{C} O_{m} = \frac{m_{B} g - q E}{k} = 3 c m$ .

Vật B rơi tự do với gia tốc $g_{1}$ . Trong khoảng thời gian từ khi vật đi từ khi vuột dây đến khi vật A lên đến vị trí cân bằng $O_{m}$ là $t = \frac{T_{1}}{4}$ thì vật B đi được quãng đường là $s_{1}$ .

$\{\begin{cases} g_{1} = g - \frac{q e}{m} = 6 c m / s^{2} \\ s_{1} = \frac{1}{2} g_{1} t^{2} = 3, 75 c m \end{cases} \Rightarrow d = s_{1} + l + O M_{m} = 3, 75 + 12 + 11 = 26, 75 c m$

Câu 38:

Người ta định đầu tư một phòng hát ka-ra-ô-kê hình hộp chữ nhật có diện tích sàn khoảng 18 m², cao 3 m. Dàn âm thanh gồm 4 loa có công suất như nhau đặt tại các góc dưới A, B và các góc $A^{'}$ , $B^{'}$ ngay trên A, B; màn hình gắn trên tường $A B A^{'} B^{'}$ . Bỏ qua kích thước của người và loa, coi rằng loa phát âm đẳng hướng và tường hấp thụ âm tốt. Phòng có thiết kế để công suất đến tai người ngồi hát tại trung điểm M của CD đối diện cạnh AB là lớn nhất. Tai người chịu được cường độ âm tối đa bằng 8 W/m². Công suất lớn nhất của mỗi loa mà tai người còn chịu đựng được gần giá trị nào sau đây?

A. 535 W

B. 814 W

C. 543 W

D. 678 W

Xem đáp án

Đáp án C

Gọi P là công suất của mỗi loa

Cường độ âm tại M: $I = I_{A} + I_{B} + I_{A^{'}} + I_{B^{'}} = 2 (I_{1} + I_{2})$

Với $\{\begin{cases} I_{1} = I_{A} = I_{B} = \frac{P}{4 π R_{1}^{2}} \\ I_{2} = I_{A^{'}} = I_{B^{'}} = \frac{P}{4 π R_{2}^{2}} \end{cases}$

Đặt $\{\begin{cases} A D = a \\ C D = b \end{cases}$ , ta có: $a . b = 18 m^{2}$

$R_{1}^{2} = a^{2} + \frac{b^{2}}{4}$ và $R_{2}^{2} + A A^{2} = a^{2} + \frac{b^{2}}{4} + 9$

$P = P_{\max}$ khi $I_{1}, I_{2}$ có giá trị lớn nhất tức là khi $R_{1}$ có giá trị nhỏ nhất

Theo bất đẳng thức Co-so, ta có: $R_{1}^{2} = a^{2} + \frac{b^{2}}{4} \geq 2 a \frac{b}{2} = a b = 18$

Giá trị nhỏ nhất của $R_{1}^{2} = 18 m^{2}$ khi $a = \frac{b}{2} = 3 m$ và $R_{2}^{2} = 18 + 9 = 27 m^{2}$

Khi đó: $\{\begin{cases} I_{1} = \frac{P}{72 π} \\ I_{2} = \frac{P}{108 π} \end{cases} \Rightarrow I = 2 (I_{1} + I_{2}) = \frac{5 P}{108 π} = 8 (W/ m^{2}) \Rightarrow P_{\max} = 542, 87 W$ .

Câu 39:

Thực hiện giao thoa khe Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng S phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng $λ_{1}$ = 500nm và $λ_{2}$ = 750nm. Kích thước vùng giao thoa trên màn là L = 30 mm đối xứng hai bên vân trung tâm O. số vạch màu quan sát được trên vùng giao thoa là:

A. 41

B. 42

C. 52

D. 31

Xem đáp án

Đáp án A

Khoảng vân ứng với bức xạ $λ_{1}$ là: $i_{1} = \frac{λ_{1} D}{a} = \frac{0, 5.2}{1} = 1 m m$ .

Số vân sáng của bức xạ $λ_{1}$ thu được trên màn là: $N_{1} = [\frac{L}{2 i_{1}}] .2 + 1 = [\frac{30}{2.1}] .2 + 1 = 31$ .

Khoảng vân ứng với bức xạ $λ_{2}$ là: $i_{2} = \frac{λ_{2} D}{a} = \frac{0, 75.2}{1} = 1, 5 m m$ .

Số vân sáng của bức xạ $λ_{2}$ thu được trên màn là: $N_{2} = [\frac{L}{2 i_{2}}] .2 + 1 = [\frac{30}{2.1, 5}] .2 + 1 = 21$ .

Vị trí vân sáng của hai bức xạ $λ_{1}$ và $λ_{2}$ trùng nhau thỏa mãn: $\frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{0, 75}{0, 5} = \frac{3}{2}$ .

Khoảng vân trùng: $i_{t r ù n g} = 3. \frac{λ_{1} D}{a} = 3. \frac{0, 5.2}{1} = 3 m m$ .

Số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là: $N_{t r ù n g} = [\frac{L}{2 i_{t r ù n g}}] .2 + 1 = [\frac{30}{2.3}] .2 + 1 = 11$ .

Vậy số vạch màu quan sát được trên vùng giao thoa là: $N = N_{1} + N_{2} - N_{t r ù n g} = 31 + 21 - 11 = 41$ .

Câu 40:

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có điện dung thay đổi được.

Đặt điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos ω t$ ( $U_{0}, ω$ có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn AN, mắc các vôn kế lí tưởng V₁, V₂, vào AM và MN, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi R từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U₁, số chỉ lớn nhất của oát kế là P₁. Tháo toàn bộ nguồn và dụng cụ đo khỏi mạch rồi đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch MB, mắc các vôn kế lí tưởng V₁, V₂ vào MN và NB, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi C từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U₂, số chỉ lớn nhất của oát kế là P₂. Biết $\frac{U_{1}}{U_{2}} = 0, 299$ và giá trị $P_{1} = 100 W$ . Giá trị P₂ gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. $\frac{100}{\sqrt{3}} W$

B. $\frac{50}{\sqrt{3}} W$

C. $200 \sqrt{3} W$

D. $100 \sqrt{3} W$

Xem đáp án

Đáp án C

Xét đoạn mạch AN,tức mạch gồm RLr mắc nối tiếp. Ta có giản đồ:

Ta có: $\tan α = \frac{r}{Z_{L}}$ .

Từ giản đồ ta có: $\frac{U}{\sin (90 ° + α)} = \frac{U_{L r}}{\sin γ} = \frac{U_{R}}{\sin β} = \frac{U_{L r} + U_{R}}{\sin β + \sin γ}$

$\Rightarrow U_{L r} + U_{R} = U_{1} = \frac{U}{\sin (α + 90 °)} (\sin β + \sin γ)$

Lại có: $\sin β + \sin γ = 2 \sin \frac{β + γ}{2} \cos \frac{β - γ}{2} = 2 \sin (45 - \frac{α}{2}) \cos \frac{β - γ}{2}$

Do $α$ không đổi $\Rightarrow U_{1 \max}$ khi $\cos \frac{β - γ}{2} = 1$ khi đó $U_{1 \max} = \frac{U}{\sin (α + 90 °)} 2 \sin (45 ° - \frac{α}{2})$

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án

Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn vật lý năm 2022 có lời giải (Đề số 21)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan