40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bộ đề thi môn Vật Lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (đề số 28)

Câu 1:

Ở mạch điện RLC mắc nối tiếp dòng điện xoay chiều có tần số góc $ω$ đại lượng $\frac{1}{ω C}$ được gọi là

A. cảm kháng.

B. dung kháng.

C. tổng trở.

D. điện trở.

Xem đáp án

Ding kháng của tụ điện mạch RLC mắc nối tiếp $Z_{C} = \frac{1}{ω C}$

Chọn B

Câu 2:

Một vật dao động điều hòa, khi tốc độ của vật có giá trị cực đại thì vật cách biên âm Biên độ dao động của vật là

A. 16cm.

B. -8cm.

C. 8cm.

D. 4cm.

Xem đáp án

Chọn C

Vật dao động điều hòa khi tốc độ của vật có giá trị cực đại thì vật ở

vị trí cân bằng. Mà vị trí cân bằng cách biên dương hay biên âm 1

đoạn bằng biên độ A. Do đó theo bài ra ta có biên độ dao động của vật là

Câu 3:

Khi dùng Ampe kế để đo cường độ dòng điện xoay chiều, số chỉ của Ampe kế là giá trị

A. trung bình.

B. cực đại.

C. tức thời.

D. hiệu dụng.

Xem đáp án

Chọn D

Số chỉ của Ampe kế là giá trị hiệu dụng.

Câu 4:

Gọi $I_{0}$ là cường độ âm chuẩn. Một âm có cường độ I thì mức cường độ âm L tính theo đơn vị dB (đềxiben)

A. $L = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} .$

B. $L = 10 \lg \frac{I_{0}}{I} .$

C. $L = \lg \frac{I_{0}}{I} .$

D. $L = 100 \lg \frac{I}{I_{0}} .$

Xem đáp án

Chọn A

Mức cường độ âm $L = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} .$

Câu 5:

Trong sóng cơ, công thức liên hệ giữa tốc độ truyền sóng v bước sóng $λ$ và chu kì T của sóng là

A. $λ = \frac{v}{2 π T} .$

B. $λ = 2 π v T .$

C. $λ = v T .$

D. $λ = \frac{v}{T} .$

Xem đáp án

Chọn C

Bước sóng là quãng đường sóng đi được trong một chu kì $λ = v T .$

Câu 6:

Một nguồn có ξ = 3(V), r = 1(Ω) nối với điện trở ngoài R = 1(Ω) thành mạch điện kín. Cường độ dòng điện chạy qua R có giá trị là

A. 15 A.

B. 4 A.

C. 1A.

D. 0,5 A.

Xem đáp án

Chọn A

Áp dụng công thức định luật Ohm đối với toàn mạch: $I = \frac{ξ}{R + r} = \frac{3}{1 + 1} = 1, 5 (A)$

Câu 7:

Một vật dao động điều hòa với phương trình gia tốc $a = a_{\max} \cos (ω t + φ),$ . Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc gia tốc a của vật theo thời gian t. Xác định giá trị ban đầu của a = a₀ khi t= 0.

A. $0, 5 π^{2} m / s^{2} .$

B. $0, 55 π^{2} m / s^{2} .$

C. $0, 5 π m / s^{2} .$

D. $0, 5 π m / s^{2} .$

Xem đáp án

Dễ thấy T =6 ô = $\frac{7}{30} - \frac{1}{30} = 0, 2 s$ =>ω =10 π rad/s.
Biên độ gia tốc $a_{m a x} = π^{2} cm / s^{2}$
Góc quét trong 1 ô đầu (t =T/6=1/30 s vật ở biên dương):
$∆ φ = ω . t = 10 π \frac{1}{30} = \frac{π}{3}$ . Dùng VTLG => $φ$ = -π/3.
Lúc t =0: $a_{0} = π^{2} cosφ = π^{2} . \cos \frac{- π}{3} = \frac{π^{2}}{2}$ m/s2.

Chọn A.

Câu 8:

Máy phát điện xoay chiều ba pha là máy điện tạo ra ba suất điện động có cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau một góc bằng

A. $\frac{3 π}{4}$ rad.

B. $\frac{π}{2}$ rad.

C. $\frac{2 π}{3}$ rad.

D. $\frac{π}{3}$ rad.

Xem đáp án

Chọn C

Máy phát điện xoay chiều ba pha là máy điện tạo ra ba suất điện

động có cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau một góc $\frac{2 π}{3}$ rad.

Câu 9:

Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của

A. các ion âm, electoon tự do ngược chiều điện trường.

B. các electron tự do ngược chiều điện trường

C. các ion,electron trong điện trường.

D. các electron, lỗ trống theo chiều điện trường.

Xem đáp án

Chọn B

Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng

của các electron tự do ngược chiều điện trường

Câu 10:

Suất điện động xoay chiều $e = 220 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{12})$ (V) có giá trị hiệu dụng là

A. 120 $\sqrt{2}$ V

B. 120 V

C. 220 V

D. 220 $\sqrt{2}$ V

Xem đáp án

Chọn C

Giá trị hiệu dụng $E = \frac{E_{0}}{\sqrt{2}} = 220$ (V)

Câu 11:

Trong máy thu sóng điện từ không có bộ phận nào trong các bộ phận sau

A. Mạch biến điệu

B. Mạch khuếch đại âm tần

C. Mạch tách sóng

D. Mạch chọn sóng

Xem đáp án

Chọn A

Trong máy thu sóng điện từ không có Mạch biến điệu.

Câu 12:

Biên độ dao động cưỡng bức của hệ không phụ thuộc vào

A. tần số của ngoại lực.

B. biên độ của ngoại lực.

C. tần số riêng của hệ.

D. pha ban đầu của ngoại lực.

Xem đáp án

Chọn D

Biên độ dao động cưỡng bức của hệ không

phụ thuộc vào pha ban đầu của ngoại lực.

Câu 13:

Xét các quỹ đạo dừng trong nguyên tử Hiđrô theo mô hình của Bor, bán kính quỹ đạo Bor thứ năm là $13, 25 A^{0} .$ Một bán kính khác có giá trị bằng $4, 77 A^{0}$ sẽ ứng với bán kính quỹ đạo Bor thứ

A. 2.

B. 1.

C. 3.

D. 6.

Xem đáp án

Ta có $r_{n} = n^{2} r_{0} \to \frac{13, 25}{4, 77} = \frac{5^{2}}{n^{2}} \to n = 3 .$

Chọn C

Câu 14:

Cường độ điện trường của điện tích điểm $q = 5 (n C)$ gây ra tại điểm B cách điện tích một khoảng 10 cm đặt trong chân không bằng

A. $5000 V / m .$

B. $4500 V / m .$

C. $9000 V / m .$

D. $2500 V / m .$

Xem đáp án

Chọn B

Ta có: $E = 9 . 10^{9} \frac{|q|}{r^{2}} = 9 . 10^{9} \frac{{5.10}^{- 9}}{0, 1^{2}} = 4500 V / m .$

Câu 15:

Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Biên độ, dao động tổng hợp của hai dao động này có giá trị lớn nhất khi độ lệch pha của hai dao động bằng

A. $(2 n + 1) \frac{π}{2}$ với $(n = 0; \pm 1; \pm 2 . . .) .$

B. $2 n π$ với $(n = 0; \pm 1; \pm 2 . . .) .$

C. $(2 n + 1) π$ với $(n = 0; \pm 1; \pm 2 . . .) .$

D. $(2 n + 1) \frac{π}{4}$ với $(n = 0; \pm 1; \pm 2 . . .) .$

Xem đáp án

Chọn B

Biên độ dao động của 2 dao động điều hòa cùng phương,

cùng tần số $(A = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2 A_{1} A_{2} c o s (φ_{2} - φ_{1})})$ có giá trị lớn nhất

khi 2 dao động thành phần cùng pha hay độ lệch pha $φ_{2} - φ_{1} = 2 n π$

Câu 16:

Công thoát electron ra khỏi một kim loại $A = 6, 625 . 10^{- 19} J,$ hằng số Plăng $h = 6, 625 . 10^{- 34} J . s,$ tốc độ ánh sáng trong chân không $c = 3 . 10^{8} m / s .$ Giới hạn quang điện của kim loại đó là

A. $0, 3 . 10^{- 2} m .$

B. $0, 3 . 10^{- 6} m .$

C. $0, 3 . 10^{- 4} m .$

D. $0, 3 . 10^{- 8} m .$

Xem đáp án

Chọn B

Giới hạn quang điện của kim loại là $λ_{o} = \frac{h c}{A} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {. 3.10}^{8}}{6, {625.10}^{- 19}} = 0, 3 . 10^{- 6} m .$

Câu 17:

Hạt nhân ${}_{92}^{238}U$ có cấu tạo gồm:

A. 238 proton và 92 notron.

B. 92 proton và 238 notron.

C. 238 proton và 146 notron.

D. 92 proton và 146 notron.

Xem đáp án

Chọn D

Hạt nhân ${}_{92}^{238}U$ có $Z = 92$ nên có 92 proton và có

$A = 238 \Rightarrow N = A - Z = 238 - 92 = 146 n o t r o n$

Câu 18:

Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Chu kì dao động riêng T của mạch là

A. $\sqrt{L C}$

B. $π \sqrt{L C} .$

C. $2 π \sqrt{L C}$

D. $\sqrt{2 L C}$

Xem đáp án

Chọn C

Chu kì dao động riêng của mạch lí tưởng là $T = 2 π \sqrt{L C}$

Câu 19:

Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định. Trong quá trình lan truyền sóng, khoảng cách lớn nhất giữa hai phần tử M và N có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 8,5 cm.

B. 8,2 cm.

C. 8,35 cm.

D. 8,05 cm.

Xem đáp án

Bước sóng λ = 12 ô = 24 cm

Độ lệch pha giữa M và N: ∆φ = $\frac{2 π . 4}{24} = \frac{π}{3}$

Trên phương dao động Ou: MN_max =1 cm

Trên phương Ox: MN = $\frac{4 ô}{12 ô} = \frac{λ}{3} =$ 8 cm

Vậy khoảng cách lớn nhất giữa MN trong quá trình truyền sóng

$d = \sqrt{M N_{O u}^{2} + M N_{O x}^{2}} = \sqrt{1^{2} + 8^{2}} = 8, 06 c m$

Chọn D

Câu 20:

Một ánh sáng đơn sắc truyền trong chân không có bước sóng. Lấy $h = 6, 625 . 10^{- 34} J . s,$ $c = 3 . 10^{8} m / s .$ . Năng lượng của mỗi phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc này là

A. 2,07 eV

B. 3,31 eV

C. 20,7 eV

D. 0,207 eV

Xem đáp án

$ε = h f = \frac{h c}{λ} = \frac{6, 625 . 10^{- 34} . 3 . 10^{8}}{0, 6 . 10^{- 6} . 1.6 . 10^{- 19}} = 2, 07 e V$

Chọn A

Câu 21:

Theo nghiên cứu, có khả năng loài dơi là nguyên nhân dẫn tới dịch bệnh CoVid bùng phát tại Vũ Hán, và đã lây lan ra toàn thế giới. Điều kì lạ là dơi có thể bay lượn thoải mái trong bóng đêm và có thề bắt được mồi, ngay cả trong hang tối. Cả đàn dơi bay lượn trong bóng đêm mà không va vào nhau, hoặc va vào vách đá, vật cản. Để làm được điều này loài dơi đã phát và thu được sóng

A. hạ âm.

B. siêu âm.

C. dài của vùng sóng vô tuyến.

D. cực ngắn của vùng sóng vô tuyến.

Xem đáp án

Chọn B

Loài dơi thu và phát được sóng siêu âm,

những sóng có tần số lớn hơn

Câu 22:

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Trong máy quang phổ thì ống chuẩn trực có tác dụng tạo ra chùm tia sáng song song.

B. Trong máy quang phổ thì buồng ảnh nằm ở phía sau lăng kính.

C. Trong máy quang phổ thì lăng kính có tác dụng phân tích chùm ánh sáng phức tạp song song thành các chùm sáng đơn sắc song song.

D. Trong máy quang phổ thì quang phổ của một chùm sáng thu được trong buồng ảnh của máy là một dải sáng có màu cầu vồng.

Xem đáp án

Chọn D

Trên phim của buồng ảnh chỉ thu được dải sáng có màu cầu vồng

khi ta dùng chùm sáng trắng chiếu qua khe F của ống chuẩn trực.

Câu 23:

Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, hai kkhe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng $λ$ . Nếu tại điểm trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe $S_{1}, S_{2}$ đến M có độ lớn bằng

A. $2, 5 λ .$

B. $3 λ .$

C. $1, 5 λ .$

D. $2 λ .$

Xem đáp án

Chọn A

Hiệu đường đi của ánh sáng đến hai khe để cho vân tối phải thỏa mãn điều kiện :

$d_{2} - d_{1} = (k + 0, 5) λ$

Vì là vân tối thứ ba tính từ vân trung tâm nên ta chọn $k = 2$ $\to d_{2} - d_{1} = 2, 5 λ$

Câu 24:

Dây tóc bóng đèn có nhiệt độ $2200^{o} C .$ Ngồi trong buồng chiếu sáng bằng đèn dây tóc, ta hoàn toàn không bị nguy hiểm dưới tác động của tia tử ngoại vì

A. Vỏ bóng đèn bằng thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại.

B. Tia tử ngoại bóng đèn phát ra có cường độ yếu chưa đủ gây nguy hiểm.

C. Bóng đèn chỉ phát ra ánh sáng nhìn thấy.

D. Tia tử ngoại rất tốt cho cơ thể người (ví dụ: trong y học, được dùng chữa bệnh còi xương).

Xem đáp án

Chọn A

Ngồi trong buồng chiếu sáng bằng đèn dây tóc, ta hoàn toàn không

bị nguy hiểm dưới tác động của tia tử ngoại vì vỏ bóng đèn

bằng thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại.

Câu 25:

Đoạn mạch gồm điện trở R thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi còn tần số góc ω thay đổi được. Khi tần số góc là w₁ thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,5 và công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng 100W. Khi tần số góc là w₂ thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,8 và công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng

A. 160W.

B. 62,5W.

C. 100W.

D. 256W.

Xem đáp án

Chọn D

Khi tần số góc ω₁ thì công suất: $P_{1} = \frac{U^{2}}{R} \cos^{2} φ_{1} = P_{\max} \cos^{2} φ_{1} .$ .

Khi tần số góc ω_2,thì công suất: $P_{2} = \frac{U^{2}}{R} \cos^{2} φ_{2} = P_{\max} \cos^{2} φ_{2} .$ .

Suy ra: $\frac{P_{2}}{P_{1}} = \frac{\cos^{2} φ_{2}}{\cos^{2} φ_{1}} = > P_{2} = P_{1} \frac{\cos^{2} φ_{2}}{\cos^{2} φ_{1}} = 100 \frac{0, 8^{2}}{0, 5^{2}} = 256 W$

Câu 26:

Hình vẽ cho thấy nam châm hút hai ống dây, chiều dòng điện vẽ ở ống dây (1)

A. đúng và (2) sai.

B. sai và (2) đúng.

C. đúng và (2) đúng.

D. sai và (2) sai.

Xem đáp án

Chọn D

Do nam châm hút hai ống dây nên cực của ống dây thứ nhất gần

nam châm là cực bắc và cực của ống dây thứ hai gần nam châm

là cực nam. Theo quy tắc nắm bàn tay phải xác định chiều của

của từ trường trong ống dây thì chiều dòng điện điện trong ống

dây 1 và 2 ngược lại so với hình vẽ

Câu 27:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó một bức xạ $λ_{1} = 450 n m$ , còn bức xạ $λ_{2}$ có bước sóng có giá trị từ 600 nm đến 750 nm. Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 6 vân sáng màu của bức xạ $λ_{1}$ . Giá trị của $λ_{2}$ bằng

A. 630nm.

B. 450nm.

C. 720nm.

D. 600nm.

Xem đáp án

$x_{1} = x_{2} \Rightarrow k_{1} \frac{λ_{1} D}{a} = k_{2} \frac{λ_{2} D}{a} \Rightarrow k_{1} λ_{1} = k_{2} λ_{2} λ_{2} = \frac{λ_{1} D}{k_{2}}$

Mặt khác giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu

với vân trung tâm có 6 vân sáng bức xạ 1 nên

$k_{1} = 7 λ_{2} = \frac{k_{1} D}{k_{2}} \frac{7.450}{k_{2}} (n m) 600 n m \leq \frac{7.450}{k_{2}} \leq 750 n m \Rightarrow 4.2 \leq k_{2} \leq 5, 25 k_{2} = 5 \Rightarrow λ_{2} = 630 n m$

Chọn A

Câu 28:

Biết khối lượng của hạt nhân ${}_{92}^{234}U$ , proton và nơtron theo đơn vị u là: $m_{U} = 234, 041 u;$ $m_{p} = 1, 0073 u; m_{n} = 1, 0087 u; 1 u c^{2} = 931, 5 (M e V) .$ Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ${}_{92}^{234}U$ gần với giá trị nào nhất?

A.  7,8 MeV/nuclon .

B.  6,4 MeV/nuclon .

C.  7,4 MeV/nuclon .

D.  7,5 MeV/nuclon .

Xem đáp án

Chọn C

Năng lượng liên kết riêng được tính như sau: $W_{l k r} = \frac{W_{l k}}{A} = \frac{Δ m . c^{2}}{A}$

Mà $Δ m . c^{2} = [Z . m_{p} + (A - Z) . m_{n} - m_{X}] . 931, 5$

Từ đây ta suy ra: $W_{l k r} = \frac{[92.1, 0073 + (234 - 92) . 1, 0087 - 234, 041] . 931, 5}{234} \approx 7, 428 (M e v / n u c l o n)$

Câu 29:

Trong một thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1 m. Khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng $λ_{1}$ để làm thí nghiệm thì đo được khoảng cách gữa 5 vân sáng liên tiếp nhau là 0,8 mm. Thay bức xạ có bước sóng $λ_{1}$ bằng bức xạ có bước sóng $λ_{2} > λ_{1}$ thì tại vị trí của vân sáng bậc 3 của bức xạ bước sóng $λ_{1}$ ta quan sát được một vân sáng của bức xạ có bước sóng $λ_{2}$ . Giá trị $λ_{2}$ là

A. 0,4μm

B. 0,40μm

C. 0,53μm

D. 0,6μm

Xem đáp án

Chọn D

Ta có $4 i_{1} = 0, 8 \Rightarrow i_{1} = 0, 2 = \frac{λ_{1}^{} D}{a} \Rightarrow λ_{1} = 0, 4 μ m .$

Tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ $λ_{1}$ ta quan sát được một vân sáng của bức xạ có bước sóng $λ_{2}$

$\Rightarrow 3 λ_{1} = k λ_{2}$ mà $λ_{2} > λ_{1} \Rightarrow k < 3 \Rightarrow k = 1; 2,$

Với k=1 => $λ_{2} = 1, 2 μ m$ loại vì không nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy

Với k=2 => $λ_{2} = 0, 6 μ m$ thỏa mãn

Câu 30:

Một học sinh thực hiện thí nghiệm kiểm chứng chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài của con lắc. Từ kết quả thí nghiệm, học sinh này vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T² vào chiều dài l của con lắc đơn như hình vẽ. Học sinh này đo được góc hợp bởi giữa đường thẳng đồ thị với trục Ol là $α = 76, 1^{0}$ . Lấy $π = 3, 14$ . Theo kết quả thì nghiệm của học sinh này thì gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. $9, 76 m / s^{2} .$

B. $9, 78 m / s^{2} .$

C. $9, 8 m / s^{2} .$

D. $9, 83 m / s^{2} .$

Xem đáp án

Chọn A

Chu kì con lắc đơn được tính bằng công thức : $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}}$ $\to T^{2} = 4 π^{2} . \frac{l}{g}$

Vì đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T² theo l nên ta có thể xem phương trình trên là một hàm số như sau : $y = \frac{4 π^{2}}{g} . x = a . x$ với $T^{2} = y$ và $l = x$ đồ thị có dạng là một đường thẳng xiên qua góc tọa độ.

Từ đồ thị ta thấy : $\tan α = \frac{T^{2}}{l} = \frac{y}{x} \Leftrightarrow \tan 76, 1^{0} = \frac{4 π^{2}}{g} \to g = \frac{4 π^{2}}{\tan 76, 1^{0}} \approx 9, 76 (m / s^{2})$

Câu 31:

Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 $μ m$ sẽ phát ra bao nhiêu phôtôn trong 1 (s), nếu công suất phát xạ của đèn là 1 W?

A. $1, 2 . 10^{19}$ hạt/s.

B. $6 . 10^{19}$ hạt/s.

C. $4, 5 . 10^{19}$ hạt/s.

D. $3, 018867 . 10^{18}$ hạt/s.

Xem đáp án

Công suất bức xạ $P = N ε \Leftrightarrow P = N . \frac{h c}{λ} \Leftrightarrow N = \frac{P . λ}{h c} = \frac{1.0, {6.10}^{- 6}}{6, {625.10}^{- 34} {. 3.10}^{8}} = 3, 018867 . 10^{18}$

Chọn D.

Câu 32:

Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,125 $μF$ và một cuộn cảm có độ tự cảm 50 $μH$ . Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 3 V. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A. $7, 5 \sqrt{2} A .$

B. $7, 5 \sqrt{2} mA .$

C. $15 mA .$

D. $0, 15 A .$

Xem đáp án

Chọn D

Ta có: $\frac{1}{2} {CU}_{0}^{2} = \frac{1}{2} {LI}_{0}^{2} \Rightarrow I_{0} = \sqrt{\frac{{CU}_{0}^{2}}{L}} = \sqrt{\frac{0, {125.3}^{2}}{50}} = 0, 15 A .$

Câu 33:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đồi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đối được. Các vôn kế được coi là lí tưởng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V₁ đạt cực đại thì thấy khi đó V₁ chỉ 160 V và V₂ chỉ 120 V. Trong quá trình điều chỉnh C, khi số chỉ vôn kế V₂ đạt giá trị cực đại thì số chỉ vôn kế V₁ và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị nào sau đây?

A. 90 V; 60 V

B. 96V; 60 V.

C. 110V; 72 V.

D. 96V; 72 V.

Xem đáp án

Chọn D

Hướng dẫn giải 1: ( Dùng PP đại số )

-Khi C thay đổi, Vôn kế V₁ cực đại thì cộng hưởng, V₁ chỉ: $U_{R \max} = U = 160 V .$

Lúc đó, V2 chỉ : $U_{C} = U_{L} = 120 V .$

Ta có: $\frac{U_{L}}{U_{R}} = \frac{120 V}{160 V} = 0, 75 = \frac{Z_{L}}{R} = > Z_{L} = 0, 75 R .$ . Chọn R= 1; Z_L= 0,75

$U_{C \max} \Leftrightarrow \{\begin{cases} Z_{C} = \frac{R^{2} + {Z^{2}}_{L}}{Z_{L}} = \frac{1^{2} + 0, 75^{2}}{0, 75} = \frac{25}{12} \\ U_{C \max} = \frac{U}{R} \sqrt{R^{2} + {Z^{2}}_{L}} = U \sqrt{1^{2} + {(0, 75)}^{2}} = 200 V . \end{cases}$

-Khi C thay đổi, Vôn kế V₂ cực đại chỉ:

Đặt $U'_{R} = X = > U'_{L} = 0, 75 X .$

Lúc đó, V₁ chỉ : $U'_{R} = X = > U'_{L} = 0, 75 X .$ .

Ta có: $\begin{array}{l} U = \sqrt{U_{R}^{' 2} + {(U'_{L} - U_{C \max})}^{2}} \leftrightarrow U^{2} = U_{R}^{' 2} + \frac{9}{16} U_{R}^{' 2} - 1, 5 U_{R}^{'} U_{C \max} + U_{C \max}^{2} \\ \Leftrightarrow 160^{2} = \frac{25}{16} X^{2} - 300 X + (200)^{2} \\ \Leftrightarrow \frac{25}{16} X^{2} - 300 X + 14400 = 0 = > X = 96 V \\ \Leftrightarrow 25 X^{2} - 4800 X + 230400 = 0 = > X = 96 V . \end{array}$ .

Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: $U'_{L} = 0, 75 X = 0, 75.96 = 72 V .$

Hướng dẫn giải 2: Dùng giản đồ vecto:

-Khi C thay đổi, Vôn kế V₁ cực đại thì cộng hưởng, V₁ chỉ: $U_{R \max} = U = 160 V .$

Lúc đó, V₂ chỉ : $U_{C} = U_{L} = 120 V .$ .

Ta có: $\frac{U_{L}}{U_{R}} = \frac{120 V}{160 V} = \frac{3}{4} = \frac{Z_{L}}{R} = > Z_{L} = \frac{3}{4} R .$ . Chọn R= 4; Z_L= 3

-Khi C thay đổi, Vôn kế V₂ cực đại chỉ:

$U_{C \max} \Leftrightarrow \{\begin{cases} Z_{C} = \frac{R^{2} + {Z^{2}}_{L}}{Z_{L}} = \frac{4^{2} + 3^{2}}{3} = \frac{25}{3} \\ U_{C \max} = \frac{U}{R} \sqrt{R^{2} + {Z^{2}}_{L}} = 160 \sqrt{1^{2} + {(\frac{3}{4})}^{2}} = 200 V \end{cases} .$

Và $\vec{U} ⊥ \vec{U_{R L}} .$

Với: $U_{R L} = \sqrt{U_{C \max}^{2} - U^{2}} = \sqrt{200^{2} - 160^{2}} = 120 V .$ .

Ta có: $U'_{R} U_{C \max} = U . U_{R L} = > U'_{R} = \frac{U . U_{R L}}{U_{C \max}} = \frac{160.120}{200} = 96 V .$

Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: $U'_{L} = 0, 75 X = 0, 75.96 = 72 V .$

Hướng dẫn giải 3: Dùng chuẩn hóa

-Khi C thay đổi, Vôn kế V₁ cực đại thì cộng hưởng, V₁ chỉ: $U_{R \max} = U = 160 V .$

Lúc đó, V₂ chỉ : $U_{C} = U_{L} = 120 V .$ .

Ta có: $\frac{U_{L}}{U_{R}} = \frac{120 V}{160 V} = \frac{3}{4} = \frac{Z_{L}}{R} = > Z_{L} = \frac{3}{4} R .$ . Chọn R= 4 =>Z_L=3

-Khi C thay đổi, Vôn kế V₂ cực đại chỉ: $U_{C \max} \Leftrightarrow \{\begin{cases} Z_{C} = \frac{R^{2} + {Z^{2}}_{L}}{Z_{L}} = \frac{4^{2} + 3^{2}}{3} = \frac{25}{3} \\ U_{C \max} = \frac{U}{R} \sqrt{R^{2} + {Z^{2}}_{L}} = 160 \sqrt{1^{2} + {(\frac{3}{4})}^{2}} V = 200 V \end{cases}$

=> $U'_{R} = I' . R = \frac{U_{C \max}}{Z_{C \max}} R = \frac{200}{25 / 3} . 4 = 96 V . .$ . Chọn D

Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: $U'_{L} = 0, 75 X = 0, 75.96 = 72 V .$ .

Câu 34:

Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định dài, có bước sóng $λ,$ biên độ tại bụng là A. Hai điểm M và N nằm trên một bó sóng mà vị trí cân bằng của chúng cách nhau một khoảng $Δ x = \frac{λ}{n} (n > 2),$ có biên độ lần lượt là $A_{M}$ và $A_{N} .$ Giá trị $A_{M} + A_{N}$ lớn nhất bằng bao nhiêu?

A. $2 A \cos \frac{π}{n} .$

B. $2 A \sin \frac{π}{2 n} .$

C. $2 A \cos \frac{π}{2 n} .$

D. $2 A \sin \frac{π}{n} .$

Xem đáp án

Gọi khoảng cách từ cách điểm M, N đến bụng là $d_{1}, d_{2} .$

Ta có $A_{M} = A \cos \frac{2 π d_{1}}{λ}, A_{N} = A \cos \frac{2 π d_{2}}{λ} .$

Ta suy ra $A_{M} + A_{N} = A (\cos \frac{2 π d_{1}}{λ} + \cos \frac{2 π d_{2}}{λ}) \to A_{M} + A_{N} = 2 A \cos \frac{π (d_{1} + d_{2})}{λ} \cos \frac{π (d_{1} - d_{2})}{λ}$

Nếu hai điểm cùng phía với bụng thì $d_{1} - d_{2} = Δ x = \frac{λ}{n}$ thì ${(A_{M} + A_{N})}_{\max} = 2 A \cos \frac{π}{n} .$

Nếu hai điểm khác phía với bụng thì $d_{1} + d_{2} = Δ x = \frac{λ}{n}$ thì ${(A_{M} + A_{N})}_{\max} = 2 A \cos \frac{π}{n} .$

Chọn A

Câu 35:

Một chất điểm dao động điều hòa trên một đoạn thẳng, khi đi qua M và N trên đoạn thẳng đó chất điểm có gia tốc lần lượt là $a_{M} = 2 m / s^{2}$ và_{. $a_{N} = 4 m / s^{2}$}C là một điểm trên đoạn MN và $C M = 4 C N .$ Gia tốc chất điểm khi đi qua C có giá trị là

A. $2, 5 m / s^{2} .$

B. $3 m / s^{2} .$

C. $3, 6 m / s^{2} .$

D. $3, 5 m / s^{2} .$

Xem đáp án

Chọn C

Ta có: $a_{M} = 2 m / s^{2}$ và $a_{N} = 4 m / s^{2} \Rightarrow a_{N} = 2 a_{M} \Leftrightarrow - ω^{2} x_{N} = 2 (- ω^{2} x_{M}) \Leftrightarrow x_{N} = 2 x_{M} (1)$

Do C là 1 điểm trên đoạn MN nên M, C, N theo đúng thứ tự đó sẽ thẳng hàng.

Mà nên viết theo thứ tự 3 điểm M, C, N thẳng hàng ta có:

$M C = 4 C N \Rightarrow x_{M} - x_{C} = 4 (x_{C} - x_{N}) \Rightarrow x_{C} = \frac{x_{M} + 4 x_{N}}{5} (2)$

Thay (1) vào (2) ta có, $x_{C} = \frac{x_{M} + 4, 5 x_{M}}{5} = \frac{9}{5} x_{M} \Rightarrow a_{C} = \frac{9}{5} a_{M} = \frac{9}{5} . 2 = 3, 6 m / s^{2} .$

Câu 36:

Hạt nhân X phóng xạ biến đổi thành hạt nhân bền Y. Ban đầu ( t = 0 ), có một mẫu X nguyên chất. Tại thời điểm t₁ và t₂, tỉ số giữa số hạt nhân Y và hạt nhân X ở trong mẫu tương ứng là 3 và 7. Tại thời điểm $t_{3} = 1, 5 t_{1} + 2 t_{2}$ , tỉ số đó là

A. 511.

B. 575.

C. 107.

D. 72.

Xem đáp án

Chọn A

Gọi N₀ là số hạt nhân X lúc ban đầu.

Và gọi T là chu kì bán rã.

Số hạt nhân X và Y ở thời điểm t = 1T, 2T, 3T,,… là

Vậy khi tỉ số giữa số hạt nhân của Y/X là 3 thì $t = 2 T \Rightarrow t_{1}^{} = 2 T$

khi tỉ số giữa số hạt nhân của Y/X là 7 thì $t = 3 T \Rightarrow t_{2} = 3 T$

Tại thời điểm $t_{3} = 1, 5 t_{1} + 2 t_{2} = 1, 5.2 T + 2.3 T = 9 T$

Tỉ số khi đó là: $\frac{N_{0} - \frac{N_{0}}{2^{9}}}{\frac{N_{0}}{2^{9}}} = 511 .$

Câu 37:

Đặt nguồn điện xoay chiều $u_{1} = 10 \cos (100 π t) (V)$ vào hai đầu cuộn cảm thuần L thì cường độ dòng điện tức thời chạy qua cuộn cảm là $i_{1} .$ Đặt nguồn điện xoay chiều $u_{2} = 20 \cos (100 π t - \frac{π}{2}) (V)$ vào hai đầu tụ điện C thì cường độ dòng điện tức thời chạy qua tụ điện là $i_{2} .$ Mối quan hệ về giá trị tức thời giữa cường độ dòng điện qua hai mạch trên là $9 i_{1}^{2} + 16 i_{2}^{2} = 25 {(m A)}^{2} .$ Khi mắc cuộn cảm nối tiếp với tụ điện rồi mắc vào nguồn điện xoay chiều $u_{1}$ thì điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm thuần là

A. 6V.

B. 2V.

C. 4V.

D. 8V.

Xem đáp án

Chọn A

Ta nhận thấy rằng $i_{1}$ vuông pha $i_{2}$ với

$9 i_{1}^{2} + 16 i_{2}^{2} = 25 {(m A)}^{2} \Rightarrow \{\begin{cases} \frac{i_{1}^{2}}{{(\frac{5}{3})}^{2}} + \frac{i_{2}^{2}}{{(\frac{5}{4})}^{2}} = 1 \\ \frac{i_{1}^{2}}{I_{01}^{2}} + \frac{i_{2}^{2}}{I_{02}^{2}} = 1 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} I_{01} = \frac{5}{3} m A \\ I_{02} = \frac{5}{4} m A \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} Z_{L} = \frac{U_{01}}{I_{01}} = \frac{10}{\frac{5}{3} {. 10}^{- 3}} = 6000 Ω \\ Z_{C} = \frac{U_{02}}{I_{02}} = \frac{20}{\frac{5}{4} {. 10}^{- 3}} = 16000 Ω \end{cases}$

Khi mắc cuộn cảm nối tiếp với tụ điện rồi mắc vào nguồn điện xoay

chiều $u_{1}$ thì điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm thuần là:

$I_{0} = \frac{U_{0}}{|Z_{L} - Z_{C}|} = \frac{10}{10000} = 1 . 10^{- 3} A \Rightarrow U_{0 L} = I_{0} . Z_{L} = 1 . 10^{- 3} . 6000 = 6 V$

Câu 38:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB (hình vẽ). Khi $C = C_{1}$ thì điện áp U_RL không phụ thuộc R. Khi $C = C_{2}$ thì điện áp $U_{C (\max)} .$ Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của $C_{1} / C_{2}$ theo R $(R \neq 0) .$ Giá trị của $Z_{L}$ bằng

A. $100 Ω$

B. $200 Ω$

C. $50 Ω$

D. $250 Ω$

Xem đáp án

Chọn A

+ Khi $C = C_{1}$ thì $U_{R L}$ không phụ thuộc R. Ta có

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

U_RLkhông phụ thuộc R suy ra $Z_{C 1} = 2 Z_{L}$

+ Khi $C = C_{2}$ thì $U_{C \max} .$ Ta có : $Z_{C 2} = \frac{R^{2} + Z_{L}^{2}}{Z_{L}}$

$\Rightarrow \frac{C_{1}}{C_{2}} = \frac{Z_{C 2}}{Z_{C 1}} = \frac{R^{2} + Z_{L}^{2}}{2 Z_{L}^{2}} (1)$

+ Từ đồ thị, khi $R = 100 Ω$ thì $C_{1} / C_{2} = 1 .$ Thay vào (1) ta thu được $Z_{L} = 100 Ω$

Câu 39:

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 2,5 cm và không giãn, một đầu sợi dây nối với lò xo, đầu còn lại nối với giá treo cố định. 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 giá treo. 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 thời gian ngắn nhất từ khi m rời giá đỡ D cho đến khi vật m trở lại vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất.

A. $\frac{π}{3} s .$

B. $\frac{π}{5} s .$

C. $\frac{π}{6} s .$

D. $\frac{5 π}{6} s .$

Xem đáp án

Giả sử m bắt đầu rời khỏi giá đỡ D khi lò xo dãn 1 đoạn là Δl,
Tại vị trí này ta có $- k Δℓ = m a = > Δℓ = \frac{m (g - a)}{k} = 5 (c m)$
Lúc này vật đã đi được quãng đường S = 2,5+5=7,5(cm)
Mặt khác quãng đường $= \frac{a . t^{2}}{2} = > t = \sqrt{\frac{2 S}{a}} = \sqrt{\frac{2.7, 5}{500}} = \frac{\sqrt{3}}{10} (s)$
Tại vị trí này vận tốc của vật là: v=a.t = $50 \sqrt{3}$ (cm/s)
Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là:
${Δℓ}_{0} = \frac{m . g}{k} = > {Δℓ}_{0} = 10 (c m)$ => 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:
$= \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = \sqrt{5^{2} + {(\frac{50 \sqrt{3}}{10})}^{2}} = 10 c m$ => đáp án C.
Lưu ý : Biên độ $A = ∆ l_{0} = 10 (c m)$ : chu kì: $T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{10} = \frac{π}{5} s .$
Thời gian ngắn nhất từ khi m rời giá đỡ D cho đến khi
vật m trở lại vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất.

$t = \frac{T}{12} + \frac{T}{2} + \frac{T}{4} = \frac{π}{6} s .$

Câu 40:

Trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp tại A và B có phương trình $u_{A} = u_{B} = 6 \sqrt{2} \cos 20 π t$ (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 60 (cm/s). Trên đoạn AB, hai điểm gần nhau nhất mà phần tử sóng tại đó có cùng biên độ là 12 (mm) cách nhau là

A. 1,5 cm.

B. 2 cm.

C. 1 cm.

D. 3 cm.

Xem đáp án

Chọn A

Phương trình tại A và B: $u_{A} = u_{B} = 6 \sqrt{2} \cos 20 π t$ (mm).

Sóng tổng hợp tại M có phương trình

$\begin{matrix} u_{A} = u_{B} = 6 \sqrt{2} \cos (20 π t - \frac{2 π d_{1}}{λ}) + 6 \sqrt{2} \cos (20 π t - \frac{2 π d_{2}}{λ}) \end{matrix} = 12 \sqrt{2} \cos \frac{π (d_{1} - d_{2})}{λ} \cos (20 π t - \frac{π (d_{1} + d_{2})}{λ})$

Điểm M dao động với biên độ 12 mm khi

$A_{M} = = | 12 \sqrt{2} \cos \frac{π (d_{1} - d_{2})}{λ} | = 12$

=>cos $\frac{π (d_{2} - d_{1})}{λ}$ =± $\frac{\sqrt{2}}{2}$ => $\frac{π (d_{2} - d_{1})}{λ}$ = (2k+ 1) $\frac{π}{4}$

=> d₂ – d₁=(2k + 1) $\frac{λ}{4}$ = (2k + 1).1,5 = 3k + 1,5 (cm)

Vâỵ điểm M dao động với biên độ 12 mm khi

d = d₂ – d₁ =>d_min = 1,5 cm.

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Bộ đề thi môn Vật Lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (30 đề)

Bộ đề thi môn Vật Lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (đề số 28)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan