40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bộ đề thi môn Vật Lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (đề số 30)

Câu 1:

Một sóng hình sin lan truyền trên trục Ox. Trên phương truyền sóng, khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm mà các phần tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha nhau là 0,4 m. Bước sóng của sóng này là

A. 0,4 cm.

B. 0,4 m.

C. 0,8 cm.

D. 0,8 m.

Xem đáp án

Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng mà

các phần tử môi trường tại hai điểm đó dao động ngược

pha nhau là một phần hai bước sóng: $\frac{λ}{2} = 0, 4 m \Rightarrow λ = 0, 8 m .$

Chọn D.

Câu 2:

Hạt nhân côban ${}_{27}^{60}C o$ có

A. 27 prôtôn và 33 nơtron.

B. 27 prôtôn và 60 nơtron.

C. 33 prôtôn và 27 nơtron.

D. 60 prôtôn và 27 nơtron.

Xem đáp án

Hạt nhân côban ${}_{27}^{60}C o$ có 27 proton và 60 nuclon, do đó có 33 notron.

Chọn A.

Câu 3:

Một sợi dây đàn hồi, Hai tần số ℓiên tiếp có sóng dừng trên dây ℓà 50 Hz và 70Hz. Hãy xác định tần số nhỏ nhất có sóng dừng trên dây.

A. 20 Hz.

B. 10 Hz.

C. 30 Hz.

D. 40 Hz.

Xem đáp án

- Giả sử sợi dây ℓà hai đầu cố định như vậy hai tần số ℓiên tiếp để có sóng dừng ℓà: f = k. f_min = 50 Hz

f’ = (k + 1).f₀ = 70 Hz Þf₀ = 20Hz (Không thoả mãn)

- Giả sử sợi dây một cố định, một tự do: $\{\begin{cases} f_{k} = 50 H z; f_{k + 1} = 70 H z \\ f_{\min} = \frac{f_{k + 1} - f_{k}}{2} = \frac{70 - 50}{2} = 10 H z \end{cases} .$

Chọn B

Câu 4:

Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng F. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng F. Hằng số điện môi của dầu là

A. 1,5.

B. 2,25.

C. 3.

D. 4,5.

Xem đáp án

$\{\begin{array}{l} F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{r^{2}} \\ F^{'} = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{ε r^{' 2}} \end{array} \overset{F^{,} = F}{\to} ε = \frac{r^{2}}{r^{, 2}} = {(\frac{12}{8})}^{2} = 2, 25$

Chọn B.

Câu 5:

Phát biểu nào sau đây sai? Sóng điện từ và sóng cơ

A. đều tuân theo quy luật giao thoa.

B. đều tuân theo quy luật phản xạ.

C. đều truyền được trong chân không.

D. đều mang năng lượng.

Xem đáp án

Sóng cơ không truyền được trong chân không.

Chọn C.

Câu 6:

Cho bốn loại tia: tia X, tia γ, tia hồng ngoại, tia α. Tia không cùng bản chất với ba tia còn lại là

A. tia X.

B. tia γ

C. tia α.

D. tia hồng ngoại.

Xem đáp án

Tia X, tia γ và tia hồng ngoại có cùng bản chất là sóng điện từ.

Tia α là dòng hạt nhân nguyên tử Hêli mang điện tích dương,

không cùng bản chất với ba tia còn lại.

Chọn C.

Câu 7:

Một kim loại có giới hạn quang điện là 0,50 µm. Công thoát êlectron của kim loại đó bằng

A. 12,40 eV.

B. 24,80 eV.

C. 2,48 eV.

D. 1,24 eV.

Xem đáp án

Công thoát: $A = \frac{h c}{λ_{0}} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{{5.10}^{- 7}} = 3, {968.10}^{- 19} (J) = 2, 48 e V .$

Chọn C.

Câu 8:

Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Tần số góc dao động riêng của mạch là

A. $ω = \frac{2 π}{\sqrt{L C}} .$

B. $ω = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} .$

C. $ω = 2 π \sqrt{\frac{C}{L}} .$

D. $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}} .$

Xem đáp án

Tần số góc dao động riêng của mạch dao động là $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}} .$

Chọn D

Câu 9:

Năng lượng của phôtôn là 2, 48 eVJ. Cho hằng số $6, {625.10}^{- 34}$ Planck J.s; vận tốc của ánh sáng trong chân không là $c = {3.10}^{8}$ m/s. Bước sóng của ánh sáng này

A. 0,25 µm.

B. 0,48 µm.

C. 0,60 µm.

D. 0,50 µm.

Xem đáp án

Bước sóng của ánh sáng này là

$λ = \frac{h c}{ε} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{2, 48.1, {6.10}^{- 19}} = 5, {00882.10}^{- 7} m \approx 0, 5 μ m$

Chọn D.

Câu 10:

Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Tia tử ngoại không có khả năng gây ra hiện tượng quang điện.

B. Tia tử ngoại được sử dụng để dò tìm khuyết tật bên trong các vật đúc bằng kim loại.

C. Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn 0,76 μm.

D. Tia tử ngoại bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh.

Xem đáp án

Tia tử ngoại bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh.

Chọn D.

Câu 11:

Hai âm cùng độ cao là hai âm có cùng

A. cường độ âm.

B. tần số.

C. mức cường độ âm.

D. biên độ.

Xem đáp án

Hai âm cùng độ cao là hai âm có cùng tần số.

Chọn B.

Câu 12:

Một chất điểm dao động điều hoà với chu kì 1,25 s và biên độ 5 cm. Tốc độ lớn nhất của chất điểm là

A. 25,1 cm/s.

B. 2,5 cm/s.

C. 63,5 cm/s.

D. 6,3 cm/s.

Xem đáp án

Tốc độ lớn nhất của chất điểm là (cm/s).

$v_{m a x} = ω A = \frac{2 π}{T} A = \frac{2. π}{1, 25} .5 = 25, 1$

Chọn A.

Câu 13:

Cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng có $N_{1}$ vòng dây. Khi đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở đo được là 100 V. Nếu tăng thêm 150 vòng dây cho cuộn sơ cấp và giảm 150 vòng dây ở cuộn thứ cấp thì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 160 V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở vẫn là 100 V. Kết luận nào sau đây đúng?

A. $N_{1} =$ 825 vòng.

B. $N_{1} =$ 1320 vòng.

C. $N_{1} =$ 1170 vòng.

D. $N_{1} =$ 975 vòng.

Xem đáp án

Theo giả thuyết bài toán, ta có:

$\{\begin{cases} \frac{N_{1}}{N_{2}} = \frac{120}{100} \\ \frac{N_{1} + 150}{N_{2} - 150} = \frac{160}{100} \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} N_{2} = \frac{5}{6} N_{1} \\ \frac{N_{1} + 150}{N_{2} - 150} = \frac{8}{5} \Leftrightarrow N_{1} = 1170 \end{cases}$

Chọn C.

Câu 14:

Khi nói về dao động cơ tắt dần của một vật, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Biên độ dao động của vật giảm dần theo thời gian.

B. Lực cản của môi trường tác dụng lên vật càng nhỏ thì dao động tắt dần càng nhanh.

C. Động năng của vật biến thiên theo hàm bậc nhất của thời gian.

D. Cơ năng của vật không thay đổi theo thời gian.

Xem đáp án

Dao động cơ tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian.

Chọn A.

Câu 15:

Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm $10^{- 4}$ H và tụ điện có điện dung C. Biết tần số dao động riêng của mạch là 100 kHz. Lấy $π^{2} = 10$ . Giá trị của C là

A. 25 nF.

B. 250 nF.

C. 0,025 F.

D. 0,25 F.

Xem đáp án

Từ $f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} \Rightarrow C = \frac{1}{4 π^{2} f^{2} L} = \frac{1}{{4.10.10}^{10} {.10}^{- 4}} = {25.10}^{- 9} (F) = 25 n F .$

Chọn A.

Câu 16:

Mạch điện gồm điện trở $R = 20 Ω$ mắc thành mạch điện kín với nguồn $ξ = 3 V, r = 1 Ω$ thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài R là:

A. 2W.

B. 3W.

C. 18W.

D. 4,5W.

Xem đáp án

$I = \frac{E}{R + r} = 1 A, P_{n} = I^{2} R = 2 W$

Chọn A

Câu 17:

Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là $10^{- 4} \frac{W}{m^{2}} .$ Biết cường độ âm chuẩn là $10^{- 12} \frac{W}{m^{2}} .$ Mức cường độ âm tại điểm đó bằng

A. 8 dB.

B. 80 B.

C. 80 dB.

D. 0,8 dB.

Xem đáp án

$L = \log \frac{I}{I_{0}} = \log \frac{10^{- 4}}{10^{- 12}} = 8 (B) = 80 d B .$

Chọn C

Câu 18:

Đồ thị mô tả sự biến thiên của cường độ dòng điện i theo theo thời gian t qua tụ $C = \frac{{2.10}^{- 4}}{π} F$ như hình vẽ. Điện áp hai đầu tụ được xác định từ phương trình nào sau đây?

A. u = 200 $\sqrt{2}$ cos25pt (A)

B. u = 200 $\sqrt{2}$ cos(25pt + π/2)(A)

C. u = 400 $\sqrt{2}$ cos(50pt - π/2) (A)

D. u = 400 $\sqrt{2}$ cos(25pt- π/2) (A)

Xem đáp án

Chu kì T= 0,08s => ω= 25π rad/s, biên độ $I_{0} = 2 A$ .

Lúc t =0 thì $i = I_{0} = 2 A$ nên φi = 0

Dung kháng tụ: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{25 π \frac{{2.10}^{- 4}}{π}} = 200 Ω$

$U_{0} = Z_{C} I_{0} = 200.2 = 400 V$ và điện áp hai đầu tụ chậm pha π/2 so với i

Điện áp hai đầu tụ: $u = 400 \cos (25 π t - \frac{π}{2}) V$

Chọn D.

Câu 19:

Các hạt nhân đơtêri ${}_{1}^{2}D$ ; triti ${}_{1}^{3}T$ ; heli ${}_{2}^{4}H e$ có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV; 8,49 MeV; 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là ?

A. $ε_{{}_{1}^{3}T} > ε_{{}_{2}^{4}H e} > ε_{{}_{1}^{2}D}$

B. $ε_{{}_{1}^{2}D} > ε_{{}_{2}^{4}H e} > ε_{{}_{1}^{3}T}$

C. $ε_{{}_{2}^{4}H e} > ε_{{}_{1}^{3}T} > ε_{{}_{1}^{2}D}$

D. $ε_{{}_{2}^{4}H e} < ε_{{}_{1}^{3}T} < ε_{{}_{1}^{2}D}$

Xem đáp án

Áp CT: $\overset{}{\to} ε = \frac{W_{l k}}{A} = \frac{[Z m_{p} + (A - Z) m_{n} - m_{X}] c^{2}}{A} \overset{}{\to} 〈\begin{array}{l} ε_{{}_{1}^{2}D} = \frac{2, 22}{2} = 1, 11 (\frac{M e V}{n u c l o n}) \\ ε_{{}_{1}^{3}T} = \frac{8, 49}{3} = 2, 83 (\frac{M e V}{n u c l o n}) \\ ε_{{}_{2}^{4}H e} = \frac{28, 16}{4} = 7, 04 (\frac{M e V}{n u c l o n}) \end{array} .$

Vậy. $\to ε_{{}_{2}^{4}H e} > ε_{{}_{1}^{3}T} > ε_{{}_{1}^{2}D}$

Chọn C.

Câu 20:

Một nông trại dùng các bóng đèn dây tóc loại 200W – 200V để thắp sáng và sưởi ấm vườn cây vào ban đêm. Biết điện năng được truyền đến nông trại từ một trạm phát, giá trị điện áp hiệu dụng tại trạm phát này là 1000V, đường dây một pha tải điện đến nông trại có điện trở thuần và máy hạ áp tại nông trại là máy hạ áp lí tưởng. Coi rằng hao phí điện năng chỉ xảy ra trên đường dây tải. Số tối đa bóng đèn mà nông trại có thể sử dụng cùng một lúc để các đèn vẫn sáng bình thường là:

A. 66.

B. 60.

C. 64.

D. 62.

Xem đáp án

Gọi công suất tại nơi phát là P, công suất hao phí là và số bóng đèn là n

Ta có: $P - Δ P = 200 n \overset{Δ P = \frac{R P^{2}}{U^{2}}}{\to} P - \frac{R P^{2}}{U^{2}} = 200 n \Leftrightarrow 2 P^{2} - 10^{5} P + {2.10}^{7} n = 0.$

Để phương trình trên có nghiệm P thì $Δ = 10^{10} - {16.10}^{7} n \geq 0 \Leftrightarrow n \leq 62, 5$

Vậy giá trị lớn nhất của n là 62.

Chọn D.

Câu 21:

Về mặt kĩ thuật, để giảm tốc độ quay của rôto trong máy phát điện xoay chiều, người ta thường dùng rôto có nhiều cặp cực. Rôto của một máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực quay với tốc độ 750 vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số 50 Hz. Số cặp cực của rôto là

A. 4.

B. 1.

C. 6.

D. 2.

Xem đáp án

Từ $f = \frac{n}{60} p \Rightarrow p = \frac{60 f}{n} = \frac{60.50}{750} = 4.$

Chọn A.

Câu 22:

Trong chân không, một ánh sáng đơn sắc có tần số 4,0.10¹⁴ Hz. Tần số của ánh sáng này trong nước (chiết suất của nước đối với ánh sáng này là $\frac{4}{3}$ ) bằng

A. 4,0. $10^{14}$ Hz.

B. 5,3. $10^{4}$ Hz.

C. 3,0. $10^{14}$ Hz.

D. 3,4. $10^{14}$ Hz.

Xem đáp án

Tần số của ánh sáng đơn sắc không đổi.

Chọn A.

Câu 23:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60 µm, khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m. Trên màn, khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm là

A. 2,4 mm.

B. 1,8 mm.

C. 3,6 mm.

D. 4,8 mm.

Xem đáp án

$Δ x = x_{5} - x_{2} = (5 - 2) \frac{λ D}{a} = 3 \frac{λ D}{a} = 3. \frac{0, {6.10}^{- 3} {.3.10}^{3}}{1, 5} = 3, 6 (m m)$ .

Chọn C.

Câu 24:

Khối lượng chất thoát ra ở điện cực trong hiện tượng điện phân được xác định bằng công thức nào sau đây?

A. $m = F \frac{A}{n} I t$

B. $m = \frac{1}{F} \frac{A}{n} I t$

C. $m = \frac{1}{F} \frac{A}{n} q t$

D. $m = \frac{1}{F} \frac{n}{A} I t$

Xem đáp án

+ Khối lượng chất thoát ra ở điện cực trong quá trình

điện phân được xác định bằng biểu thức $m = \frac{1}{F} \frac{A}{n} I t$

Chọn B

Câu 25:

Đặt điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos \frac{2 π}{T} t (V)$ có U₀ không đổi và T thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi $T = T_{0}$ thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị của $T_{0}$ là

A. $\frac{2}{π} \sqrt{L C}$

B. $\frac{2 π}{\sqrt{L C}}$

C. $\frac{π}{\sqrt{L C}}$

D. $2 π \sqrt{L C}$

Xem đáp án

Khi có cộng hưởng điện $Z_{L} = Z_{C} \Rightarrow ω_{0} L = \frac{1}{ω_{0} C} \Rightarrow ω_{0} = \frac{1}{\sqrt{L C}}$

⇒ Chu kì khi cộng hưởng điện: $T_{0} = \frac{2 π}{ω_{0}} = 2 π \sqrt{L C}$ .

Chọn D.

Câu 26:

Số hạt nhân chất phóng xạ bị phân rã sau khoảng thời gian t được tính theo công thức nào dưới đây?

A. $Δ N = N_{o} 2^{- \frac{t}{T}}$

B. $Δ N = N_{o} . e^{- λ t}$

C. $Δ N = N_{o} (1 - e^{- λ t})$

D. $Δ N = \frac{N_{o}}{T}$

Xem đáp án

$Δ N = N_{0} - N = N_{0} (1 - \frac{1}{2^{t / T}}) = N_{0} (1 - e^{- λ t})$

Chọn C

Câu 27:

Đặt điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{2} c o s 100 π t (V)$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là $\sqrt{2}$ A. Biết cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là 200 $Ω$ và 100 $Ω$ . Giá trị của R là

A. 50 Ω.

B. 100 Ω.

C. 400 Ω.

D. 100 Ω.

Xem đáp án

$U = \frac{U_{0}}{\sqrt{2}} = 200 (V) . Z = \frac{U}{I} = \frac{200}{\sqrt{2}} = 100 \sqrt{2} (Ω) \Rightarrow R = \sqrt{Z^{2} - {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = 100 (Ω) .$

Chọn D.

Câu 28:

Tại cùng một nơi trên mặt đất, nếu chu kì dao động điều hoà của con lắc đơn chiều dài ℓ là T thì chu kì dao động điều hoà của con lắc đơn chiều dài 4ℓ là

A. $\frac{1}{4}$ T

B. $\frac{1}{2}$ T

C. 4T.

D. 2T.

Xem đáp án

$T^{2} ~ l; {T^{'}}^{2} ~ 4 l ~ 4 T^{2} \Rightarrow T^{'} = 2 T .$

Chọn D

Câu 29:

Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10 cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là 200 mJ. Lò xo của con lắc có độ cứng là

A. 50 N/m.

B. 5 N/m.

C. 4 N/m.

D. 40 N/m.

Xem đáp án

Từ $W = \frac{1}{2} k A^{2} \Rightarrow k = \frac{2 W}{A^{2}} = \frac{2.0, 2}{{(0, 1)}^{2}} = 40$

Chọn D.

Câu 30:

Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng $E_{M} = - 1, 51$ eV sang trạng thái dừng có năng lượng $E_{K} = - 13, 6$ eV thì nguyên tử phát ra một phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng

A. 0,4861 $μ$ m.

B. 0,1210 $μ$ m.

C. 0,6563 $μ$ m.

D. 0,1027 $μ$ m.

Xem đáp án

$λ = \frac{h c}{E_{M} - E_{K}} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{(- 1, 51 + 13, 6) .1, {6.10}^{- 19}} = 1, {027.10}^{- 7} (m) = 0, 1027 μ m .$

Chọn D

Câu 31:

Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 20 cm trong không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ lần lượt là $I_{1} = 12 A; I_{2} = 15 V$ chạy qua. Xác định độ lớn cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng $I_{1}$ là 15 cm và cách dây dẫn mang dòng $I_{2}$ là 5 cm.

A. $7, 6 . 10^{- 5} T$

B. $4, 4 . 10^{- 5} T$

C. $3, 8 . 10^{- 5} T$

D. $8, 6 . 10^{- 5} T$

Xem đáp án

+ Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, dòng $I_{1}$ đi vào tại A, dòng $I_{2}$ đi ra tại B

+ Vì AB = MA + MB nên M thuộc đoạn AB.

+ Từ trường các dòng điện $I_{1}$ và $I_{2}$ gây ra tại M các véc tơ cảm ứng từ $\vec{B_{1}}$ và $\vec{B_{2}}$ có phương chiều (theo quy tắc nắm tay phải) như hình vẽ có độ lớn:

$\{\begin{cases} B_{1} = 2 . 10^{- 7} \frac{I_{1}}{M A} = 2 . 10^{- 7} \frac{12}{0, 15} = 1, 6 . 10^{- 5} T \\ B_{1} = 2 . 10^{- 7} \frac{I_{1}}{M B} = 2 . 10^{- 7} \frac{15}{0, 15} = 6 . 10^{- 5} T \end{cases}$

+ Cảm ứng từ tổng hợp tại M: $\vec{B} = \vec{B_{1}} + \vec{B_{2}}$

Vì $\vec{B_{1}}$ và $\vec{B_{2}}$ cùng phương, cùng chiều nên $\vec{B}$ cùng phương, cùng chiều

với các véc tơ nói trên và có độ lớn $B = B_{1} + B_{2} = 7, 6 . 10^{- 5} T$

Chọn A.

Câu 32:

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

A. $15, 2 m / s^{2}$

B. $15, 2 m / s^{2}$

C. $152 c m / s^{2}$

D. $152 c m / s^{2}$

Xem đáp án

Dễ thấy: 0,5T =6 ô = $\frac{1}{4} - \frac{1}{10} = \frac{3}{20} s \Rightarrow T = 0, 3 s$

=>ω =20π/3 rad/s. Biên độ A= 4 cm.

Góc quét trong 4 ô đầu (t =1/10 s vật ở VTCB chiều âm):

$∆ φ = ω . t = \frac{20 π}{3} \frac{1}{10} = \frac{2 π}{3}$ .

Dùng vòng tròn lượng giác theo chiều kim đồng hồ ta có pha ban đầu: j= -π/6

=>Lúc t = 0: $x_{0} = A \cos φ = 4. \cos \frac{π}{6} = 2 \sqrt{3} c m = \frac{A \sqrt{3}}{2} = 2 \sqrt{3} c m$ .

Giá trị ban đầu của gia tốc $a_{0} = - ω^{2} x_{0} = - {(\frac{20 π}{3})}^{2} 2 \sqrt{3} = - \frac{400 π^{2}}{9} 2 \sqrt{3} c m / s^{2} = - 1519, 5 c m / s^{2}$

Chọn A.

Giải nhanh: Vật từ x₀ đến biên dương là T/12 => j=-π/6 => $x_{0} = A \cos φ = 4. \cos (- \frac{π}{6}) = 2 \sqrt{3} c m = \frac{A \sqrt{3}}{2} .$

Giá trị ban đầu của gia tốc $a_{0} = - ω^{2} x_{0} = - {(\frac{20 π}{3})}^{2} 2 \sqrt{3} = - \frac{400 π^{2}}{9} 2 \sqrt{3} c m / s^{2} = - 1519, 5 c m / s^{2}$

Chọn A.

Câu 33:

Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là u_A=u_B=acosωt (với t tính bằng s). Bước sóng λ, khoảng cách AB=4 λ cm. Trên các cạnh hình vuông ABCD thuộc mặt chất lỏng có bao nhiêu cực đại cùng pha với nguồn.

A. 5.

B. 7

C. 15

D.19

Xem đáp án

*Số cực đại cùng pha với nguồn trên AB:

Ta có: $\frac{A B}{λ}$ nên số cực đại cùng pha nguồn là 4-1 = 3

*Số cực đại cùng pha trên AD:

Bằng cách thử thì chỉ có 1 điểm với d₁=3λ ; d₂=5λ thỏa mãn

*Số cực đại cùng pha trên BC:

Bằng cách thử thì cũng chỉ có 1 điểm với d₁=5λ ; d₂=3λ thỏa mãn

*Số cực đại trên CD bằng cách thử ta thấy các cực đại trên CD đều

có d₁, d₂ không phải là số nguyên lần bước sóng nên không phải là cực đại cùng pha nguồn.

Vậy tổng số có 3+1+1+0=5 cực đại cùng pha.

Chọn A.

Câu 34:

Cho mạch điện xoay chiều CRL như hình vẽ, cuộn dây cảm thuần. Đặt điện áp xoay chiều vào A và B thì biết điện áp hiệu dụng giữa A và N; giữa M và B là U_AN = 160 V ; U_MB = 120 V; ngoài ra u_ANvà u_MB vuông pha nhau. Xác định tỉ số giữa cảm kháng Z_L của cuộn cảm và điện trở thuần R?

A. 0,95

B. 0,75

C. 0,55.

D. 0,25.

Xem đáp án

Dựa vảo giản đồ vecto: $U_{A N} ⊥ U_{M B}$

Ta có: $\frac{1}{U_{R}^{2}} = \frac{1}{U_{A N}^{2}} + \frac{1}{U_{M B}^{2}} = \frac{1}{160_{}^{2}} + \frac{1}{120_{}^{2}} = > U_{R} = 96 V .$

$U_{L} = \sqrt[]{U_{M B}^{2} - U_{R}^{2}} = \sqrt{120^{2} - 96^{2}} = 72 V .$ .

Tỉ số: $\frac{Z_{L}}{R} = \frac{U_{L}}{U_{R}} = \frac{72}{96} = \frac{3}{4} = 0, 75.$ .

Chọn B

Câu 35:

Lần lượt đặt vào 2 đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R là biến trở, L thuần cảm) 2 điện áp xoay chiều: $u_{1} = U \sqrt{2} \cos ω_{1} t$ và $u_{2} = U \sqrt{2} \cos ω_{2} t$ , người ta thu được đồ thị công suất mạch điện xoay chiều toàn mạch theo biến trở R như hình dưới. Biết A là đỉnh của đồ thị P(1). B là đỉnh của đồ thị P(2). Giá trị của R và $P_{1 m a x}$ gần nhất là:

A. 100Ω;160W

B. 200Ω; 250W

C. 100Ω; 100W

D. 200Ω; 125W

Xem đáp án

Theo đồ thị:

$P_{2 \max} = \frac{U^{2}}{2. R} = > U = \sqrt{2 R_{2} P_{2 \max}} = \sqrt{2.250.100} = 100 \sqrt{5} V .$

$P_{1} = \frac{U^{2} . R}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = > |Z_{L} - Z_{C}| = \sqrt{\frac{U^{2} R}{P_{1}} - {R_{1}}^{2}} = \sqrt{\frac{{(100 \sqrt{5})}^{2} 100}{100} - 100^{2}} = 200 Ω .$

$P_{1 \max} = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L} - Z_{C}|} = \frac{{(100 \sqrt{5})}^{2}}{2.200} = 125 W .$ Lúc đó : $R = |Z_{L} - Z_{C}| = 200 Ω$

Chọn D

Câu 36:

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T. Đồ thị mô tả sự biến thiên của li độ và vận tốc của vật theo thời gian như hình vẽ bên. Giá trị của m bằng

A. 0,8 kg

B. 1,0 kg

C. 1,2 kg

D. 0,5 kg

Xem đáp án

Từ đồ thị li độ và vận tốc của con lắc, ta thấy $t_{2} = t_{1} + \frac{5 T}{4}$

pha dao động tại hai thời điểm vuông nhau.

Ta có hệ $\{\begin{cases} x_{1}^{2} + x_{2}^{2} = A^{2} \\ x_{2}^{2} + \frac{v_{2}^{2}}{ω^{2}} = A^{2} \end{cases} \Rightarrow x_{1}^{2} + x_{2}^{2} = x_{2}^{2} + \frac{v_{2}^{2}}{ω^{2}} \Rightarrow ω^{2} = \frac{v_{2}^{2}}{x_{1}^{2}} \Leftrightarrow \frac{k}{m} = \frac{v_{2}^{2}}{x_{1}^{2}}$

Suy ra $m = \frac{k x_{1}^{2}}{v_{2}^{2}} = \frac{{100.5}^{2}}{50^{2}} = 1 (k g) .$

Chọn B.

Câu 37:

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa với các phương trình dao động $x_{1} = A_{1} c o s (ω t + \frac{π}{6})$ và $x_{2} = A_{2} c o s (ω t + \frac{π}{2})$ , dao động tổng hợp có phương trình $x = A c o s (ω t + φ),$ với biên độ A có giá trị không đổi. Giá trị lớn nhất của biên độ A₂ là

A. 2A.

B. $A \sqrt{2} .$

C. $\frac{2 \sqrt{3} A}{3} .$

D. $\frac{2 \sqrt{3} A}{2} .$

Xem đáp án

$Δ φ = \frac{π}{2} - \frac{π}{6} = \frac{π}{3}; A^{2} = A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + 2. A_{1} A_{2} . c o s Δ φ \Leftrightarrow A^{2} = A_{1}^{2} + A_{2}^{2} + A_{1} A_{2}$

Ta viết lại $A_{1}^{2} + A_{2} A_{1} + A_{2}^{2} - A^{2} = 0 (*)$ $Δ = A_{2}^{2} - 4 (A_{2}^{2} - A^{2}) = 4 A^{2} - 3 A_{2}^{2}$

(*) có nghiệm A₁ khi $Δ \geq 0 \Leftrightarrow 4 A^{2} - 3 A_{2}^{2} \geq 0 \Rightarrow A_{2} \leq \frac{2 A}{\sqrt{3}} = \frac{2 \sqrt{3} A}{3} .$

Chọn C.

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 $u = U_{0} \cos ω t$ thì cường độ dòng điện qua mạch chậm 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. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch X nối tiếp Y lúc này gần bằng với giá trị nào sau:

A. 250W.

B. 300 W.

C. 290 W.

D. 280 W.

Xem đáp án

Đoạn mạch X có tính cảm kháng và ta xem như $Z_{X L C} \equiv Z_{L}$ .

=> $Z_{X} = \sqrt{R_{X}^{2} + Z_{X L C}^{2}} = \sqrt{R_{X}^{2} + Z_{L}^{2}} .$ ; 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: $\tan \frac{π}{6} = \frac{R_{Y}}{Z_{L C Y}} = \frac{R_{Y}}{Z_{C}} = > Z_{C} = \sqrt{3} R_{Y} .$

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

Công suất tiêu thụ trên X +Y:

$P_{X + Y} = \frac{U^{2}}{Z^{2}} (R_{X} + R_{Y}) = \frac{U^{2} (R_{X} + R_{Y})}{{(R_{X} + R_{Y})}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = \frac{1000 (\sqrt{3} + \frac{4}{3})}{{(\sqrt{3} + \frac{4}{3})}^{2} + {(1 - \frac{4}{3} \sqrt{3})}^{2}} = 275, 9 W .$

Chọn D

Câu 39:

Trên bề mặt chất lỏng cho 2 nguồn A, B dao động vuông góc với bề mặt chất lỏng có phương trình dao động u_A= 3cos10 $π$ t cm và u_B= 3cos(10 $π$ t + $π$ /3) cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 50 cm/s. Biết khoảng cách AB là 30 cm. Cho điểm C trên đoạn AB, cách A khoảng 18cm và cách B 12 cm.Vẽ vòng tròn đường kính 10 cm, tâm tại C. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường tròn là

A. 6.

B. 4.

C. 8.

D. 7.

Xem đáp án

$φ_{A} = 0; φ_{B} = \frac{π}{3} . λ = v . T = v . \frac{2 π}{ω} = 50. \frac{2 π}{10 π} = 10 (c m) .$

Xét điểm M thuộc PQ với AM = d₁và BM = d₂

M dao động với biên độ cực đại khi

$d_{1} - d_{2} = k λ + \frac{φ_{A} - φ_{B}}{2 π} λ = k λ - \frac{1}{6} λ .$

Do M thuộc đoạn PQ nên

$A P - B P \leq d_{1} - d_{2} \leq A Q - B Q$

$- 4 \leq k λ - \frac{1}{6} λ \leq 16 \Rightarrow - \frac{4}{λ} + \frac{1}{6} \leq k \leq \frac{16}{λ} + \frac{1}{6} \Rightarrow - 0, 233 \leq k \leq 1, 76 \Rightarrow 0 \leq k \leq 1.$

Số vân giao thoa cực đại ở giữa P và Q là $1 - 0 + 1 = 2$ .

Vậy trên đường tròn tâm C có 4 điểm dao động với biên độ cực đại.

Chọn B.

Câu 40:

Đoạn mạch xoay chiều AB mắc nối tiếp gồm hai đoạn mạch AM và MB. Đoạn mạch AM có cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần r. Đoạn mạch MB gồm điện trở R và tụ điện có điện dung C. Biết r = R và $L = C r^{2} .$ Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì thấy đồ thị điện áp tức thời u_AMvà điện áp tức thời u_AB như hình vẽ. Hệ số công suất của cả đoạn mạch là

A. $\frac{1}{2} .$

B. $\frac{\sqrt{3}}{2}$

C. $\frac{\sqrt{2}}{2}$

D. 1

Xem đáp án

Theo đề ta có:

$r = R; L = C r^{2} \Leftrightarrow \frac{L}{C} = r^{2} \Leftrightarrow Z_{L} . Z_{C} = r^{2} = R^{2}$

$= > U_{L} . U_{C} = U_{R}^{2} = > U_{C} = \frac{U_{R}^{2}}{U_{L}}$ (1)

Từ đồ thị ta thấy u_AM nhanh pha $\frac{π}{6}$ so với u_AB.

Ta vẽ GĐVT như hình bên.

$\tan α = \frac{U_{r}}{U_{L}} = \frac{U_{R}}{U_{L}}; \tan β = \frac{U_{C}}{U_{R}} \overset{(1)}{\to} \tan β = \frac{U_{R}^{2}}{U_{L} . U_{R}} = \frac{U_{R}}{U_{L}} \Rightarrow β = α$

Vậy tam giác AMB vuông tại M.

Tam giác vuông ANM có:

AN = U_L; NM = U_r = U_R và $A M = \sqrt{U_{L}^{2} + U_{R}^{2}} .$

Tam giác vuông AMB có $A M = \sqrt{U_{L}^{2} + U_{R}^{2}}$ và $M B = \sqrt{U_{R}^{2} + U_{C}^{2}} = \sqrt{U_{R}^{2} + \frac{U_{R}^{4}}{U_{L}^{2}}} = \frac{U_{R}}{U_{L}} \sqrt{U_{L}^{2} + U_{R}^{2}}$

Có $\frac{A N}{A M} = \frac{U_{L}}{\sqrt{U_{R}^{2} + U_{L}^{2}}}; \frac{N M}{M B} = \frac{U_{R}}{\sqrt{U_{R}^{2} + U_{C}^{2}}} = \frac{U_{R}}{\frac{U_{R}}{U_{L}} \sqrt{U_{R}^{2} + U_{L}^{2}}} = \frac{U_{L}}{\sqrt{U_{R}^{2} + U_{L}^{2}}} \Rightarrow \frac{A N}{A M} = \frac{N M}{M B}$

Vậy hai tam giác vuông ANM và AMB đồng dạng, từ đó có $α = \frac{π}{6} .$ Suy ra $φ_{u / i} = \frac{π}{6} .$

Hệ số công suất của toàn đoạn mạch là $c o s φ_{u / i} = c o s \frac{π}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} .$

Chọn B.

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 30)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan