40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bộ đề thi Vật lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (30 đề) - đề 17

Câu 1:

Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường là

A. Vôn trên mét (V/m)

B. Vôn (V)

C. Fara (F)

D. Tesla (T)

Xem đáp án

Cường độ điện trường có đơn vị là Vôn/met (V/m).

Chọn A.

Câu 2:

Mắc điện trở $R = 2 Ω$ vào hai cực của nguồn điện không đổi có suất điện động E = 6 V, điện trở trong $r = 1 Ω$ Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài có giá trị

A. P = 6 W

B. P = 12 W

C. P = 4 W

D. P = 8 W

Xem đáp án

Công suất tiêu thụ ở mạch ngoài:

$P = I^{2} . R = \frac{E^{2}}{{(R + r)}^{2}} . R = \frac{6^{2}}{{(2 + 1)}^{2}} . 2 = 8 W$

Chọn D.

Câu 3:

Trong truyền thanh vô tuyến, sóng mang đã được biến điệu là

A. sóng vô tuyến âm tần mang thông tin cao tần

B. sóng âm âm tần mang thông tin cao tần

C. sóng âm cao tần mang thông tin âm tần

D. sóng âm cao tần mang thông tin âm tần

Xem đáp án

Trong truyền thanh vô tuyến, sóng mang đã được biến điệu là sóng vô tuyến cao tần mang thông tin âm tần.

Chọn D.

Câu 4:

Gọi e là điện tích nguyên tố. Hạt nhân ${}_{Z}^{A}X$

A. mang điện tích +Ze

B. trung hoà về điện

C. mang điện tích +Ae

D. mang điện tích +(A - Z)e

Xem đáp án

Hạt nhân Xmang điện tích +Ze.

Chọn A.

Câu 5:

Dòng điện xoay chiều có biểu thức $i = 2 \sqrt{2} c o s (200 π t) A .$ Cường độ dòng điện hiệu dụng là

A. $2 \sqrt{3} A$

B. 2 A

C. $\sqrt{3} A$

D. $\sqrt{6} A$

Xem đáp án

Dòng điện xoay chiều có biểu thức

$i = 2 \sqrt{2} \cos (200 π t) A$

Cường độ dòng điện hiệu dụng là: I = 2A.

Chọn B.

Câu 6:

Trên một sợi dây đang có sóng dừng, khoảng cách ngắn nhất giữa nút sóng và bụng sóng là 4 cm. Sóng trên dây có bước sóng là

A. 2 cm

B. 16 cm

C. 8 cm

D. 4 cm

Xem đáp án

Khoảng cách giữa một nút sóng và một bụng sóng liên tiếp trong sóng dừng là:

$\frac{λ}{4} = 4 c m \Rightarrow λ = 4.4 = 16 c m .$

Chọn B.

Câu 7:

So với tia hồng ngoại, tia tử ngoại có cùng bản chất là bức xạ điện từ nhưng

A. tần số lớn hơn

B. tốc độ tuyền trong chân không nhanh hơn

C. cường độ lớn hơn

D. bước sóng lớn hơn

Xem đáp án

Sử dụng thang sóng điện từ chiều mũi tên là chiều bước sóng tăng dần.

Tia tử ngoại và tia hồng ngoại có cùng bản chất là sóng điện từ những tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn nên tần số của tia tử ngoại lớn hơn tia hồng ngoại.

Chọn A.

Câu 8:

Một trong những đặc trưng vật lí của âm là

A. âm sắc

B. độ cao của âm

C. độ to của âm

D. cường độ âm

Xem đáp án

Các đặc trưng vật lý của âm là: tần số âm, cường độ âm, mức cường độ âm, đồ thị ghi dao động âm.

$\to$ Cường độ âm là một trong các đặc trưng vật lý của âm.

Chọn D.

Câu 9:

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình $x = A \cos (ω t + φ),$ biểu thức vận tốc tức thời của chất điểm là

A. $v = a ω c o s (ω t + φ)$

B. $v = - A ω c o s (ω t + φ) .$

C. $v = A ω^{2} \sin (ω t + φ)$

D. $v = - A ω \sin (ω t + φ)$

Xem đáp án

Phương trình dao động và phương trình vận tốc của vật dao động điều hòa là:

$\{\begin{cases} x = A \cos (ω t + φ) \\ v = x' = - ω A . \sin (ω t + φ) \\ = ω A . \cos (ω t + φ + \frac{π}{2}) \end{cases}$

Chọn D.

Câu 10:

Một vật dao động điều hòa theo phương trình $x = 6 \cos (4 π t + \frac{π}{3}) c m .$ Biên độ dao động của vật là

A. 6 cm

B. 12 cm

C. 24 cm

D. 3 cm

Xem đáp án

Phương trình dao động: $x = 6 \cos (4 π t + \frac{π}{3}) c m$

Biên độ dao động là: A = 6 cm

Chọn A.

Câu 11:

Trong chân không có một bức xạ tử ngoại bước sóng $λ$ và một bức xạ hồng ngoại bước sóng $4 λ$ Bước sóng A có thể nhận giá trị nào sau đây?

A. 100 mm

B. 300 mm

C. 150 mm

D. 500 mm

Xem đáp án

Câu 12:

Cho phản ứng hạt nhân: ${}_{5}^{10}B + X \to_{3}^{7} L i +_{2}^{4} H e .$ Hạt X là

A. ${}_{0}^{1}n$

B. ${}_{1}^{1}p$

C. ${}_{- 1}^{0}e$

D. ${}_{+ 1}^{0}e$

Xem đáp án

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số khối để viết phương trình phản ứng.

${}_{5}^{10}B + X \to_{3}^{7} L i +_{2}^{4} H e \Leftrightarrow_{5}^{10} B +_{0}^{1} n \to_{3}^{7} L i +_{2}^{4} H e \Rightarrow X \equiv_{0}^{1} n$

Chọn A.

Câu 13:

Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau,đặt cách nhau 10cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực $9 . 10^{- 3} N$ Xác định độ lớn điện tích của hai quả cầu đó.

A. $0, 1 μ C$

B. $0, 2 μ C$

C. $0, 15 μ C$

D. $0, 25 μ C$

Xem đáp án

Độ lớn điện tích hai quả cầu:

$F = k \frac{|q_{1} q_{2}|}{r^{2}} = 9 . 10^{- 3} = 9 . 10^{9} . \frac{q^{2}}{0, 1^{2}} \Rightarrow |q| = 0, 1 . 10^{- 6} C$

Chọn A

Câu 14:

Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E₁= -0,85 eV đến trạng thái dừng có mức năng lượng E₂ = -3,4 eV thì

A. hấp thụ phôtôn có năng lượng 2,55 eV.

B. phát xạ phôtôn có năng lượng 4,25 eV.

C. hấp thụ phôtôn có năng lượng 4,25 eV.

D. phát xạ phôtôn có năng lượng 2,55 eV.

Xem đáp án

Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E₁ = - 0,85eV đến trạng thái dừng có mức năng lượng E₂ = - 3,4eV thì tức là nó chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượng thấp, nguyên tử phát xạ một pho ton có năng lượng:

$ε = E_{1} - E_{2} = - 0, 85 - (- 3, 4) = 2, 55 e V$

Vậy nguyên tử phát ra một phô ton có năng lượng 2,55 eV.

Chọn D.

Câu 15:

Dòng điện có cường độ $i = 3 \sqrt{2} c o s (200 t) A$ chạy qua cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,1 H. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là

A. $30 \sqrt{2} V .$

B. 60 V.

C. $60 \sqrt{2} V .$

D. 30 V.

Xem đáp án

Cảm kháng:

$Z_{L} = ω L = 200.0, 1 = 20 Ω$

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây:

$U_{L} = I . Z_{L} = 3.20 = 60 V$

Chọn B.

Câu 16:

Nhận xét nào sau đây sai khi nói về dao động cơ tắt dần?

A. Cơ năng giảm dần theo thời gian.

B. Biên độ giảm dần theo thời gian.

C. Tốc độ giảm dần theo thời gian.

D. Ma sát càng lớn, dao động tắt dần càng nhanh.

Xem đáp án

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian, cơ năng của vật cũng giảm dần theo thời gian.

Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần là ma sát, ma sát càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh.

Nhận xét tốc độ của dao động tắt dần giảm dần theo thời gian là không đúng.

Chọn C.

Câu 17:

Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto. Khi rôto quay với tốc độ 375 vòng/phút thì tần số của suất điện động cảm ứng mà máy phát tạo ra là 50 Hz. Số cặp cực của roto bằng

A. 8

B. 4

C. 16

D. 12

Xem đáp án

Đổi 375 vòng/phút = 6,25 vòng/giây.

Ta có:

$f = p . n \Rightarrow p = \frac{f}{n} = \frac{50}{6, 25} = 8$

Chọn A.

Câu 18:

Pin quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời) là thiết bị sử dụng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành

A. nhiệt năng.

B. điện năng.

C. cơ năng.

D. hóa năng.

Xem đáp án

Pin quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời) là thiết bị sử dụng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.

Chọn B.

Câu 19:

Hình bên mô tả một thí nghiệm của nhà bác học Niu-Tơn - (1672). Đây là thí nghiệm về hiện tượng

A. tán sắc ánh sáng

B. giao thoa ánh sáng

C. nhiễu xạ ánh sáng

D. phản xạ ánh sáng

Xem đáp án

Hình vẽ mô tả một thí nghiệm của nhà bác học Niu-Tơn (1672). Đây là thí nghiệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng.

Chọn A.

Câu 20:

Tác dụng của máy biến áp là

A. biến đổi tần số của điện áp xoay chiều

B. biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều

C. biến đổi giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều

D. biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều

Xem đáp án

Máy biến áp có tác dụng biến đổi điện áp hiệu dụng của điện áp xoay chiều.

Chọn C.

Câu 21:

Sau một chu kì phóng xạ, số hạt nhân đã phân rã

A. bằng một nửa số hạt nhân phóng xạ còn lại

B. gấp đôi số hạt nhân phóng xạ còn lại

C. bằng 4 lần số hạt nhân phóng xạ còn lại

D. bằng số hạt nhân phóng xạ còn lại

Xem đáp án

Sau một chu kì phóng xạ:

+ Số hạt nhân còn lại:

$N = N_{0} . 2^{- \frac{t}{T}} = N_{0} . 2^{- 1} = \frac{N_{0}}{2}$

+ Số hạt nhân đã phân rã:

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

Vậy sau một chu kì phóng xạ, số hạt nhân đã phân rã bằng số hạt nhân còn lại.

Chọn D.

Câu 22:

Cho mạch dao động điện từ tự do gồm tụ điện có điện dung C (F) và cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L(H). Chu kì dao động riêng của mạch là

A. $T = 2 π \sqrt{L C}$

B. $T = π \sqrt{L C}$

C. $T = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}}$

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

Xem đáp án

Công thức xác định chu kì riêng của mạch dao động:

$T = 2 π \sqrt{L C}$

Chọn A.

Câu 23:

Đặt điện áp xoay chiều $u = U \sqrt{2} c o s (ω t)$ vào hai đầu điện trở thuần thì cường độ dòng điện có tần số góc là

A. $ω r a d / s$

B. $2 π ω r a d / s$

C. $\frac{ω}{2 π} r a d / s$

D. $\frac{2 π}{ω} r a d / s$

Xem đáp án

Đặt điện áp xoay chiều $u = U \sqrt{2} c o s (ω t)$ vào hai đầu điện trở thuần thì cường độ dòng điện có tần số góc là $ω$ (rad /s).

Chọn A.

Câu 24:

Hiện tượng quang điện ngoài xảy ra đối với

A. bán dẫn

B. kim loại

C. chất điện phân

D. chất điện môi

Xem đáp án

Hiện tượng quang điện ngoài xảy ra với kim loại.

Chọn B.

Câu 25:

Phát biểu nào sau đây về sóng điện từ là sai?

A. Ánh sáng là một loại sóng điện từ.

B. Sóng điện từ truyền với tốc độ lớn nhất trong chân không.

C. Sóng điện từ là sự lan truyền của điện từ trường trong không gian theo thời gian.

D. Sóng điện từ truyền trong chân không thì không mang năng lượng.

Xem đáp án

Sóng điện từ lan truyền trong chân không với tốc độ ánh sáng. Sóng điện từ mang theo năng lượng.

Nhận định sóng điện từ lan truyền trong chân không thì không mang năng lượng là sai.

Chọn D.

Câu 26:

Cho con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 60 N/m, vật nhỏ có khối lượng m. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa tự do. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp lực kéo về đổi chiều là 0,4 s. Lấy $π^{2} = 10 .$ Giá trị của m là

A. 3,84 kg

B. 0,48 kg

C. 0,96 kg

D. 1,92 kg

Xem đáp án

Lực kéo về đổi chiều khi vật qua vị trí cân bằng. Khoảng thời gian hai lần liên tiếp lực kéo về đổi chiều là nửa chu kì.

Vậy: T = 2.0,4 = 0,8s

Ta có:

$ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{0, 8} = 2, 5 π \Rightarrow m = \frac{k}{ω^{2}} = \frac{60}{{(2, 5 π)}^{2}} = 0, 96 k g$

Chọn C.

Câu 27:

Trên một sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 100 m/s

B. 40 m/s

C. 80 m/s

D. 60 m/s

Xem đáp án

Câu 28:

Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dạo động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình lần lượt là $x_{1} = 4 \cos (10 t + \frac{π}{4}) c m$ và $x_{2} = 3 \cos (10 t - \frac{3 π}{4}) c m$ . Độ lớn vận tốc của vật này ở vị trí cân bằng là

A. 80 cm/s

B. 100 cm/s

C. 10 cm/s

D. 50 cm/s

Xem đáp án

$x = x_{1} + x_{2} = 4 ∠ \frac{π}{4} + 3 ∠ \frac{- 3 π}{4} = 1 ∠ \frac{π}{4}$

Suy ra $x = \cos (10 t + \frac{π}{4}) c m \Rightarrow v_{\max} = 10 c m / s$ .

Chọn C.

Câu 29:

Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm $L = 2 / π (H)$ , tụ điện $C = 10^{- 4} / π F$ và một điện trở thuần R. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là $u = U_{0} \cos 100 π t (V)$ và $i = I_{0} c o s (100 πt - \frac{π}{4}) (A)$ . Điện trở R có giá trị là:

A. $400 Ω$

B. $200 Ω$

C. $100 Ω$

D. $50 Ω$

Xem đáp án

Ta có: $Z_{L} = L ω = 200 Ω, Z_{C} = \frac{1}{C ω} = 100 Ω$ .

$φ_{u / i} = \frac{π}{4} \Rightarrow \tan \frac{π}{4} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} \Leftrightarrow \frac{100}{R} = 1 \Rightarrow R = 100 Ω$

Chọn C.

Câu 30:

Vật sáng nhỏ AB đặt vuông góc trục chính của một thấu kính và cách thấu kính 15 cm cho ảnh ảo lớn hơn vật hai lần. Tiêu cự của thấu kính là

A. 18 cm

B. 24 cm

C. 63 cm

D. 30 cm

Xem đáp án

+ Đối với thấu kính phân kì vật thật luôn cho ảnh ảo nhỏ hơn vật.

+ Đối với thấu kính hội tụ vật thật đặt trong khoảng từ tiêu điểm đến thấu kính sẽ cho ảnh ảo lớn hơn vật. Do đó, thấu kính phải là thấu kính hội tụ.

+ Từ:

$d' = \frac{d f}{d - f} \Rightarrow k = - \frac{d'}{d} = \frac{- f}{d - f} \to_{k = + 2}^{d = 15} f = 30 (c m)$

Chọn D.

Câu 31:

Một con lắc lò xo có vật nặng 400 g dao động điều hòa. Vật thực hiện được 50 dao động trong thời gian 20 s. Lấy $π^{2} = 10$ . Độ cứng của lò xo là

A. 50 N/m

B. 100 N/m

C. 150 N/m

D. 200 N/m

Xem đáp án

Ta có :

$T = \frac{20}{50} = 0, 4 = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 \sqrt{10} . \sqrt{\frac{0, 4}{k}} \Rightarrow k = 100 N / m$

Chọn B.

Câu 32:

Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm một biến trở R mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm $L = \frac{1}{π} (H)$ . Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ổn định và có biểu thức $u = 200 \cos 100 π t (V)$ . Thay đổi R, ta thu được công suất tỏa nhiệt cực đại trên biến trở bằng

A. 25 W

B. 50 W

C. 100 W

D. 200 W

Xem đáp án

Ta có:

$U = 100 \sqrt{2}, Z_{L} = 100 Ω \Leftrightarrow R = |Z_{L} - Z_{C}| \Rightarrow P_{\max} = \frac{U^{2}}{2 Z_{L}} = \frac{{(100 \sqrt{2})}^{2}}{2.100} = 100 W$

Chọn C

Câu 33:

Tại hai điểm S₁ và S₂ trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp dao động theo phương thẳng đứng, cùng pha với tần số 50 Hz. Trên mặt chất lỏng xảy ra hiện tượng giao thoa. Điểm M cách S₁ và S₂ lần lượt là 12 cm và 14 cm dao động với biên độ cực đại. Trong khoảng giữa M và đường trung trực của S₁S₂ còn có 1 vẫn cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là

A. 50 cm/s

B. 25 cm/s

C. 200 cm/s

D. 100 cm/s

Xem đáp án

Giữa M là đường trung trực có 1 dãy cực đại khác vậy tại M là cực đại bậc 2 (k = 2)

$\Rightarrow d_{1 M} - d_{2 M} = k λ \Rightarrow 14 - 12 = 2 λ \Rightarrow λ = 1 c m$

Tốc độ truyền sóng:

$v = λ . f = 1.50 = 50 c m / s$

Chọn A.

Câu 34:

Trong thí nghiệm I-âng, ánh sáng đơn sắc có bước sóng $λ$ , ta đặt một bản thủy tinh song song dày e, chiết suất n, trước một trong hai khe. Khi cho ánh sáng vuông góc với bản song song thì vân trung tâm chuyển đến vân sáng bậc 5 cũ. Khi nghiêng bản song song một góc $α$ , vân trung tâm chuyển đến vân sáng bậc 7 cũ. Góc $α$ gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. $45^{0}$

B. $30^{0}$

C. $60^{0}$

D. $25^{0}$

Xem đáp án

Độ dịch chuyển hệ vân lúc đầu và sau khi nghiêng lần lượt là:

$\{\begin{cases} x_{0} = \frac{(n - 1) D e}{a} = 6 i \\ x'_{0} = \frac{(n - a) D e / \cos α}{a} = 7 i \end{cases} \Rightarrow \cos α = \frac{5}{7} \Rightarrow α = 41, 4^{0}$

Chọn A

Câu 35:

Một con lắc đơn có chiều dài l=1m được treo ở nơi có gia tốc trọng trường $g = 10 m / s^{2} .$ Kích thích cho con lắc dao động điều hòa tự do với biên độ góc bằng 5⁰. Tốc độ cực đại của vật nhỏ là

A. 0,500 m/s

B. 0,158 m/s

C. 0,276 m/s

D. 0,224 m/s

Xem đáp án

Tốc độ cực đại của vật nhỏ là:

$v = l α_{0} . ω = l . α_{0} . \sqrt{\frac{g}{l}} = α_{0} . \sqrt{g . l} = \frac{5^{0}}{360^{0}} . 2 π . \sqrt{10.1} = 0, 276 m / s$

Chọn C.

Câu 36:

Một nguồn âm điểm phát âm đắng hướng trong môi trường không hấp thụ và phản xạ âm. Hai điểm A, B nằm trên cùng một hướng truyền âm. Biết mức cường độ âm tại A và B lần lượt là 40 dB và 20 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm của đoạn AB gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 28 dB

B. 35 dB

C. 25dB

D. 30 dB

Xem đáp án

Câu 37:

Một sóng cơ truyền trên sợi dây dài, nằm ngang, dọc theo chiều dương của trục Ox với tốc độ truyền sóng là v và biên độ không đổi. Tại thời điểm $t_{0} = 0,$ phần tử tại O bắt đầu dao động từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục Ou. Tại thời điểm t₁ = 0,3 s hình ảnh của một đoạn dây như hình vẽ. Khi đó vận tốc dao động của phần tử tại D là $v_{D} = \frac{π}{8} v$ và quãng đường phần tử E đã đi được là 24 cm. Biết khoảng cách cực đại giữa hai phần tử C, D là 5cm. Phương trình truyền sóng là

A. $u = c o s (\frac{40 π}{3} t - \frac{π x}{3} - \frac{π}{2}) c m$ (x tính bằng cm; t tính bằng s).

B. $u = c o s (20 π t - \frac{π x}{3} + \frac{π}{2}) c m$ (x tính bằng cm; t tính bằng s).

C. $u = 3 \cos (20 π t - \frac{π x}{12} + \frac{π}{2}) c m$ (x tính bằng cm; t tính bằng s).

D. $u = 3 \cos (\frac{40 π}{3} t - \frac{π x}{12} - \frac{π}{2}) c m$ (x tính bằng cm; t tính bằng s).

Xem đáp án

Câu 38:

Người ta truyền tải điện xoay chiều một pha từ một trạm phát điện cách nơi tiêu thụ 10km. Dây dẫn làm bằng kim loại có điện trở suất $ρ = 2, 5 . 10^{- 8} Ω . m$ , tiết diện $0, 4 c m^{2}$ , hệ số công suất của mạch điện là 0,9. Điện áp và công suất truyền đi ở trạm phát điện là 10 kV và 500 kW. Hiệu suất truyền tải điện là:

A. 93,75%

B. 96,14%

C. 92,28%

D. 96,88%

Xem đáp án

Ta có

$R = \frac{ρ ℓ}{S} = \frac{2, {5.10}^{- 8} . ({2.10.10}^{3})}{(0, {4.10}^{- 4})} = 12, 5 Ω$

Do đó:

$Δ P = \frac{R P^{2}}{{(U \cos φ)}^{2}} \Rightarrow \frac{Δ P}{P} = \frac{R . P}{{(U \cos φ)}^{2}} \Rightarrow H = 1 - \frac{Δ P}{P} = 1 - \frac{R . P}{{(U \cos φ)}^{2}} = 92, 28 %$

Chọn C.

Câu 39:

Đặt điện áp xoay chiều $u = U \sqrt{2} c o s (ω t) (U, ω$ là các hằng số dương) vào hai đầu mạch điện như hình vẽ. Đoạn AM chứa cuộn dây không thuần cảm, đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được, các vôn kế lí tưởng. Khi C có giá trị để vôn kế V₂ chỉ giá trị lớn nhất thì tổng số chỉ hai vôn kế là 36V. Khi C có giá trị để tổng số chỉ hai vôn kế lớn nhất thì tổng này là 243V. Giá trị của U bằng

A. 24 V

B. $12 \sqrt{6} V$

C. $12 \sqrt{3} V$

D. 12 V

Xem đáp án

Câu 40:

Hai con lắc lò xo cấu tạo giống nhau, có cùng chiều dài tự nhiên bằng 80 cm và đầu cố định gắn chung tại điểm Q. Con lắc (I) nằm ngang trên mặt bàn nhẫn. Con lắc (II) treo thẳng đứng cạnh mép bàn như hình vẽ. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa tự do. Chọn mốc thế năng đàn hồi của mỗi con lắc tại các vị trí tương ứng của vật lúc lò xo có chiều dài tự nhiên. Thế năng đàn hồi các con lắc phụ thuộc thời gian theo quy luật được mô tả bởi đồ thị hình vẽ. Biết tại thời điểm t = 0, cả hai lò xo đều dãn và $t_{2} - t_{1} = \frac{π}{12} s .$ Lấy $g = 10 m / s^{2} .$ Tại thời điểm $t = \frac{π}{10} s,$ khoảng cách hai vật dao động gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 85 cm

B. 125 cm

C. 149 cm

D. 92 cm

Xem đáp án

Ta có hình vẽ, chọn hệ quy chiếu như hình vẽ:

Đồ thị thế năng đàn hồi của hai con lắc:

Từ đồ thị ta thấy đường màu đỏ cho biết thế năng đàn hồi của con lắc lò xo nằm ngang. Thế năng cực đại ứng với 4 đơn vị: $W_{1} = \frac{1}{2} . k . A_{1}^{2}$

Đường màu xanh là thế năng đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng. Vì tại vị trí cân bằng lò xo đã dãn một đoạn $∆ l_{0}$ nên tại vị trí lò xo dãn nhiều nhất, thế năng đàn hồi cực đại lớn nhất ứng với 9 đơn vị:

$W_{2 +} = \frac{1}{2} . k . {(A + Δ l_{0})}^{2}$

Tại vị trí biến trên (biên âm) thì thế năng đàn hồi ứng với 1 đơn vị:

$W_{2 -} = \frac{1}{2} . k . {(A - Δ l_{0})}^{2}$

Ta có tỉ số:

$\{\begin{cases} \frac{W_{2 +}}{W_{2 -}} = \frac{9}{1} = \frac{{(A_{2} + Δ l_{0})}^{2}}{{(A_{2} - Δ l_{0})}^{2}} \Leftrightarrow \frac{(A_{2} + Δ l_{0})}{(A_{2} - Δ l_{0})} = 3 \\ \Rightarrow A_{2} = 2 Δ l_{0} \\ \frac{W_{2 +}}{W_{1}} = \frac{9}{4} = \frac{{(A_{2} + Δ l_{0})}^{2}}{A_{1}^{2}} \Leftrightarrow \frac{A_{2} + Δ l_{0}}{A_{1}} = \frac{3}{2} \\ \Leftrightarrow \frac{3 Δ l_{0}}{A_{1}} = \frac{3}{2} \Rightarrow A_{1} = 2 Δ l_{0} = A_{2} . \end{cases}$

Tại thời điểm ban đầu t = 0, ta thấy cả hai vật đều đang ở biên cương. Thời điểm t là thời điểm vật của lò xo treo thẳng đứng đi qua vị trí lò xo không dãn.

Ta có VTLG

Thời gian từ t = 0 đến $t_{1}$ là

$t_{1} = \frac{T}{2 π} (\frac{π}{2} + \arcsin \frac{Δ l_{0}}{A_{2}}) = \frac{T}{3}$

Thời điểm $t_{2}$ là thời điểm vật của lò xo nằm ngang đi qua vị trí cân bằng lần thứ 2. Ta có VTLG:

Thời gian từ t = 0 đến $t_{2}$ là $t_{2} = \frac{3}{4} T$

Khoảng thời gian $t_{2} - t_{1} = \frac{π}{12} \Rightarrow \frac{3}{4} T - \frac{T}{3} = \frac{5}{12} T = \frac{π}{12} \Rightarrow T = \frac{π}{5} (s)$

Tần số góc của hai con lắc là như nhau vì chúng đều dao động tự do và có cùng độ cứng, vật nặng cùng khối lượng: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}}$

Vậy ta có: $ω = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{\frac{π}{5}} = 10 = \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}} \Rightarrow Δ l_{0} = 0, 1 m = 10 c m$

Sau thời gian $t = t = \frac{π}{10} s = \frac{T}{2}$ thì hai vật đều đang ở biên âm.

Khoảng cách giữa hai vật lúc này là:

$d = \sqrt{{(l - A_{1})}^{2} + {(l + Δ l_{0} - A_{2})}^{2}} = \sqrt{{(80 - 20)}^{2} + {(80 + 10 - 20)}^{2}} = 92, 2 c m$

Chọn D.

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

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

Bộ đề thi Vật lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (30 đề) - đề 17

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan