Chủ nhật, 22/12/2024
IMG-LOGO

Đề thi THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 9)

  • 17388 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x=4cos(ωt+φ). Gia  tốc của vật có biểu thức là

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức xác định gia tốc của vật dao động điều hòa: a=v'=x''  

Ta có: x=Acos(ωt+φ)  

Gia tốc của vật: a=x''=Aω2cos(ωt+φ)  

Chọn C


Câu 2:

Đặt điện áp u=U0cos(ωt) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng

Xem đáp án

+ Mạch chỉ có cuộn cảm thuần L: uL nhanh pha hơn i một góc π2

+ Hệ thức vuông pha: iI02+uLU0L22=1  

Hệ thức vuông pha của uL và i: iI02+uLU022=1 

Khi u=U0iI02+U0U022=1i=0  

Chọn D


Câu 3:

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình: x1=A1cosωt+φ1;x2=A2cosωt+φ2. Biên độ A của dao động tổng hợp của hai dao động trên được cho bởi công thức nào sau đây?

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính biên độ dao động tổng hợp: A=A12+A22+2A1A2cosΔφ 

Biên độ dao động tổng hợp: A=A12+A22+2A1A2cosΔφ

Chọn A


Câu 4:

Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Khi cho dòng điện xoay chiều có tần số góc ω chạy qua thì tổng trở của đoạn mạch là

Xem đáp án

Công thức tính tổng trở: Z=R2+ZLZC2  

Tổng trở của đoạn mạch gồm R nối tiếp tụ điện: Z=R2+ZC2=R2+1ωC2  

Chọn A


Câu 5:

Một vật dao động tắt dần có các đại lượng nào sau đây giảm liên tục theo thời gian?

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về dao động tắt dần

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

Chọn D


Câu 6:

Khi nói về dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây đúng?

Xem đáp án

+ Sử dụng lí thuyết về dao động điều hòa. 

+ Công thức tính cơ năng: W=12mω2A2  

+ Hợp lực tác dụng lên vật dao dộng điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với li độ.

A, B, D – sai. 

C – đúng. 

Chọn C


Câu 7:

Trong một điện trường đều có cường độ E, khi một điện tích dương q di chuyển cùng chiều đường sức điện một đoạn d thì công của lực điện là

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính công của lực điện: A=qEd=qU  

Công của lực điện: A=qEd=qU

Chọn B


Câu 8:

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

Xem đáp án

+ Lực kéo về tác dụng vào vật dao động điều hòa có chiều luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với li độ. 

+ Biểu thức lực kéo về: Fkv=kx 

Lực kéo về tác dụng lên vật có giá trị: Fkv=kx

Chọn B


Câu 9:

Trên một sợi dây có chiều dài l, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Trên dây có một bụng sóng. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là vkhông đổi. Tần số của sóng là

Xem đáp án

Điều kiện có sóng dừng trên dây 2 đầu cố định: l=kλ2=k.v2f 

Trong đó: Số bụng sóng = k; Số nút sóng = k + 1.

Chiều dài sợi dây: l=kλ2=k.v2f

Trên dây có một bụng sóng k=1l=v2ff=v2l

Chọn B


Câu 10:

Một sóng cơ có chu kì 2s truyền với tốc độ 1m/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền mà tại đó các phần tử môi trường dao động ngược pha nhau là

Xem đáp án

+ Bước sóng: λ=v.T  

+ Độ lệch pha dao động của 2 điểm trên phương truyền sóng: Δφ=2πdλ  

+ Bước sóng: λ=vT=1.2=2m  

+ Độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng ngược pha khi:

  Δφ=2πdλ=(2k+1)πd=(2k+1)λ2

Khoảng cách gần nhất khi k=0dmin=(2.0+1)λ2=λ2=22=1m 

Chọn B


Câu 11:

Đại lượng nào đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân?

Xem đáp án

Năng lượng liên kết tính cho một nuclon gọi là năng lượng liên kết riêng, đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. 

Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân.

Chọn B


Câu 12:

Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây là sai?

Xem đáp án

Sóng cơ học lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không.

A – sai vì sóng cơ không truyền được trong chân không. 

B, C, D - đúng 

Chọn A


Câu 13:

Bộ phận nào sau đây là một trong ba bộ phận chính của máy quang phổ lăng kính?

Xem đáp án

Máy quang phổ lăng kính có ba bộ phận chính: 

+ Ống chuẩn trực. 

+ Hệ tán sắc. 

+ Buồng tối hay buồng ảnh. 

Sơ đồ cấu tạo máy quang phổ lăng kính: 

VietJack

⇒ Ống chuẩn trực là một trong ba bộ phận chính của máy quang phổ lăng kính. 

Chọn D


Câu 14:

Chiếu chùm sáng trắng hẹp tới mặt bên của một lăng kính thủy tinh đặt trong không khí. Khi đi qua lăng kính, chùm sáng này

Xem đáp án

+ Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau. 

+ Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là một trường hợp của ánh sáng phức tạp, hay ánh sáng đa sắc. 

Khi chiếu chùm ánh sáng trắng qua lăng kính thì chùm sáng này sẽ bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

Chọn D


Câu 15:

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về dòng điện trong các môi trường.

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron tự do.

Chọn D


Câu 16:

Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C mắc nối tiếp. Kí hiệu uR,uL,uC tương ứng là hiệu điện thế tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về pha của các hiệu điện thế này là

Xem đáp án

Biểu thức của cường độ và các hiệu điện thế: i=I0.cos(ωt+φ)uR=U0R.cos(ωt+φ)uL=U0L.cosωt+φ+π2uC=U0C.cosωt+φπ2   

Ta có: uR trễ pha π2 so với uL và nhanh pha π2 so với uC;uL ngược pha so với uC 

Chọn D


Câu 17:

Gọi ε1,ε2 và ε3 lần lượt là năng lượng của photon ứng với các bức xạ hồng ngoại, tử ngoại và bức xạ màu lam thì ta có

Xem đáp án

Sử dụng thang sóng điện từ. 

Năng lượng photon: ε=hcλε~1λ 

VietJack

Ta có: λhong ngoai > λlam > λtu ngoai  

Chọn D


Câu 18:

Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường. Các suất điện động cảm ứng trong ba cuộn dây của phần ứng từng đôi một lệch pha nhau

Xem đáp án

Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau từng đôi một là 2π3

Các suất điện động cảm ứng trong ba cuộn dây của phần ứng từng đôi một lệch pha nhau góc 2π3

Chọn A


Câu 19:

Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f được truyền từ chân không vào một chất lỏng có chiết suất là 1,5 đối với ánh sáng này. Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có

Xem đáp án

Ánh sáng đơn sắc khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác có tần số và màu sắc không đổi.

Khi ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số và màu sắc không đổi nên trong chất lỏng này ánh sáng vẫn có màu cam và tần số f. 

Chọn C


Câu 20:

Trong không gian Oxyz, tại một điểm M có sóng điện từ lan truyền qua như hình vẽ. Nếu véctơ a biểu diễn phương chiều của v thì  véctơ b và c lần lượt biểu diễn

VietJack

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về truyền sóng điện từ: E,v,B tạo với nhau một tam diện thuận. 

Ta có: E,v,B tạo với nhau một tam diện thuận. 

Suy ra:  

VietJack

Vậy nếu véctơ a biểu diễn phương chiều của v thì véctơ b và c lần lượt biểu diễn cường độ điện trường   và cảm ứng từ   

Chọn A. 


Câu 21:

Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về sóng tuyến: 

Ta có bảng sau:

VietJack

Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc 

Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc sóng cực ngắn.

Chọn B


Câu 22:

Tia hồng ngoại là những bức xạ

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về tia hồng ngoại. 

A – đúng vì tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ.

B, C – vì tia hồng ngoại không có khả năng ion mạnh không khí và không có khả năng đâm xuyên mạnh, không thể xuyên qua lớp chì dày cỡ cm. 

D – sai vì bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ. 

Chọn A


Câu 23:

Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy π = 3,14. Biết cường độ âm chuẩn I0=1pW/m2. Mức cường độ âm tại điểm cách nó 400cm có giá trị là

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức tính cường độ âm: I=P4πr2 

+ Sử dụng biểu thức tính mức cường độ âm: L=10logII0 

+ Cường độ âm tại điểm cách nguồn âm 400cm: I=P4πr2=14π.(4)2=4,98.103W/m2  

+ Mức cường độ âm tại điểm cách nguồn âm 400cm: L=10logII0=10log4,98.1031012=96,97dB  

Chọn A


Câu 24:

Đặt hiệu điện thế u=1252cos(100πt) V lên hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R=30Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L=0,4πH và ampe kế nhiệt mắc nối tiếp. Biết ampe kế có điện trở không đáng kể. Số chỉ của ampe kế là

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức tính cảm kháng: ZL=ωL 

+ Sử dụng biểu thức tính tổng trở của mạch: Z=R2+ZL2 

+ Số chỉ của ampe kế chỉ giá trị cường độ hiệu dụng.

+ Cảm kháng: ZL=ωL=40Ω  

+ Tổng trở của mạch: Z=R2+ZL2=50Ω  

+ Số chỉ của ampe kế chính là giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng: I=UZ=12550=2,5A

Chọn C


Câu 25:

Từ thông qua một vòng dây dẫn là Φ=2.102πcos100πt+π4(Wb). Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là

Xem đáp án

Biểu thức của từ thông và suất điện động cảm ứng: Φ=N.B.S.cos(ωt+φ)e=Φ'=ωNBS.sin(ωt+φ)  

Biểu thức của từ thông: Φ=2.102πcos100πt+π4(Wb)  

⇒ Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng này là: 

e=Φ'=2.102π.100π.sin100πt+π4=2.sin100πt+π4V

Chọn B


Câu 26:

Trong chân không bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng là 0,589μm. Lấy h=6,625.1034J.s, c=3.108m/se=1,6.1019C. Năng lượng của photon ứng với bức xạ này có giá trị là

Xem đáp án

Năng lượng photon: ε=hcλ  

Năng lượng photon ứng với bức xạ này là: ε=hcλ=6,625.1034.3.1080,589.106=3,37.1019J=2,11eV   

Chọn A. 


Câu 27:

Một vật dao động điều hòa có chu kì 2s, biên độ 10cm. Khi vật cách vị trí cân bằng 6cm, tốc độ của nó bằng

Xem đáp án

Sử dụng hệ thức độc lập: A2=x2+v2ω2   

Ta có: A=10cmx=6cmω=2πT=π  

Áp dụng công thức: A2=x2+v2ω2v=ωA2x2=8π=25,13cm/s  

Chọn A. 


Câu 28:

Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện i1i1 được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Khi i1=i2<I0 thì tỉ số q1q2 bằng

VietJack

Xem đáp án

+ Đọc đồ thị dao động 

+ Vận dụng biểu thức i=q'

Từ đồ thị ta có: i1=I0cosω1tπ2Ai2=I0cosω2tπ2A 

Với T1=T22 hay ω1=2ω2 

Mặt khác i nhanh pha hơn q một góc π2 mà i1,i2 cùng pha nhau q1=I0ω1cosω1tπCq2=I0ω2cosω2tπC   

Khi i1=i2<I0cosω1tπ2=cosω2tπ2 

Hay cosω1tπ=cosω2tπq1q2=I0ω1I0ω2=ω2ω1=12 

Chọn C


Câu 29:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe là 2mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn là 2m. Nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,64μm. Vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 3 tính từ vân sáng trung tâm cách vân sáng trung tâm một khoảng lần lượt bằng

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức tính khoảng vân: i=λDa

+ Vị trí vân sáng: xS=ki  

+ Vị trí vân tối: xT=k+12i  

+ Khoảng vân: i=λDa=0,64.106.22.103=0,64.103m=0,64mm  

+ Vân sáng bậc 3: xS3=3i=3.0,64=1,92mm 

+ Vận tối thứ 3: xT=2+12i=52i=1,6mm 

Chọn C.


Câu 30:

Một hạt chuyển động có tốc độ rất lớn v = 0,6c. Nếu tốc độ của hạt tăng 43 lần thì động năng của hạt tăng

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức tính khối lượng tương đối tính: m=m01v2c2 

+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng: E=mc2=Wd+E0  

+ Khối lượng tương đối tính: m=m01v2c2

+ Năng lượng: E=Wd+E0=Wd+m0c2Wd=EE0=mc2m0c2=11v2c21m0c2   

Ta suy ra: Wd2Wd1=11v22c211v12c2=1v12c21v22c2=10,6cc21430,6cc2=43 

Vậy động năng tăng 43 lần 

Chọn C


Câu 31:

Mạch điện kín một chiều gồm mạch ngoài có biến trở R và nguồn có suất điện động và điện trở trong là E, r. Khảo sát cường độ dòng điện theo R người ta thu được đồ thị như hình. Giá trị của E và r gần giá trị nào nhất sau đây?

VietJack

Xem đáp án

+ Đọc đồ thị 

+ Vận dụng biểu thức cường độ dòng điện trong toàn mạch: I=ER+r  

Cường độ dòng điện trong toàn mạch: I=ER+r

Từ đồ thị, ta có: 

+ Khi R=0ΩI=10A=Er  (1)  

+ Khi R=3ΩI=2,5A=ER+r=E3+r  (2)

Từ (1) và (2) ta suy ra: E=10Vr=1Ω  

Chọn C


Câu 32:

Cho biết khối lượng hạt nhân U92234 là 233,9904u. Biết khối lượng của hạt proton và notron lần lượt là mp=1,0072764u và mn=1,008665u. Độ hụt khối của hạt nhân U92234 bằng

Xem đáp án

Công thức tính độ hụt khối: Δm=Z.mp+(AZ)mnmX  

Độ hụt khối của hạt nhân 92234U là: Δm=92.mp+(23492).mnmU=1,9094588u

Chọn A


Câu 33:

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, hai phần tử M và N lệch pha nhau một góc là

VietJack

Xem đáp án

+ Đọc đồ thị dao động 

+ Độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng: Δφ=2πdλ 

Từ đồ thị ta có: 

+ Bước sóng: λ=12 oâ 

+ Đoạn MN=d=5 oâ  

⇒ Độ lệch pha giữa hai điểm MN trên phương truyền song: Δφ=2πdλ=2π.512=5π6  

Chọn B


Câu 34:

Dùng một proton có động năng 5,45MeV bắn vào hạt nhân 49Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của proton và có động năng 4MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng

Xem đáp án

+ Vận dụng định luật bảo toàn động lượng: pt=ps 

+ Sử dụng biểu thức: ΔE=WdsWdt   

Phương trình phản ứng hạt nhân: 11p+49Be24α+36X  

Ta có: vα,vp=900 

vαvpPX2=Pα2+Pp2Wdp+ΔE=WdX+Wdα

  mXWdX=mαWdα+mpWdpWdp+ΔE=WdX+Wdα6.WdX=4.4+1.5,45ΔE=WdX+WdαWdp

WX=3,575(MeV)ΔE=3,575+45,45=2,125(MeV)

Chọn D


Câu 35:

Tiến hành thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn, một học sinh đo được chiều dài con lắc là 119 ± 1(cm), chu kì dao động nhỏ của nó là 2,20 ± 0,01(s). Lấy π2=9,87 và bỏ qua sai số của số π. Gia tốc trọng trường do học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm

Xem đáp án

Công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: T=2πlgg=4π2.lT2  

Công thức tính sai số: Δgg¯=Δll¯+2ΔTT¯  

+ Gia tốc trọng trường trung bình: g¯=4π2l¯T¯2=4π2.1,192,22=9,7m/s2   

+ Sai số: Δgg¯=Δll¯+2ΔTT¯=1119+2.0,012,2Δg=0,1697m/s2 

⇒ Gia tốc trọng trường do học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm: g=9,7±0,2m/s2  

Chọn C


Câu 36:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn phát ra ánh sáng trắng có bước sóng λ thỏa mãn 380nm<λ<760nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có 2 bức xạ cho vân sáng và 3 bức xạ cho vân tối. Trong 5 bức xạ đó, nếu có 1 bức xạ có bước sóng bằng 530nm thì bước sóng ngắn nhất gần giá trị nào nhất

Xem đáp án

+ Tại vị trí n các vân sáng trùng nhau có n giá trị thỏa mãn: k1λ1=k2λ2 

+ Vị trí cho vân sáng: xs=ki 

+ Vị trí cho vân tối: xt=k+12i 

Vị trí điểm M: xM   

+ Giả sử bức xạ có bước sóng 530nm cho vân sáng tại M ta có: 

Những điểm cho vân sáng tại M thỏa mãn: k1λ1=k2λ2k1.530=k2λ2λ2=k1k2.530 

Kết hợp điều kiện 380nm<λ2<760nm và có 2 bức xạ cho vân sáng. 

k1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

K2

1

2

3, 4

3, 4, 5

4, 5, 6

 

Loại

Loại

Thỏa mãn

Loại

Loại

Loại

Loại

Loại

Loại

λ1=530nmλ2=397,5nmxM=k1i1=3λ1Da

Mặt khác, tại M cũng cho vân tối ta có: xM=k+12λDa  

3λ1Da=k+12λDaλ=3λ1k+12

Lại có: 380nm<λ<760nm380<3.530k+12<7601,59<k<3,68k=2;3  

⇒ có 2 giá trị cho vân tối ⇒ LOẠI ⇒ Điều giả sử là sai.

⇒ Bức xạ λ1= 530nm cho vân tối tại M 

Ta có: k1+12λ1=k2+12λ2λ2=k1+12k2+12λ1 

k1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

K2

1

2

3, 4

3, 4, 5

4, 5, 6, 7

5, 6, 7, 8

5, 6, 7, 8, 9

 

Loại

Loại

Thỏa mãn

Thỏa mãn

Loại

Loại

Loại

Loại

Loại

+ Với k1=3xM=3,5i1=3,5λ1Da 

Tại M là vân sáng: xM=ki=kλDa  

380<λ=3,5λ1k<7602,44<k<4,88k=3,4

 (Thỏa mãn do chỉ có 2 bức xạ cho vân sáng tại M) 

+ Với k1=4xM=4,5i1=4,5λ1Da 

Tại M là vân sáng: xM=ki=kλDa  

380<λ=4,5λ1k<7603,138<k<6,27k=4,5,6

 (Loại do chỉ có 2 bức xạ cho vân sáng tại M) 

Vậy, ta có: 

+ Các bức xạ cho vân tối tại M: 530nm, 742nm, 412,22nm 

+ Các bức xạ cho vân sáng tại M: 618,33nm, 463,75nm. 

Chọn C


Câu 37:

Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và điện áp hiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi. Điện năng được truyền đến nơi tiêu thụ trên một đường dây có điện trở không đổi. Coi hệ số công suất của mạch luôn bằng 1. Hiệu suất của quá trình truyền tải này là H. Muốn tăng hiệu suất quá trình truyền tải lên đến 97,5% nên trước khi truyền tải, nối hai cực của máy phát điện với cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng và cuộn thứ cấp nên hiệu suất quá trình truyền tải chỉ là 60%. Giá trị của H và tỉ số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp k=N1N2 của máy biến áp là

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức máy biến áp lí tưởng: U1U2=N1N2 

+ Sử dụng biểu thức tính hao phí: ΔP=P2U2cos2φR  

+ Vận dụng biểu thức tính hiệu suất: H=PΔPP 

+ Nếu nối đúng: UpU2=kU2=Upk 

Hiệu suất khi đó: H1 = 0,975 

Hao phí khi đó: ΔP1=P2U22cos2φR=P1H1 

+ Nếu nối nhầm: UpU2'=1kU2'=kUp  

Hiệu suất khi đó: H2=0,6 

Hao phí khi đó: ΔP2=P2U2'2.cos2φR=P1H2  

ΔP1ΔP2=1H11H2=U2'2U22=k21k2=k4k=0,5

+ Khi không sử dụng máy biến áp 

Hao phí: ΔP=P2Up2cos2φR=P(1H)ΔPΔP1=1H1H1=1Up21U22=U22Up2=1k2

1H10,975=10,52H=0,9=90%

Chọn B


Câu 38:

Hai điểm sáng dao động điều hòa trên cùng một trục Ox quanh vị trí cân bằng O với cùng tần số. Biết điểm sáng l dao động với biên độ 6cm và lệch pha π2 so với dao động của điểm sáng 2. Hình bên là đồ thị mô tả khoảng cách giữa hai điểm sáng trong quá trình dao động. Tốc độ cực đại của điểm sáng 2 là

VietJack

Xem đáp án

+ Đọc đồ thị dao động 

+ Sử dụng biểu thức tính khoảng cách 

Từ đồ thị, ta có: dmax=10cm 

Do 2 điểm sáng dao động lệch pha nhau π2 

dmax2=A12+A22A2=dmax2A12=10262=8cm

Từ trục thời gian ta có, khoảng thời gian giữa hai lần khoảng cách giữa 2 chất điểm bằng 0 (nửa chu kì dao động) là Δt=T2=1,2sT=2,4sω=2πT=5π6rad/s 

Vậy tốc độ cực đại của dao động thứ hai: v2max=A2ω=85π6=20π3cm/s 

Chọn D


Câu 39:

Cho một sợi dây có chiều dài l = 0,45m đang có sóng dừng với hai đầu OA cố định như hình vẽ. Biết đường nét liền là hình ảnh sóng tại t1, đường nét đứt là hình ảnh sóng tại t2=t1+T4. Khoảng cách xa nhất giữa hai bụng sóng liên tiếp trong quá trình dao động gần giá trị nào sau đây nhất?

VietJack

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức sóng dừng trên dây hai đầu cố định: l=kλ2 (k = số bụng sóng) 

+ Sử dụng biểu thức tính khoảng cách 

Từ đồ thị, ta có: 

+ Sóng hình thành trên dây với 3 bó sóng k=3l=3λ2λ=0,3m=30cm  

+ Xét một phần tử bụng sóng: ut1=6cmut2=4cm  

Độ lệch pha giữa 2 thời điểm: Δφ=ω.Δt=2πTT4=π2  

⇒ Hai thời điểm này vuông pha với nhau  a=ut12+ut22=(6)2+42=213cm

+ Khoảng cách xa nhất giữa hai bụng sóng liên tiếp: d=λ22+4a2=152+4.2132=20,808cm

Chọn A


Câu 40:

Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi và hai đầu một đoạn mạch như hình vẽ. Khi K đóng, điều chỉnh giá trị của biến trở đến giá trị R1 hoặc R2 thì công suất tỏa nhiệt trên mạch đều bằng P. Độ lệch pha giữa điện áp tức thời hai đầu mạch và dòng điện trong mạch khi R = R1 là φ1, khi R = R2 là φ2, trong đó φ1φ2=π6. Khi K mở, điều chỉnh giá trị R từ 0 đến rất lớn thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở R cực đại bằng 2P3, công suất trên cả mạch cực đại bằng 2P3. Hệ số công suất của cuộn dây là

VietJack

Xem đáp án

Sử dụng biến đổi toán học và các điều kiện P cực trị

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: I=UR 

+ Sử dụng công thức: tanφ=ZLZCR  

Khi K đóng, mạch chỉ có R, C mắc nối tiếp.

Khi R1,R2 thì P1=P2 nên:  

i=0,5I0=I0.cosφi2φi2=π3Δφm=φuφi1=π3

tanΔφm=ZLZCr=3ZLZC=3r

ZLZC=3r=13(R+r)R=2r

Z2=r2+ZLZC2=2rZ1=(R+r)2+ZLZC2=23r

Lại có: I01=U0Z1I02=U0Z2I01I02=Z2Z1=13I02=I0=3A  

Khi K mở thì mạch R, r, L, C nối tiếp Công suất mạch cực đại là:

Pmax=U22ZLZC=U22R0+r=23PZL=2ZC

Công suất trên R cực đại:  

PRmax=U22R=2P3R2=r2+ZLZC2r=ZC3

Thay các giá trị tìm được vào tính hệ số công suất cuộn dây: 

  cosφd=rr2+ZL2=113

Chọn D


Bắt đầu thi ngay