Thứ sáu, 15/11/2024
IMG-LOGO

Đề thi THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 14)

  • 17037 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Nhận xét nào sau đây là không đúng? Máy biến áp

Xem đáp án

Máy biến áp là thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lí cảm ứng điện từ, biến đổi điện áp của dòng xoay chiều giữ nguyên tần số. 

Máy biến áp không thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều. 

⇒ Phát biểu không đúng là: Máy biến áp có thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều.

Chọn C


Câu 2:

Tốc độ truyền âm có giá trị nhỏ nhất trong môi trường nào sau đây?

Xem đáp án

Tốc độ truyền âm của các môi trường rắn, lỏng, khí theo thứ tự sau vr>vl>vk  

Đồng, sắt là chất rắn, nước biển là chất lỏng, khí ô xi là chất khí ⇒ Tốc độ truyền âm nhỏ nhất là trong khí ôxi. 

Chọn B


Câu 3:

Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về quang điện trở: Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đó là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm sáng chiếu vào nó thay đổi.

Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng quang điện trong. 

Chọn D.


Câu 4:

Mạch dao động điện từ LC lí tưởng, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 thì chu kỳ dao động điện từ trong mạch là

Xem đáp án

Biểu thức của điện tích và cường độ dòng điện: q=Q0.cos(ωt+φ)i=ωQ0.cosωt+φ+π2  

Công thức liên hệ giữa điện tích và cường độ dòng điện cực đại: I0=ωQ0=2πTQ0T=2πQ0I0   

Chọn D


Câu 5:

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng

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. 

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng chùm ánh sáng phức tạp bị phân tích thành nhiều màu đơn sắc khi đi qua lăng kính. 

Chọn B


Câu 6:

Chọn phát biểu đúng khi nói về tia X

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về tia X: 

+ Khi chùm êlectron nhanh (tức là có năng lượng lớn) đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X.

+ Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 1011m đến 108m

+ Tia X có khả năng đâm xuyên mạnh, có tác dụng làm đen kính ảnh, làm phát quang một số chất, làm ion hoá không khí và huỷ diệt tế bào. 

Ta có thang sóng điện từ: 

Chọn phát biểu đúng khi nói về tia X A. Có thể (ảnh 1)

Bước sóng của tia X nằm trong khoảng 1011108m  

⇒ Tia X có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. 

Chọn C


Câu 7:

Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng lam thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể

Xem đáp án

Theo định luật Stock về hiện tượng quang - phát quang  

Thứ tự tăng dần của bước sóng: tím, chàm, lam, lục, vàng, da cam, đỏ. 

Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng lam thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là ánh sáng chàm

Chọn A


Câu 8:

Cường độ điện trường có đơn vị là

Xem đáp án

Công thức tính cường độ điện trường: E=kqε.r2   (1)E=Fq         (2)E=Ud        (3)  

Ta có công thức tính cường độ điện trường E=Ud   

⇒ Đơn vị của cường độ điện trường Vôn trên mét (V/m). 

Chọn B


Câu 9:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là

Xem đáp án

Trong dao động điều hòa, lực kéo về luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. Biểu thức: F = −kx. 

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O.  

Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là F = − kx. 

Chọn C.


Câu 10:

Một sóng cơ truyền trên dây đàn hồi có tần số f, bước sóng λ. Tốc độ truyền sóng v được tính theo công thức

Xem đáp án

Công thức tính tốc độ truyền sóng v=λT=λf

Công thức tính tốc độ truyền sóng v = λf 

Chọn A


Câu 11:

Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos2πft, có U0 không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi f=f0 thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Biểu thức của f0

Xem đáp án

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng: ZL=ZC 

Công thức tính tần số góc: ω=2πf  

Trong mạch có cộng hưởng khi: ZL=ZCωL=1ωCω2LC=1 

  (2πf)2LC=1f=12πLC

Chọn D


Câu 12:

Hạt tải điện trong kim loại là

Xem đáp án

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường.

Hạt tải điện trong kim loại là electron. 

Chọn D


Câu 13:

Điện năng được đo bằng

Xem đáp án

Vôn kế đo hiệu điện thế; ampe kế đo cường độ dòng điện; tĩnh điện kế dùng để xác định giá trị điện tích hoặc điện thế của 1 vật; công tơ điện đo điện năng tiêu thụ. 

Công tơ điện là thiết bị đo điện năng tiêu thụ. 

Chọn A. 


Câu 14:

Một vật nhỏ có chuyển động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình là x1=A1cos(ωt) và x2=A2cosωt+π2,A1>A2. Biên độ dao động tổng hợp của vật là

Xem đáp án

Công thức tính biên độ dao động tổng hợp: A2=A12+A22+2A1A2cos(Δφ)   

Hai dao động cùng pha: A=A1+A2  

Hai dao động ngược pha: A=A1A2   

Hai dao động vuông pha: A=A12+A22  

Ta có: x1=A1cos(ωt)x2=A2cosωt+π2Δφ=π2x1,x2 vuông pha A=A12+A22 

Chọn D


Câu 15:

Một vật dao động trên trục Ox có phương trình dao động là x=5cos(2πt+0,75π)cm. Biên độ dao động của vật bằng

Xem đáp án

Phương trình dao động của vật dao động điều hòa: x=Acos(ωt+φ)(cm)  

Trong đó: A là biên độ, ω là tần số góc, φ là pha ban đầu. 

Phương trình dao động là x=5cos(2πt+0,75π)cm  

⇒ Biên độ dao động: A = 5cm  

Chọn C


Câu 16:

Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch

Xem đáp án

* Quang phổ vạch phát xạ: 

+ Quang phổ vạch là một hệ thống các vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

+ Quang phổ vạch do các chất khí hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích bằng điện hay bằng nhiệt.

+ Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, về vị trí và độ sáng tỉ đối giữa các vạch. Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố đó.

+ Ứng dụng: Để phân tích cấu tạo chất. 

* Quang phổ vạch hấp thụ 

+ Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên nền của quang phổ liên tục.

+ Quang phổ hấp thụ của chất lỏng và chất rắn chứa các đám, mỗi đám chứa nhiều vạch hấp thụ nối tiếp nhau một cách liên tục. 

+ Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ và đặc trưng cho chất khí đó.

+ Ứng dụng: Để phân tích cấu tạo chất. 

Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch phụ thuộc vào bản chất của chất khí.

Chọn A


Câu 17:

Một khung dây dẫn phẳng quay đều quanh một trục cố định trong một từ trường đều. Trục quay nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức từ trường. Suất điện động cảm ứng cực đại trong khung và từ thông cực đại qua diện tích của khung lần lượt là E0Φ0. Tần số góc quay của khung là

Xem đáp án

Biểu thức của từ thông và suất điện động cảm ứng: Φ=NBS.cos(ωt+φ)=Φ0.cos(ωt+φ)ec=Φ'=ωΦ0.cosωt+φπ2

Ta có: Φ=NBS.cos(ωt+φ)=Φ0.cos(ωt+φ)ec=Φ'=ωΦ0.cosωt+φπ2Φ=Φ0.cos(ωt+φ)ec=E0.cosωt+φπ2E0=ωΦ0ω=E0Φ0  

Chọn B


Câu 18:

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?

Xem đáp án

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

+ Lực cản của môi trường càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh. 

Sử dụng lí thuyết về dao động tắt dần ⇒ Phát biểu sai là: Li độ dao động biến thiên điều hòa theo thời gian.

Chọn D. 


Câu 19:

Mạch điện xoay chiều gồm R, L (thuần cảm), C mắc nối tiếp. Gọi Z là tổng trở của mạch. Độ lệch pha φ giữa điện áp hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch được tính bởi công thức

Xem đáp án

Công thức độ lệch pha giữa u và i: tanφ=ZLZCR   

Độ lệch pha φ giữa điện áp hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch được tính bởi công thức: tanφ=ZLZCR

Chọn B


Câu 20:

Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ

Xem đáp án

Đặc điểm của sóng phản xạ: Nếu sóng tới gặp 1 vật cản cố định thị tại điểm phản xạ sóng tới ngược pha với sóng phản xạ.

Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ ngược pha sóng tới nếu vật cản cố định. 

Chọn C. 


Câu 21:

Ánh sáng đơn sắc truyền trong chân không có bước sóng 0,589μm. Lấy h=6,625.1034J.sc=3.108m/s. Lượng tử năng lượng của bức xạ này là

Xem đáp án

Công thức tính lượng tử năng lượng của bức xạ: ε=hf=hcλ  

Lượng tử năng lượng của bức xạ này là: ε=hf=hcλ=6,625.1034.3.1080,589.106=3,37.1019(J)   

Chọn D


Câu 22:

Điện áp hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp là u=2002cos(100πt) V, cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i=2cos100πt (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng

Xem đáp án

Công thức tính công suất tiêu thụ: P=U.I.cosφ  

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng: P=U.I.cosφ=20022.22.cos0=200(W)  

Chọn A


Câu 23:

Một động cơ điện xoay chiều tiêu thụ công suất 1,5kW và có hiệu suất 80%. Công suất cơ học là

Xem đáp án

Công thức tính hiệu suất: H=PciPtp.100%Pci 

Cách giải: 

Từ công thức tính hiệu suất: H=PciPtp.100%Pci=Ptp.H100%=1,580100=1,2kW 

Chọn D


Câu 24:

Sóng điện từ có bước sóng 25m thuộc loại sóng nào dưới đây?

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về sóng vô tuyến. 

Sóng điện từ có bước sóng 25m thuộc sóng ngắn. 

Sóng điện từ có bước sóng 25m thuộc loại sóng nào dưới (ảnh 1)

Chọn C


Câu 25:

Một khung dây có diện tích S=0,02m2 đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=3.105T sao cho véctơ pháp tuyến của mặt phẳng khung tạo với véc tơ cảm ứng từ góc 600. Từ thông qua khung có độ lớn bằng

Xem đáp án

Công thức tính từ thông qua khung: Φ=NBS.cosα  

Từ thông qua khung có độ lớn bằng: Φ=NBS.cosα=0,02.3.105.cos600=3.107(Wb)  

Chọn A


Câu 26:

Trong thí nghiệm Yâng, ánh sáng được dùng là ánh sáng đơn sắc có  Khi thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ' thì khoảng vân tăng 1,2 lần. Bước sóng λ' bằng

Xem đáp án

Công thức tính khoảng vân: i=λDa   

Ta có công thức: i=λDaii'=λλ'i1,2.i=0,48λ'11,2=0,48λ'λ'=0,576μm  

Chọn B


Câu 27:

Con lắc lò xo có độ cứng k=80N/m dao động điều hòa trên trục Ox. Khi cách vị trí cân bằng 2cm, con lắc có thế năng là

Xem đáp án

Công thức tính thế năng: Wt=12kx2  

Thế năng con lắc khi cách vị trí cân bằng 2cm là: Wt=12kx2=12=.80.0,022=0,016J 

Chọn D


Câu 28:

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần lượt là λ1=750nm,λ2=675nm và λ3=600nm. Tại điểm M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5μm có vân sáng của bức xạ

Xem đáp án

Hiệu khoảng cách đến hai khe là: d2d1=a.xD  

Tại vân sáng có: d2d1=kλ  

Tại vân tối có: d2d1=k+12λ 

Hiệu khoảng cách đến hai khe: d2d1=a.xD=1,5μm 

Tại M có vân sáng d2d1=kλkλ=1,5k=1,5λ  

Trong đó kZ 

Với λ1=750nm=0,75μmk=1,50,75=2Zλ2=675nm=0,675μmk=1,50,675=2,22Zλ3=600nm=0,6μmk=1,50,6=2,5Z  

Vậy tại điểm M là vân sáng bậc 2 của bức xạ λ1

Chọn C


Câu 29:

Một con lắc đơn có chiều dài 0,8m dao động điều hòa tại nơi có g=9,8m/s2. Con lắc dao động với tần số là

Xem đáp án

Tần số của con lắc đơn dao động điều hòa: f=12πgl   

Con lắc dao động với tần số là: f=12πgl=12π9,80,8=0,557Hz  

Chọn B


Câu 30:

Trong thí nghiệm giao thoa ở mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động cùng pha. Sóng do hai nguồn phát ra có bước sóng 8cm. Khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu liên tiếp trên đường nối hai nguồn là

Xem đáp án

Khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu liên tiếp là λ4   

Khoảng cách giữa hai cực đại hoặc hai cực tiểu liên tiếp là λ2 

Khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu liên tiếp trên đường nối hai nguồn là: d=λ4=84=2cm  

Chọn D


Câu 31:

Ở mặt nước có hai nguồn A và B kết hợp cùng pha, cách nhau 4,5cm. Bước sóng lan truyền là 1,2cm. O là trung điểm của AB. Điểm cực đại trên đoạn OB cách O gần nhất và xa nhất lần lượt là

Xem đáp án

+ Điểm dao động cực đại thỏa mãn: d2d1=kλ 

+ Khoảng cách giữa hai cực đại hoặc hai cực tiểu liên tiếp là λ2

Số cực đại trên đoạn AB bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn: 

AB<kλ<AB4,5<k.1,2<4,5

3,75<k<3,75k=3;2;1;0;1;2;3

Có 7 giá trị của k nguyên thỏa mãn ⇒ trên AB có 7 cực đại.  

⇒ Trên khoảng OB có 3 cực đại ứng với k =1;2;3 

Ở mặt nước có hai nguồn A và B kết hợp cùng pha, cách (ảnh 1)

⇒ Cực đại gần O nhất ứng với k =1 và cách O một khoảng: λ2=1,22=0,6cm  

⇒ Cực đại xa O nhất ứng với k = 3và cách O một khoảng: 3λ2=3.1,22=1,8cm 

Chọn B


Câu 32:

Cho đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L và điện trở R nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u=100cos100πt+π4V thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i=2cos(100πt)A. Giá trị của R và L là

Xem đáp án

Tổng trở của mạch chỉ có R và L: Z=R2+ZL2   

Cường độ dòng điện: I=UZ 

Đô lệch pha giữa u với i của mạch chỉ có R và L: tanφ=ZLR  

Độ lệch pha giữa u và i: tanφ=tanφuφitanπ4=1=ZLRZL=R  

Mặt khác: I=UZ=UR2+ZL2=UR2  

R=ZL=UI2=5021.2=50ΩL=ZLω=50100π=12πH

Chọn A


Câu 33:

Đặt giữa hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số 50Hz. Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại và bằng 120V. Tính điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm t+1300s. Biết rằng ZL=2ZC=2R. 

Xem đáp án

Biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch: u=U0cosωt+φu 

Biểu thức hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm: uL=U0Lcosωt+φuL  

Đô lệch pha giữa u với i: tanφ=ZLZCR   

Tần số góc: ω=2πf=2π.50=100π(rad/s)  

Tại thời điểm t: uL=U0Lcosωt+φuL=U0L=120V 

100πt+φuL=0φuL=100πtUL=602V

Mặt khác: ZL=2ZC=2R 

  UC=UR=UL2tanφ=ZLZCR=2ZCZCZC=1UC=UR=UL2=302Vφ=π4φu=φuLπ4=100πtπ4

U=UR2+ULUC2=3022+6023022=60V

U0=U2=602V

Tại thời điểm t+1300s ta có: u=U0cosωt+1300+φu

u=602cos100πt+1300100πtπ4=82V

Chọn C


Câu 34:

Mạch dao động LC lí tưởng có L=5μH và C=8nF. Tại thời điểm t, tụ đang phóng điện và điện tích của tụ có giá trị q=24nC. Tại thời điểm t+3π(μs) thì điện áp giữa hai bản tụ có giá trị là

Xem đáp án

+ Chu kì của mạch dao động: T=2πLC1n 

+ Công thức liên hệ giữa điện áp và điện tích: u=qC  

Chu kì của mạch dao động: T=2πLC=2π5.106.8.109=4π.107s  

Ta có: 3π.106s=7,5T=7T+0,5T 

Suy ra thời điểm t và thời điểm t+3πμs là hai thời điểm ngược pha nhau nên: q(t)=q(t+3πμs)=24nCu(t+3πμs)=qC=24.1098.109=3V  

Chọn A. 


Câu 35:

Một con lắc lò xo, vật nhỏ dao động có khối lượng m =100g dao động điều hòa theo phương trùng với trục của lò xo. Biết đồ thị phụ thuộc vận tốc theo thời gian của vật như hình vẽ. Lấy π210. Lực kéo về tại thời điểm 113s có giá trị là

Một con lắc lò xo, vật nhỏ dao động có khối lượng m =100g (ảnh 1)

Xem đáp án

Biểu thức lực kéo về: F = −kx 

Từ đồ thị thì ta thấy khoảng thời gian kể từ khi vật bắt đầu chuyển động ở vị trí v=vmax2vmax là T6  

t=T4+T6=13s5T12=13T=0,8sω=2,5π(rad/s)

A=Vmaxω=10π2,5π=4cm

Tại vị trí v=vmax2 vật đang chuyển động về phía giá trị vân tốc cực đại φv=π3   

Mà vận tốc nhanh pha hơn li độ một góc π2φx=5π6x=4cos2,5πt5π6cm  

Độ lớn lực kéo về tại thời điểm 113s là:  

F=kx=mω2x=0,1.(2,5π)2.0,04.cos2,5π1135π6=0,123337N

Chọn C


Câu 36:

Mức năng lượng của nguyên tử hiđrô có biểu thức: En=13,6n2eV(n=1;2;3;). Kích thích nguyên tử hiđrô lên trạng thái dừng O. Biết hằng số Plăng h=6,625.1034J.s; tốc độ ánh c=3.108m/s; điện tích nguyên tố e=1,6.1019C. Bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hiđrô có thể phát ra là

Xem đáp án

Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử: EmEn=hf=hcλ 

Ta có: EmEn=hcλλ=hcEmEnλminEmEnmax  

Kích thích nguyên tử hidro lên trạng thái dừng O ứng với n=5EnEmmax=E5E1 

Bước sóng nhỏ nhất mà hiđrô có thể phát ra là:  

λmin=hcE5E1=6,625.1034.3.10813,652+13,612.1,6.10199,51.108m

Chọn A


Câu 37:

Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng. Lần thứ nhất, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 2 loại bức xạ λ1 = 0,56 μm và λ2 (màu đỏ) với 0,65μm<λ2<0,75μm, thì trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm có 6 vân sáng màu đỏ λ2. Lần thứ 2 ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 3 loại bức xạ λ1, λ2 và λ3, với λ3=23λ2. Khi đó trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có bao nhiêu vân sáng màu đỏ

Xem đáp án

Vân sáng: x=kλDa=ki 

Hai vân sáng trùng nhau: x1=x2k1λ1=k2λ2 

Trong khoảng giữa 2 vân trùng có 6 vân đỏ ⇒ có 7 khoảng vân của λ2k2=7  

Ta có: x=k1λ1=k2λ27.0,65<X<7.0,75 

7.0,650,56<k1<7.0.750,568,125<k1<9,375

k1=9λ2=k1λ1k2=9.0,567=0,72μm

Lại có: λ3=23λ2=0,48X=k1λ1=k2λ2=k3λ3  

Có: BSCNN (0,56;0,72;0,48) = 10,08

Số điểm có bức xạ λ2 là: 10,080,721=13   

BSCNN λ2,λ1=5,04 Số vân trùng giữa λ1 và λ2 là: 10,080,541=1  

BSCNN λ2,λ3=1,44 Số vân trùng giữa λ1 và λ3 là: 10,081,441=6   

Vậy số vân sáng màu đỏ là 13 − 1 − 6 = 6 vân sáng 

Chọn B


Câu 38:

Đăt điện áp u=U2cosωt(V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn dây có điện trở R có độ tự cảm L. Khi C=C1 thì điện áp trên tụ có giá trị hiệu dụng 803V và trễ pha hơn u một góc φ10<φ1<π2. Khi C=C2 thì điện áp trên tụ có giá trị hiệu dụng vẫn là 803V nhưng trễ pha hơn u một góc φ1+π3. Khi C=C3 thì điện áp hiệu dụng trên tụ đạt cực đại và lúc này mạch tiêu thụ công suất bằng 50% công suất cực đại mà mạch có thể  đạt được. Giá trị U gần nhất với giá trị nào sau đây? 

Xem đáp án

Công thức tính: UC=UCmaxcosφφ0  

Công suất tiêu thụ: P=U2RZ2=U2Rcos2φ   

Hệ số công suất: cosφ=RZ=RR2+ZLZC2   

+ Khi C=C3 mạch tiêu thụ công suất bằng 0,5 công suất cực đai:

U2Rcos2φ0=0,5U2R(cosφ)max2cos2φ0=0,5φ0=π4

+ Biểu diễn lượng giác điện áp hiệu dụng trên tụ khi C thay đổi ta có:

  UC=UCmaxcosφφ0UC1=UCmaxcosφ1π4=803UC2=UCmaxcosφ1+π3π4=803UCmax=160Vφ1=π12

+ Mặt khác: UCmax=Usinφ0=802113V   

Chọn D


Câu 39:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m và một quả cầu nhỏ có khối lượng 80g. Nâng quả cầu lên theo phương thẳng đứng tới vị trí lò xo bị nén 2 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O. Khi quả cầu tới vị trí biên dưới O thì nó dính nhẹ vào một quả cầu có khối lượng 20g đang đứng yên tại đó. Hệ hai quả cầu sau đó dao động điều hòa. Lấy g=10m/s2. Độ lớn động lượng của hệ hai quả cầu khi đi qua O sau đó bằng

Xem đáp án

Động lượng: p=m.v

Độ giãn lò xo tại VTCB: Δl=mgk 

Tốc độ cực đại: vmax=ωA 

Hệ thức độc lập theo thời gian: A2=x2+v2ω2   

Động lượng: p=m.v

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo nhẹ có độ (ảnh 1)

Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: Δl=mgk=0,08.1040=0,02m=2(cm)  

Người ta nâng vật lên trên vị trí lò tự nhiên 2cm, tức cách VTCB 4cmA=4cm 

Khi vật cách VTCB 4cm (biên dưới), vật dính thêm 1 quả cầu nhỏ ⇒ VTCB bị dịch xuống O' với: OO'=m'.gk=0,021040=5.103m=0,5(cm)

Hệ 2 vật có vận tốc v = 0, li độ x=3,5cmA'=3,5(cm)  

Tần số góc mới ω'=km+m'=400,08+0,02=20(rad/s) 

Khi qua O, vật có li độ 0,5cm thì có vận tốc là: vO=ω'A'2x2=20.3,520,52=0,43(m/s)  

Động lượng hệ hai vật khi đó là: p=mvO=0,1.0,430,07kg.m/s  

Chọn C. 


Câu 40:

Một sóng hình sin lan truyền ở mặt nước từ nguồn O với bước sóngλ. Ba điểm A, B, C trên hai phương truyền sóng sao cho OA vuông góc với OC và B là một điểm thuộc tia OA sao cho OB>OA. Biết OA = 7λ. Tại thời điểm người ta quan sát thấy trên đoạn AB có 5 đỉnh sóng (kể cả A và B) và lúc này góc ACB đạt giá trị lớn nhất. Số điểm dao động cùng pha với nguồn trên đoạn AC bằng

Xem đáp án

Phương pháp chuẩn hóa, áp dụng bất đẳng thức cosi 

Bấm máy tính CASIO 

Một sóng hình sin lan truyền ở mặt nước từ nguồn O với (ảnh 1)

Giữa A và B có 5 đình sóng với A, B cũng là đỉnh sóng ⇒ AB = 4λ 

Chuẩn hóa λ = 1. 

⇒ Từ biểu thức trên, ta thấy rằng góc ACB lớn nhất khi h=77  

+ Goi M là một điểm trên AC, để M cùng pha với nguồn thì: 2πdMλ=2kπdM=kλ 

+ Với khoảng giá trị của dM tính về phía C từ đường vuông góc của O lên AC: 5,47dM8,7  

Kết hợp với chứ năng Mode 7 ta tìm được k = 6,7,8 

+ Tương tự như vậy ta xét đoạn về phía A: 5,47dM7  

Ta cũng tìm được k = 6,7 

⇒ Trên AC có 5 vị trí dao động cùng pha với nguồn.  

Chọn B


Bắt đầu thi ngay