40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 16)

Câu 1:

Cho một con lắc đơn có dây treo dài l, quả nặng khối lượng m, kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc $α_{0}$ rồi thả nhẹ cho vật dao động. Bỏ qua mọi ma sát, chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Cơ năng của con lắc trong quá trình dao động là

$A . m g l (1 - \cos α_{0})$

$B . m g \cos α_{0}$

$C . m g l$

$D . m g (1 + \cos α_{0})$

Xem đáp án

Sử dụng công thức tính cơ năng của con lắc đơn: W=mgcosα₀

A,C,D- sai

B- đúng

Chọn B

Câu 2:

Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, lực phục hồi tác dụng lên vật

A. tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng và hướng ra xa vị trí cân bằng

B. tỉ lệ với độ biến dạng của lò xo

C. có giá trị không đổi

D. có độ lớn tỉ lệ với khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng và luôn hướng về vị trí cân bằng

Xem đáp án

Phân biệt lực hồi phục và lực đàn hồi

F_hp = k.x trong đó x là khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng luôn hướng về vị trí cân bằng.

F_đh= k.Δl trong đó Δl là độ biến dạng của lò xo: khoảng cách từ vật đến vị trí lò xo không biến dạng.

Chọn D

Câu 3:

Tần số của hệ dao động tự do

A. chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động và không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài

B. phụ thuộc vào cách kích thích dao động và đặc tính của hệ dao động

C. phụ thuộc vào điều kiện ban đầu và biên độ của dao động

D. chỉ phụ thuộc vào cách kích thích dao động và không phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động

Xem đáp án

Tần số của hệ dao động tự do chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động và không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài

Chọn A

Câu 4:

Một người xách một xô nước đi trên đường mỗi bước dài 50cm thì nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất. Vận tốc của người đi bộ là 2,5km/h chu kì dao động riêng của nước trong xô là

A. 0,72s

B. 0,35s

C. 0,45s

D. 0,52s

Xem đáp án

áp dụng công thức: s=v.t

Nước bị sóng sánh mạnh nhất khi:

T' = T => $T = \frac{l}{v} = \frac{0, 5}{25 / 36} = 0, 72 s$

Chọn A

Câu 5:

Hai dao động điều hoà cùng pha khi độ lệch pha giữa chúng là

$A . Δ φ = 2 n π$ (với $n \in ℤ$ )

$B . Δ φ = (2 n + 1) π$ (với $n \in ℤ$ )

C. $Δ φ = (2 n + 1) \frac{π}{2}$ (với $n \in ℤ$ )

D. $Δ φ = (2 n + 1) \frac{π}{4}$ (với $n \in ℤ$ )

Xem đáp án

+ phương trình dao động điều hòa: x = A.cos(ωt+φ)

Hai dao động điều hoà cùng pha khi độ lệch pha giữa chúng là $Δ φ = 2 n π$ (với $n \in ℤ$ ).

Chọn A

Câu 6:

Khi một sóng cơ học truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không thay đổi:

A. Vận tốc

B. Tần số

C. Bước sóng

D. Năng lượng

Xem đáp án

Sử dụng các công thức: v = c/n

v= λ.f

Sóng từ cùng một nguồn sóng phát ra thì tần số không thay đổi trong các môi trường khác nhau

Mỗi môi trường thì có vận tốc truyền sóng khác nhau dẫn đến bước sóng và năng lượn sóng cũng thay đổi theo

Chọn B

Câu 7:

Mối liên hệ giữa bước sóng $λ$ , vận tốc truyền sóng v, chu kì T và tần số f của một sóng là

$A . λ = \frac{v}{T} = v f$

$B . v = \frac{1}{f} = \frac{T}{λ}$

$C . λ = \frac{T}{v} = \frac{f}{v}$

$D . f = \frac{1}{T} = \frac{v}{λ}$

Xem đáp án

+ sử dụng công thức: f = $\frac{1}{T}$ và v = λ.f

f = $\frac{1}{T}$

v = λ.f ⇒ f = $\frac{v}{λ}$

⇒ f = $\frac{1}{T}$ = $\frac{v}{λ}$

Chọn D

Câu 8:

Điều kiện để có sóng dừng trên dây khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do là

$A . l = k λ$

$B . l = k \frac{λ}{2}$

$C . l = (2 k + 1) \frac{λ}{2}$

$D . l = (2 k + 1) \frac{λ}{4}$

Xem đáp án

Sử dụng điều kiện để có sóng dừng trên dây khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do

Chiều dài dây bằng số lẻ lần ¼ bước sóng: $l = (2 k + 1) \frac{λ}{4}$

Chọn D

Câu 9:

Lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm gọi là:

A. Cường độ âm

B. Độ to của âm

C. Mức cường độ âm

D. Năng lượng âm

Xem đáp án

Sử dụng định nghĩa cường độ âm, độ to của âm, mức cường độ âm.

Cường độ âm thanh là lượng năng lượng được sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm.

Độ to của âm là biên độ dao động của một vật nào đó. Độ to của âm được đo bằng đơn vị đêxiben (dB).

Mức cường độ âm là đại lượng dùng để so sanh độ to của một âm với độ to âm chuẩn

Chọn A

Câu 10:

Trong một mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r và mạch ngoài có điện trở R. Hệ thức nào sau đây nêu lên mối quan hệ giữa các đại lượng trên với cường độ dòng điện I chạy trong mạch?

$A . I = E + \frac{r}{R}$

$B . I = \frac{E}{R}$

$C . I = \frac{E}{R + r}$

$D . I = \frac{E}{r}$

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch: $I = \frac{E}{R + r}$

Cường độ dòng điện trong mạch: $I = \frac{E}{R + r}$

Chọn C

Câu 11:

Một vật dao động điều hòa với phương trình: $x = 5 \cos (πt - \frac{2π}{3})$ cm. Số dao động toàn phần mà vật thực hiện trong một phút là:

A. 65

B. 120

C. 45

D. 30

Xem đáp án

Công thức tính chu kìdao động của con lắc là: T = $\frac{2 π}{ω}$

Tần số dao động của con lắc là: T = $\frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{π} = 2 s$

⇒số dao động trong 1 phút là: $\frac{60}{T} = \frac{60}{2} = 30$

Chọn D

Câu 12:

Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng $i = 2 \sqrt{2} \cos 100 π t$ (A). Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

A. I=4A

B. I=2,83A

C. I=2A

D. I=1,41A

Xem đáp án

Cường độ dòng điện trong mạch có dạng $i = I \sqrt{2} \cos 100 π t$ (A)

Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng $i = I \sqrt{2} \cos 100 π t$ (A)

⇒ I = 2A

Chọn C

Câu 13:

Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Khái niệm cường độ điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng hoá học của dòng điện

B. Khái niệm cường độ điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện

C. Khái niệm cường độ điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng từ của dòng điện

D. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng phát quang của dòng điện

Xem đáp án

Khái niệm cường độ điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện.

Chọn B.

Câu 14:

Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung kháng của tụ điện

A. tăng lên 2 lần

B. tăng lên 4 lần

C. giảm đi 2 lần

D. giảm đi 4 lần

Xem đáp án

Sử dụng công thức tính dung kháng: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{2 π f C}$

$Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{2 π f C}$

f’=4f ⇒ Z’_c =1/4.Z_C

Chọn D

Câu 15:

Công thức tính tổng trở của đoạn mạch RLC mắc nối tiếp là

$A . Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} + Z_{C})}^{2}}$

$B . Z = \sqrt{R^{2} - {(Z_{L} + Z_{C})}^{2}}$

$C . Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

$D . Z = R + Z_{L} + Z_{C}$

Xem đáp án

Sử dụng các công thức tính tổng trở: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

Chọn C

Câu 16:

Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì hệ số công suất của mạch

A. không thay đổi

B. tăng

C. giảm

D. bằng 1

Xem đáp án

+ Công thức tính hệ số công suất cosφ = R/Z

+ Công thức tính tổng trở: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

Mạch có tính cảm kháng thì Z_L > Z_C

Hệ số công suất cosφ = R/Z

Khi tăng tần số thì |Z_L – Z_C| tăng ⇒Z tăng⇒hệ số công suất giảm

Chọn A

Câu 17:

Chon câu đúng. Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều hoạt động là

A. dựa trên tác dụng của từ trường lên dòng điện

B. dựa trên tác dụng của dòng điện lên nam châm

C. dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

D. cho nam châm chuyển động tịnh tiến với khung dây

Xem đáp án

Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều hoạt động là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Chọn C.

Câu 18:

Chọn đáp án đúng. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ là

A. từ trường quay với vận tốc góc ω thì khung dây quay theo với $ω_{0}$ < ω

B. từ trường quay với vận tốc góc ω thì khung dây quay theo với $ω_{0}$ > ω

C. dựa trên hiện tượng dòng điện Fu-Cô

D. từ trường quay với vận tốc góc ω thì khung dây quay theo với $ω_{0}$ =ω

Xem đáp án

Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ là từ trường quay với vận tốc góc ω thì khung dây quay theo với ω₀ < ω

Chọn A

Câu 19:

Trong mạch dao động LC lí tưởng cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian sớm pha hơn điện tích q trên một bản tụ điện một góc

A. 0 rad

$B . π r a d$

$C . 2 π r a d$

$D . \frac{π}{2} r a d$

Xem đáp án

+ phương trình điện tích tích được trên tụ: q = Q₀.cos(ωt+φ)

i = q’= ωQ₀.sin(ωt+φ) = I₀. cos(ωt + φ +π/2)

Chọn D

Câu 20:

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 của mạch là

$A . T = π \sqrt{L C} .$

$B . T = \sqrt{2 π L C} .$

$C . T = \sqrt{π L C}$

$D . T = 2 π \sqrt{L C} .$

Xem đáp án

Công thức tính tần số góc: $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}}$

Chu kì: $T = \frac{2 π}{ω}$

$T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{\frac{1}{\sqrt{L C}}} = 2 π \sqrt{L C}$

Chọn D

Câu 21:

Trong việc nào sau đây, người ta dùng sóng điện từ để truyền tải thông tin?

A. Xem truyền hình cáp

B. Điều khiển tivi từ xa

C. Nói chuyện bằng điện thoại để bàn

D. Xem băng video

Xem đáp án

Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian như sóng.

Điều khiển tivi từ xa hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện và sự bức xạ sóng điện từ (tia hồng ngoại).

Chọn B

Câu 22:

Dùng một thước chia độ đến milimét để đo khoảng cách l giữa hai điểm A, B và có kết quả đo là 600 mm. Lấy sai số dụng cụ là một độ chia nhỏ nhất. Cách ghi nào sau đây không đúng với số chữ số có nghĩa của phép đo?

$A . l = (6, 00 \pm 0, 01) d m$

$B . l = (0, 6 \pm 0, 001) m$

$C . l = (60, 0 \pm 0, 1) c m$

$D . l = (600 \pm 1) m m$

Xem đáp án

Chọn B

Câu 23:

Công thức nào sau đây tính cảm ứng từ tại tâm của vòng dây tròn có bán kính R mang dòng điện I ?

$A . B = {2.10}^{- 7} \frac{I}{R} .$

$B . B = 2 π {.10}^{- 7} . \frac{I}{R}$

$C . B = 2 π {.10}^{- 7} . IR$

$D . B = 4 π {.10}^{- 7} . \frac{I}{R}$

Xem đáp án

Sử dụng các công thức tính độ lớn của cảm ứng từ gây ra bởi dây dẫn có hình dạng đặc biệt

-1 điểm nằm cách dây dẫn thẳng dài 1 đoạn R là: $B = {2.10}^{- 7} \frac{I}{R}$

-1 điểm nằm tại tâm vòng dây bán kính R là: $B = 2 π {.10}^{- 7} \frac{I}{R}$

-trong lòng ống dây có chiều lài l, gồm N vòng dây là: $B = 2 π {.10}^{- 7} \frac{N I}{l}$

A- sai

B- độ lớn của cảm ứng từ gây ra tại 1 điểm nằm tại tâm vòng dây bán kính R

C- độ lớn của cảm ứng từ gây ra tại 1 điểm nằm cách dây dẫn thẳng dài 1 đoạn R

D- sai

Chọn B

Câu 24:

Biểu thức tính công của lực điện di chuyển điện tích q trong điện trường đều E một đoạn d dọc chiều đường sức là

$A . A = E q d$

$B . A = \frac{E q}{d}$

$C . A = E d$

$D . A = \frac{E}{d}$

Xem đáp án

Công thức tính công của lực điện: $A = E q d$

B,C,D-sai

A-đúng

Chọn A

Câu 25:

Mắt viễn nhìn rõ được vật đặt cách mắt gần nhất 40 (cm). Để nhìn rõ vật đặt cách mắt gần nhất 25(cm) cần đeo kính (kính đeo sát mắt) có độ tụ là:

$A . D = - 2, 5$ (đp)

$B . D = 5, 0$ (đp)

$C . D = - 5, 0$ (đp)

$D . D = 1, 5$ (đp)

Xem đáp án

Sử dụng công thức thấu kính: $\frac{1}{d} + \frac{1}{d'} = \frac{1}{f}$

Để nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 25cm thì người này cần đeo thấu kính hội tụ để nó tạo ra ảnh ảo tại điểm cực cận cách mắt 40cm.

Tức là :

d=25cm, d′=−40cm

Áp dụng công thức thấu kính: $\frac{1}{d} + \frac{1}{d'} = \frac{1}{f}$

⇒ $f = \frac{d . d'}{d + d'} = \frac{25. (- 40)}{25 + (- 40)} = \frac{200}{3} c m = \frac{2}{3} m$

⇒ $D = \frac{1}{f} = 1, 5 d p$

Chọn D

Câu 26:

Một vật dao động điều hòa với phương trình: $x = 20 \cos (10 π t + \frac{π}{2})$ cm. Thời điểm đầu tiên vật đi qua vị trí có li độ x = 5 cm theo chiều âm là

A. 0,190 s

B. 0,194 s

C. 0,192 s

D. 0,198 s

Xem đáp án

+ Sử dụng phương trình dao động điều hòa: $x = A c os (ω t + φ)$

+ Sử dụng phương trình vận tốc của con lắc lò xo: $v = - ω A sin (ω t + φ)$

+ sử dụng đường tròn lượng giác

vật dao động điều hòa với phương trình: $x = 20 \cos (10 π t + \frac{π}{2})$ cm

khi t=0 thì $x = 20 \cos (\frac{π}{2})$ = 0

$v = - ω A sin (\frac{π}{2}) = - ω A < 0$

Sinα= $\frac{5}{20} = \frac{1}{4}$ ⇒α = 0,2527rad

⇒Δφ=2π-α

Δt = $\frac{Δ φ}{ω} = \frac{2 π - α}{10 π} = 0, 192 s$

Chọn C

Câu 27:

Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 80cm. Hai sóng có tần số gần nhau liên tiếp cùng tạo ra sóng dừng trên dây là $f_{1} = 70$ Hz và $f_{2} = 84$ Hz. Tìm tốc độ truyền sóng trên dây. Biết tốc độ truyền sóng trên dây không đổi

A. 11,2m/s

B. 22,4m/s

C. 26,9m/s

D. 18,7m/s

Xem đáp án

Sử dụng điều kiện sóng dừng hai đầu cố định: $l = \frac{k λ}{2}$

Điều kiện sóng dừng hai đầu cố định: $l = \frac{k λ}{2} = \frac{k v}{2 f} \Rightarrow k v = 2 l f = 2.0, 8. f = 1, 6 f$

Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo sóng dừng trên dây thì số bó sóng hơn kém nhau là 1 nên ta có

$\begin{array}{l} k_{1} v = 1, 6 f_{1}, k_{2} v = 1, 6 f_{2} \\ \Rightarrow v = 1, 6 (f_{1} - f_{2}) = 22, 4 \end{array}$

Chọn B

Câu 28:

Hai nguồn kết hợp $S_{1}$ và $S_{2}$ giống nhau, $S_{1} S_{2} = 8 c m$ , Hz. Vận tốc truyền sóng 20cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn $S_{1} S_{2}$ là

A. 8

B. 6

C. 7

D. 9

Xem đáp án

+ Công thức tính bước sóng: $λ = \frac{v}{f}$

+ Công thức xác định số điểm dao động với biên độ cực đại là: $- \frac{A B}{λ} < k < \frac{A B}{λ}$

Bước sóng: $λ = \frac{v}{f} = \frac{20}{10} = 2 c m$

Số điểm dao động với biên độ cực đại là:

$\begin{array}{l} - \frac{S_{1} S_{2}}{λ} < k < \frac{S_{1} S_{2}}{λ} \\ \Rightarrow - \frac{8}{2} < k < \frac{8}{2} \end{array}$

$\Rightarrow - 4 \leq k \leq 4$

$\Rightarrow k = 0, \pm 1, \pm 2, \pm 3$

$\Rightarrow$ có 7 giá trị thỏa mãn

Chọn C

Câu 29:

Một máy biến thế có tỉ số vòng $\frac{n_{1}}{n_{2}} = 5$ , hiệu suất 100% nhận một công suất 10 kW ở cuộn sơ cấp và hiệu thế ở hai đầu sơ cấp là 1 kV, cho hệ số công suất bằng 1 thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp là

A. 5A

B. 40A

C. 50A

D. 60A

Xem đáp án

+ Sử dụng công thức của máy biến thế: $\frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$

Cường độ dòng điệnở cuộn sơ cấp là: $I_{1} = \frac{P}{U} = 10 A$

$\frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} \Rightarrow$ I₂ = 50A

Chọn C

Câu 30:

Một khung dây quay đều trong từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với trục quay của khung với tốc độ 1800 vòng/ phút. Tại thời điểm t=0, véctơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ một góc $30^{o} .$ Từ thông cực đại gởi qua khung dây là 0,01 Wb. Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là

$A . e = 0, 6 π c o s (60 π t - \frac{π}{6}) V .$

$B . e = 0, 6 π c o s (60 π t - \frac{π}{3}) V .$

$C . e = 0, 6 π c o s (60 π t + \frac{π}{6}) V .$

$D . e = 0, 6 π c o s (60 π t + \frac{π}{3}) V .$

Xem đáp án

Biểu thức suất điện động: $e = E_{0} c os(ω t+ φ)$

ω = 1800.2π/60 = 60π(rad/s)

E₀= ω.φ₀ = 60π(V)

$e_{1} = 0, 6 π c os(60 π t+ \frac{π}{6} - \frac{π}{2})= 0, 6 π c os(60 π t- \frac{π}{3}) e_{2} = 0, 6 π c os(60 π t- \frac{π}{6} - \frac{π}{2})= 0, 6 π c os(60 π t- \frac{2 π}{3})$

Chọn B

Câu 31:

Cho mạch điện AB không phân nhánh gồm ba phần tử mắc theo đúng thứ tự. Điện trở $R = 50 Ω$ và tụ điện $C = \frac{200}{π} µ F$ , cuộn cảm thuần $L = \frac{1}{π} H$ . Điểm M nằm giữa R và C, điểm N nằm giữa C và L. Đặt điện áp xoay chiều $u = 500 c o s (100 π t + \frac{π}{4}) V$ lên hai đầu đoạn mạch AB. Biểu thức điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AN là

$A . u_{A N} = 500. c o s (100 π t + \frac{π}{4}) V .$

$B . u_{A N} = 500. c o s (100 π t - \frac{π}{4}) V .$

$C . u_{A N} = 250 \sqrt{2} . c o s (100 π t + \frac{π}{4}) V .$

$D . u_{A N} = 250 \sqrt{2} c o s (100 π t - \frac{π}{4}) V .$

Xem đáp án

+ sử dụng công thức tính tổng trở: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

+ công thức của định luật Ôm: I=U/Z

+ biện luận bằng phương pháp loại trừ theo đáp án

R=50Ω, Z_L=100 Ω, Z_C=50 Ω

=> Công thức tính tổng trở: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = 50 \sqrt{2}$ Ω

=> $I_{0} = \frac{U_{0}}{Z} = \frac{500}{50 \sqrt{2}} = 5 \sqrt{2} A$

=> U_0AN= I₀.Z_AN = I₀. $\sqrt{R^{2} + {Z_{C}}^{2}}$ = $5 \sqrt{2}$ . $50 \sqrt{2}$ =500V

φ_AN< 0

Chọn B

Câu 32:

Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hòa trên một trục cố định nằm ngang với phương trình $x = A \cos (ω t) c m$ . Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy π²= 10. Lò xo của con lắc có độ cứng bằng

A. 25N/m

B. 100N/m

C. 200N/m

D. 50N/m

Xem đáp án

+ Sử dụng công thức tính từ thông cực đại: $ϕ_{0} = N B S$

+ Biểu thức từ thông qua khung dây: $ϕ = ϕ_{0} c os(ω t+ φ)$

+ Cứ sau khoảng thời gian T/4 thì động năng lại bằng thế năng

=> T/4 = 0,05 => T = 0,2s => ω = 10π rad/s.

+ Mà w= $\sqrt{\frac{k}{m}}$ , thay m = 50g = 0,05kg và ω = 10π rad/s vào => k = 50 N/m.

Chọn D

Câu 33:

Một con lắc lò xo nằm ngang, vật nhỏ có khối lượng m, dao động điều hòa với biên độ A. Khi vật đang ở vị trí $x = \frac{A}{2}$ , người ta thả nhẹ nhàng lên m một vật có cùng khối lượng và hai vật dính chặt vào nhau. Biên độ dao động mới của con lắc?

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

$B . \frac{A \sqrt{7}}{2}$

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

$D . \frac{A \sqrt{5}}{2}$

Xem đáp án

Khi thả vật m lên thì vận tốc hai vật khi đó là: $v = \frac{v_{\max} \sqrt{3}}{2} = \frac{A ω \sqrt{3}}{2}$

Tốc độ góc mới là:

$\begin{array}{l} ω = ω_{0} \sqrt{\frac{m}{2 m}} = \frac{ω_{0}}{\sqrt{2}} \\ \Rightarrow A' = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = A \frac{\sqrt{7}}{2} \end{array}$

Chọn B

Câu 34:

Hai vật dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là $x_{1} = A_{1} \cos (ω t + φ_{1})$ và $x_{2} = A_{2} \cos (ω t + φ_{2})$ . Gọi $x_{(+)} = x_{1} + x_{2}$ và $x_{(-)} = x_{1} - x_{2}$ . Biết rằng biên độ dao động của x₍₊₎ gấp 3 lần biên độ dao động của x₍₋₎. Độ lệch pha cực đại giữa $x_{1}$ và $x_{2}$ gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. $50^{°}$

$B . 40^{°}$

$C . 30^{°}$

$D . 60^{°}$

Xem đáp án

Sử dụng phương pháp tổng hợp dao động điều hòa

x₊ = x₁+ x₂ = A₁cos(ωt+φ₁) + A₂cos(ωt+φ₂)

x_- = x₁- x₂ = A₁cos(ωt+φ₁) - A₂cos(ωt+φ₂) = A₁cos(ωt+φ₁) - A₂cos(ωt+φ₂+π)

Vì A₊ = 3A_- nên cosΔφ = 0,4 $\frac{A_{1}^{2} + A_{2}^{2}}{A_{1} A_{2}}$

Áp dụng BĐT cô si cho 2 số không âm:

$A_{1}^{2} + A_{2}^{2} \geq 2 \sqrt{A_{_{1}}^{2} A_{2}^{2}} = 2 A_{1} A_{2} \Rightarrow cos(φ_{1} - φ_{2}) \geq 0, 8 \Rightarrow Δ φ 36, 90$

Vậy độ lệch pha của hai dao động là π/6

Chọn C

Câu 35:

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết $L = \frac{1}{π} H$ , $C = \frac{{2.10}^{- 4}}{π}$ F, $u_{A B} = 200 \cos 100 π t$ V. Điện trở phải có giá trị bằng bao nhiêu để công suất toả nhiệt trên là lớn nhất? Tính công suất đó

A. 50 W; 200W

B. 100 W; 200W

C. 50 W; 100W

D. 100 W; 100W

Xem đáp án

Sử dụng công thức tính công suất P = I².R = $\frac{U^{2} R}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{c})}^{2}} = \frac{U^{2}}{R + \frac{{(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}{R}}$

Áp dụng bất đẳng thức cô si để biện luận giá trị lớn nhất, nhỏ nhất.

Công suất nhiệt trên R:

U = $100 \sqrt{2}$ V

Z_L= ωL = 100π.1/π = 100Ω

Z_C = $\frac{1}{ω C} = \frac{1}{100 π . \frac{{2.10}^{- 4}}{π}}$ = 50Ω

P = I².R = $\frac{U^{2} R}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{c})}^{2}} = \frac{U^{2}}{R + \frac{{(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}{R}}$

Vì U = const nên để P = P_max thì [ $R + \frac{{(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}{R}$ ]min

Áp dụng BĐT cô si cho 2 số dương R và $\frac{{(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}{R}$ ta có:

R+ $\frac{{(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}{R} \geq 2 \sqrt{R . \frac{{(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}{R}} = 2 | Z_{L} - Z_{c} |$

Vậy [ $R + \frac{{(Z_{L} - Z_{c})}^{2}}{R}$ ]min = $2 | Z_{L} - Z_{c} |$

Dấu bằng xảy ra khi: R = $| Z_{L} - Z_{c} |$ =50Ω

Khi đó: P_max = $\frac{U^{2}}{2 R} = \frac{{(100 \sqrt{2})}^{2}}{2.50} = 200 W$

Chọn A

Câu 36:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 150V vào đoạn mạch AMB gồm đoạn AM chỉ chứa điện trở R, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Biết sau khi thay đổi độ tự cảm L thì điện áp hiệu dụng hai đầu mạch MB tăng $2 \sqrt{2}$ lần và dòng điện trong mạch trước và sau khi thay đổi lệch pha nhau một góc $\frac{π}{2}$ . Tìm điện áp hiệu dụng hai đầu mạch AM khi L chưa thay đổi ?

A. 100V

$B . 100 \sqrt{2} V$

$C . 100 \sqrt{3} V$

D. 120V

Xem đáp án

Sử dụng phương pháp vec tơ quay

$\begin{array}{l} φ_{1} + φ_{2} = \frac{π}{2} \Rightarrow \tan φ_{1} . \tan φ_{2} = 1 \\ \frac{U_{R}}{U_{1}} . \frac{U_{R}}{U_{2}} = 1 \Rightarrow \frac{U_{R} . U_{1}}{U_{1}^{2} .2 \sqrt{2}} = 1 \Rightarrow U_{1} = \frac{U_{R}}{2 \sqrt{2}} \end{array}$

Mà $U^{2} = U_{R}^{2} + U_{1}^{2} \Rightarrow U_{R} = \frac{2 \sqrt{2}}{3} U = 100 \sqrt{2} V$

Chọn B

Câu 37:

Một sóng cơ học lan truyền trên mặt nước, phương trình sóng tại nguồn O có dạng $u_{O} = 6 \cos (10 π t + \frac{π}{2})$ cm, tính bằng s. Tại thời điểm t=0 sóng bắt đầu truyền từ O, sau 4 s sóng lan truyền đến điểm M cách nguồn 160 cm. Bỏ qua sự giảm biên độ. Li độ dao động của phần tử tại điểm N cách nguồn O là 120 cm ở thời điểm t = 2 s là

A. 0 cm

B. 3 cm

C. 6 cm

D. -6 cm

Xem đáp án

Sử dụng phương trình sóng tại 1 điểm cách nguồn x(cm): $x_{N} = A c o s (ω t + \frac{π}{2} - 2 π \frac{x}{λ}) c m$

Vận tốc truyền sóng: v = 1,6/4 = 0,4m/s ⇒ $\frac{v}{f} = \frac{0, 4}{5} = 0, 08 m = 8 c m$

⇒ phương trình sóng tại N cách O khoảng x = 120cm là:

$x_{N} = 6 c o s (10 π t + \frac{π}{2} - 2 π \frac{120}{8}) c m = 6 \cos (10 π t - \frac{59 π}{2})$

Tại t=2s ⇒ x_N =0

Chọn A

Câu 38:

Người ta truyền tải điện xoay chiều một pha từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng dây có tổng chiều dài 20 km. Dây dẫn làm bằng kim loại có điện trở suất 2,5.10^-8 Ωm, tiết diện 0,4 cm², hệ số công suất của mạch điện là 1. Điện áp hiệu dụng 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. 97,41%.

D. 96,88%.

Xem đáp án

+ Sử dụng công thức tính điện trở của dây dẫn thẳng dài $R = ρ \frac{l}{S}$

+ Công thức tính hiệu suất: $H = \frac{P - Δ P}{P}$

$\begin{array}{l} R = ρ \frac{l}{S} = 2, {5.10}^{- 8} . \frac{2.10000}{0, {4.10}^{- 4}} = 12, 5 Ω \\ Δ P = \frac{P^{2} R}{U^{2} {cos}^{2} φ} \Rightarrow H = \frac{P - Δ P}{P} = 1 - \frac{P R}{U^{2} {cos}^{2} φ} = 1 - \frac{{500.10}^{3} .12, 5}{10000^{2} .1} = 93, 75 % \end{array}$

Chọn A

Câu 39:

Một phòng hát karaoke có diện tích 20m², cao 4m (với điều kiện hai lần chiều rộng BC và AB chiều dài AB chênh nhau không quá 2m để phòng cân đối) với dàn âm gồm 4 loa như nhau có công suất lớn, hai cái đặt ở góc A,B của phòng, hai cái treo trên góc trần A',B'. Đồng thời còn có một màn hình lớn full HD được gắn trên tường ABB'A' để người hát ngồi tại trung điểm M của CD có được cảm giác sống động nhất. Bỏ qua kích thước của người và loa, coi rằng loa phát âm đẳng hướng và tường hấp thụ âm tốt. Biết ngưỡng đau của tai người là 130dB và mức cường độ âm chuẩn là $10^{- 12}$ W/m². Hỏi có thể thiết kế phòng để người hát chịu được loa có công suất lớn nhất là bao nhiêu?

A. 842 W

B. 535 W

C. 723 W

D. 796 W

Xem đáp án

Sử dụng công thức tính mức cường độ âm: L = log( $\frac{I}{I_{0}}$ )

Ta có : 2BC − AB≤2m

Mặt khác : BC.AB = 20m (1)

Công suất lớn nhất khi BCmax ⇒2BC − AB = 2m (2)

Từ (1) và (2) suy ra :BC≈3,7m; AB≈5,4m

Dễ dàng tính được : AM = 4,58m và A’M = 6,08m

Tại người nghe được âm có mức cường độ âm lớn nhất là 13(B) = 130(dB)

⇒ 13 = log $(\frac{2 P}{4 π A M^{2} . I_{0}} + \frac{2 P}{4 π A' M^{2} . I_{0}})$ ⇒P= 840,9W

Chọn A

Câu 40:

Tại hai điểm A và B trên mặt nước cách nhau 8 cm có hai nguồn kết hợp dao động với phương trình $u_{1} = u_{2} = a \cos 40 π t$ (cm) tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s. Xét đoạn thẳng CD = 4cm trên mặt nước có chung đường trung trực với AB. Khoảng cách lớn nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ có 3 điểm dao dộng với biên độ cực đại xấp xỉ là

A. 3,3 cm

B. 6 cm

C. 8,9 cm

D. 9,7 cm

Xem đáp án

+ vẽ hình

+ áp dụng định lý pytago: a²+b²=c² cho 2 tam giác vuông AHD và BHD

Ta có: $λ = \frac{v}{f} = \frac{30}{20} = 1, 5 c m$

+ Trên CD có 3 điểm dao động cực đại khi C và D nằm trên hai cực đại bậc 1 đối xứng qua cực đại đường trung trực của AB. Do đó khoảng cách ngắn nhất cần tìm là đoạn HD

+ Xét điểm D ta có $d_{2} - d_{1} = 1, 5 c m$ . Vì AB = 8cm, CD = 4cm, do tính đối xứng nên AH = 2cm, BH = 6cm + Theo hai tam giác vuông AHD và BHD ta có

${d_{1}}^{2} = A H^{2} + H D^{2} = 2^{2} + H D^{2} {d_{2}}^{2} = B H^{2} + H D^{2} = 6^{2} + H D^{2} {d_{2}}^{2} - {d_{1}}^{2} = 32$

suy ra d₁+ d₂ = 21,33cm (4)

+ Giải hệ (1,2,3,4) ta được HD = 9,7cm.

Chọn D

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đề thi THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (30 đề)

Đề thi THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 16)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan