Chủ nhật, 22/12/2024
IMG-LOGO

Đề thi THPT Quốc gia môn Vật Lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 24)

  • 17396 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Cho một sóng ngang có phương trình sóng là u=5cos10πtπx2(mm) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Chọn mốc thời gian lúc nguồn O bắt đầu dao động. Vị trí của phần tử sóng tại M cách gốc  toạ độ O một khoảng 1m ở thời điểm t = 2s bằng bao nhiêu ?

Xem đáp án

Phương trình sóng tại điểm M cách nguồn 1 đoạn d là: uM=Acosωt+φ2πdλ 

Thay t vào phương trình của u

Phương trình sóng: u=5cos10πtπx2(mm)  

ω=10ππx2=2πxλf=ω2π=5 Hzλ=4 cmv=λ.f=20( cm/s)

Điểm M cách O 1m nên thời gian sóng truyền từ O đến M là: t=sv=10,2=5s  

⇒ Tại thời điểm t=2s sóng chưa truyền tới M nên uM=0  

Chọn D


Câu 2:

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 của từ trường. Suất điện động  cảm ứng cực đại trong khung và từ thông cực đại qua diện tích của khung lần lượt là E0 và Φ0. Tốc độ góc  quay của khung được tính theo công thức nào sau đây?

Xem đáp án

Biểu thức của từ thông và suất điện động cảm ứng: Φ=NBScos(ωt+φ)=Φ0cos(ωt+φ)ec=Φ'=ωΦ0cosωt+φπ2 

Ta có: Φ=NBScos(ωt+φ)=Φ0cos(ωt+φ)ec=Φ'=ωΦ0cosωt+φπ2Φ=Φ0cos(ωt+φ)ec=E0cosωt+φπ2E0=ωΦ0ω=E0Φ0 

Chọn A


Câu 3:

Một cuộn dây có điện trở thuần R, hệ số tự cảm L mắc vào hiệu điện thế xoay chiều u=U2cosωt(V). Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây được xác định bằng biểu thức nào?

Xem đáp án

Biểu thức định luật Ôm: I=UZ 

Công thức tính tổng trở: Z=R2+ZLZC2  

Tổng trở của đoạn mạch: Z=R2+ZL2=R2+ω2L2  

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây: I=UZ=UR2+ω2L2 

Chọn C


Câu 4:

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có biên độ A1,A2. Biên độ A của dao  động tổng hợp của hai dao động trên thỏa mãn điều kiện nào?

Xem đáp án

Biên độ của dao động tổng hợp: A2=A12+A22+2A1A2cos(Δφ)  

Hai dao động cùng pha. A=A1+A2 

Hai dao động ngược pha. A=A1A2 

Ta có: A2=A12+A22+2A1A2cosΔφAmax=A1+A2Amin=A1A2 

⇒ Biên độ dao động tổng hợp của 2 dao động thỏa mãn: A1A2AA1+A2  

Chọn C


Câu 5:

Đặt vào hai bản tụ điện có điện dung C=104πF một điện áp xoay chiều u=120cos100πtπ6(V). Biểu thức cường độ dòng điện qua tụ điện là

Xem đáp án

Đoạn mạch chỉ có tụ điện: i=I0cos(ωt+φ)uC=I0ZCcosωt+φπ2ZC=1ωC   

+ Tổng trở: ZC=1ωC=1100π104π=100Ω 

+ Cường độ dòng điện cực đại: I0=U0Z=120100=1,2A 

+ i sớm pha hơn uc góc π2φi=φuc+π2=π6+π2=π3  

⇒Phương trình cường độ dòng điện là: i=1,2cos100πt+π3(A).

Chọn A. 


Câu 6:

Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (chiều dài dây treo không  đổi) thì chu kì dao động điều hoà của nó sẽ

Xem đáp án

Công thức tính chu kì của con lắc đơn: T=2πlg  

Công thức tính gia tốc trọng trường. g=GM(R+h)2  

Ta có: T=2πlg

Gia tốc trọng trường: gh=GM(R+h)2  

 Khi đưa con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (chiều dài dây treo không đổi) ⇒ h tăng  ⇒ gh giảm  ⇒ chu kỳ con lắc tăng. 

Chọn D


Câu 7:

Thứ tự giảm dần của tần số các sóng điện từ

Xem đáp án

Công thức liên hệ giữa tần số và bước sóng: f=cλf1λ 

Bước sóng theo thứ tự tăng dần: Tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại 

Bảng thang sóng điện từ:  

Thứ tự giảm dần của tần số các sóng điện từ A (ảnh 1)

f=cλf1λ 

Tần số các sóng điện từ theo thứ tự giảm dần là: Tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại.

Chọn A.


Câu 8:

Quang phổ liên tục phát ra bởi hai vật khác nhau thì

Xem đáp án

Đặc điểm của quang phổ liên tục: 

+ Không phụ thuộc vào cấu tạo vật chất 

+ Phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng. 

Quang phổ liên tục phát ra bởi hai vật khác nhau giống nhau nếu chúng có cùng nhiệt độ.

Chọn D


Câu 9:

Một sóng điện từ lan truyền trong chân không. Tại một điểm, khi thành phần điện  trường biến thiên điều hòa theo phương trình E=E0cos2πft thì thành phần từ trường biến thiên điều hòa  theo phương trình

Xem đáp án

Đặc điểm của sóng điện từ 

+ Sóng điện từ là sóng ngang 

+ Trong quá trình truyền sóng B và E luôn có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương  truyền sóng nhưng biến thiên cùng pha. 

Do B và E biến thiên cùng pha nên: E=E0cos2πftB=B0cos2πft  

Chọn C


Câu 10:

Trong một máy biến áp lý tưởng có số vòng dây cuộn sơ cấp, thứ cấp là N1,N2. Gọi  U1,U2 tương ứng là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp, thứ cấp. Biểu thức nào dưới đây đúng? 

Xem đáp án

Công thức của máy biến áp lí tưởng U1U2=N1N2 

1 1 U N 

2 2 

Gọi vòng dây cuộn sơ cấp, thứ cấp là N1,N2. Gọi  U1,U2 tương ứng là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn  sơ cấp, thứ cấp.  

Biểu thức liên hệ giữa các đại lượng trên là: U1U2=N1N2.

Chọn C. 


Câu 11:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k đang dao động  điều hòa. Tần số dao động của vật được tính theo công thức nào sau đây?

Xem đáp án

Tần số góc, tần số, chu kì dao động của con lắc lò  xo: ω=km;f=12πkm;T=12πmk  

Tần số dao động của vật được tính bằng công thức: f=12πkm.  

Chọn B


Câu 12:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng khoảng vân i được tính bằng công thức  nào?

Xem đáp án

Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp: i=λDa 

Công thức tính khoảng vân i=λDa

Chọn A


Câu 13:

Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại điểm M có độ lớn  tăng lên khi điểm M dịch chuyển

Xem đáp án

Cảm ứng từ của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài: B=2π107Ir 

Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại M:BM=2π107Ir  

BM1r tăng khi r giảm ⇒ M dịch chuyển vuông góc với dây là lại gần dây. 

Chọn C


Câu 14:

Ở mặt nước có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, tạo ra hai sóng  kết hợp có bước sóng λ. Tại những điểm có cực đại giao thoa thì hiệu khoảng cách từ điểm đó tới hai  nguồn bằng

Xem đáp án

Trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: 

+ Điều kiện có cực đại giao thoa: d2d1=kλ;kZ  

+ Điều kiện có cực tiểu giao thoa: d2d1=k+12λ;kZ 

Những điểm có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha thỏa mãn:

d2d1=kλ v?i k=0;±1;±2;

Chọn A


Câu 15:

Phát biểu nào sau đây là không đúng? Tia X và tia tử ngoại đều

Xem đáp án

Tia tử ngoại và tia X đều sóng điện từ, có tác dụng lên kính ảnh, kích thích 1 số chất phát quang.

Tia tử ngoại và tia X đều là sóng điện từ nên không bị lệch khi đi qua 1 điện trường mạnh 

Chọn C


Câu 16:

Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa trên

Xem đáp án

Máy phát điện là các thiết bị dùng để biến đổi cơ năng thành điện năng.

Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay  chiều. 

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

Chọn C


Câu 17:

Một chất điểm dao động điều hoà theo phương trình x=10cos(15t+π) (x tính bằng  cm, t tính bằng s). Tần số góc dao động của chất điểm là

Xem đáp án

Phương trình dao động điều hòa của chất điểm x=Acos(ωt+φ)  

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

Phương trình dao động: x=10cos(15t+π)  

⇒ Tần số góc dao động của chất điểm ω=15rad/s  

Chọn B


Câu 18:

Đặt điện áp u=U0cos(ωt+φ) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có L thay đổi. Khi công suất của mạch cực đại thì L được xác định bằng biểu thức nào ?

Xem đáp án

Điều kiện có cộng hưởng điện: ZL=ZC 

Công thức tính công suất: P=U2RZ2  

Công suất của mạch được xác định bởi công thức: P=U2RZ2=U2RR2+ZLZC2  

Mạch có L thay đổi để PmaxR2+ZLZC2min  

Khi mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng khi đó công suất của mạch đạt giá trị cực đại

ZL=ZCωL=1ωCL=1ω2C

Chọn D


Câu 19:

Một con lắc lò xo nằm ngang có tần số góc dao động riêng ω0=10rad/s. Tác dụng  vào vật nặng theo phương của trục lò xo một ngoại lực biến thiên theo biểu thức Fn=F0cos20t(N) Sau một thời gian vật dao động điều hòa với biên độ 5cm. Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động bằng  bao nhiêu?

Xem đáp án

Tốc độ cực đại: vmax=ωA 

Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức

Ngoại lực tác dụng: Fn=F0cos20t(N)  

⇒Tần số góc của dao động cưỡng bức: ω=ωcb=20rad/s  

Biên độ dao động: A=5cm

⇒ Tốc độ cực đại: vmax=ωA=20.5=100 cm/s

Chọn B. 


Câu 20:

Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một  bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

Xem đáp án

Biểu thức của q và i: q=QOcos(ωt+φ)i=q'=IOcosωt+φ+π2 

Ta có: q=QOcos(ωt+φ)i=q'=IOcosωt+φ+π2  

i, q biến thiên điều hòa theo thời gian với cùng tần số, lệch pha nhau 1 góc π2   

Chọn B


Câu 21:

Công thoát êlectron của một kim loại là A = 4eV. Giới hạn quang điện của kim loại này  bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Công thức liên hệ giữa công thoát và giới hạn quang điện: λ0=hcA0 

Giới hạn quang điện của kim loại này bằng: λ0=hcA0=6,6251034310841,61019=3,1.107 m=0,71μm

Chọn A. 


Câu 22:

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

Xem đáp án

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 B


Câu 23:

Hai âm có cùng độ cao thì chúng có cùng

Xem đáp án

Các đặc trưng sinh lí của âm bao gồm độ cao, độ to, âm sắc gắn liền với 3 đặc trưng vật lí là tần số, mức  cường độ âm và đồ thị dao động âm. 

Độ cao là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm, âm càng cao khi tần số càng lớn.

⇒ Hai âm có cùng độ cao thì chúng sẽ có cùng tần số âm. 

Chọn B


Câu 24:

Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động Ε và điện trở trong r mắc với  RN. Gọi UN là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn. Hiệu suất của nguồn điện không được tính bằng công  thức nào sau đây?

Xem đáp án

Công thức tính hiệu suất của nguồn điện : H=UNE.100%H=AichAnguon .100%H=RNRN+r.100%   

Trong đó E, r là suất điện động và điện trở trong của nguồn; RN là điện trở của mạch ngoài; UN là hiệu điện  thế giữa 2 cực của nguồn. 

Ta có: H=Aich Anguon .100%=RNRN+r100%=UNE.100% 

 Hiệu suất của nguồn không được tính bởi công thức: H=rRN+r(100%).  

Chọn D


Câu 25:

Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản và một máy thu thanh  đơn giản đều có bộ phận nào sau đây?

Xem đáp án

+ Các bộ phận của máy phát thanh: Micro, mạch phát sóng điện từ cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch  đại, ăng ten phát. 

+ Các bộ phận của máy thu thanh gồm.ăng ten thu, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần , mạch tách  sóng, mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần, mạch tách sóng và loa. 

Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản và một máy thu thanh đơn giản đều có bộ phận  ăng ten. 

Chọn B. 


Câu 26:

Chiếu từ nước ra không khí một tia sáng gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục,  vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi sát với mặt phân cách giữa hai môi trường. Không kể tia đơn sắc màu lục,  các tia ló ra ngoài không khí có các màu nào?

Xem đáp án

Biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng: n1sini=n2sinr 

Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: n1>n2sinigh=n2n1   

Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đơn sắc: nd<nt  

Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bởi công thức: sinigh=1n 

Do nd<ntsinighdo>sinightimighdo>ightim  

Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước i=ighuc  

⇒ Chỉ có tia đỏ và vàng có góc giới hạn lớn hơn tia mà lục và ló ra khỏi nước, 

Chọn A


Câu 27:

Trong đời sống hàng ngày dòng điện xoay chiều ba pha được sử dụng với thiết bị điện  nào?

Xem đáp án

+ Dòng điện xoay chiều ba pha được dùng với các thiết bị có công suất lớn: Máy sát gạo…

+ Dòng điện 1 pha sử dụng trong sinh hoạt gia đình, công suất thiết bị nhỏ, các thiết bị không bị hao phí về điện năng nhiều. Ví dụ: ti vi, tủ lạnh, máy giặt. 

Thiết bị dùng dòng điện xoay chiều 3 pha là máy sát gạo . 

Chọn C


Câu 28:

Vật sáng AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có  tiêu cự 20cm. Để ảnh của vật cùng chiều với vật và cách thấu kính 30cm thì vật cách thấu kính một khoảng  bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Sử dụng công thức thấu kính: 1d+1d'=1f  

Ảnh cùng chiều với vật ⇒ ảnh đó là ảnh ảo d'=30 cm

Tiêu cự của thấu kính hội tụ f=20 cm  

Áp dụng công thức thấu kính ta có: 1f=1d+1d'120=1d+130d=12 cm  

Chọn D


Câu 29:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100g và lò xo  khối lượng không đáng kể. Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng lên. Biết con lắc lò xo dao  động điều hoà theo phương trình: x=4cos10tπ3(cm). Lấy g=10 m/s2. Độ lớn lực đàn hồi tác dụng vào vật tại thời điểm vật đã đi quãng đường S = 10cm kể từ lúc t = 0 bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Độ lớn lực đàn hồi: Fdh=kll0=kΔl 

Độ biến dạng tại VTCB: Δl=mgk  

Tần số góc: ω=km=gΔl 

Phương trình dao động: x=4cos10tπ3(cm)A=4 cm=0,04 mω=10rad/s 

Độ cứng của lò xo: k=mω2=0,1.102=10 N/m 

Độ giãn của lò xo tại VTCB: Δl=gω2=10102=0,1 m=10 cm 

Tại t = 0 vật có x=2 cm chuyển động theo chiều dương.  Khi đi được quãng đường S=10cm thì vật đến đúng ở vị trí biên âm. Độ lớn  lực đàn hồi tác dụng vào vật tại thời điểm đó là: 

Fdh=k(Δl+A)=10.(0,1+0,04)=1,4N

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m (ảnh 1)

Chọn A


Câu 30:

Từ một trạm điện, điện năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện  một pha có đường kính dây là d. Biết công suất phát điện của nhà máy và điện áp đưa lên đường dây là  không đổi. Thay thế dây truyền tải điện bằng một dây khác cùng chất liệu nhưng có đường kính 2d thì hiệu  suất tải điện là 91%. Hỏi khi thay thế dây truyền tải bằng loại dây cùng chất liệu nhưng có đường kính 3d thì  hiệu suất truyền tải điện khi đó là bao nhiêu?

Xem đáp án

Sử dụng các công thức: R=ρlSΔP=P2U2cos2φRS=πr2=πd24H=PΔPP.100%  

Từ các công thức: ΔP=P2U2cos2φRR=ρlSS=πd24ΔP1ΔP2=S2S1=d2d121   

Mà: d1=2d;H1=91%d2=3d;H2  

Từ công thức hiệu suất: H=PΔPP.100%

HP=P.100%ΔP.100%ΔP=(100%H)P100%ΔP1ΔP2=100%H1100%H22

Từ (1) và (2) ΔP1ΔP2=100%H1100%H2=d2d12100%91%100%H2=3d2d29%100%H2=94

H2=96%

Chọn B


Câu 31:

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x1=5cos10πtπ3(cm) và x2=5sin10πt+π2(cm). Tính tốc độ trung bình của vật từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi qua vị trí cân bằng lần đầu

Xem đáp án

Sử dụng phương pháp đại số kết hợp máy tính cầm tay.

Công thức tính vận tốc trung bình: vtb=st  

Ta có: x1=5cos10πtπ3(cm)x2=5sin10πt+π2(cm)   

Phương trình dao động tổng hợp: x=x1+x2=53cos10πtπ6(cm) 

Từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến khi qua vị trí cân bằng lần đầu, ta có:

t=T12+T4=115(s)S=A+AA32=9,82( cm)

Tốc độ trung bình của vật: vtb=st=9,82115=1,473(s)  

Chọn B


Câu 32:

Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, trên mặt phẳng nằm ngang có 3  điểm O, M, N tạo thành tam giác vuông tại O, với OM=80 m,ON=60 m. Đặt tại O một nguồn điểm phát  âm có công suất P không đổi thì mức cường độ âm tại M là 50 dB. Mức cường độ âm lớn nhất trên đoạn  MN gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

Công thức xác định mức cường độ âm: L=10logII0  

Công thức tính cường độ âm: I=P4πr2  

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông. 

Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, trên mặt (ảnh 1)

Công thức tính mức cường độ âm trên đoạn MN: 

L=10logII0=10.logP4πr2I0

Với r là khoảng cách từ O đến 1 điểm trên MN. 

⇒  Lmaxrmin=OH(với H là chân đường cao kẻ từ O xuống MN).

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông OMN có:

OH=OMONMN=80.60100=48( mm)

Lại có: LM=50=10logPIO4πOM2LH=10logPIO4πOH2LHLM=LH50=10logOH2OM2   

LH=50+20logOMOH=50+20log804854,4dB

Chọn A


Câu 33:

Thực hiện giao thoa trên bề mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 30cm dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình uA=uB=5cos20πt+3π4(cm;s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,2m/s. Gọi d là đường thẳng trên mặt chất lỏng qua B và vuông góc với AB. Điểm trên d dao động với biên độ cực đại và cùng pha với hai nguồn cách B một đoạn nhỏ nhất bằng  bao nhiêu?

Xem đáp án

+ Bước sóng: λ=vf  

+ Điều kiện có cực đại giao thoa: d2d1=kλ;kZ 

Thực hiện giao thoa trên bề mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp A (ảnh 1)

Phương trình dao động của hai nguồn: 

uA=uB=5cos20πt+3π4(cm;s)

Tốc độ truyền sóng: v=0,2 m/s

Bước sóng: λ=vf=2( cm) 

Bài cho AB=30 cmAB=15λ 

Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông ABC ta có: AC2=AB2+BC2AB2=AC2BC2  

Mà: d1=ACd2=CBd22d12=(15λ)2d2d1d2+d1=(15λ)2 

Mặt khác: d2d1=kλ2 (cực đại) 

Từ (1) và (2) d2+d1=225kλ  

Để cực đại cùng pha thì k và 225k hoặc cùng chẵn hoặc cùng lẻ, ở đây chỉ có k lẻ thỏa mãn.

Lại có: d2+d1>15λ (tổng hai cạnh bất kì của một tam giác luôn lớn hơn cạnh còn lại)

225kλ>15λk<15

Lập bảng tìm các giá trị của k thỏa mãn: 

k

9

225k

225 

75 

45 

25

Để gần B nhất thì d2+d1min225kλminkmax=9 

d2d1=9λd2+d1=2259λd2=17λd1=8λ=8.2=16 cm

Chọn D


Câu 34:

Trên đoạn mạch không phân nhánh có  bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N, B. Giữa A và M chỉ có  điện trở thuần, giữa M và N chỉ có cuộn dây, giữa N và B  chỉ có tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp  xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng U khi đó công suất  tiêu thụ trên đoạn AM bằng công suất tiêu thụ trên đoạn  MN. Sự phụ thuộc của hiệu điện thế tức thời hai đầu AN và  MB theo thời gian được cho như trên đồ thị. Giá trị của U  gần nhất với giá trị nào sau đây? 

Trên đoạn mạch không phân nhánh có  bốn điểm theo đúng A (ảnh 1)

Xem đáp án

+ Đọc đồ thị, phân tích mạch điện.

+ Sử dụng phương pháp vẽ giản đồ véc tơ.

+ Công suất tiêu thụ: P=U2RZ2   

+ Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông. 

+ Mạch điện bao gồm điện trở, cuộn cảm có điện trở, tụ điện. 

Nhìn vào đồ thị ta thấy, UAN,UMB vuông pha vì: UAN cực đại thì UMB cực tiểu và ngược lại.

Ta có UAN=30VUMB=20VUANUMB   

+ Giản đồ véc tơ của mạch điện: 

Trên đoạn mạch không phân nhánh có  bốn điểm theo đúng A (ảnh 2)

+ Công suất tiêu thụ trên đoạn AM bằng công suất tiêu thụ trên đoạn MN 

R=rUR=UrAM=MO

+ Từ giản đồ véc tơ ta thấy cosNAM=cosMBN  (góc có cạnh tương ứng vuông góc, cạnh AO ⊥ AB, cạnh  HB ⊥ AN) 

AOAN=OBMB2AMAN=MB2OM2MB2UR30=202Ur220UR=12 V

Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông AOB có:   

AB2=AO2+OB2U2=2UR2+UMBUr2

U=(2.12)2+202122=28,8V

Chọn C.


Câu 35:

Một sóng điện từ đang truyền từ một đài phát sóng ở Vĩnh Phúc đến máy thu. Biết  cường độ điện trường cực đại là 50V/m và cảm ứng từ cực đại là 0,3T. Tại điểm A có sóng truyền về hướng  Nam theo phương nằm ngang, ở một thời điểm nào đó khi cường độ điện trường là 20V/m và đang có hướng  Đông thì vectơ cảm ứng từ có hướng và độ lớn là

Xem đáp án

+ Xác định chiểu bằng quy tắc xòe bàn tay phải như sau, xòe bàn tay phải sao cho

     - Lòng bàn tay hứng các đường cảm ứng từ (đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay).

     - Chiều từ cổ tay đến ngón giữa chỉ chiều truyền sóng. 

     - Ngón tay cái choãi ra 900 độ chỉ chiều điện trường. 

+ Vecto cường độ điện trường và vecto cảm ứng từ biến thiên cùng pha, vuông phương.

Do E,B cùng pha nên: eE0=BB0B=eB0E0=20.0,350=0,12(T)  

Sử dụng quy tắc bàn tay phải xác định được Bcó chiều hướng lên.

Chọn B


Câu 36:

Một lò xo có độ cứng 20 N/m, đầu trên được treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn  vật nhỏ A có khối lượng 100g, vật A được nối với vật B có khối lượng 100g bằng một sợi dây mềm, mảnh,  không dãn và đủ dài để vật A với vật B không va chạm vào nhau trong quá trình chuyển động. Từ vị trí cân  bằng của hệ, kéo vật B thẳng đứng xuống dưới một đoạn 20cm rồi thả nhẹ để vật B đi lên với vận tốc ban  đầu bằng không. Bỏ qua các lực cản, lấy g=10 m/s2. Tính quãng đường vật B đi được từ lúc thả đến khi  vật B đổi chiều chuyển động lần thứ nhất?

Xem đáp án

+ Sử dụng công thức: ω=kmΛl=gω2  

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

+ Công thức liên hệ s, v, a của chuyển động thẳng biền đổi đều: v2v02=2as  

Ta có: ω=km=km1+m2=10(rad/s)Λl=gω2=10( cm)  

+ Sau khi kéo vật B xuống dưới 20cm và thả nhẹ ⇒ hệ dao động với biên độ: A=20 cm 

Δl=10cm<A vật B đi lên đến vị trí lò xo không biến dạng, lực đàn hồi bị triệt tiêu.

s=30 cmx=A2

Sử dụng công thức độc lập ta có: x2A2+v2(Aω)2=1x2A2+v2vmax2=1 

v=vmax23=3( m/s)

Mặt khác, vì vật B ném thẳng đứng lên trên nên chuyển động của B là chuyển động thẳng chậm dần đều. Áp dụng công thức liên hệ giữa s,v,a ta có: 

v2v02=2as=2g.h02v02=2.10.hh=15 cm

⇒ Tổng quãng đường là: S=30+15=45 cm

Chọn D


Câu 37:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC (L thay đổi được) mắc nối tiếp một điện áp u=U0cosωt(V). Khi thay đổi độ tự cảm đến giá trị L1=1πH thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại, lúc đó công suất của đoạn mạch bằng 200W. Khi L=L2=2πH thì điện áp hiệu  dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại bằng 200V. Tính giá trị điện dung của tụ

Xem đáp án

+ Khi mạch xảy ra cộng hưởng điện: ZL=ZC 

+ Công suất tiêu thụ của đoạn mạch: P=U2RZ2=U2RR2+ZLZC2 

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng: I=UR2+ZLZC2   

+ L thay đổi để ULmax:ZL=R2+ZC2ZCULmax=UR2+ZC2R 

+ Khi L1=1πImaxZL1=ZCP=U2R=200 (*)

+ Khi L2=2π=2L1ZL2=2ZL1 

ULmaxZL2=R2+ZC2ZC2.ZL1=R2+ZL12ZL1ZL1=R=ZC

ULmax=UR2+ZC2R200=UR2+R2RU=1002V

 

Thay vào (*) ta có: (1002)2R=200R=100ΩZL1=R=ZC=100Ω

Lại có ZL1=ωL1ω=ZL1L1=1001π=100π(rad/s)C=1ωZC=1100π.100=100πμF 

Chọn D


Câu 38:

Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Trên màn  quan sát, tại điểm M có vân sáng. Nếu cố định các điều kiện khác, dịch chuyển dần màn quan sát dọc theo  đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất bằng 745m thì M chuyển  thành vân tối. Nếu tiếp tục dịch ra xa thêm một đoạn nhỏ nhất bằng 49m  thì M lại là vân tối. Cho màn dao  động điều hoà trên đường thẳng Oy là đường trung trực của đoạn thẳng nối hai khe Y-âng quanh vị trí cân  bằng O là vị trí ban đầu của màn theo phương trình y=0,5cos4πt(m) thì trong 1s có bao nhiêu lần M cho  vân tối?

Xem đáp án

+ Vị trí vân sáng: x=kλDa  

+ Vị trí vân tối: x=(k+0,5)λDa  

Vì dịch chuyển dần màn ra xa một đoạn nhỏ nhất bằng 745m thì M chuyển thành vân tối, dịch ra xa thêm  một đoạn nhỏ nhất bằng 49m thì M lại là vân tối nên ta có: 

xM=kλDa1xM=(k0,5)λD+745a2xM=(k1,5)λD+745+49a3(1),(2)745k0,5D=790(1),(3)35k1,5D=910k=5D=1,4

Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng có (ảnh 1)

+ Tại O1 ta có: xN=k'λ(D0,5)a51,4=k'(1,40,5)k'=7,7 

+ Trong đoạn OO1 thì k có thể là k'=5,5;6,5;7,5 

+ Tại O2 ta có: xN=k'λ(D+0,5)a51,4=k'(1,4+0,5)k'=3,68 

Trong đoạn OO2 thì k 'có thể là (4,5) 

Trong khoảng thời gian T2 cho 4 vân sáng.⇒ Trong 1s=2T sẽ cho 16 vân sáng 

Chọn B.


Câu 39:

Một sợi dây AB dài 4,5m có đầu A để tự do, đầu B gắn với một cần rung dao độngvới  tần số f có thể thay đổi được. Ban đầu trên dây có sóng dừng với đầu A là bụng đầu B là nút. Khi tần số f  tăng thêm 3 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 18 nút và A vẫn là bụng, B vẫn là nút. Tính tốc độ truyền sóng  trên sợi dây

Xem đáp án

Điều kiện có sóng dừng trên sợi dây 1 đầu cố định, 1 đầu tự do: l=(k+0,5)λ4=(k+0,5)v4f 

Tính chất của dãy tỉ số bằng nhau: ab=cd=acbd  

Điều kiện có sóng dừng trên dây 1 đầu là nút 1 đầu là bụng sóng: l=(k+0,5)v4f  

Theo bài ra ta có: 4,5=(k+0,5)v2f14,5=(k+18+0,5)v(2f+3)2 

k+0,5f=k+18,5f+3=183=6k+0,5=6f

Thay vào (1) ta được: 4,5=6fv2f=1,5( m/s)  

Chọn D


Câu 40:

Hai điện tích q1=q2=5nC, đặt tại hai điểm A và B cách nhau 8cm trong không khí.  Cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm N cách A một đoạn 2 cm và cách B một đoạn 10cm  có độ lớn bằng bao nhiêu? 

Xem đáp án

Công thức tính cường độ điện trường: E=k|q|r2  

Vẽ hình biểu điễn vecto cường độ điện trường và áp dụng nguyên lí chồng chất điện trường:

E=E1+E2++En

Ta có NA=2 cm,NB=10 cm và AB=8 cm nên N nằm trên đường thẳng AB và nằm ngoài AB.

Cường độ điện trường tổng hợp tại N:EN=E1+E2  

Ta có: E1=kq1AN2=9.1095.1090,022=1,125.105( V/m)E2=kq2BN2=9.1095.1090,12=4500( V/m)  

Hai điện tích q1=q2=5nC, đặt tại hai điểm A và B (ảnh 1)

Từ hình vẽ ta có: E1E2EN=E1+E2=11,7.104( V/m) 

Chọn A


Bắt đầu thi ngay