40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án (Đề số 16)

Câu 1:

Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Khi có cộng hưởng, tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số dao động riêng

B. Khi có cộng hưởng, biên độ của dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại

C. Chu kì của dao động duy trì bằng chu kì dao động riêng

D. Trong dao động duy trì, biên độ dao động giảm dần theo thời gian

Xem đáp án

Đáp án D

Biên độ của dao động duy trì không đổi do cơ năng không đổi → D sai

Câu 2:

Trong chuỗi phóng xạ: $_{Z}^{A} G \to_{Z + 1}^{A} L \to_{Z - 1}^{A - 4} Q \to_{Z - 1}^{A - 4} Q$ các tia phóng xạ được phóng ra theo thứ tự

A. γ, β−, α

B. α, β−, γ.

C. β−, α, γ

D. β−, γ, α

Xem đáp án

Đáp án C

Các phương trình lần lượt là $\{\begin{cases} {}_{Z}^{A}G \to {}_{Z + 1}^{A}L + {}_{- 1}^{0}e \\ {}_{Z + 1}^{A}L \to {}_{Z - 1}^{A - 4}Q + {}_{2}^{4}α \\ {}_{Z - 1}^{A - 4}Q \to {}_{Z - 1}^{A - 4}Q + γ \end{cases}$ .

→ Các hạt phóng xạ lần lượt là: $β^{-}, α, γ$ .

Câu 3:

Theo thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh, phôtôn ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đơn sắc đó có

A. tần số càng lớn

B. tốc độ truyền càng lớn

C. bước sóng càng lớn

D. chu kì càng lớn

Xem đáp án

Đáp án A

Nặng lượng của photon: $ε = h f = \frac{h c}{λ}$

→ photon có năng lượng càng lớn khi tần số càng lớn.

Câu 4:

Mắc vào hai đầu tụ điện có điện dung $\frac{10^{- 4}}{π}$ (F) một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 50 Hz. Dung kháng của tụ

A. $Z_{C}$ = 200 Ω

B. $Z_{C}$ = 150 Ω

C. $Z_{C}$ = 250 Ω

D. $Z_{C}$ = 100 Ω

Xem đáp án

Đáp án D

Dung kháng của tụ: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{2 π f C} = 100 Ω$ .

Câu 5:

Một máy phát điện xoay chiều một pha với rôto là nam châm có p cặp cực (p cực nam và p cực bắc). Khi rôto quay đều với tốc độ 720 vòng/phút thì suất điện động trong cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số 60 Hz. Giá trị của p là

A. 10

B. 5

C. 8

D. 4

Xem đáp án

Đáp án B

Công thức tính suất điện động trong máy phát điện xoay chiều là: $f = \frac{n p}{60}$

(trong đó n là tốc độ quay roto đơn vị là vòng/phút)

Thay số ta có: $60 = \frac{720. p}{60} \to p = 5$ .

Câu 6:

Một mạch dao động điện từ lý tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Điện áp cực đại hai đầu cuộn dây là U₀, cường độ dòng điện cực đại là I₀. Chu kì dao động điện từ của mạch là

A. $2 π \frac{C U_{0}}{I_{0}} .$

B. $2 π \frac{L U_{0}}{I_{0}} .$

C. $2 π \frac{U_{0}}{I_{0}} .$

D. $2 π \frac{U_{0}}{C I_{0}} .$

Xem đáp án

Đáp án A

Trong mạch dao động LC ta có: $I_{0} = ω Q_{0} \leftrightarrow I_{0} = \frac{2 π}{T} C U_{0} \to T = \frac{2 π C U_{0}}{I_{0}}$

Câu 7:

Phóng xạ và phân hạch hạt nhân

A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm

B. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng

C. đều là phản ứng hạt nhân cần có điều kiện mới xảy ra

D. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng

Xem đáp án

Đáp án B

Phóng xạ và phản ứng phân hạch đều là phản ứng tỏa năng lượng

Câu 8:

Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng tăng dần là

A. tia hồng ngoại, ánh sáng vàng, ánh sáng tím, tia tử ngoại

B. ánh sáng vàng, ánh sáng tím, tia hồng ngoại, tia tử ngoại

C. tia tử ngoại, ánh sáng tím, ánh sáng vàng, tia hồng ngoại

D. tia tử ngoại, ánh sáng vàng, ánh sáng tím, tia hồng ngoại

Xem đáp án

Đáp án C

Thứ tự theo bước sóng tăng dần (tần số giảm dần) là:

Tia tử ngoại → ánh sáng tím → ánh sáng vàng → tia hồng ngoại.

Câu 9:

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

A. tím

B. vàng

C. đỏ

D. lục

Xem đáp án

Đáp án A

Trong hiện tượng quang phát quang, bước sóng ánh sáng phát quang luôn lớn hơn bước sóng ánh sáng kích thích → kích thích bằng ánh sáng chàm, không thể phát ra ánh sáng tím

Câu 10:

Điện từ trường xuất hiện ở xung quanh

A. tia lửa điện

B. ống dây điện

C. điện tích đứng yên

D. dòng điện không đổi

Xem đáp án

Đáp án A

Điện từ trường xuất hiện xung quanh tia lửa điện

Câu 11:

Cho các môi trường sau: chất khí, chất lỏng, chất rắn và chân không. Sóng âm truyền nhanh nhất trong

A. chất rắn

B. chân không

C. chất khí

D. chất lỏng

Xem đáp án

Đáp án A

Sóng âm truyền nhanh nhất trong môi trường chất rắn ( $v_{r} > v_{l} > v_{k}$ ).

Câu 12:

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x = 4cos(2t) (cm). Quãng đường chất điểm đi được trong 2 chu kì dao động là

A. 16 cm

B. 48 cm

C. 32 cm

D. 64 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Quãng đường chất điểm đi được trong 2 chu kì dao động là: .

Câu 13:

Một tấm kim loại có giới hạn quang điện λ₀ = 0,46 µm. Hiện tượng quang điện sẽ xảy ra khi tấm kim loại được chiếu bởi nguồn bức xạ

A. hồng ngoại có công suất 11 W

B. tử ngoại có công suất 0,1 W

C. hồng ngoại có công suất 100 W

D. có bước sóng 0,64 µm có công suất 20 W

Xem đáp án

Đáp án B

Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện là: $λ \leq λ_{0}$ .

→ Chỉ có tia tử ngoại trong các đáp án có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện

Câu 14:

Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất lớn tới mặt phân cách với môi trường chiết suất nhỏ hơn thì

A. có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

B. không thể có hiện tượng phản xạ toàn phần

C. hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới bằng $0 °$

D. luôn luôn xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

Xem đáp án

Đáp án A

Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là:

- Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ.

- Góc tới $i \geq i_{g h}$ trong đó $\sin i_{g h} = \frac{n_{2}}{n_{1}}$ .

Câu 15:

Cường độ dòng điện được đo bằng

A. nhiệt kế

B. ampe kế

C. oát kế

D. lực kế

Xem đáp án

Đáp án B

Cường độ dòng điện được đo bằng Ampe kế.

Câu 16:

Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(8πt + $\frac{π}{2}$ ) cm. Tần số góc của dao động là

A. 8π rad/s

B. 4 rad/s

C. 8 rad/s

D. 4π rad/s

Xem đáp án

Đáp án A

Tần số góc dao động $ω = 8 π rad/s$ .

Câu 17:

Trong dao động điều hòa của chất điểm, vectơ gia tốc và vectơ vận tốc cùng chiều khi chất điểm

A. chuyển động theo chiều dương

B. đổi chiều chuyển động

C. chuyển động từ vị trí cân bằng ra vị trí biên

D. chuyển động về vị trí cân bằng

Xem đáp án

Đáp án D

Trong dao động điều hòa của chất điểm, vecto gia tốc và vecto vận tốc cùng chiều (vật chuyển động nhanh dần) khi vật đi từ biên về cân bằng.

Câu 18:

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

A. Sóng điện từ có hai thành phần: véctơ cường độ điện trường và véctơ cảm ứng từ

B. Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và từ trường tại một điểm luôn vuông pha

C. Khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường, sóng điện từ có thể bị phản xạ và khúc xạ

D. Sóng điện từ truyền được trong mọi môi trường, kể cả trong chân không

Xem đáp án

Đáp án B

Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và từ trường tại một điểm cùng pha với nhau

Câu 19:

Cho một dòng điện xoay chiều có biểu thức I = cos(100πt + $\frac{π}{3}$ ) (A). Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị là

A. $2 A$

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

C. $4 \sqrt{2} A .$

D. $4 A$

Xem đáp án

Đáp án D

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị: $I = \frac{I_{0}}{\sqrt{2}} = 4 A$ .

Câu 20:

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai?

A. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn

B. Phân tử, nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn

C. Trong chân không, các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s

D. Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc tần số của ánh sáng

Xem đáp án

Đáp án D

Năng lượng photon $ε = h f$ .

→ năng lượng các photon của các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau và phụ thuộc tần số.

Câu 21:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu điện thế $u = 110 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{3}) (V)$ thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là $i = 2 \sqrt{2} \sin (100 π t + \frac{2 π}{3}) (V) .$ Công suất tiêu thụ của đoạn mạch này là

A. 110 W

B. $110 \sqrt{3}$ W

C. $110 \sqrt{2}$ W

D. $220$ W

Xem đáp án

Đáp án B

$i = 2 \sqrt{2} \sin (100 π t + \frac{2 π}{3}) = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{6}) (A)$

Công suất: $P = U I \cos Δ φ = 110.2. \cos (\frac{π}{6}) = 110 \sqrt{3} (W)$ .

Câu 22:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 20 cm, lò xo của con lắc có độ cứng k = 20 N/m. Gốc thế năng ở vị trí cân bằng. Năng lượng dao động của con lắc bằng

A. 0,05 J

B. 0,025 J

C. 0,075 J

D. 0,1 J

Xem đáp án

Đáp án D

Biên độ dao động $A = \frac{L}{2} = \frac{20}{2} = 10 c m = 0, 1 m$ .

Năng lượng dao động của con lắc lò xo: $W = \frac{1}{2} k A^{2} = \frac{1}{2} .20.0, 1^{2} = 0, 1 J$ .

Câu 23:

Cho phản ứng hạt nhân: $_{1}^{2} D +_{1}^{3} T \to_{2}^{4} H e +_{0}^{1} n$ . Biết độ hụt khối của các hạt nhân $_{1}^{2} D;_{1}^{3} T;_{2}^{4} H e$ lần lượt là: Δ_mD = 0,0024 u; Δ_mT= 0,0087 u; Δ_mHe = 0,0305 u. Cho $1 u = 931, 5$ MeV/c². Năng lượng tỏa ra của phản ứng là

A. 1,806 MeV

B. 18,071 MeV

C. 84,860 MeV

D. 18,071 eV

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng tỏa ra của phản ứng hạt nhân là:

$E_{t o a} = (Δ m_{s} - Δ m_{t r}) . c^{2} = (0, 0305 - 0, 0024 - 0, 0087) .931, 5 = 18, 071 M e V$ .

Câu 24:

Một nguồn điện có suất điện động 12 V, điện trở trong 2 Ω mắc với một điện trở R thành mạch kín thì công suất tiêu thụ trên R là 16 W, giá trị của điện trở R bằng

A. 5 Ω

B. 6 Ω

C. 4 Ω

D. 3 Ω

Xem đáp án

Đáp án C

Công thức định luật Ôm cho toàn mạch: $I = \frac{ξ}{r + R} = \frac{12}{2 + R}$

Công suất tiêu thụ mạch ngoài:

$P_{R} = I^{2} . R \Leftrightarrow P_{R} = {(\frac{12}{2 + R})}^{2} . R \Leftrightarrow 16 = \frac{144. R}{R^{2} + 4 R + 4} \Leftrightarrow R^{2} - 5 R + 4 = 0 \Leftrightarrow [\begin{array}{l} R = 1 Ω \\ R = 4 Ω \end{array}$

.

Câu 25:

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox, giới hạn bởi một đoạn thẳng có độ dài 20 cm, tần số 0,5 Hz. Gia tốc của chuyển động tại thời điểm t = 1 s là $a = \frac{1}{\sqrt{2}} {m/s}^{2} .$ Lấy $π^{2} = 10$ , phương trình dao động của vật là

A. $x = 10 \cos (π t - \frac{3 π}{4}) (c m) .$

B. $x = 10 \cos (π t + \frac{π}{4}) (c m) .$

C. $x = 20 \cos (π t - \frac{π}{4}) (c m) .$

D. $x = 20 \cos (π t + \frac{3 π}{4}) (c m) .$

Xem đáp án

Đáp án B

Biên độ dao động $A = \frac{L}{2} = 10 c m$ .

Tần số góc: $ω = 2 π f = π rad/s$ , chu kì $T = \frac{1}{f} = 2 s$ .

Tại thời điểm t = 1s ta có:

$a = \frac{1}{\sqrt{2}} ({m/s}^{2}) = 50 \sqrt{2} {cm/s}^{2} \to x = - \frac{a}{ω^{2}} = - 5 \sqrt{2} cm$ .

Do $1 s = \frac{T}{2} \to$ li độ ở thời điểm t = 0 và thời điểm t = 1s ngược pha nhau

$\to x_{t = 0} = - x = 5 \sqrt{2} c m = \frac{A}{\sqrt{2}}$ .

Sử dụng đường tròn ta có pha ban đầu có thể là: $φ_{0} = \pm \frac{π}{4}$ .

Phương trình: $[\begin{array}{l} x = 10 \cos (π t - \frac{π}{4}) c m \\ x = 10 \cos (π t + \frac{π}{4}) c m \end{array}$ .

Câu 26:

Người ta tạo ra sóng cơ hình sin trên một sợi dây đàn hồi căng ngang bằng cách, khi t = 0 cho đầu O của sợi dây bắt đầu dao động điều hòa theo phương thẳng đứng đi lên, khi đầu dây này lên tới điểm cao nhất lần đầu tiên thì sóng đã truyền trên dây được quãng đường 2 cm. Bước sóng của sóng này bằng

A. 4 cm

B. 6 cm

C. 8 cm

D. 2 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Khi đầu dây đi từ cân bằng đi lên → điểm cao nhất hết khoảng thời gian $Δ t = \frac{T}{4}$

→ Quãng đường sóng truyền được trong thời gian đó là:

$S = v . Δ t \Leftrightarrow 2 = v . \frac{T}{4} \Leftrightarrow 2 = \frac{λ}{4} \to λ = 8 c m$ .

Câu 27:

Đồng vị phóng xạ $_{84}^{210} P o$ phân rã α, biến thành đồng vị bền $_{82}^{206} P b$ với chu kỳ bán rã 138 ngày. Ban đầu có môt mẫu $_{84}^{210} P o$ tinh khiết. Đền thời điểm t, tổng số hạt α và hạt nhân $_{82}^{206} P b$ (được tạo ra) gấp 6 lần số hạt nhân $_{84}^{210} P o$ còn lại. Giá trị của t bằng

A. 138 ngày

B. 414 ngày

C. 828 ngày

D. 276 ngày

Xem đáp án

Đáp án D

Phương trình phóng xạ ${}_{84}^{210}P o \to {}_{82}^{206}P b + α$

Do 1 Po phân rã tạo ra nên số hạt Pb và được tạo ra là như nhau.

Do tổng số hạt và hạt nhân Pb (được tạo ra) gấp 6 lần số hạt Po còn lại

→ Số hạt Pb tạo ra gấp 3 lần số hạt Po còn lại

→ Số hạt Po đã phóng xạ gấp 3 lần số hạt Pb còn lại.

→ Ta có phương trình: $\frac{N_{0} {.2}^{- \frac{t}{T}}}{N_{0} - N_{0} {.2}^{- \frac{t}{T}}} = \frac{1}{3} \to t = 2 T = 276$ ngày.

Câu 28:

Mạ kền (Niken) cho một bề mặt kim loại có diện tích 40 cm² bằng điện phân. Sau 30 phút bề dày của lớp kền là 0,03 mm. Biết nguyên tử lượng Ni = 58, hóa trị 2, khối lượng riêng D = 8,9.10³ kg/m³. Dòng điện qua bình điện phân có cường độ là

A. 3 A

B. 1,97 A

C. 2,5 A

D. 1,5 A

Xem đáp án

Đáp án B

Thể tích lớp Niken được mạ lên là: $V = S . h = {40.10}^{- 4} .0, {03.10}^{- 3} = 1, {2.10}^{- 7} m^{3}$ .

Khối lượng Niken được mạ lên là: $m = D . V = 8, {9.10}^{3} .1, {2.10}^{- 7} = 1, {068.10}^{- 3} k g = 1, 068 g$ .

Áp dụng công thức Faraday cho điện phân ta có:

$m = \frac{A I t}{n F} \Leftrightarrow 1, 068 = \frac{58. I . (30.60)}{96500.2} \to I = 1, 97 A$

.

Câu 29:

Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết L= 4CR². Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số là f₁= 25Hz và f₂ = 100 Hz. Giá trị hệ số công suất của đoạn mạch đó là

A. $\frac{1}{13} .$

B. $\frac{1}{\sqrt{10}} .$

C. $\frac{2}{\sqrt{13}} .$

D. $\frac{2}{\sqrt{10}} .$

Xem đáp án

Đáp án B

Đặt

Theo bài ra: $L = 4 C R^{2} \Leftrightarrow ω L = 4 ω C R^{2} \Leftrightarrow Z_{L} = 4 \frac{R^{2}}{Z_{C}} \to 4 R^{2} = Z_{L} . Z_{C}$ .

là 2 giá trị tần số để mạch có cùng hệ số công suất

→ tần số cộng hưởng là: $f_{0} = \sqrt{f_{1} . f_{2}} = 50 H z$ .

Khi xảy ra cộng hưởng $Z_{L o} = Z_{C o} = 2$

Ta có bảng giá trị các đại lượng ứng với các tần số:

Câu 30:

Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 50 mH và tụ điện có điện dung C. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện i = 0,12cos2000t (i tính bằng A, t tính bằng s). Ở thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch bằng một nửa cường độ hiệu dụng thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có độ lớn bằng

A. $3 \sqrt{14} V .$

B. $5 \sqrt{14} V .$

C. $12 \sqrt{3} V .$

D. $6 \sqrt{2} V .$

Xem đáp án

Đáp án A

Dung kháng tụ điện là: $C = \frac{1}{ω^{2} L} = {5.10}^{- 6} (F)$ .

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có:

$\frac{1}{2} L I_{0}^{2} = \frac{1}{2} L i^{2} + \frac{1}{2} C u^{2} \Leftrightarrow {50.10}^{- 3} .0, 12^{2} = {50.10}^{- 3} {(\frac{0, 12}{2 \sqrt{2}})}^{2} + {5.10}^{- 6} u^{2} \to u = 3 \sqrt{14} V$

.

Câu 31:

Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Các điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch U = 120 V, ở hai đầu cuộn dây $U_{D} = 120 \sqrt{2} V,$ ở hai đầu tụ điện U_C = 120 V. Tỉ số giữa hệ số công suất của toàn mạch và hệ số công suất của cuộn dây bằng

A. $\frac{1}{\sqrt{3}} .$

B. $\sqrt{3} .$

C. $\frac{1}{\sqrt{2}} .$

D. $\sqrt{2} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Tỉ số hệ số công suất của toàn mạch và của cuộn dây là: $\frac{\cos φ}{\cos φ_{d}} = \frac{\frac{U_{R}}{U}}{\frac{U_{R}}{U_{d}}} = \frac{U_{d}}{U} = \sqrt{2}$

Câu 32:

Theo mẫu nguyên tử Bo, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo M thì bán kính quỹ đạo thay đổi như thế nào?

A. giảm đi 2 lần

B. tăng lên 2 lần

C. giảm đi 4 lần

D. tăng lên 4 lần

Xem đáp án

Đáp án C

Lực Cu-lông đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có:

$k \frac{e^{2}}{r^{2}} = m \frac{v^{2}}{r} \Leftrightarrow v^{2} = \frac{k e^{2}}{m r} \to v^{2} ~ \frac{1}{r} ~ \frac{1}{n^{2}} \to v ~ \frac{1}{n}$ .

Lập tỉ số cho 2 trường hợp ta có: $\frac{v_{M}}{v_{P}} = \frac{6}{3} = 2$

→ Khi electron dịch chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo M thì vận tốc electron tăng 2 lần.

Câu 33:

Một sợi dây AB có chiều dài 1 m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng, B được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 50 m/s

B. 2 cm/s

C. 10 m/s

D. 2,5 cm/s

Xem đáp án

Đáp án C

Sóng dừng trên dây 2 đầu cố định có 4 bụng sóng

→ trên dây có 4 bó sóng → $4. \frac{λ}{2} = 1 \to λ = 0, 5 m$ .

→ vận tốc truyền sóng trên dây: $v = λ f = 0, 5.20 = 10 m/s$ .

Câu 34:

Đặt điện áp u = 120cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Khi R = 40 Ω thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại P_m; khi $R = 20 \sqrt{10}$ Ω thì công suất tiêu thụ của biến trở cực đại. Giá trị của P_m là

A. 180 W

B. 60 W

C. 120 W

D. 240 W

Xem đáp án

Đáp án B

Do công suất cực đại của toàn mạch và công suất tiêu thụ cực đại trên biến trở khác nhau

→ cuộn dây không thuần cảm.

R thay đổi để P toàn mạch cực đại $\to R + r = |Z_{L} - Z_{C}| \to 40 + r = |Z_{L} - Z_{C}|$

R thay đổi để P trên biến trở cực đại $R = \sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} \to {(20 \sqrt{10})}^{2} = r^{2} + {(40 + r)}^{2} \to r = 20 Ω \to |Z_{L} - Z_{C}| = 60 Ω$

→ Công suất toàn mạch cực đại: $P_{m} = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L} - Z_{C}|} = \frac{{(60 \sqrt{2})}^{2}}{2.60} = 60 W$ .

Câu 35:

Điểm sáng A đặt trên trục chính của một thấu kính, cách thấu kính 30 cm, Chọn trục tọa độ Ox vuông góc với trục chính của thấu kính, gốc O nằm trên trục chính của thấu kính. Cho A dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O theo phương của trục Ox. Biết phương trình dao động của A và ảnh A' của nó qua thấu kính có đồ thị được biểu diễn như hình vẽ bên. Khoảng cách lớn nhất giữa vật sáng và ảnh của nó khi điểm sáng A dao động có giá trị gần với

A. 35,7 cm

B. 25 cm

C. 31,6 cm

D. 41,2 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Nhìn đồ thị ta thấy:

Ảnh và vật dao động cùng pha với nhau

→ ảnh vật di chuyển cùng chiều

→ ảnh ảo.

Biên độ dao động của ảnh lớn gấp đôi vật

→ Ảnh tạo ảo lớn hơn vật tạo bởi thấu kính hội tụ.

Độ phóng đại k = 2

$\Leftrightarrow - \frac{d^{'}}{d} = 2 \to d^{'} = - 60 c m$

→ Ảnh nằm cùng phía với vật so với thấu kính.

Khoảng cách giữa ảnh và vật theo phương trục chính Δ là: $d_{Δ} = |d + d^{'}| = 30 c m$ .

Xét theo phương dao động khoảng cách lớn nhất giữa ảnh và vật là:

$d_{x \max} = \sqrt{10^{2} + 20^{2} - 2.10.20. \cos Δ φ} = 10 c m$ .

→ Khoảng cách lớn nhất giữa ảnh và vật là: $d_{\max} = \sqrt{d_{Δ}^{2} + d_{x \max}^{2}} = 31, 6 c m$ .

Câu 36:

Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AM và MB mắc nối tiếp, trong đoạn AM có một cuộn cảm thuần độ tự cảm L mắc nối tiếp với một điện trở thuần R, trong đoạn MB có một điện trở thuần 4R mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Thay đổi L và C sao cho cảm kháng của cuộn dây luôn gấp 5 lần dung kháng của tụ điện. Khi độ lệch pha giữa điện áp hai đầu AM so với điện áp hai đầu AB là lớn nhất thì hệ số công suất của cả mạch AB gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 0,8

B. 0,6

C. 0,5

D. 0,7

Xem đáp án

Đáp án A

Chọn $Z_{C} = 1 \to Z_{L} = 5$

Độ lệch pha của điện áp đoạn AM so với dòng điện là: $\tan φ_{A M} = \frac{Z_{L}}{R} = \frac{5}{R}$ .

Độ lệch pha của điện áp đoạn AB so với dòng điện là: $\tan φ_{A B} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R + 4 R} = \frac{4}{5 R}$ .

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn AM và đoạn AB là: $Δ φ = φ_{A M} - φ_{A B}$ .

Xét $\tan Δ φ = \tan (φ_{A M} - φ_{A B}) = \frac{\tan φ_{A M} - \tan φ_{A B}}{1 + \tan φ_{A M} . \tan φ_{A B}} = \frac{\frac{5}{R} - \frac{4}{5 R}}{1 + \frac{5}{R} . \frac{4}{5 R}} = \frac{4, 2}{R + \frac{4}{R}}$

Để $Δ φ_{\max} \Leftrightarrow \tan Δ φ_{\max} \Leftrightarrow {(R + \frac{4}{R})}_{\min} \overset{Cos i}{\leftrightarrow} R = \frac{4}{R} \to R = 2$

$\to \cos φ_{A B} = \frac{R + 4 R}{\sqrt{{(R + 4 R)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{5.2}{\sqrt{10^{2} + 4^{2}}} = 0, 928$ .

Câu 37:

Hai con lắc lò xo dao động điều hòa cùng phương, vị trí cân bằng của hai con lắc nằm trên một đường thẳng vuông góc với phương dao động của hai con lắc. Đồ thị lực phục hồi F phụ thuộc vào li độ x của hai con lắc được biểu diễn như hình bên (đường (1) nét liền đậm và đường (2) nét liền mảnh). Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Nếu cơ năng của con lắc (1) là W1 thì cơ năng của con lắc (2) là

A. $\frac{3}{2} W_{1}$

B. 2 $W_{1}$

C. $\frac{2}{3} W_{1}$

D. $W_{1}$

Xem đáp án

Đáp án C

Xét biên độ dao động của 2 con lắc lò xo: $\{\begin{cases} A_{1} = 4 \\ A_{2} = 2 \end{cases}$

Xét lực hồi phục cực đại 2 con lắc ta có: $\{\begin{cases} F_{01} = 3 \\ F_{02} = 4 \end{cases}$

Tỉ số cơ năng của hai con lắc là: $\frac{W_{1}}{W_{2}} = \frac{k_{1} A_{1}^{2}}{k_{2} A_{2}^{2}} = \frac{F_{01} . A_{1}}{F_{02} . A_{2}} = \frac{3.4}{4.2} = \frac{3}{2} \to W_{2} = \frac{2}{3} W_{1}$ .

Câu 38:

Một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên gắn cố định, đầu dưới treo quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1 kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Lúc đầu dung giá nằm ngang đỡ m để lò xo không biến dạng. Sau đó cho giá đỡ chuyển động thẳng đứng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc 2 m/s². Bỏ qua mọi ma sát. Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s². Khi m rời khỏi giá đỡ nó dao động điều hòa. Biên độ dao động điều hòa là

A. 1,5 cm

B. 2 cm

C. 6 cm

D. 1,2 cm

Xem đáp án

Đáp án C

Mấu chốt của bài toán ta phải tìm được vị trí vật rời khỏi giá đỡ

→ sau đó vật sẽ dao động điều hòa

Chọn trục Ox theo phương thẳng đứng, gốc O trùng với vị trí cân bằng của con lắc lò xo, có chiều dương hướng xuống.

Các lực tác dụng lên vật trong quá trình chuyển động cùng giá đỡ là: $\vec{P}, \vec{N}, \vec{F_{d h}}$ (như hình vẽ)

Áp dụng định luật II Niuton cho vật: $\vec{P} + \vec{N} + \vec{F_{d h}} = m \vec{a}$ (1)

Chiếu $\overset{(1)}{\to}$ Ox: $P - N - F_{d h} = m a$

Khi vật m rời khỏi giá đỡ thì $N = 0 \Leftrightarrow P - F_{d h} = m a \to F_{d h} = m g - m a = 8 N$ .

→ Độ dãn của lò xo khi đó là $Δ l = \frac{F_{d h}}{k} = 0, 08 m = 8 c m$ .

Sau khi rời lò xo bắt đầu dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O

( $Δ l_{0} = \frac{m g}{k} = 0, 1 m = 10 c m$ ) → Li độ của vật tại vị trí rời giá đỡ: $x = - (10 - 8) = - 2 c m$

Vận tốc của vật tại vị trí rời:

$v^{2} - v_{0}^{2} = 2 as \Leftrightarrow v^{2} - 0 = 2.2.0, 08 \to v = \sqrt{0, 32} m/s = 40 \sqrt{2} cm/s$ .

Tần số góc dao động con lắc: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = 10 rad/s$ .

→ Biên độ dao động của con lắc là: $A = \sqrt{\frac{v^{2}}{ω^{2}} + x^{2}} = 6 c m$ .

Câu 39:

Đặt điện áp u = U_ocosωt (U_ovà ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C (C thay đổi được). Khi C = C_o thì cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn u là φ₁ (0 < φ₁< π/2) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 60 V. Khi C = 3C_o thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn u là φ₂ = 2π/3 - φ₁ và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 180 V. Giá trị của U_o gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 95 V

B. 45 V

C. 64 V

D. 75 V

Xem đáp án

Đáp án A

Bài toán của ta là C thay đổi đồng nghĩa với việc R và không đổi.

→ Từ đó ta khai thác được 2 kết quả quan trọng sau:

+ $Z_{d} = \sqrt{r^{2} + Z_{L}^{2}} = c o n s t \to \frac{U_{d_{1}}}{U_{d_{2}}} = \frac{I_{1}}{I_{2}} = \frac{1}{3} \to I_{2} = 3 I_{1}$ .

Mặt khác $C_{2} = 3 C_{1} \to Z_{C 1} = 3 Z_{C 2} \to U_{C 1} = U_{C 2}$

+ $\tan φ_{d} = \frac{Z_{L}}{r} = c o n s t$

→ Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với dòng điện luôn không đổi.

Vẽ giản đồ kép cho hai trường hợp:

+ Do $U_{C 1} = U_{C 2} \to$ tứ giác MNPQ có cạnh MQ và NP là 2 cạnh song song và bằng nhau

→ tứ giác MNPQ là hình bình hành.

+ $M N = U_{d 2} - U_{d 1} = 180 - 60 = 120 V$

$\to Q P = M N = 120 V$ .

+ Do hiệu điện thế hai đầu mạch không đổi

$\to U_{1} = U_{2} \to Δ O P Q$ cân tại O

Áp dụng định lý hàm sin trong tam giác ta có: $\frac{P Q}{\sin 120 °} = \frac{U_{1}}{\sin 30 °} \Leftrightarrow \frac{120}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{U}{\frac{1}{2}} \Rightarrow U = 40 \sqrt{3} (V)$

$\to U_{0} = 40 \sqrt{6} \approx 97, 98 (V)$

Câu 40:

Trong thí nghiệm của I–âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe sáng là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m. Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc trong vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ₁ và λ₂= λ₁ + 0,1 μm. Khoảng cách gần nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm là 5 mm. Bước sóng λ₁có giá trị là

A. 0,4 μm

B. 0,5 μm

C. 0,3 μm

D. 0,6 μm

Xem đáp án

Đáp án A

Tại điểm cách vân trung tâm 5mm có vân sáng hai bức xạ $λ_{1}, λ_{2}$ .

Ta có: $5 = k \frac{λ D}{a} \Leftrightarrow 5 = k . \frac{λ .2, 5}{1} \overset{0, 38 \leq λ \leq 0, 76}{\to} 2, 63 \leq k \leq 5, 26$ .

Ta có bảng giá trị bước sóng cho vân sáng tại điểm cách vân trung tâm 5 cm.

k	Bước sóng ( $μ m$ )
3	0,66
4	0,5
5	0,4

→ Nhìn vào bảng giá trị ta thấy 2 bước sóng thỏa mãn là $\{\begin{cases} λ_{1} = 0, 4 μ m \\ λ_{2} = 0, 5 μ m \end{cases}$ .

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án

Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án (Đề số 16)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan