40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án (Đề số 26)

Câu 1:

Đặt điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos (ω t + \frac{π}{3})$ (V) vào hai đầu một đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức $i = I_{0} \cos (ω t + \frac{π}{4}) (A)$ . Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch là

A. $\frac{π}{6} r a d .$

B. $\frac{π}{12} r a d .$

C. $\frac{7 π}{12} r a d .$

D. $\frac{π}{3} r a d .$

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 2:

Tần số góc của dao động điện từ trong mạch LC lí tưởng được xác định bởi biểu thức

A. $ω = \frac{2 π}{\sqrt{L C}} .$

B. $ω = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} .$

C. $ω = \frac{1}{\sqrt{2 π L C}} .$

D. $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 3:

Một con lắc đơn dạo động điều hòa với tần số góc 4 rad/s tại một nơi có gia tốc trọng trường 10 m/s². Chiều dài dây treo của con lắc là

A. 125 cm

B. 62,5 cm

C. 81,5 cm

D. 50 cm

Xem đáp án

Đáp án B

$ω = \sqrt{\frac{g}{l}} \Rightarrow l = \frac{g}{ω^{2}} = \frac{10}{4^{2}} = 0, 625 m = 62, 5 c m .$

Câu 4:

Sóng điện từ khi truyền từ không khí vào nước thì

A. tốc độ truyền sóng giảm, bước sóng tăng

B. tốc độ truyền sóng và bước sóng đều tăng

C. tốc độ truyền sóng và bước sóng đều giảm

D. tốc độ truyền sóng tăng, bước sóng giảm

Xem đáp án

Đáp án C

sóng điện từ truyền vào nước thì chiết xuất n tăng (n > 1) $\Rightarrow v \frac{c}{n}$ giảm $\Rightarrow λ = \frac{v}{f}$ giảm

Câu 5:

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Biết quãng đường chất điểm đi được trong một chu kỳ dao động là 20 cm. Biên độ dao động của chất điểm là

A. 5 cm

B. 20 cm

C. 2 cm

D. 10 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Biết quãng đường chất điểm đi được trong một chu kỳ dao động là 4A=20cm

hay A=5cm

Câu 6:

Kết luận nào sau đây về hiện tượng giao thoa ánh sáng là đúng?

A. Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra đối với ánh sáng đơn sắc

B. Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai chùm sáng chiếu vào cùng một chỗ

C. Giao thoa của hai chùm sáng từ hai bóng đèn chỉ xảy ra khi chúng cùng đi qua kính lọc sắc

D. Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau

Xem đáp án

Đáp án D

Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra khi hai nguồn sáng là hai nguồn kết hợp

Câu 7:

Tia hồng ngoại và tia Rơnghen đều có bản chất là sóng điện từ, có bước sóng dài ngắn khác nhau nên

A. có khả năng đâm xuyên khác nhau

B. chúng bị lệch khác nhau trong từ trường đều

C. chúng bị lệch khác nhau trong điện trường đều

D. chúng đều được sử dụng trong y tế để chụp X-quang (chụp điện)

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 8:

Gọi ε_đ, ε_ℓ, ε_t lần lượt là năng lượng phô tôn các ánh sáng đơn sắc đỏ, lục, tím. Chọn biểu thức đúng?

A. $ε_{d} > ε_{l} > ε_{t} .$

B. $ε_{t} > ε_{d} > ε_{l} .$

C. $ε_{d} > ε_{t} > ε_{l} .$

D. $ε_{t} > ε_{l} > ε_{d} .$

Xem đáp án

Đáp án D

HD: $ε = \frac{h c}{λ}$ : bước sóng càng lớn thì năng lượng càng nhỏ

$λ_{d} > λ_{l} > λ_{t} \Rightarrow ε_{d} < ε_{l} < ε_{t} .$

Câu 9:

Nếu ánh sáng kích thích là ánh sáng màu lam thì ánh sáng phát quang không thể là ánh sáng nào dưới đây?

A. Màu vàng

B. Màu chàm

C. Màu lục

D. Màu đỏ

Xem đáp án

Đáp án B

HD: Ánh sáng kích thích có bước sóng nhỏ hơn ánh sáng phát quang nên kích thích bằng ánh sáng lam thì không thể phát quang ra ánh sáng màu chàm

Câu 10:

Các hạt trong tia phóng xạ nào sau đây không mang điện tích?

A. Tia β+

B. Tia γ

C. Tia α

D. Tia β–

Xem đáp án

Đáp án B

Tia gamma không mang điện.

Câu 11:

Phát biểu nào sau đây sai khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng?

A. Ở trạng thái đứng yên, mỗi phôtôn có một năng lượng xác định bằng hf

B. Trong chân không, phôtôn chuyển động với tốc độ c = 3.108 m/s

C. Mỗi lần một nguyên tử hấp thụ ánh sáng cũng có nghĩa là nó hấp thụ một phôtôn

D. Dòng ánh sáng là dòng của các hạt mang năng lượng gọi là phôtôn

Xem đáp án

Đáp án A

Photon chỉ tồn tại ở trạng thái chuyển động, không tồn tại photon đứng yên.

Câu 12:

Hạt tải điện trong kim loại là

A. ion dương

B. electron tự do

C. ion âm

D. ion âm và ion dương

Xem đáp án

Đáp án B

Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do

Câu 13:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp. Điện áp hai đầu điện trở có giá trị hiệu dụng 60 V và trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc π/3. Điện áp cực đại hai đầu mạch là

A. $120 \sqrt{2} V .$

B. $120 V$

C. $60 \sqrt{2} V .$

D. $60 \sqrt{3} V .$

Xem đáp án

Đáp án A

Công thức liên hệ giữa tần số, tốc độ quay của roto và số cặp cực trong máy phát điện xoay chiều một pha: $f = \frac{p n}{60} = \frac{10.300}{60} = 50 H z$

Câu 14:

Thí nghiệm giao thoa Yâng: a = 2 mm; D = 1,2 m. Người ta quan sát được 7 vân sáng mà khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng là 2,4 mm. Bước sóng của ánh sáng là

A. 0,67 μm

B. 0,77 μm

C. 0,62 μm

D. 0,67 mm

Xem đáp án

Đáp án A

Bảy vân sáng ứng với 6 khoảng vân $6 i = 2, 4 m m \to i = 0, 4$

Bước sóng của ánh sáng $λ = \frac{a i}{D} = \frac{{2.10}^{- 3} .0, {4.10}^{- 3}}{1, 2} = 0, 67 μ m$

Câu 15:

Năng lượng photon của tia Rơnghen có bước sóng 5.10^-11 m là

A. $3, 975 . 10^{- 15}$ J

B. $4, 97 . 10^{- 15}$ J

C. $42 . 10^{- 15}$ J

D. $45, 67 . 10^{- 15}$ J

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng của photon theo thuyết lượng tử ánh sáng $ε = \frac{h c}{λ} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{{5.10}^{- 11}} = 3, {975.10}^{- 15} J$

Câu 16:

Sóng ngang là sóng có các phân tử dao động

A. trùng với phương truyền sóng

B. theo phương nằm ngang

C. vuông góc với phương truyền sóng

D. theo phương thẳng đứng

Xem đáp án

Đáp án C

Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động vuông góc với phương truyền sóng

Câu 17:

Đặt điện áp xoay chiều có tần số 100 Hz vào hai đầu một tụ điện có điện dung 100 µF. Dung kháng của tụ điện là

A. 32 Ω

B. 16 Ω

C. 100 Ω

D. 50 Ω

Xem đáp án

Đáp án B

Dung kháng của tụ điện là: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{200 π {.100.10}^{- 6}} \approx 16 Ω$

Câu 18:

Trong một môi trường có giao thoa của hai sóng kết hợp; xét phần tử vật chất tại điểm M có biên độ dao động tổng hợp cực đại thì độ lệch pha ∆φ giữa hai sóng thành phần tại M (với k là số nguyên) là

A. ∆φ = (2k + 1) $\frac{π}{2}$

B. ∆φ = (k + 0,25)π

C. ∆φ = (2k + 1)π

D. ∆φ = k2π

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 19:

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

A. Micrô

B. Mạch biến điệu

C. Mạch tách sóng

D. Anten

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 20:

Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực (4 cực nam, 4 cực bắc). Để suất điện động do máy này sinh ra có tần số 50 Hz thì roto phải quay với tốc độ bằng

A. 900 vòng/phút

B. 200 vòng/phút

C. 750 vòng/ phút

D. 12,5 vòng/phút

Xem đáp án

Đáp án C

HD: Tần số của suất điện động do máy sinh ra là $f = \frac{n p}{60} \Rightarrow n = \frac{60.50}{4} = 750$ vòng/phút

Câu 21:

Một sóng dừng được hình thành trên một sợi dây. Biết khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp đo được là 10 cm và tần số sóng f = 10 Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 40 cm/s

B. 50 cm/s

C. 25 cm/s

D. 30 cm/s

Xem đáp án

Đáp án B

HD: Khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp là 4 bụng sóng:

$4 \frac{λ}{2} = 10 \Rightarrow λ = 5 c m \Rightarrow v = λ f = 5.10 = 50$ cm/s.

Câu 22:

Một nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng năng lượng E_n = -1,5 eV sang trạng thái dừng năng lượng E_m = -3,4 eV. Tần số của bức xạ mà nguyên tử phát ra là

A. $6, 54 . 10^{12}$ Hz

B. $5, 34 . 10^{13}$ Hz

C. $2, 18 . 10^{13}$ Hz

D. $4, 59 . 10^{14}$ Hz

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng tiên đề Bo, ta có:

$E_{n} - E_{m} = h f \Rightarrow f = \frac{E_{n} - E_{m}}{h} = \frac{- 1, 5 - (- 3, 4)}{6, {625.10}^{- 34}} .1, {6.10}^{- 19} = 4, {59.10}^{14} Hz$ .

Câu 23:

Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang với cơ năng dao động là 20 mJ và lực đàn hồi cực đại là 2 N. Biên độ dao động của con lắc là

A. 4 cm

B. 2 cm

C. 3 cm

D. 1 cm

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có: $\{\begin{cases} E = \frac{1}{2} k A^{2} \\ F_{\max} = k A \end{cases} \Rightarrow A = \frac{2 E}{F_{\max}} = \frac{{2.20.10}^{- 3}}{2} = 2 cm$

Câu 24:

Biết khối lượng của prôtôn là 1,00728u; của nơtron là 1,00866u; của hạt nhân $_{11}^{23} N a$ là 22,98373u và 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết của $_{11}^{23} N a$ bằng

A. 8,11 MeV

B. 81,11 MeV

C. 186,55 MeV

D. 18,66 MeV

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng liên kết của Na

$E_{l k} = (11 m_{p} + 12 m_{n} - m_{N a}) c^{2} = 186, 55 MeV$ .

Câu 25:

Hai cuộn dây có điện trở và độ tự cảm tương ứng là R₁, L₁ và R₂, L₂ mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U, tần số góc ω. gọi U₁ và U₂ là điện áp hiệu dụng trên các cuộn dây. Điều kiện để U = U₁ + U₂ là

A. $L_{1} R_{2} = L_{2} R_{1}$

B. $R_{1} + R_{2} = ω (L_{1} + L_{2})$

C. $R_{1} R_{2} = ω^{2} L_{1} L_{2}$

D. $L_{1} R_{1} = L_{2} R_{2}$

Xem đáp án

Đáp án A

Để $U = U_{1} + U_{2}$ thì điện áp hai các cuộn dây phải cùng pha nhau

$\frac{L_{1}}{R_{1}} = \frac{L_{2}}{R_{2}} \Rightarrow L_{1} R_{2} = L_{2} R_{1}$ .

Câu 26:

Mắc đồng thời ba phần tử $R = 100$ Ω, $L = \frac{2}{π}$ H, $C = \frac{{4.10}^{- 4}}{π}$ F vào ba pha của một máy phát điện xoay chiều ba pha. Cường độ dòng điện qua R, L lần lượt có biểu thức $i_{R} = \sqrt{2} \cos ω t$ (A), $i_{L} = \sqrt{2} \cos (ω t + \frac{π}{6})$ (A), với t tính bằng s. Cường độ dòng điện qua C có biểu thức

A. $i_{C} = 2 \sqrt{2} \cos (50 π t - \frac{π}{6})$

B. $i_{C} = 2 \sqrt{2} \cos (50 π t - \frac{π}{6})$

C. $i_{C} = \sqrt{2} \cos (50 π t - \frac{2 π}{3})$

D. $i_{C} = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t - \frac{2 π}{3})$

Xem đáp án

Đáp án A

Ở 3 cuộn dây chúng ta thu được hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ra bởi ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ nhưng độ lệch pha từng đôi một là $\frac{2 π}{3}$

$\{\begin{cases} e_{1} = E_{0} \cos (ω t) \\ e_{2} = E_{0} \cos (ω t + \frac{2 π}{3}) \\ e_{3} = E_{0} \cos (ω t - \frac{2 π}{3}) \end{cases}$

+ Ta để ý rằng $I_{0 L} = I_{0 R} \Rightarrow Z_{L} = R \Rightarrow ω = 50 rad/s$

$Z_{C} = 50 Ω \Rightarrow I_{0 C} = 2 \sqrt{2} A$ .

Câu 27:

Thực hiện giao thoa ánh sáng qua khe I-âng, biết a = 0,5 mm, D = 2 m. Nguồn S phát ánh sáng trắng gồm vô số bức xạ đơn sắc có bước sóng từ 0,4 μm đến 0,76 μm. Xác định số bức xạ bị tắt tại điểm M trên màn E cách vân trung tâm 0,72 cm.

A. 2

B. 4

C. 5

D. 3

Xem đáp án

Đáp án D

Điều kiện để tại M là vân tối $x_{M} = (2 k + 1) \frac{D λ}{2 a} \Rightarrow λ = \frac{2 a x_{M}}{(2 k + 1) D} = \frac{3, 6}{2 k + 1} μm$

+ Khoảng giá trị của bước sóng $0, 4 \leq λ \leq 0, 76$

=>có 3 giá trị của k thỏa mãn

Câu 28:

Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000 kW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng điện áp lên đến 110 kV được truyền đi xa bằng một đường dây có điện trở 20 Ω. Công suất hao phí trên đường dây là

A. 6050 W

B. 5500 W

C. 2420 W

D. 1653 W

Xem đáp án

Đáp án D

Công suất hao phí trên đường dây

$Δ P = \frac{P^{2}}{U^{2}} R = \frac{{({1000.10}^{3})}^{2}}{{({110.10}^{3})}^{2}} 20 = 1653 W$ .

Câu 29:

Đặt điện áp $u = 200 \sqrt{2} c o s 100 π t (V)$ vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R = 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1/π H và tụ điện có điện dung $\frac{10^{- 4}}{2 π} F .$ Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm là

A. $100 \sqrt{2}$

B. $200 \sqrt{2}$

C. $200 V$

D. $100 V$

Xem đáp án

Đáp án A

$Z_{L} = 100 Ω; Z_{C} = 200 Ω$

$U_{L} = I . Z_{L} = \frac{U}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} . Z_{L} = \frac{200.100}{\sqrt{100^{2} + {(100 - 200)}^{2}}} = 100 \sqrt{2} V .$

Câu 30:

Một ống Cu-lít-giơ (ống tia X) đang hoạt động, hiệu điện thế giữa anôt và catôt là 11 kV. Bỏ qua tốc độ đầu của êlectron phát ra từ catôt. Lấy e = 1,6.10^–19 C và m_e = 9,1.10^–31 kg. Tốc độ của êlectron khi đến anôt (đối catôt) bằng

A. $4, 4 . 10^{6}$ m/s

B. $6, 22 . 10^{7}$ m/s

C. $6, 22 . 10^{6}$ m/s

D. $4, 4 . 10^{7}$ m/s

Xem đáp án

Đáp án B

Động năng của e khi đến anot chính bằng công của lực điện

$\frac{1}{2} m v^{2} = q U \Rightarrow v = \sqrt{\frac{2 q U}{m}} = \sqrt{\frac{2.1, {6.10}^{- 19} {.11.10}^{3}}{9, {1.10}^{- 31}}} = 6, {22.10}^{7} m/s$ .

Câu 31:

Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc a vào thời gian t như hình vẽ. Ở thời điểm t = 0, vận tốc của chất điểm l

A. $1, 5 π m/s.$

B. $3 π m/s.$

C. $0, 75 π m/s.$

D. $- 1, 5 π m/s.$

Xem đáp án

Đáp án A

HD: Từ đồ thị ta thấy: $T = (26 - 2) {.10}^{- 2} = {24.10}^{- 2} s \Rightarrow ω = \frac{25 π}{3} rad/s;$

và $a_{\max} = 25 π^{2} = ω . v_{\max} \Rightarrow v_{\max} = 3 π m/s.$

Từ t = 0, đến $t = {2.10}^{- 2} s \Rightarrow Δ t = \frac{T}{12} \Rightarrow$ gia tốc ở thời điểm ban đầu: $a_{0} = - \frac{a_{\max} \sqrt{3}}{2}$

⇒ vận tốc ở thời điểm ban đầu: $v_{0} = \frac{v_{\max}}{2} = 1, 5 π m/s.$

Câu 32:

Cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có N₁vòng dây. Khi đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở đo được là 100 V. Nếu tăng thêm 150 vòng dây cho cuộn sơ cấp và giảm 150 vòng dây ở cuộn thứ cấp thì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 160 V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở vẫn là 100 V. Kết luận nào sau đây đúng?

A. $N_{1}$ = 825 vòng

B. $N_{1}$ = 1320 vòng

C. $N_{1}$ = 1170 vòng

D. $N_{1}$ = 975 vòng

Xem đáp án

Đáp án C

Theo giả thuyết bài toán, ta có:

$\{\begin{cases} \frac{N_{1}}{N_{2}} = \frac{120}{100} \\ \frac{N_{1} + 150}{N_{2} - 150} = \frac{160}{100} \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} N_{2} = \frac{5}{6} N_{1} \\ \frac{N_{1} + 150}{N_{2} - 150} = \frac{8}{5} \end{cases} \Rightarrow \frac{N_{1} + 150}{\frac{5}{6} N_{1} - 150} = \frac{8}{5} \to_{}^{S h i f t \to S o l v e} N_{1} = 1170$

Câu 33:

Trong mạch điện có hai điện trở R₁ = 4 Ω, R₂ = 8 Ω được ghép song song với nhau. Cường độ dòng điện I chạy qua mạch chính so với cường độ dòng điện I₁ chạy qua R₁ là

A. $I = \frac{I_{1}}{3} .$

B. $I = 1, 5 I_{1}$

C. $I = 3 I_{1}$

D. $I = 2 I_{1}$

Xem đáp án

Đáp án B

- Khi hai điện trở được ghép song song với nhau thì cường độ dòng điện qua mạch chính là

$I = \frac{U}{\frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}}} = \frac{3 U}{8}$

- Cường độ dòng điện qua điện trở R₁ là

$I_{1} = \frac{U}{R_{1}} = \frac{U}{4}$

$\to \frac{I}{I_{1}} = \frac{3}{2} \to I = \frac{3}{2} I_{1} .$

Câu 34:

Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 182.10⁷ W, dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U²³⁵ với hiệu suất 30%. Trung bình mỗi hạt U²³⁵ phân hạch toả ra năng lượng 200 MeV. Hỏi trong 365 ngày hoạt động nhà máy tiêu thụ một khối lượng U²³⁵ nguyên chất là bao nhiêu? Số N_A = 6,022.10²³.

A. 2333 kg

B. 2461 kg

C. 2362 kg

D. 2263 kg

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng U tỏa ra cần cho nhà máy hạt nhân sử dụng trong 365 ngày là:

${182.10}^{7} . \frac{100}{30} .365.24.60.60 = 1, {9.10}^{17} J = 1, {2.10}^{30} M e V$

Mỗi hạt nhân U khi phân hạch tỏa ra 200 MeV → Tổng số hạt nhân U cần sử dụng là: $= \frac{1, {2.10}^{30}}{200} = 5, {98.10}^{27}$ hạt.

Bằng đó hạt sẽ tương đương với khối lượng $m = \frac{5, {98.10}^{27}}{6, {022.10}^{23}} .235 \approx 2333102 g \approx 2333 k g$

Câu 35:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM ghép nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM chỉ có biến trở R; đoạn mạch MB gồm cuộn dây không thuần cảm ghép nối tiếp với tụ C. Điều chỉnh R đến giá trị R₀ sao cho công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại thì thấy điện áp hiệu dụng đoạn mạch MB bằng $40 \sqrt{3}$ V và công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB bằng 90 W. Tính công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AM

A. 30 W

B. 60 W

C. 67,5 W

D. 45 W

Xem đáp án

Đáp án A

+ Khi R biến thiên để công suất tiêu thụ trên biến trở là cực đại, ta có:

$R = R_{0} = \sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} \Rightarrow Z^{2} = {(R_{0} + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} = 2 R_{0} (R_{0} + r) (1)$

Công suất tiêu thụ của mạch khi đó là

$P_{A B} = \frac{U^{2}}{Z^{2}} (R_{0} + r) = \frac{U^{2}}{2 R_{0}} \Leftrightarrow 90 = \frac{120^{2}}{2 R_{0}} \Rightarrow R_{0} = 80 Ω$

+ Kết hợp với giả thuyết

$U_{M B} = \frac{U \sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}{Z} = U \frac{R_{0}}{Z} \Leftrightarrow 40 \sqrt{3} = 120 \frac{80}{Z} \Rightarrow Z = 80 \sqrt{3} Ω$

Thay vào (1) ta tìm được $r = 40 Ω$

Vậy công suất tiêu thụ trên MB là $P_{M B} = \frac{U^{2}}{Z^{2}} r = 30 W$

Câu 36:

Một lò xo nhẹ cách điện có độ cứng k = 50 N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào quả cầu nhỏ tích điện q = +5 μC. Khối lượng m = 200 gam. Quả cầu có thể dao động không ma sát dọc theo trục lò xo nằm ngang và cách điện. Tại thời điểm ban đầu t = 0 kéo vật tới vị trí lò xo giãn 4 cm rồi thả nhẹ đến thời điểm t = 0,2 s thì thiết lập điện trường không đổi trong thời gian 0,2 s, biết điện trường nằm ngang dọc theo trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và có độ lớn E = 10⁵ V/m. Lấy g = π² = 10 m/ s². Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại mà quả cầu đạt được là

A. 25π cm/s.

B. 20π cm/s.

C. 30π cm/s.

D. 19π cm/s.

Xem đáp án

Đáp án C

+ Chu kì: $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 0, 4 s$

+ Biên độ ban đầu: $A_{0} = 4 cm$

+ Tại thời điểm: $t = 0 \Rightarrow x = 4 cm$

+ Tại thời điểm $t = 0, 2 s = \frac{T}{2} \Rightarrow x^{'} = 4 cm$ . Và khi đó thiết lập điện trường không đổi trong thời gian 0,2s. Vì $\vec{E}$ hướng ra xa điểm cố định và q > 0 nên $\vec{F}$ cùng chiều với $\vec{E}$

Vị trí cân bằng khi có điện trường lệch ra xa điểm cố định: $x_{0} = \frac{|q| E}{k} = 0, 01 m = 1 cm$

Biên độ dao động khi có điện trường: $A_{1} = A_{0} + x_{0} = 5 cm$

+ Điện trường không còn sau $0, 2 s (\frac{T}{2})$ vật sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng ban đâu:

Biên độ dao động trong giai đoạn này: $A_{2} = A_{1} + x_{0} = 6 cm$

+ Tốc độ cực đại: $v_{\max} = ω A_{2} = \frac{2 π}{T} A_{2} = 30 π cm/s$ .

Câu 37:

Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số, đồ thị li độ theo thời gian của hai chất điểm như hình vẽ. Tỉ số gia tốc của chất điểm 1 và chất điểm 2 tại thời điểm t = 1,6 s bằng

A. 1,72

B. 1,44

C. 1,96

D. 1,22

Xem đáp án

Đáp án D

+ Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn.

Ta có:

$\{\begin{cases} \frac{T}{2 π} arcos (\frac{x_{0}}{A_{2}}) + \frac{T}{2} = \frac{7}{4} \\ \frac{T}{2 π} arcos (\frac{x_{0}}{A_{1}}) = \frac{1}{2} \end{cases} \to \frac{arcos (\frac{x_{0}}{A_{2}})}{2 arcos (\frac{x_{0}}{A_{1}})} + \frac{π}{2 arcos (\frac{x_{0}}{A_{1}})} = \frac{7}{4} \to x_{0} = 3 cm$ .

$\to T = 3 s$

+ Phương trình dao động hai chất điểm:

$\{\begin{cases} x_{1} = 6 \cos (\frac{2 π}{3} t - \frac{π}{3}) \\ x_{2} = 2 \sqrt{3} \cos (\frac{2 π}{3} t - \frac{π}{6}) \end{cases} \to \frac{a_{1}}{a_{2}} = \frac{6 \cos (\frac{2 π}{3} t - \frac{π}{3})}{2 \sqrt{3} \cos (\frac{2 π}{3} t - \frac{π}{6})} = 1, 22$ .

Câu 38:

Đặt điện áp u = U₀cosωt (U₀, ω không đổi) vào đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi. Hình vẽ bên dưới là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng U_L giữa hai đầu cuộn cảm và hệ số công suất cosφ của đoạn mạch theo giá trị của độ tự cảm L. Giá trị của U₀gần nhất với giá trị nào sau đây

A. 240 V

B. 165 V

C. 220 V

D. 185 V

Xem đáp án

Đáp án B

+ Khi xảy ra cực đại của điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thuần $Z_{L} = \frac{R^{2} + Z_{C}^{2}}{Z_{C}}$ .

Ta chuẩn hóa $\{\begin{cases} R = 1 \\ Z_{C} = n \end{cases} \to Z_{L} = \frac{1}{x} + x$

+ Hệ số công suất của mạch tương ứng $\cos φ = \frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} \leftrightarrow 0, 8 = \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{n^{2}}}} \to n = \frac{4}{3}$

+ Kết hợp với $U_{L \max} = U \sqrt{1 + {(\frac{Z_{C}}{R})}^{2}} \to U = \frac{U_{L \max}}{\sqrt{1 + {(\frac{Z_{C}}{R})}^{2}}} = \frac{U_{L \max}}{\sqrt{1 + {(\frac{4}{3})}^{2}}} = 120 V \to U_{0} = 120 \sqrt{2} \approx 170 V$ .

Câu 39:

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với bước sóng 12 cm. Gọi O là một ví trí của một nút sóng; P, Q là hai phần tử trên dây cùng một bên so với O và có vị trí cân bằng cách O lần lượt là 3 cm và 5 cm. Tại thời điểm mà P có vận tốc bằng 0 thì góc $\hat{P O Q}$ bằng 30⁰. Giá trị lớn nhất của biên độ dao động điểm Q gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 4,33 cm

B. 10,54 cm

C. 5,27 cm

D. 3,46 cm

Xem đáp án

Đáp án A

+ O là nút, P, Q có vị trí cân bằng cách O lần lượt 3 cm và 5 cm.

+ $O P = 3 = \frac{λ}{4}$ = P => là điểm bụng.

+ Biên độ dao động của điểm Q là: $A_{Q} = |A_{b} \sin \frac{2 π d}{λ}| = \frac{A_{b}}{2}$ .

=> Nếu đặt $A_{Q}$ là x thì $A_{P} = 2 x$ . Và x chính là giá trị ta cần đi tìm.

+ Khi điểm P có vận tốc = 0 thì P đang ở biên. Mặt khác P, Q cùng thuộc 1 bó sóng nên ta có P, Q dao động cùng pha nên khi đó Q cũng ở biên như P. Trong hình vẽ giả sử P và Q khi đó cùng ở biên dương. Nhìn hình vẽ ta có:

$\tan 30 ° = \frac{\frac{2 x}{3} - \frac{x}{5}}{1 + \frac{2 x}{3} . \frac{x}{5}} \to [\begin{array}{l} x \approx 4, 33 cm \\ x \approx 1, 73 cm \end{array}$ .

Câu 40:

Đặt điện áp xoay chiều u = U₀cosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ban đầu, khi C = C₀ thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, ở hai đầu cuộn cảm và ở hai đầu tụ điện đều bằng 40 V. Giảm dần giá trị điện dung C từ giá trị C₀ đến khi tổng điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện và điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60 V. Khi đó, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 10 V

B. 12 V

C. 13 V

D. 11 V

Xem đáp án

Đáp án D

+ Khi $C = C_{0}$ mạch xảy ra cộng hưởng và $R = Z_{L} = Z_{C}, U = U_{R} = 40 V$ .

Mạch chỉ có C thay đổi, $R = Z_{L}$ => với mọi giá trị của C thì $U_{R} = U_{L}$ .

+ Ta có: $\{\begin{cases} U_{C} + U_{L} = 60 \\ U_{R}^{2} + {(U_{L} - U_{C})}^{2} = 40^{2} \end{cases} \leftrightarrow \{\begin{cases} U_{C} + U_{R} = 60 \\ U_{R}^{2} + {(U_{R} - U_{C})}^{2} = 40^{2} \end{cases} \to 5 U_{R}^{2} - 240 U_{R} + 2000 = 0$ .

Phương trình trên có hai nghiệm $U_{R} = 37, 3 V$ (ta không nhận nghiệm này vì sau khi xảy ra cộng hưởng, ta tiếp tục tăng $Z_{C}$ thì $U_{C}$ tăng với $U_{R} = 37, 3 \to U_{C} = 22, 7 V$ là vô lý) và $U_{R} = 10, 7 V$ .

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 26)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan