40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án (Đề số 30)

Câu 1:

Tốc độ cực đại của dao động điều hòa có biên độ A và tần số góc ω là

A. $ω A^{2}$

B. $ω^{2} A$

C. ${(ω A)}^{2}$

D. $ω A$

Xem đáp án

Đáp án D

Tốc độ cực đại v_max = ωA

Câu 2:

Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp. Điện áp hai đầu mạch $u = U \sqrt{2} \cos (ω t + φ)$ và có dòng điện trong mạch $i = I \sqrt{2} \cos ω t .$ Biểu thức nào sau đây về tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch là không đúng?

A. $P = U I \cos φ .$

B. $P = I^{2} R .$

C. $P = \frac{U^{2}}{R} \cos^{2} φ .$

D. $P = \frac{U^{2}}{R} \cos φ .$

Xem đáp án

Đáp án D

Công suất tiêu thụ cảu mạch được xác định bằng biểu thức $P = \frac{U^{2}}{R} \cos^{2} φ$

Câu 3:

Tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế là một trong những công dụng của

A. tia tử ngoại

B. tia X

C. tia hồng ngoại

D. tia γ

Xem đáp án

Đáp án A

Tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế là một trong những công dụng của tia tử ngoại.

Câu 4:

Đề so sánh mức độ bền vững của hai hạt nhân, ta dựa vào

A. năng lượng nghỉ

B. năng lượng liên kết

C. năng lượng liên kết riêng

D. độ hụt khối

Xem đáp án

Đáp án C

Để so sánh mức độ bền vững của hai hạt nhân, ta dựa vào năng lượng liên kết riêng

Câu 5:

Một kim loại có công thoát A, Biết h là hằng số Plăng, c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Giới hạn quang điện λ₀ của kim loại đó được tính theo công thức

A. $λ_{0} = h c A .$

B. $λ_{0} = \frac{h c}{A} .$

C. $λ_{0} = \frac{A}{h c} .$

D. $λ_{0} = \frac{h}{A} .$

Xem đáp án

Đáp án B

Giới hạn quang điện $λ_{0}$ của kim loại đó được tính theo công thức $λ_{0} = \frac{h c}{A}$

Câu 6:

Trong sơ đồ khối của máy phát vô tuyến điện không có

A. anten

B. mạch bến điệu

C. mạch khuếch đại

D. mạch tách sóng

Xem đáp án

Đáp án D

Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản gồm: micrô, bộ phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại và anten. Không có mạch tách sóng.

Câu 7:

Độ cao của âm là đặc trưng sinh lý được quyết định bởi đặc trưng vật lý của âm là

A. mức cường độ âm

B. biên độ âm

C. cường độ âm

D. tần số âm

Xem đáp án

Đáp án D

Tần số của âm là đặc trưng vật lý gắn liền với đặc trưng sinh lý độ cao của âm

Câu 8:

Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng 0,52 µm. Ánh sáng kích thích không thể là

A. tia tử ngoại

B. ánh sáng đỏ

C. tia X

D. ánh sáng tím

Xem đáp án

Đáp án B

Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng 0,52 μm. Ánh sáng kích thích không thể là ánh sáng đỏ

Câu 9:

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu có định là chiều dài sợi dây phải bằng

A. số lẻ lần bước sóng

B. số nguyên lần nửa bước sóng

C. số chẵn lần bước sóng

D. số nguyên lần bước sóng

Xem đáp án

Đáp án B

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài sợi dây phải bằng số nguyên lần nửa bước sóng.

Câu 10:

Đặt điện áp xoay chiều vào đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp. Góc lệch pha φ giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện được xác định bởi công thức

A. $\cos φ = \frac{R}{Z_{L} - Z_{C}} .$

B. $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} .$

C. $\cos φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} .$

D. $\tan φ = \frac{R}{Z_{L} - Z_{C}} .$

Xem đáp án

Đáp án B

Góc lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện được xác định bởi công thức $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R}$

Câu 11:

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m và lò xo nhẹ, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O với tần số góc là ω. Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là

A. $F = m ω x$

B. $F = ‒ m ω^{2} x$

C. $F = m ω^{2} x$

D. $F = ‒ m ω x$

Xem đáp án

Đáp án B

Lực kéo về tác dụng lên vật $F = m a = - m ω^{2} x$ .

Câu 12:

Hai hạt nhân $_{1}^{3} H$ và $_{2}^{3} H e$ có cùng

A. số nơtron

B. số nuclôn

C. điện tích

D. số prôtôn

Xem đáp án

Đáp án B

Hai hạt nhân có cùng số Nucleon.

Câu 13:

Cuộn sơ cấp của một máy biến áp có 1000 vòng dây có hiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp là 240 V. Để hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp là 12 V thì số vòng dây của cuộn dây thứ cấp là

A. 100 vòng

B. 10000 vòng

C. 20000 vòng

D. 50 vòng

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng công thức máy biến áp $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} \Rightarrow N_{2} = N_{1} \frac{U_{2}}{U_{1}} = 1000 \frac{12}{240} = 50$

Câu 14:

Trong một mạch dao động LC lí tưởng, độ tự cảm L của cuộn cảm có giá trị không đổi, điện dung C của tụ thay đổi được. Khi C = C₁ thì chu kì dao động của mạch là 4 μs; khi C = 2C₁ thì chu kì dao động của mạch là

A. 4 μs

B. $4 \sqrt{2}$ μs

C. $2 \sqrt{2}$ μs

D. 8 μs

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có $T ~ \sqrt{C} \to$ với $C = 2 C_{1}$ thì $T = \sqrt{2} T_{1} = 4 \sqrt{2} μ s$ .

Câu 15:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m. Ban đầu vật được giữ ở vị trí lò xo dãn 4 cm rồi thả nhẹ. Bỏ qua mọi ma sát, lực cản. Động năng cực đại mà vật đạt được

A. 800 J

B. 0,08 J

C. 160 J

D. 0,16 J

Xem đáp án

Đáp án B

Động năng cực đại là cơ năng của con lắc $E = \frac{1}{2} k A^{2} = \frac{1}{2} 100 {({4.10}^{- 2})}^{2} = 0, 08 J$

Câu 16:

Một sóng âm truyền trong không khí. Mức cường độ âm tại điểm M và tại điểm N lần lượt là 40 dB và 80 dB; Cường độ âm tại N lớn hơn cường độ âm tại M?

A. 10000 lần

B. 1000 lần

C. 40 lần

D. 2 lần

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có $\frac{I_{N}}{I_{M}} = 10^{\frac{I_{N} - I_{M}}{10}} = 10000$

Câu 17:

Một đoạn dây dài l = 50 cm mang dòng điện cường độ I = 5 A được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,2T, sao cho đoạn dây dẫn vuông góc với đường sức từ. Độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn bằng

A. 0,4 N

B. 0,2 N

C. 0,5 N

D. 0,3 N

Xem đáp án

Đáp án C

Độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn F = IBl = 5.0,2.0,5 = 0,5 N.

Câu 18:

Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình li độ là x = 5cos(4πt +π/2) (cm) (t tính bằng s). Kết luận nào sau đây không đúng?

A. Tốc độ cực đại của vật là 20π cm/s

B. Lúc t = 0, vật qua vị trí cân bằng O, ngược chiều dương của trục Ox

C. Vật thực hiện 2 dao động toàn phần trong 1 s

D. Chiều dài quỹ đạo của vật là 20 cm

Xem đáp án

Đáp án D

Chiều dài quỹ đạo của vật L = 2A = 10cm

Câu 19:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng, ánh sáng dùng trong thí nghiệm là đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 µm, khoảng cách giữa hai khe là a = 1m. Khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1m. Hiệu khoảng cách từ hai khe đến vân sáng bậc 2 là

A. 0,5 µm

B. 0,5 mm

C. 1 µm

D. 1 mm

Xem đáp án

Đáp án C

Vân sáng bậc 2 ứng với k = 2

→ Hiệu khoảng cách từ hai khe đến vân sáng bậc 2 là: $d_{2} - d_{1} = 2 λ = 2.0, 5 = 1 μ m$

Câu 20:

Biết công thoát electron của các kim loại bạc, canxi, kali và đồng lần lượt là 4,78 eV; 2,89 eV; 2,26 eV và 4,14 eV. Lấy $h = 6, {625.10}^{- 34}$ , $c = {3.10}^{8}$ , $1 e V = 1, {6.10}^{- 19}$ . Chiếu bức xạ có bước sóng 0,33 μm vào bề mặt các kim loại trên, hiện tượng quang điện xảy ra ở

A. kali và đồng

B. kali và canxi

C. canxi và bạc

D. bạc và đồng

Xem đáp án

Đáp án B

Năng lượng của bức xạ: $ε = \frac{h c}{λ} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{0, {33.10}^{- 6}} = 6, {023.10}^{- 19} J = 3, 76 e V$

→ Có thể gây ra hiện tượng quang điện cho canxi và kali.

Câu 21:

Một khung dây dẫn hình chữ nhật có kích thước 3 cm × 4 cm đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10^‒4 T, vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30⁰. Từ thông qua khung dây có giá trị là

A. $5, 2 . 10^{- 3}$ Wb

B. $5, 2 . 10^{- 7}$ Wb

C. $3 . 10^{3}$ Wb

D. $3 . 10^{- 7}$ Wb

Xem đáp án

Đáp án D

Từ thông qua khung dây $Φ = B S \cos α = {5.10}^{- 4} {.12.10}^{- 4} \cos 60 ° = {3.10}^{- 7} W b$

Câu 22:

Hạt nhân $_{27}^{60} C o$ có cấu tạo gồm

A. 27 proton và 33 notron

B. 33 proton và 27 notron

C. 27 proton và 60 notron

D. 33 proton và 27 notron

Xem đáp án

Đáp án A

Hạt nhân ${}_{27}^{60}C o$ có cấu tạo gồm 27 proton và 33 notron

Câu 23:

Trong y học, người ta dùng một máy laze phát ra chùm laze có bước sóng λ để đốt các mô mềm. Biết rằng đề đốt được phần mô mềm có thể tích 4 mm³ thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của 30.10¹⁸ phôtôn của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn l mm³ mô là 2,53 J. Biết hằng số P-lăng h = 6,625.10^-34 J.s, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.10⁸ m/s. Giá trị của λ là

A. 683 nm.

B. 485 nm

C. 489 nm

D. 589 nm

Xem đáp án

Đáp án D

Năng lượng cần thiết để đốt phần mô mềm có thể tích 4 $m m^{3}$ :

$A = 4.2, 53 = {30.10}^{18} . \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{λ} \to λ = {589.10}^{- 9} (m) = 589 (nm)$ .

Câu 24:

Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng

A. $2, 41 . 10^{8}$ m/s

B. $2, 75 . 10^{8}$ m/s

C. $1, 67 . 10^{8}$ m/s

D. $2, 24 . 10^{8}$ m/s

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có $E_{d} = \frac{1}{2} E_{0} \to \frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^{2}}{c^{2}}}} - 1 = \frac{1}{2} \to v = 2, {24.10}^{8} m/s$ .

Câu 25:

Mắc một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động ξ và điện trở trong r. Đồ thị biểu diễn hiệu suất H của nguồn điện theo biến trở R như hình vẽ. Điện trở trong của nguồn điện có giá trị bằng

A. 4 Ω

B. 2 Ω

C. 0,75 Ω

D. 6 Ω

Xem đáp án

Đáp án B

Hiệu suất của nguồn điện $H = \frac{R}{R + r}$

→ Từ đồ thị ta có, tại $R = 6 Ω$ thì $H = 0, 75 \to 0, 75 = \frac{6}{6 + r} \to r = 2 Ω$ .

Câu 26:

Mắc nối tiếp: điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C thỏa mãn $4 L = R^{2} C$ vào điện áp xoay chiều có tần số thay đổi được. Khi tần số bằng $f_{0}$ thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,8. Khi tần số bằng $\frac{f_{0}}{2}$ thì hệ số công suất của đoạn mạch gần nhất với giá trị

A. 0,80

B. 0,71

C. 0,86

D. 0,50

Xem đáp án

Đáp án D

Với $4 L = C R^{2} \to Z_{L} Z_{C} = \frac{R^{2}}{4}$ , để đơn giản, ta chọn $\{\begin{cases} R = 1 \\ Z_{L} = x \end{cases} \to Z_{C} = \frac{1}{4 x}$ .

+ Khi $f = f_{0}$ thì $\cos φ = \frac{1}{\sqrt{1^{2} + {(x - \frac{1}{4 x})}^{2}}} = 0, 8 \to \{\begin{cases} x = 1 \\ x = 0, 25 \end{cases}$

+ Khi $f = \frac{f_{0}}{2}$ ; với $x = 1 \to \{\begin{cases} Z_{L} = \frac{x}{2} = 0, 5 \\ Z_{C} = \frac{1}{4.0, 5} = 0, 5 \end{cases} \to \cos φ = 1$

Với $x = 0, 25 \to \{\begin{cases} Z_{L} = \frac{x}{2} = \frac{1}{8} \\ Z_{C} = 2 \end{cases} \to \cos φ = 0, 47$ .

Câu 27:

Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn 2 cm thì động năng của vật là 0,48 J. Khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn 6 cm thì động năng của vật là 0,32 J. Biên độ dao động của vật bằng

A. 8 cm

B. 14 cm

C. 12 cm

D. 10 cm

Xem đáp án

Đáp án D

$x_{2} = 3 x_{1} \Rightarrow W_{t 2} = 9 W_{t 1} \Rightarrow W - W_{d 2} = 9 (W - W_{d 1}) \Leftrightarrow W - 0, 32 = 9 (W - 0, 48) \Rightarrow W = 0, 5 J$

$\Rightarrow W_{t 1} = W - W_{d 1} = 0, 5 - 0, 48 = 0, 02 J$

$\Rightarrow W_{t 1} = \frac{W}{25} \Rightarrow x_{1}^{} = \frac{A}{5} \Rightarrow A = 5.2 = 10 c m .$

Câu 28:

Ở mặt nước, tại hai điểm A và B có hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thắng đứng, phát ra hai sóng có cùng bước sóng 4 cm. Điểm M cách A, B lần lượt là d₁ = 12 cm và d₂= 24 cm thuộc vân giao thoa

A. cực đại bậc 3

B. cực tiểu thứ 3

C. cực đại bậc 4

D. cực tiểu thứ 4

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $Δ d = 24 - 12 = 12 = 3.4$

Vậy tại M có vân cực đại bậc 3.

Câu 29:

Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện gồm tụ điện C = 880 pF và cuộn cảm L = 20μH. Bước sóng điện từ mà mạch thu được là

A. λ = 150 m

B. λ = 500 m

C. λ = 100 m

D. λ = 250 m

Xem đáp án

Đáp án D

Ta có: $λ = c .2 π . \sqrt{L C} = {3.10}^{8} .2 π . \sqrt{{880.10}^{- 12} {.20.10}^{- 6}} = 250 m$ .

Câu 30:

Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y – âng. Nguồn sáng S là nguồn hỗn tạp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁ = 520nm và $λ_{2} \in (620 n m - 740 n m)$ . Quan sát hình ảnh giao thoa trên màn người ta nhận thấy trong khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc λ₁, λ₂ và vân sáng trung tâm, có 12 vân sáng có màu của bức xạ λ₁ nằm độc lập. Bước sóng λ₂ có giá trị là

A. 693,3 nm

B. 732 nm

C. 624 nm

D. 728 nm

Xem đáp án

Đáp án D

Trong khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc $λ_{1}, λ_{2}$ và vân sáng trung tâm, có 12 vân sáng có màu của bức xạ $λ_{1}$ nằm độc lập → Vị trí vân trùng nhau thứ nhất của hai vân sáng đơn sắc $λ_{1}$ , $λ_{2}$ ứng với vân sáng bậc 7 của bức xạ $λ_{1}$ .

$\Rightarrow k_{1} λ_{1} = k_{2} λ_{2} \Leftrightarrow 7 λ_{1} = k_{2} λ_{2} \Rightarrow λ_{2} = \frac{7 λ_{1}}{k_{2}} = \frac{7.520}{k_{2}} = \frac{3640}{k_{2}}$

Mà: $λ_{2} \in (620 n m - 740 n m) \Leftrightarrow 620 \leq \frac{3640}{k_{2}} \leq 740 \Leftrightarrow 4, 9 \leq k_{2} \leq 5, 9$

$\Rightarrow k_{2} = 5 \Rightarrow λ_{2} = \frac{3640}{5} = 728 n m$ .

Câu 31:

Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ, thuộc của động năng W_đh của một con lắc lò xo vào thời gian t. Tần số dao động của con lắc bằng

A. 37,5 Hz

B. 10 Hz

C. 18,75 Hz

D. 20 Hz

Xem đáp án

Đáp án A

HD: Từ đồ thị thấy 6 ô tương đương với 10 × 10^{– 3} s.

Từ đỉnh trên đến đỉnh dưới liên tiếp của đồ thị cách nhau 4 ô

$\Leftrightarrow \frac{T_{d}}{2} = \frac{{4.10.10}^{- 3}}{6} \Rightarrow T_{d} = \frac{1}{75} s \Rightarrow T = \frac{2}{75} s \Rightarrow f = 37, 5 H z .$

Câu 32:

Biết khối lượng nghỉ của hạt nhân $_{17}^{37} C l$ , notrôn, prôtôn lần lượt là m_Cl= 36,9566u, m_n = 1,0087u, m_P= 1,0073u. Lấy u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $_{17}^{37} C l$ bằng

A. 8,5975 MeV/nuclôn.

B. 0,3415 MeV/nuclôn.

C. 8,4916 MeV/nuclôn.

D. 318,1073 MeV/nuclôn.

Xem đáp án

Đáp án A

Năng lượng liên kết của hạt nhân: $W_{l k} = Δ m c^{2} = (17 m_{P} + 20 m_{n} - m_{C l}) c^{2} = 318, 1072 (MeV)$

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: $ε = \frac{W_{l k}}{A} = 8, 5975 MeV/nuclon$ .

Câu 33:

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Vật sáng AB cao 2 cm cho ảnh A’B’ cao 1 cm. Vị trí của vật cách thấu kính một khoảng là

A. 60 cm

B. 20 cm

C. 30 cm

D. 40 cm

Xem đáp án

Đáp án A

Áp dụng công thức thấu kính ta có:

$k = - \frac{d^{'}}{d} = \frac{A^{'} B^{'}}{A B} = - \frac{1}{2} \Rightarrow d^{'} = \frac{1}{2} d$ .

$\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d^{'}} \Rightarrow \frac{1}{20} = \frac{1}{d} + \frac{1}{\frac{1}{2} d} \Rightarrow d = 60 c m$

Câu 34:

Theo các tiên đề Bo, trong nguyên tử hiđrô, giả sử chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của electron trên quỹ đạo K với tốc độ của electron trên quỹ đạo N bằng

A. 4

B. 3

C. 6

D. 9

Xem đáp án

Đáp án A

Tốc độ chuyển động của electron trên quỹ đạo n: $v_{n} - \frac{1}{n}$ .

$\to \frac{v_{K}}{v_{N}} = \frac{4}{1} = 4$ .

Câu 35:

Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm một biến trở, một tụ điện có điện dung C = 31,8 μF và một cuộn dây thuần cảm độ tự cảm L = 1/2π H. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch $u = U \sqrt{2} \cos 100 π t (V) .$ Giá trị lớn nhất của công suất khi R thay đổi là 144 W. Giá trị U là

A. 100 V

B. 220 V

C. 120 V

D. $120 \sqrt{2}$ V

Xem đáp án

Đáp án C

HD: Ta có $P = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L} - Z_{C}|} . \sin 2 |φ|$

nên khi R thay đổi $\Rightarrow P_{\max} = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L} - Z_{C}|} \Leftrightarrow 144 = \frac{U^{2}}{2 |50 - 100|} \Rightarrow U = 120 V .$

Câu 36:

Trên mặt phẳng nằm ngang có hai con lắc lò xo. Các lò xo có cùng độ cứng k, cùng chiều dài tự nhiên là 32 cm. Các vật nhỏ A và B có khối lượng lần lượt là m và 4m. Ban đầu, A và B được giữ ở vị trí sao cho lò xo gắn với A bị dãn 8 cm còn lò xo gắn với B bị nén 8 cm. Đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động điều hòa trên cùng một đường thẳng đi qua giá I cố định (hình vẽ). Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa hai vật có giá trị lần lượt là

A. 64 cm và 48 cm

B. 80 cm và 48 cm

C. 64 cm và 55 cm

D. 80 cm và 55 cm

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 37:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đôi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gôm cuộn cảm thuân L, biên trở R và tụ điện C. Gọi U_RC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch gồm tụ C và biến trở R, U_C là điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ C, U_L là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm thuần L. Hình bên dưới là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của U_RC, U_L và U_C theo giá trị của biến trở R. Khi R = 2R₀, thì hệ số công suất của đoạn mạch AB xấp xỉ là

A. 0,96

B. 0,79

C. 0,63

D. 0,85

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: $U_{R C} = \frac{U \sqrt{R^{2} + Z_{C}^{2}}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}; U_{C} = \frac{U Z_{C}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}; U_{L} = \frac{U Z_{L}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$ .

Khi R thay đổi, $U_{C}$ và $U_{L}$ đều chắc chắn biến thiên. Vậy đường đồ thị (1) chỉ có thể là . Để không đổi, $Z_{L} - Z_{C} = Z_{C} \Rightarrow Z_{L} = 2 Z_{C}$

Khi R = O, $U_{R C} = \frac{U Z_{C}}{Z_{L} - Z_{C}} = U_{C}$ . Vậy đường đồ thị (2) biểu diễn $U_{C}$ , còn đường đồ thị (3) biểu diễn $U_{L}$

Khi $R = R_{O}$

$U_{R C} = U_{L} \to \frac{U \sqrt{R_{O}^{2} + Z_{C}^{2}}}{\sqrt{R_{O}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{U Z_{L}}{\sqrt{R_{O}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} \to R_{O}^{2} + Z_{C}^{2} = Z_{L}^{2} \to R_{O} = \sqrt{3} Z_{C}$

Khi $R = 2 R_{O} = 2 \sqrt{3} Z_{C}$ , hệ số công suất của đoạn mạch AB: $\cos φ = \frac{R}{Z} = \frac{2 \sqrt{3} . Z_{C}}{\sqrt{{(2 \sqrt{3} . Z_{C})}^{2} + Z_{C}^{2}}} = 0, 96$ .

Câu 38:

Trên sợi dây đang có sóng dừng ổn định với chu kì T. Các điểm A, B, C ở trên dây sao cho A và B là hai điểm gần nhau nhất dao động biên độ cực đại ngược pha với nhau. Biết khoảng cách gần nhất giữa A và C là 35 cm, khoảng cách gần nhất và xa nhất giữa A và B lần lượt là 20 cm và $10 \sqrt{5}$ cm. Tại thời điểm t₀ = 0, vận tốc của điểm A bằng 50π cm/s và đang tăng đến thời điểm t₁ = T/4 thì lần đầu đạt giá trị $- 50 π \sqrt{3}$ cm/s. Ba điểm A, B, C thẳng hàng lần thứ 2019 vào thời điểm t gần nhất với giá trị

A. 504,75 s

B. 100,95 s

C. 504,25 s

D. 100,945 s

Xem đáp án

Đáp án D

A và B dao động ngược pha A và B nằm ở hai bó sóng cạnh nhau

Khoảng cách gần nhất giữa AB là $\frac{λ}{2} = 20 c m \Rightarrow λ = 40 c m$

Gọi là biên độ của bụng sóng. Khoảng cách xa nhất giữa A và B là: $2 \sqrt{10^{2} + A_{b}^{2}} = 10 \sqrt{5} \Rightarrow A_{b} = 5 c m$

C cách A 35cm $\Rightarrow$ C cách nút sóng gần nó nhất đoạn d = 5cm

Biên độ dao động tại C: $A_{C} = A \sin \frac{2 π d}{λ} = 2, 5 \sqrt{2} c m$

Thời điểm ban đầu $v_{A} = 50 π cm/s$ và thời điểm $t = \frac{T}{4}$ có $v_{A} = - 50 π \sqrt{3} cm/s$ được biểu diễn như hình vẽ

Ta có: ${(\frac{50 π}{ω A})}^{2} + {(\frac{50 π \sqrt{3}}{ω A})}^{2} = 1 \Rightarrow ω = 20 π (rad/s) \Rightarrow T = 0, 1 s$

Phương trình dao động của ba điểm A, B, C là: $x_{A} = 5 \cos (20 π t - \frac{π}{6}) c m$

$x_{B} = 5 \cos (20 π t - \frac{π}{6} + π) c m = 5 \cos (20 π t + \frac{5 π}{6}) c m$

$x_{C} = 2, 5 \sqrt{2} \cos (20 π t - \frac{π}{6} - \frac{2 π 35}{40}) c m = 2, 5 \sqrt{2} \cos (20 π t - \frac{23 π}{12}) c m$

Ba điểm A, B, C thẳng hàng khi $x_{B} = \frac{x_{A} + x_{C}}{2} \Rightarrow x_{A} + x_{C} - 2 x_{B} = 0 \Rightarrow x = 2, 5 \sqrt{2} \cos (20 π t + \frac{7 π}{12}) = 0$

Trong 1 chu kì x = 0 hai lần. Sau thời gian t = 1009T có 2018 lần x = 0 và đi tới vị trí ban đầu

Thời điểm x = 0 lần thứ 2019 là $1009 T + \frac{11}{24} T = 100, 945 s$ .

Câu 39:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 392 nm đến 711 nm. Trên màn quan sát, tại M có đúng 4 vân sáng của 4 bức xạ đơn sắc trùng nhau. Biết một trong 4 bức xạ này có bước sóng 582 nm. Bước sóng dài nhất của 4 bức xạ nói trên có giá trị

A. 710 nm

B. 698 nm

C. 656 nm

D. 600 nm

Xem đáp án

Đáp án B

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 tụ điện đạt giá trị cực đại 100 V. Tăng giá trị điện dung C đến khi điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng 50 V thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là 15⁰. Tiếp tục tăng giá trị điện dung C đến khi điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng 40 V. Khi đó, điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 66 V

B. 62 V

C. 70 V

D. 54 V

Xem đáp án

Đáp án A

$U_{C \max} = 100 V = \frac{U \sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}{R}$

Với $U_{C} = 50; tan15 ° = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} \Rightarrow Z_{C} = Z_{L} - (2 - \sqrt{3}) R$

Ta có: $U_{C} = \frac{1}{2} U_{C \max}$

$\Leftrightarrow \frac{U Z_{C}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{1}{2} . \frac{U \sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}{R} \Rightarrow \frac{Z_{L} - (2 - \sqrt{3}) R}{\sqrt{R^{2} + {(2 - \sqrt{3})}^{2} R^{2}}} = \frac{\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}{R} \Rightarrow Z_{L} = R$

Với $U_{C} = 40 V \Rightarrow \frac{U Z_{C}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{2}{5} . \frac{U \sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}{R} = \frac{2 \sqrt{2} U}{R}$ (*)

Thay $R = Z_{L}$ vào (*), suy ra $Z_{C} = 0, 61 Z_{L}$

Ta có: $\frac{U_{L}}{U_{C}} = \frac{Z_{L}}{Z_{C}} \Rightarrow U_{L} = 65, 5 V$ .

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 30)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan