Chủ nhật, 15/12/2024
IMG-LOGO

[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật Lý THPT Quốc gia có lời giải (Đề số 24)

  • 38864 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 2:

Một sóng hình sin có tần số 25Hz lan truyền theo trục Ox với bước sóng là 10cm. Tốc độ truyền sóng là 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính tốc độ truyền sóng: v=λf

Tốc độ truyền sóng: v=λf=0,1.25=2,5m/s 

Chọn C. 


Câu 4:

Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ là dựa vào hiện tượng 

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về động cơ không đồng bộ ba pha. 

Động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Chọn C. 


Câu 6:

Dòng điện xoay chiều có cường độ i=I2cos(ωt+φ) (I>0). Đại lượng I được gọi là

Xem đáp án

Nhận biết phương trình cường độ dòng điện.

I – được gọi là cường độ dòng điện hiệu dụng. 

Chọn B. 


Câu 8:

Một con lắc đơn có chiều dài l=50cm dao động điều hòa tại nơi có g=10m/s2. Tần số dao động của con lắc là 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính tần số của con lắc đơn: f=12πgl

Tần số của con lắc: f=12πgl=12π100,5=0,712Hz 

Chọn D. 


Câu 9:

Một dòng điện có cường độ I chạy trong vòng dây dẫn hình tròn bán kính R đặt trong chân không. Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây do dòng điện này gây ra có độ lớn là 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn: B=2π.107IR

Cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn: B=2π.107IR

Chọn A. 


Câu 10:

Tại nơi có gia tốc trọng trường g, quả nặng của một con lắc đơn có khối lượng m đang dao động điều hòa. Khi dây treo lệch một góc α so với phương thẳng đứng thì thành phần Pt=mgα được gọi là 

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về dao động của con lắc đơn. 

Khi dây treo lệch góc αso với phương thẳng đứng thì thành phần Pt=mgα được gọi là lực kéo về.

Chọn D. 


Câu 11:

Dao động của quả lắc đồng hồ thuộc loại dao động nào sau đây?

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về các loại dao động. 

Dao động của quả lắc đồng hồ là dao động duy trì. 

Chọn D. 


Câu 12:

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực. Khi hoạt động, rôto quay với tốc độ không đổi n vòng/s thì chu kì của suất điện động xoay chiều do máy phát ra là 

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức tính tần số của suất điện động xoay chiều do máy phát ra: f=np 

+ Sử dụng biểu thức tính chu kì: T=1f 

Ta có, tần số của suất điện động xoay chiều do máy phát ra: f=np 

Chu kì: T=1f=1np 

Chọn D. 


Câu 14:

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương với li độ dao động lần lượt là x1=A1cosωt+φ1 và x2=A2cosωt+φ2. Gọi φ là pha ban đầu của dao động tổng hợp, φ được tính theo biểu thức nào dưới đây? 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính pha ban đầu của dao động tổng hợp. 

Pha ban đầu của dao động tổng hợp được xác định: tanφ=A1sinφ1+A2sinφ2A1cosφ1+A2cosφ2 

Chọn C. 


Câu 15:

Một vật có khối lượng m dao động điều hòa với tần số góc ω và biên độ dao động A. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Khi vật có li độ x=A thì thế năng của vật bằng 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính thế năng: Wt=12k.x2

Thế năng của vật tại li độ x=A là: Wt=12k.x2=12k.A2=12mω2A2 

Chọn D. 


Câu 16:

Chiếu một tia sáng đơn sắc từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang kém hơn với góc tới i0<i<900, góc khúc xạ là r thỏa mãn 

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về khúc xạ ánh sáng. 

Ta có, tia sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì r>i

Chọn C. 


Câu 17:

Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch là i. Độ lớn của độ lệch pha giữa u và i là 

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về pha dao động của các mạch điện xoay chiều. 

Mạch chỉ có cuộn cảm thuần, ta có: u nhanh pha hơn i một góc π2rad

Chọn B. 


Câu 18:

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và quả nặng có khối lượng m. Tần số dao động điều hòa của con lắc là 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính tần số của con lắc lò xo: f=12πkm

Tần số của con lắc lò xo: f=12πkm

Chọn D. 


Câu 19:

Điện áp xoay chiều u=100cos(ωt+φ) có giá trị hiệu dụng bằng 

Xem đáp án

+ Đọc phương trình điện áp

+ Hiệu điện thế hiệu dụng: U=U02

Hiện điện thế hiệu dụng: U=U02=1002=502V

Chọn A. 


Câu 20:

Trên một sợi dây đang có sóng dừng với bước sóng λ. Khoảng cách giữa một điểm nút và một điểm bụng liên tiếp là 

Xem đáp án

Khoảng cách giữa một nút và bụng liên tiếp trong sóng dừng: λ4 

Chọn C. 


Câu 21:

Trong môi trường truyền âm, tại một điểm M có mức cường độ âm là 20dB thì tỉ số giữa cường độ âm tại đó và cường độ âm chuẩn là 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính mức cường độ âm: L=10logII0(dB)

Ta có: L=10logII020=10logII0I=102I0 

Chọn B. 


Câu 22:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 20Ω và tụ điện thì dung kháng của tụ điện là 15Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng bao nhiêu? 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính hệ số công suất: cosφ=RZ

Hệ số công suất của mạch điện: cosφ=RZ=RR2+ZC2=20202+152=45

Chọn A. 


Câu 23:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 14πH thì cảm kháng của nó là 25Ω. Tần số của điện áp đặt vào hai đầu cuộn cảm là  

Xem đáp án

Vận dụng biểu thức tính cảm kháng: ZL=ωL

Cảm kháng: ZL=ωLω=ZLL 

⇒ Tần số: f=ω2π=ZL2πL=252π14π=50Hz 

Chọn B. 


Câu 24:

Tiến hành thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn đặt tại hai điểm A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Hiệu đường đi từ hai nguồn đến vị trí điểm cực tiểu giao thoa là 

Xem đáp án

Sử dụng điều kiện cực tiểu giao thoa của 2 nguồn cùng pha. 

Điều kiện cực tiểu giao thoa của 2 nguồn cùng pha: d1d2=(2k+1)λ2

Chọn D. 


Câu 25:

Một vật dao động trên trục Ox với phương trình x=Acos(5πt+0,5π) (t tính bằng s). Tần số dao động của vật là 

Xem đáp án

+ Đọc phương trình dao động điều hòa 

+ Sử dụng biểu thức tính tần số dao động: f=ω2π

Từ phương trình ta có: ω=5π(rad/s)f=ω2π=5π2π=2,5Hz 

Chọn D. 


Câu 26:

Đặc trưng nào sau đây là đặc trưng vật lí của âm? 

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết về đặc trưng vật lí của âm. 

Đặc trưng vật lí của âm là cường độ âm. 

Chọn B. 


Câu 27:

Một điện tích điểm q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì công của lực điện trường thực hiện là AMN. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức tính hiệu điện thế giữa 2 điểm M và N khi điện tích dịch chuyển trong điện trường.

Ta có: UMN=AMNq 

Chọn C. 


Câu 28:

Một sóng cơ truyền theo phương Ox với phương trình u=Acos2πTt2πxλ. Đại lượng λ được gọi là 

Xem đáp án

Sử dụng lí thuyết đại cương về sóng cơ học. 

Một sóng cơ truyền theo phương Ox với phương trình u=Acos2πTt2πxλ 

Đại lượng λ được gọi là bước sóng. 

Chọn A. 


Câu 29:

Đặt điện áp u=U2cosωt(V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp như hình vẽ bên (trong đó tụ điện có điện dung C thay đổi được). Khi C=C1 thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn điện áp u một góc φ1>0 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là U1. Khi C=C2 thì cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp u một góc φ2=900φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là U2=3U1. Khi C=C1, hệ số công suất của đoạn mạch là

VietJack

Xem đáp án

+ Sử dụng công thức: cos(a+b)=cosa.cosbsina.sinb 

+ Sử dụng biểu thức tính hệ số công suất: cosφ=RZ 

Ta có: φ1+φ2=φ1+π2φ1=π2 

cosφ1+φ2=cosφ1.cosφ2sinφ1sinφ2=cosπ2=0

R+rZ1R+rZ2ZLZC1Z1ZC2ZLZ2=0

(R+r)2=ZLZC1ZC2ZL (1)

Lại có: U2=3U1UZ2ZrL=3UZ1ZrLZ1=3Z2Z12=9Z22 

9(R+r)2+9ZC2ZL2=(R+r)2+ZLZC12   (2)

Kết hợp (1) và (2) ta được:  

ZLZC128ZLZC1ZC2ZL9ZC2ZL2=0

ZLZC12ZC2ZL28ZLZC1ZC2ZL9=0ZLZC1=9ZC2ZLZLZC1=ZC2ZL  (loại)

Với ZLZC1=9ZC2ZL(R+r)2=19ZLZC12

cosφ1=R+rZ1=R+r(R+r)2+ZLZC12=110

Chọn A. 


Câu 30:

Đặt điện áp u=200cos(100πt)V vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=0,4πH. Tại thời điểm điện áp u=160V thì cường độ dòng điện tức thời chạy qua cuộn cảm có độ lớn là

Xem đáp án

+ Cảm kháng: ZL=ωL 

+ Sử dụng biểu thức: I0=U0ZL 

+ Sử dụng biểu thức: uU02+iI02=1

+ Cảm kháng: ZL=ωL=100π0,4π=40Ω 

+ Cường độ dòng điện cực đại: I0=U0ZL=20040=5A 

+ Mạch chỉ có cuộn cảm thuần, ta có: uU02+iI02=11602002+i252=1i=3A 

Chọn C. 


Câu 31:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với phương trình x=6cos(20t+0,5π) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Biết khối lượng của quả nặng là 100g. Bỏ qua mọi lực cản, lấy g=10m/s2. Lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực đại bằng 

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức tính độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: Δl=mgk=gω2 

+ Sử dụng biểu thức tính độ cứng của lò xo: k=mω2  

+ Lực đàn hồi cực đại tại vị trí thấp nhất: Fdh=k(Δl+A) 

+ Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: Δl=mgk=gω2=10202=0,025m 

+ Độ cứng của lò xo: k=mω2=0,1.202=40N/m 

+ Lực đàn hồi của lò xo cực đại: Fdhmax=k(Δl+A)=40.(0,025+0,06)=3,4N 

Chọn A. 


Câu 32:

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình x=6cos2πtπ3 (x tính bằng cm, t tính bằng s). Kể từ t = 0, đến thời điểm vật đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì tốc độ trung bình của vật bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

+ Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn.

+ Sử dụng biểu thức tính vận tốc trung bình: vtb=St 

Tại thời điểm ban đầu t=0:x0=6cosπ3=3cmv0>0 

Vật đổi chiều tại vị trí biên: 

VietJack

Tính từ thời điểm ban đầu đến khi vật đổi chiều chuyển động lần 2 thì: 

+ Quãng đường vật đi được là: S=A2+2A=15cm 

+ Thời gian chuyển động: t=T6+T2=2T3=23s 

Vận tốc trung bình của vật trong khoảng thời gian đó:

vtb=St=1523=22,5cm/s

Chọn D. 


Câu 33:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa tại nơi có g=10m/s2. Bỏ qua mọi lực cản. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của quả nặng. Hình vẽ bên là một phần các đường cong biểu diễn mối liên hệ giữa thế năng trọng trường và động năng của quả nặng theo thời gian. Biết t2t1=7π240s. Xét một chu kì, trong thời gian lò xo bị nén thì tốc độ trung bình của quả nặng gần nhất với giá trị nào sau đây? 

VietJack

Xem đáp án

+ Đọc đồ thị 

+ Sử dụng biểu thức tính động năng: Wd=12mv2 

+ Sử dụng biểu thức tính thế năng trọng trường: Wt=mgx 

Từ đồ thị ta có: 

+ Đường nét liền là đường biểu diễn động năng của vật theo thời gian

Tại thời điểm t2, động năng của vật Wd=W2x2=A22 và đang tang x2=A22

+ Đường nét đứt là đường biểu diễn thế năng trọng trường của vật theo thời gian

Ta có tại thời điểm t1:Wt=12Wtmax 

Lại có thế năng trọng trường: Wt=mgx và Wtmax=mgA

⇒ tại t1:x1=A2 và đang giảm. 

Vẽ trên đường tròn lượng giác ta được:

VietJack

Thời gian vật đi từ t1t2 là: Δt=T6+T8=7T24=7π240sT=π10s 

+ Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng:

Δl=mgk=gω2=gT24π2=10π1024π2=0,025m=2,5cm

Lại có: Cơ năng W=12kA2=4oâ

Thế năng trọng trường cực đại:  

Wtmax =mgA=2o^WWtmax =kA2mg=2A=4mgk=4Δl=10cm

Thời gian nén của lò xo trong 1 chu kì: tnen=2αω 

Ta có: cosα=ΔlAα=1,318rad

Quãng đường đi được của vật: S=2(102,5)=15cm

Vận tốc trung bình: vtb=Stnen=152.1,31820=113,81cm/s

Chọn B. 


Câu 34:

Tiến hành thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Tại điểm M ở mặt nước có AMBM=14cm là một cực tiểu giao thoa. Giữa M và trung trực của AB có 3 vân cực tiểu khác. Biết AB=20cm. C là điểm ở mặt nước nằm trên trung trực của AB. Trên AC có số điểm tiểu giao thoa bằng 

Xem đáp án

+ Sử dụng điều kiện cực tiểu giao thoa: d2d1=k+12λ

Ta có: AMBM=d1d2=14cm=3,5λλ=4cm 

Số cực tiểu trên đoạn AB bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn:

 AB2<(2k+1)λ2<AB25,5<k<4,5

⇒ Trên AB có 10 điểm cực tiểu 

Ta có, số cực tiểu trên AC bằng 12 số cực tiểu trên AB và bằng 5 cực tiểu.

Chọn B. 


Câu 35:

Tiến hành thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Biết AB=12cm. Xét các điểm ở mặt nước nằm trên tia Bx vuông góc với AB, M là điểm cực tiểu giao thoa gần B nhất và cách B một đoạn 5 cm. Trên tia Bx khoảng cách từ điểm cực tiểu giao thoa gần B nhất đến điểm cực đại giao thoa xa B nhất là l. Độ dài  đoạn l gần nhất với giá trị nào sau đây? 

Xem đáp án

+ Sử dụng điều kiện cực tiểu giao thoa: d2d1=k+12λ

+ Sử dụng hệ thức trong tam giác. 

VietJack

Từ hình ta có: 

AM=AB2+BM2=122+52=13cm

Xét điểm M – cực tiểu giao thoa:

AMBM=135=8=k+12λ    (1)

Xét N trên AB thuộc cực tiểu cùng dãy với M: 

ANBN=k+12λ=8

Lại có:

ANBN=2.ON2ON=8ON=4cmNB=2cm

Do N thuộc cực tiểu ngoài cùng NB<λ2λ>2NB=4cm

Thay vào (1) ta được: k+12<2k=0  (loại)k=1

Ta suy ra: λ=81+12=163cm

Gọi C – cực đại bậc 1. Ta có C là cực đại xa B nhất 

ACBC=λAB2+BC2BC=λ122BC2BC=163BC=10,83

l=BCBM=10,835=5,83cm

Chọn A. 


Câu 37:

Dao động của một vật có khối lượng 100g là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng tần số góc 10 rad/s, cùng phương và có biên độ lần lượt là 9cm và 12cm. Biết độ lệch pha của hai dao động thành phần là π2. Động năng cực đại của vật là 

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức tính biên độ dao động tổng hợp:

A=A12+A22+2A1A2cosΔφ  

+ Sử dụng biểu thức tính động năng cực đại: Wdmax=12mω2A2

Ta có 2 dao động vuông pha với nhau 

⇒ Biên độ dao động tổng hợp: A=A12+A22=92+122=15cm 

Động năng cực đại của vật:

Wdmax=12mω2A2=12.0,1.102.0,152=0,1125J=112,5mJ

Chọn A. 


Câu 38:

Đặt điện áp u=U2cos(2πft) (U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp như hình vẽ bên. Khi f=f1=40Hz thì điện áp u trễ pha hơn cường độ dòng điện trong mạch, hệ số công suất của đoạn mạch AM và đoạn mạch AB lần lượt là 0,8 và 0,5. Khi f=f2 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Tần số f2 gần nhất với giá trị nào sau đây? 

VietJack

Xem đáp án

+ Sử dụng biểu thức: 1+tan2α=1cos2α

+ Sử dụng biểu thức: tanα=ZLZCR

Ta có: 

+  tan2φAM=1cos2φAM1=10,821=916

+  tan2φAB=1cos2φAM1=10,521=3

Lại có: tanφAM=ZLRtanφAB=ZLZCRtan2φAMtan2φAB=ZL2ZLZC2=9163=316

ZL=34ZCZLZL=0,3ZCω1.L=0,31ω1C1LC=ω120,3=1,826ω1

Khi f=f2 công suất tiêu thụ của mạch cực đại, khi đó mạch cộng hưởng

Ta có: ω2=1LC=1,826ω1f2=ω22π=1,826f1=73,029Hz 

Chọn B. 


Câu 39:

Trên một sợi dây đàn hồi với hai đầu cố định đang có sóng dừng. Biết tốc độ truyền sóng trên dây không đổi, tần số sóng f có thể thay đổi được. Khi f=f1=12Hz thì trên dây có sóng dừng. Tăng f đến giá trị f2 gần f1 nhất thì trên dây lại có sóng dừng. Đặt Δf=f2f1Δf không thể nhận giá trị nào sau đây? 

Xem đáp án

Sử dụng biểu thức sóng dừng trên dây 2 đầu cố định: l=kλ2=kv2l(kZ)

Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: 

l=kλ2=kv2ff=kv2l;  (kZ)

+ Khi f=f1=k1v2l=12Hzv2l=12k1     (1)

+ Khi f=f2=k2v2l gần f1 nhất k2=k1+1k2=k11

Δf=f2f1=v2l    (2)

Từ (1) và (2) ta suy ra Δf không thể nhận giá trị 5Hz.

Chọn C. 


Câu 40:

Đặt điện áp u=U2cosωt (U; ωkhông đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp như hình H.1. Tụ điện có điện dung thay đổi được. Hình H.2 là một phần các đường cong biểu diễn mối liên hệ giữa điện áp hiệu dụng UAM UMB theo φ (φ là góc lệch pha giữa điện áp u và cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch). Khi φ=φ0 thì độ lớn của độ lệch pha giữa điện áp uAM uMB là  

VietJack

Xem đáp án

+ Đọc đồ thị điện áp 

+ Sử dụng biểu thức pha trong mạch điện xoay chiều

+ Sử dụng biểu thức: U=I.Z

+ Sử dụng biểu thức: tanφ=ZLZCR

Đặt 1ô = 1x. 

Từ đồ thị, ta có: 

+ Tại φ=0 Mạch cộng hưởng Imax

⇒ Đường nét liền là UMB và đường nét đứt là UAM

Khi đó: UAM=UR=I.R=4x (1);  UMB=Ur=2x   (2) (do mạch cộng hưởng ZL=ZC)

UAB=UR+Ur=6x

Từ (1) và (2) ta có: R=2.r

+ Tại φ0, ta có:  

UMB=5x=56UAB=UAB(R+r)2+ZLZC2r2+ZLZC2

56=r2+ZLC29r2+ZLC2ZLC=4,145r

Độ lệch pha giữa uMB uAM tương ứng là độ lệch pha của uMB và i

Ta có: tanφMB=ZLCr=4,145φMB=1,33rad

Chọn B.


Bắt đầu thi ngay