40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 30)

Câu 1:

Chọn câu đúng. Khi sóng dừng xuất hiện trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng

A. một bước sóng.

B. một phần tư bước sóng.

C. hai lần bước sóng.

D. nửa bước sóng.

Xem đáp án

Đáp án D

Trong hiện tượng sóng dừng trên dây, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là một nửa bước sóng.

Câu 2:

Một chất điểm dao động điều hòa trên đoạn thẳng có chiều dài quỹ đạo L. Biên độ của dao động là

A. 2L.

B. $\frac{L}{2} .$

C. L.

D. $\frac{L}{4} .$

Xem đáp án

Đáp án B

Chiều dài quỹ đạo vật dao động điều hòa là L = 2A

→ Biên độ dao động của vật là $A = \frac{L}{2}$

Câu 3:

Một vật dao động điều hòa với phương trình $x = 2 \cos (20 t + \frac{π}{2})$ cm. pha ban đầu của dao động là

A. $\frac{π}{2}$ rad.

B. 2 rad/s.

C. 20 rad.

D. $20 t + \frac{π}{2}$ rad.

Xem đáp án

Đáp án A

Pha ban đầu của dao động là: $φ_{0} = \frac{π}{2}$

Câu 4:

Điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có phương trình $x = 220 \sqrt{2} cos (100 π t + \frac{π}{3}) (V) .$ Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó có giá trị là

A. 220V.

B. $220 \sqrt{2} V .$

C. 110V.

D. $110 \sqrt{2} V .$

Xem đáp án

Đáp án A

Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch $U = \frac{U_{0}}{\sqrt{2}} = 220 V$

Câu 5:

Mạng lưới điện dân dụng có tần số là

A. 50 Hz.

B. 60 Hz.

C. 220 Hz.

D. 0

Xem đáp án

Đáp án A

Mạng điện dân dụng nước ta có tần số 50 Hz.

Câu 6:

Người nghe có thể phân biệt được âm La do đàn ghita và đàn piano phát ra là do hai âm đó

A. mức cường độ âm khác nhau.

B. cường độ âm khác nhau.

C. âm sắc khác nhau.

D. tần số âm khác nhau.

Xem đáp án

Đáp án C

Để phân biệt hai âm có cùng tần số do hai nhạc cụ phát ra người ta dùng đặc trưng sinh lý là âm sắc.

Câu 7:

Đặt một điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos (ω t + φ)$ vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm này được tính bằng

A. $\frac{L}{ω} .$

B. $L ω .$

C. $\frac{1}{L ω} .$

D. $\frac{ω}{L} .$

Xem đáp án

Đáp án B

Cảm kháng cuộn dây được xác định bằng công thức: $Z_{L} = ω L$

Câu 8:

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng

A. các êlectron liên kết được ánh sáng giải phóng để trở thành các êlectron dẫn.

B. quang điện xảy ra ở bên trong một chất khí.

C. quang điện xảy ra ở bên trong một khối kim loại.

D. quang điện xảy ra ở bên trong một khối điện môi.

Xem đáp án

Đáp án A

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng khi chiếu ánh sáng vào chất bán dẫn làm các electron liên kết trong chất bán dẫn bứt ra trở thành các electron dẫn.

Câu 9:

So với hạt nhân $_{27}^{60} C o$ , hạt nhân $_{84}^{210} P o$ có nhiều hơn

A. 93 prôtôn và 57 nơtron.

B. 57 prôtôn và 93 nơtron.

C. 93 nuclôn và 57 nơtron.

D. 150 nuclôn và 93 prôtôn.

Xem đáp án

Đáp án B

− Hạt Po nhiều hơn Co số proton là:

84 – 27 = 57.

− Hạt Po nhiều hơn Co số notron là:

(210 – 84) – (60 – 27) = 93.

Câu 10:

Trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản không có mạch

A. phát sóng điện từ cao tần.

B. tách sóng.

C. khuếch đại.

D. biến điệu.

Xem đáp án

Đáp án B

Trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản không có mạch tách sóng.

Câu 11:

Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì

A. có năng lượng liên kết càng lớn.

B. hạt nhân đó càng dễ bị phá vỡ.

C. có năng lượng liên kết riêng càng lớn.

D. hạt nhân đó càng bền vững.

Xem đáp án

Đáp án A

Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì năng lượng liên kết càng lớn.

Câu 12:

Tia tử ngoại được ứng dụng để

A. tìm khuyết tật bên trong các vật đúc.

B. chụp điện, chẩn đoán gãy xương.

C. kiểm tra hành lý của khách đi máy bay.

D. tìm vết nứt trên bề mặt các vật.

Xem đáp án

Đáp án D

− Tia tử ngoại có khả năng làm phát quang một số chất nên được ứng dụng để tìm vết nứt ở bề mặt các vật.

− Tìm khuyết tật bên trong vật đúc, chụp điện, chẩn đoán gãy xương, kiểm tra hành lý đều phải dùng tia X do nó có tính đâm xuyên mạnh.

Câu 13:

Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo dừng ứng với trạng thái cơ bản của nguyên tử hiđrô là r₀. Khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng M thì bán kính quỹ đạo của nó là

A. r_M = 4r₀.

B. r_M = 16r₀.

C. r_M = 3r₀.

D. r_M = 9r₀.

Xem đáp án

Đáp án D

Quỹ đạo M là quỹ đạo thứ 3 nên có bán kính là: $r_{M} = 3^{2} r_{0} = 9 r_{0}$

Câu 14:

Chọn câu sai.

A. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

B. Tần số dao động cưỡng bức luôn bằng tần số dao động riêng của hệ dao động.

C. Khi cộng hưởng dao động, tần số dao động của hệ bằng tần số riêng của hệ.

D. Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn.

Xem đáp án

Đáp án B

Tần số dao động cưỡng bức luôn bằng tần số ngoại lực cưỡng bức → B sai

Câu 15:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng vân sẽ

A. giảm đi khi tăng khoảng cách từ màn chứa 2 khe và màn quan sát.

B. giảm đi khi tăng khoảng cách 2 khe.

C. tăng lên khi tăng khoảng cách 2 khe.

D. không thay đổi khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe và màn quan sát.

Xem đáp án

Đáp án B

Áp dụng công thức tính khoảng vân trong hiện tượng giao thoa sóng ánh sáng bằng khe I−âng: $i = \frac{λ D}{a}$

− Tăng khi tăng khoảng cách giữa màn quan sát và màn chứa 2 khe (D tăng)

→ A sai, D sai.

− Giảm khi tăng khoảng cách 2 khe (a tăng) → B đúng, C sai.

Câu 16:

Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì

A. chùm sáng bị phản xạ toàn phần.

B. tia khúc xạ chỉ là ánh sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần.

C. so với phương tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam.

D. so với phương tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng.

Xem đáp án

Đáp án C

− Khi chiếu từ không khí (chiết suất nhỏ) tới nới nước (chiết suất lớn) không thể xảy ra phản xạ toàn phần

→ A, B sai

− So với phương tia tới thì tia vàng bị lệch ít hơn so với tia lam (do chiết suất của nước với tia vàng nhỏ hơn chiết suất của nước với tia lam) → C đúng, D sai.

Câu 17:

Một đoạn dây dẫn có dòng điện I nằm ngang đặt trong từ trường có đường sức từ thẳng đứng từ trên xuống như hình vẽ. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều

A. thẳng đứng hướng từ dưới lên.

B. thẳng đứng hướng từ trên xuống dưới.

C. nằm ngang hướng từ trái sang phải.

D. nằm ngang hướng từ phải sang trái.

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ tác dụng lên một đoạn dây mang dòng điện: Đặt bàn tay trái sao cho lòng bàn tay hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay giữa chỉ chiều dòng điện, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều lực từ → Lực từ trong trường hợp này nằm ngang hướng từ phải qua trái.

Câu 18:

Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng trong điện trường của các

A. ion dương trong dung dịch ngược chiều điện trường từ Catốt sang Anốt.

B. ion âm trong dung dịch theo chiều điện trường từ Anốt sang Catốt.

C. ion dương và các ion âm theo chiều điện trường từ Anốt sang Catốt.

D. ion dương từ Anốt sang Catốt và các ion âm Catốt từ sang Anốt.

Xem đáp án

Đáp án D

Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển các ion dương từ Anot (+) sang Catot (−) và các ion âm theo chiều ngược lại.

Câu 19:

Hai nguồn kết hợp là hai nguồn phát sóng

A. có độ lệch pha không thay đổi theo thời gian.

B. có cùng biên độ, có độ lệch pha không thay đổi theo thời gian.

C. có cùng tần số, cùng phương truyền.

D. có cùng tần số, cùng phương dao động và độ lệch pha không thay đổi theo thời gian.

Xem đáp án

Đáp án D

Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Câu 20:

Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A₁ và A₂. Dao động tổng hợp của hai động này có biên độ là

A. $\sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2}} .$

B. $|A_{1} - A_{2}| .$

C. $\sqrt{A_{1}^{2} - A_{2}^{2}} .$

D. $A_{1} + A_{2}$

Xem đáp án

Đáp án B

Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A₁ và A₂. Dao động tổng hợp của hai động này có biên độ là $A = |A_{1} - A_{2}|$

Câu 21:

Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được từ 0,5 μH đến 2 μH và tụ điện có điện dung thay đổi được từ 20 pF đến 80 pF. Biết tốc độ truyền sóng điện từ c = 3.10⁸ m/s; lấy π² = 10. Máy này có thể thu được các sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng

A. từ 4 m đến 40 m.

B. từ 6 m đến 40 m.

C. từ 4 m đến 24 m.

D. từ 6 m đến 24 m.

Xem đáp án

Đáp án D

Áp dụng công thức tính bước sóng thu được của máy chọn sóng: $λ = 2 π c \sqrt{L C}$ ta có:

- Bước sóng lớn nhất: $λ_{\max} = 2 π c \sqrt{L_{\max} C_{\max}} = 24 m$

- Bước sóng nhỏ nhất: $λ_{\min} = 2 π c \sqrt{L_{\min} C_{\min}} = 6 m$

Câu 22:

Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng khối lượng dao động điều hòa. Gọi ℓ₁, s₀₁, a₁và ℓ₂, s₀₂, a₂lần lượt là chiều dài, biên độ, gia tốc dao động điều hòa cực đại theo phương tiếp tuyến của con lắc đơn thứ nhất và con lắc đơn thứ hai. Biết 3ℓ₂ = 2ℓ₁, 2.s₀₂ = 3s₀₁. Tỉ số $\frac{a_{2}}{a_{1}}$ bằng

A. $\frac{9}{4}$

B. $\frac{2}{3}$

C. $\frac{4}{9}$

D. $\frac{3}{2}$

Xem đáp án

Đáp án A

Gia tốc tiếp tuyến cực đại của con lắc đơn: $a_{\max} = ω^{2} s_{0} = \frac{g}{l} s_{0}$

→ Lập tỉ số cho hai trường hợp ta có: $\frac{a_{2}}{a_{1}} = \frac{s_{02}}{s_{01}} . \frac{l_{1}}{l_{2}} = \frac{3}{2} . \frac{3}{2} = \frac{9}{4}$

Câu 23:

Một con lắc lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ có khối lượng m. Tác dụng lên vật ngoại lực F = 20cos10πt (N) (t tính bằng s) dọc theo trục lò xo thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Lấy π² = 10. Giá trị của m là

A. 0,4 kg.

B. 1 kg.

C. 250 g.

D. 100 g.

Xem đáp án

Đáp án D

Trong dao động cưỡng bức khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng ta có: $ω_{F} = ω_{0} \Leftrightarrow 10 π = \sqrt{\frac{k}{m}} \to m = 0, 1 k g = 100 g$

Câu 24:

Vật sáng AB đặt trước thấu kính hội tụ và vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh thật A'B' cách thấu kính 60 cm, tiêu cự của thấu kính là f = 30 cm. Vị trí đặt vật trước thấu kính là

A. 60 cm.

B. 40 cm.

C. 50 cm.

D. 80 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Áp dụng công thức thấu kính: $\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d^{'}} \leftrightarrow \frac{1}{30} = \frac{1}{60} + \frac{1}{d^{'}} \to d^{'} = 60 c m$

Nhận xét: đây chính là trường hợp d = 2f → Ảnh thật, ngược chiều và bằng vật.

Câu 25:

Cho hai bức xạ có bước sóng λ₁= 300 nm và λ₂ = 500 nm. Lấy h = 6,625.10⁻³⁴ J; c = 3.10⁸ m/s. So với năng lượng mỗi phôtôn của bức xạ λ₁thì năng lượng mỗi phôtôn của λ₂ sẽ

A. lớn hơn 2,48.10⁻¹⁹ J.

B. nhỏ hơn 2,48.10⁻¹⁹ J.

C. nhỏ hơn 2,65.10⁻¹⁹ J.

D. lớn hơn 2,65.10⁻¹⁹ J.

Xem đáp án

Đáp án C

Năng lượng photon của hai bức xạ $\{\begin{cases} ε_{1} = \frac{h c}{λ_{1}} = 6, {625.10}^{- 19} J \\ ε_{2} = \frac{h c}{λ_{2}} = 3, {975.10}^{- 19} J \end{cases}$

→ Năng lượng photon thứ hai nhỏ hơn năng lượng photon thứ nhất một lượng là: $Δ ε = ε_{1} - ε_{2} = 2, {65.10}^{- 19} J$

Câu 26:

Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 6 cm và chu kì 0,5 s. Trong khoảng thời gian ngắn nhất đi từ vị trí x = 6 cm đến vị trí x = −3 cm, vật có tốc độ trung bình

A. 54 cm/s.

B. 48 cm/s.

C. 18 cm/s.

D. 72 cm/s.

Xem đáp án

Đáp án A

Sử dụng đường tròn ta biểu diễn được M₁ và M₂ lần lượt là vị trí chất điểm chuyển động tròn đều tương ứng với 2 trạng thái đầu và cuối.

Góc quét từ M₁ đến M₂ là: $Δ φ = \frac{2 π}{3}$

+ Khoảng thời gian: $Δ t = \frac{Δ φ}{2 π} T = \frac{T}{3} = \frac{1}{6} s$

+ Quãng đường vật đi được là: $S = 6 + 3 = 9 c m$

→ Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian trên là: $\bar{v} = \frac{S}{Δ t} = \frac{9}{\frac{1}{6}} = 54 cm/s$

Câu 27:

Đặt điện áp $u = 200 \sqrt{2} \cos (100 π t)$ (V) vào đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung $C = \frac{250}{3 π} μ F$ và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L cho đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện cực đại thì giá trị cực đại đó là 250 V. Giá trị R là

A. 192 Ω.

B. 96 Ω.

C. 150 Ω.

D. 160 Ω.

Xem đáp án

Đáp án B

+ Dung kháng $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = 120 Ω$

+ L thay đổi để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện cực đại → mạch xảy ra cộng hưởng.

$\to I_{\max} = \frac{U_{C \max}}{Z_{C}} = \frac{25}{12} A \to I_{\max} = \frac{U}{Z_{\min}} = \frac{U}{R} \to R = \frac{200}{\frac{25}{12}} = 96 Ω$

Câu 28:

Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng K là F. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng N về quỹ đạo dừng L thì lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron tăng thêm

A. 12 F.

B. $\frac{15}{16} F .$

C. 240 F.

D. $\frac{15}{256} F .$

Xem đáp án

Đáp án D

+ Lực tĩnh điện $F_{n} = k \frac{e^{2}}{r_{n}^{2}} = k \frac{e^{2}}{n^{4} r_{0}^{2}} \to F_{n} ~ \frac{1}{n^{4}}$

+ Lực tĩnh điện khi e ở quỹ đạo K (n = 1) là F.

Nên ta có:

+ Lực tĩnh điện khi e ở quỹ đạo N (n = 4) là $F_{4} = \frac{F}{4^{4}}$

+ Lực tĩnh điện khi e ở quỹ đạo L (n = 2) là: $F_{2} = \frac{F}{2^{4}}$

Khi e chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì lực tương tác tĩnh điện đã tăng thêm:

$\frac{F}{2^{4}} - \frac{F}{4^{4}} = \frac{15}{256} F$

Câu 29:

Điện năng ở trạm điện một pha được truyền đi với công suất không đổi. Nếu điện áp hiệu dụng của trạm điện là 2 kV thì hiệu suất truyền tải là 85%. Muốn nâng hiệu suất truyền tải lên 95% thì phải thay đổi điện áp hiệu dụng của trạm bằng

A. 1,2 kV.

B. 3,5 kV.

C. 0,7 kV.

D. 6,0 kV.

Xem đáp án

Đáp án B

+ Ban đầu $H_{1} = 85 % \to Δ P_{1} = (1 - 0, 85) P = 0, 15 P$

+ Lúc sau $H_{2} = 95 % \to Δ P_{2} = (1 - 0, 95) P = 0, 05 P$

Áp dụng công thức: $Δ P = \frac{P^{2}}{U^{2} {cos}^{2} φ} R$ ta có: $\frac{Δ P_{1}}{Δ P_{2}} = \frac{U_{2}^{2}}{U_{1}^{2}} \to 3 = \frac{U_{2}^{2}}{2^{2}} \to U_{2} = 2 \sqrt{3} KV$

Câu 30:

Hạt nhân $_{82}^{214} P b$ phóng xạ β⁻ tạo thành hạt nhân X. Hạt nhân X có bao nhiêu nơtron?

A. 131.

B. 83.

C. 81.

D. 133.

Xem đáp án

Đáp án A

Phương trình phóng xạ: ${}_{82}^{214}P b \to {}_{83}^{214}X + {}_{- 1}^{0}e^{-}$

→ Hạt nhân X có số notron là: $214 - 83 = 131$ hạt.

Câu 31:

Một sóng truyền thẳng từ nguồn điểm O tạo ra bước sóng bằng 10 cm. Xét 3 điểm A, B, C cùng phía so với O trên cùng phương truyền sóng lần lượt cách O 5 cm, 8 cm và 25 cm. Xác định trên đoạn BC những điểm mà khi A lên độ cao cực đại thì những điểm đó qua vị trí cân bằng

A. 3.

B. 5.

C. 4.

D. 6.

Xem đáp án

Đáp án A

Để điểm M nằm trên đoạn BC thỏa mãn khi A lên cực đại thì M qua vị trí cân bằng

→ M và A vuông pha với nhau.

+ $A B = 8 - 5 = 3 c m, A C = 25 - 5 = 20 c m$

+ Gọi d là khoảng cách từ M đến A. Do M thuộc BC nên ta có $3 \leq d \leq 20$

+ $Δ φ = \frac{2 π d}{λ} = \frac{π}{2} + k π \to d = (\frac{1}{4} + \frac{k}{2}) λ$ $\overset{3 \leq d \leq 20}{\to} 0, 1 \leq k \leq 3, 5 \to k = \{1, 2, 3\}$

→ Có 3 giá trị k thỏa mãn.

Câu 32:

Động năng và thế năng của một vật dao động điều hòa phụ thuộc vào li độ theo đồ thi như hình vẽ. Biên độ dao động của vật là

A. 6 cm.

B. 7 cm.

C. 5 cm.

D. 6,5 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Từ đồ thị ta có:

Động năng của vật khi $x_{1} = - 3$ bằng thế năng của vật khi $x_{2} = 4$ nên ta có:

$W_{d 1} = W_{t 2} \Leftrightarrow \frac{1}{2} k A^{2} - \frac{1}{2} k x_{1}^{2} = \frac{1}{2} k x_{2}^{2} \Leftrightarrow x_{1}^{2} + x_{2}^{2} = A^{2} \to A = 5 c m$

Câu 33:

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, đầu trên cố định, đầu dưới treo quả nặng có khối lượng 80 g. Vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số 4,5 Hz. Trong quá trình dao động độ dài ngắn nhất của lò xo là 40 cm và dài nhất là 56 cm. Lấy g = 9,8 m/s². Chiều dài tự nhiên của lò xo có giá trị gần nhất nào sau đây?

A. 46,8 cm.

B. 46 cm.

C. 45 cm.

D. 48 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

+ Con lắc lò xo treo thẳng đứng có $\{\begin{cases} l_{\max} = 56 c m \\ l_{\min} = 40 c m \end{cases} \to \{\begin{cases} l_{C B} = \frac{l_{\max} + l_{\min}}{2} = 48 c m \\ A = \frac{l_{\max} - l_{\min}}{2} = 8 c m \end{cases}$

+ Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là: $f = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{g}{Δ l_{0}}} \to Δ l_{0} = 0, 012 m = 1, 2 c m$

→ Chiều dài của lò xo tự nhiên là: $l_{0} = l_{C B} - Δ l_{0} = 46, 8 c m$

Câu 34:

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

+ Áp dụng công thức định luật Ôm cho toàn mạch: $I = \frac{ξ}{R + r}$

+ Công suất tiêu thụ trên điện trở R là:

$P = I^{2} . R \Leftrightarrow 16 = {(\frac{12}{2 + R})}^{2} R \Leftrightarrow 9 R = R^{2} + 4 R + 4 \Leftrightarrow R^{2} - 5 R + 4 = 0 \Leftrightarrow [\begin{array}{l} R = 4 Ω \\ R = 1 Ω \end{array}$

Câu 35:

Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn A, B cách nhau 20 cm dao động cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số 50 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5 m/s. Xét trên đường thẳng d vuông góc với AB. Cách trung trực của AB là 7 cm, điểm dao động cực đại trên d gần A nhất cách A là

A. 14,46 cm.

B. 5,67 cm.

C. 10,64 cm.

D. 8,75 cm.

Xem đáp án

Đáp án B

+ Bước sóng $λ = \frac{v}{f} = 3 c m$

+ Xét điểm I là giao điểm của d và AB ta có:

$\to I A = 10 - 7 = 3 c m; I B = 10 + 7 = 17 c m k_{I} = \frac{17 - 3}{λ} = 4, 67$

+ Các đường cực đại cắt d là các (H) có đỉnh nằm trong đoạn IO → k < 4,67.

→ Cực đại trên d gần A nhất là điểm M – giao của (H) cực đại k = 4 và d (hình vẽ).

+ Do M thuộc cực đại k = 4 nên ta có:

$d_{2} - d_{1} = 4.3 \Leftrightarrow \sqrt{17^{2} + h^{2}} - \sqrt{3^{2} + h^{2}} = 12 \Leftrightarrow h = 4, 81 c m \to d_{1} = A M = \sqrt{3^{2} + h^{2}} = 5, 67 c m$

Câu 36:

Đặt điện áp xoay chiều u = U₀cos2πt (V) (trong đó U₀ không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và tụ điện. Khi tần số bằng f₁ = f thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 120 W khi tần số bằng f₂ = 2f thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 192 W. Khi tần số bằng f₃ = 3f thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch gần giá trị nào nhất?

A. 210 W.

B. 150 W.

C. 180 W.

D. 250 W.

Xem đáp án

Đáp án A

+ Đặt $Z_{C 1} = 6$ .

+ Bảng giá trị của Z_C trong các trường hợp.

$f_{1} = f$	$Z_{C 1} = 6$
$f_{2} = 2 f$	$Z_{C 2} = 3$
$f_{3} = 3 f$	$Z_{C 3} = 2$

+ Trong các trường hợp R, U không đổi $\to P ~ I^{2} ~ \frac{1}{Z^{2}}$

$\begin{array}{l} \frac{P_{1}}{P_{2}} = \frac{Z_{2}^{2}}{Z_{1}^{2}} = \frac{R^{2} + Z_{C 2}^{2}}{R^{2} + Z_{C 1}^{2}} \to \frac{5}{8} = \frac{R^{2} + 3^{2}}{R^{2} + 6^{2}} \to R = 6 \\ \frac{P_{1}}{P_{3}} = \frac{Z_{3}^{2}}{Z_{1}^{2}} = \frac{R^{2} + Z_{3}^{2}}{R^{2} + Z_{1}^{2}} = \frac{6^{2} + 2^{2}}{6^{2} + 6^{2}} = \frac{5}{9} \to P_{3} = 216 W \end{array}$

Câu 37:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L₁ và L = L₂ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau. Biết L₁ + L₂ = 0,8 H. Đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng U_L vào L như hình vẽ. Tổng giá trị L₃ + L₄ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1,57 H.

B. 0,98 H.

C. 1,45 H.

D. 0,64 H.

Xem đáp án

Đáp án C

+ Khi $L = L_{1}$ và $L = L_{2}$ thì điện áp hai đầu tụ điện có giá trị như nhau:

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

$\Leftrightarrow {(Z_{L 1} - Z_{C})}^{2} = {(Z_{L 2} - Z_{C})}^{2} \to Z_{L 1} + Z_{L 2} = 2 Z_{C}$ (1)

+ $U_{L} = \frac{U . Z_{L}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$ $\leftrightarrow U_{L} = \frac{U}{\sqrt{\frac{R^{2} + Z_{C}^{2}}{Z_{L}^{2}} - 2 \frac{Z_{C}}{Z_{L}} + 1}} \overset{Z_{L} \to \infty}{\to} U_{L} = U$

→ Từ đồ thị ta thấy $U_{1} = U$

+ Khi $L = L_{3}$ và $L = L_{4}$ thì điện áp hai đầu cuộn cảm giá trị như nhau $U_{L} = 1, 5 U$

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

$\Leftrightarrow [1 - {(\frac{U}{U_{L}})}^{2}] Z_{L}^{2} - 2 Z_{C} Z_{L} + (R^{2} + Z_{C}^{2}) = 1$ (*)

2 giá trị $Z_{L 3}; Z_{L 4}$ tương ứng chính là 2 nghiệm của phương trình bậc 2 (*)

Áp dụng định lý Vi−ét ta có: $Z_{L 3} + Z_{L 4} = \frac{- b}{2 a} = \frac{2 Z_{C}}{1 - {(\frac{U}{U_{L}})}^{2}} = \frac{2 Z_{C}}{\frac{5}{9}} = \frac{18}{5} Z_{C}$ (2)

+ Từ (1) và (2) ta có:

$\frac{Z_{L 3} + Z_{L 4}}{Z_{L 1} + Z_{L 2}} = \frac{\frac{18}{5}}{2} \Leftrightarrow \frac{L_{3} + L_{4}}{L_{1} + L_{2}} = \frac{9}{5} \to L_{3} + L_{4} = \frac{9}{5} .0, 8 = 1, 44 H$

Câu 38:

Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên màn, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng. Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6,7 mm.

B. 6,3 mm.

C. 5,5 mm.

D. 5,9 mm.

Xem đáp án

Đáp án D

+ Do $0, 38 \leq λ \leq 0, 76 \to \frac{0, 38.2}{1} \leq i \leq \frac{0, 76.2}{1}$ $\Leftrightarrow 0, 76 \leq i \leq 1, 52 m m$

+ Gọi vị trí điểm M trên màn là vị trí có 5 bức xạ cho vân sáng ta có: $\frac{x_{M}}{1, 52} \leq k \leq \frac{x_{M}}{0, 76}$

Để có 5 giá trị nguyên liên tiếp của k thỏa mãn ta có: $\frac{x_{M}}{0, 76} - \frac{x_{M}}{1, 52} \geq 4 \leftrightarrow x_{M} \geq 6, 08 m m$

Để M là vị trí gần vân trung tâm nhất thì M phải thỏa mãn:

$x_{M} = c . i_{t} (c \in ℕ^{*}) \to c .0, 76 \geq 6, 08 \to c \geq 8 \to c_{\min} = 8 \to x_{M} = 6, 08 m m$

Câu 39:

Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dao động cùng pha với biên độ 5 mm là 65 cm. Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 0,12.

B. 0,41.

C. 0,21.

D. 0,14.

Xem đáp án

Đáp án A

+ M, N là 2 phần tử trên dây cùng dao động với biên độ 5mm xa nhau nhất

→ M, N phải gần 2 đầu dây nhất: MN = 80cm

+ Khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dao động cùng pha với biên độ 5mm là

65cm < 80cm → M, N là 2 điểm ngược pha với nhau.

→ 2 phần tử dao động cùng pha với biên độ 5mm xa nhau nhất trên dây sẽ giữa điểm M và P trong đó thuộc bó thứ 2 kể từ đầu P (như hình vẽ).

+ Do tính đối xứng nên ta có $P N = \frac{λ}{2} = 80 - 65 = 15 c m \to λ = 30 c m$

+ Do tính đối xứng nên ta cũng có AM = NB

→ chiều dài dây:

L = AM + NB + 80 = 2AM + 80.

+ Do $0 < A M \leq \frac{λ}{4} \to 80 < L \leq 95$ $\to 80 < \frac{k λ}{2} \leq 95 \to 5, 33 < k \leq 6, 33$ $\to k = 6$ (k là số bó sóng).

→ AM = 5cm → Biên độ của điểm M là:

$5 = A_{b} |\sin (\frac{2 π d}{λ})| \Leftrightarrow 5 = A_{b} |\sin (\frac{2 π 5}{30})| \to A_{b} = \frac{10}{\sqrt{3}} m m$

→ Tỉ số tốc độ cực đại bụng sóng và tốc độ truyền sóng:

$\frac{v_{\max}}{v_{t s}} = \frac{2 π f A_{b}}{λ f} = \frac{\frac{2 π 10}{\sqrt{3}}}{300} = 0, 12$

Nhận xét: Khi kiểm tra lại ta sẽ thấy nếu tính từ đầu A điểm M thuộc bó (1); P thuộc bó (5); N thuộc bó (6) nên M – N dao động ngược pha, M – P dao động cùng pha là hợp lý.

Câu 40:

Một chất phóng xạ $_{82}^{214} P b$ chu kỳ bán rã là 138 ngày, ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất. Sau thời gian t ngày thì số proton có trong mẫu phóng xạ còn lại là N₁. Tiếp sau đó Δt ngày thì số nơtron có trong mẫu phóng xạ còn lại là N₂, biết N₁ = 1,158.N₂. Giá trị của Δt gần đúng bằng

A. 140 ngày.

B. 130 ngày.

C. 120 ngày.

D. 110 ngày.

Xem đáp án

Đáp án D

+ Giả sử tại thời t, số hạt Po còn lại là N → số hạt proton có trong mẫu là: $N_{1} = 84 N$

+ Sau khoảng thời gian Δt số hạt nhân phóng xạ còn lại là: $N^{'} = N {.2}^{- \frac{Δ t}{T}}$

→ Số hạt nơtron còn lại trong mẫu phóng xạ còn lại là: $N_{2} = (210 - 84) N^{'} = 126 N^{'}$

+ Theo bài ta có:

$\frac{N_{1}}{N_{2}} = 1, 158 \Leftrightarrow \frac{84 N}{126 N^{'}} = 1, 158 \Leftrightarrow \frac{84 N}{126. N {.2}^{- \frac{Δ t}{T}}} = 1, 158 \Leftrightarrow Δ t = 109, 9 s$

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022

Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 30)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan