40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 21)

Câu 1:

Đáp án nào là đúng khi nói về quan hệ về hướng giữa véctơ cường độ điện trường và lực điện trường:

A.

\vec{E}

cùng phương chiều với

\vec{F}

tác dụng lên điện tích thử đặt trong điện trường đó

B.

\vec{E}

cùng phương ngược chiều với

\vec{F}

tác dụng lên điện tích thử đặt trong điện trường đó

C.

\vec{E}

cùng phương chiều với

\vec{F}

tác dụng lên điện tích thử dương đặt trong điện trường đó

D.

\vec{E}

cùng phương chiều với

\vec{F}

tác dụng lên điện tích thử âm đặt trong điện trường đó

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng lí thuyết về điện trường

Cách giải:

Ta có: $\vec{F} = q \vec{E}$

+ $q > 0 : \vec{F} ↑ ↑ \vec{E}$

+ $q < 0 : \vec{F} ↑ ↓ \vec{E}$

Chọn C.

Câu 2:

Đơn vị của từ thông là:

A. vêbe (Wb)

B. tesla (T)

C. henri (H)

D. vôn (V)

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về từ thông

Cách giải:

Đơn vị của từ thông là vebe (Wb)

Chọn A.

Câu 3:

Trong dao động điều hòa, li độ, tốc độ và gia tốc là ba đại lượng biến đổi điều hòa theo thời gian và:

A. cùng biên độ

B. cùng pha

C. cùng tần số.

D. cùng pha ban đầu

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết đại cương về dao động điều hòa

Cách giải:

Trong dao động điều hòa: $x, v, a$ biến đổi điều hòa theo thời gian với cùng tần số

Chọn C.

Câu 4:

Phát biểu nào là sai?

A. Các đồng vị phóng xạ đều không bền.

B. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtrôn (nơtrôn) khác nhau gọi là đồng vị.

C. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtrôn khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau.

D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn

Xem đáp án

Phương pháp:

Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng số prôtôn nên có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn và có cùng tính chất hóa học. Chọn C.

Câu 5:

Trong sự giao thoa của sóng trên mặt nước của hai nguồn kết hợp cùng pha, những điểm dao động với biên độ cực đại có hiệu khoảng cách từ đó tới các nguồn là:

A. $d_{2} - d_{1} = k λ$

B. $d_{2} - d_{1} = (k + \frac{1}{2}) λ$

C. $d_{2} - d_{1} = k \frac{λ}{2}$

D. $d_{2} - d_{1} = (k + \frac{1}{2}) \frac{λ}{2}$

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về giao thoa sóng

Cách giải:

Ta có 2 nguồn cùng pha

$\to$ Những điểm dao động với biên độ cực đại có: $d_{2} - d_{1} = k λ$

Chọn A.

Câu 6:

Một cơ hệ có tần số góc dao động riêng đang dao động dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số góc Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

A. $ω = ω_{0}$

B. $ω > ω_{0}$

C. $ω = 2 ω_{0}$

D. $ω < ω_{0}$

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức sóng dừng trên dây

Cách giải:

Khi có sóng dừng trên dây, khoảng cách từ một nút đến bụng gần nhất: $\frac{λ}{4}$

Chọn B.

Câu 7:

Phát biểu nào sai khi nói về sóng cơ?

A. Sóng âm lan truyền trong không khí là sóng dọc.

B. Sóng cơ lan truyền trên mặt nước là sóng ngang.

C. Sóng cơ là sự lan truyền dao động cơ trong môi trường vật chất.

D. Sóng cơ truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không.

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng lí thuyết về sóng cơ học

Cách giải:

A, B, C - đúng

D – sai vì: Sóng cơ không truyền trong chân không

Chọn D.

Câu 8:

Một cuộn dây thuần cảm có cảm kháng $Z_{L}$ . Tăng độ tự cảm L và tần số lên n lần. Cảm kháng sẽ:

A. tăng n lần.

B. tăng n² lần.

C. giảm n² lần.

D. giảm n lần.

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng biểu thức tính cảm kháng: $Z_{L} = ω L$

Cách giải:

Ta có, cảm kháng: $Z_{L} = ω L$

Khi tăng độ tự cảm L lên n lần thì cảm kháng sẽ tăng n lần

Chọn A.

Câu 9:

Một đoạn mạch RLC nối tiếp trong đó $Z_{L} > Z_{C}$ . So với dòng điện, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sē:

A. cùng pha.

B. chậm pha.

C. nhanh pha.

D. lệch pha

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng mối liên hệ về pha trong điện xoay chiều

Cách giải:

Ta có mạch có $Z_{L} > Z_{C}$

=> Điện áp sẽ nhanh pha hơn so với dòng điện trong mạch

Chọn C.

Câu 10:

Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ nước vào không khí thì:

A. tần số không đổi, bước sóng tăng.

B. tần số không đổi, bước sóng giảm.

C. tần số tăng, bước sóng không đổi.

D. tần số giảm, bước sóng tăng.

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng lí thuyết đại cương về sóng ánh sáng

Cách giải:

Khi chiếu ánh sáng đơn sắc từ nước vào không khí thì:

+ Tần số không đổi.

+ Bước sóng giảm

Chọn B

Câu 11:

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng các electron bật ra khỏi bề mặt kim loại khi

A. tấm kim loại được nung nóng.

B. trên bề mặt kim loại có điện trường mạnh.

C. các ion có động năng lớn đập vào bề mặt kim loại.

D. có tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về hiện tượng quang điện ngoài

Cách giải:

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng các electron bật ra khỏi bề mặt kim loại khi được chiếu ánh sáng thích hợp.

Chọn D.

Câu 12:

Công thức tính khoảng vân là

A. $i = \frac{λ D}{a}$

B. $i = \frac{D}{2 a} λ$

C. $i = \frac{D}{a λ}$

D. $i = \frac{a}{D} λ$

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức tính khoảng vân

Cách giải:

Khoảng vân: $i = \frac{λ D}{a}$

Chọn A.

Câu 13:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 với khe lâng, nếu tăng khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe lên hai lần thì bước sóng ánh sáng

A. tăng 2 lần.

B. giảm 2 lần.

C. không đổi.

D. không đủ giả thiết

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về giao thoa sóng ánh sáng

Cách giải:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khi tăng khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe lên 2 lần thì khoảng vẫn tăng 2 lần và bước sóng không thay đổi.

Chọn C.

Câu 14:

Biết giới hạn quang điện của kẽm là 350 nm. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu chiếu ánh sáng có bước sóng

A. 0,1 $μ m .$

B. 200 $μ m .$

C. 0,4 $μ m .$

D. 300 $μ m .$

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng điều kiện xảy ra hiện tượng quan điện: $λ \leq λ_{0}$

Cách giải:

Ta có giới hạn quang điện $λ_{0} = 350 n m$

Điều kiện xảy ra hiện tượng quan điện: $λ \leq λ_{0}$

$\to$ Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu chiếu ánh sáng có bước sóng $0, 4 μ m$

Chọn C.

Câu 15:

Trong hạt nhân $_{6}^{14}$ C có

A. 14 proton và 6 nơtron.

B. 6 proton và 14 nơtron.

C. 6 proton và 8 nơtron.

D. 8 proton và 6 nơtron.

Xem đáp án

Phương pháp:

Nguyên tử $_{Z}^{A}$ X có:

+ Số proton = số electron = Z

+ Số nơtron = A - Z

Cách giải:

$_{6}^{14}$ C có: 6 proton và 14 – 6 = 8 notron

Chọn C.

Câu 16:

Hạt nhân càng bền vững khi có

A. số nuclôn càng nhỏ.

B. số nuclôn càng lớn.

C. năng lượng liên kết càng lớn.

D. năng lượng liên kết riêng càng lớn.

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về hạt nhân nguyên tử

Cách giải:

Hạt nhân càng bền vững khi có năng lượng liên kết riêng càng lớn

Chọn D.

Câu 17:

Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

A. luôn ngược pha nhau.

B. với cùng biên độ.

C. luôn cùng pha nhau.

D. với cùng tần số.

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về dao động điện từ tự do

Cách giải:

Trong mạch dao động LC lí tưởng, điện tích của một bản tụ và cường độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian vuông pha với nhau với cùng tần số.

Chọn D.

Câu 18:

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện tử?

A. Sóng điện từ là sóng ngang.

B. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

C. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ.

D. Sóng điện từ lan truyền được trong chân không

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng lí thuyết về sóng điện từ

Cách giải:

A, B, D – đúng

C – sai vì: Vecto cường độ điện trường luôn vuông góc với vecto cảm ứng từ.

Chọn C.

Câu 19:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có một phần tử một điện áp xoay chiều $u = U_{0} c o s (ω t - \frac{π}{4}) (V)$ dòng điện qua phần tử đó là $i = I_{0} c o s (ω t + \frac{π}{4}) (A) .$ Phần tử đó là

A. cuộn dây có điện trở.

B. điện trở thuần

C. tụ điện

D. cuộn dây thuần cảm

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng lí thuyết về các loại mạch điện

Cách giải:

Ta có: $\{\begin{cases} u = U_{0} c o s (ω t - \frac{π}{4}) \\ i = I_{0} c o s (ω t + \frac{π}{4}) \end{cases}$

$\to$ Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện: $φ = φ_{u} - φ_{i} = \frac{- π}{4} - \frac{π}{4} = - \frac{π}{2}$

$\to$ Phần tử đó là tụ điện

Chọn C.

Câu 20:

Trong đoạn mạch gồm điện trở R, tụ điện C và cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp thì

A. điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn cùng pha với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

B. điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở.

C. điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn ngược pha với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

D. điện áp giữa hai điện trở luôn cùng pha với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về các loại mạch điện

Cách giải:

Mạch gồm: R, C và L mắc nối tiếp

A, B – sai vì điện áp giữa hai đầu tụ điện ngược pha so với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

D – sai vì điện áp giữa hai đầu điện trở vuông pha so với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

C - đúng

Chọn C.

Câu 21:

Một mạch dao động LC, biểu thức dòng điện trong mạch $i = {4.10}^{- 2} \sin ({2.10}^{7} t) (A) .$ Điện tích cực đại trên tụ là:

A. $10^{- 9} C$

B. ${2.10}^{- 9} C$

C. $4 {.10}^{- 9} C$

D. $8 {.10}^{- 9} C$

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức: $I_{0} = ω q_{0}$

Cách giải:

Ta có: $i = {4.10}^{- 2} \sin ({2.10}^{7} t) (A)$

Ta có: $I_{0} = ω q_{0} \Rightarrow q_{0} = \frac{I_{0}}{ω} = \frac{{4.10}^{- 2}}{{2.10}^{- 7}} = {2.10}^{- 9} C$

Chọn B.

Câu 22:

Mạch dao động điện từ gồm tụ điện C = 5nF và cuộn cảm L = 0,5mH. Năng lượng từ trường trong cuộn dây biến thiên với tần số:

A. 100KHz.

B. 50KHz.

C. 150KHz.

D. 200KHz.

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sử dụng biểu thức: $f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}}$

+ Năng lượng từ trường biến thiên với tần số 2f

Cách giải:

Tần số dao động của mạch: $f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} = \frac{1}{2 π \sqrt{0, {5.10}^{- 3} {.5.10}^{- 9}}} = 10^{5} H z$

Năng lượng từ trường trong cuộn dây biến thiên với tần số: $f' = 2 f = {2.10}^{5} H z = 200 k H z$

Chọn D.

Câu 23:

Nguồn điện có $r = 0, 2 Ω,$ mắc với $R = 2, 4 Ω$ thành mạch kín, khi đó hiệu điện thế giữa hai đầu R là 12 V. Suất điện động của nguồn là

A. 11 V

B. 12 V

C. 13 V

D. 14 V

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng biểu thức định luật ôm cho toàn mạch: $I = \frac{E}{R + r}$

Cách giải:

Ta có: $I = \frac{E}{R + r}$

Hiệu điện thế giữa hai đầu R: $U = I . R \Leftrightarrow U = \frac{E}{R + r} . R \Leftrightarrow 12 = \frac{E}{2, 4 + 0, 2} .2, 4 \Rightarrow E = 13 V$

Chọn C.

Câu 24:

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính, cách thấu kính 20 (cm), qua thấu kính cho ảnh thật AB cao gấp 3 lần AB. Tiêu cự của thấu kính là:

A. f = 15 (cm).

B. f = 30 (cm).

C. f = -15 (cm).

D. f = -30 (cm)

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sử dụng biểu thức hệ số phóng đại ảnh: $k = \frac{A' B'}{A B} = - \frac{d'}{d}$

+ Sử dụng công thức thấu kính: $\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d'}$

Cách giải:

Ta có: ảnh thật cao gấp 3 lần vật

$\Rightarrow k = \frac{A' B'}{A B} = - \frac{d'}{d} = - 3 \Rightarrow d' = - 3 d = - 60 c m$

Áp dụng công thức thấu kính: $\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d'} = \frac{1}{20} + \frac{1}{- 6} \Rightarrow f = 30 c m$

Chọn B.

Câu 25:

Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4cm và chu kì 2s, chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là:

A. $x = 4 \cos (2 π t - \frac{π}{2}) c m$

B. $x = 4 \cos (π t - \frac{π}{2}) c m$

C. $x = 4 \cos (2 π t + \frac{π}{2}) c m$

D. $x = 4 \cos (π t + \frac{π}{2}) c m$

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Xác định biên độ dao động

+ Sử dụng biểu thức: $ω = \frac{2 π}{T}$

+ Xác định pha ban đầu, tại $t = 0 : \{\begin{cases} x_{0} = A \cos φ \\ v_{0} = - A ω \sin φ \end{cases}$

Cách giải:

Ta có:

+ Biên độ dao động: A=4 cm

+ Tần số góc của dao động: $ω = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{2} = π (r a d / s)$

+ Tại $t = 0 : \{\begin{cases} x_{0} = 0 \\ v > 0 \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} c o s φ = 0 \\ \sin φ < 0 \end{cases} \Rightarrow φ = - \frac{π}{2}$

Phương trình dao động của vật: $x = 4 \cos (π t - \frac{π}{2}) c m$

Chọn B.

Câu 26:

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình $x = 5 \sin (5 π t + \frac{π}{4}) (c m, s) .$ Dao động này có

A. biên độ 0,05 cm.

B. tần số 2,5 Hz.

C. tần số góc 5 rad/s.

D. chu kì 0,2 s.

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về phương trình dao động điều hòa

Cách giải:

Phương trình dao động điều hòa: $x = 5 \sin (5 π t + \frac{π}{4}) (c m, s)$

A - sai vì: $A = 5 c m = 0, 05 m$

B – đúng

C – sai vì: Tần số góc $ω = 5 π (r a d / s)$

D-sai vì: Chu kì: $T = \frac{2 π}{5 π} = 0, 4 s$

Chọn B.

Câu 27:

Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 400 g và lò xo có độ cứng 40 N/m. Chu kì con lắc này là

A. $\frac{π}{5} s$

B. $\frac{5}{π} s$

C. $\frac{1}{5 π} s$

D. $5 π s$

Xem đáp án

Câu 28:

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức xác định chu kì dao động của con lắc lò xo: $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$

Cách giải:

Chu kì dao động của con lắc lò xo: $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 4}{40}} = \frac{π}{5} (s)$

Chọn A.

Câu 28:

Một con lắc đơn chiều dài 1m, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường 10m/s². Lấy Tần số dao động của con lắc này bằng

A. 0,5 Hz.

B. 2 Hz

C. 0,4 Hz.

D. 20 Hz.

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức xác định tần số dao động của con lắc đơn: $f = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{g}{l}}$

Cách giải:

Tần số dao động của con lắc đơn: $f = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{g}{l}} = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{10}{1}} = \frac{1}{2} H z$

Chọn A.

Câu 29:

Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,8 m, hai đầu cố định đang có sóng dừng với 6 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 60 m/s.

B. 10 m/s.

C. 20 m/s.

D. 600 m/s

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức sóng dừng trên dây hai đầu cố định: $l = k \frac{λ}{2}$ với k – số bụng sóng

Cách giải:

Ta có, chiều dài sóng dừng trên dây hai đầu cố định: $l = k \frac{λ}{2}$

$\Leftrightarrow l = k \frac{v}{2 f} \Leftrightarrow 1, 8 = 6 \frac{v}{2.100} \Rightarrow v = 60 m / s$

Chọn A.

Câu 30:

Một sóng truyền trong một môi trường với vận tốc 110 m/s và có bước sóng 0,25 m. Tần số của sóng đó là

A. 440 Hz.

B. 27,5 Hz.

C. 50 Hz.

D. 220 Hz.

Xem đáp án

Phương pháp:

Vận dụng biểu thức: $λ = \frac{v}{f}$

Cách giải:

Ta có: $λ = \frac{v}{f} \Rightarrow f = \frac{v}{λ} = \frac{110}{0, 25} = 440 H z$

Chọn A.

Câu 31:

Đồ thị biểu diễn dao động điều hòa như hình vẽ. Phương trình dao động là

A. $x = 3 \cos (3 π t - \frac{π}{6})$

B. $x = 3 \cos (2 π t)$

C. $x = 3 \cos (3 π t - \frac{π}{3})$

D. $x = 3 \cos (2 π t - \frac{π}{3})$

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Đọc đồ thị x - t.

+ Sử dụng trục thời gian

+ Xác định biên độ dao động

+ Sử dụng biểu thức: $ω = \frac{2 π}{T}$

+ Xác định pha ban đầu, tại $t = 0 : \{\begin{cases} x_{0} = A \cos φ \\ v_{0} = - A ω \sin φ \end{cases}$

Cách giải:

Đồ thị biểu diễn dao động điều hòa như hình vẽ. Phương trình dao động là (ảnh 2)

Từ đồ thị, ta có:

+ Biên độ dao động: A=3 cm

+ Khoảng thời gian từ lúc $t = 0 \Rightarrow t = \frac{1}{6} s$ tương ứng vật đi từ $\frac{A}{2} \to A$

Ta có: $Δ t = \frac{1}{6} s = \frac{T}{6} \Rightarrow T = 1 s \Rightarrow$ Tần số góc: $ω = \frac{2 π}{T} = 2 π (r a d / s)$

+ Tại thời điểm ban đầu: $\{\begin{cases} x_{0} = 1, 5 c m \\ v_{0} > 0 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} A \cos φ = 1, 5 \\ - A ω \sin φ > 0 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} c o s φ = \frac{1}{2} \\ \sin φ < 0 \end{cases} \Rightarrow φ = - \frac{π}{3}$

Phương trình dao động của vật: $x = 3 \cos (2 π t - \frac{π}{3}) c m$

Chọn D.

Câu 32:

Một vật dao động điều hòa theo phương Ox với phương trình

x = 6 \cos (4 t - \frac{π}{2}) (c m, s) .

Gia tốc của vật có giá trị lớn nhất là

A. $1, 5 c m / s^{2}$

B. $1, 44 c m / s^{2}$

C. $96 c m / s^{2}$

D. $24 c m / s^{2}$

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Đọc phương trình li độ

+ Sử dụng biểu thức tính gia tốc cực đại: $a_{m a x} = ω^{2} A$

Cách giải:

Gia tốc cực đại: $a_{m a x} = ω^{2} A = 4^{2} .6 = 96 c m / s^{2}$

Chọn C.

Câu 33:

Đặt hiệu điện thế $u = 220 \sqrt{2} c o s (100 π t) (V)$ vào hai bản của tụ điện có điện dung $10 μ F .$ Dung kháng của tụ điện bằng

A. $\frac{200 \sqrt{2}}{π} Ω$

B. $\frac{100}{π} Ω$

C. $\frac{1000}{π} Ω$

D. $\frac{220}{π} Ω$

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Đọc phương trình điện áp

+ Sử dụng biểu thức tính dung kháng: $Z_{C} = \frac{1}{ω C}$

Cách giải:

Dung kháng: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{100 π {.10.10}^{- 6}} = \frac{1000}{π} Ω$

Chọn C.

Câu 34:

Đặt hiệu điện thế $u = 1252 \sin (100 π t) V$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần $R = 30 Ω,$ cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm $\frac{0, 4}{π} H$ và ampe kế nhiệt mắc nối tiếp. Biết ampe kế có điện trở không đáng kể. Số chỉ ampe kế là

A. 3,5 A

B. 1,8 A

C. 2,5 A

D. 2,0 A

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sử dụng biểu thức tính tổng trở: $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: $I = \frac{U}{Z}$

Cách giải:

Ta có mạch gồm R nối tiếp với L thuần cảm nối tiếp với ampe kế nhiệt

Cảm kháng: $Z_{L} = ω L = 100 π . \frac{0, 4}{π} = 40 Ω$

Tổng trở: $Z = \sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}} = \sqrt{30^{2} + 40^{2}} = 50 Ω$

Cường độ dòng điện qua mạch: $I = \frac{U}{Z} = \frac{125}{50} = 2, 5 A$

Số chỉ của ampe kế chính là cường độ dòng điện qua mạch I = 2,5A

Chọn C.

Câu 35:

Điện áp đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh. Điện áp hai đầu R là 80V, hai đầu L là 120V, hai bản tụ C là 60V. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là:

A. 260 V

B. 140 V

C. 100 V

C. 20 V

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức tính điện áp giữa hai đầu đoạn mạch: $U = \sqrt{U_{R}^{2} + {(U_{L} - U_{C})}^{2}}$

Cách giải:

Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch: $U = \sqrt{U_{R}^{2} + {(U_{L} - U_{C})}^{2}} = \sqrt{80^{2} + {(120 - 60)}^{2}} = 100 V$

Chọn C.

Câu 36:

Cho bán kính quĩ đạo Bo thứ hai là 2,12.10^-10 m. Bán kính bằng 19,08.^10-10m ứng với bán kính quĩ đạo Bo thứ

A. 4

B. 5

C. 6

D. 7

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức bán kính quỹ đạo Bo: $r_{n} = n^{2} r_{0}$

Cách giải:

Ta có:

+ Bán kính quỹ đạo Bo thứ 2: $r_{2} = 2^{2} . r_{0} = 4 r_{0} = 2, {12.10}^{- 10} m \Rightarrow r_{0} = 0, {53.10}^{- 10} m$

+ Bán kính quỹ đạo thứ n: $r_{n} = n^{2} r_{0} = 19, {08.10}^{- 10} m \Rightarrow n = 6$

Chọn C

Câu 37:

Cho ba vật dao động điều hòa cùng biên độ A=5 cm, với tần số khác nhau. Biết rằng, tại mọi thời điểm li độ và vận tốc của các vật liên hệ với nhau bằng biểu thức $\frac{x_{1}}{v_{1}} + \frac{x_{2}}{v_{2}} = \frac{x_{3}}{v_{3}} .$ Tại thời điểm t, các vật lần lượt cách vị trí cân bằng của chúng lần lượt là 3 cm, 2 cm và $x_{0} .$ Giá trị $x_{0}$ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 2 cm

B. 5 cm

C. 4 cm

D. 3 cm

Xem đáp án

Phương pháp:

Đạo hàm hai vế của phương tình

Cách giải:

Đạo hàm theo thời gian hai vế hệ thức $\frac{x_{1}}{v_{1}} + \frac{x_{2}}{v_{2}} = \frac{x_{3}}{v_{3}}$ ta được:

$\frac{x'_{1} v_{1} - x_{1} v'_{1}}{v_{1}^{2}} + \frac{x'_{2} v_{2} - x_{2} v'_{2}}{v_{2}^{2}} = \frac{x'_{3} v_{3} - x_{3} v'_{3}}{v_{3}^{2}}$ thay $\{\begin{cases} x' v = v^{2} = ω^{2} (A^{2} - x^{2}) \\ x v' = x . a = - ω^{2} x^{2} \end{cases}$

$\Rightarrow \frac{ω_{1}^{2} (A^{2} - x_{1}^{2}) + ω_{1}^{2} x_{1}^{2}}{ω_{1}^{2} (A^{2} - x_{1}^{2})} + \frac{ω_{2}^{2} (A^{2} - x_{2}^{2}) + ω_{2}^{2} x_{2}^{2}}{ω_{2}^{2} (A^{2} - x_{2}^{2})} = \frac{ω_{3}^{2} (A^{2} - x_{3}^{2}) + ω_{3}^{2} x_{3}^{2}}{ω_{3}^{2} (A^{2} - x_{3}^{2})}$

$\Rightarrow \frac{A^{2}}{A^{2} - x_{1}^{2}} + \frac{A^{2}}{A^{2} - x_{2}^{2}} = \frac{A^{2}}{A^{2} - x_{3}^{2}} \Rightarrow \frac{1}{5^{2} - 3^{2}} + \frac{1}{5^{2} - 2^{2}} = \frac{1}{5^{2} - x_{3}^{2}} \Rightarrow |x_{3}| = 3, 99 (c m)$

$\to$ Chọn C.

Câu 38:

Trong thí nghiệm khe I-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra đồng thời ba ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt: $0, 40 μ m$ (màu tím), $0, 48 μ m$ (màu lam) và $0, 72 μ m$ (màu đỏ). Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có bao nhiêu vân có màu đơn sắc lam và bao nhiêu vân có màu đơn sắc đỏ:

A. 11 vân lam, 5 vân đỏ

B. 8 vân lam, 2 vân đỏ

C. 8 vân lam, 4 vân đỏ

D. 9 vân lam, 5 vân đỏ

Xem đáp án

Phương pháp:

Ta có: $x = k_{1} \frac{λ_{1} D}{a} = k_{2} \frac{λ_{2} D}{a} = k_{3} \frac{λ_{3} D}{a}$

$\Rightarrow \{\begin{cases} \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \underset{Cã 2 vÞ trÝ λ_{1} \equiv λ_{2}}{\underset{⏟}{\frac{6}{5} = \frac{12}{10}}} = \frac{18}{15} \\ \frac{k_{3}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{3}} = \underset{Cã 4 vÞ trÝ λ_{3} \equiv λ_{2}}{\underset{⏟}{\frac{2}{3} = \frac{4}{6} = \frac{6}{9} = \frac{8}{12}}} = \frac{10}{15} \\ \frac{k_{1}}{k_{3}} = \frac{λ_{3}}{λ_{1}} = \underset{Cã 1 vÞ trÝ λ_{1} \equiv λ_{3}}{\frac{9}{5}} \frac{18}{10} \end{cases}$

Số vân sáng của

λ_{1}, λ_{2}, λ_{3}

lần lượt là:

\{\begin{cases} x = 18 - 1 - 2 - 1 = 14 \\ y = 15 - 1 - 2 - 4 = 8 \\ z = 8 - 1 - 4 - 1 = 2 \end{cases} \Rightarrow

Chọn B

Câu 39:

Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, 2 nguồn sóng $S_{1}$ và $S_{2}$ cách nhau 1lcm và dao động điều hòa theo phương vuông góc với mặt nước có cùng phương trình $u_{1} = u_{2} = 5 \cos (100 π t) m m .$ Tốc độ truyền sóng v = 0,5m/s và biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Chọn hệ trục xOy thuộc mặt phẳng mặt nước khi yên lặng, gốc O trùng với $S_{1}, O x$ trùng $S_{1} S_{2} .$ Trong không gian, phía trên mặt nước có 1 chất điểm chuyển động mà hình chiếu (P) của nó xuống mặt nước chuyển động với phương trình quy đạo y = x + 2 và có tốc độ $v_{1} = 5 \sqrt{2} c m / s .$ Trong thời gian t = 2 (s) kể từ lúc (P) có tọa độ x = 0 thì (P) cắt bao nhiêu vẫn cực đại trong vùng giao thoa của sóng?

A. 22

B. 15

C. 13

D. 14

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Áp dụng biểu thức xác định bước sóng: $λ = \frac{v}{f}$

+ Áp dụng điều kiện biên độ cực đại của 2 nguồn cùng pha: $d_{2} - d_{1} = k λ$

Cách giải:

+ Ta có: $λ = \frac{v}{f} = \frac{v}{\frac{ω}{2 π}} = \frac{0, 5}{\frac{100}{2 π}} = 0, 01 m = 1 c m$

+ Trong không gian có một chất điểm dao động mà hình chiếu của nó lên mặt nước là đường thẳng $y = x + 2$

Vận tốc chuyển động là $v_{1} = 5 \sqrt{2} c m / s$

Sau 2s, quãng đường mà vật đi được là: $S = A B = v_{1} t = 10 \sqrt{2} c m$

Tại B cách S1, S2 những khoảng $d'_{1}, d'_{2} .$ Gọi H - hình chiếu của B trên S1S2

Ta có: $y_{B} - x_{B} = 2$ và $A B = 10 \sqrt{2} = x_{B}^{2} + {(y_{B} - 2)}^{2} \Rightarrow \{\begin{cases} x_{B} = 10 \\ y_{B} = 12 \end{cases}$

Từ hình vẽ ta có: $\{\begin{cases} d_{1} = A S_{1} = y_{A} = 2 \\ d_{2} = A S_{2} = \sqrt{S_{1} {S_{2}}^{2} + A S_{1}^{2}} = \sqrt{11^{2} + 2^{2}} = 5 \sqrt{5} \end{cases}$

Và $\{\begin{cases} d_{1}' = B S_{1} = \sqrt{x_{B}^{2} + y_{B}^{2}} = \sqrt{10^{2} + 12^{2}} = 2 \sqrt{61} \\ d_{2}' = B S_{2} = \sqrt{{(S_{1} S_{2} - x_{B})}^{2} + y_{B}^{2}} = \sqrt{1^{2} + 12^{2}} = \sqrt{145} \end{cases}$

Trên đoạn AB số điểm có biên độ cực đại thỏa mãn:

$d_{2}' - d_{1}' \leq k λ \leq d_{2} - d_{1} \Leftrightarrow - 3, 58 \leq k \leq 9, 1 \Rightarrow k = - 3, - 2, - 1, 0, ..., 9 \Rightarrow$ Có 13 điểm

Chọn C.

Câu 40:

Cho mạch điện gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp (cảm kháng luôn khác dung kháng). Điện áp xoay chiều đặt vào có giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số thay đổi được. Lúc đầu, cho $f = f_{1}$ và điều chỉnh R thì công suất tiêu thụ trên mạch thay đổi theo R là đường liền nét ở hình bên. Khi $f = f_{2} (f_{1} \neq f_{2})$ và cho R thay đổi, đường biểu diễn sự phụ thuộc của công suất theo R là đường đứt nét. Công suất tiêu thụ lớn nhất của mạch khi $f = f_{2}$ nhận giá trị nào sau đây?

Cho mạch điện gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp (ảnh 1)

A. 576W

B. 250 W

C. 288 W

D. 200 W

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Đọc đồ thị P-t

+ Sử dụng biểu thức tính công suất: $P = \frac{U^{2}}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} R$

Cách giải:

Cho mạch điện gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp (ảnh 2)

+ Khi $f = f_{1} : P_{1 \max} = 72 W = \frac{U^{2}}{2 R}$

Với $R = 100 Ω$ ta suy ra: U= 120 V

+ Khi $f = f_{2} :$

Tại vị trí $R = 196, 825 W$ có P=72 W

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

$\Leftrightarrow 72 = \frac{120^{2}}{196, 825^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} .196, 825 \Rightarrow |Z_{L} - Z_{C}| \approx 25 Ω$

Lại có: $P_{2 \max} = \frac{U^{2}}{2 R'} = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L} - Z_{C}|} = 288 W$

Chọn C.