25 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có đáp án năm 2022 (Đề 12)

Đáp án A

Biên độ của dao động tổng hợp:

$A=\sqrt{A_1^2+A_2^2+2A_1{A}_2\cos \Delta \phi }$ $=\sqrt{6^2+8^2+\mathrm{2.6.8.}\cos \left(\frac{\pi }{6}-\frac{\pi }{2}\right)}$$=\sqrt{148}cm$

Tốc độ cực đại: 

$$\begin{gathered} v_0=\omega A=10.\sqrt{148}=122\left(cm\text{/}s\right) \\ =1.22\left(m\text{/}s\right) \end{gathered}$$

Đáp án B

Vật ở gần kính nhất cho ảnh ảo ở $C_c$, ta có:

$$\begin{gathered} \frac{1}{d_1}+\frac{1}{-O{C}_C}=\frac{1}{f}\iff \frac{1}{d_1}+\frac{1}{-0,5}=20 \\ \Rightarrow d_1=\frac{1}{22}m=4,55cm \end{gathered}$$

Vật xa kính nhất cho ảnh ảo ở , ta có:

$$\begin{gathered} \frac{1}{d_2}+\frac{1}{-O{C}_v}=\frac{1}{f}\iff \frac{1}{d_2}+\frac{1}{-\infty }=20 \\ \Rightarrow d_2=\frac{1}{20}m=5cm \end{gathered}$$

Vật vậy nằm trong khoảng tử 4,55cm đến 5cm

$\Rightarrow 4,55cm\le d\le 5cm$

Đáp án A

Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch:

$$\begin{gathered} U=\sqrt{U_R^2+{\left(U_L-U_C\right)}^2} \\ =\sqrt{{60}^2+{\left(100-40\right)}^2}=60\sqrt{2}V \end{gathered}$$

Điện áp cực đại ở hai đầu đoạn mạch:

$U_0=U\sqrt{2}=120V.$

Đáp án B

Ta có: $I_A=I_1=\frac{1}{3}A$ $\Rightarrow U_1=I_1{R}_1=\frac{1}{3}.12=4V$

Lại có: $U_{12}=U_1=U_2$

$I_{12}=I=\frac{U_{12}}{R_{12}}{R}_{12}=\frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}=4\Omega$ $\Rightarrow I=\frac{4}{4}=1A$

Mặt khác: $I=\frac{E}{R_N+r}\iff 1=\frac{8}{R_N+1}$ $\Rightarrow R_N=7\Omega$

Điện trở mạch ngoài: $R_N=\frac{R_1+R_2}{R_1+R_2}+R_3=7\Omega$ $\Rightarrow R_3=3\Omega$

Nhiệt lượng tỏa ra trên $R_3$ trong $t=10\text{'}=600s$ là:

$Q=I^2.R_{3}t=1^2\mathrm{.3.600}=1800J=1,8kJ$

Đáp án B

$P=N_{\stackrel{o}{a}}\epsilon =N_{\epsilon }\frac{hc}{\lambda }\to N_{\epsilon }=\frac{P.\lambda }{hc}$ thay số tính được $N_{\epsilon }=2,{72.10}^{18}$ phôtôn/s.

Đáp án C

Chu kì của mạch dao động LC: $T=\frac{2\pi }{\omega }={10}^{-6}s$

Tại thời điểm t = 0, điện tích trên tụ $q=Q_0\sin 0=0$

Tại thời điểm điện trường bằng từ trường có:

$$\begin{gathered} W_L=W_c\Rightarrow {\text{W}}_c=\frac{1}{2}\text{W} \\ \Rightarrow \frac{1}{2}\frac{1}{2}\frac{Q_0^2}{C}\Rightarrow q=\pm \frac{Q_0}{\sqrt{2}} \end{gathered}$$

Vậy thời điểm năng lượng từ bằng năng lượng điện đầu tiên là:

$\Delta t=t_{0\to \frac{Q_o}{\sqrt{2}}}=\frac{T}{8}=1,{25.10}^{-7}s$

Đáp án D

Điểm có biên độ 1 cm cách bụng gần nhất một khoảng x thỏa mãn:

$$\begin{gathered} A=A_0\left|\cos \left(\frac{2\pi x}{\lambda }\right)\right| \\ \Rightarrow 1=2\left|\cos \left(\frac{2\pi x}{\lambda }\right)\right|\Rightarrow x=\frac{\lambda }{6} \end{gathered}$$

Vậy khoảng cách giữa hai điểm có cùng biên độ 1cm là:

$d=2x=\frac{\lambda }{3}\Rightarrow 10=\frac{\lambda }{3}\Rightarrow \lambda =30cm$

Vậy tốc độ truyền sóng trên dây là:

$v=\lambda .f=150cm\text{/}s=1,5m\text{/}s$

Đáp án C

Tại thời điểm $t^{\text{'}}=t+\frac{1}{600}s$ dòng điện đang bằng 0 và giảm.

® Thời điểm t ứng với góc lùi $\Delta \phi =\omega \Delta t=100\pi \frac{1}{600}=\frac{\pi }{6}rad$.

® Biểu diễn tương ứng trên đường tròn ® pha của dòng điện tại thời điểm t là ${\left({\phi }_i\right)}_t=\frac{\pi }{3}$.

Tại thời điểm t: $u=U_0=200V$ ® pha của điện áp tại thời điểm t là ${\left({\phi }_u\right)}_t=0$.

$\to \Delta \phi ={\left(\Delta {\phi }_u\right)}_t-{\left(\Delta {\phi }_i\right)}_t=0-\frac{\pi }{3}=-\frac{\pi }{3}$

Đáp án A

Phương trình vận tốc của hai chất điểm:

$\left\{\begin{array}{l}{v}_1=20\pi \cos \left(5\pi t+\frac{\pi }{2}\right)\\ v_1=20\pi \sqrt{3}\cos \left(5\pi t+\frac{\pi }{6}+\frac{\pi }{2}\right)\\ =20\pi \sqrt{3}\cos \left(5\pi t+\frac{2\pi }{3}\right)\end{array}\right.$

Ta có: $d=x_1-x_2=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$

Với: $\tan \phi =\frac{4\sin 0-4\sqrt{3}\sin \frac{\pi }{6}}{4\cos 0-4\sqrt{3}\cos \frac{\pi }{6}}=\sqrt{3}$ $\Rightarrow \phi =\frac{\pi }{3}\Rightarrow d=A\cos \left(5\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ $\Rightarrow d_{\max }=A\iff d=\pm A$

Thời điểm đầu tiên t hai điểm sáng cách xa nhau nhất được biểu diễn trên đường tròn lượng giác:

Góc quét được: $\alpha =\frac{\pi }{6}+\frac{\pi }{2}=\frac{2\pi }{3}$ $\Rightarrow t=\frac{\alpha }{\omega }=\frac{\frac{2\pi }{3}}{5\pi }=\frac{2}{25}s$.

Tại $t=\frac{2}{15}s$ tỉ số vận tốc của chất điểm 1 so với chất điểm 2:

$$\begin{gathered} \frac{v_1}{v_2}=\frac{20\pi \cos \left(5\pi .\frac{2}{15}+\frac{\pi }{2}\right)}{20\pi \sqrt{3}\cos \left(5\pi .\frac{2}{15}+\frac{2\pi }{3}\right)} \\ =\frac{-\frac{\sqrt{3}}{2}}{-\frac{\sqrt{3}}{2}}=1 \end{gathered}$$

Đáp án D

Vị trí vân sáng thỏa mãn điều kiện: $x_s=k_1{i}_1$

Vị trí vân tối thỏa mãn điều kiện: $x_t=\left(k_2+\frac{1}{2}\right)i_2$

Vì vân sáng trùng với vị trí vân tối nên ta có: $\frac{2k_2+1}{k_1}=\frac{2i_1}{i_2}=\frac{2{\lambda }_1}{{\lambda }_2}=\frac{c}{b}=\frac{5}{2}$

Vị trí vân trùng: $x_{\equiv }=b\left(2k+1\right)i_1=2\left(2k+1\right)0,5.\frac{2}{2}$ $=\left(2k+1\right)$.

Số vân trùng nhau trong đoạn MN thỏa mãn điều kiện:

$$\begin{gathered} x_M\le x_{\equiv }\le x_N\iff 5,5\le \left(2k+1\right)\le 35,5 \\ \Rightarrow 2,25\le k\le 17,25 \\ \Rightarrow k=3,4,\mathrm{...},16,17 \end{gathered}$$

Þ có 15 giá trị k thỏa mãn.

Vậy trên đoạn MN có 15 vị trí mà tại đó vân tối của bức xạ ${\lambda }_2$ trùng với vân sáng của bức xạ ${\lambda }_1$.

Đáp án D

Bước sóng $\lambda =\frac{v}{f}=6cm$.

Điều kiện để một điểm M bất kì có biên độ cực đại với hai nguồn ngược pha: $d_2-d_1=\left(n+\frac{1}{2}\right)\lambda =6n+3$.

Số điểm dao động với biên độ cực đại trong đoạn bằng số giá trị n nguyên, thỏa mãn: $-30<6n+3<30$ $\Rightarrow -5,5<n<4,5$.

M thuộc đường tròn, gần  nhất M nằm trên cực đại với n = -5.

$$\begin{gathered} \Rightarrow d_{2\min }-d_1=6n+3 \\ \iff d_{2\min }-30=6.\left(-5\right)+3 \\ \Rightarrow d_{2\min }=3cm \end{gathered}$$

Đáp án D

Từ đồ thị ta thấy 2 ô ứng với tần số 25Hz suy ra 1 ô ứng với tần số 12,5 Hz.

Với $f_1=25Hz$ và $f_2=75Hz$, công suất tiêu thụ trên mạch có cùng giá trị:

$$\begin{gathered} P_1=P_2\Rightarrow \frac{U^{2}R}{R^2+{\left(Z_{L_1}-Z_{C_1}\right)}^2} \\ =\frac{U^{2}R}{R^2+{\left(Z_{L_2}-Z_{C_2}\right)}^2} \\ \Rightarrow {\left(Z_{L_1}-Z_{C_1}\right)}^2={\left(Z_{L_2}-Z_{C_2}\right)}^2 \end{gathered}$$

Lại có: $f_2=3f_1\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{Z}_{L_2}=3Z_{L_1}\\ Z_{C_2}=\frac{1}{3}{Z}_{C_1}\end{array}\right.$

$\Rightarrow {\left(Z_{L_1}-Z_{C_1}\right)}^2={\left(3Z_{L_1}-\frac{1}{3}{Z}_{C_1}\right)}^2$

$\Rightarrow \left[\begin{array}{l}{Z}_{L_1}-Z_{C_1}=3Z_{L_1}-\frac{1}{3}{Z}_{C_1}\\ \Rightarrow -2Z_{L_1}=\frac{2}{3}{Z}_{C_1}\\ Z_{L_1}-Z_{C_1}=-3Z_{L_1}+\frac{1}{3}{Z}_{C_1}\\ \Rightarrow 4Z_{L_1}=\frac{4}{3}{Z}_{C_1}\Rightarrow Z_{C_1}=3Z_{L_1}=3m\end{array}\right.$

Khi tần số $f_1=25Hz$, độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:

$$\begin{gathered} \phi =\frac{\pi }{2}-\frac{\pi }{3}=\frac{\pi }{6} \\ \Rightarrow \cos \frac{\pi }{6}=\frac{R}{\sqrt{R^2+{\left(m-3m\right)}^2}} \\ \Rightarrow \frac{\sqrt{3}}{2}=\frac{R}{\sqrt{R^2+4m^2}} \\ \Rightarrow 3R^2+12m^2=4R^2\Rightarrow R=2\sqrt{3}m \end{gathered}$$

Khi tần số $f_3=12,5\left(Hz\right)=0,5f_1$ $\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{Z}_{L_3}=0,5Z_{L_1}=0,5m\\ Z_{C_3}=2Z_{C_1}=6m\end{array}\right.$, công suất tiêu thụ trên mạch là:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{P}_3=\frac{U^2.2\sqrt{3}m}{{\left(2\sqrt{3}m\right)}^2+{\left(0,5m-6m\right)}^2}=\frac{U^2.2\sqrt{3}m}{42,25m^2}\\ P_1=\frac{U^2.2\sqrt{3}m}{{\left(2\sqrt{3}m\right)}^2+4m^2}=\frac{U^2.2\sqrt{3}m}{16m^2}=50\end{array}\right. \\ \Rightarrow \frac{P_3}{P_1}=\frac{16m^2}{42,25m^2}=\frac{16}{42,25} \\ \Rightarrow P_3=\frac{16}{42,25}{P}_1=18,93\left(\text{W}\right) \end{gathered}$$