30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 14)

Phương pháp: 

Máy biến áp là thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lí cảm ứng điện từ, biến đổi điện áp của dòng xoay chiều giữ nguyên tần số. 

Cách giải: 

Máy biến áp không thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều. 

⇒ Phát biểu không đúng là: Máy biến áp có thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều.

Chọn C.

Phương pháp: 

Tốc độ truyền âm của các môi trường rắn, lỏng, khí theo thứ tự sau vr>vl>vk 

Cách giải: 

Đồng, sắt là chất rắn, nước biển là chất lỏng, khí ô xi là chất khí ⇒ Tốc độ truyền âm nhỏ nhất là trong khí ôxi. 

Chọn B. 

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về quang điện trở: Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đó là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm sáng chiếu vào nó thay đổi.

Cách giải: 

Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng quang điện trong. 

Chọn D.

Phương pháp: 

Biểu thức của điện tích và cường độ dòng điện:

 +π2)

Cách giải: 

Công thức liên hệ giữa điện tích và cường độ dòng điện cực đại:  I0=ω⁢Q0=2⁢πT⋅Q0⇒T=2⁢π⁢Q0I0

Chọn D. 

Phương pháp: 

Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau. 

Cách giải: 

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng chùm ánh sáng phức tạp bị phân tích thành nhiều màu đơn sắc khi đi qua lăng kính. 

Chọn B. 

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về tia X: 

+ Khi chùm êlectron nhanh (tức là có năng lượng lớn) đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X.

+ Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 10-11⁢m đến 10-8⁢m

 

+ Tia X có khả năng đâm xuyên mạnh, có tác dụng làm đen kính ảnh, làm phát quang một số chất, làm ion hoá không khí và huỷ diệt tế bào. 

Cách giải: 

Ta có thang sóng điện từ: 

Bước sóng của tia X nằm trong khoảng 10-11-10-8⁢m

⇒ Tia X có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. 

Chọn C. 

Phương pháp: 

Theo định luật Stock về hiện tượng quang - phát quang Thứ tự tăng dần của bước sóng: tím, chàm, lam, lục, vàng, da cam, đỏ. 

Cách giải: 

Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng lam thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là ánh sáng chàm

Chọn A. 

Phương pháp: 

Công thức tính cường độ điện trường:

E=k⁢qε.r2(1)⁢E=Fq⁢     (2)E=Ud     ⁢(3)

Cách giải: 

Ta có công thức tính cường độ điện trường E=Ud

⇒ Đơn vị của cường độ điện trường Vôn trên mét (V/m). 

Chọn B.

Phương pháp: 

Trong dao động điều hòa, lực kéo về luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. Biểu thức: F = −kx. 

Cách giải: 

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O.  

Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là F = − kx. 

Chọn C.

Phương pháp: 

Công thức tính tốc độ truyền sóng   Cách giải: 

Công thức tính tốc độ truyền sóng v = λf

Chọn A. 

Phương pháp: 

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng: ZL=ZC 

Công thức tính tần số góc: ω =2⁢π⁢f

Cách giải: 

Trong mạch có cộng hưởng khi: ZL=ZC⇒ω⁢L=1ω⁢C⇔ω2⁢L⁢C=1

 ⇒(2⁢π⁢f)2⁢L⁢C=1⇒f=12⁢π⁢L⁢C 

Chọn D. 

Phương pháp: 

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường.

Cách giải: 

Hạt tải điện trong kim loại là electron. 

Chọn D.

Phương pháp: 

Vôn kế đo hiệu điện thế; ampe kế đo cường độ dòng điện; tĩnh điện kế dùng để xác định giá trị điện tích hoặc điện thế của 1 vật; công tơ điện đo điện năng tiêu thụ. 

Cách giải: 

Công tơ điện là thiết bị đo điện năng tiêu thụ. 

Chọn A.

Phương pháp: 

Công thức tính biên độ dao động tổng hợp:  A2=A12+A22+2⁢A1⁢A2⁢cos⁡(Δ⁢φ)

Hai dao động cùng pha: A=A1+A2

Hai dao động ngược pha:A=|A1-A2|

Hai dao động vuông pha:  A=A12+A22

Cách giải: 

Ta có: {x1=A1cos(ωt){x2=A2cos(ωt+π2)⇒Δφ=π2⇒x1,x2vuông pha ⇒A=A12+A22

Chọn D. 

Phương pháp: 

Phương trình dao động của vật dao động điều hòa:  x=A⁢cos⁡(ω⁢t+φ)⁢(c⁢m)

Trong đó: A là biên độ, ω là tần số góc, φ là pha ban đầu. 

Cách giải: 

Phương trình dao động là x=5⁢cos⁡(2⁢π⁢t+0,75⁢π)⁢c⁢m

⇒ Biên độ dao động: A = 5cm  

Chọn C.

Phương pháp: 

* Quang phổ vạch phát xạ: 

+ Quang phổ vạch là một hệ thống các vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

+ Quang phổ vạch do các chất khí hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích bằng điện hay bằng nhiệt.

+ Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, về vị trí và độ sáng tỉ đối giữa các vạch. Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố đó.

+ Ứng dụng: Để phân tích cấu tạo chất. 

* Quang phổ vạch hấp thụ 

+ Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên nền của quang phổ liên tục.

+ Quang phổ hấp thụ của chất lỏng và chất rắn chứa các đám, mỗi đám chứa nhiều vạch hấp thụ nối tiếp nhau một cách liên tục. 

+ Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ và đặc trưng cho chất khí đó.

+ Ứng dụng: Để phân tích cấu tạo chất. 

Cách giải: 

Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch phụ thuộc vào bản chất của chất khí.

Chọn A. 

Phương pháp: 

Biểu thức của từ thông và suất điện động cảm ứng:

φ)=Φ0.cos(ωt+φ)ec=-Φ'=ωΦ0.cos(ωt+φ-π2) 

Cách giải: 

Ta có:

φ)=Φ0.cos(ωt+φ)ec=-Φ'=ωΦ0.cos(ωt+φ -π2) ⇔Φ =Φ0.cos(ωt+φ)ec=E0.cos(ωt+φ -π2)⇒E0=ωΦ0⇒ω=E0Φ0

 Chọn B. 

Phương pháp: 

+ Dao động tắt dần là dao động có biên độ và cơ năng giảm dần theo thời gian. 

+ Lực cản của môi trường càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh. 

Cách giải: 

Sử dụng lí thuyết về dao động tắt dần ⇒ Phát biểu sai là: Li độ dao động biến thiên điều hòa theo thời gian.

Chọn D. 

Phương pháp: 

Công thức độ lệch pha giữa u và i:  tan⁡φ=ZL-ZCR

Cách giải:

Độ lệch pha φ giữa điện áp hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch được tính bởi công thức:

tan⁡φ =ZL-ZCR

Chọn B. 

Phương pháp: 

Đặc điểm của sóng phản xạ: Nếu sóng tới gặp 1 vật cản cố định thị tại điểm phản xạ sóng tới ngược pha với sóng phản xạ. 

Cách giải: 

Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ ngược pha sóng tới nếu vật cản cố định. 

Chọn C. 

Phương pháp: 

Công thức tính lượng tử năng lượng của bức xạ: ε =hf=h⁢cλ

Cách giải: 

Lượng tử năng lượng của bức xạ này là: ε⁢Â⁢ =h⁢f=h⁢cλ=6,625.10-34⁢.3.1080,589.10-6=3,37.10-19⁢(J)

Chọn D. 

Phương pháp: 

Công thức tính công suất tiêu thụ:P=U.I.cos⁡φ

Cách giải: 

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng: P=U.I.cos⁡φ⁢Â⁢ =200⁢22.22.cos⁡0=200⁢(W)

Chọn A. 

Phương pháp: 

Công thức tính hiệu suất: H=Pc⁢iPt⁢p⁢.100%⁢Â⁢ ⇒Pc⁢i

Cách giải: 

Từ công thức tính hiệu suất: H=Pc⁢iPt⁢p⁢.100%⁢Â⁢ ⇒Pc⁢i=Pt⁢p.H100%=1,5⋅80100=1,2⁢k⁢W

Chọn D. 

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về sóng vô tuyến. 

Cách giải: 

Sóng điện từ có bước sóng 25m thuộc sóng ngắn. 

Chọn C. 

Phương pháp: 

Công thức tính từ thông qua khung. Φ⁢Â⁢ =N⁢B⁢S.cos⁡α

Cách giải: 

Từ thông qua khung có độ lớn bằng: Φ⁢Â⁢ =N⁢B⁢S.cos⁡α⁢Â⁢ =0,02.3.10-5.cos⁡600=3.10-7⁢(W⁢b)

Chọn A. 

Phương pháp: 

Công thức tính khoảng vân: Cách giải: 

Ta có công thức:

Phương pháp: 

Công thức tính thế năng: Wt=12⁢k⁢x2

Cách giải: 

Thế năng con lắc khi cách vị trí cân bằng 2cm là: Wt=12⁢k⁢x2=12=.80.0,022=0,016⁢J

Chọn D.

Phương pháp: 

Hiệu khoảng cách đến hai khe là: d2-d1=a.xD

Tại vân sáng có: Tại vân tối có: Cách giải: 

Hiệu khoảng cách đến hai khe: d2-d1=a.xD=1,5⁢μ⁢m

Tại M có vân sáng  ⇔k⁢λ⁢Â⁢ =1,5⇒k=1,5λ

Trong đó Với{λ1=750nm=0,75μm⇒k=1,50,75=2∈Z{λ2=675nm=0,675μm⇒k=1,50,675=2,22∉Z{λ3 =600nm=0,6μm⇒k=1,50,6 =2,5∉Z 

Vậy tại điểm M là vân sáng bậc 2 của bức xạ λ₁

Chọn C.

 

 

Phương pháp: 

Tần số của con lắc đơn dao động điều hòa: Cách giải:

Con lắc dao động với tần số là:

Phương pháp: 

Khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu liên tiếp là  Khoảng cách giữa hai cực đại hoặc hai cực tiểu liên tiếp là 4=84=2⁢c⁢m 

Cách giải: 

Khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu liên tiếp trên đường nối hai nguồn là:   

Chọn D. 

Phương pháp: 

+ Điểm dao động cực đại thỏa mãn: + Khoảng cách giữa hai cực đại hoặc hai cực tiểu liên tiếp là Cách giải: 

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

Có 7 giá trị của k nguyên thỏa mãn ⇒ trên AB có 7 cực đại.  

⇒ Trên khoảng OB có 3 cực đại ứng với k =1;2;3 

⇒ Cực đại gần O nhất ứng với k =1 và cách O một khoảng: ⇒ Cực đại xa O nhất ứng với k = 3 và cách O một khoảng: Chọn B. 

Phương pháp: 

Tổng trở của mạch chỉ có R và L:  Z=R2+ZL2

Cường độ dòng điện: I=UZ

Đô lệch pha giữa u với i của mạch chỉ có R và L: tan⁡φ =ZLR

Cách giải: 

Độ lệch pha giữa u và i: tan⁡φ⁢ =tan⁡(φu-φi)⇔tan⁡π4=1=ZLR⇒ZL=R

Mặt khác:   I=UZ=UR2+ZL2=UR⁢2

⇒R=ZL=UI⁢2=50⁢21.2=50⁢Ω⁢Â⁢ ⇒L=ZLω=50100⁢π=12⁢π⁢H

Chọn A. 

Phương pháp: 

Biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch: u=U0⁢cos⁡(ω⁢t+φu)

Biểu thức hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm: uL=U0⁢L⁢cos⁡(ω⁢t+φu⁢L)

Đô lệch pha giữa u với i:  tan⁡φ =ZL-ZCR

Cách giải: 

Tần số góc:  ω=2⁢π⁢f=2⁢π⁢.50=100⁢π⁢(r⁢a⁢d/s)

Tại thời điểm t: uL=U0⁢L⁢cos⁡(ω⁢t+φu⁢L)=U0⁢L=120⁢V

Mặt khác:   ZL=2⁢ZC=2⁢R

⇒{UC=UR=UL2{tanφ =ZL-ZCR=2⁢ZC-ZCZC=1⇔{UC=UR=UL2=302V{φ=π4⇒φu=φuL-π4= -100πt-π4⇒U=UR+(UL-UC)2 =(30⁢2)2+(60⁢2⁢Â⁢ -30⁢2)2=60⁢V⇒U0=U⁢2=60⁢2⁢V

Tại thời điểm  t+1300⁢s ta có:  u=U0⁢cos⁡[ω⁢(t+1300)+φu]

⇒u=60⁢2⁢cos⁡[100⁢π⁢(t+1300)-100⁢π⁢t-π4]=82⁢V Chọn C. 

Phương pháp: 

+ Chu kì của mạch dao động:T=2⁢π⁢L⁢C⁢1n

+ Công thức liên hệ giữa điện áp và điện tích: u=qC

 Cách giải: 

Chu kì của mạch dao động: T=2⁢π⁢L⁢C=2⁢π⁢5.10-6⁢.8.10-9 =4⁢π⁢.10-7⁢s

Ta có: 3⁢π⁢.10-6⁢s=7,5⁢T=7⁢T+0,5⁢T

Suy ra thời điểm t và thời điểm t+3⁢π⁢μ⁢s là hai thời điểm ngược pha nhau nên:

q⁢(t)=-q⁢(t+3⁢π⁢μ⁢s)=24⁢n⁢C⇒u⁢(t+3⁢π⁢μ⁢s)=qC=24.10-98.10-9=3⁢V

Chọn A.

Phương pháp: 

Biểu thức lực kéo về: F = −kx 

Cách giải: 

Từ đồ thị thì ta thấy khoảng thời gian kể từ khi vật bắt đầu chuyển động ở vị trí v=vmax2→vmax

⇒t=T4+T6=13s⇔5⁢T12=13⇒T=0,8s⇒ω=2,5π(rad/s)⇒A=Vmaxω=10⁢π2,5⁢π=4⁢c⁢m

Tại vị trí v=vmax2 vật đang chuyển động về phía giá trị vân tốc cực đại  ⇒φv=-π3

Mà vận tốc nhanh pha hơn li độ một góc π2⇒φx=-5⁢π6⇒x=4⁢cos⁡(2,5⁢π⁢t-5⁢π6)⁢c⁢m

Độ lớn lực kéo về tại thời điểm 113⁢s là:  

F=-kx=-mω2x=-0,1.(2,5π)2.0,04.cos(2,5⁢π⁢ ⋅113-5⁢π6)=0,123337⁢N

Chọn A.

Phương pháp: 

Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử: Em-En=h⁢f=h⁢cλ

Cách giải: 

Ta có: Em-En=h⁢cλ⇒λ =h⁢cEm-En⇒λmin⇔(Em-En)max

Kích thích nguyên tử hidro lên trạng thái dừng O ứng với n=5⇒(En-Em)max=E5-E1

Bước sóng nhỏ nhất mà hiđrô có thể phát ra là: 

λmin=h⁢cE5-E1=6,625.10-34⁢.3.108(-13,652+13,612)⁢.1,6.10-19≈9,51.10-8⁢m

Chọn A. 

Phương pháp: 

Vân sáng: x=k⁢λ⁢Da=k⁢i

Hai vân sáng trùng nhau: x1=x2⇔k1⁢λ1=k2⁢λ2

Cách giải: 

Trong khoảng giữa 2 vân trùng có 6 vân đỏ ⇒ có 7 khoảng vân của λ2⇒k2=7

Ta có: x=k1⁢λ1=k2⁢λ2⇒7.0,65<X<7.0,75

⇒7.0,650,56<k1<7.0.750,56⇔8,125<k1<9,375⇒k1=9⇒λ2=k1⁢λ1k2=9.0,567=0,72⁢μ⁢m

Lại có: λ3=23⋅λ2=0,48⇒X=k1⁢λ1=k2⁢λ2=k3⁢λ3

Có: BSCNN (0,56;0,72;0,48) = 10,08

Số điểm có bức xạ λ₂ là:  10,080,72-1=13

BSCNN (λ2,λ1)=5,04⇒Số vân trùng giữa λ₁ và λ₂ là: 10,080,54-1=1

BSCNN (λ2,λ3)=1,44⇒ Số vân trùng giữa λ₁ và λ₃ là: 10,081,44-1=6

Vậy số vân sáng màu đỏ là 13 − 1 − 6 = 6 vân sáng 

Chọn B. 

 

Phương pháp: 

Công thức tính: UC=UC⁢max⁢cos⁡(φ -φ0)

Công suất tiêu thụ:  P=U2⁢RZ2=U2R⋅cos2⁡φ

Hệ số công suất: cos⁡φ =RZ=RR2+(ZL-ZC)2

Cách giải: 

+ Khi C=C3 mạch tiêu thụ công suất bằng 0,5 công suất cực đai:

+ Biểu diễn lượng giác điện áp hiệu dụng trên tụ khi C thay đổi ta có:

UC=UC⁢max⁢cos⁡(φ -φ0) {UC⁢1=UC⁢maxcos(φ1-π4)=803{UC⁢2=UC⁢maxcos(φ1+π3-π4)=803 ⇒UC⁢max=160⁢V⇒φ1=π12

+ Mặt khác: UC⁢max=Usin⁡φ0=80⁢2 ≈113⁢V  

Chọn D. 

 

Phương pháp: 

Động lượng: p=m.v

Độ giãn lò xo tại VTCB: Δ⁢l=m⁢gk

Tốc độ cực đại: vmax=ω⁢A

Hệ thức độc lập theo thời gian:  A2=x2+v2ω2

Động lượng: p=m.v

Cách giải: 

Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: Δ⁢l=m⁢gk=0,08.1040=0,02⁢m=2⁢(c⁢m)

Người ta nâng vật lên trên vị trí lò tự nhiên 2cm, tức cách VTCB 4cm⇒A=4⁢c⁢m

Khi vật cách VTCB 4cm (biên dưới), vật dính thêm 1 quả cầu nhỏ ⇒ VTCB bị dịch xuống O' với: 

O⁢O'=m'.gk=0,02⋅1040=5.10-3⁢m=0,5⁢(c⁢m)

Hệ 2 vật có vận tốc v = 0, li độ x=3,5⁢c⁢m⇒A'=3,5⁢(c⁢m)

Tần số góc mới ω'=km+m' =400,08+0,02 =20⁢(r⁢a⁢d/s)

Khi qua O, vật có li độ 0,5cm thì có vận tốc là: vO=ω'⁢A'⁣2-x2 =20.3,52-0,52 =0,4⁢3⁢(m/s)

Động lượng hệ hai vật khi đó là: p=m⁢vO=0,1.0,4⁢3 ≈0,07⁢k⁢g.m/s

Chọn C.

Phương pháp: 

Phương pháp chuẩn hóa, áp dụng bất đẳng thức cosi 

Bấm máy tính CASIO 

Cách giải:  

Giữa A và B có 5 đình sóng với A, B cũng là đỉnh sóng ⇒ AB = 4λ 

Chuẩn hóa λ = 1. 

⇒ Từ biểu thức trên, ta thấy rằng góc ACB lớn nhất khi h=77

+ Gọi M là một điểm trên AC, để M cùng pha với nguồn thì: 2⁢π⁢dMλ=2⁢k⁢π ⇒dM=k⁢λ

+ Với khoảng giá trị của d_Mtính về phía C từ đường vuông góc của O lên AC: 5,47≤dM≤8,7

Kết hợp với chứ năng Mode 7 ta tìm được k = 6,7,8 

+ Tương tự như vậy ta xét đoạn về phía A: 5,47≤dM≤7

Ta cũng tìm được k = 6,7 

⇒ Trên AC có 5 vị trí dao động cùng pha với nguồn.  

Chọn B.