30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 16)

Phương pháp: 

Sử dụng công thức tính cơ năng của con lắc đơn: W=mgcosα₀

Cách giải: 

A,C,D- sai

B- đúng

Chọn B. 

Phương pháp: 

Phân biệt lực hồi phục và lực đàn hồi

F_hp = k.x trong đó x là khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng  luôn hướng về vị trí cân bằng.

F_đh = k.Δl trong đó Δl là độ biến dạng của lò xo: khoảng cách từ vật đến vị trí lò xo không biến dạng.

Cách giải: 

Chọn D.

Phương pháp: Tần số của hệ dao động tự dochỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động và không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài

Cách giải: 

Chọn A. 

Phương pháp: áp dụng công thức: s=v.t

Cách giải: 

Nước bị sóng sánh mạnh nhất khi:

T' = T => T=lv=0,525/36=0,72⁢s

Chọn A.

Phương pháp: 

+ phương trình dao động điều hòa: x = A.cos(ωt+φ)

Cách giải: 

Hai dao động điều hoà cùng pha khi độ lệch pha giữa chúng là Δ⁢φ =2⁢n⁢π (với n∈Z).   

Chọn A. 

Phương pháp: 

Sử dụng các công thức: v = c/n

v= λ.f

Cách giải: 

Sóng từ cùng một nguồn sóng phát ra thì tần số không thay đổi trong các môi trường khác nhau

Mỗi môi trường thì có vận tốc truyền sóng khác nhau dẫn đến bước sóng và năng lượn sóng cũng thay đổi theo

Chọn B. 

Phương pháp: 

+ sử dụng công thức: f = 1Tvà v = λ.f

Cách giải: 

f =1T

 v = λ.f ⇒ f = vλ

⇒ f =1T=vλ

Chọn D.

Phương pháp: 

Sử dụng điều kiện để có sóng dừng trên dây khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do

Cách giải: 

Chiều dài dây bằng số lẻ lần ¼ bước sóng: ℓ =(2⁢k+1)⁢λ4

Chọn D.

Phương pháp: 

Sử dụng định nghĩa cường độ âm, độ to của âm, mức cường độ âm.

Cách giải: 

Cường độ âm thanh là lượng năng lượng được sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm.

Độ to của âm là biên độ dao động của một vật nào đó. Độ to của âm được đo bằng đơn vị đêxiben (dB).

Mức cường độ âm là đại lượng dùng để so sanh độ to của một âm với độ to âm chuẩn

Chọn A.

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch: I=ER+r

Cách giải: 

Cường độ dòng điện trong mạch: I=ER+r

Chọn C.

Phương pháp: Công thức tính chu kìdao động của con lắc là: T =2⁢πω

Cách giải: 

 Tần số dao động của con lắc là: T = 2⁢πω=2⁢ππ=2⁢s

⇒số dao động trong 1 phút là: 60T=602=30

Chọn D.

Phương pháp: 

Cường độ dòng điện trong mạch có dạng i=I⁢2⁢cos⁡100⁢π⁢t (A)

Cách giải: 

Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i=2⁢2⁢cos⁡100⁢π⁢t (A)

⇒ I = 2A

Chọn C. 

Phương pháp:

    Khái niệm cường độ điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện.

Cách giải: 

Chọn B.

Phương pháp: Sử dụng công thức tính dung kháng: ZC=1ω⁢C=12⁢π⁢f⁢C

Cách giải: 

ZC=1ω⁢C=12⁢π⁢f⁢C

f’=4f ⇒ Z’_c =1/4.Z_C

Chọn D.

Phương pháp: 

Sử dụng các công thức tính tổng trở: Z=R2+(ZL-ZC)2

Cách giải: 

Chọn C.

Phương pháp: 

+ Công thức tính hệ số công suất cosφ = R/Z

+ Công thức tính tổng trở: Z=R2+(ZL-ZC)2

Cách giải: 

Mạch có tính cảm kháng thì Z_L > Z_C

Hệ số công suất cosφ = R/Z

Khi tăng tần số thì |Z_L – Z_C| tăng  ⇒Z tăng⇒hệ số công suất giảm

 Chọn A.

Phương pháp: 

Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều hoạt động là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Cách giải: 

Chọn C.

Phương pháp: 

Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ làtừ trường quay với vận tốc góc ω thì khung dây quay theo với ω₀ < ω

Cách giải: 

Chọn A.

Phương pháp: 

+ phương trình điện tích tích được trên tụ: q = Q₀.cos(ωt+φ)

 Cách giải: 

i = q’= ωQ₀.sin(ωt+φ) = I₀. cos(ωt + φ +π/2)

Chọn D.

Phương pháp: 

 Công thức tính tần số góc: ω=1L⁢C

Chu kì: T=2⁢πω

Cách giải: 

T=2⁢πω=2⁢π1L⁢C=2⁢π⁢L⁢C

Chọn D. 

Phương pháp: Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian như sóng.

Cách giải: 

Điều khiển tivi từ xa hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện và sự bức xạ sóng điện từ (tia hồng ngoại).

Chọn B.

Chọn B. 

Phương pháp: 

Sử dụng các công thức tính độ lớn của cảm ứng từ gây ra bởi dây dẫn có hình dạng đặc biệt

-1 điểm nằm cách dây dẫn thẳng dài 1 đoạn R là: B=2.10-7⁢IR

-1 điểm nằm tại tâm vòng dây bán kính R là: B=2⁢π⁢.10-7⁢IR

-trong lòng ống dây có chiều lài l, gồm N vòng dây là: B=2⁢π⁢.10-7⁢N⁢Il

Cách giải: 

A-   sai

B-   độ lớn của cảm ứng từ gây ra tại 1 điểm nằm tại tâm vòng dây bán kính R

C-   độ lớn của cảm ứng từ gây ra tại 1 điểm nằm cách dây dẫn thẳng dài 1 đoạn R

D-   sai

Chọn B. 

Phương pháp: 

Công thức tính công của lực điện: A=E⁢q⁢d

Cách giải: 

B,C,D-sai

A-đúng

Chọn A.

Phương pháp: 

Sử dụng công thức thấu kính: 1d+1d'=1f

Cách giải: 

Để nhìn rõ vật gần nhất cách mắt 25cm thì người này cần đeo thấu kính hội tụ để nó tạo ra ảnh ảo tại điểm cực cận cách mắt 40cm.

Tức là :

d=25cm, d′=−40cm

Áp dụng công thức thấu kính: 1d+1d'=1f

⇒ f=d.d'd+d'=25.(-40)25+(-40)=2003⁢c⁢m=23⁢m

⇒ D=1f=1,5⁢d⁢p

Chọn D.

Phương pháp: 

+ Sử dụng phương trình dao động điều hòa: x=A⁢c⁢os⁢(ω⁢t+φ)

+ Sử dụng phương trình vận tốc của con lắc lò xo: v=-ω⁢A⁢sin⁢(ω⁢t+φ)

+ sử dụng đường tròn lượng giác

Cách giải:

vật dao động điều hòa với phương trình: x=20⁢cos⁡(10⁢π⁢t+π2) cm

khi t=0 thì x=20⁢cos⁡(π2)= 0

v= -ω⁢A⁢sin⁢(π2)=-ω⁢A<0

Sinα= 520=14⇒α = 0,2527rad

⇒Δφ=2π-α

Δt = Δ⁢φω=2⁢π⁢⁢ -α10⁢π=0,192⁢s

Chọn C .

Phương pháp: 

Sử dụng điều kiện sóng dừng hai đầu cố định: l=k⁢λ2

Cách giải:  

Điều kiện sóng dừng hai đầu cố định:l=k⁢λ2=k⁢v2⁢f⇒k⁢v=2⁢l⁢f=2.0,8.f=1,6⁢f

Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo sóng dừng trên dây thì số bó sóng hơn kém nhau là 1 nên ta có 

k1⁢v=1,6⁢f1,k2⁢v=1,6⁢f2⇒v=1,6⁢(f1-f2)=22,4

Chọn B.

Phương pháp: 

+ Công thức tính bước sóng: λ⁢ =vf

+ Công thức xác định số điểm dao động với biên độ cực đại là:

-A⁢Bλ<k<A⁢Bλ

Cách giải: 

 Bước sóng: λ⁢=vf=2010=2⁢c⁢m

Số điểm dao động với biên độ cực đại là:

-S1⁢S2λ<k<S1⁢S2λ⇒ -82<k<82⇒ -4≤k≤4⇒k=0,±1,±2,±3⇒ có 7 giá trị thỏa mãn

Chọn C.

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức của máy biến thế: I2I1=N1N2

Cách giải: 

Cường độ dòng điệnở cuộn sơ cấp là: I1=PU=10⁢A

I2I1=N1N2⇒I₂ = 50A

Chọn C.

Phương pháp: 

Biểu thức suất điện động: e=E0⁢c⁢os⁢(ω⁢t+φ)

Cách giải: 

ω = 1800.2π/60 = 60π(rad/s)

E₀ = ω.φ₀ = 60π(V)

e1=0,6⁢π⁢c⁢os⁢(60⁢π⁢t+π6-π2)=0,6⁢π⁢c⁢os⁢(60⁢π⁢t-π3)e2=0,6⁢π⁢c⁢os⁢(60⁢π⁢t-π6-π2)=0,6⁢π⁢c⁢os⁢(60⁢π⁢t-2⁢π3)

Chọn B.

Phương pháp: 

+ sử dụng công thức tính tổng trở: Z=R2+(ZL-ZC)2

+ công thức của định luật Ôm: I=U/Z

+ biện luận bằng phương pháp loại trừ theo đáp án

Cách giải: 

R=50Ω, Z_L=100 Ω, Z_C=50 Ω

=> Công thức tính tổng trở: Z=R2+(ZL-ZC)2= 50⁢2Ω

=> I0=U0Z=50050⁢2=5⁢2⁢A

=> U_0AN = I₀.Z_AN = I₀. R2+ZC= 5⁢2=500V

φ_AN < 0

Chọn B

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức tính từ thông cực đại: ϕ0=N⁢B⁢S

+ Biểu thức từ thông qua khung dây: ϕ⁢ =ϕ0⁢c⁢os⁢(ω⁢t+φ)

Cách giải: 

+ Cứ sau khoảng thời gian T/4 thì động năng lại bằng thế năng

=> T/4 = 0,05 => T = 0,2s => ω = 10π rad/s.

+ Mà w= km, thay m = 50g = 0,05kg và ω = 10π rad/s vào => k = 50 N/m.

Chọn D.

Phương pháp: 

 Cách giải: 

Khi thả vật m lên thì vận tốc hai vật khi đó là: ω =ω0⁢m2⁢m⁢ =ω02⇒A'=x2+v2ω2⁢ =A⁢72

Tốc độ góc mới là:

v=vmax⁢32=A⁢ω⁢32

Chọn  B

Phương pháp: 

Sử dụng phương pháp tổng hợp dao động điều hòa

Cách giải: 

x₊ = x₁+ x₂ = A₁cos(ωt+φ₁) + A₂cos(ωt+φ₂)

⇒A+2=A12+A22+2⁢A1⁢A2⁢cos⁢(φ1-φ2)=5⁢A22+4⁢A22⁢cos⁢(φ1-φ2)

x_- = x₁- x₂ = A₁cos(ωt+φ₁) - A₂cos(ωt+φ₂) = A₁cos(ωt+φ₁) - A₂cos(ωt+φ₂+π)

⇒A-2=A12+A22+2⁢A1⁢A2⁢cos⁢(φ1-φ2-π)=5⁢A22-4⁢A22⁢cos⁢(φ1-φ2)

Vì A₊ = 3A_- nên cosΔφ = 0,4A12+A22A1⁢A2

Áp dụng BĐT cô si cho 2 số không âm:

A12+A22≥2A12⁢A22= 2A1⁢A2⇒cos⁢(φ1-φ2)≥0,8⇒Δφ≤36,9⁰ Vậy độ lệch pha của hai dao động là π/6Chọn C.

Phương pháp: 

Sử dụng công thức tính công suất P = I².R = U2⁢RR2+(ZL-Zc)2=U2R+(ZL-Zc)2R

Áp dụng bất đẳng thức cô si để biện luận giá trị lớn nhất, nhỏ nhất.

Cách giải: 

Công suất nhiệt trên R:

U = 100⁢2V

Z_L= ωL = 100π.1/π = 100Ω

Z_C = 1ω⁢C=1100⁢π.2.10-4π= 50Ω

P = I².R = U2⁢RR2+(ZL-Zc)2=U2R+(ZL-Zc)2R

Vì U = const nên để P = P_max  thì R+(ZL-Zc)2Rmin

Áp dụng BĐT cô si cho 2 số dương R và (ZL-Zc)2R ta có:

R+ (ZL-Zc)2R≥2⁢R.(ZL-Zc)2R⁢ =2⁢|ZL-Zc|

Vậy [R+(ZL-Zc)2R]min =2⁢|ZL-Zc|

Dấu bằng xảy ra khi: R = |ZL-Zc|=50Ω

Khi đó: P_max = U22⁢R=(100⁢2)22.50=200⁢W

Chọn A. 

Phương pháp: 

Sử dụng phương pháp vec tơ quay

Cách giải: 

φ1+φ2=π2⇒tan⁡φ1.tan⁡φ2=1UR⁢U1.URU2=1⇒UR.U1U12⁢.2⁢2=1⇒U1=UR2⁢2

Mà U2=UR2+U12⇒UR=2⁢23⁢U=100⁢2⁢V

Chọn B. 

Phương pháp: 

Sử dụng phương trình sóng tại 1 điểm cách nguồn x(cm): xN=A⁢c⁢o⁢s⁢(ω⁢t+π2-2⁢π⁢xλ)⁢c⁢m

Cách giải: 

Vận tốc truyền sóng: v = 1,6/4 = 0,4m/s ⇒ vf=0,45=0,08⁢m=8⁢c⁢m

⇒ phương trình sóng tại N cách O khoảng x = 120cm là:

xN=6⁢c⁢o⁢s⁢(10⁢π⁢t+π2-2⁢π⁢1208)⁢c⁢m=6⁢cos⁡(10⁢π⁢t-59⁢π2)

Tại t=2s ⇒ x_N =0

Chọn A.

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức tính ddienj trở của dây dẫn thẳng dài  R=ρ⁢lS

+ Công thức tính hiệu suất: H=P-Δ⁢PP

Cách giải: R=ρ⁢lS=2,5.10-8.2.100000,4.10-4=12,5⁢ΩD⁢e⁢l⁢t⁢a⁢P=P2⁢RU2⁢cos2⁢φ⇒H=P-Δ⁢PP=1-P⁢RU2⁢cos2⁢φ=1-500.103⁢.12,5100002⁢.1=93,75%

Chọn A.

Phương pháp: Sử dụng công thức tính mức cường độ âm: L = log(II0)

Cách giải: 

Ta có : 2BC − AB≤2m

Mặt khác : BC.AB =  20m (1)

Công suất lớn nhất khi BCmax ⇒2BC − AB = 2m (2)

Từ (1) và (2) suy ra :BC≈3,7m; AB≈5,4m

Dễ dàng tính được : AM = 4,58m và A’M = 6,08m

Tại người nghe được âm có mức cường độ âm lớn nhất là 13(B) = 130(dB)

⇒ 13 = log (2⁢P4⁢π⁢A⁢M2.I0+2⁢P4⁢π⁢A'⁢M2.I0)⇒P= 840,9W

Chọn A

Phương pháp: 

+ vẽ hình

+ áp dụng định lý pytago: a²+b²=c² cho 2 tam giác vuông AHD và BHD

Cách giải: 

Ta có:

+ Trên CD có 3 điểm dao động cực đại khi C và D nằm trên hai cực đại bậc 1 đối xứng qua cực đại đường trung trực của AB. Do đó khoảng cách ngắn nhất cần tìm là đoạn HD

+ Xét điểm D ta có    Vì AB = 8cm, CD = 4cm, do tính đối xứng nên AH = 2cm, BH = 6cm + Theo hai tam giác vuông AHD và BHD ta có

suy ra d₁+ d₂ = 21,33cm (4)

+ Giải hệ (1,2,3,4) ta được HD = 9,7cm.

Chọn D.