30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 6)

Phương pháp: 

Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện tượng quang điện. Các electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng gọi là quang electron. 

Cách giải: 

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi kim loại khi chiếu vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp. 

Chọn A. 

Phương pháp: 

Vận dụng lí thuyết về máy phát điện xoay chiều một pha. 

Cách giải: 

Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Chọn C. 

Phương pháp: 

Vận dụng lí thuyết về thu – phát sóng điện từ. 

Cách giải: 

Trong máy bắn tốc độ xe cộ trên đường có cả máy phát sóng và máy thu sóng vô tuyến.

Chọn A. 

Phương pháp: 

Điện lưới quốc gia Việt Nam:   U=220Vf=50Hz

Cách giải: 

Mạng điện dân dụng Việt Nam có tần số   f=50Hz

⇒ Chu kì:   T=150=0,02s

Chọn D. 

Phương pháp: 

1 - Micrô: Tạo ra dao động điện âm tần 

2 - Mạch phát cao tần: Phát dao động điện từ tần số cao (cỡ MHz) 

3 - Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần. 

4 - Mạch khuyếch đại: Khuyếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu. 

5 - Anten phát: Tạo ra sóng điện từ cao tần lan truyền trong không gian. 

Cách giải: 

Trộn sóng âm tần với sóng mang là biến điệu sóng điện từ.

Chọn B. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính lực điện:  F→=qE→ 

Cách giải: 

Lực điện tác dụng lên điện tích điểm:  F→=qE→

Chọn D. 

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về đặc trưng sinh lí của âm. 

Cách giải: 

Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm liên quan mật thiết vào đồ thị âm. 

Chọn D. 

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về các loại dao động. 

Cách giải: 

Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì. 

Chọn C. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính cơ năng:   W=12kA2

Cách giải: 

Cơ năng dao động của con lắc là:   W=12kA2=12.100.(0,1)2=0,5J

Chọn B. 

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về các loại tia. 

Cách giải: 

Khi bị nung nóng đến 3000⁰C thì thanh Vonfram phát ra các bức xạ hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy và tia tử ngoại. 

Chọn B. 

Phương pháp: 

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

Trong đó: φ là pha ban đầu của dao động. 

Cách giải: 

Phương trình dao động điều hòa:   x=5cos4πt−π4cm

Pha ban đầu của dao động:   φ=−π4rad

Chọn A. 

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc:   ω=lg

+ Sử dụng biểu thức tính tốc cực đại:   vmax=ωS0=ωlα0

Cách giải: 

+ Tần số góc:   ω=gl=9,80,8=3,5rad/s

+ Tốc độc cực đại:   vmax=ωS0=ωlα0⇒α0=vmaxωl=0,213,5.0,8=0,075rad=4,30

Chọn C. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính bước sóng:   λ=cf=cT

Cách giải: 

Hệ thức liên hệ giữa tần số và bước sóng:   λ=cf⇒f=cλ

Chọn B. 

Phương pháp: 

+ Đọc phương trình u,i 

+ Công thức xác định độ lệch pha giữa u và i:   tanφ=ZL−ZCR

Cách giải: 

Ta có:    u=U0cosωt−π6i=I0cosωt

Độ lệch pha của u so với i: φ=φu−φi=−π6⇒  u trễ pha hơn sơ với i

  ⇒tanφ<0⇒ZL−ZC<0⇒ZL<ZC

Chọn A. 

Phương pháp: 

Vận dụng lí thuyết về dòng điện trong các môi trường.

Cách giải: 

Hạt tải điện trong chất điện phân là các ion.

Chọn A. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính cảm kháng:  ZL=ωL 

Cách giải: 

Cảm kháng của cuộn dây:   ZL=ωL=2πf.L⇒ZL~f

⇒ Khi tăng tần số lên 2 lần thì cảm kháng tăng 2 lần.

Chọn B.

Phương pháp: 

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có màu xác định, chỉ bị lệch mà không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

Cách giải: 

Chiếu ánh sáng đơn sắc đến lăng kính thì ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính nhưng bị lệch phương truyền. 

Chọn C. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính công thoát của kim loại:   A=hcλ0

Cách giải: 

Công thoát của kim loại:   A=hcλ0

Chọn C. 

Phương pháp: 

Biểu thức của q,i,u:  q=Q0.cos(ωt+φ)i=ωQ0.cosωt+φ+π2u=Q0C.cos(ωt+φ) 

Cách giải: 

Trong dao động điện từ của mạch LC lí tưởng, u và q biến thiên điều hòa cùng tần số và cùng pha.

Chọn C. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính tần số dao động của con lắc đơn:   f=12πgl

Cách giải: 

Tần số dao động của con lắc đơn:   f=12πgl=12π101=12Hz=0,5Hz

Chọn A. 

Phương pháp: 

Công thức tính tần số của dòng điện xoay chiều:  f=np 

Trong đó p là số cặp cực; n (vòng/s) là tốc độ quay của roto. 

Cách giải: 

Dòng điện sinh ra có tần số:   f=np=12,5.4=50Hz

Chọn D. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức sóng dừng trên dây 2 đầu cố định:   l=kλ2

Trong đó: Số bụng sóng = k; Số nút sóng = k + 1.

Cách giải: 

Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định:    l=kλ2

Trên dây có sóng dừng với 3 bụng sóng ⇒  k = 3 

  ⇒60=3⋅λ2⇒λ=2.603=40cm

Chọn D. 

Phương pháp: 

Sử dụng lí thuyết về cường độ dòng điện. 

Cách giải: 

Biểu thức của cường độ dòng điện:  i=I0.cos(ωt+φ) 

Trong đó: I₀ là cường độ dòng điện cực đại.  

Chọn A. 

Phương pháp: 

+ Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối canh nhau.

+ Khoảng vân:    i=λDa

Cách giải: 

Khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp bằng:   i=λDa

Chọn C. 

Phương pháp: 

+ Sử dụng phương trình tổng hợp dao động điều hòa:   x=x1+x2=A1∠φ1+A2∠φ2

+ Sử dụng công thức độc lập:   A2=x2+v2ω2

Cách giải: 

+ Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động:

 x=x1+x2=8∠−π6+7∠π6=13∠−0,0385 

⇒ Biên độ dao động tổng hợp là A = 13 cm

+ Khi vật cách vị trí cân bằng 5cm tức là li độ:  x=±5cm 

Áp dụng công thức độc lập với thời gian ta có: 

 x2+v2ω2=A2⇔52+v2102=132⇒v=±120cm/s 

Vậy khi vật cách vị trí cân bằng 5cm thì có tốc độ 1,2m/s

Chọn A. 

Phương pháp: 

+ Tốc độ truyền âm trong các môi trường:  vR>vL>vK  

+ Công thức tính bước sóng:   λ=v.T=vf

Cách giải: 

Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước thì: 

+ Tần số không thay đổi. 

+ Vận tốc tăng. 

+ Bước sóng tăng. 

Chọn B. 

Phương pháp: 

Vận dụng biểu thức tính cảm ứng từ do dây dẫn thẳng dài gây ra:   B=2.10−7Ir

Cách giải: 

Ta có:    BM=2.10−7Ir=BBN=2.10−7I2r=B2

Chọn C. 

Phương pháp: 

+ Đọc phương trình u – t 

+ Sử dụng biểu thức:   Δφ=2πxλ

+ Sử dụng biểu thức:   v=λf

Cách giải: 

Từ phương trình sóng cơ ta có:   0,02πx=2πxλ⇒λ=100cm

Tốc độ truyền sóng là:   v=λ.f=λ.ω2π=100⋅4π2π=200cm/s

Chọn B. 

Phương pháp: 

Nhiệt lượng tỏa ra:  Q=I2Rt 

Cách giải: 

Biểu thức điện áp:  u=200cos(100πt)V 

 ⇒U=U02=2002=1002V 

Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là:  

 Q=I2Rt=U2Rt=10022100⋅60=12000J=12kJ 

Chọn D. 

Phương pháp: 

+ Đọc phương trình dao động 

+ Sử dụng công thức tính độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng:  Δl=mgk=gω2 

Cách giải: + Biên độ dao động:   Δl=gω2=10(5π)2=0,04m=4cm + Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng:    ⇒ Khi lên đến vị trí cao nhất thì lò xo bị nén 1cm.  Chọn C.

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính vị trí vân sáng:   xs=ki

+ Vị trí vân tối:   xt=(2k+1)i2

+ Sử dụng biểu thức:   s=vt

Cách giải: 

Ban đầu, khi khoảng cách từ màn tới hai khe:   D=2,4m

Vị trí của điểm H:  xH=3i=3λ.2,4a    (2) 

Khi màn dịch chuyển lại gần mặt phẳng chứa hai khe:

H trùng với vân tối lần thứ 5 khi:   xH=7,5λ(D−x)a   (2)

Với x là quãng đường dịch chuyển của màn. 

Từ (1) và (2) ta suy ra:  3λ.2,4a=7,5λ(2,4−x)a⇒x=1,44m=144cm 

Thời gian di chuyển cần tìm:  t=xv=14412=12s 

Chọn B. 

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức tính khoảng cách:   d2=Δx2+Δu2

+ Đọc đồ thị  

Cách giải: 

+ Bình phương khoảng cách giữa 2 điểm M, N:   d2=Δx2+Δu2

Từ đồ thị ta có:   dmax2=75=Δx2+Δumax2dmin2=25=Δx2+Δumin2

Lại có:  uM=Ac o sωtuN=Ac o s(ωt−φ)⇒Δumin=0Δumax2=2A2+2A2cosφ  ⇒Δumax2−Δumin2=75−25=50cm2 

 ⇒Δx2=MN2=dmin2=25⇒MN=5cm  và  Δumax=52cm 

Tại thời điểm ban đầu ta có:   uM=AuN=Acos(−φ)⇒Δu=A−Acos(−φ)=5 (1) 

Δumax2=2A2+2A2cosφ=50  (2)

  

Từ (1) và (2) ta suy ra:   A=5cmcosφ=0⇒φ=π2

Lại có:   φ=2πMNλ⇒λ=20cm

Từ đồ thị ta có:  0,125=5T8⇒T=0,2s 

Vậy:  

+ Tốc độ dao động cực đại của một điểm trên dây:   vmax=Aω=50π(cm/s)

+ Tốc độ truyền sóng:   v=λT=200,2=100cm/s

⇒ Tốc độ truyền sóng và tốc độ dao động cực đại của một điểm trên dây có giá trị lệch nhau:

50π−100=57,079cm/s 

Chọn C.  

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm:   I=UZ

+ Công thức tính hệ số công suất:   cosφ=RZ

Cách giải: 

+ Tổng trở của mạch điện:   Z=UI=2002=100Ω

+ Độ lệch pha của u so với i: φ=−π3  

Mà   cosφ=RZ⇒R=Z.cosφ=100.cos−π3=50Ω

Chọn B. 

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức độc lập:  A2=x2+v2ω2 

+ Sử dụng biểu thức của chuyển động biến đổi đều:    v=v0+ats=v0t+12at2

Cách giải: 

+ Khi chất điểm có tốc độ  v=30π2cm/s, áp dụng công thức độc lập ta có:  x2+v2ω2=A2⇒x=62cm 

+ Phương trình vận tốc của điểm sáng:  v=at 

Từ thời điểm ban đầu, chất điểm có tốc độ dao động bằng  30π2cm/s ssau khoảng thời gian  Δt=9T8=0,45s  

Khi đó  v=a.Δt=30π2⇒a=200π23cm/s2 

+ Ở thời điểm t = 0,5s: 

Điểm sáng đi được quãng đường là:  s=12at2=12⋅200π230,52=37,024cm 

Chất điểm đang ở li độ:   x=A=12cm

Khi đó, điểm sáng và chất điểm cách nhau một đoạn:  Δs=s−x=37,024−24=13,024cm 

Chọn C. 

Phương pháp: 

+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng của photon:   ε=hcλ

+ Sử dụng biểu thức:  P=nεt   

Cách giải: 

+ Năng lượng của một photon:   ε=hcλ=6,625.10−34.3.1080,6.10−6=3,3125.10−19J

+ Mỗi giây, nguồn phát ra số photon là:   n=Pε=0,533,3125.10−19=1,6.1018

Ánh sáng truyền đẳng hướng. Thời gian ánh sáng truyền trong bán kính 9m là:   t=sv=93.108=3.10−8s

⇒ Số photon có trong hình cầu tâm O bán kính 9m là:   N=1,6.10−18.3.10−8=4,8.1010

Chọn D. 

Phương pháp: 

+ Vận dụng bài toán L biến thiên để U_Lmax 

+ Sử dụng giản đồ véc tơ 

+ Sử dụng biểu thức tính công suất:  P=UIcosφ 

Cách giải:  Khi  L=L0 điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm đạt cực đại, khi đó:    uRC⊥u  Lại có:  u=uR+uL+uC=uRC+uL  Từ đồ thị, ta có:   Tại thời điểm  t1:u1=606VuL1=0⇒uRC1=606V  Tại thời điểm  t1:u2=0VuL2=−1206V⇒uRC2=1206V

Do  uRC⊥u⇒uRC1U0RC2+u1U02=1uRC2U0RC2+u2U02=1   ⇒606U0RC2+606U02=11206U0RC2+0U02=1 

Ta có giản đồ: Từ giản đồ, ta có:        cosβ=URCULmax=UCURC⇒UC=180V cosα=UULmax=120240=12⇒α=π3   Góc quét từ thời điểm t1 → t2 tương ứng với độ lệch pha giữa u và uL   ⇔ω.Δt=α=π3⇒ω=αΔt=120π(rad/s) ⇒ZC=1ωC=100Ω⇒I=UCZC=1,8A    Độ lệch pha của u so với i:  φ=π2−α=π6

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:  P=UIcosφ=120.1,8.cosπ6=1083W 

Chọn D. 

Phương pháp: 

Vận dụng công thức tính hiệu mức cường độ âm:   L2−L1=10logI2I1

Cách giải: 

Ta có:   LM−LN=10logIMIN⇔80−40=10logIMIN⇒IMIN=104

Chọn A. 

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức tính bước sóng:   λ=vf

+ Sử dụng công thức tính số cực đại giữa 2 nguồn cùng pha:   −lλ<k<lλ

+ Vận dụng hệ sóng dừng. 

Cách giải: 

+ Bước sóng:   λ=vf=6020=3cm

Xét điểm M trên AB có  AM=d1; BM=d2 

Ta có:   u1M=acosωt−2πd1λu2M=acosωt−2πd2λ 

 ⇒uM=u1M+u2M=2cosπd2−d1λ⋅cosωt−πd1+d2λ 

Để M là điểm dao động với biên độ cực đại:  d2−d1=kλ  (1) 

Ta có số cực đại về mỗi phía của vân trung tâm là 7 

Do đó có 8 giá trị của k 

 

Vì hai nguồn đồng pha nên trung điểm 0 của AB là một cực đại 

Mặt khác chứng minh được dao động tại O có phương trình:  uO=2acosωt−πd1+d2λ, 

Sử dụng sự tương tự với hiện tượng sóng dừng sẽ thấy các cực đại thứ 1, 3, 5, 7 ở mỗi bên sẽ ngược pha với O ⇒ 8 điểm. 

Chọn B. 

Phương pháp: 

Sử dụng biểu thức tính hiệu suất:   H=RR+r.100% 

Cách giải: 

+ Khi mắc vào mạch điện một điện trở R thì:  H1=RR+r=0,8⇒r=R4   (1) 

+ Khi mắc vào mạch điện một điện trở 3R thì:   H2=3R3R+r'=0,96⇒r'=R8   (2)

Từ (1) và (2) ta suy ra:   rr'=R4R8=2

Chọn A. 

Phương pháp: 

+ Sử dụng công thức tính lực tương tác tĩnh điện:   F=kq1q2εr2

+ Sử dụng công thức tính lực hướng tâm:   Fht=maht=mv2r

Cách giải: 

Ta có, lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm, khi đó:Fd=maht⇔ke2εrn2=mv2rn⇒vn=ke2εrn

  

Ta có:  v1=v=ke2εr0 (ứng với quỹ đạo K)

Khi chuyển lên quỹ đạo M:   v3=ke2ε.9r0=v3 

Chọn D.