30 đề thi thử thpt quốc gia môn Vật lí cực hay có lời giải mới nhất (Đề số 8)
40 câu hỏi
Cho các phát biểu sau về dao động điều hòa
(a) Vecto gia tốc của vật luôn hướng ra biên
(b) Vectơ vận tốc và vectơ gia tốc của vật cùng chiều nhau khi vật chuyển động về phía vị trí cân bằng
(c) Vectơ gia tốc của vật đổi chiều khi vật có li độ cực đại.
(d) Chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra biên là nhanh dần.
(e) Vận tốc của vật có giá trị cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng
(f) Gia tốc của vật có giá trị cực đại khi vật ở biên dương.
Số phát biểu đúng là:
1.
2.
3.
4.
Đáp án C
Các phát biểu:
+ Vecto gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng (a) sai.
+ Vecto vận tốc và vecto gia tốc luôn cùng chiều khi vật chuyển động về vị trí cân bằng -> (b) đúng.
+ Vecto gia tốc của vật đổi chiều khi vật đi qua vị trí cân bằng -> (c) sai.
+ Chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra vị trí biên là chuyển động chậm dần -> (d) sai.
+ Vận tốc của vật cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng -> (e) đúng.
+ Gia tốc của vật có giá trị cực đại khi vật ở vị trí biên -> (f) đúng.
-> Vậy số phát biểu đúng là 3.
Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, hiệu điện thế của một bản tụ điện và cường độ dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa theo thời gian
luôn ngược pha nhau.
luôn cùng pha nhau.
với cùng biên độ.
với cùng tần số.
Đáp án D
+ Trong mạch LC hiệu điện thế giữa hai bản tụ và dòng điện trong mạch luôn dao động với cùng tần số.
Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2 A, tần số 50 Hz chạy trên một dây dẫn. Trong thời gian 1 s, số lần cường độ dòng điện có độ lớn bằng 1 A là?
50.
100.
200.
400.
Đáp án C
Chu kì của dòng điện T=1f=0,02 Hz.
+ Trong 1 chu kì số lần dòng điện có độ lớn bằng 1 A là 4.
Khoảng thời gian Δt=50T=1 s→có 200 lần cường độ dòng điện có độ lớn bằng 1.
Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0. Dao động điện từ tự do trong mạch có tần số là:
f=I04πQ0
f=I0πQ0
f=I02πQ0
f=2πI0Q0
Đáp án C
+ Ta có
I0=ωQ0⇒ω=I0Q0⇒f=I02πQ0.
Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 6cosπt (x tính bằng cm, t tính bằng s). Cho các phát biểu sau về vật dao động này:
(a) Chu kì của dao động là 0,5 s.
(b) Tốc độ cực đại của chất điểm là 18,8 cm/s.
(c) Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại là 113 cm/s2.
(d) Tại t = 4/3s vật qua vị trí x = –3cm và theo chiều âm trục Ox.
(e) Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là 12 cm/s
(f) Tốc độ trung bình của vật trong một nửa chu kì dao động là 6 cm/s
(g) Quãng đường vật có thể đi được trong 0,5 s là 4 cm
Số phát biểu đúng là
1
2.
3.
4.
Đáp án C
Các phát biểu:
+ Chu kì của dao động T=2πω=2 s→(a) sai
+ Tốc độ cực đại vmax=ωA=18,8cm/s->(b) đúng
+ Gia tốc cực đại amax=ω2A=59,2cm/s->(c) sai
+ Tại t=43⇒x=6cos4π3=-3 cmv=-6πsin4π3>0→(d) sai
+ Tốc độ trung bình trong một chu kì dao động
vtb=4AT=12cm/s→(e) đúng
+ Tốc độ trung bình trong nửa chu kì dao động
vtb=2A0,5T=12cm/s->(f) sai
+ Trong 0,25T vật có thể đi được quãng đường
Smin≤S≤Smax
⇔2A1-22≤S≤2A22⇔3,51≤S≤16,9 cm→(g) đúng
Chọn câu trả lời đúng. Một khung dây dẫn có diện tích S = 50 cm2 gồm 250 vòng dây quay đều với vận tốc 3000 vòng/phút trong một từ trường đều B vuông góc với trục quay và có độ lớn B = 0,02 T. Từ thông cực đại gửi qua khung là:
0,025 Wb.
0,15 Wb.
1,5 Wb.
15 Wb.
Đáp án A
+ Từ thông cực đại qua khung Φ=NBS=0,025 Wb.
Cho các phát biểu sau về sóng cơ:
(a) Sóng dọc truyền trong một môi trường thì phương dao động của các phần tử môi trường là phương thẳng đứng.
(b) Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc.
(c) Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang.
(d) Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng.
(e) Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.
(f) Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.
(g) Những phần tử của môi trường trên cùng một hướng truyền sóng và cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha.
Số phát biểu đúng là:
2.
3.
4.
5.
Đáp án A
Các phát biểu:
+ Sóng dọc truyền trong các môi trường thì phương dao động của các phần tử trùng với phương truyền sóng -> (a) sai.
+ Sóng ngang truyền trong môi trường rắn, lỏng. Sóng dọc truyền trong môi trường rắn, lỏng và khí -> (b), (c) sai.
+ Tốc độ truyền sóng của môi trường phụ thuộc vào bản chất của môi trường -> (d) đúng.
+ Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng dao động cùng pha -> (e), (f) sai.
+ Các phần tử môi trường cùng một phương truyền sóng cách nhau một số nguyên lần bước sóng luôn dao động cùng pha -> (g) đúng.
-> có 2 phát biểu đúng.
Một con lắc đơn có vật nhỏ làm bằng kim loại mang điện tích q. Khi không có điện trường, chu kì dao động nhỏ của con lắc là T0 . Đặt con lắc trong một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường hướng thẳng đứng xuống dưới thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là T2. Nếu đổi chiều điện trường thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là T2. Hệ thức đúng là:
T02=T1T2
T02=T12+T22
2T02=1T12+1T22
1T02=1T12+1T22
Đáp án C
+ Biểu thức liên hệ 1T12+1T22=2T02.
Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ?
Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến.
Tại mỗi điểm nơi có sóng điện từ truyền qua, điện trường và từ trường biến thiên cùng chu kì.
Tại mỗi điểm nơi có sóng điện từ truyền qua, điện trường và từ trường dao động vuông pha
Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian.
Đáp án C
+ Tại mỗi điểm có sóng điện từ truyền qua thì điện trường và từ trường luôn dao động vuông pha -> C sai.
Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi-ô đã dùng một ống gang dài 951,25 m. Một người đập một nhát búa vào một đầu ống gang, một người ở đầu kia nghe thấy tiếng gõ, một tiếng truyền qua gang và một truyền qua không khí trong ống gang; hai tiếng ấy cách nhau 2,5 s. Biết tốc độ âm trong không khí là 340 m/s. Tốc độ âm trong gang là bao nhiêu
1452 m/s.
3194 m/s.
180 m/s.
2365 m/s.
Đáp án B
+ Âm truyền trong không khí với vận tốc nhanh hơn, do vậy ta sẽ nghe âm truyền qua gan trước sau đó tới âm truyền qua không khí:
△t=Lvkk=Lvt↔2,5=951,25340-951,25vt⇒vt=3194m/s.
Một vật nhỏ dao động điều hòa theo trục Ox với biên độ A, chu kì T. Tốc độ trung bình nhỏ nhất của vật trong thời gian 0,25T bằng:
4A2-2T
A2-2T
2A2-2T
A2-24T
Đáp án A
+ Tốc độ trung bình nhất trong 0,25T:
vtb=Smin0,25T=2A1-220,25T=4A2-2T
Mạch chọn sóng của một máy thu gồm một tụ điện và một cuộn cảm. Khi thu được sóng điện từ có bước sóng λ, người ta đo được khoảng thời gian liên tiếp để điện áp trên tụ có độ lớn bằng giá trị hiệu dụng là 5.10-9 s. Bước sóng λ có giá trị là:
5 m.
6 m.
7 m.
8 m.
Đáp án B
+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp điện áp trên tụ có giá trị bằng điện áp hiệu dụng là Δt=0,25T→T=2.10-8 s.
Bước sóng của sóng λ=cT=6 m.
Một mạch dao động điện từ lý tưởng, tụ có điện dung C = 0,2 μF đang dao động điện từ tự do với hiệu điện thế cực đại trên tụ là U0 = 13 V. Biết khi hiệu điện thế trên tụ là 12 V thì cường độ dòng điện trong mạch 5 mA. Chu kì dao động riêng của mạch bằng:
4.10-4 s.
4π.10-4 s.
24π.10-4 s.
2.10-4s.
Đáp án Đáp án B
+ Năng lượng của mạch dao động:
E=EL+EC⇔12CU02=12Li2+12Cu02⇒L=CU02-u2i2=0,2 H.
Chu kì của mạch LC:T=2πLC=4π.10-4 s.
Điện áp hai đầu mạch RLC mắc nối tiếp (có R là biến trở) là u = U0cosωt. Khi R = 100 Ω, thì công suất mạch đạt cực đại Pmax = 100 W. Giá trị nào của R sau đây cho công suất của mạch là 80 W?
70 Ω.
60 Ω.
50 Ω.
80 Ω
Đáp án C
+ Công suất tiêu thụ trên mạch cực đại khi R=R0=ZL-ZC=100 Ω.
Lập tỉ số:
P=U2RR2+ZL-ZC2Pmax=U22ZL-ZC⇒PPmax=2ZL-ZCRR2+ZL-ZC2⇔80100=200RR2+1002⇒R=200R=50 Ω.
Một con lắc đơn gồm quả nặng nhỏ và dây treo có chiều dài l có thể thay đổi được. Nếu chiều dài dây treo là l1 thì chu kì dao động của con lắc là 1 s. Nếu chiều dài dây treo là l2 thì chu kì dao động của con lắc là 2 s. Nếu chiều dài của con lắc là l3=4l1+3l2 thì chu kỳ dao động của con lắc là:
3 s.
4 s.
5 s.
6 s.
Đáp án B
+ Ta có
T~l→l3=4l1+3l2T3=4T12+3T22=4 s.
Hai con lắc đơn A, B có cùng khối lượng vật nặng, chiều dài dây treo tương ứng là lA và lB với 16lA = 9lB, dao động với cơ năng như nhau tại một nơi trên Trái Đất. Nếu biên độ của con lắc A là 3,6o thì biên độ của con lắc B là:
4,8o.
2,4o.
6,4o.
2,7o.
Đáp án D
+ Ta có
EA=EB⇔lAαA2=lBαB2⇒αB=αAlAlB=2,7°
Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 1002 V.Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là 5/π mWB. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây là:
71 vòng.
200 vòng.
100 vòng.
400 vòng
Đáp án D
+ Ta có
E0=N2πfΦ0⇒n=E22πfΦ0=400 vòng
Hai mạch dao động lí tưởng LC1 vàLC2 có tần số dao động riêng là f1 = 3f và f2 = 4f. Điện tích trên các tụ có giá trị cực đại như nhau và bằng Q. Tại thời điểm dòng điện trong hai mạch dao động có cường độ bằng nhau và bằng 4,8πfQ thì tỉ số giữa độ lớn điện tích trên hai tụ là
q2q1=129
q2q1=169
q2q1=4027
q2q1=4427
Đáp án A
+ Ta có
q2q1=Q2-i22πf22Q2-i22πf12=Q2-4,8πfQ8πf2Q2-4,8πfQ6πf2=1-4,8821-4,862=43=129
Một nguồn âm P phát ra âm đẳng hướng. Hai điểm A, B nằm cùng trên một phương truyền sóng có mức cường độ âm lần lượt là 40 dB và 30 dB. Điểm M nằm trong môi trường truyền sóng sao cho ∆AMB vuông cân ở A. Mức cường độ âm tại M là:
37,54 dB.
32,46 dB.
35,54 dB
38,46 dB.
Đáp án B
+ Gọi O là vị trí đặt nguồn âm. Ta có:
LA-LB=20logOBOA⇒OB=10OA
Để đơn giản cho tính toán, ta chuẩn hóa OA=1
+ Từ hình vẽ, ta có
OM=OA2+AM2=12+10-12≈2,38.
-> Mức cường độ âm tại M:
LM=LA+20log2,38≈32,46 dB.
Cho hai chất điểm M, N chuyển động tròn đều, cùng chiều trên một đường tròn tâm O, bán kính R = 10 cm với cùng tốc độ dài là 1 m/s. Biết góc MON bằng 300. Gọi K là trung điểm MN, hình chiếu của K xuống một đường kính đường tròn có tốc độ trung hình trong một chu kì xấp xỉ bằng:
30,8 cm/s.
86,6 cm/s.
61,5 cm/s.
100 cm/s.
Đáp án C
+ Hình chiếu của các điểm M, N và K lên bán kính dao động với chu kì
T=2πRv=π5 s.
+ Hình chiếu của K lên bán kính sẽ dao động với biên độ A=Rcos15°
Vậy tốc độ trung bình là vtb=4AT≈61,5cm/s
Một vật dao động điều hòa với biên độ 12 cm. Trong một chu kì, thời gian vật có tốc độ lớn hơn một giá trị v0 nào đó là 2 s. Tốc độ trung bình khi đi một chiều giữa hai vị trí có cùng tốc độ v0 ở trên ở trên là 12√3 cm/s. Giá trị của v0 là:
4π3cm/s.
8π cm/s.
4π cm/s.
8π3cm/s
Đáp án C
+ Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn.
Từ hình vẽ ta có cosα=v0ωA=x.
+ Khoảng thời gian trong một chu kì tốc độ lớn hơn v0 là 2 s →0,5=T2πarcosx
⇒ω=2arcosx.
+ Tốc độ trung bình của dao động tương ứng:
vtb=2Asinx1=2A1-x2=123⇒x=v0vmax=0,5.
+ Thay giá trị x vào phương trình trên ta thu được
ω=2π3rad/s→v0=4π cm/s
Một chất điểm dao động điều hòa không ma sát. Khi vừa qua khỏi vị trí cân bằng một đoạn S động năng của chất điểm là 1,8 J. Đi tiếp một đoạn S nữa thì động năng chỉ còn 1,5 J và nếu đi thêm đoạn S nữa thì động năng là (biết trong quá trình này vật chưa đổi chiều chuyển động):
0,9 J.
1,0 J.
0,8 J.
1,2 J.
Đáp án B
Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn, ta có:
x1A2=Et1Ex2A2=Et2E⇒sA2=1-1,8E4sA2=1-1,5E⇒E=1,9sA2=119
+ Khi vật đi thêm một đoạn s nữa, khi đó động năng của vật là:
9sA2=1-EdE⇒Ed=1 J.
Một chất điểm dao động điều hoà trên một đoạn thẳng, khi đi qua M và N trên đoạn thẳng đó chất điểm có gia tốc lần lượt là aM = 2 m/s2 và aN = 4 m/s2. C là một điểm trên đoạn MN và CM = 4CN. Gia tốc chất điểm khi đi qua C:
2,5 m/s2.
3 m/s2.
3,6 m/s2.
3,5 m/s2.
Đáp án C
+ Ta có
aNaM=2⇒xN=2xM
Kết hợp với giả thuyết
CM=4CN⇒xC-xM=4(xN-xC)⇒xC=95xM⇒aC=95aM=3,6m/s2
Đặt điện áp u=2202cos100πt+π3 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp gồm R = 50 Ω, L = 1,5π H và C = 10-4π F. Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức:
i=4,4cos100πt+π4 A.
i=4,4cos100πt+7π12A.
i=4,4cos100πt-π4 A.
i=4,4cos100πt+π12 A.
Đáp án C
+ Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức
i→=u→Z→=2202∠6050+150-100i=4,4∠15°⇒i=4,4cos100πt+7π12 A.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình dao động x = Acos(ωt – π/6). Gọi Wđ, Wt lần lượt là động năng, thế năng của con lắc. Trong một chu kì Wđ ≥ Wt là 1/3 s. Thời điểm vận tốc v và li độ x của vật thỏa mãn v = ω|x| lần thứ 2016 kể từ thời điểm ban đầu là:
503,71 s.
1007,958 s
2014,21 s.
703,59 s.
Đáp án B
+ Ta có
Ed=13Et⇒x=±32 A
trong một chu kì khoảng thời gian Ed≥Et3 là Δt=T3=13⇒T=1 s.
+ Kết hợp với: xA2+vωA2=1v=ωx⇒x=22 A.
+ Tại t=0, vật đi qua vị trí x=32 A theo chiều dương. Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn
+ Trong một chu kì vật đi qua vị trí thỏa mãn yêu cầu bài toán 2 lần->2016=2014+2
Vậy tổng thời gian là Δt=tφ+1007T=2324+1007=1007,958 s.
Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 100 N/m, vật nhỏ có khối lượng 200g và điện tích 100μC. Người ta giữ vật sao cho lò xo giãn 4,5 cm, tại t = 0 truyền cho vật tốc độ 2515 cm/s hướng xuống, đến thời điểm t = 212s, người ta bật điện trường đều hướng lên có cường độ 0,12 MV/m. Biên độ dao động lúc sau của vật trong điện trường là:
7 cm.
18 cm.
12,5 cm.
13 cm.
Đáp án D
Ta có thể chia chuyển động của vật thành các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Vật chuyển động quanh vị trí cân bằng O
+ Tại O lò xo giãn một đoạn Δl0=mgk=2 cm.
+ Tần số góc của dao động ω=km≈50πrad/s
+ Biên độ dao động của vật lúc này
A1=x02+v0ω2=2,52+25550π2=5 cm.
+ Sau khoảng thời gian Δt=212 s tương ứng với góc quét 150°
vật đến vị trí cân bằng O. Khi đó tốc độ của vật là v=ωA=5π50cm/s
Giai đoạn 2: Vật chuyển động quanh vị trí cân bằng O’.
+ Dưới tác dụng của điện trường, vị trí cân bằng của vật dịch chuyển xuống dưới vị trí cân bằng cứ một đoạn OO'=qEk=12 cm.
+ Biên độ dao động của vật lúc này
A2=OO'2+vω2=122+5π50π502=13 cm.
Tổng hợp hai dao động x1 = a1cos(10t + π/2) cm ; x2 = a2cos(10t + 2π/3) cm (a1,a2 là các số thực) là dao động có phương trình x = 5cos(10t + π/6) cm. Chọn biểu thức đúng:
a1a2=-2
a1a2=-503
a1a2=503
a1a2=2
Đáp án B
+ Ta có
tanφ=a1sinφ1+a2sinφ2a1cosφ1+a2cosφ2⇔13=a1+32a2-12a2⇒a1=-123+32a2
⇔a1=-23a2.
-> Với a1 và a2 trái dấu nhau -> độ lệch pha của hai dao động cosΔφ=-cos2π3-π2=-32.
+ Áp dụng công thức tổng hợp dao động, ta có:
25=a12+a22-3a1a2 thay a1=-23a2 , ta thu được phương trình a223=25⇒a2=±53⇒a1a2=-503.
Hai điểm M và N dao động điều hòa trên trục Ox với đồ thị li độ phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Hai điểm sáng cách nhau 33 cm lần thứ 2016 kể từ t = 0 tại thời điểm:
1007,5 s.
2014,5s
503,75 s
1007,8 s.
Đáp án D
+ Tần số góc của dao động ω=2πT=π rad/s
Ta có
xM=12cosπtxN=6cosπt+π3⇒d=xM-xN=63cosπt-π6 cm.
+ Một chu kì có 4 lần vật thỏa mãn yêu cầu bài toán, ta tách: 2016 = 2012 + 4
+ Từ hình vẽ, ta có:Δt=503T+11T12=1007,83 s.
Một sóng dọc truyền dọc lò xo với tần số 15 Hz, biên độ 4 cm thì thấy khoảng cách gần nhất giữa hai điểm B và C trên lò xo trong quá trình dao động̣ là 16 cm. Vi ̣trí cân bằng của B và C cách nhau 20 cm và nhỏ hơn nửa bước sóng. Tốc độ truyền sóng là:
18 m/s.
12 m/s.
9 m/s.
20 m/s.
Đáp án A
+ Khoảng cách giữa hai điểm B và C:
d=BC-Δu.
→dmin khi Δumax=4⇔4=42+42-2.4.4cosΔφ⇒Δφ=π3.
+ Độ lệch pha giữa hai dao động:
△φ=2πdfv=π3⇒v=6df=18m/s
Tại mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A và B cách nhau 8 cm. Cho A, B dao động điều hòa, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt chất lỏng. Bước sóng của sóng trên mặt chất lỏng là 1 cm. Gọi M, N là hai điểm thuộc mặt chất lỏng sao cho MN = 4 cm và AMNB là hình thang cân. Để trên đoạn MN có đúng 5 điểm dao động với biên độ cực đại thì diện tích lớn nhất của hình thang có thể là:
185cm2.
93cm2.
95cm2.
183cm2.
Đáp án A
Số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB
-ABλ≤k≤ABλ⇔-8≤k≤8
Để diện tích AMNB là lớn nhất thì M phải nằm trên cực đại ứng với k=-2
d1-d2=-2kλ=-2 cm.
Mặc khác d12=AH2+MH2d22=BH2+MH2⇒d1+d2=BH2-AH22=16 cm
Ta tính được d1=7 cm từ đó suy ra MH=25 cm.
Diện tích hình thang SAMNB=12AB+MNMH=185 cm2.
Người ta sử dụng máy phát dao động với tần số f có thể thay đổi được để tạo sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi hai đầu cố định. Biết tốc độ truyền sóng trên dây tỉ lệ thuận với căn bậc hai của lực căng dây. Khi lực căng dây là F1, thay đổi tần số dao động của máy phát thì nhận thấy trên dây xuất hiện sóng dừng với hai giá trị liên tiếp của tần số f1 và f2 thỏa mãn f2-f1 = 32 Hz. Khi lực căng dây là F2=4F1 và lặp lại thí nghiệm như trên thì hiệu hai tần số liên tiếp cho sóng dừng trên dây là:
128 Hz.
64 Hz.
16 Hz.
8 Hz.
Đáp án B
+ Với hiện tượng sóng dừng trên dây, hai đầu cố định, hiệu hai tần số liên tiếp cho sóng dừng đúng bằng tần số cho sóng dừng trên dây với một bó sóng.
Ta có:l=v12f1=kF12.32l=v22f2=k4f12f2⇒f2=2f1=64 Hz
Đặt điện áp u = 2002cos(100πt) V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết R = 50 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/π H và tụ điện có điện dung C = 10-3/5π F. Khi điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện bằng 1003V thì độ lớn của điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và giữa hai đầu cuộn dây lần lượt bằng:
100 V và 2003 V.
100 V và -1003V.
– 100 V và 2003V.
1003V và 200 V.
Đáp án B
+ Phương trình điện áp giữa hai đầu điện trở và hai đầu cuộn dây:
uR¯=u¯Z¯R=200∠-45°uL¯=u¯Z¯ZL¯=200∠45°uC¯=u¯Z¯ZC¯=200∠-135°⇒uR=200cos100πt-π4uL=200cos100πt+π4uC=200cos100πt-3π4 V.
+ Khi uC=32U0C=1003⇒uL=-1003uR=100V
Có ba phần tử gồm: điện trở thuần R; cuộn dây có điện trở r = 0,5R; tụ điện C. Mắc ba phần tử song song với nhau và mắc vào một hiệu điện thế không đổi U thì dòng điện trong mạch có cường độ là I. Khi mắc nối tiếp ba phần tử trên và mắc vào nguồn xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng trên ba phần tử bằng nhau. Cường độ dòng điện qua mạch lúc đó có giá trị hiệu dụng là:
0,29I.
0,33I.
0,25I.
0,22I.
Đáp án D
+ Khi mắc song song ba phần tử này với nhau vào điện áp không đổi U khi đó cuộn cảm đóng vai trò là điện trở thuần r=0,5R, tụ điện không cho dòng đi qua:
I=UR.0,5RR+0,5R=3UR⇒U=I3(ta chuẩn hóa R=1)
+ Khi mắc nối tiếp ba phần tử này vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U thì điện áp trên các đoạn mạch là bằng nhau
→ZC=R=Zd=1⇒ZL=R2-R22=32.
-> Dòng điện hiệu dụng trong mạch
I'=UZ=I31+0,52+32-12=0,22I
Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, trong đó RC2 < 2L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u=U2cos2πft V, trong đó U có giá trị không đổi, tần số f có thể thay đổi được. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt cực đại và tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại. Khi tần số dòng điện là f2=f1 + 100 Hz thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm đạt giá trị cực đại. Giá trị f1 là:
752Hz
150 Hz.
755 Hz.
125 Hz.
Đáp án B
+ Khi f=f1=fC→ điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại
Công suất tiêu thụ của toàn mạch P=Pmaxcos2φ=0,75Pmax⇒cos2φ=21+n=n=76.
+ Khi f=f2=f1+100=fL
điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại:
n=fLfC=f1+100f1=76⇒f1=150 Hz.Ghi chú: Với bài toán tần số góc biến thiên để điện áp hiệu dụng trên các phần tử cực đại, ta có thể áp dụng kết quả chuẩn hóa sau:
Ta để ý rằng khi tăng dần ω thì thứ tự cực đại của các điện áp là
ωC=XL→ωL=1LC→ωL=1CX
ωLωC=ωR2
Để đơn giản cho biểu thức ta tiến hành chuẩn hóa X = 1 và đặt n=ωLωC=LC.
+ Khi UCmax thì ωC=XL⇒ZL=X=1,n=LC=ZLZC⇒ZC=n
khi đó UCmax=U1-n-2cosφ=2n+1
+ Khi ULmax thì ωL=1CX⇒ZC=X=1,n=LC=ZLZC⇒ZL=n
khi đó ULmax=U1-n-2cosφ=2n+1
Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R và tụ điện mắc vào điện áp xoay chiều u=2002cos100πt V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua AM là 1,25 A và dòng điện này lệch pha π/3 so với điện áp trên mạch AM. Mắc nối tiếp mạch AM với đoạn mạch X để tạo thành đoạn mạch AB rồi lại đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u nói trên thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 1 A và điện áp hai đầu AM vuông pha với điện áp hai đầu X. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là:
603 W.
200 W.
1603W.
1202W.
Đáp án A
+ Tổng trở của mạch RC:
ZRC=UI=160 Ω
+ Tổng trở của mạch RCX:
Z=UI=200 Ω
Vì uRC vuông pha với
uX→ZX=Z2-ZRC2=120 Ω→UX=120 V.
Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X:
P=UIcosφ=120.1.cos30°=603 W
Đặt điện áp xoay chiều u=U2cosωt V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây thuần cảm). Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng trên điện trở R tăng 2 lần và dòng điện trong hai trường hợp này vuông pha nhau. Hệ số công suất của đoạn mạch lúc sau bằng:
0,447.
0,894.
0,707.
0,5.
Đáp án B
Phương pháp giản đồ vecto.
+ Vì uR luôn vuông pha với uLC→đầu mút vecto UR→
luôn nằm trên đường tròn nhận U là đường kính.
+ Biểu diễn cho hai trường hợp, từ hình vẽ, ta có
UC=URL=1 (ta chuẩn hóa bằng 1)
-> Hệ số công suất của mạch lúc sau:
cosφ=UR2U=212+22=0,894
Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp theo thứ tự R, C, L. Thay đổi L người ta tìm thấy khi L = L1 = a/π H hoặc L = L2 = b/π H thì hiệu điện thế hai đầu L như nhau. Tìm L để hiệu điện thế trên hai đầu đoạn mạch gồm RC trễ pha hơn hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch một góc 0,5π?
1πa+b
1π1a+1b
2πaba+b
π2aba+b
Đáp án C
+ Hai giá trị của L để cho cùng một điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thỏa mãn:
1L1+1L2=2L0⇔πa+πb=2L0⇒L0=2abπa+b
với L0 là giá trị của cảm kháng để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại.
+ Thay đổi L để uRC trễ pha 0,5π so với u-> đây là giá trị L để điện áp hiệu trên cuộn cảm cực đại
→L=L0
Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πt V (trong đó U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và tụ điện. Khi tần số bằng f1 = f thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 120 W khi tần số bằng f2 = 2f thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 192 W. Khi tần số bằng f3 = 3f thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch gần giá trị nào nhất
210 W.
150 W.
180 W.
250 W.
Đáp án A
Ta tiến hành chuẩn hóa R=1 và lập bảng:
+ Lập tỉ số
P2P1=cos2φ1cos2φ2⇔1+x21+x22=85⇒x=1⇒cos2φ3=0,9.
Khi đó
P3=P1cos2φ3cos2φ1=216 W.
Đoạn mạch RLC nối tiếp được mắc vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là nam châm điện một cặp cực. Thay đổi tốc độ quay của rôto. Khi rôto quay với tốc độ 30 vòng/s thì dung kháng của tụ điện bằng R, khi quay với tốc độ 40 vòng/s thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại và khi quay với tốc độ n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại. Giá trị n là:
120.
50.
80.
100.
Đáp án A
+ Với n=n1 ta có ZC1=R=1 (ta chuẩn hóa R=1)
+ Khi n=n2=43n1⇒ZC2=34 điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại:
UC=ω2Φ1Cω2R2+Lω2-1Cω22⇒UCmax khi ZL2=ZC2→ZL2=34→ZL1=916.
Khi n=n3 (giả sử gấp a lần n1)
cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là cực đại:
I=Φω3R2+ZL3-ZC32=Φ1C21ω34-2LC-R21ω32+L2⇒Imax
khi 1Cω3=LC-R22⇔ZC32=ZL3ZC3-R22.
Thay kết quả cuân hóa vào phương trình trên, ta được
1n2=1n9n16-12⇒n=4⇒n3=120 vòng/s
Hai nguồn phát sóng kết hợp tại A, B trên mặt nước cách nhau 12 cm phát ra hai dao động điều hòa cùng tần số 20 Hz, cùng biên độ và cùng pha ban đầu. Xét điểm M trên mặt nước cách A, B những đoạn lần lượt là 4,2 cm và 9 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 32 cm/s. Muốn M là một điểm dao động với biên độ cực tiểu thì phải dịch chuyển nguồn tại B dọc đường nối A, B từ vị trí ban đầu ra xa nguồn A một đoạn nhỏ nhất là:
0,53 cm.
1,03 cm.
0,83 cm.
0,23 cm.
Đáp án C
+ Xét tỉ số d2-d1λ=3
Vậy ban đầu điểm M nằm trên cực đại thứ 3
⇒h=2,52 cmx=3,36 cm
Dịch chuyển S2 ra xa một đoạn Δd , để đoạn này là nhỏ nhất thì khi đó M phải nằm trên cực tiểu thứ 4
Ta có d'2-d1=3,5λ⇒d'2=9,8 cm→Δd=0,083 cm
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq44649-1773119404.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq44443-1773118766.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 19](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq44390-1773118616.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 18](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq43729-1773116760.jpg&w=3840&q=75)