[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 10

Đáp án D

Phương pháp giải:

Suất điện động cảm ứng có giá trị cho bởi: ec=−ΔΦΔt  

Độ lớn của suất điện động cảm ứng: ec=ΔΦΔt

Giải chi tiết:

Suất điện động trong mạch kín có độ lớn: ec=ΔΦΔt

Đáp án B

Phương pháp giải:

Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lần nhau, có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.

Giải chi tiết:

Điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau giao thoa được với nhau là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Đáp án A

Phương pháp giải:

Trong giao thoa hai nguồn cùng pha: 

+ Điều điện có cực đại giao thoa: Δd=kλ;k=0,±1,±2,...

+ Điều kiện có cực tiểu giao thoa: Δd=k+12λ;k=0,±1,±2,...

Giải chi tiết:

Cực đại giao thoa tại các điểm có hiệu đường đi Δd của hai sóng từ nguồn truyền tới đó thỏa mãn điều kiện: Δd=kλ;k=0,±1,±2,...

Đáp án C

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyêt về sự tạo ảnh qua TKHT và TKPK.

Giải chi tiết:

Từ hình vẽ ta thấy: 

+ So với quang tâm O, S’ nằm cùng phía với S ⇒ ảnh ảo.

+ ảnh ảo S’ nằm gần quang tâm O hơn S ⇒ TKPK

⇒ Ảnh ảo – thấu kính phân kì.

Đáp án A

Phương pháp giải:

Công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: T=2πlg

Giải chi tiết:

Chu kì dao động của con lắc đơn: T=2πlg

Đáp án B                  

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về dao động điều hòa.

Giải chi tiết:

Đối với vật dao động điều hòa, tập hợp ba đại lượng không thay đổi theo thời gian là: chu kì, biên độ, cơ năng.

Đáp án B

Phương pháp giải:

Cách 1: Sử dụng VTLG.

Cách 2: Thay  vào phương trình của x và v.

Giải chi tiết:

Ta có:x=10cos15πt+π3cmv=x'=−150π.sin15πt+π3cm/s

Thay  vào phương trình của x và v ta được:

+x=10cos15π.0+π3=5cm

+v=−150π.sin15π.0+π3=−75π3<0

⇒ Vật chuyển động theo chiều âm.x=10cos15πt+π3cmv=x'=−150π.sin15πt+π3cm/s

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bước sóng:λ=vT⇒T=λv

Giải chi tiết:

Chu kì dao động của sóng là:T=λv=0,420=0,02s

Đáp án C

Phương pháp giải:

Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.

Giải chi tiết:

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

Đáp án B

Phương pháp giải:

Độ lớn lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính:F=k.q1q2εr2

Giải chi tiết:

Hai điện tích điểm  và   đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi là ε  thì tương tác với nhau bằng một lực có độ lớn:F=k.q1q2εr2

Đáp án B

Phương pháp giải:

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

Trong đó k là số bó sóng nguyên; Số bụng = k; Số nút = k + 1.

Giải chi tiết:

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

Đáp án A

Phương pháp giải:

+ Công thức tính công suất hao phí:Php=P2RU2.cos2φ

+ Công thức tính điện trở của dây dẫn:R=ρlS

Giải chi tiết:

Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng đi xa được xác định bởi công thức:Php=P2RU2.cos2φ=P2U2.cos2φ.ρlS⇒Php~1U2Php~1SPhp~P2Php~1cos2φ

 

Đáp án D

Phương pháp giải:

Điều kiện có cộng hưởng điện:ZL=ZC

Giải chi tiết:

Để trong mạch có cộng hưởng điện:ZL=ZC⇔ωL=1ωC⇒ω=1LC

Đáp án A

Phương pháp giải:

Phương trình dao động điều hòa:x=A.cosωt+φ

Giải chi tiết:

Phương trình dao động:x=4cos5πt+πcm

⇒ Biên độ dao động:A=4cm

Đáp án B

Phương pháp giải:

Tốc độ truyền sóng cơ trong các môi trường:vR>vL>vK

Giải chi tiết:

Tốc độ truyền sóng cơ học tăng dần trong các môi trường: khí, lỏng, rắn.

Đáp án D

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết “Bài 17: Dòng điện không đổi. Nguồn điện – SGK Vật Lí 11”.

Đáp án C

Phương pháp giải:

+ Độ cao là đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm.

+ Độ to là đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số và mức cường độ âm.

+ Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đồ thị dao động âm.

Giải chi tiết:

Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đồ thị dao động âm.

Đáp án C

Phương pháp giải:

Công thức tính cảm kháng:ZL=ωL

Giải chi tiết:

Cảm kháng của cuộn cảm là:ZL=ωL=100π.1π=100Ω

Đáp án D

Phương pháp giải:

Máy biến áp là thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó.

Giải chi tiết:

Máy biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp xoay chiều.

Đáp án A

Phương pháp giải:

Chu kì dao động của con lắc lò xo:T=2πmk

Giải chi tiết:

Chu kì dao động của con lắc lò xo là:T=2πmk=2π.0,140=π10s

Đáp án D

Phương pháp giải:

Số chỉ của vôn kế là giá trị của điện áp hiệu dụng.

Điện áp hiệu dụng:U=U02

Giải chi tiết:

Điện áp hiệu dụng:U=U02=10022=100V

⇒ Số chỉ của vôn kế này là 100V.

Đáp án D

Phương pháp giải:

Mạch chỉ chứa tụ điện:i=I0.cosωt+φuC=U0.cosωt+φ−π2

Giải chi tiết:

Trong mạch điện xoay chiểu chỉ chứa tụ điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trễ phaπ2so với cường độ dòng điện trong mạch.

 

Đáp án A

Phương pháp giải:

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ:f0=fcb

Giải chi tiết:

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động với tần số bằng tần số dao động riêng.

Đáp án D

Phương pháp giải:

Công thức tính hệ số công suất:cosφ=RZ=RR2+ZL−ZC2

Giải chi tiết:

Đoạn mạch gồm RL nối tiếp có hệ số công suất của đoạn mạch là:cosφ=RZ=RR2+ωL2

Đáp án C

Phương pháp giải:

Công thức máy biến áp:U1U2=N1N2

Giải chi tiết:

Ta có:N1=1000N2=1500U1=220V

Áp dụng công thức máy biến áp ta có:U1U2=N1N2⇒U2=N2N1.U1=15001000.220=330V

Đáp án A

Phương pháp giải:

Công thức tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch:P=U.I.cosφ

Giải chi tiết:

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng:P=U.I.cosφ=200.1.cos−π3−0=100W

 

Đáp án C

Phương pháp giải:

Khoảng cách giữa hai nút sóng hoặc hai bụng sóng gần nhau nhất là λ2

Khoảng cách giữa một nút song và một bụng sóng gần nhau nhất là λ4

Giải chi tiết:

Khoảng cách ngắn nhất giữa một nút sóng và vị trí cân bằng của một bụng sóng là:λ2=0,25m⇒λ=2.0,25=0,5m

 

Đáp án A

Phương pháp giải:

Định luật Ôm đối với toàn mạch:I=ξr+RN

Hiệu điện thế ở hai đầu mạch ngoài:U=ξ−I.r

Giải chi tiết:

Cường độ dòng điện chạy trong mạch:I=ξr+RN=61+2=2A

Hiệu điện thế ở hai đầu mạch ngoài:U=ξ−I.r=6−2.1=4V 

 

Đáp án A

Phương pháp giải:

Độ lớn cảm ứng từ sinh ra bởi dòng điện thẳng dài:B=2.10−7.Ir

Giải chi tiết:

Ta có:I=1Ar=10cm=0,1m

Cảm ứng từ tại điểm M có độ lớn là:BM=2.10−7.Ir=2.10−7.10,1=2.10−6T

Đáp án B

Phương pháp giải:

+ Công thức thấu kính:1f=1d+1d'

+ Số phóng đại ảnh:k=−d'd

k > 0: ảnh và vật cùng chiều; k < 0: ảnh và vật ngược chiều.

Giải chi tiết:

Ảnh là ảnh ảo nên ảnh và vật cùng chiều ⇒k>0

+ Ban đầu:k1=−d1'd1=3⇒d1'=−3d1 

⇒1f=1d1+1d1'=1d1+1−3d1=23d11

+ Sau khi dịch chuyển vật:k2=−d2'd2=2⇒d2'=−2d2

⇒1f=1d2+1d2'=1d2+1−2d2=12d22

+ Từ (1) và (2) ta có:23d1=12d2⇔3d1−4d2=03

+ Khi dịch vật dọc theo trục chính 5cm ta thu được ảnh ảo

⇒ vật được dịch lại gần thấu kính

+ Từ (3) và (4) ⇒d1=20cm

Thay vào (1) ta có:1f=23d1=23.20=130⇒f=30cm

Đáp án A

Phương pháp giải:

Tốc độ cực đại:vmax=ωAb2−4ac

Giải chi tiết:

Tốc độ mà chất điểm đạt được trong quá trình dao động là:vmax=ωA=5.4=20cm/s

Đáp án A

Phương pháp giải:

Cơ năng:W=Wd+Wt⇔12mv2+12mω2x2=12mω2A2

Giải chi tiết:

Khi động năng và thế năng bằng nhau:Wd=Wt⇒W=2.Wd

⇔2.12mv2=12mω2A2⇒A2=2v2ω2

⇒A=2vω=2.0,6210=0,12m=12cm

 

 

 

Đáp án C

Phương pháp giải:

Cơ năng:W=Wd+Wt⇔12mv2+12mω2x2=12mω2A2−b±b2−4ac2a

Sử dụng VTLG và công thức Δt=αω=α.T2π 

Giải chi tiết:

+ Khi Wd=13Wt⇒W=43Wt

⇔43mω2x2=mω2A2⇒x=±A32 

Động năng đang giảm dần, tức là vật đang di chuyển về vị trí biên.

⇒x=A32 theo chiều dương hoặc x=−A32 theo chiều âm.

+ Khi Wd=3Wt⇒W=4Wt

⇔43mω2x2=mω2A2⇒x=±A32

Biểu diễn trên VTLG hai vị trị trên như hình vẽ:

Từ VTLG ta xác định được:0,5s=π2.T2π=T4⇒T=2s

Thời gian vật có động năng cực đại từ thời điểm t1 là:Wd=Wt⇒W=2.Wd

Đáp án C

Phương pháp giải:

Điều kiện có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha:d2−d1=k+12λ=k+12.vf⇒f

Giải chi tiết:

Phần tử mặt nước tại A dao động với biên độ cực tiểu nên:d2−d1=k+12λ=k+12.vf

⇔f=k+12.vd2−d1=k+12.2017−13=5.k+12

Do 6Hz≤f≤12Hz⇔6≤5.k+12≤12

⇔0,7≤k≤1,9⇒k=1

⇒f=5.1+12=7,5Hz

 

 

Đáp án D

Phương pháp giải:

Công suất tỏa nhiệt trên R:PR=I2R=U2.RZ2=U2RR2+ZL−ZC2

Khảo sát PR theo R.

Áp dụng BĐT Cosi.

Giải chi tiết:

Dung kháng và cảm kháng:ZL=ωL=100π.1π=100ΩZC=1ωC=1100π.2.10−4π=50Ω

Điện áp hiệu dụng:U=U02=2002=1002V

Công  suất tỏa nhiệt trên R:PR=I2R=U2RR2+ZL−ZC2=U2R+ZL−ZC2R

Để PRmax⇔R+ZL−ZC2Rmin

Áp dụng BĐT Cosi ta có:R+ZL−ZC2R≥2.R.ZL−ZC2R=2.ZL−ZC

⇒R+ZL−ZC2Rmin=2.ZL−ZC

⇒Pmax=U22.ZL−ZC=100222.100−50=200W

Dấu “=” xảy ra khi: R=ZL−ZC2R⇒R=ZL−ZC=100−50=50Ω

Đáp án A

Phương pháp giải:

Hệ số công suất: cosφ=RZ=RR2+ZL−ZC2

Công suất tiêu thụ: P=U2RZ2=U2RR2+ZL−ZC2

Với hai giá trị của tần số góc cho cùng hệ số công suất thì: ω1ω2=ω02

Giải chi tiết:

Công suất tiêu thụ của mạch: P=U2RZ2=U2RR2+ZL−ZC2

Với hai giá trị của tần số góc cho cùng hệ số công suất, ta có: ω1ω2=ω02

Mặt khác: cosφ1=RR2+ω1L−1ω1C2

cosφ1=RR2+ω12L2−2.LC+1ω12C2

=RR2+ω12L2−2L2.1LC+L2ω12.1L2C2

cosφ1=RR2+ω12L2−2L2.ω02+L2ω12.ω04

=RR2+L2.ω12−2.ω02+ω04ω12

=RR2+L2.ω1−ω02ω12=RR2+L2.ω1−ω22

Theo bài ra ta có: cosφ1=0,5ω1−ω2=200πrad/sL=34πH

⇒cosφ1=RR2+L2.ω1−ω22=0,5

⇔R2R2+34π2.200π2=14⇔R2R2+7500=14⇒R=50Ω

 

 

Đáp án A

Phương pháp giải:

Khoảng cách gần nhất giữa một nút sóng và 1 bụng sóng là: λ4

Công thức tính biên độ sóng dừng: A=Abung.sin2πdλ

Công thức tính tốc độ: v=ωA2−x2

Giải chi tiết:

          

Bước sóng: λ=4.AB=4.9=36cm 

Khi sợi dây duỗi thẳng: AB=9cmAB=3.AC⇒AC=AB3=3cmλ=4.AB=4.9=36cm

Biên độ dao động của điểm C: AC=AB.sin2π.ACλ=AB.sin2π.336=AB2

Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất, điểm C đang ở biên, khi đó ta có: AC=52−32=4cm ⇒AB=2.AC=2.4=8cm

Công thức tính tốc độ: vB=ωAB2−xB2

Khi B đi qua vị trí có li độ bằng biên độ của điểm C thì xB=AC=4cm và có tốc độ là: vB=2082−42=803cm/s

 

Đáp án C

Phương pháp giải:

+ Khoảng cách giữa hai chất điểm: Δd=x1−x2=x1+−x2

+ Sử dụng công thức tổng hợp dao động điều hòa cùng tần số.

+ Sử dụng kĩ năng khai thác thông tin từ đồ thị.

+ Công thức tính cơ năng: W=12mω2A2

Giải chi tiết:

+ Ta có: x1=A1.cosωt+φ1x2=A2.cosωt+φ2⇒x1=A1.cosωt+φ1−x2=A2.cosωt+φ2+π

+ Khoảng cách giữa hai chất điểm theo phương Ox: Δd=x1−x2=x1+−x2=d.cosωt+φ

Với: Δφ=φ1−φ2+πd=A12+A22+2A1A2.cosΔφ

+ Khi A1=0⇒d=12cm

⇔02+A22+2.0.A2.cosΔφ=12cm⇒A2=12cm

+ Lại có: d2=A12+A22+2A1A2.cosΔφ

⇒d2=A1+A2.cosΔφ2+A221−cos2Δφ

⇒dmin⇔A1+A2.cosΔφ=0⇒cosΔφ=−A1A2

Mà dmin⇔A1=9cm⇒cosΔφ=−912=−34

+ Khi d=10cm ta có: d2=A12+A22+2A1A2.cosΔφ⇔102=A12+122+2A1.12.−34 ⇔A1=2,92cm=a1A1=15,08cm=a2

Tỉ số cơ năng: W1W2=12mω2a12+12mω2A2212mω2a22+12mω2A22=a12+A22a22+A22=15,082+1222,922+122=0,4

Đáp án B

Phương pháp giải:

Chu kì dao động của con lắc đơn: T=2πlg

Sử dụng lí thuyết chu kì con lắc đơn chịu thêm tác dụng của trọng lực.

Sử dụng định lí hàm số sin trong tam giác.

Giải chi tiết:

     

Gọi g1 và g2 là gia tốc của hai con lắc khi chịu tác dụng của ngoại lực.

Gọi a1 và a2 là gia tốc do lực điện tác dụng lên con lắc 1 và 2 ( a1=a2 vì hai con lắc giống nhau đặt trong cùng điện trường đều): a1=a2=qEm

Hai con lắc cùng biên độ nên g1→↑↑g2→

Có T2>T1⇒g2<g1

Xét tam giác ABC có: q1=q2a1→⊥a2→⇒ΔABC vuông cân.

Tam giác OAC có: OBA^=370⇒g2sin37=a2sin8   1

Tam giác OAC có: g1sin127=a1sin8  2

Từ (1) và (2) suy ra: g1sin127=g2sin37⇒g1g2=sin127sin37

Mà: T1T2=g1g2=sin127sin37T2=T1+0,25

⇒T2=T1.sinsin127sin37

⇒T1sinsin127sin37=T1+0,25⇒T1=1,645s

 

 

Đáp án A

Phương pháp giải:

Hệ số công suất: cosφRL=RR2+ZL2

Công thức tính tổng trở: Z=R2+ZL−ZC2

Dung kháng: ZC=1ωC

Sử dụng kĩ năng khai thác thông tin từ đồ thị.

Giải chi tiết:

+ Công thức tính tổng trở: Z=R2+ZL−ZC2

Tại ZC1⇒Zmin⇔ZL=ZC1⇒Zmin=R

Từ đồ thị ta thấy Zmin=120Ω⇒R=120Ω

+ Từ đồ thị ta có: Z=ZC=125Ω

⇒125=1202+ZL−1252⇔1252=1202+ZL−1252

⇔ZL−125=±35⇒ZL=160Ω=ZC1ZL=90Ωloai

Hệ số công suất của đoạn mạch RL: cosφRL=1201202+1602=0,6