40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có đáp án (Đề 18)

Một chất điểm dao động điều hòa có li độ phụ thuộc vào thời gian theo quy luật $x = 4 \cos (2 π t + \frac{π}{6}),$ (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tần số của dao động này là

A. 4 Hz.

B. 1 Hz.

C. π/6 Hz.

D. 2π Hz.

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 6:

13/07/2024

Trên một sợi dây dài 1 m, hai đầu cố định, có sóng dừng với 2 bụng sóng. Bước sóng của sóng trên dây là

A. 0,25 m.

B. 0,5 m.

C. 2 m.

D. 1 m.

Xem đáp án

Đáp án D

HD: Hai đầu dây cố định, trên dây có 2 bụng sóng $\Rightarrow L = λ = 1 m .$

Câu 7:

Điện áp tức thời ở hai đầu một đoạn mạch điện là $u = 220 \sqrt{2} cos100 π t(V)$ . Điện áp hiệu dụng bằng

A. 100 V.

B. $110 \sqrt{2} V .$

C. 220 V.

D. $220 \sqrt{2} V .$

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 8:

Cơ năng của một vật dao động điều hòa

A. tăng gấp đôi khi biên độ dao động tăng gấp đôi.

B. bằng thế năng của vật khi tới vị trí biên.

C. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì bằng nửa chu kì dao động của vật.

D. bằng động năng của vật khi tới vị trí biên.

Xem đáp án

Đáp án B

$W = \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} = W_{t m a x} = W_{t b i e n}$

Câu 9:

Đặt một hiệu điện thế xoay chiều $u = U_{0} \sin ω t$ vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm L. Gọi U là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch; i, I₀, I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong mạch. Hệ thức liên lạc nào sau đây không đúng?

A. $\frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} - \frac{i^{2}}{I_{0}^{2}} = 0$

B. $\frac{u^{2}}{U^{2}} + \frac{i^{2}}{I^{2}} = 2$

C. $\frac{U}{U_{0}} + \frac{I}{I_{0}} = \sqrt{2}$

D. $\frac{U}{U_{0}} - \frac{I}{I_{0}} = 0$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có $\frac{u^{2}}{U_{0}^{2}} - \frac{i^{2}}{I_{0}^{2}} = \sin^{2} (ω t) - \cos^{2} (ω t) \neq 0$

Câu 10:

Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Chu kỳ dao động riêng của mạch là

A. $T = 2 π \sqrt{L C} .$

B. $T = π \sqrt{L C} .$

C. $T = \sqrt{L C} .$

D. $T = \sqrt{2 π L C} .$

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì dao động riêng của mạch là $T = 2 π \sqrt{L C}$

Câu 11:

17/07/2024

Cho bốn bức xạ điện từ có bước sóng lần lượt là: λ₁ = 0,2 µm, λ₂ = 0,3 µm, λ₃ = 0,4 µm, λ₄ = 0,6 µm Chiếu lần lượt bức xạ trên vào một tấm kẽm có công thoát A = 3,55 eV. Số bức xạ gây ra hiệu ứng quang điện ngoài đối với tấm kẽm là

A. 1 bức xạ.

B. 4 bức xạ.

C. 3 bức xạ.

D. 2 bức xạ.

Xem đáp án

Đáp án D

$A = 3, 55 e V = 5, {68.10}^{- 19} J \to λ_{0} = \frac{h c}{A} = 3, {5.10}^{- 7} m = 0, 35 μ m$

→ có 2 bức xạ gây ra hiện tượng quang điện là λ₁ và λ₂

Câu 12:

Trên mặt chất lỏng, tại hai điểm S₁ và S₂, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình u_A = u_B = 5cos40πt (u_A và u_B tính bằng mm, tính bằng Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Điểm trên mặt chất lỏng cách đều hai nguồn S₁S₂ dao động với biên độ

A. 0 mm.

B. $5 \sqrt{2} m m$ .

C. 10 mm.

D. 5 mm.

Xem đáp án

Đáp án C

Điểm M cách đều 2 nguồn sẽ dao động với biên độ cực đại $A_{M} = 2 a = 2.5 = 10 m m$

Câu 13:

Khi nói về quang phổ vạch phát xạ. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđro, ở vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng đó là vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm và vạch tím.

B. Quang phổ vạch phát xạ do chất rắn hoặc chất lỏng phát ra khi bị nung nóng.

C. Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

D. Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố hóa học khác nhau là khác nhau.

Xem đáp án

Đáp án B

Quang phổ vạch phát xạ do chất khí hoặc hơi ở áp suất thấp khi bị kích thích phát ra.

Câu 14:

Pin quang điện được dùng trong chương trình “năng lượng xanh” có nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng

A. quang điện trong.

B. quang điện ngoài.

C. tán sắc ánh sáng.

D. phát quang của chất rắn.

Xem đáp án

Đáp án A

Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong

Câu 15:

Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng phóng xạ?

A. Hiện tượng phóng xạ là trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân (phản ứng hạt nhân tự phát).

B. Hiện tượng phóng xạ phụ thuộc vào tác động bên ngoài.

C. Hiện tượng phóng xạ tuân theo định luật phóng xạ.

D. Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra.

Xem đáp án

Đáp án B

Hiện tượng phóng xạ là một hiện tượng tự nhiên, diễn ra một cách tự phát không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài

Câu 16:

04/07/2024

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân

A. có thể dương hoặc âm.

B. như nhau với mọi hạt nhân.

C. càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.

D. càng nhỏ thì hạt nhân càng bền vững.

Xem đáp án

Đáp án C

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

Câu 17:

29/06/2024

Một người mắt bị tật cận thị có điểm cực viễn cách mắt một khoảng là OC_V (O là quang tâm của thấu kính mắt). Người này đeo một kính sát mắt để sửa tật cận thị. Độ tụ của kính phải đeo là

A. $D = \frac{1}{O C_{v}} .$

B. $D = O C_{v} .$

C. $D = - O C_{v} .$

D. $D = - \frac{1}{O C_{v}} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Để khắc phục tật cận thị thì phải đeo thấu kính phân kì. Khi đó vật ở vô cùng sẽ cho ảnh tại điểm Cv $\to f = - O C_{v}$ (do thấu kính phân kì có tiêu cự âm) → Độ tụ $D = \frac{1}{f} = - \frac{1}{O C_{v}}$

Câu 18:

18/07/2024

Cho chiết suất của nước là 4/3; của benzen bằng 1,5; của thủy tinh flin là 1,8. Không thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi chiếu ánh sáng từ

A. từ benzen vào nước.

B. từ nước vào thủy tinh flin.

C. từ thủy tinh flin vào benzen.

D. từ nước vào chân không.

Xem đáp án

Đáp án B

HD: Hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ có thể xảy ra khi truyền từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn. Chọn B.

Câu 19:

06/07/2024

Đặc trưng nào sau đây không phải là đặc trưng sinh lý của âm?

A. Âm sắc.

B. Cường độ âm.

C. Độ cao.

D. Độ to.

Xem đáp án

Đáp án B

Cường độ âm không phải là đặc trưng sinh lý của âm

Câu 20:

19/07/2024

Nhận xét nào sau đây về biên độ dao động tổng hợp là không đúng? Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ phụ thuộc

A. vào biên độ dao động thành phần thứ nhất.

B. vào độ lệch pha giữa hai dao động thành phần.

C. vào biên độ của dao động thành phần thứ hai.

D. vào tần số của hai dao động thành phần.

Xem đáp án

Đáp án D

Biên độ dao động tổng hợp không phục thuộc vào tần số dao động chung của hai dao động thành phần → D sai.

Câu 21:

16/07/2024

Nếu đặt vào hai đầu một tụ điện có điện dung $C = \frac{{2.10}^{- 4}}{π} F$ một điện áp xoay chiều $u = 200 \sqrt{2} \cos (100 π t - \frac{π}{4}) (V)$ thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch bằng

A. 4 A.

B. $4 \sqrt{2} A .$

C. $\sqrt{2} A .$

D. $2 \sqrt{2} A .$

Xem đáp án

Đáp án A

Dung kháng của đoạn mạch $Z_{C} = 50 Ω$

→ Dòng điện hiệu dụng trong mạch $I = \frac{U}{Z} = \frac{200}{50} = 4 A$

Câu 22:

Một lò xo có độ cứng k = 20 N/m một đầu treo cố định, đầu còn lại gắn viên bi có khối lượng m tạo thành con lắc lò xo treo thằng đứng. Người ta tác dụng vào viên bi một ngoại lực F = F₀cos(2πft + φ) (chỉ có f thay đổi được) làm cho viên bi dao động dọc theo trục của lò xo. Khi cho f thay đổi thì biên độ dao động của viên bi thay đổi, khi f = 5 Hz thì biên độ của viên bi lớn nhất. Khối lượng của viên bi bằng

A. 30 g.

B. 10 g.

C. 40 g.

D. 20 g.

Xem đáp án

Đáp án D

Biên độ dao động của viên bi cực đại khi xảy ra cộng hưởng $f = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{k}{m}} \Rightarrow m = \frac{k}{{(2 π f)}^{2}} = 20 g$

Câu 23:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật nặng cân bằng lò xo giãn một đoạn 2,5 cm. Kích thích cho quả nặng của con lắc dao động điều hòa dọc theo trục lò xo thì thấy trong một chu kì khoảng thời gian lò xo bị giãn gấp 3 lần khoảng thời gian lò xo bị nén. Biên độ dao động của con lắc bằng

A. $2, 5 \sqrt{2}$ cm.

B. $5 \sqrt{2}$ cm.

C. 5 cm.

D. $2, 5 \sqrt{3}$ cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Khoảng thời gian lò xo giãn gấp 2 lần thời gian lò xo bị nén, vậy

$\{\begin{cases} t_{g} = \frac{3 T}{4} \\ t_{n} = \frac{T}{4} \end{cases} \Rightarrow Δ l_{0} = \frac{\sqrt{2}}{2} A = 2, 5 \Rightarrow A = 2, 5 \sqrt{2} c m$

Câu 24:

18/07/2024

Một vật dao động điều hòa có đồ thị như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là

A. $x = 8 \cos (\frac{π}{5} t - \frac{5 π}{6}) (c m) .$

B. $x = 8 \cos (\frac{π}{5} t + \frac{5 π}{6}) (c m) .$

C. $x = 8 \cos (\frac{3 π}{10} t - \frac{3 π}{4}) (c m) .$

D. $x = 8 \cos (\frac{3 π}{10} t + \frac{3 π}{4}) (c m) .$

Xem đáp án

Đáp án D

Từ đồ thị, ta có $T = 3 (\frac{25}{6} - \frac{5}{6}) = \frac{20}{3} \Rightarrow ω = \frac{3 π}{10} rad/s$

Biên độ dao động của vật A = 8cm.

Thời điểm $t = \frac{5}{6} s$ , vật đi qua vị trí biên âm, thời điểm t = 0 tương ứng với góc lùi $Δ φ = ω Δ t = 0, 25 π rad$

Vậy $x = 8 \cos (\frac{3 π}{10} t + \frac{3 π}{4}) c m$

Câu 25:

23/07/2024

Cho một sóng ngang có phương trình sóng là $u = 8 \cos [2 π (\frac{t}{0, 1} - \frac{x}{50})] (m m),$ trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Bước sóng là

A. λ = 0,1 m.

B. λ = 50 cm.

C. λ = 8 mm.

D. λ = 1 m.

Xem đáp án

Đáp án B

Từ phương trình sóng ta có $\frac{2 π}{λ} = \frac{2 π}{50} \to λ = 50 c m$

Câu 26:

19/07/2024

Một người cận thị có giới hạn nhìn rõ từ 10 cm đến 100 cm. Khi đeo một kính có tiêu cụ f = −100 cm sát mắt, người này nhìn được các vật từ

A. 100/9 cm đến 100 cm.

B. 100/9 cm đến vô cùng.

C. 100/11 cm đến vô cùng.

D. 100/11 cm đến 100 cm.

Xem đáp án

Đáp án B

Để các người có thể quan sát được các vật thì ảnh của vật phải nằm trong khoảng từ cực cận đến cực viễn của mắt.

→ ứng với ảnh tại cực cận $\frac{1}{d} + \frac{1}{- 10} = \frac{1}{- 100} \to d = \frac{100}{9} c m$

→ ứng với ảnh tại cực viễn $\frac{1}{d} + \frac{1}{- 100} = \frac{1}{- 100} \to d = \infty c m$

Câu 27:

14/07/2024

Trong thí nghiệm Y âng về giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁ = 0,45 µm và đánh dấu vị trí các vân sáng trên màn. Thay ánh sáng đó bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₂ = 0,72 µm và đánh dấu vị trí các vân tối trên màn thì thấy có những vị trí đánh dấu trùng nhau giữa hai lần. Tại vị trí đánh dấu trùng nhau lần thứ 2 kể từ vân trung tâm, thì bức xạ λ₁ cho vân sáng

A. bậc 8.

B. bậc 24.

C. bậc 16.

D. bậc 12.

Xem đáp án

Đáp án D

Những vị trí trùng nhau chính là vị trí trùng của vân sáng bức xạ thứ nhất và vân tối bức xạ thứ hai

$\to k_{1} i_{1} = k_{2} i_{2} \to \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{8}{5} = \frac{4}{2, 5} = \frac{12}{7, 5}$ (k₁ là số nguyên, k₂ là số bán nguyên)

→ vị trí trùng nhau thứ hai kể từ vân trung tâm ta có $k_{1} = 12; k_{2} = 7, 5 \to$ vân sáng bậc 12 của bức xạ λ₁.

NX:

+ Thực ra bài này chính là bài toán giao thoa 2 bức xạ, cần tìm các vị trí là vân sáng của 1 và là tối của 2. Bài toán chỉ thỏa mãn nếu tỉ số k khi đưa về nguyên tối giản có tử và mẫu dạng 1 chẵn – 1 lẻ.

+ Một số bán nguyên khi nhân với 1 số lẻ ra 1 số bán nguyên chính vì thế ứng với vị trí đầu $k_{1} = 4; k_{2} = 2, 5$ ta nhân cả tử và mẫu với 3 được vị trí thứ hai. Muốn tìm vị trí tiếp ta lần lượt nhân tử và mẫu với 5, 7, 9…

Câu 28:

Một mạch dao động điện từ tự do gồm một tụ điện có điện dung 0,125 μF và một cuộn cảm có độ tự cảm 50 μH. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 3 V. Từ thông cực đại qua cuộn cảm là

A. 3,75 .10⁻⁷Wb.

B. 3,75.10⁻⁷ Wb.

C. 7,5 .10⁻⁶ Wb.

D. 7,5.10⁻⁶ Wb.

Xem đáp án

Đáp án D

HD:

$U_{0} = ω Φ_{0} \Rightarrow Φ_{0} = \frac{U_{0}}{ω} = U_{0} \sqrt{L C} = 3 \sqrt{{50.10}^{- 6} .0, {125.10}^{- 6}} = 7, {5.10}^{- 6} W b .$

Câu 29:

Một sóng điện từ có chu kì T, truyền qua điểm M trong không gian, cường độ điện trường và cảm ứng từ tại M biến thiên điều hòa với giá trị cực đại lần lượt là E₀ và B₀. Thời điểm t = t₀, cường độ điện trường tại M có độ lớn bằng 0,5E₀. Đến thời điểm t = t₀ + 0,25T, cảm ứng từ tại M có độ lớn là

A. $\frac{\sqrt{2} B_{0}}{2} .$

B. $\frac{\sqrt{2} B_{0}}{4} .$

C. $\frac{\sqrt{3} B_{0}}{4} .$

D. $\frac{\sqrt{3} B_{0}}{2} .$

Xem đáp án

Đáp án D

Trong quá trình lan truyền sóng điện từ thì cường độ điện trường và cảm ứng từ luôn cùng pha nhau.

Vậy tại thời điểm t₀ cảm ứng từ đang có giá trị $\frac{B_{0}}{2}$

Ta để ý rằng hai thời điểm này vuông pha nhau. Vậy tại thời điểm t ta có $B = \frac{\sqrt{3}}{2} B_{0}$

Câu 30:

18/07/2024

Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4 bức xạ cho vân sáng có bước sóng 735 nm; 490 nm; λ₁ và λ₂. Hiệu năng lượng của hai photon tương ứng với hai bức xạ này là

A. 1,5 MeV.

B. 1,0 MeV.

C. 0,85 MeV.

D. 3,4 MeV.

Xem đáp án

Đáp án C

Các vị trí mà hai bước sóng $λ^{'} = 735 n m$ và $λ^{''} = 490 n m$ trùng nhau thỏa mãn $\frac{k^{'}}{k^{''}} = \frac{λ^{''}}{λ^{'}} = \frac{490}{735} = \frac{2}{3}$

Điều kiện để bước sóng λ bất kì cho vân sáng trùng với bước sóng λ':

$\frac{λ}{λ^{'}} = \frac{k^{'}}{k} \to λ = \frac{k λ^{'}}{k} = \frac{735 k^{'}}{k}$ với $k^{'} = 2, 4, 6, 8...$

Với khoảng giả trị của λ là: $380 n m \leq λ \leq 760 n m$ , kết hợp với Mode → 7 trên Casio ta tìm được.

Với k’ = 4 thì $λ_{1} = 588 n m$ và $λ_{2} = 420 n m \to Δ ε = h c (\frac{1}{λ_{2}} - \frac{1}{λ_{2}}) = 0, 85 M e V$

Câu 31:

Trong thí nghiệm giao thoa Y−âng với ánh sáng đơn sắc trong chân không, khoảng cách giữa hai khe Y−âng là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1 m. Người ta đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 4 mm. Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

A. 0,7 μm.

B. 0,6 μm.

C. 0,5 μm.

D. 0,4 μm.

Xem đáp án

Đáp án C

Khoảng cách 5 vân snág liên tiếp 4i = 4mm → i = 1mm.

Áp dụng công thức tính khoảng vân $i = \frac{λ D}{a} \to λ = 0, 5 μ m$

Câu 32:

13/07/2024

Mạch LC lí tưởng có chu kì dao động riêng bằng 10⁻⁴ s. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ bằng 10 V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch bằng 0,02 A. Tụ có điện dung bằng

A. 69,1 nF.

B. 31,8 nF.

C. 24,2 mF.

D. 50 mF.

Xem đáp án

Đáp án B

Ta có $\{\begin{cases} \frac{1}{2} C U_{0}^{2} = \frac{1}{2} L I_{0}^{2} \\ T = 2 π \sqrt{L C} \end{cases} \to C = \frac{T}{2 π} . \frac{I_{0}}{U_{0}} = \frac{10^{- 4}}{2 π} . \frac{0, 02}{10} = 31, 8 n F$

Câu 33:

Cho nguồn laze phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45 μm với công suất 1,2 W. Trong mỗi giây, số photon do chùm sáng phát ra là

A. 4,42.10¹² photon/s.

B. 2,72.10¹⁸ photon/s.

C. 2,72.10¹²photon/s.

D. 4,42.10¹² photon/s.

Xem đáp án

Đáp án B

Công suất của nguồn laze

$P = n \frac{h c}{λ} \to n = \frac{P λ}{h c} = \frac{1, 2.0, {45.10}^{- 6}}{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}$

$= 2, {72.10}^{18}$ photon/s.

Câu 34:

16/07/2024

Đặt điện áp xoay chiều $u = 220 \sqrt{2} \cos 100 π t (V)$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 50 $Ω$ , cuộn cảm thuần L và hộp kín X mắc nối tiếp. Khi đó, dòng điện qua mạch là $i = \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{3}) (A) .$ Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X có giá trị

A. 60 W.

B. 120 W.

C. 340 W.

D. 170 W.

Xem đáp án

Đáp án A

Công suất tiêu thụ của toàn mạch: $P = U I \cos φ = 110 W$

Công suất tiêu thụ của hộp kín là: $P_{X} = P - P_{R} = 110 - I^{2} R = 110 - 50 = 60 W$

Câu 35:

21/07/2024

Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm. Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức $u = u \sqrt{2} \cos 2 π f t$ (V) với U không đổi nhưng f có thể thay đổi được. Ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch theo R là đường liền nét khi f = f₁ và là đường đứt nét khi f = f₂. Giá trị của Pmax gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 280 W.

B. 140 W.

C. 130 W.

D. 260 W.

Xem đáp án

Đáp án C

f = f₁: công suất cực đại của mạch khi $R_{0} = 120 = |Z_{L 1} - Z_{C 1}|$

Khi đó: $P_{\max 1} = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L 1} - Z_{C 1}|} \to 100 = \frac{U^{2}}{2.120} \to U = 40 \sqrt{15} V$

f = f₂: khi $R = 200 Ω$ thì công suất tiêu thụ của mạch là 100W.

$\to 100 = \frac{{(40 \sqrt{15})}^{2}}{200^{2} + {(Z_{L 2} - Z_{C 2})}^{2}} .200 \to |Z_{L 2} - Z_{C 2}| = 40 \sqrt{5}$

Khi đó: $P_{\max} = P_{\max 2} = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L 2} - Z_{C 2}|} = 60 \sqrt{4} \approx 134, 16 W$

Câu 36:

19/07/2024

Trong một thí nghiệm sóng dừng, ba điểm A, B, C theo thứ tự thuộc cùng một bó sóng, trong đó B là bụng sóng. Người ta đo được biên độ dao động tại A gấp 2 lần biên độ dao động tại C và khoảng thời gian ngắn nhất để li độ của B giảm từ giá trị cực đại đến giá trị bằng với biên độ của A và của C lần lượt là 0,01 s và 0,02 s. Chu kì dao động của điểm A trong thí nghiệm trên có giá trị gần nhất với các giá trị nào sau đây?

A. 0,25 s.

B. 0,15 s.

C. 0,20 s.

D. 0,10 s.

Xem đáp án

Đáp án D

Sử dụng đường tròn biểu diễn cho dao động của điểm bụng B.

Từ giả thiết bài toán ta có: góc quét khi li độ của B giảm từ cực đại đến bằng biên độ của A sẽ bằng 1 nửa góc quét khi li độ của B giảm từ cực đại đến bằng biên độ của C (do góc quét tỉ lệ thuận với thời gian) → Đặt các góc như hình vẽ.

$\begin{array}{l} \{\begin{cases} \cos α = \frac{A_{A}}{A_{B}} \\ \cos 2 α = \frac{A_{C}}{A_{B}} \end{cases} \to \cos α = 2 \cos 2 α \\ \to \cos α = 2 (2 \cos^{2} α - 1) \to \cos α = \frac{1 + \sqrt{33}}{8} \\ \to α = 32, 534 ° \to 0, 01 = \frac{α}{360} T \to T = 0, 11 s \end{array}$

Câu 37:

Trên trục x có hai vật tham gia hai dao động điều hoà cùng tần số với các li độ x₁và x₂ có đồ thị biến thiên theo thời gian như hình vẽ C. Vận tốc tương đối giữa hai vật có giá trị cực đại gần nhất với các giá trị nào sau đây?

A. 39 cm/s.

B. 22 cm/s.

C. 38 cm/s.

D. 23 cm/s.

Xem đáp án

Đáp án D

Dựa vào đồ thị viết phương trình 2 dao động.

$T = 2 s \to ω = \frac{2 π}{T} = π rad/s$

t = 0: vật 1 qua vị trí biên dương → Phương trình dao động của vật thứ nhất là: $x_{1} = 8 \cos (π t) c m$

$t = \frac{2}{3} = \frac{T}{3}$ : vật 2 qua vị trí biên âm lần đầu tiên → Biểu diễn bằng điểm M trên đường tròn → t = 0: vị trí chất điểm chuyển động tròn đều sẽ quay ngược lại $Δ φ = \frac{2 π}{3}$ → t = 0 tại chất điểm chuyển động tròn đều ở $M_{0} \to φ_{0} = π - \frac{2 π}{3} = \frac{π}{3} \to$ Phương trình dao động của 2 vật là: $x_{2} = 6 \cos (π t + \frac{π}{3}) c m$

$\to \{\begin{cases} v_{1} = 8 π \cos (π t + \frac{π}{2}) (c m /s) \\ v_{2} = 6 π \cos (π t + \frac{5 π}{6}) (cm/s) \end{cases} \to Δ v = |v_{1} - v_{2}| = |22, 65 \cos (π t + 0, 766)|$

→ Vận tốc tương đối cực đại của 2 dao động là $Δ v_{\max} = 22, 65 cm/s$

Nhận xét:

Nếu tinh tế các em có thê rnhận ra bài này ta chỉ cần tìm được độ lệch pha của 2 dao động là đã có thể giải quyết được bài toán. Sau đó dùng bài toán khoảng cách để xử lý tiếp. Vận tốc cực tương đối cực đại $Δ v_{\max} = d_{\max} ω$ .

Tìm độ lệch pha 2 dao động có thể làm như sau. Nhìn đồ thị ta có thời điểm đầu vật (2) qua biên âm là 2/3s còn thời điểm đầu vật (1) qua biên âm là 2/2 = 1s → Vật (1) qua biên âm sau vật (2)

$Δ t = 1 - \frac{2}{3} = \frac{1}{3} = \frac{T}{6}$

→ Vật (1) sẽ chậm pha hơn vật (2) là

$\frac{2 π}{6} = \frac{π}{3} \to d_{\max} = \sqrt{A_{1}^{2} + A_{2}^{2} - 2 A_{1} A_{2} \cos Δ φ} = 2 \sqrt{13} \to Δ v_{\max} = d_{\max} ω = 22, 65 cm/s$

Câu 38:

27/06/2024

Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Biết R không đổi, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L không đổi, điện dung của tụ điện thay đổi được. Khi điện dung C = C₁ và C = C₂ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị, khi C = C₁ thì điện áp u hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn i một góc π/6. Khi C = C₂ thì điện áp u ở hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn i một góc 5π/12. Khi C = C₀ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là U_Cmax = 186 V, đồng thời khi đó điện áp hiệu dụng hai đầu R có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 200 V.

B. 100 V.

C. 180 V.

D. 150 V.

Xem đáp án

Đáp án B

Với $φ_{1}, φ_{2}$ và $φ_{0}$ là độ lệch pha giữa u và i ứng với $C_{1}, C_{2}, C_{0}$ . Ta có

$φ_{1} + φ_{2} = 2 φ_{0}$ $\to φ_{0} = - 52, 5 °$

Khi $C = C_{0}$ điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại thì u_RL vuông pha với u.

Từ hình vẽ, ta có:

$\{\begin{cases} U = U_{C \max} \sin |φ_{0}| \\ U_{R} = U \cos |φ_{0}| \end{cases} \to U_{R} = \frac{U_{C \max}}{2} \sin 2 φ_{0} = \frac{186}{2} \sin |2. (52, 5)| = 89 V$

Câu 39:

23/07/2024

Một lò xo nhẹ làm bằng vật liệu cách điện có độ cứng k = 50 N/m, một đầu được gắn cố định, đầu còn lại gắn vào quả cầu nhỏ tích điện q = 5 μC, khối lượng m = 50 g. Quả cầu có thể dao động không ma sát dọc theo trục lò xo nằm ngang và cách điện. Tại thời điểm ban đầu t = 0 kéo vật tới vị trí lò xo dãn 4 cm rồi thả nhẹ đến thời điểm t = 0,1 s thì thiết lập điện trường không đổi trong thời gian 0,1 s, biết điện trường nằm ngang dọc theo trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và có độ lớn E = 10⁵ V/m. Lấy g = 10 m/s²,π²= 10. Trong quá trình dao động thì tốc độ cực đại mà quả cầu đạt được gần nhất giá trị nào sau đây?

A. 80 cm/s.

B. 160 cm/s.

C. 190 cm/s.

D. 95 cm/s.

Xem đáp án

Đáp án C

Tần số góc của dao động $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{50}{{50.10}^{- 3}}} = 10 π rad/s \to T = 0, 2 s$

Tại t = 0 kéo vật đến vị trí lò xo giãn 4 cm rồi thả nhẹ → vật dao động với biên độ $A_{1} = 4 c m$ quanh vị trí lò xo không biến dạng.

→ Sau khoảng thời gian $Δ t = 0, 5 T = 0, 1 s$ con lắc đến biên âm (lò xo bị nén 4cm). Ta thiết lập điện trường, dưới tác dụng của điện trường vị trí cân bằng của con lắc dịch chuyển ra xa điểm cố định của lò xo, cách vị trí lò x không biến dạng một đoạn $Δ l_{0} = \frac{q E}{k} = \frac{{5.10}^{- 6} {.10}^{5}}{50} = 1 c m$

→ Biên độ dao động của con lắc sau đó là $A_{2} = 4 + 1 = 5 c m$

Sau khoảng thời gian $Δ t = 0, 5 T = 0, 1 s$ con lắc đến vị trí biên dương (lò xo giãn 6cm), điện trường bị mất đi → vị trí cân bằng của con lắc lại trỏ về vị trí lò xo không biến dạng → con lắc sẽ dao động với biên độ $A_{3} = 6 c m$ → $v_{\max} = ω A = 10 π .6 = 60 π cm/s \approx 188,5 cm/s$

Câu 40: