TOP 40 câu Trắc nghiệm Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất (có đáp án 2024) – Vật lí 12

Câu 1: Công suất tỏa nhiệt của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức:

A. $\cos \phi =\frac{Z}{\sqrt{R^2+Z^2}}$.

B. $\cos \phi =\frac{Z}{R}$.

C. $\cos \phi =\frac{\sqrt{R^2+Z^2}}{Z}$.

D. $\cos \phi =\frac{R}{Z}$.

Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc $\omega$ vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Hệ số công suất của mạch bằng:

A.$\frac{R}{\sqrt{R^2+{\left(L\omega +\frac{1}{C\omega }\right)}^2}}$.

B. $\frac{L\omega -\frac{1}{C\omega }}{R}$.

C. .$\frac{R}{\sqrt{R^2+{\left(L\omega -\frac{1}{C\omega }\right)}^2}}$

D. $\frac{R}{L\omega -\frac{1}{C\omega }}$.

Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp thì dung kháng của tụ điện là $Z_C$. Hệ số công suất của đoạn mạch là:

A. $\frac{\sqrt{\left|R^2-{Z_C}^2\right|}}{R}$.

B. $\frac{R}{\sqrt{\left|R^2-{Z_C}^2\right|}}$.

C. $\frac{\sqrt{R^2+{Z_C}^2}}{R}$.

D. $\frac{R}{\sqrt{R^2+{Z_C}^2}}$.

Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều $u=U_0\cos \left(\omega t+\phi \right)\left(\omega >0\right)$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là:

A. $\frac{R}{\sqrt{R^2+{\left(\omega C\right)}^2}}$.

B. $\frac{\omega C}{R}$.

C. $\frac{R}{\omega C}$.

D. $\frac{R}{\sqrt{R^2+{\left(\omega C\right)}^{-2}}}$.

Câu 5: Công suất của một đoạn mạch R, L, C nối tiếp không phụ thuộc vào:

A. độ tự cảm L của mạch điện.

B. pha ban đầu $\phi$ của dòng điện qua mạch.

C. chu kì T của điện áp hai đầu đoạn mạch.

D. dung kháng $Z_C$ của mạch điện.

Câu 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R điện áp xoay chiều $u=U_0\cos \left(\omega t\right)$ ($U_0$ và $\omega$ là hằng số). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch này là:

A. $\frac{\left(U_0^2\right)}{4R}$.

B. $\frac{\left(U_0^2\right)}{2R}$.

C. $U_0^{2}R$.

D. $\frac{U_0^2}{R}$.

Câu 7: Với φ là độ lệch pha của u và i. Đại lượng nào sau đây được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều

A. cosφ.

B. cotφ.

C. sinφ.

D. tanφ.

Câu 8: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm $L=\frac{1}{\pi }\left(H\right)$, tụ điện có điện dung $C=\frac{{10}^{-4}}{2\pi }\left(F\right)$, R là một điện trở thuần thay đổi được. Đặt một hiệu điện thế xoay chiều ổn định ở hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức $u_{AB}=200\cos 100\pi t\left(V\right)$. Xác định R để mạch tiêu thụ công suất 80 W?

A. $40\Omega ,160\Omega$.

B. $100\Omega ,400\Omega$.

C. $50\Omega ,200\Omega$.

D. $10\Omega ,40\Omega$.

Câu 9: Công suất của dòng điện xoay chiều trên một đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ hơn tích UI là do

A. một phần điện năng tiêu thụ trong tụ điện.

B. trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng.

C. điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện biến đổi lệch pha nhau.

D. có hiện tượng cộng hưởng trên đoạn mạch.

Câu 10: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có cộng hưởng điện, khi tăng điện trở của mạch thì hệ số công suất của mạch sẽ

A. không thay đổi.

B. tăng.

C. giảm.

D. có thể tăng hoặc giảm.

Câu 11: Chọn phát biểu đúng.

A. Có hai cuộn dây mắc nối tiếp, cuộn dây nào có hệ số công suất lớn hơn thì công suất sẽ lớn hơn.

B. Hệ số công suất của đoạn mạch cosφ = 0,5 chứng tỏ cường độ dòng điện trong mạch trễ pha $\frac{\pi }{3}$ so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

C. Hệ số công suất của đoạn mạch cosφ = $\frac{\sqrt{3}}{2}$ chứng tỏ cường độ dòng điện trong mạch sớm pha $\frac{\pi }{6}$ so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

D. Hệ số công suất của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp phụ thuộc tần số dòng điện trong mạch.

Câu 12: Mạch điện xoay chiều nào sau đây có hệ số công suất lớn nhất. Với R là điện trở thuần, L là độ tự cảm, C là điện dung.

A. Mạch chỉ có R.

B. Mạch nối tiếp L và C.

C. Mạch chỉ có C.

D. Mạch nối tiếp R và L.

Câu 13: Công suất của một đoạn mạch RLC nối tiếp có tính dung kháng ($Z_L<Z_C$). Nếu ta tăng tần số của dòng điện thì hệ số công suất của mạch:

A. không thay đổi.

B. giảm.

C. tăng.

D. tăng lên rồi giảm.

Câu 14: Công suất của một đoạn mạch RLC nối tiếp có tính cảm kháng $\left(Z_L>Z_C\right)$. Nếu ta giảm tần số của dòng điện thì hệ số công suất của mạch:

A. không thay đổi.

B. giảm.

C. tăng.

D. tăng lên rồi giảm.

Câu 15: Đặt vào hai đầu điện trở một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được. Khi $f=f_0$ và $f=2f_0$ thì công suất tiêu thụ của điện trở tương ứng là $P_1$ và $P_2$. Hệ thức nào sau đây đúng?

A. ${\text{P}}_2=0,5{\text{P}}_{\text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}1}$.

B. ${\text{P}}_2=2{\text{P}}_{\text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}1}$.

C. ${\text{P}}_2={\text{P}}_{\text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}1}$.

D. ${\text{P}}_2=4{\text{P}}_{\text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}1}$.

Câu 16: Một mạch điện RLC nối tiếp có $C=\frac{1}{\left({\omega }^{2}L\right)}$. Nếu ta tăng dần giá trị của C thì:

A. công suất của mạch tăng.

B. công suất của mạch giảm.

C. công suất của mạch không đổi.

D. công suất của mạch tăng lên rồi giảm.

Câu 17: Một đoạn mạch không phân nhánh có dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc nhỏ hơn $\frac{\pi }{2}$ . Khi đó

A. trong đoạn mạch không thể có cuộn cảm.

B. hệ số công suất của đoạn mạch bằng không.

C. nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch giảm.

D. nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch tăng.

Câu 18: Đoạn mạch RLC nối tiếp có hệ số công suất lớn nhất. Hệ thức nào sau đây không đúng:

A. $\text{P}=U.I$.

B. $T=2\pi \sqrt{LC}$.

C. $Z=R$.

D. $U=U_L=U_C$.

Câu 19: Một mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch $u=U_0\cos \omega t$, cho biết $LC{\omega }^2=1$. Nếu ta tăng tần số góc $\omega$ của u thì:

A. công suất tiêu thụ của mạch điện tăng.

B. cường độ hiệu dụng qua mạch giảm.

C. tổng trở của đoạn mạch giảm.

D. hệ số công suất của mạch tăng.

Câu 20: Đoạn mạch điện xoay chiều có điện áp ở hai đầu $u=100\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{2}\right)\left(V\right)$ và dòng điện xoay chiều qua mạch $i=2\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)\left(A\right)$. Công suất tiêu thụ của mạch điện là:

A. 200 W.

B. 100 W.

C. 50 W.

D. 86,6 W.

Câu 21: Một mạch điện nối tiếp có $R=60\Omega ,C=\frac{{10}^{-3}}{8\pi }\left(F\right)$ được mắc vào mạng điện xoay chiều $220V-50Hz$. Hệ số công suất của mạch là:

A. 0,6.

B. 0,4.

C. 0,8.

D. 1.

Câu 22: Đoạn mạch nối tiếp $R=80\Omega ;L=\frac{0,4}{\pi }\left(H\right)$ và $C=\frac{{10}^{-4}}{\pi }\left(F\right)$. Mắc mạch điện vào nguồn $220V-50Hz$. Công suất tỏa nhiệt của đoạn mạch là:

A. 605 W.

B. 484 W.

C. 176 W.

D. 387,3 W.

Câu 23: Mạch điện RLC nối tiếp được mắc vào mạng điện $220V-50Hz$. Cho biết công suất của mạch điện là 100 W và hệ số công suất là 0,6. Giá trị của R là:

A.$174,24\Omega$.

B. $290,4\Omega$.

C. $104,5\Omega$.

D. $132\Omega$.

Câu 24: Cuộn dây có điện trở thuần $R=50\Omega$ và độ tự cảm L mắc vào điện áp xoay chiều $U=100V$ và chu kì 0,02 s. Cho biết công suất của mạch điện là 100W. Giá trị của L là:

A. $\frac{2}{\pi }\left(H\right)$.

B. $\frac{1}{\pi }\left(H\right)$.

C. $\frac{0,5}{\pi }\left(H\right)$.

D. $\frac{0,4}{\pi }\left(H\right)$.

Câu 25: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Hai đầu đoạn mạch có một điện áp xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn, lần lượt đo điện áp ở hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn dây thì số chỉ của vôn kế tương ứng là $U,U_C$ và $U_L$. Biết $U=U_C=2U_L$. Hệ số công suất của mạch là:

A. $\cos \phi =0,5$.

B. $\cos \phi =\frac{\sqrt{3}}{2}$.

C. $\cos \phi =\frac{\sqrt{2}}{2}$.

D. $\cos \phi =1$.

Câu 26: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AD và DB ghép nối tiếp. Điện áp tức thời trên các đoạn mạch và dòng điện qua chúng lần lượt có biểu thức: $u_{AD}=100\sqrt{2}\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{2}\right)\left(V\right)$,$u_{DB}=100\sqrt{6}\cos \left(100\pi t+\frac{2\pi }{3}\right)\left(V\right),$$i=\sqrt{2}\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{2}\right)\left(A\right)$

A. 100 W.

B. 242 W.

C. 186,6 W.

D. 250 W.

Câu 27: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần $R_1=40\Omega$ mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung $C=\frac{{10}^{-3}}{4\pi }F$, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần $R_2$ mắc với cuộn cảm thuần. Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là $u_{AM}=50\sqrt{2}.\cos \left(100\pi t-\frac{7\pi }{12}\right)\left(V\right)$ và $u_{MB}=150\cos \left(100\pi t\right)\left(V\right)$. Hệ số công suất của đoạn mạch AB là:

A. 0,84.

B. 0,71.

C. 0,86.

D. 0,95.

Câu 28: Đặt vào hai đầu mạch điện có 2 phần tử C và R với điện trở $R=Z_C=100$ một nguồn điện tổng hợp có biểu thức $u=100+100\sqrt{2}\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{4}\right)V$. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở:

A. 50 W.

B. 200 W.

C. 25 W.

D. 150 W.

Câu 29: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị $\frac{1}{40\pi }mF$ hoặc $\frac{1}{20\pi }mF$ thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. Giá trị của L bằng:

A. $\frac{1}{2\pi }H$.

B. $\frac{3}{\pi }H$.

C. $\frac{1}{3\pi }H$.

D. $\frac{2}{\pi }H$.

Câu 30: Mạch RLC nối tiếp có $R=25\Omega ;C=\frac{{10}^{-4}}{\pi }F$ và L là cuộn dây thuần cảm biến đổi được. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là $u=200\sqrt{2}\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{2}\right)\left(V\right)$. Thay đổi L sao cho công suất mạch đạt cực đại. Giá trị của L khi đó là:

A. $L=\frac{1}{2\pi }H$.

B. $L=\frac{1}{\pi }H$.

C. $L=\frac{2}{\pi }H$.

D. $L=\frac{4}{\pi }H$.

Câu 31: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 130 V vào hai đầu đoạn mạch gồm ột biến trở nối tiếp với một cuộn cảm thuần. Khi biến trở có giá trị là R₁ = 40 Ω hoặc R₂ = 90 Ω thì công suất của mạch đều là P. Cảm kháng Z_L của cuộn dây và công suất P của đoạn mạch là:

A. 60 Ω ; 130 W

B. 60 Ω ; 60 W

C. 100Ω ; 30 W

D. 75 Ω ; 60 W

Câu 32: Cho đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây tuần cảm có hệ số tự cảm L = 0,8/π (H); tụ điện có điện dung C = 10^-3/5π (F) theo thứ tự mắc liên tiếp nhau vào hai điểm A, B. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u_AB = 200√2 cos100πt (V), tăng dần R từ giá trị bằng 0 thì công suất trong mạch thay đổi, giá trị lớn nhất của công suất tiêu thụ trong mạch AB là:

A. 444 W

B. 667 W

C. 640 W

D. 222 W

A. 75 Hz

B. 25 Hz

C. 17 Hz

D. 100 Hz

Câu 34: Đặt điện áp u = U√2cosωt vào hai đầu một đoạn mạch gồm biến trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi R = R₁ và R = R₂ = 8R₁ thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau. Hệ số công suất của đoạn mạch ứng với các giá trị R₁ và R₂ lần lượt là:

Câu 35: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là 45 V, giữa hai đầu điện trở thuần là 30 V, giữa hai đầu đoạn mạch là 60 V. Hệ số công suất của cuộn dây là:

A. 0,125

B. 0,15

C. 0,375

D. 0,25

Câu 36: Cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, trong đó R là một biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u = U₀cosωt. Khi điện trở của biến trở bằng R₁ hoặc R₂ thì đoạn mạch tiêu thụ cùng công suất là P. Khi điều chỉnh biến trở, công suất cực đại của đoạn mạch là:

Câu 37: Cho mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 50√2cos100πt (V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần là U_L = 35 V và giữa hai đầu tụ điện là U_C =75 V. Hệ số công suất của mạch điện này là:

A. cosφ = 0,6

B. cosφ = 0,7

C. cosφ = 0,8

D. cosφ = 0,9

Câu 38: Một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm một cuộn dây có điện trở thuần r=10√3 Ω và độ tự cảm L = 0,191 H, tụ điện có điện dung C = 1/4π (mF), điện trở R có giá trị thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u=200√2 cos100πt (V). Thay đổi giá trị của R để công suất tiêu thụ trên R đạt cực đại. Công suất cực đại đó có giá trị bằng:

A. 200 W

B. 457 W

C. 168 W

D. 630 W

Câu 39: Một đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R và cuộn cảm thuần Z_L mắc nối tiếp. Biết Z_L = 3R. Nếu mắc thêm một tụ điện có Z_C = R thì hệ số công suất của đoạn mạch AB sẽ:

A. tăng 2 lần

B. giảm 2 lần

C. tăng √2 lần

D. gỉảm √2 lần.

Câu 40: Trong một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp có điện trở R thay đổi được. Khi điện trở có giá trị là 30 Ω hoặc 120 Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng nhau. Muốn công suất tiêu thụ trên đoạn mạch cực đại cần điều chỉnh bằng nhau. Muốn công suất tiêu thụ trên đoạn mạch cực đại cần điều chỉnh điện trở đạt giá trị là:

A. 75 Ω

B. 48 Ω

C. 25 Ω

D. 60 Ω