Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí có đáp án (Phần 21)

Câu 1: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm của AB, với AB = 10 cm. Biết khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,2 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 0,25 m/s.         

B. 2 m/s.

C. 0,5 m/s.

D. 1 m/s.

Lời giải

Ta có biên độ dao động sóng dừng tại một điểm M trên dây, cách đầu cố định A đoạn d là: $A_M=2a\left|\sin \frac{2\pi d}{\lambda }\right|$  với a là biên độ dao động nguồn sóng. Ta có:

Biên độ dao động sóng tại điểm M$\left(d_B=\frac{\lambda }{4}=10\Rightarrow \lambda =40\left(cm\right)\right):$$A_B=2a$

Biên độ dao động tại điểm C $\left(d_C=\frac{AB}{2}=\frac{\lambda }{8}\right)$$\Rightarrow A_C=2a\left|\sin \frac{2\pi \frac{\lambda }{8}}{\lambda }\right|$$=2a\frac{\sqrt{2}}{2}=A_B\frac{\sqrt{2}}{2}$

Vì có thể coi điểm B như một chất điểm dao động điều hòa với biên độ A_B thì thời gian ngắn nhất giữa hai lần điểm B có li độ $A_B\frac{\sqrt{2}}{2}$  là

$$\begin{gathered} \Delta t=\frac{T}{4}=0,2\left(s\right) \\ \Rightarrow T=0,8\left(s\right) \\ \Rightarrow v=\frac{\lambda }{T}=0,5\left(\text{m/s}\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 2: Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian ∆t, con lắc thực hiện 60 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44 cm thì cũng trong khoảng thời gian ∆t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là

A. 144 cm.

B. 60 cm.           

C. 80 cm.          

D. 100 cm

Lời giải

Chiều dài của con lắc là $T=\frac{\Delta t}{60}=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}$  (1)

Thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44 cm:  $T^{\text{'}}=\frac{\Delta t}{50}=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}+44}{g}}\left(2\right)$

Từ (1) và (2)

$$\begin{gathered} \Rightarrow \frac{5}{6}=\sqrt{\frac{\mathcal{l}}{\mathcal{l}+44}} \\ \Rightarrow 25\left(\mathcal{l}+44\right)=36\mathcal{l} \\ \Rightarrow \mathcal{l}=100\left(cm\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 3: Ba lò xo có cùng chiều dài tự nhiên có độ cứng lần lượt là k₁, k₂, k₃, đầu trên treo vào các điểm cố định, đầu dưới treo vào các vật có cùng khối lượng. Lúc đầu, nâng 3 vật đến vị trí mà các lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ để chúng dao động điều hòa với cơ năng lần lượt là W₁ = 0,1J, W₂ = 0,2J và W₃. Nếu k₃ = 2,5k₁ +3k₂ thì W₃ bằng:

A. 25 mJ.

B. 14 mJ.

C. 19,8 mJ.

D. 20 mJ.

Lời giải

Biên độ dao động của các vật: $A=\frac{mg}{k}\stackrel{E=\frac{1}{2}k{A}^2}{\to }E~\frac{1}{k}$

Với k₃ = 2,5k₁ +3k₂

$\Rightarrow \frac{1}{E_3}=\frac{2,5}{E_1}+\frac{3}{E_2}\Rightarrow E_3=25\left(mJ\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 4: Tại thời điểm đầu tiên t = 0 đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với tần số 2 Hz với biên độ A =$6\sqrt{5}$  cm. Gọi P, Q là hai điểm cùng nằm trên một phương truyền sóng cách O lần lượt là 6 cm và 9 cm. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 24 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ 2 thì vận tốc dao động của điểm P và điểm Q lần lượt là v_P và v_Q. Chọn phương án đúng

A. v_Q = 24π cm/s.

B. v_P = 48π cm/s.

C. v_Q = −24π cm/s.

D. v_P = −24π cm/s.

Lời giải

Bước sóng $\lambda =\frac{v}{f}=12\left(cm\right)$

P cách O đoạn 6 cm  = $\frac{\lambda }{2}\Rightarrow$  P dao động ngược pha với O,

Q cách O đoạn 9 cm = $\frac{3\lambda }{4}\Rightarrow$ Q dao động vuông pha với O.

P cách Q đoạn 3cm $=\frac{\lambda }{4}\Rightarrow$ Q dao động vuông pha với P $\Rightarrow u_P^2+u_Q^2=A^2\left(1\right)$

Khi O, P, Q thẳng hàng thì

$$\begin{gathered} \frac{u_Q}{u_P}=\frac{6}{3}=2 \\ \Rightarrow u_Q=2u_P\stackrel{\left(1\right)}{\to }5u_P^2=A^2 \\ \Rightarrow u_p=6\left(cm\right);u_Q=12\left(cm\right) \end{gathered}$$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{v}_P=\omega \sqrt{A^2-u_P^2}=48\pi \\ v_Q=\omega \sqrt{A^2-u_Q^2}=24\pi \end{array}\right.$

Lần thẳng hàng thứ 2 ứng với  $v_Q=24\pi$ cm/s

Đáp án đúng: A

Câu 5: Một chất điểm chuyển động theo phương trình s = -t³ + 9t² + t trong đó t tính bằng giây và s tính bằng mét. Thời gian vận tốc chất điểm đạt giá trị lớn nhất là

A. t = 5s

B. t = 6s

C. t = 3s

D. t = 2s

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} v=s^{\text{'}}=-3t^2+18t+1 \\ \Rightarrow v^{\text{'}}=-6t+18;v^{\text{'}}=0 \\ \iff t=3 \end{gathered}$$

Lập bảng biến thiên ta suy ra vận tốc lớn nhất khi t  = 3s

Đáp án đúng: C

Câu 6: Cho đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ, trong đó L là cuộn thuần cảm. Cho biết U_AB = 50 V, U_AM = 50 V, U_MB = 60 V. Khi này điện áp U_R có giá trị:

A.  50 V.

B. 40 V.

C. 30 V.

D. 20 V.

Lời giải

Ta có: 

$\begin{array}{l}{U}_{AB}^2=U_R^2+{\left(U_L-U_C\right)}^2\\ U_{AM}^2=U_R^2+U_C^2\\ U_{MB}^2=U_L^2\\ \Rightarrow U_R=40\left(V\right)\end{array}$

Đáp án đúng: B

Câu 7: Âm thanh truyền nhanh nhất trong môi trường nào sau đây?

A. Nước.

B. Chân không.

C. Không khí.

D. Sắt.

Lời giải

Ta có âm thanh truyền trong các môi trường rắn, lỏng và khí trong đó: v_R > v_L > v_K

⇒ Âm thanh truyền trong chất rắn là nhanh nhất.

Trong các phương án, ta thấy sắt là chất rắn ⇒ truyền trong sắt là nhanh nhất.

Đáp án đúng: D

Câu 8: Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ là A. Li độ của vật khi động năng của vật bằng thế năng của lò xo là

A. $x=\pm \frac{A}{2}$

B. $x=\pm \frac{A\sqrt{2}}{2}$

C. $x=\pm \frac{A}{4}$

D. $x=\pm \frac{A\sqrt{2}}{4}$

Lời giải

Đáp án đúng: B

$$\begin{gathered} W_d={\text{W}}_t\Rightarrow \text{W}=2W_t \\ \iff \frac{1}{2}k{A}^2=2.\frac{1}{2}k{x}^2 \\ \Rightarrow x=\pm \frac{A\sqrt{2}}{2} \end{gathered}$$

Câu 9: Chọn phương án đúng. Sóng ngang là sóng

A. có các phần tử môi trường dao động theo phương thẳng đứng.

B. có phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng.

C. có phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng.

D. có các phần tử môi trường dao động theo phương ngang.

Lời giải

Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng.

Đáp án đúng: B

Câu 10: Hợp lực F của hai lực F₁ và lực F₂ có độ lớn $8\sqrt{2}$  N; lực F tạo với hướng của lực F₁ góc 45° và F₁ = 8 N. Xác định hướng và độ lớn của lực F₂.

A. vuông góc với lực F₁ và F₂ = 8 N.

B. vuông góc với lực F₁ và F₂ = 6 N.

C. cùng phương ngược chiều với F₁ và F₂ = 8 N.

D. cùng phương ngược chiều với F₁ và F₂ = 6 N.

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}F=8\sqrt{2}\left(N\right)\\ F_1=8\left(N\right)\\ \left(\overrightarrow{F};{\overrightarrow{F}}_1\right)={45}^0\end{array}\right. \\ \Rightarrow F_1=F.\cos {45}^0 \\ \Rightarrow {\overrightarrow{F}}_2\perp {\overrightarrow{F}}_1 \end{gathered}$$

⇒ Độ lớn của F₂ là $F_2=F.\sin {45}^0=8\sqrt{2}.\sin {45}^0=8\left(N\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 11: Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm L một điện áp xoay chiều U = 220 V, f = 60 Hz. Dòng điện đi qua cuộn cảm có cường độ 2,4 A. Để cho dòng điện qua cuộn cảm có cường độ là 7,2 A thì tần số của dòng điện phải bằng:

A. 180 Hz.

B. 120 Hz.

C. 60 Hz.

D. 20 Hz.

Lời giải

Ta có: 

$$\begin{gathered} I_1=2,4\left(A\right);I_2=7,2\left(A\right) \\ \Rightarrow I_2=3I_1\Rightarrow Z_{L1}=3Z_{L2} \end{gathered}$$

Mà

$$\begin{gathered} Z_L=\omega L\Rightarrow f_1=3f_2 \\ \Rightarrow f_2=20\left(Hz\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 12: Âm sắc của âm là một đặc trưng sinh lí tương ứng với đặc trưng vật lí nào dưới đây của âm?

A. tần số.    

B. cường độ.

C. mức cường độ.   

D. đồ thị dao động.

Lời giải

Ta có âm sắc: phụ thuộc vào tần số, biên độ và các thành phần cấu tạo âm, tức là phụ thuộc vào đồ thị dao động của âm.

Đáp án đúng: D

Câu 13: Cho mạch điện như hình bên. Biết E = 12 V, r = 1 Ω; R₁ = 32 Ω, R₂ = 6 Ω điện trở của vôn kế rất lớn. Bỏ qua điện trở của dây nối. Số chỉ vôn kế là

A. 3,6 V

B. 3,0 V

C. 6,0 V

D. 7,2 V

Lời giải

Điện trở tương đương mạch ngoài: $R_N=R_1+R_2=3+6=9\Omega$

Cường độ dòng điện trong mạch: $I=\frac{E}{R_N+r}=\frac{12}{9+1}=1,2\left(A\right)$

$U_1=I.R_1=1,2.3=3,6\left(V\right)$

Số chỉ của vôn kế chính là hiệu điện thế hai đầu điện trở R₁ và bằng 3,6 V

Đáp án đúng: A

Câu 14: Chọn câu đúng. Thực hiện thí nghiệm giao thoa trên mặt nước: A và B là hai nguồn kết hợp có phương trình sóng tại A, B là: u_A = u_B = a.cosωt thì quỹ tích những điểm dao động với biên độ cực đại bằng 2a là:

A. Họ các đường hyperbol nhận A, B làm tiêu điểm.

B. Họ các đường hyperbol có tiêu điểm AB.

C. Họ các đường hyperbol nhận A, B làm tiêu điểm và bao gồm cả đường trung trực của AB.

D. Đường trung trực của AB.

Lời giải

Xem lại bài giao thoa, chú ý phần sự tạo thành các vân giao thoa. Nhớ lại định nghĩa hypecbol: quĩ tích của những điểm có hiệu khoảng cách đến 2 điểm cố định là không đổi. Hai điểm cố định được gọi là các tiêu điểm của hypecbol.

Đáp án đúng: C

Câu 15: Một cuộn dây có độ tự cảm L = 2/15π (H) và điện trở thuần R = 12 Ω được đặt vào một hiệu điện thế xoay chiều 100 V và tần số 60 Hz. Cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây và nhiệt lượng toả ra trong một phút là

A. 3 A và 15 kJ.

B. 4 A và 12 kJ.

C. 5 A và 18 kJ.            

D. 6 A và 24 kJ.

Lời giải

$\omega =2\pi f=120\pi$rad/s

$Z_L=\omega L=120\pi .\frac{2\pi }{15}=16\Omega$

Cường độ dòng điện hiệu dụng: $I=\frac{U}{Z}=\frac{U}{\sqrt{R^2+Z_L^2}}=5\left(A\right)$

Nhiệt lượng tỏa ra:

$$\begin{gathered} Q=I^{2}Rt=5^2\mathrm{.12.60} \\ =18000\left(J\right)=18\left(kJ\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 16: Sóng truyền theo một phương với tốc độ không đổi. Khi tần số thay đổi một lượng 5 Hz thì bước sóng giảm từ 24 cm xuống 20 cm. Tốc độ truyền sóng là

A. 5 m/s.

B. 12 m/s.

C. 10 m/s.

D. 6 m/s.

Lời giải

Do tốc độ truyền sóng không đổi, nếu bước sóng giảm thì tần số tăng

Ta có: $\left\{\begin{array}{l}f=\frac{v}{{\lambda }_1}\left(1\right)\\ f+5=\frac{v}{{\lambda }_2}\left(2\right)\end{array}\right.$

Lấy (2) – (1) vế theo vế: $5=\frac{v}{{\lambda }_2}-\frac{v}{{\lambda }_1}\Rightarrow v=6\left(\text{m/s}\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 17: Để chu kì con lắc đơn tăng thêm 5% thì phải tăng chiều dài nó thêm

A. 5,75%.

B. 2,25%.

C. 10,25%.

D. 25%.

Lời giải

Chu kì của con lắc tăng 5%$\Rightarrow T^{\text{'}}=1,05T$

Khi đó: $\frac{{\mathcal{l}}^{\text{'}}}{\mathcal{l}}=\frac{{T^{\text{'}}}^2}{T^2}=1,{05}^2\Rightarrow {\mathcal{l}}^{\text{'}}=1,1025\mathcal{l}$

Chiều dài của dây treo tăng: $\frac{{\mathcal{l}}^{\text{'}}-\mathcal{l}}{\mathcal{l}}=0,1025\left(=10,25\%\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 18: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp bằng 10. Mắc một bóng đèn sợi đốt loại 24 V – 24 W vào hai đầu cuộn thứ cấp thì đèn sáng bình thường. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp bằng

A. 0,2 A.

B. 0,5 A.

C. 0,1 A.

D. 2 A.

Lời giải

Dòng điện qua đèn để đèn sáng bình thường: $I_d=I_2=\frac{P}{U}=1\left(A\right)$

Dòng điện ở cuộn sơ cấp: $I_1=\frac{I_2}{n}=0,1\left(A\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 19: Giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B. Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha và cùng tần số 10 Hz. Biết AB = 20 cm, tốc độ truyền sóng ở mặt nước là 0,3 m/s. Ở mặt nước, gọi ∆ là đường thẳng đi qua trung điểm của AB và hợp với AB một góc 60⁰. Trên ∆ có bao nhiêu điểm mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại?

A. 9 điểm.

B. 8 điểm

C. 7 điểm

D. 5 điểm

Lời giải

Bước sóng: $\lambda =\frac{v}{f}=3\left(cm\right)$

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên  là số giá trị của k thỏa mãn:

$$\begin{gathered} -\frac{AB.\cos \alpha }{\lambda }\le k\le \frac{AB.\cos \alpha }{\lambda } \\ \Rightarrow \frac{-10}{3}\le k\le \frac{10}{3} \end{gathered}$$

Như vậy có $k=0;\pm 1;\pm 2;\pm 3$ ⇒ Có 7 điểm

Đáp án đúng: C

Câu 20: Hai nguồn âm O₁, O₂ coi là hai nguồn điểm cách nhau 4 m, phát sóng kết hợp cùng tần số 425 Hz, cùng biên độ 1 cm và cùng pha ban đầu bằng không (vận tốc truyền âm là 340 m/s). Số điểm dao động với biên độ 1 cm ở trong khoảng giữa O₁O₂ là:

A. 18.

B. 9.

C. 8.

D. 20.

Lời giải

$\lambda =\frac{v}{f}=0,8\left(m\right)$

Gọi phương trình sóng của một điểm bất kì trên O₁O₂ là:

$u=2cos\left(\frac{\pi \left(d_2-d_1\right)}{\lambda }\right)$$\cos \left(40\pi t-\frac{\pi \left(d_2+d_1\right)}{\lambda }+\phi \right)$

Để điểm này có biên độ 1 cm thì

$$\begin{gathered} \cos \left(\frac{\pi \left(d_2-d_1\right)}{\lambda }\right)=\pm \frac{1}{2} \\ \Rightarrow \frac{\pi \left(d_2-d_1\right)}{\lambda }=\pm \frac{\pi }{3}+k\pi \\ \Rightarrow \left[\begin{array}{l}{d}_2-d_1=\left(k+\frac{1}{3}\right)\lambda \left(1\right)\\ d_2-d_1=\left(k-\frac{1}{3}\right)\lambda \left(2\right)\end{array}\right. \end{gathered}$$

Xét trường hợp (1):

$$\begin{gathered} \Rightarrow -O_1{O}_2\le \left(k+\frac{1}{3}\right)\lambda \le O_1{O}_2 \\ \Rightarrow -5,3\le k\le 4,66 \end{gathered}$$

⇒ Có 10 giá trị của k thỏa mãn.

Xét trường hợp (2)

$$\begin{gathered} \Rightarrow -O_1{O}_2\le \left(k-\frac{1}{3}\right)\lambda \le O_1{O}_2 \\ \Rightarrow -4,66\le k\le 5,33 \end{gathered}$$

⇒ Có 10 giá trị của k thỏa mãn.

⇒ Có 20 điểm dao động với biên độ 1 cm trên đường thẳng nối hai nguồn.

Đáp án đúng: D

Câu 21: Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng với biên độ dao động của các điểm bụng là A. M là một phần tử dây dao động với biên độ 0,5A. Biết vị trí cân bằng của M cách điểm nút gần nó nhất một khoảng 2 cm. Sóng truyền trên dây có bước sóng là

A. 24 cm.

B. 12 cm.

C. 16 cm.

D. 3 cm.

Lời giải

Biên độ dao động của điểm M:

$$\begin{gathered} A_M=A_b\left|\sin \frac{2\pi x}{\lambda }\right| \\ \Rightarrow 0,5A=A\left|\sin \frac{2\pi .2}{\lambda }\right| \\ \Rightarrow \lambda =24\left(cm\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 22: Một vật dao động nằm ngang trên quỹ đạo dài 10 cm, tìm biên độ dao động

A. 5 cm.

B. 4 cm.

C. 8 cm.

D. 10 cm.

Lời giải

Đáp án đúng: A

$L=2A=10\left(cm\right)\Rightarrow A=5\left(cm\right)$

Câu 23: Một có khối lượng m = 10 (g) vật dao động điều hoà với biên độ A = 0,5 (m) và tần số góc ω = 10 rad/s. Lực hồi phục cực đại tác dụng lên vật là

A. 25 N

B. 2,5 N

C. 5 N.

D. 0,5 N.

Lời giải

Ta có: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}\Rightarrow k=m{\omega }^2=1\left(\text{N/m}\right)$

Lực hồi phục cực đại tác dụng lên vật là: $F_{ph}=kA=0,5\left(\text{N/m}\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 24: Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 3 s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí có li độ $x=\frac{A}{2}$  là

A.  $t=0,250\left(s\right)$

B.  $t=0,375\left(s\right)$

C.  $t=0,750\left(s\right)$

D.  $t=1,50\left(s\right)$

Lời giải

Vận dụng quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà, ta có thời gian vật chuyển động từ VTCB đến vị trí có li độ x = A/2 là $t=\frac{\frac{\pi }{6}}{\omega }=\frac{T}{12}=0,250s$

Đáp án đúng: A

Câu 25: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm có độ tự cảm 0,3 µH và tụ điện có điện dung thay đổi được. Biết rằng, muốn thu được một sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Để thu được sóng của hệ phát thanh VOV giao thông có tần số 91 MHz thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện tới giá trị

A. 11,2 pF.

B. 10,2 nF.

C. 10,2 pF.

D. 11,2 nF.

Lời giải

Đáp án đúng: C

$$\begin{gathered} f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} \\ \Rightarrow C=10,{2.10}^{-12}\left(F\right)=10,2\left(pF\right) \end{gathered}$$

Câu 26: Ta cần truyền một công suất điện 1 MW dưới một điện áp hiệu dụng 10 kV đi xa bằng đường dây một pha. Mạch điện tính từ hai đầu truyền tải có hệ số công suất là 0,8. Muốn cho tỉ lệ công suất hao phí trên đường dây không quá 5% công suất truyền đi thì điện trở của đường dây phải có giá trị thỏa mãn

A. R ≤ 3,20 Ω.

B. R ≤ 4,05 Ω.

C. R ≤ 6 Ω.

D. R ≤ 6,45 Ω.

Lời giải

Ta có: công suất hao phí của mạch là $P_{hp}=\frac{P^{2}R}{U^2{\cos }^2\phi }$

Muốn cho tỉ lệ công suất hao phí trên đường dây không quá 5% thì

$P_{hp}=\frac{P^{2}R}{U^2{\cos }^2\phi }$ ≤ 0,05P

=> R ≤ 3,20 Ω

Đáp án đúng: A

Câu 27: Người ta cần truyền một công suất điện 1 MW dưới một điện áp hiệu dụng 10 kV đi xa bằng đường dây một pha. Mạch điện có hệ số công suất bằng 0,8. Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất mát trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây nằm trong khoảng nào sau đây?

A. $R\le 4,8\Omega$  .

B. $R\le 6,4\Omega$ .

C. $R\le 8,4\Omega$ .

D. $R\le 3,2\Omega$  .

Lời giải

Công suất hao phí trên đường dây là:  $P_{hp}=\frac{P^{2}R}{U^2{\cos }^2\phi }$

Tỉ lệ năng lượng hao phí trên đường dây là:

 $$\begin{gathered} \frac{P_{hp}}{P}\le 10\%\Rightarrow P_{hp}\le 0,1P \\ \Rightarrow \frac{P^{2}R}{U^2{\cos }^2\phi }\le 0,1P \\ \Rightarrow R\le \frac{0,1.U^2{\cos }^2\phi }{P}=6,4\Omega \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 28: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch AB như hình vẽ, trong đó cuộn dây có điện trở trong r và L hệ số tự cảm; tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C thì thấy điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB phụ thuộc vào dung kháng Z_C của tụ điện như đồ thị hình bên. Tỉ số R/r bằng

A. 3.

B. 2.

C. 4.

D. 1.

Lời giải

Ta có:

 $$\begin{gathered} U_{MB}=I{Z}_{MB} \\ =\frac{U\sqrt{r^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}}{\sqrt{{\left(R+r\right)}^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}} \\ =\frac{U}{\sqrt{\frac{2Rr+r^2}{R^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}+1}} \end{gathered}$$

Khi $Z_C\to \infty \Rightarrow U_{MB}=U=100\left(V\right)$

Khi $Z_L=Z_C$  thì $U_{MB\min }=60\left(V\right)$

$$\begin{gathered} \Rightarrow U_{MB}=\frac{U}{\sqrt{\frac{2Rr+r^2}{R^2}+1}} \\ =60\left(V\right)\Rightarrow R=r \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 29: Đối với các chất bán dẫn nói chung, điện trở suất có giá trị:

A. Nhỏ hơn so với kim loại.

B. Không thay đổi theo nhiệt độ.

C. Trung gian giữa kim loại và điện môi.

D. Lớn hơn so với điện môi.

Lời giải

Đối với các chất bán dẫn nói chung, điện trở suất có giá trị trung gian giữa kim loại và điện môi.

Đáp án đúng: C

Câu 30: Nguồn sáng phát ra quang phổ vạch phát xạ là

A. mặt trời.

B. khối sắt nóng chảy.

C. bóng đèn nê-on của bút thử điện.

D. ngọn lửa đèn cồn trên có rắc vài hạt muối.

Lời giải

Nguồn sáng phát ra quang phổ vạch phát xạ là bóng đèn nê-on của bút thử điện.

Đáp án đúng: C

Câu 31: Đặt điện áp $u=U_0\cos \omega t$  vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch;  lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện. Hệ thức đúng là? 

A. $i=\frac{u}{R^2+{\left(\omega L-\frac{1}{C\omega }\right)}^2}$

B. $i=u_3\omega C$

C. $i=\frac{u_2}{\omega L}$

D. $i=\frac{u_1}{R}$

Lời giải

Định luật Ôm viết cho giá trị tức thời chỉ đúng duy nhất với mạch thuần trở nên: $i_1=\frac{u_1}{R}$

Đáp án đúng: D

Câu 32: Một sóng âm truyền trong không khí. Mức cường độ âm tại điểm M và tại điểm N lần lượt là 40 dB và 80 dB. Cường độ âm tại N lớn hơn cường độ âm tại M

A. 1000 lần.

B. 40 lần.

C. 2 lần.

D. 10000 lần.

Lời giải

Mức cường độ âm tại M và N lần lượt là

$$\begin{gathered} L_M=10\log \frac{I_M}{I_0}=40 \\ {L}_N=10\log \frac{I_N}{I_0}=80 \\ {L}_N-L_M=10\log \frac{I_N}{I_M}=40 \\ \Rightarrow I_N={10}^4{I}_M \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 33: Một nguồn âm điểm đặt tại O phát âm có công suất không đổi trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm và không phản xạ âm. Ba điểm A, B, C nằm trên cùng một hướng truyền âm. Mức cường độ âm tại A lớn hơn mức cường độ âm tại B là a (dB), mức cường độ âm tại B lớn hơn mức cường độ âm tại C là 3a (dB). Biết OA = 3OB/5. Tỉ số OC/OA là

A. 125/27.

B. 25/9.

C. 625/81.

D. 625/27.

Lời giải

Mức cường độ âm tại A hơn mức cường độ âm tại B là a (dB) nên

$$\begin{gathered} L_A-L_B=10\log \frac{I_A}{I_B}=a \\ \iff \frac{I_A}{I_B}={10}^{\frac{a}{10}} \end{gathered}$$(1)

Mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ âm tại C là 3a (dB) nên

$$\begin{gathered} L_B-L_C=10\log \frac{I_B}{I_C}=3a \\ \iff \frac{I_B}{I_C}={10}^{\frac{3a}{10}} \end{gathered}$$(2)

Theo đề bài: $\frac{OA}{OB}=\frac{3}{5}\Rightarrow \frac{I_A}{I_B}=\frac{25}{9}={10}^{\frac{a}{10}}$

Từ (1) và (2) nhân vế với vế:

Đáp án đúng: C

Câu 34: Lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hoà

A. có chiều luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ.

B. luôn ngược chiều với vectơ vận tốc và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ.

C. có chiều luôn hướng ra xa vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ.

D. luôn cùng chiều với vectơ vận tốc và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ.

Lời giải

Lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa có chiều hướng về vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.

Đáp án đúng: A

Câu 35: Chuyển động nhanh dần đều là chuyển động có:

A. a > 0.

B. a > 0, v <0

C. a < 0

D. a > 0, v > 0

Lời giải

Chuyển động nhanh dần đều là chuyển động có gia tốc và vận tốc luôn cùng dấu. Đáp án D là một trường hợp của chuyển động nhanh dần đều, ngoài ra còn có trường hợp a < 0 và v < 0.

Đáp án đúng: D

Câu 36: Một vật dao động điều hòa với theo phương trình $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$ với A, ω là hằng số thì pha của dao động

A. là hàm bậc nhất với thời gian.

B. biến thiên điều hòa theo thời gian.

C. là hàm bậc hai của thời gian.

D. không đổi theo thời gian.

Lời giải

Phương trình dao động: $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$

Pha dao động là $\left(\omega t+\phi \right)$   là hàm bậc nhất với thời gian.

Đáp án đúng: A

Câu 37: Cho một sóng ngang có phương trình sóng là $u=5\cos \pi \left(\frac{t}{0,1}-\frac{\pi }{2}\right)\left(cm\right).$  Trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Li độ của phần tử sóng M cách gốc toạ độ 3 m ở thời điểm t = 2 s là

A. 5 mm.

B. 0 mm.

C. -5 cm.

D. 2,5 cm.

Lời giải

Đồng nhất phương trình truyền sóng ta tìm được: $\left\{\begin{array}{l}f=5\left(Hz\right)\\ \lambda =4\left(cm\right)\end{array}\right.$

=> Tốc độ truyền sóng: v = λf = 4.5 = 20 cm

Để sóng truyền từ nguồn đến M cần khoảng thời gian: $t=\frac{s}{v}=\frac{300}{20}=15\left(s\right)$

=> Ở thời điểm t = 2 s sóng chưa truyền đến M => li độ của M bằng 0

Đáp án đúng: B

Câu 38: Một sợi dây đàn hồi dài 60 cm, được rung với tần số 50 Hz, trên dây tạo thành một sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng, hai đầu là hai nút sóng. Vận tốc sóng trên dây là

A. v = 15 m/s.

B. v = 15 cm/s.

C. v = 60 cm/s.

D. v = 12 m/s.

Lời giải

Trên dây có sóng dừng với 2 đầu là 2 nút nên ta có:

$$\begin{gathered} \mathcal{l}=\frac{nv}{2f} \\ \Rightarrow v=\frac{2f\mathcal{l}}{n}=\frac{\mathrm{2.50.0},6}{4}=15\left(\text{m/s}\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 39: Một đoạn mạch xoay chiều gồm 3 phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần R, cuộn dây có (L; r) và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện lần lượt là: u_d = 80cos(ωt +  $\frac{\pi }{6}$ ) V, u_C = 40$\sqrt{2}$ cos(ωt – $\frac{2\pi }{3}$ ) V, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là U_R = 60 V. Hệ số công suất của đoạn mạch trên là

A. 0,753.

B. 0,862.

C. 0,664.

D. 0,908.

Lời giải

Ta thấy $U_d$  lệch pha $\frac{5\pi }{6}$  so với U_C ⇒ U_d lệch pha $\frac{\pi }{3}$  so với i $\Rightarrow \tan \frac{\pi }{3}=\frac{Z_L}{r}\Rightarrow Z_L=r\sqrt{3}$

Lại có:

$$\begin{gathered} U_d=2\sqrt{3}{U}_C \\ \Rightarrow \sqrt{r^2+Z_L^2}=2\sqrt{3}{Z}_C \\ \Rightarrow Z_C=\frac{r}{\sqrt{3}} \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} U_R=\frac{3}{4}{U}_d \\ \Rightarrow R=\frac{3}{4}\sqrt{r^2+Z_L^2}\Rightarrow R=\frac{3}{2}r \end{gathered}$$

Hệ số công suất của đoạn mạch là: $\cos \phi =\frac{R+r}{Z}=0,908$

Đáp án đúng: D

Câu 40: Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có tần số f = 50 (Hz). Khoảng cách giữa 3 nút sóng liên tiếp là 45 (cm).Vận tốc truyền sóng trên dây:

A. 22,5 (m/s).

B. 11,25 (m/s).

C. 15 (m/s).

D. 7,5 (m/s).

Lời giải

Theo bài ra, khoảng cách giữa 3 nút liên tiếp là $2\frac{\lambda }{2}=45\left(cm\right)\Rightarrow \lambda =45\left(cm\right)$

Vận tốc truyền sóng:

$$\begin{gathered} v=\lambda .f=45.50 \\ =2250\left(\text{cm/s}\right)=22,5\left(\text{m/s}\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 41: Trong dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ), vận tốc biến đổi điều hoà theo phương trình

A. v =Acos(ωt + φ).

B. v = Aωcos(ωt + φ).

C. v = -Asin(ωt +φ).

D. v = -Aωsin(ωt +φ).

Lời giải

Trong dao động điều hoà x = Acos(ωt + φ), vận tốc biến đổi điều hoà theo phương trình v = -Aωsin(ωt +φ).

Đáp án đúng: D

Câu 42: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R₁ = 40 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung  $C=\frac{{10}^{-3}}{4\pi }$F, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R₂ mắc nối tiếp 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  $u_{BM}=150\cos \left(100\pi t\right)\left(V\right)$. Hệ số công suất của đoạn mạch AB là:

A. 0,86.

B. 0,95.

C. 0,84.

D. 0,71.

Lời giải

Ta có:

 $$\begin{gathered} Z_C=40\Omega ; \\ \tan {\phi }_{MB}=-\frac{Z_C}{R_1}=-1 \\ \Rightarrow {\phi }_{MB}=-\frac{\pi }{4} \end{gathered}$$

Từ hình vẽ:

$$\begin{gathered} {\phi }_{MB}=\frac{\pi }{3} \\ \Rightarrow \tan {\phi }_{MB}=\frac{Z_L}{R_2}=\sqrt{3} \\ \Rightarrow Z_L=R_2\sqrt{3} \end{gathered}$$

Xét đoạn mạch AM: $I=\frac{U_{AM}}{Z_{AM}}=\frac{50}{40\sqrt{2}}=0,625\sqrt{2}\left(A\right)$

Xét đoạn mạch MB:

$$\begin{gathered} Z_{MB}=\frac{U_{MB}}{I} \\ =120=\sqrt{R_2^2+Z_L^2}=2R_2 \\ \Rightarrow R_2=60\Omega ;Z_L=60\sqrt{3}\Omega \end{gathered}$$

Hệ số công suất của mạch AB là: $\cos \phi =\frac{R_1+R_2}{\sqrt{{\left(R_1+R_2\right)}^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}}=0,84$

Đáp án đúng: C

Câu 43: Đặt điện áp u = $150\sqrt{2}$ cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần là 150 V. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,5.

B. $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

C.  $\frac{\sqrt{3}}{3}$.

D. 1.

Lời giải

Hệ số công suất: $\cos \phi =\frac{R}{Z}=\frac{U_R}{U}=\frac{U_R\sqrt{2}}{U_0}=1$

Đáp án đúng: D

Câu 44: Một mạch R, L, C mắc nối tiếp trong đó R = 120 Ω, L = 2/ π H và C = 2.10^-4/ π F, nguồn có tần số f thay đổi được. Để i sớm pha hơn u, f cần thoả mãn

A. f  > 12,5 Hz.

B. f  ≤ 12,5 Hz.

C. f < 12,5 Hz.

D. f < 25 Hz.

Lời giải

Để i sớm pha hơn u

=> Z_L < Z_C => L.ω < 1/C.ω

=> ω² < 1/LC => f $<\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}=25\left(Hz\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 45: Dao động của điểm M trên mặt nước là tổng hợp của hai dao động được truyền đến từ hai nguồn giống hệt nhau có phương trình dao động u = 2cos2πt (cm). Sóng do hai nguồn phát ra có bước sóng 20 cm. Khoảng cách từ hai nguồn đến điểm M thoả mãn biểu thức d₂ - d₁ = 30 cm. Biên độ dao động của điểm M bằng:

A. $\sqrt{2}\left(cm\right)$ .

B. 2 cm.

C. $\frac{1\left(cm\right)}{\sqrt{2}}$ .

D. 0.

Lời giải

Ta thấy $d_2-d_1=\left(2k+1\right)\frac{\lambda }{2}=30$   với k = 2 ⇒ M không dao động.

Đáp án đúng: D

Câu 46: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,45 μm. Khoảng vân giao thoa trên màn bằng

A. 0,45 mm.

B. 1,8 mm.

C. 0,225 mm.

D. 0,9 mm.

Lời giải

Khoảng vân giao thoa trên màn bằng: $i=\frac{\lambda D}{a}=0,9\left(mm\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 47: Vecto cường độ điện trường của sóng điện từ ở tại điểm M có hướng thẳng đứng từ trên xuống, vectơ cảm ứng từ của nó nằm ngang và hướng từ Tây sang Đông. Hỏi sóng này đến điểm M từ hướng nào?

A. Từ phía Nam.

B. Từ phía Bắc.

C. Từ phía Đông.

D. Từ phía Tây.

Lời giải

Áp dụng quy tắc nắm tay phải: “Nắm bàn tay phải sao cho ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của vectơ vận tốc v, 4 ngón tay khum lại chỉ chiều quay 1 góc 90 độ từ véc tơ E sang vec tơ B”. Áp dụng vào bài ta sẽ có vectơ vận tốc hướng theo chiều từ bắc xuống nam

=> Sóng này đến điểm M từ hướng bắc.

Đáp án đúng: B

Câu 48: Một vật dao động điều hòa có phương trình là $x=5\cos \left(2\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$cm. Vận tốc của vật khi đi qua vị trí có x = 3 cm là

A. $v=25,13\left(\text{cm/s}\right)$  .

B. $v=\pm 25,13\left(\text{cm/s}\right)$ .

C. $v=\pm 25,13\left(\text{cm/s}\right)$ .

D. $v=25,13\left(\text{cm/s}\right)$ .

Lời giải

Ta có: $x^2+\frac{v^2}{{\omega }^2}=A^2\Rightarrow v=\pm \omega \sqrt{A^2-x^2}$

Khi li độ của vật là x = 3 cm, suy ra vận tốc của vật là $v=\pm 2\pi \sqrt{5^2-3^2}=\pm 25,12\left(\text{cm/s}\right)$

Đáp án đúng: B

Câu 49: Một vật máy thu cách nguồn âm có công suất là 30 W một khoảng cách là 5 m. Hãy xác định cường độ âm tại điểm đó

A. 0,2 W/m²

B. 30 W/m²

C. 0,095 W/m²

D. 0,15 W/m²

Lời giải

Ta có: $I=\frac{P}{4\pi R^2}=\frac{30}{4\pi 5^2}=0,095\left(\text{W}/m^2\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 50: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp S₁ và S₂ dao động cùng pha, cùng tần số 16 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 24 cm/s. Xét hai điểm M, N nằm trên đường trung trực của S₁S₂ và cùng một phía của S₁S₂, cách S₁ và S₂ những khoảng lần lượt là 8 cm và 16 cm. Số điểm dao động cùng pha với hai nguồn nằm trên đoạn MN là

A. 4.

B. 6.

C. 5.

D. 7.

Lời giải

+ Gọi I là điểm nằm trên MN và cách các nguồn khoảng d. Theo bài ta có $d_M=8\left(cm\right);d_N=16\left(cm\right)$

+ Độ lệch pha của I so với hai nguồn là $\Delta \phi =\frac{2\pi d}{\lambda }=2k\pi \Rightarrow d=k\lambda$

Do I nằm trên MN nên $d_M\le d\le d_N\Rightarrow 8\le k\lambda \le 16$  với

 $$\begin{gathered} \lambda =\frac{v}{f}=1,5\left(cm\right) \\ \Rightarrow 5,33\le k\le 10,6 \end{gathered}$$

Suy ra, k = 6; 7; 8; 9; 10.

Vậy trên MN có 5 điểm dao động cùng pha với hai nguồn.

Đáp án đúng: C