Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý - Trường THPT Nguyễn Duy Hiệu

Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý

  • Hocon247

  • 40 câu hỏi

  • 90 phút

  • 43 lượt thi

  • Trung bình

Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com

Câu 1: Trắc nghiệm ID: 153728

Điện năng truyền tải đi xa thường bị tiêu hao, chủ yếu do tỏa nhiệt trên đường dây. Gọi R là điện trở đường dây, P là công suất được truyền đi, U là điện áp tại nơi phát, cosφ là hệ số công suất  của mạch điện thì công suất tỏa nhiệt trên đường dây là 

Xem đáp án

Công suất tỏa nhiệt trên đường dây là: \(\Delta P=\frac{{{P}^{2}}}{{{(U\cos \varphi )}^{2}}}R\)

Chọn A. 

Câu 2: Trắc nghiệm ID: 153729

Một dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí có dòng điện với cường độ I chạy qua. Độ lớn cảm ứng từ B do dòng điện này gây ra tại một điểm cách dây một đoạn r được tính bởi công thức 

Xem đáp án

Độ lớn cảm ứng từ do dòng điện gây ra là: \(B={{2.10}^{-7}}\frac{I}{r}\)

Chọn D. 

Câu 3: Trắc nghiệm ID: 153730

Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)\) và \(i={{I}_{0}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)\). Mạch điện gồm

Xem đáp án

Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện là:

\(\varphi ={{\varphi }_{u}}-{{\varphi }_{i}}=-\frac{\pi }{6}-\frac{\pi }{4}=-\frac{5\pi }{12}\text{  (rad)}\)  

→ điện áp trễ pha hơn cường độ dòng điện 

→ mạch điện chứa hai phần tử R và C 

Chọn C. 

Câu 4: Trắc nghiệm ID: 153731

Một con lắc lò xo nằm ngang, người ta kích thích cho con lắc dao động điều hòa với biên độ 5 cm thì chu kì dao động là 1,0 s. Nếu kích thích cho con lắc dao động điều hòa với biên độ 10 cm thì chu kì dao động là 

Xem đáp án

Chu kì của con lắc lò xo phụ thuộc vào khối lượng vật nặng và độ cứng của lò xo, không phụ thuộc vào biên độ dao động 

→ Chu kì dao động của con lắc là: \(\text{T}=1\text{s}\)

Chọn D. 

Câu 5: Trắc nghiệm ID: 153732

Để có hiện tượng sóng dừng trên dây một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do, thì chiều dài l của sợi dây phải thỏa mãn điều kiện 

Xem đáp án

Điều kiện xảy ra sóng dừng trên dây một đầu cố định, một đầu tự do: \(l=(2k+1)\frac{\lambda }{4}(k\in N)\)

Chọn C. 

Câu 6: Trắc nghiệm ID: 153733

Chọn câu sai. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ A là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao động thành phần và có biên độ là

Xem đáp án

Biên độ dao động tổng hợp là: \(A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \Delta \varphi }\)

Với \(\Delta \varphi =\frac{\pi }{2}\Rightarrow A=A\sqrt{2}\to A\)đúng 

Với \(\Delta \varphi =0\Rightarrow A=2A\to B\)đúng 

Với \(\Delta \varphi =\frac{2\pi }{3}\Rightarrow A=A\to C\)đúng 

Với \(\Delta \varphi =\frac{\pi }{3}\Rightarrow A=A\sqrt{3}\to D\)sai 

Chọn D. 

Câu 7: Trắc nghiệm ID: 153734

Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi I0 là cường độ dòng điện cực đại, U và I là điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng, u và i là giá trị tức thời. Hệ thức nào sau đây sai? 

Xem đáp án

Đoạn mạch chứa điện trở thuần → điện áp cùng pha với cường độ dòng điện

Hệ thức không đúng là: \(\frac{{{u}^{2}}}{U_{0}^{2}}+\frac{{{i}^{2}}}{I_{0}^{2}}=1\)

Chọn B. 

Câu 10: Trắc nghiệm ID: 153737

Để phân loại sóng ngang, sóng dọc, người ta dựa vào 

Xem đáp án

Để phân biệt sóng ngang, sóng dọc, người ta dựa vào phương dao động và phương truyền sóng

Chọn C. 

Câu 12: Trắc nghiệm ID: 153739

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều \(u=200\sqrt{3}\cos (120\pi t)\text{ V}\) là

Xem đáp án

Điện áp hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là: 

\(U=\frac{{{U}_{0}}}{\sqrt{2}}=\frac{200\sqrt{3}}{\sqrt{2}}=100\sqrt{6}(V)\)
Chọn D. 

Câu 13: Trắc nghiệm ID: 153740

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình vận tốc \(v=20\pi \cos \left( 2\pi t+\frac{3\pi }{4} \right)cm.{{s}^{-1}}.\) Lúc vật chuyển động 

Xem đáp án

Phương trình vận tốc của chất điểm là: 

\(v=20\pi \cos \left( 2\pi t+\frac{3\pi }{4} \right)(cm/s)\Rightarrow a=40{{\pi }^{2}}\cos \left( 2\pi t+\frac{5\pi }{4} \right)(cm)\)

Ở thời điểm t = 0,5 s, ta có: \(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} a=20{{\pi }^{2}}\sqrt{2}(cm)>0 \\ v=10\pi \sqrt{2}(cm/s)>0 \\ \end{array} \right.\)

→ Vật chuyển động nhanh dần theo chiều dương 

Chọn A. 

Câu 14: Trắc nghiệm ID: 153741

Con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Tác dụng một ngoại lực cưỡng bức biến thiên điều hòa với biên độ F0 và tần số f1 = 6 Hz thì biên độ dao động ổn định là A1. Nếu giữ nguyên biên độ F0 mà tăng tần số ngoại lực đến f2 = 10 Hz thì biên độ dao động ổn định là A2. So sánh A1 và A2 

Xem đáp án

Tần số của con lắc lò xo là: \({{f}_{0}}=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{100}{0,1}}\approx 5,0\text{3 (Hz)}\)  

Nhận xét: tần số f1 gần với tần số dao động riêng f0 của con lắc hơn tần số f2

→ Biên độ A1 > A2 

Chọn C. 

Câu 15: Trắc nghiệm ID: 153742

Để xác định điện động E của một nguồn điện, một học sinh mắc mạch điện như hình bên (H1).  Đóng khóa K và điều chỉnh con chạy C, kết quả đo được mô tả bởi đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của \(\frac{1}{I}\) (nghịch đảo số chỉ của ampe kế A) vào giá trị R của biến trở như hình bên (H2). Giá trị trung bình của E được xác định bởi thí nghiệm này là 

Xem đáp án

Từ đồ thị ta thấy có 2 cặp giá trị \(\left( \frac{1}{I};R \right)\) là \((60;40)\) và \((100;80)\)

Ta có công thức định luật Ôm: 

\(I=\frac{E}{R+{{R}_{0}}+r}\Rightarrow \frac{1}{I}=\frac{R+{{R}_{0}}+r}{E}\)

Thay các cặp giá trị vào công thức, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} 60=\frac{40+\left( {{R}_{0}}+r \right)}{E} \\ 100=\frac{80+\left( {{R}_{0}}+r \right)}{E} \\ \end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{R}_{0}}+r=20(\Omega ) \\ E=1(V) \\ \end{array} \right. \right.\)

Chọn C. 

Câu 16: Trắc nghiệm ID: 153743

Vật sáng AB có dạng đoạn thẳng nhỏ đặt vuông góc với trục chính (A nằm trên trục chính) của thấu kính phân kỳ. Khi tịnh tiến AB dọc theo trục chính ra xa thấu kính thì ảnh A’B’ của AB cho bởi thấu kính 

Xem đáp án

Vật dịch chuyển ra xa thấu kính → ảnh dịch chuyển ra xa thấu kính và dịch chuyển lại gần tiêu điểm ảnh của thấu kính 

Độ phóng đại của ảnh là: \(k=\frac{f}{f-d}\)

Vật dịch chuyển ra xa thấu kính → d tăng → k giảm → độ cao của vật nhỏ dần 

Chọn B. 

Câu 17: Trắc nghiệm ID: 153744

Một sóng cơ truyền trên mặt nước với tần số 5 Hz. Tại thời điểm t vị trí các phần tử mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của Q là 15 cm và điểm P đang từ vị trí cân bằng của nó đi lên. Sóng này truyền từ 

Xem đáp án

Ta có hình vẽ biểu diễn mối liên hệ giữa chiều truyền sóng và chiều dao động của phần tử môi trường:

Điểm P đang có xu hướng đi xuống → sóng truyền từ phải qua trái (truyền từ B đến A)

Từ hình vẽ ta thấy khoảng cách giữa hai điểm A, Q là: 

\(AQ=\frac{3\lambda }{4}=15(cm)\Rightarrow \lambda =20(cm)\)

Vận tốc truyền sóng là: v = λf = 20.5 = 100 (cm/s) = 1 (m/s) 

Chọn B. 

Câu 19: Trắc nghiệm ID: 153746

Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp cùng pha. Biết bước sóng bằng 20 cm. Nếu điểm M nằm trên đường cực tiểu giao thoa thì hiệu đường đi từ hai nguồn đến điểm M có thể là giá trị 

Xem đáp án

Điểm M là cực tiêu giao thoa có:

\({{d}_{2}}-{{d}_{1}}=\left( k+\frac{1}{2} \right)\lambda =\left( k+\frac{1}{2} \right).20=20k+10(cm)\) với \(\text{k}=0;\pm 1;\pm 2\ldots \)

Với k = 2 → d = 50 cm 

Chọn A. 

Câu 20: Trắc nghiệm ID: 153747

Chọn câu đúng. Đưa quả cầu tích điện Q lại gần quả cầu M nhỏ, nhẹ, bằng bấc, treo ở đầu một sợi chỉ thẳng đứng. Quả cầu bấc M bị hút dính vào quả cầu Q. Sau đó thì 

Xem đáp án

Quả cầu M bị hút dính vào quả cầu Q → sau đó hai quả cầu có điện tích cùng dấu

→ Quả cầu M bị đẩy lệch về phía xa Q 

Chọn A. 

Câu 21: Trắc nghiệm ID: 153748

Một đèn điện mắc vào điện áp xoay chiều \(200\sqrt{2}\cos 100\pi t\text{ (V)}\text{.}\) Đèn chỉ sáng khi điện áp tức thời hai đầu đèn có độ lớn \(\left| u \right|\ge 100\sqrt{2}V.\) Số lần đèn tắt trong 1 s là 

Xem đáp án

Nhận xét: trong 1 chu kì, đèn tắt 2 lần 

Chu kì của dòng điện là: \(T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{100\pi }=0,02(s)\)  

Trong 1 s, số chu kì của dòng điện là: \(n=\frac{t}{T}=\frac{1}{0,02}=50\)

Số lần đèn tắt trong 1 s là: \(N=2n=100\) (lần) 

Chọn B. 

Câu 22: Trắc nghiệm ID: 153749

Tại một phòng thí nghiệm, học sinh A sử dụng con lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do g bằng phép đo gián tiếp. Kết quả đo chu kì và chiều dài của con lắc đơn là T = 1,919 ± 0,001 (s) và l = 0,900 ± 0,002 (m). Bỏ qua sai số của số π. Cách viết kết quả đo nào sau đây là đúng? 

Xem đáp án

Chu kì của con lắc đơn là: 

\(T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\Rightarrow g=\frac{4{{\pi }^{2}}l}{{{T}^{2}}}\Rightarrow \bar{g}=\frac{4{{\pi }^{2}}\bar{l}}{{{{\bar{T}}}^{2}}}=\frac{4.{{\pi }^{2}}.0,9}{1,{{919}^{2}}}=9,648\left( \text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}} \right)\)

Sai số của phép đo là: 

\(\frac{\Delta g}{{\bar{g}}}=\frac{\Delta l}{{\bar{l}}}+2\frac{\Delta T}{{\bar{T}}}\Rightarrow \frac{\Delta g}{9,648}=\frac{0,002}{0,9}+2\cdot \frac{0,001}{1,919}\Rightarrow \Delta g=0,031\left( \text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}} \right)\)

\(\Rightarrow g=9,648\pm 0,031\left( \text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}} \right)\)

Chọn D. 

Câu 23: Trắc nghiệm ID: 153750

Phương trình sóng tại nguồn O có dạng \({{u}_{O}}=A\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{2} \right)cm.\) Sóng truyền dọc theo phương Ox với biên độ A và bước sóng λ không đổi. Điểm M trên phương Ox, cách O một đoạn \(OM=\frac{\lambda }{6}\) vào thời điểm \(t=\frac{\pi }{2\omega }\) có li độ bằng \(\sqrt{3}\text{cm}.\) . Biên độ A có giá trị bằng 

Xem đáp án

Phương trình sóng tại điểm M là:

\({{u}_{M}}=A\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{2}-\frac{2\pi d}{\lambda } \right)=A\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{2}-\frac{\pi }{3} \right)\)

Tại thời điểm t, điểm M có li độ là: 

\({{u}_{M}}=A\cos \left( 2\pi -\frac{\pi }{2}-\frac{\pi }{3} \right)=\sqrt{3}\Rightarrow A=2(cm)\)

Chọn C. 

Câu 24: Trắc nghiệm ID: 153751

Ở cùng một nơi trên Trái Đất, các con lắc đơn dao động điều hòa. Con lắc đơn có chiều dài l1 dao động điều hòa với chu kì T1, con lắc đơn có chiều dài l2 dao động điều hòa với chu kì T2. Con lắc đơn có chiều dài \(2{{l}_{1}}+3{{l}_{2}}\) dao động điều hòa với chu kì 

Xem đáp án

Chu kì của con lắc đơn là: \(T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\Rightarrow l=\frac{g{{T}^{2}}}{4{{\pi }^{2}}}\Rightarrow l\sim {{T}^{2}}\)  

→ Chu kì của con lắc đơn có chiều dài \(2{{l}_{1}}+3{{l}_{2}}\) là: \(\sqrt{4T_{1}^{2}+9T_{2}^{2}}\)

Chọn D. 

Câu 25: Trắc nghiệm ID: 153752

Đặt điện áp xoay chiều \(u=200\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)V\)vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự. Điều chỉnh L thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại bằng \(200\sqrt{2}V.\) Khi đó biểu thức  điện áp giữa hai đầu tụ điện là 

Xem đáp án

Khi L thay đổi để \({{\text{U}}_{\text{Lmax}}},\) ta có: 

\({{U}_{C}}{{U}_{L\max }}=U_{L\max }^{2}-{{U}^{2}}\) \(\Rightarrow {{U}_{C}}=\frac{U_{L\max }^{2}-{{U}^{2}}}{{{U}_{L\max }}}=\frac{{{\left( 200\sqrt{2} \right)}^{2}}-{{\left( 100\sqrt{2} \right)}^{2}}}{200\sqrt{2}}=\frac{300}{\sqrt{2}}(V)\)

\(\Rightarrow {{U}_{0C}}={{U}_{C}}\sqrt{2}=300(V)\)

Lại có: \(\overrightarrow{U}\bot \overrightarrow{{{U}_{RC}}}\Rightarrow {{\varphi }_{RC}}={{\varphi }_{u}}-\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{4}(rad)\)

Mà \({{\varphi }_{C}}<{{\varphi }_{RC}}\Rightarrow {{\varphi }_{C}}<-\frac{\pi }{4}\Rightarrow {{\varphi }_{C}}=-\frac{5\pi }{12}(rad)\)

\(\Rightarrow {{u}_{C}}=300\cos \left( 100\pi t-\frac{5\pi }{12} \right)(V)\)

Chọn C. 

Câu 26: Trắc nghiệm ID: 153753

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Gọi M là điểm thuộc mặt chất lỏng, nằm trên đường thẳng Ax vuông góc với  Biết phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có 3 cực tiểu giao thoa. Số cực tiểu giao thoa trên đoạn thẳng MB là 

Xem đáp án

Nhận xét: giữa M và đường trung trực của AB có 3 cực tiểu giao thoa

→ Tại M là cực đại bậc 3 (k = 3) 

Ta có hình vẽ:

Tại điểm M có: 

\(MB-MA=3\lambda \Rightarrow \sqrt{2A{{B}^{2}}}-AB=3\lambda \Rightarrow AB=\frac{3\lambda }{\sqrt{2}-1}=7,24\lambda \)

Số cực tiểu trên đoạn IB là: \(n=\left( \frac{AB}{\lambda } \right)=7\)

Số cực tiểu trên đoạn IM là: 3 

Số cực tiểu trên đoạn MB là: 3 + 7 = 10 

Chọn A. 

Câu 27: Trắc nghiệm ID: 153754

Đặt điện áp \(u=200\sqrt{2}\cos (100\pi t)\) (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần \(R=50\Omega \) mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là \(\sqrt{3}A.\) Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị \(200\sqrt{2}V;\) ở thời điểm \(t+\frac{1}{300}s,\) cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là 

Xem đáp án

Ban đầu điện áp có giá trị \(\text{u}={{\text{U}}_{0}}\)

Khoảng thời gian \(\frac{1}{300}s\)  tương ứng với góc quét là:

\(\Delta \varphi =\omega \Delta t=100\pi .\frac{1}{300}=\frac{\pi }{3}(rad)\)

Cường độ dòng điện qua mạch bằng 0 và đang giảm, ta có vòng tròn lượng giác:

Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy cường độ dòng điện sớm pha hơn điện áp góc: \(\varphi =\frac{\pi }{6}(rad)\)

Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là: 

\({{P}_{X}}=P-{{P}_{R}}=UI\cos \varphi -{{I}^{2}}R\) \(\Rightarrow {{P}_{X}}=200.\sqrt{3}.\cos \frac{\pi }{6}-{{\left( \sqrt{3} \right)}^{2}}.50=150(W)\)

Chọn C. 

Câu 28: Trắc nghiệm ID: 153755

Cho một vật có khối lượng m = 200 g tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=\sqrt{3}\sin \left( 20t+\frac{\pi }{2} \right)cm\) và \({{x}_{2}}=2\cos \left( 20\pi t+\frac{5\pi }{6} \right)cm.\)

Độ lớn của hợp lực tác dụng lên vật tại thời điểm \(t=\frac{\pi }{120}s\) là 

Xem đáp án

Ta có phương trình dao động: \({{x}_{1}}=\sqrt{3}\sin \left( 20t+\frac{\pi }{2} \right)=\sqrt{3}\cos (20t)\)

Sử dụng máy tính bỏ túi, ta có: 

\(\sqrt{3}\angle 0+2\angle \frac{5\pi }{6}=1\angle \frac{\pi }{2}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} A=1(cm) \\ \varphi =\frac{\pi }{2}(rad) \\ \end{array} \right.\) \(\Rightarrow x=1\cos \left( 20t+\frac{\pi }{2} \right)(cm)\)

Tại thời điểm \(\frac{\pi }{120}s,\) li độ của vật là

\(x=\cos \left( 20\cdot \frac{\pi }{120}+\frac{\pi }{2} \right)=-0,5(cm)=-0,005(m)\)

Hợp lực tác dụng lên vật có độ lớn là:

\(F=\left| -m{{\omega }^{2}}x \right|=\left| -0,{{2.20}^{2}}.0,005 \right|=0,4(N)\)

Chọn A. 

Câu 29: Trắc nghiệm ID: 153756

Một hòn đá được thả rơi tự do xuống một giếng cạn nước hình trụ có đường kính 120 cm. Một người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai vào miệng giếng, sau 3 s kể từ lúc thả thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Giả sử tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s. Lấy \(\text{g}=9,8\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}.\) Thể tích của giếng có giá trị gần đúng là 

Xem đáp án

Thời gian kể từ lúc thả hòn đá đến khi nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng là: \(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}+\frac{h}{v}\Rightarrow \sqrt{\frac{2h}{9,8}}+\frac{h}{330}=3\Rightarrow h\approx 40,4(m)\)

Thể tích của giếng là: \(V=S.h=\pi \frac{{{d}^{2}}}{4}.h=\pi .\frac{1,{{2}^{2}}}{4}.40,4=45,69\left( {{m}^{3}} \right)\)

Thể tích của giếng gần nhất với giá trị 45,87 m3

Chọn B. 

Câu 30: Trắc nghiệm ID: 153757

Một con lắc đơn có chiều dài 2 m được treo tại một điểm cách mặt sàn nằm ngang 12 m. Con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc \({{\alpha }_{0}}=0,1\) rad, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2. Khi vật đang đi qua vị trí thấp nhất thì dây bị đứt. Khoảng cách từ hình chiếu của điểm treo con lắc lên mặt sàn đến điểm mà vật rơi trên sàn là

Xem đáp án

Tại vị trí thấp nhất, con lắc đi qua vị trí cân bằng (α = 0), tốc độ của vật nặng là:

\(v=\sqrt{2gl\left( \cos \alpha -\cos {{\alpha }_{0}} \right)}=\sqrt{2gl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}\)

Độ cao của vật khi dây bị đứt là: \(h=12-2=10(m)\)

Khi dây bị đứt, vật chuyển động như chuyển động ném ngang với vận tốc đầu \({{\text{v}}_{0}}=\text{v}\)

Tầm xa của vật đạt được là: 

\(L=v\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{2gl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}.\sqrt{\frac{2h}{g}}=2\sqrt{lh\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}\)

\(\Rightarrow L=2\sqrt{2.10.\left( 1-\cos 5,{{7}^{0}} \right)}\approx 0,632(m)=20\sqrt{10}(cm)\)

Chọn D. 

Câu 31: Trắc nghiệm ID: 153758

Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện  áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa  hai đầu để hở của cuộn này bằng 

Xem đáp án

Áp dụng công thức máy biến áp, ban đầu ta có: 

\(\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{U}_{1}}}{100}\text{  (1)}\)

Thay đổi số vòng dây ở cuộn thứ cấp, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} \frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}-n}=\frac{{{U}_{1}}}{U} \\ \frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}+n}=\frac{{{U}_{1}}}{2U} \\ \end{array}\Rightarrow \frac{{{N}_{2}}-n}{{{N}_{2}}+n}=\frac{U}{2U}=\frac{1}{2}\Rightarrow {{N}_{2}}=3n \right.\)

Tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp, ta có: 

\(\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}+3n}=\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}'}\Rightarrow \frac{{{N}_{2}}}{2{{N}_{2}}}=\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}'}\text{  (2)}\)

Từ (1) và (2) ta có: \(2=\frac{{{U}_{2}}'}{100}\Rightarrow {{U}_{2}}'=200(V)\)

Chọn D. 

Câu 32: Trắc nghiệm ID: 153759

Một khung dây phẳng quay đều quanh một trục cố định thuộc mặt phẳng của nó, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay. Tại thời điểm t1, từ thông gửi qua khung dây và suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn bằng 0,25 Wb và \(5\sqrt{3}V.\) Đến thời điểm t2, từ thông gửi qua khung dây và suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn bằng \(0,25\sqrt{3}Wb\) và 5 V. Khi suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn bằng giá trị hiệu dụng thì từ thông  gửi qua khung dây có độ lớn bằng 

Xem đáp án

Nhận xét: từ thông và suất điện động biến đổi vuông pha

Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho hai thời điểm t1 và t2, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} \frac{{{\left( 5\sqrt{3} \right)}^{2}}}{E_{0}^{2}}+\frac{0,{{25}^{2}}}{\Phi _{0}^{2}}=1 \\ \frac{{{5}^{2}}}{E_{0}^{2}}+\frac{{{\left( 0,25\sqrt{3} \right)}^{2}}}{\Phi _{0}^{2}}=1 \\ \end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{E}_{0}}=10(V) \\ {{\Phi }_{0}}=0,5(Wb) \\ \end{array} \right. \right.\)

Suất điện động có độ lớn bằng giá trị hiệu dụng, ta có: 

\(\frac{{{E}^{2}}}{E_{0}^{2}}+\frac{{{\Phi }^{2}}}{\Phi _{0}^{2}}=1\Rightarrow \frac{{{\left( 5\sqrt{2} \right)}^{2}}}{{{10}^{2}}}+\frac{{{\Phi }^{2}}}{0,{{5}^{2}}}=1\Rightarrow \Phi =0,25\sqrt{2}(Wb)\)

Chọn C. 

Câu 33: Trắc nghiệm ID: 153760

Một chất điểm có khối lượng m = 300 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ, có li độ phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Nếu \({{t}_{2}}-{{t}_{1}}=\frac{1}{6}s\) thì cơ năng của chất điểm gần giá trị nào nhất sau đây? 

Xem đáp án

Nhận xét: hai dao động có cùng biên độ A 

Từ đồ thị ta thấy trong khoảng thời gian từ t1 đến t2, dao động 1 dịch chuyển từ li độ 4 cm về vị trí cân bằng,  dao động 2 dịch chuyển từ li độ 4 cm, đến biên dương và về li độ 4 cm 

Ta có vòng tròn lượng giác: 

Từ vòng tròn lượng giác ta thấy: \(\alpha ={{30}^{0}}=\frac{\pi }{6}(rad)\)

Khoảng thời gian từ t1 đến t2 là:

\(\Delta t={{t}_{2}}-{{t}_{1}}=\frac{1}{6}\Rightarrow \omega =\frac{\Delta \varphi }{\Delta t}=\frac{2\alpha }{\Delta t}=\frac{\frac{\pi }{3}}{\frac{1}{6}}=2\pi (ra\text{d/s)}\)

Lại có \(ar\cos \frac{4}{A}={{30}^{0}}\Rightarrow \frac{4}{A}=\cos {{30}^{0}}=\frac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow A=\frac{8}{\sqrt{3}}(cm)\)  

Độ lệch pha giữa hai dao động là: \(\varphi =2\alpha =\frac{\pi }{3}(rad)\)

Biên độ dao động tổng hợp là:

\({{A}_{0}}=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \frac{\pi }{3}}=A\sqrt{3}=8(cm)\)

Cơ năng của vật là: 

\(W=\frac{1}{2}m{{\omega }^{2}}A_{0}^{2}=\frac{1}{2}.0,3.{{(2\pi )}^{2}}.0,{{08}^{2}}\approx 0,0379(J)=37,9(mJ)\)

Chọn C. 

Câu 34: Trắc nghiệm ID: 153761

Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau, dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ của con lắc thứ nhất là \({{\text{A}}_{1}}=4\text{cm},\) của con lắc thứ hai là \({{A}_{2}}=4\sqrt{3}cm,\) con lắc thứ hai dao động sớm pha hơn con lắc thứ nhất. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa hai vật là a = 4 cm. Khi động năng của con lắc thứ nhất đạt  cực đại là W thì động năng của con lắc thứ hai là 

Xem đáp án

Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm là: 

\({{d}_{\max }}=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}-2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \varphi }\) \(\Rightarrow 4=\sqrt{{{4}^{2}}+{{\left( 4\sqrt{3} \right)}^{2}}-2.4.4\sqrt{3}.\cos \varphi }\)

\(\Rightarrow \cos \varphi =\frac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow \varphi ={{\varphi }_{2}}-{{\varphi }_{1}}=\frac{\pi }{6}(rad)\)

Động năng cực đại của con lắc thứ nhất là:

\({{W}_{d1\max }}=W=\frac{1}{2}m{{\omega }^{2}}A_{1}^{2}\text{  (1)}\)
Con lắc thứ nhất có động năng cực đại, giả sử khi đó pha dao động là \({{\varphi }_{1}}=\frac{\pi }{2}\)

\(\Rightarrow {{\varphi }_{2}}=\frac{\pi }{6}+\frac{\pi }{2}=\frac{2\pi }{3}(rad)\Rightarrow {{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos {{\varphi }_{2}}=4\sqrt{3}.\cos \frac{2\pi }{3}=-2\sqrt{3}(cm)\)

Động năng của con lắc thứ hai khi đó là: 

\({{W}_{d2}}=\frac{1}{2}m{{\omega }^{2}}\left( A_{2}^{2}-x_{2}^{2} \right)\text{  (2)}\)

Từ (1) và (2) ta có: 

\(\frac{{{W}_{d2}}}{W}=\frac{A_{2}^{2}-x_{2}^{2}}{A_{1}^{2}}=\frac{{{\left( 4\sqrt{3} \right)}^{2}}-{{\left( 2\sqrt{3} \right)}^{2}}}{{{4}^{2}}}=\frac{9}{4}\Rightarrow {{W}_{d2}}=\frac{9W}{4}\)

Chọn A. 

Câu 35: Trắc nghiệm ID: 153762

Trên một sợi dây đàn hồi OC đang có sóng dừng ổn định với bước sóng λ, chu kỳ T. Hình ảnh sợi dây tại thời điểm t (nét đứt) và thời điểm \(t+\frac{T}{4}\)(nét liền) được cho như hình vẽ. Biết quãng đường mà điểm B trên dây đi được trong một chu kì T là \(x=\frac{\lambda }{2}.\) Bước sóng λ có giá trị là 

Xem đáp án

Xét điểm D có tọa độ như hình vẽ

Nhận xét: tại thời điểm t, chất điểm D có li độ u = 8 cm, ở thời điểm \(t+\frac{T}{4},\) chất điểm có li độ u = -6 cm 

Hai thời điểm có độ lệch pha là: \(\Delta \varphi =\omega \Delta t=\frac{2\pi }{T}\cdot \frac{T}{4}=\frac{\pi }{2}(rad)\)

Ta có vòng tròn lượng giác: 

Từ đồ thị ta thấy: \(ar\cos \frac{8}{{{A}_{D}}}+ar\cos \frac{6}{{{A}_{D}}}={{90}^{0}}\Rightarrow {{A}_{D}}=10(cm)\)

Điểm B và D thuộc cùng bó sóng → chúng dao động cùng pha 

Tại thời điểm t, li độ của hai điểm B và D là: 

\(\frac{{{u}_{B}}}{{{u}_{D}}}=\frac{{{A}_{B}}}{{{A}_{D}}}\Rightarrow \frac{4}{8}=\frac{{{A}_{B}}}{10}\Rightarrow {{A}_{B}}=5(cm)\)

Quãng đường chất điểm B đi được trong 1 chu kì là: 

\(S=4A\Rightarrow \frac{\lambda }{2}=4{{A}_{B}}\Rightarrow \lambda =8{{A}_{B}}=40(cm)\)

Chọn B. 

Câu 36: Trắc nghiệm ID: 153763

Hai thanh ray xA và yB đặt song song, cách nhau 20 cm trên mặt phẳng ngang. Lò xo có độ cứng k = 15 N/m liên kết với một thanh dẫn MN có khối lượng m = 200 g, có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát, luôn vuông góc và tiếp xúc với hai thanh ray. Hệ thống được đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có độ lớn B = 50 T. Tụ điện có điện dung C = 250 µF. Bỏ qua điện trở của hai thanh ray. Kích thích cho thanh MN dao động điều hòa với chu kỳ T. Giá trị của T gần giá trị nào nhất sau đây? 

Xem đáp án

Thanh dẫn MN chuyển động, suất điện động tự cảm trong thanh là: \({{\text{e}}_{\text{c}}}=\text{B}l\text{v}\)

Điện tích của tụ điện là: \(\text{q}=\text{C}.{{\text{e}}_{\text{c}}}=\text{C}.\text{Blv}\)

Cường độ dòng điện chạy qua thanh MN là: \(\text{i}=\text{{q}'}=(\text{CBlv}{)}'=\text{CBla}\)

Lực từ tác dụng lên thanh MN là: \({{\text{F}}_{\text{t}}}=\text{iBl}=\text{C}{{\text{B}}^{2}}{{l}^{2}}\text{a}\)

Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có: 

\({{F}_{dh}}+{{F}_{t}}=ma\Rightarrow -kx+C{{B}^{2}}{{l}^{2}}a=ma\)

\(\Rightarrow ~a.~\left( m-C{{B}^{2}}{{l}^{2}} \right)+kx=0\Rightarrow {x}''+\frac{k}{m-C{{B}^{2}}{{l}^{2}}}x=0\)

→ Thanh MN dao động điều hòa với tần số góc \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m-C{{B}^{2}}{{l}^{2}}}}\)

Chu kì dao động của thanh là: 

\(T=\frac{2\pi }{\omega }=2\pi \sqrt{\frac{m-C{{B}^{2}}{{l}^{2}}}{k}}=2\pi \sqrt{\frac{0,2-{{250.10}^{-6}}{{.50}^{2}}.0,{{2}^{2}}}{15}}\approx 0,679(s)\)

Chu kì T gần nhất với giá trị 0,657 s 

Chọn A. 

Câu 37: Trắc nghiệm ID: 153764

Trong thí nghiệm giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp A, B trên mặt nước, dao động cùng pha. Xét hai điểm C, D thuộc đường thẳng Ay vuông góc với AB tại A, với CA = 9 cm, DA = 16 cm. Dịch chuyển nguồn B dọc theo đường thẳng chứa AB đến khi góc CBD là lớn nhất thì thấy C và D thuộc hai cực đại giao thoa liền kề. Gọi M là điểm nằm trên Ay dao động với biên độ cực tiểu. Giá trị lớn nhất của AM là 

Xem đáp án

Ta có hình vẽ: 

Để \(CB{{D}_{\max }}\Rightarrow {{\alpha }_{\max }}\Rightarrow {{(\tan \alpha )}_{\max }}\)

Xét \(\tan \alpha =\tan (ABD-ABC)=\frac{\tan ABD-\tan ABC}{1+\tan ABD\tan ABC}\)

\(\Rightarrow \tan \alpha =\frac{\frac{AD}{AB}-\frac{AC}{AB}}{1+\frac{AD}{AB}\cdot \frac{AC}{AB}}=\frac{AD-AC}{AB+\frac{AD.AC}{AB}}=\frac{7}{AB+\frac{144}{AB}}\)

Để \({{(\tan \alpha )}_{\max }}\Rightarrow {{\left( AB+\frac{144}{AB} \right)}_{\min }}\)

Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có: 

\(AB+\frac{144}{AB}\ge 2\sqrt{AB\cdot \frac{144}{AB}}\Rightarrow {{\left( AB+\frac{144}{AB} \right)}_{\min }}\Leftrightarrow AB=12(cm)\)

AB AB AB Tại C, D là hai cực đại liên tiếp

→ D là cực đại bậc k, C là cực đại bậc (k+1), ta có: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} DB-DA=\sqrt{D{{A}^{2}}+A{{B}^{2}}}-DA=k\lambda \Rightarrow k\lambda =4 \\ CB-CA=\sqrt{C{{A}^{2}}+A{{B}^{2}}}-CA=(k+1)\lambda \Rightarrow (k+1)\lambda =6 \\ \end{array}\Rightarrow \lambda =2(cm) \right.\)

Xét điểm E là cực tiểu xa A nhất → E là cực tiểu bậc 1 (k = 0) 

Ta có: 

\(EB-EA=\frac{1}{2}\lambda \Rightarrow \sqrt{E{{A}^{2}}+A{{B}^{2}}}-EA=\frac{1}{2}\lambda \)

\(\Rightarrow \sqrt{E{{A}^{2}}+{{12}^{2}}}-EA=1\Rightarrow EA=71,5(cm)\)

Chọn D. 

Câu 38: Trắc nghiệm ID: 153765

Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos (100\pi t)\text{ V}\) vào hai đầu mạch điện nối tiếp như hình bên. Đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi \(\text{C}={{\text{C}}_{1}}\) và \(\text{C}={{\text{C}}_{2}}=0,5{{\text{C}}_{1}}\) thì điện áp tức thời \({{\text{u}}_{\text{AN}}}\) có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau 600. Cho biết \(R=50\sqrt{3}\Omega ,\) điện dung C1 có giá trị là 

Xem đáp án

Ta có: \({{Z}_{C2}}=0,5{{Z}_{C1}}=\frac{1}{2}{{Z}_{C1}}\Rightarrow {{Z}_{C2}}=2{{Z}_{C1}}\)  

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN là: \({{u}_{AN}}=\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}\)  

Khi C = C1 và C = C2, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN có cùng giá trị, ta có:

\(\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}}}=\frac{U\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right)}^{2}}}}\) \(\Rightarrow {{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}={{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right)}^{2}}\)

\(\Rightarrow \left( \begin{array}{*{35}{l}} {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}={{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}}\text{ (loai)} \\ {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}=-\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right) \\ \end{array} \right.\) \(\Rightarrow {{Z}_{L}}=\frac{{{Z}_{C1}}+{{Z}_{C2}}}{2}=\frac{3}{2}{{Z}_{C1}}\)

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch AN và cường độ dòng điện là:

\(\tan {{\varphi }_{AN}}=\frac{{{Z}_{L}}}{R}=~const~\Rightarrow {{\varphi }_{AN/i}}=~const~\)

Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch AN trong các trường hợp là:

\(\Delta \varphi ={{\varphi }_{1{{u}_{AN}}}}-{{\varphi }_{2{{u}_{AN}}}}={{\varphi }_{i1}}-{{\varphi }_{i2}}=\frac{\pi }{3}(rad)\)

Ta có: \(\tan \frac{\pi }{3}=\tan \left( {{\varphi }_{i1}}-{{\varphi }_{i2}} \right)=\frac{\tan {{\varphi }_{i1}}-\tan {{\varphi }_{i2}}}{1+\tan {{\varphi }_{i1}}\tan {{\varphi }_{i2}}}\)

\(\Rightarrow \frac{\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}}{R}-\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}}}{R}}{1+\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}}{R}\cdot \frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}}}{R}}=\frac{2R\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}{{{R}^{2}}-{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}}=\sqrt{3}\)

\(\Rightarrow 2R\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)=\sqrt{3}{{R}^{2}}-\sqrt{3}{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}\Rightarrow {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}}=\frac{R}{\sqrt{3}}=50(\Omega )\)

\(\Rightarrow \frac{3}{2}{{Z}_{C1}}-{{Z}_{C1}}=50\Rightarrow {{Z}_{C1}}=100(\Omega )\)
Dung kháng của tụ điện là: 

\({{Z}_{C1}}=\frac{1}{\omega {{C}_{1}}}\Rightarrow {{C}_{1}}=\frac{1}{\omega {{Z}_{C1}}}=\frac{1}{100.100\pi }=\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\)

Chọn A. 

Câu 39: Trắc nghiệm ID: 153766

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C. Tần số góc ω của điện áp là thay đổi được. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên L theo giá trị tần số góc ω. Lần lượt cho ω bằng x, y và z thì mạch AB tiêu thụ công suất lần lượt là P1, P2 và P3. Biểu thức nào sau đây đúng? 

Xem đáp án

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là: 

\({{U}_{L}}=\frac{U.{{Z}_{L}}}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{U.{{Z}_{L}}}{R}\cdot \frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{U.{{Z}_{L}}.\cos \varphi }{R}\)

Với tần số \({{\omega }_{1}}=x;{{\omega }_{2}}=y\) và \({{\omega }_{3}}=z,\) ta có: \(\frac{1}{\omega _{1}^{2}}+\frac{1}{\omega _{3}^{2}}=\frac{2}{\omega _{2}^{2}}\)  

Từ đồ thị ta thấy: 

\({{U}_{L1}}={{U}_{L3}}=\frac{3}{4}{{U}_{L2}}=\frac{3}{4}{{U}_{L\max }}\) \(\Rightarrow \frac{U.{{Z}_{L1}}\cos {{\varphi }_{1}}}{R}=\frac{U.{{Z}_{L3}}\cos {{\varphi }_{3}}}{R}=\frac{3}{4}\frac{U.{{Z}_{L2}}\cos {{\varphi }_{2}}}{R}\)

\(\Rightarrow \omega _{1}^{2}{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}=\omega _{3}^{2}{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{3}}=\frac{9}{16}\omega _{2}^{2}{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}\)

\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} \frac{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}}{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}}=\frac{9}{16}\frac{{{\omega }^{2}}}{\omega _{1}^{2}} \\ \frac{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}}{{{\cos }^{2}}\varphi }=\frac{9}{16}\frac{{{\omega }^{2}}}{\omega _{2}^{2}} \\ \end{array}\Rightarrow \frac{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}}{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}}+\frac{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{3}}}{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}}=\frac{9}{16}{{\omega }^{2}}\cdot \left( \frac{1}{\omega _{1}^{2}}+\frac{1}{\omega _{3}^{2}} \right) \right.\)

\(\Rightarrow \frac{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}}{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}}+\frac{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}}{{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}}=\frac{9}{16}\omega _{2}^{2}\cdot \frac{2}{\omega _{2}^{2}}=\frac{9}{8}\text{  (1)}\)

Công suất tiêu thụ của mạch điện là: \(P=\frac{{{U}^{2}}{{\cos }^{2}}\varphi }{R}\Rightarrow P\sim {{\cos }^{2}}\varphi \)

Từ (1) ta có: \(\frac{{{P}_{1}}}{{{P}_{2}}}+\frac{{{P}_{3}}}{{{P}_{2}}}=\frac{9}{8}\Rightarrow \frac{{{P}_{1}}+{{P}_{3}}}{9}=\frac{{{P}_{2}}}{8}\)
Chọn B. 

Câu 40: Trắc nghiệm ID: 153767

Cho đoạn mạch AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB. Biết đoạn AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C và MB chứa cuộn dây có độ tự cảm L và có điện trở r. Đặt vào AB một điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}\cos \omega \text{t (V)}\text{.}\) Biết \(R=r=\sqrt{\frac{L}{C}},\) điện áp hiệu dụng \({{U}_{MB}}=\sqrt{3}{{U}_{AM}}.\) Hệ số công suất của đoạn mạch gần với giá trị nào nhất sau đây? 

Xem đáp án

Ta có: \(R=r=\sqrt{\frac{L}{C}}=\sqrt{{{Z}_{L}}.{{Z}_{C}}}\)

Theo đề bài có điện áp hiệu dụng: 

\({{U}_{MB}}=\sqrt{3}{{U}_{AM}}\Rightarrow {{U}_{cd}}=\sqrt{3}{{U}_{RC}}\Rightarrow Z_{cd}^{2}=3{{Z}_{RC}}^{2}\)

\(\Rightarrow {{r}^{2}}+Z_{L}^{2}=3\left( {{R}^{2}}+Z_{C}^{2} \right)\Rightarrow {{R}^{2}}+Z_{L}^{2}=3{{R}^{2}}+3Z_{C}^{2}\)

\(\Rightarrow Z_{L}^{2}-2{{R}^{2}}-3Z_{C}^{2}=0\Rightarrow Z_{L}^{2}-2{{Z}_{L}}{{Z}_{C}}-3Z_{C}^{2}=0\)

\(\Rightarrow {{Z}_{L}}=3{{Z}_{C}}\)

Chuẩn hóa \({{Z}_{C}}=1\Rightarrow {{Z}_{L}}=3\Rightarrow R=r=\sqrt{3}\)

Hệ số công suất của mạch là: 

\(\cos \varphi =\frac{R+r}{\sqrt{{{(R+r)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{2\sqrt{3}}{\sqrt{{{(2\sqrt{3})}^{2}}+{{2}^{2}}}}\approx 0,866\)

Chọn D.

Bắt đầu thi để xem toàn bộ câu hỏi trong đề

📝 Đề thi liên quan

Xem thêm »
Xem thêm »

❓ Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »