LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ - THẦY ĐẶNG VIỆT HÙNG MỘT SỐ BÀI TẬP VẬT LÍ CHỌN LỌC – P1 Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều pha phát suất điện động có tần số 60 Hz Nếu thay roto roto khác có nhiều cặp cực muốn tần số suất điện động phát 60 Hz số vòng quay roto thay đổi 7200 vòng Số cặp cực từ roto ban đầu A 10 B C 15 D Lời giải: n n p = 60 => = 60/p 60 60 (n − 120) 60 + (p + 1) = 60 => (p + 1) - 2(p + 1) = 60 => p2 + p – 30 = => p = 60 p +f= Câu 2: Hai chất điểm M N dao động điều hòa tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân M N đường thẳng qua gốc tọa độ vuông góc với Ox Phương trình dao động M N xM = 2cosω t (cm) xN = 6cos(ω t+π /12) (cm) Kể từ t = 0, thời điểm M N có vị trí ngang lần thứ A T B 9T/8 C T/2 D 5T/8 Lời giải: * Khoảng cách M N : x = xN – xM = Acos(wt + ϕ) Với : tanϕ = sin π 12 − sin =1 => ϕ = π/4 cos π 12 − cos => x = Acos(wt + π/4) * Khi M, N có VT ngang : x = => (wt + π/4) = π/2 + k π => t = T π T T ( +k π) = + k 2π M N có vị trí ngang lần thứ k = => t = 9T/8 Câu 3: Thực giao thoa mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp có phương trình u A = uB = A cos ωt Biết bước sóng λ khoảng cách hai nguồn AB = 7λ Số điểm dao động cực đại đoạn AB pha với nguồn A B C D Lời giải: • B • + AB/λ = => A0 có cực đại A + A0 = 3,5λ => cực đại ngược pha với nguồn + cực đại ngược pha => có điểm cực đại ngược pha với nguồn (vạch đỏ) Câu 4: Một đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L điện trở r mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f không đổi Khi điều chỉnh để điện dung tụ điện có giá trị C = C1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện hai đầu cuộn   cảm có giá trị U, cường độ dòng điện mạch có biểu thức i1 = 6cos 100π t + π  ( A) 4 Khi điều chỉnh để điện dung tụ điện có giá trị C = C2 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại Cường độ dòng điện tức thời mạch có biểu thức 5π    ( A) 12   π  C i2 = 2cos 100π t +  ( A) 3  5π    ( A) 12   π  D i2 = 3cos 100π t +  ( A) 3  A i2 = 3cos 100π t + B i2 = 2cos 100π t + Lời giải: Khi C = C1 UD = UC = U -> Zd = ZC1 = Z1 Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng www.hocmai.vn LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ - THẦY ĐẶNG VIỆT HÙNG Zd = Z1 -> r + ( Z L − Z C1 ) = Zd = ZC1 -> r2 +ZL2 = ZC!2 ->r2 = Z C1 (1) r + Z L2 > ZL – ZC1 = ± ZL -> ZL = 3Z C21 -> r = 3Z C21 (2) Z C1 − Z C1 Z L − Z C1 π tanϕ1 = = =− > ϕ1 = r 3 Z C1 r + Z L2 Z C21 Khi C = C2 UC = UCmax ZC2 = = = Z C1 ZL Z C1 Zc Khi Z2 = r + ( Z L − Z C ) = Z C1 + ( − 2Z C1 ) = 3Z C21 = 3Z C1 Z C1 − Z C1 Z L − ZC2 π tanϕ2 = = = − > ϕ2 = r 3 Z C1 Z I U = I1Z1 = I2Z2 -> I2 = I1 = = = (A) Z2 3 Cường độ dòng điện qua mạch i2 = I2 cos(100πt + π − π + π ) = 2 cos(100πt + 5π ) (A) Chọn B 12 Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây nối tếp với tụ điện có điện dung C1 Khi dòng điện mạch i1 công suất tiêu thụ mạch P1 Lấy tụ điện khác có điện dung C’ = 4C1 mắc song song với tụ điện C1 dòng điện mạch i2 công suất tiêu thụ P2 Biết P1 = 3P2 i1 vuông pha với i2 Độ lệch pha ϕ1 ϕ điện áp hai đầu đoạn mạch với i1 i2 A ϕ1 = π / ϕ2 = −π / B ϕ1 = −π / ϕ2 = π / UR1 C ϕ1 = π / ϕ2 = −π / D ϕ1 = −π / ϕ2 = π / i1 Lời giải: + P1 = 3P2 => RI12 = 3RI22 => I1 = => UR1 = UR2 + C2 > C1 => ZC1 > ZC2 => u trễ pha i1 u sớm pha i2 + tanϕ1 = - ϕ1 I2 U R2 ==> ϕ1 = - π/6 => ϕ2 = π/3 U R1 u ϕ2 UR2 Câu 6: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha hiệu dụng 120 V tần số 50 Hz Người ta đưa dòng điện ba pha từ máy phát điện vào ba tải đối xứng mắc tam giác,i2trong tải gồm điện trở R = 24 Ω cộn dây cảm có cảm kháng ZL = 32 Ω Tổng công suất tải tiêu thụ A 0,648 kW B 72 W C 216 W D 1,944 kW Lời giải: + Itải = Udây : Ztải + Công suất P = 3.R.Itải2 Câu 7: Một ống Rơn-ghen hoạt động điện áp U = 50000 V Khi cường độ dòng điện qua ống Rơn-ghen I = 5mA Giả thiết 1% lượng chïm electron chuyển hóa thành lượng tia X lượng trung bình tia X sinh 75% lượng tia có bước sóng ngắn Biết electron phát khỏi catot với vận tôc Tính số photon tia X phát giây? A 3,125.1016 B 3,125.1015 C 4,2.1015 D 4,2.1014 Lời giải: Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng www.hocmai.vn LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ - THẦY ĐẶNG VIỆT HÙNG Năng lượng cua tia X có bước sóng ngằn tính theo công thức: εxmax = hc λ = mv = eU Năng lượng trung bình tia X: εX = 0,75εxmax = 0,75eU Gọi n số photon tia X phát 1s, công suất chùm tia X: P = nεX = 0,75neU Số electron đến anot 1s: ne = I e Năng lượng chùm electron đến anot 1s Pe = ne mv I = eU = IU e Theo : P = 0,01Pe ->0,75neU = 0,01IU -> n = 0,01I 0,01.5.10 −3 = = 4,166.1014 = 4,2.1014 (photon/s) Chọn đáp án D 0,75.e 0,75 1,6.10 −19 Câu 8: Một cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện C mạch điện xoay chiều có điện áp u = U cosωt (V) dòng điện mạch sớm pha điện áp ϕ1 , điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 30V Biết thay tụ C tụ C' = 3C dòng điện mạch chậm pha điện áp ϕ = π − ϕ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 90 V Biên độ U = ? A 60V B 30 2V C 60 2V D 30V Lời giải: Ud1 = 30 (V) Ud2 = > I2 = 3I1 -> Z1 = 3Z2 -.Z12 = 9Z22 U d1 Z > R2 + (ZL – ZC1)2 = 9R2 + 9(ZL - C1 )2 ->2(R2 +ZL2 ) = ZLZC1 2 2( R + Z L ) > ZC1 = ZL Ud2 = 90 (V) > R + ( Z L − Z c1 ) U d1 U Z1 = -> U = Ud1 = Ud1 = Ud1 Z d1 Z1 Z d1 R + Z L2 R + Z L2 + Z C21 − Z L Z C1 = R + Z L2 4( R + Z L2 ) 2( R + Z L2 ) − Z L ZL Z L2 4( R + Z L2 ) 4R Ud1 = U = U d1 − d1 +1 R + Z L2 Z L2 Z L2 Z Z L − C1 Z L − ZC2 Z L − Z C1 tanϕ1 = ; tanϕ1 = = R R R π π ϕ = − ϕ1 -> ϕ1 + ϕ2 = -> tanϕ1 tanϕ2 = -1 (vì ϕ1 < 0) 2 Z Z − C1 Z L − Z C1 L = -1 >(Z – Z )(Z - Z C1 ) = - R2 L C1 L -> R R Z C1 Z C21 2( R + Z L2 ) 4( R + Z L2 ) 2 2 R + ZL – 4ZL + = > (R + ZL ) – 4ZL + =0 3 3Z L 3Z L2 R + Z L2 + ->(R + > ZL2 4( R + Z L2 ) 4( R + Z L2 ) 4R )[1- + ] = -> - = -> = 2 3 3Z L 3Z L 3Z L 4R 4R = > U = U d1 + = Ud1 Z L2 Z L2 Do U = U = 2Ud1 = 60V Chọn đáp án A Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng www.hocmai.vn LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ - THẦY ĐẶNG VIỆT HÙNG Câu 9: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tượng điện áp xoay chiều có giá trị không đổi hiệu điện hiệu dụng hai đầu mạch thứ cấp để hở 100 V Nếu tăng thêm n vòng dây cuộn sơ cấp hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở U; giảm bớt n vòng dây cuộn sơ cấp hiệu điện hiệu dụng hai đầu mạch thứ cấp để hở 2U Nếu tăng thêm 2n vòng dây cuộn thứ cấp hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp A 50 V B 100 V C 60 V D 120 V Lời giải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp U1, số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp N1 N2 U N1 + n U N1 − n U1 N1 U1 N Ta có: = (2) = (3) = (4) = (1) 100 N U N2 2U N2 U N + 2n 2U N1 N1 (5) Lấy (1) : (3) > = (6) 1`00 N + n 1`00 N − n N −n N −n U Lấy (5) : (6) > = -> = 2(N1 –n) = N1 + n -> N1 = 3n 2U N + n N1 + n ( N + 2n ) U 2n N1 Lấy (1) : (4) > = = 1+ =1+ -> U2 = 100 + U1 > 100V 100 N2 N2 N2 Lấy (1) : (2) > U = Do chọn đáp án D Câu 10: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V Khi R = R1 R = R2 mạch có công suất Biết R1 + R2 = 100 Ω Tính công suất R = R1 A 400 W B 220 W C 440 W D 880 W Lời giải: P1 = P2 > R1 R2 = -> (ZL – ZC)2 = R1 R2 2 R + (Z L − Z C ) R2 + ( Z L − Z C ) U R1 U R1 U2 = = = 400 W Chọn đáp án A R12 + ( Z L − Z C ) R12 + R1 R2 R1 + R2 Câu 11: Đặt điện áp u = U0 cos ωt (U0 không đổi, ω thay đổi được) váo đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc P1 = nối tiếp thỏa mãn điều kiện CR2 < 2L Gọi V1,V2, V3 vôn kế mắc vào đầu R, L, C Khi tăng dần tần số thấy vôn kế có giá trị cực đại, thứ tự vôn kế giá trị cực đại tăng dần tần số A V1, V2, V3 B V3, V2, V1 C V3, V1, V2 D V1, V3,V2 Lời giải: UR Ta gọi số vôn kế U, ta có U1 = IR = R + (ωL − U1 = U1max mạch có cộng hưởng điện: -> ω12 = UωL U2 = IZL = R + (ωL − U2 = U2max y2 = Đặt x= ω 2 ) ωC 1 + C2 ω4 ) ωC LC UL = R + ω L2 + (1) = L −2 C ω C U y 22 ω2 R2 − ω2 L C + L2 có giá trị cực tiểu y 2min , Lấy đạo hàm y2 theo x, cho y2’ = -> x = Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng ω = C L (2 − CR ) C www.hocmai.vn LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ - THẦY ĐẶNG VIỆT HÙNG 2 = L C (2 − R ) C (2 L − CR ) C U U3 = IZC = = 2 ωC R + (ωL − ) C ωC L U3 = U3max y3 = L2ω4 +(R2 -2 )ω + C ω 22 = (2) U ω ( R + ω L2 + L −2 ) C ω C = U y 32 có giá trị cực tiểu y3min C2 Đặt y = ω2 , Lấy đạo hàm y3 theo y, cho y’3 = y = ω2 = L − R2 R2 C = − ; LC L2 L2 ω32 = R2 − LC L (3) So sánh (1); (2), (3): Do CR2 < 2L neen 2L – CR2 > R2 − < ω12 = LC L LC 2 L − (2 L − CR ) CR Xét hiệu ω22 - ω12 = = = >0 C (2 L − CR ) LC LC (2 L − R ) LC (2 L − R ) Do ω22 = > ω12 = LC C (2 L − CR ) Từ (1) (3) cho ta ω32 = R2 Tóm lai ta có ω3 = − < ω12 = < ω22 = LC L LC C (2 L − CR ) Khi tăng dần tần số vôn kế số cực đại V3, V1 V2 Chọn đáp án C Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100πt+ φ) vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp (L 10−4 cuộn cảm thuần) Biết C = F ; R không thay đổi, L thay đổi Khi L = H biểu thức dòng điện π π mạch i = I1 2cos(100πt − π / 12) A Khi L = H biểu thức dòng điện mạch π i = I 2cos(100πt − π / 4) A Điện trở R có giá trị A 100 Ω B 100Ω C 200Ω D 100 Ω Lời giải: Ta có ZC = 100Ω; ZL1 = 200Ω; ZL2 = 400Ω Z − ZC 100 π tanϕ1 = L1 = .>ϕ1 = ϕ + R R 12 Z − Z C 300 π tanϕ2 = L = = 3tanϕ1 .>ϕ2 = ϕ + R R -> ϕ2 - ϕ1 = π - π = π ; tan(ϕ2 - ϕ1) = tan π = 12 6 tan ϕ − tan ϕ1 tan ϕ1 1 tan(ϕ2 - ϕ1) = = = -> tanϕ1 = + tan ϕ tan ϕ1 + tan ϕ1 3 100 -> = > R = 100 (Ω) Chọn đáp án A R Câu 13: Đặt vào đầu hộp kín X (chỉ gồm phần tử mắc nối tiếp) điện áp xoay chiều u = 50cos(100πt + π/6)(V) cường độ dòng điện qua mạch i = 2cos(100πt + 2π/3)(A) Nếu thay điện áp điện áp khác có biểu thức u = 50 cos(200πt + 2π/3)(V) cường độ dòng điện i = cos(200πt + π/6)(A) Những thông tin cho biết X chứa A R = 25 (Ω), L = 2,5/π(H), C = 10-4/π(F) B L = 5/12π(H), C = 1,5.1z0-4/π(F) -4 C L = 1,5/π(H), C = 1,5.10 /π(F) D R = 25 (Ω), L = 5/12π(H) Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng www.hocmai.vn LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ - THẦY ĐẶNG VIỆT HÙNG Lời giải: Giả sử mạch gồm phần tử R, L tụ C nối tiếp Trong hai trường hợp u i vuông pha với nên R = ϕ1 = ϕu1 - ϕi1 = ϕ2 = ϕu2 - ϕi2 = π π -> Z1 = ZC1 – ZL1 ( ZL1 < ZC1) > Z2 = ZL2 – ZC2 = 2ZL1 - Z C1 ( tần số f2 = 2f1) U 50 = = 50 Ω; I2 Z Ta có ZC1 – ZL1 = 25 Ω; 2ZL1 - C1 = 50Ω; 125 Suy ZL1 = 125/3 (Ω) -> L = = (H); ZC1 = 200/3 (Ω) -> C = = 1,5.10 − (F) 300π 12π 200.100π Z1 = U 25 = = 25 Ω; I1 Z2 = Chọn đáp án B Câu 14: Trong thực hành học sinh mắc nối tiếp quạt điện xoay chiều với điện trở R, mắc vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V Biết quạt có giá trị định mức 220V – 88W Khi hoạt động công suất định mức độ lệch pha điện áp hai đầu quạt dòng điện qua ϕ, với cosϕ = 0,8 Để quạt hoạt động công suất R = ? Lời giải: Gọi r điện trở quạt: P = UqIcosϕ = I2r Thay số vào ta được: I = Zquạt = Uq I P 88 P = = 0,5 (A); r = = 352Ω U q cos ϕ 220.0,8 I = r + Z L2 = 440Ω Khi mác vào U = 380V: I = R2 + 2Rr + Z quat =( U U = = Z ( R + r ) + Z L2 U R + Rr + r + Z L2 U ) > R2 + 704R +4402 = 7602 I -> R2 + 704R – 384000 = > R = 360,7 Ω Câu 15: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u = U cos ωt Chỉ có ω thay đổi Điều chỉnh ω thấy giá trị ω1 ω2 ( ω2 < ω1 ) dòng điện hiệu dụng nhỏ cường độ hiệu dụng cực đại n lần (n > 1) Biểu thức tính R A R = ( ω1 −ω2 ) B R = L n2 − L( ω1 − ω2 ) C R = n2 − L( ω1 − ω2 ) n2 − D R = Lω1ω2 n2 − Lời giải: I1 = I2 =Imax/n > Z1 = Z2 -> ω1 L -> ω2 L-= > ω1C U R + (ω1 L − 1 = - ω2 L + ω1C ω2C mà I1 = Imax/n ) ω1C = 1U ->n2R2 = R2 +( ω1 L ) = R2 + ( ω1 L -ω2 L )2 nR ω1C > (n2 – 1)R2 = ( ω1 - ω2)2L2 -> R = L( ω1 − ω2 ) n2 − Chọn đáp án B Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng www.hocmai.vn ... tôc Tính số photon tia X phát giây? A 3,125.1016 B 3,125.1015 C 4,2.1015 D 4,2.1014 Lời giải: Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng www.hocmai.vn LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ -... U d1 + = Ud1 Z L2 Z L2 Do U = U = 2Ud1 = 60V Chọn đáp án A Khóa Luyện thi Đại học môn Vật lí Online - Thầy Hùng www.hocmai.vn LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÍ - THẦY ĐẶNG VIỆT HÙNG Câu 9: Đặt vào... C Khi tăng dần tần số thấy vôn kế có giá trị cực đại, thứ tự vôn kế giá trị cực đại tăng dần tần số A V1, V2, V3 B V3, V2, V1 C V3, V1, V2 D V1, V3,V2 Lời giải: UR Ta gọi số vôn kế U, ta có U1