Bài tập vật lý có đáp án chi tiết 1

Bài tập vật lý có đáp án chi tiết
Câu 1. Ta cần truyền một công suất điện P = 2MW đến nơi tiêu thụ bằng đường
dây 1 pha, điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây truyền tải là U = 10kV. Mạch điện
có hệ số công suất k = 0,9. Muốn cho hiệu suất truyền tải trên 90% thì điện trở của
đường dây phải có giá trị:
A. R < 6,05Ω
B. R < 2,05Ω
C. R < 4,05Ω
D. R < 8,05Ω
Đáp án C: Ta có: P = UIk

P
I=
⇒
Uk

Do hiệu suất cần > 90% thì:

2

. Công suất hao phí:

 P 
∆P = I 2 R = 
÷ .R
 Uk 

P − ∆P
0,1.U 2 .k 2
> 0,9 ⇒ R <
= 4, 05Ω

P
P

Câu 2. Mạch chọn sóng vô tuyến khi mắc tụ điện có điện dung C 1 với cuộn dây có
độ tự cảm L thì thu được sóng vô tuyến có bước sóng

λ1 = 90m

, khi mắc tụ điện có

điện dung C2 với cuộn dây có độ tự cảm L thì thu được sóng vô tuyến có bước
sóng

λ 2 = 120m

. Khi mắc tụ điện C1 song song với tụ điện C2 rồi mắc vào cuộn dây

L thì mạch thu được sóng vô tuyến có bước sóng :
A. 150m
B. 72m
C. 210m
λ
λ1 = 2πc LC1 ⇒ C1 = 2 2
4π c L
2
1

Đáp án A: Do

λ = 2πc LC ⇒ C =

λ
4π2 c 2 L

(1),

D. 30m

λ 22
λ 2 = 2πc LC 2 ⇒ C 2 = 2 2
4π c L

(3). Khi tụ C tương đương C1//C2 thì có C = C1 + C2. (4)
λ = λ12 + λ 22 = 150m

Thay (1),(2),(3) vào (4) thì được

Δ

Câu 3. Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai
nguồn sóng kết hợp A và B dao động cùng pha, cùng tần●
số, cách nhau AB = 8cm, tạo ra hai sóng kết hợp có bước A
sóng

λ = 2cm

(2)

2

. Đường thẳng Δ song song với AB và cách

AB một khoảng 2cm cắt đường trung trực của AB tại C,
cắt vân giao thoa cực tiểu gần C nhất tại M. Khoảng cách
CM là:

M

C

d1

d2
I

H

●
B


A. 0,64cm
B. 0,5cm
Đáp án C: Gọi CM = IH = x
d1 = AH 2 + MH 2 =

C. 0,56cm

( 4 + x)

2

D. 0,42cm

+ 22

Trên hình ta có:

(1)

d 2 = BH 2 + MH 2 =

( 4 − x)

2

+ 22

(2)
Vì M cực tiểu nên có:
nhất, nhận k = 0.
Vậy có:
0,56cm.

d1 − d 2 = 1cm

1

d1 − d 2 =  k + ÷λ
2



. Vì cực tiểu gần C nhất nên là cực tiểu thứ

(3). Thay (1),(2) vào (3). Giải phương trình ta được CM = x =

Câu 4. Trong mạch dao động lí tưởng LC với chu kì T, tại thời điểm t = 0 dòng
T

điện trong cuộn dây có giá trị cực đại I0 thì sau đó 12 :
A. Năng lượng điện bằng 3 lần năng lượng từ
B.
Năng
lượng từ bằng 3 lần năng lượng điện
C. Năng lượng điện bằng năng lượng từ D. Dòng điện trong cuộn dây có giá
trị

i=

I0
4

Đáp án: B. Sau

T
12

α=

vật chuyển động tròn đều có cùng chu kì T quét được góc

i=

. Thời điểm đó trên hình tính được
năng lượng điện.
Câu 5: Đáp án A.
i=

Câu 6: Đáp án C. Ta có:
Vậy

ai
λ = = 0,55µm
D

3
I0
2

3,3
= 0,55mm
6

π
6

. Hay lúc đó năng lượng từ bằng 3 lần

.

. Màu lục

Câu 7. Khi khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng bằng :
A. Một nửa số nguyên lần bước sóng thì hai điểm đó dao động ngược pha.


B. Một nửa bước sóng thì hai điểm đó dao động cùng pha.
C. Một số nguyên lần bước sóng thì hai điểm đó dao động vuông pha.
D. Một bước sóng thì hai điểm đó dao động ngược pha.
Câu 8. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng
cách giữa hai khe sáng là a = 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D
= 2m. Trên màn quan sát người ta đo được bề rộng của 7 vân sáng liên tiếp là
3,3mm. Ánh sáng đơn sắc dùng làm thí nghiệm là ánh sáng màu:
A. Lam
B. Đỏ
C. Lục
D. Tím
Câu 9. Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích
mỗi vòng dây là 220cm2. Khung dây quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một
trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ
2
ur
cảm ứng từ B vuông góc với trục quay và có độ lớn 5π T . Chọn t = 0 khi mặt
ur
B
phẳng khung dây hợp với
góc 300. Biểu thức suất điện động xuất hiện trong

khung dây là:
π


e = 200 2cos 100 πt − ÷V
A.
6


π

e = 220 2cos 100 πt + ÷V
B.
3


π

e = 200 2cos 100 πt − ÷V
C.
3


π

e = 220 2cos 100 πt − ÷V
D.
6


Đáp án D. Ta có :
⇒e=−

π

Φ = NBScos(ωt + )Wb
3

.

∆Φ
π
π
π
= −Φ ' = ωNBSsin(ωt + ) = ωNBScos(ωt − ) = 220 2cos(ωt − )V
∆t
3
6
6

Câu 10. Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R =
50Ω, tụ điện có dung kháng 50Ω và một cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 100Ω.
Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức

u = 200 2cos100πt(V)

. Biểu thức điện

áp giữa hai đầu cuộn dây là:
π

u L = 400 2cos 100πt + ÷V
A.
4


π

u L = 400cos 100πt + ÷V
B.
4


2π 

u L = 400 2cos 100 πt +
÷V
C.
3 


π

u L = 400cos 100πt + ÷V
D.
2



Đáp án B. Biểu thức cần tìm có dạng :
tan ϕ =

Ta có

Z L − ZC

π
=1⇒ ϕ =
R
4

u L = U 0L cos(100 πt + ϕuL )V

ϕi = ϕu − ϕ = −

. Mà

π
π
π
⇒ ϕuL = + ϕi =
4
2
4

U0
2
Z = R 2 + ( ZL − ZC ) = 50 2Ω ⇒ I0 = Z = 4A U 0L = I0 ZL

π
u L = 400cos(100πt + )V
4

.

.

=4.100=400V

Vậy
Câu 11. Trong đoạn mạch xoay chiều có biến trở R, cuộn dây thuần cảm L, tụ
điện C mắc nối tiếp. Khi thay đổi giá trị biến trở, người ta thấy có hai giá trị R 1 và
R2 làm công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Khi đó ta có:
A.

R 1R 2 = ZC − ZL

R 1 + R 2 = ( ZL − ZC )

2

C.

R 1R 2 = ( ZL − ZC )

2

Đáp án C. Ta có

U2
R1
Z12

P1 =

và

U2
R2
Z 22

.

2
P1 = P2 ⇒ R 1 (R + (ZL − ZC ) ) = R 2 (R + (Z L − ZC ) ) ⇒ R 1R 2 = ( Z L − ZC )
2
2

2

2
1

Câu 12. Đặt điện áp xoay chiều

u = U 0 cosωt(V)

điện hiệu dụng trong mạch khi

A.

ω = ω2

ω1.ω2 =

ω1 + ω2 =

1
LC

Đáp án A.

ω = ω1

2

có U0 không đổi và ω thay đổi

được vào hai đầu đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp. Thay đổi

mạch khi

D.

2

P1 =

Do

B.

R 1 − R 2 = ( ZC − Z L )

ω

thì cường độ dòng

bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trong

. Hệ thức đúng là:

1
LC

B.

ω1 + ω2 =

1
LC

C.

ω1.ω2 =

1
LC

D.


U
2



1 
R +  ω1L −
÷
ω1C 

2

Khi

ω = ω1

⇒ ω1.ω2 =

và khi

ω = ω2

thì có

I1 = I 2

nên

=

U
2


1 

R +  ω2 L −
÷
ω2C 

2

1
LC

Câu 13. Đại lượng nào sau đây đặc trưng cho tính chất đổi chiều nhanh hay chậm
của một dao động điều hòa?
A. Tần số
B. Gia tốc
C. Vận tốc
D. Biên độ
Câu 14. Trong thực tế, để giảm hao phí trên đường dây tải điện từ nơi sản xuất
điện đến nơi tiêu thụ, người ta:
A. Giảm hệ số công suất các thiết bị tiêu thụ điện
B. Tăng tiết
diện của dây dẫn điện
C. Giảm chiều dài của đường dây tải điện D. Tăng điện áp ở nơi phát điện
Câu 15. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều
hòa. Tại vị trí lò xo không biến dạng thì động năng bằng thế năng. Thời gian lò xo
bị nén trong một chu kì là 0,25s. Vật nặng có khối lượng m = 100g. Lấy g =
2
10m/s2, π = 10 . Độ cứng của lò xo là:

A. 40N/m

B. 200N/m

C. 4N/m

D. 100N/m
x=±

Đáp án C. Vị trí lò xo không biến dạng có W đ = Wt nên vị trí đó có
thời gian lò xo bị nén trong 1 chu kì là:
⇒ k = mω = 4

2
A
2

α
∆t = nen = 0, 25s ⇒ ω = 2π
ω

. Vậy

(rad/s).

2

N/m

Câu 16. Một mạch dao động LC lí tưởng có tụ điện C = 2nF, cuộn dây có L =
20μH. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là U 0 = 4V. Nếu lấy gốc thời gian là lúc
điện áp giữa hai bản tụ điện u = 2V và tụ điện đang được tích điện thì biểu thức
cường độ dòng điện trong mạch là :

π

i = 4.10−2 cos  5.106 t + ÷A
A.
2


π

i = 4.10−2 cos  5.106 t − ÷A
B.
3


π

i = 4.10−2 cos  5.106 t + ÷A
C.
6


π

i = 4.10−3 cos  5.106 t + ÷A
D.
6



u=

Đáp án C. Chọn t = 0 khi
ω=

1
= 5.106
LC

I0 = U 0

(rad/s).

U0
2

ϕu = −

và đang tăng nên

C
= 4.10 −2 A
L

. Vậy

π
π
⇒ ϕi =
3
6

.

π
i = 4.10 −2 cos(5.106 t + )A
6

.

Câu 17. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được chiếu
bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm. Tại vị trí vân sáng bậc 4
của ánh sáng đơn sắc đỏ có bước sóng 0,76μm còn có bao nhiêu vân sáng của các
màu đơn sắc khác?
A. 5
B. 4
C. 6
D. 3
x 4d = 4

Đáp án B. Vị trí vân đỏ bậc 4:

λd D
a

x=k

. Vị trí vân sáng bậc k bất kì:

Do các vân trùng nhau nên có: x = x d hay
0,38µm ≤ λ ≤ 0, 76µm

4≤k≤8

4λ
3, 04
kλ = 4λ d ⇒ λ = d =
(µm)
k
k

λD
a

.

. Vì

suy ra:

. k nhận các giá trị khác vân đỏ bậc 4 là: 5,6,7,8. Vậy có 4 vân sáng đơn
sắc khác.