Bài tập ôn tập lý 12 Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O O dao động pha, biên độ Chọn hệ tọa độ vuông góc xOy (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ vị trí đặt nguồn O nguồn O nằm trục Oy Hai điểm P Q nằm Ox có OP = 4,5 cm OQ = cm Dịch chuyển nguồn O trục Oy đến vị trí cho góc PO2Q có giá trị lớn phần tử nước P không dao động phần tử nước Q dao động với biên độ cực đại Biết P Q không cực đại khác Trên đoạn OP, điểm gần P mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách P đoạn A 3,4 cm B 2,0 cm C 2,5 cm D 1,1 cm Chọn đáp án B: • O1 O x ϕ1 • • M Y • O2 ϕ2 P α • Q Đặt O1O2 = b (cm) Theo hình vẽ ta có α = ϕ - ϕ b b 4,5 tanϕ = tanϕ = ; b b − 4,5 b b 1+ 4,5 tan ϕ1 − tan ϕ + tan ϕ1 tan ϕ tanα = tan(ϕ - ϕ 2) = 3,5 3,5b 36 b+ b + 36 b tanα = = Theo bất đẳng thức Côsi = α = α max b = (cm) OP + b Suy ra: O2P = = 7,5 cm OQ + b O2Q = = 10 cm Tại Q phần tử nước dao động với biên độ cực đại nên O Q – OQ = kλ = 10 - = 2cm Tại P phần tử nước không dao động nên P thuộc cực tiểu bậc k’ O P – OP = (k’ - 0,5) λ = 7,5 – 4,5 = cm vơi k’ = k+1 ( P Q không cực đại nào) kλ = 2cm, (k + 0,5) λ = 3cm - λ =2 cm k = Q cực đại ứng với k = nên cực đại M gần P ứng với k = 2 2 2 O M – OM = 2λ = 4cm Mặt khác O M – OM = b = 36 O M – OM = 4cm O M + OM =36/4 = cm - OM = cm hay OM = 2,5 cm Do MP = 4,5 – 2,5 = cm Đáp án B Câu 2: Cường độ dòng điện xoay chiều đoạn mạch i = cos(100πt+ π/3)(A) (t tính s) Phát biểu sau đúng? A Tần số dòng điện 100 Hz B Cường độ dòng điện sớm pha π/3 so với điện áp hai đầu đoạn mạch C Cường độ hiệu dụng dòng điện 2A D Cường độ dòng điện đổi chiều 50 lần giây Chọn đáp án C Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cường độ dòng điện đoạn mạch có giá trị hiệu dụng I lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc φ Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch A UI B UIsinφ C UIcosφ D UItanφ Chọn đáp án C Câu 4: Một trạm thủy điện nhỏ xã Nàn Ma, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang có máy phát điện xoay chiều pha với rôto nam châm có p cặp cực Khi rôto quay với tốc độ n vòng/giây từ thông qua cuộn dây stato biến thiên tuần hoàn với tần số Hz? 60n 60 p np p n 60 A f= B f = np C f = D f = Chọn đáp án B Câu 5: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có dung kháng lớn cảm kháng Để có cộng hưởng điện A giảm điện dung tụ điện B giảm độ tự cảm cuộn dây C tăng điện trở đoạn mạch D tăng tần số dòng điện Chọn đáp án D Câu 6: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở R, mắc nối tiếp với tụ điện Biết điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha 0,5π so với điện áp hai đầu đoạn mạch Mối liên hệ điện trở R với cảm kháng Z cuộn dây dung kháng Z tụ điện L C 2 A R = ( ZL – ZC)ZL B R = ( ZL – ZC)ZC C R2 = ( ZC – ZL)ZL D R2 = ( ZL + ZC)ZC Chọn đáp án C U UC UR Ud UL Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ’ Ud vuông pha với U UC2 = U2 + Ud2 ZC2 = Z2 + Zd2 = R2 + ZL2 + ZC2 – 2ZLZC + R2 + ZL2 R2 = ZLZC – ZL2 Suy ra: R2 = ( ZC – ZL)ZL Đáp án C Câu 7: Đặt điện áp u = U cos(100πt + π/4) (V) vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện cường độ dòng điện mạch i = I cos(100πt + φ) (A) Giá trị φ A - π/4 B - π/2 C π/4 D π/2 π Chọn đáp án C Mạch C nên i sớm pha u góc π π π 3π 4 ϕU - ϕI = - - ϕ = ϕ= Đáp án C Câu 8: Điện truyền từ nơi phát đến khu dân cư đường dây pha với hiệu suất truyền tải 90% Coi hao phí điện tỏa nhiệt đường dây không vượt 20% Nếu công suất sử dụng điện khu dân cư tăng 20% giữ nguyên điện áp nơi phát hiệu suất truyền tải điện đường dây A 85,8% B 89,2% C 87,7% D 92,8% P1 − ∆P1 ∆P1 ∆P1 R P1 P1 P1 U cos ϕ Giải: H1 = =1 – H1 = = P1 P2 − ∆P2 ∆P2 ∆P2 R P2 P2 P2 U cos ϕ H2 = =1 – H2 = = P2 − H1 1− H2 P1 P2 = (*) 2 1 1 2 2 P1 = P + ∆ P P = 1,2P + ∆ P H P = P - ∆ P = P H P = (P - ∆ P ) = 1,2P 1 2 hay 1,2H P = H P P1 H2 P2 1,2 H = (**) − H1 1− H2 Từ (*) (**)  H2 1,2 H = − 0,9 H2 − H 1,2.0,9 == = = H22 – H2 + 0,108 = Phương trình có hai nghiệm H21 = 0,8768 = 87,7% H22 = 0,1232 = 12,32% < 20% loại Vậy H2 = 87,7% Đáp án C Câu 9: Một đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuầncó độ tự cảm L, điện trở R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C điện trở R =100 Ω mắc nối thứ tự Gọi M điểm nối R tụ điện C Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp u = 200 cosωt (V) Khi mắc ampe kế có điện trở nhỏ vào hai đầu đoạn mạch MB ampe kế 1A Khi thay ampe kế vôn kế có điện trở lớn hệ số công suất đoạn mạch AB cực đại Số vôn kế A 50 V B 50 V C 100 V D 100 V Giải: Khi mắc ampekế mạch điện gồm R1 nối tiếp với R1 I1 = 1A U 2 R1 + Z L I1 Z1 = = = 100 Ω  ZL =100 Ω Khi mắc vôn kế hệ số công suât mạch AB cực đại mạch có cộng hưởng điên ZC = ZL = 100 Ω Do R2 = R1 nên ZMB = Z1 = 100 Ω cường độ dòng điện qua mạch U 100 2 R1 + R2 200 2 I2 = = = A Số vôn kế UV = I2ZMB = 100 = 100V Đáp án C Câu 10: Trong thực hành, học sinh mắc đoạn mạch AB gồm điện trở 40 Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi cuộn dây có độ tự cảm L nối thứ tự Gọi M điểm nối điện trở tụ điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V tần số 50 Hz Khi điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C m điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu 75 V Điện trở cuộn dây A 24 Ω B 16 Ω C 30 Ω Giải: Gọi r điện trở cuộn dây D 40 Ω U UMB = IZMB = UZ MB Z U r + (Z L − Z C ) 2 ( R + r ) + (Z L − Z C ) r + (Z L − Z C ) ( R + r ) + (Z L − Z C ) = ( R + r )2 + (Z L − ZC )2 r + (Z L − ZC )2 UMB = UMBmin Y = = R + Rr r + (Z L − Z C )2 =1+ có giá trị cực đại U R+r Y = Ymax ZL = ZC mạch có cộng hưởng Khi I = U 200r R+r 40 + r UMBmin = r = 75 = - r = 24 Ω Đáp án A Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ) Biết tụ điện có dung kháng Z , cuộn cảm có cảm kháng Z 3Z = 2Z Đồ thị biểu diễn C L L C phụ thuộc vào thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch AN điện áp hai đầu đoạn mạch MB hình vẽ Điện áp hiệu dụng hai điểm M N A 173 V B 122 V C 86 V D 102 V Giải: Từ đồ thi ta có UAN0 = 200V, UMB0 = 100V Chu kỳ T = 2.10-2s - f = 50Hz Khi t = uAN0 = 200V - pha ban đầu uAN : ϕAN =  uAN = 200cos100πt (V) Khi t = 0: uMB0 = 50V - pha ban đầu uMB: cosϕMB = 0,5 ϕMB = π π - uMB = 100cos(100πt + ) (V) Ta có uAN = uC + uX - uC = uAN – uX uMB = uX + uL - uL = uMB – uX Do 3ZL = 2ZC  3uL = - 2uC ( dấu trừ uL uC ngược pha - 3uMB – 3uX = -(2uAN – 2uX)  5uX = 3uMB + 2uAN uX = 0,6uMB + 0,4uAN = 60cos(100πt + π ) + 80cos100πt 60 + 80 + 2.60.80 cos Vẽ giãn đồ véc tơ ta tinh UXmax = U X max UX = UMN = = 86,02V Chọn đáp án C π = 121,66 Câu 12: Đặt điện áp u =120 cos2πft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C, với CR < 2L Khi f = f điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại Khi f = f = f điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Khi f = f điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại U trị sau đây? Lmax Giá trị U gần giá Lmax A 85 V B 145 V C 57 V D 173 V Giải: Mạch RLC có ω thay đổi: ω= LC * Khi IMax ⇒ URmax 1 ω= C L R2 2U L U LMax = − C R LC − R 2C * Khi 2U L L R U CMax = ω= − L C R LC − R 2C * Khi Từ công thức ta thấy Khi ω = ω = L UC = UCmax LC Khi ω = ω = Khi ω = ω = L R2 − C UR = URmax = U 1 C L R2 − C 2UL UL = ULmax = R LC − R C ω ω = ω 22 - f1f3 = f22 = 2f12  f3 = 2f1 1 C L R2 − C =2 L R2 − C L L C - =2 2U 2UL R LC − R C ULmax = 138,56V Đáp án B = L C C C R −R L L L C - R2 === = R2 2U 2U 2.120 R − 2 3 R R = = = = 80 V= Giải: cụ thể L L R2 − C C L R2 − C UC = UCmax ω1 = ; UR = URmax ω2 = 2 L R L LC C L C -> = ( ) > R2 = (*) 1 UL = ULmax ω3 = Do ZL3 = Lω3 = UZ L3 Z C R2 − R2 = L CR = ω 3C =R ; ZC3 = CR LC = ω1 > ω22 = 2ω12 (**) R = R + (Z L3 − Z C ) Z = 1,5 =R 1,5 ULmax = = 120 = 138,56V Chọn đáp án B Câu 13: Phát biểu sau sai nói sóng điện từ? A Trong sóng điện từ, dao động điện trường từ trường điểm đồng pha với B Sóng điện từ sóng ngang nên truyền chất rắn C Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai môi trường bị phản xạ khúc xạ D Sóng điện từ truyền chân không Đáp án B Câu 14: Ở trụ sở Ban huy quân huyện đảo Trường Sa có máy phát sóng điện từ Vào thời điểm t, điểm M phương truyền theo phương thẳng đứng hướng lên, vectơ cảm ứng từ có độ lớn cực đại hướng phía Nam Khi đó, vectơ cường độ điện trường có độ lớn A cực đại hướng phía Tây B cực đại hướng phía Đông C cực đại hướng phía Bắc D không Đáp án A Cường độ điện trường cảm ứng từ dao động pha nên cảm ứng từ cực đại cường độ điện trường có độ lớn cực đại Tây E v Nam B Câu 15: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung 18 nF cuộn cảm có độ tự cảm µH Trong mạch có dao động điện từ với hiệu điện cực đại hai tụ điện 2,4 V Cường độ dòng điện cực đại mạch có giá trị A 212,54 mA B 65,73 mA C 92,95 mA D 131,45 mA Đáp án D: Ta có: CU 02 = LI 02 18.10 −9 6.10 −6 C L  I0 = U0 = 2,4 = 0,13145A = 131,45mA Đáp án D