Tài liệu Lớp 12 dòng điện xoay chiều 59 câu từ đề thi thử thptqg năm 2018 giáo viên nguyễn thành nam.image.marked

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì A. điện áp giữa hai đầu tụ điện ngược pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. B. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm cùng pha với điện áp giữa hai đầu tụ điện. C. điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch D. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Đáp án C điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch    V  vào hai đầu đoạn mạch 6 gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL , tụ điện có dung kháng ZC mắc nối tiếp thì dòng   Câu 2(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  U 0 cos  t    điện trong mạch là i  Io cos  t     A  . Đoạn mạch điện này luôn có 6 A. 3  ZL  ZC   R 3 B. 3  ZC  Z L   R C. ZC  ZL  R 3 D. ZL  ZC  R 3 Đáp án C     Z L  ZC     3  ZC  Z L  R 3 R  6 6 Ta có tan   tan   Câu 3(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  U 2cos  t  u  mạch có tổng trở Z thì dòng điện qua mạch là i  I 2cos  t  i   V  vào hai đầu đoạn  A  . Biểu thức định luật Ôm áp dụng cho các giá trị hiệu dụng là A. I  U 2 Z B. I  U Z C. I  U Z 2 D. I  U Z Đáp án B Biểu thức định luật Ôm: I  U Z Câu 4(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Một mạch điện không phân nhánh gồm điện trở R  100 , cuộn thuần cảm có L thay đổi được và tụ có điện dung C. Mắc mạch vào nguồn có điện áp   u  100 2cos 100t   V. Thay đổi L để điện áp hai đầu điện trở có giá trị hiệu dụng U R  100V. 6  Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức là   A. i  cos  100t      A. 6 C. i  2cos 100t    B. i  2cos 100t    A. 6   A. 4 D. i  2cos 100t  A. Đáp án C Thay đổi L để điện áp hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch  mạch xảy ra cộng   hưởng  i  2cos 100t    A. 6 Câu 5(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  U 2cos  t  V  (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở có giá trị a (Ω), tụ điện có điện dung C và cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm L mắc nối tiếp. Biết U  a  V  , L thay đổi được. Hình vẽ bên mô tả đồ thị của điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch theo cảm kháng. M và N lần lượt là hai đỉnh của đồ thị (1) và đồ thị (2). Giá trị của a bằng A. 50 B. 30 C. 40 D. 60 Đáp án B Bài toán thay đổi để L để U L.max R 2  ZC2 a 2  ZC2  U  40  a a suy ra a  40 suy ra R a a  30 Câu 6(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  100 2 cos  t  u   V  (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Các giá trị R, L, C luôn thỏa mãn 25L  4CR . Điều chỉnh tần số  để điện áp tức thời hai đầu tụ điện vuông pha với điện áp u. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng 2 A. 16V B. 40V C. 80V D. 57V Đáp án B Điện áp hai tụ điện vuông pha với điện áp hai đầu mạch  mạch xảy ra cộng hưởng 1  2  Z L  ZC 2     LC  4 2  Z L  ZC  R 5 25L  4CR 2  ZL ZC  25 R  2 U R UZL Z R 2 điện áp hai đầu cuộn dây khi đó U L    5  100  40V ch Z R 5 Câu 7(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có N1 vòng dây. Khi đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở đo được là 100V. Nếu tăng thêm 150 vòng dây cho cuộn sơ cấp và giảm 150 vòng dây ở cuộn thứ cấp thì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 160V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở vẫn là 100V. Kết luận nào sau đây đúng? A. N1  825 vòng. B. N1  1320 vòng. C. N1  1170 vòng. D. N1  975 vòng. Đáp án C Theo giả thiết bài toán, ta có:  N1 120 5  N 2  N1  N  100  6 N  150 8 Shift Solve  2    1   N1  1170  5 N  150 8 N  150 160 1 1   N1  150 5   6  N 2  150 100  N 2  150 5 Câu 8(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Cho mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số góc  thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lần lượt là U C , U L phụ thuộc vào , chúng được biểu diễn bằng các đồ thị như hình vẽ, tương ứng với các đường U C , U L . Khi   1 thì U C đạt cực đại U m và khi   2 thì U L đạt cực đại U m . Hệ số công suất của đoạn mạch khi   2 gần nhất với giá trị là A. 0,80 B. 0,86 C. 0,82 D. 0,84 Đáp án C Từ hình vẽ ta thấy rằng: 250  2c L 2 2   2  cos    L  n  c 1 n 3 250  2  Câu 9(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Cho mạch điện xoay chiều như hình bên. Biết R  50, R 0  150, L  2,5 200 H, C  F ; biểu thức điện áp   tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AM có dạng u AM  U 0AM cos 100t  V ; cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện trong mạch bằng 0,8A . Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AB là   A. u AB  185 2 cos 100t    C. u AB  320 cos 100t   V 2  V 4   B. u AB  185 2 cos 100t    D. u AB  320 cos 100t   V 4  V 2 Đáp án D ZAB   R  R 0    Z L  ZC  2 2  200 2  U 0  0,8 2.200 2  320V Z L  ZC  1  ZL  L  250  tan AB  R  R0    Ta có  1  ZC  C  50  tan    ZC  1 AM  R Suy ra u AB sớm pha  với i và sớm pha  so với u AM 4 Câu 10(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Một người định cuốn máy biến áp có điện áp hiệu dụng ngõ vào (cuộn sơ cấp) là U1  220 V và điện áp hiệu dụng muốn đạt đượ cở ngõ ra (cuộn thứ cấp) là U 2  24 V. Xem máy biến áp là lý tưởng. Các tính toán về mặt kĩ thuật cho kết quả cần phải quấn 1,5 (vòng/vôn). Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn sơ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn thứ cấp. Khi thử máy với điện áp sơ cấp là 110V thì điện áp thứ cấp đo được 10V. Số vòng dây bị cuốn ngược chiều là A. 12 Đáp án C B. 20 C. 3 D. 6  N1  1,5.220  330  N 2  1,5.24  36 Nếu quấn đúng thì số vòng sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp là  Giả sử người đó quấn ngược n vòng thì từ trường cảm ứng trong n vòng này sẽ triệt tiêu từ trường cảm ứng của n vòng quấn đúng, do vậy 10 36  2n  n 3 110 330 Câu 11(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V, tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM ghép nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM chỉ có biến trở R; đoạn mạch MB gồm cuộn dây không thuần cảm ghép nối tiếp với tụ C. Điều chỉnh R đến giá trị R 0 sao cho công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại thì thấy điện áp hiệu dụng đoạn mạch MB bằng 40 3 V và công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB bằng 90W. Tính công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AM. A. 30 W B. 60 W C. 67,5 W D. 45 W Đáp án A Khi R biến thiên để công suất tiêu thụ trên biến trở là cực đại, ta có: R  R 0  r 2   ZL  ZC   Z2   R 0  r    ZL  ZC   2R 0  R 0  r 1 2 2 2 Câu 12(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Điện năng ở một nhà máy điện trước khi truyền đi xa phải đưa tới một máy tăng áp. Ban đầu, số vòng dây của cuộn thứ cấp pử máy tăng áp là N 2 thì hiệu suất của quá trình truyền tải là 80%. Giữa điện áp và số vòng dây ở cuộn sơ cấp không đổi. Để hiệu suất của quá trình truyền tải tăng lên đến 95% thì số vòng dây của cuộn thứ cấp ở máy biến áp phải là A. 4N 2 B. 5N 2 C. 2N 2 D. 3N 2 Đáp án C Công suất hao phí: P  P 2 .R  U.cos   2 Hiệu suất truyền tải 80% thì hao phí 20% Để hiệu suất truyền tải là 95% (hao phí 5%) thì đã làm giảm hao phí 4 lần, vậy cần tăng điện áp khi truyền tải lên 2 lần Áp dụng công thức máy biến áp, để tăng điện áp 2 lần thì số vòng dây cũng tăng 2 lần Câu 13(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt một điện áp u  U 2 cos 120t  V vào hai đầu mạch điện gồm điện trở thuần R  125 , cuộn dây và tụ điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp như hình vẽ. Điều chỉnh điện dung C của tụ, chọn r, L sao cho khi lần lượt mắc vôn kế lí tưởng vào các điểm A, M; M,N; N,B thì vôn kế lần lượt chỉ các giá trị U AM , U MN , U NB thỏa mãn biểu thức: 2U AM  2U MN  U NB  U . Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị gần nhất với giá trị nào? A. 3,8F B. 5,5F C. 6,3F D. 4,5F Đáp án B R 2  r 2  Z2L  U AM  U MN   Từ giả thuyết bài toán ta có  U NB  2U AM   ZC2  4R 2 U  U  2 2 2  NB  ZC   R  r    ZL  ZC    ZL  1252  r 2    ZC  250  2 2502  125  r     1252  r 2  250  r  75   ZL  100 2 Điên dung của mạch khi điện áp hiệu dụng trên tụ điện là cực đại Z C0 R  r  2  Z2L ZL  500  C  5,3F Câu 14(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Cho mạch điện xoay chiều như hình bên. Biết điện trở có giá trị bằng 50 , cuộn dây thuần cảm có cảm kháng bằng 50 3 , tụ điện có dung kháng bằng 50  . Khi điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn 3 mạch NB bằng 80 3 V thì điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng 60V. Khi điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch MB bằng 0 và đang tăng thì điện áp tức thời giữa hai đoạn mạch NB bằng A. 50 3V B. 150V C. 100 3V Đáp án C Dễ thấy: tan AM .tan  NB   ZC Z L .  1 suy ra u AM và u NB vuông pha R R D. 100 3V 2 2 2 2  80 3   60   u AM   u NB          1     11  u 0AM   u 0NB   u 0AM   u 0NB  100 1    Z NB  3 ; tan AM   3  AM   6  U 0NB  3U 0AM  2  Lại có:   Z  100; tan   3     NB NB  NB 3 Thế (2) và (1)  U 0AM  100  V   U 0NB  100 3V Câu 15(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Cho đoạn mạch AB không phân nhánh gồm đoạn mạch AM chứa cuộn cảm thuần, đoạn mạch MN chứa điện trở thuần và đoạn mạch NB chứa tụ điện. Đặt điện áp u  U 0 cos  t    V (trong đó U 0 , ,  xác định) vào hai đầu mạch AB. Khi đó điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AN, MB lần lượt là u AN và u MB được biểu thị ở hình vẽ. hệ số công suất của đoạn mạch MB là A. 0,65 B. 0,33 C. 0,74 D. 0,50 Đáp án A Từ đồ thị, ta có T  20.103 s  100 rad/s u MN  200 2 cos 100t  V     u AN  100 2 cos 100t   V 6   AB  OA 2  OB2  2OA.OB.cos 120    1 100 21 SOAB  OA.OB  U R AB  U R  2 7  cos MB  cos RC  UR 21   0, 65 OB 7 Câu 16(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  U 2cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s, U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2 H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng 5 giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là U 3  V  . Giá trị của R bằng A. 20 2  B. 50  C. 50 2  D. 20  Đáp án A Điều chỉnh C để U C đạt cực đại ta có U C max  U R 2  ZL 2 R 2  ZL 2 U 3  3  R 2  ZL 2  3 R R  R 2  ZL 2  3R  R 2  ZL 2  3R 2  R 2  2 ZL Z R L  2 2 2 5  20 2 2 100. Câu 17(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM chứa điện trở thuần, đoạn MB chứa hộp kín X (X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm, tụ điện). Đặt vào A, B một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 A. tụ điện hoặc điện trở thuần. B. cuộn dây không thuần cảm. C. cuộn dây thuần cảm. D. cuộn dây thuần cảm. Đáp án C Vì đoạn mạch AM chỉ chứa điện trở thuần mà khi ta đặt điện áp 200V vào hai đầu đoạn mạch ta có U 2 AM  U 2 MB  1202  1602  2002  U 2 AB do đó U AM vuông pha với U MB Vậy hộp X chứa tụ điện hoặc cuộn dây thuần cảm, đáp án không có tụ điện nên ta chọn đáp án C, X chứa cuộn dây thuần cảm. Câu 18(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Mắc nối tiếp ba phần tử gồm một tụ điện, một cuộn cảm thuần và một điện trở thuần vào điện áp xoay chiều u  100 2cos 100t  V thì dung kháng của tụ điện và cảm kháng của cuộn dây lần lượt là 100  và 110  , đồng thời công suất tiêu thụ của mạch là 400 W. Để mắc ba phần tử này thành một mạch dao động và duy trì dao động trong mạch đó với điện áp cực đại 10 V thì phải cung cấp năng lượng cho mạch với công suất lớn nhất là A. 0,113 W B. 0,560 W C. 0, 090W Đáp án C Với công suất tiêu thụ trên mạch là 400W , thì có hai giá trị của R thỏa mãn R2   R  5 U2 2 R   ZL  ZC   0  R 2  25R  100  0   1 P  R 2  20 D. 0,314W U02 1 1 C 2 2 2 2 Dòng điện cực đại trong mạch LC : LI0  CU 0  I0  U 0  2 2 L Z L ZC Để duy trì dao động của mạch điện thì công suất cần cung cấp cho mạch đúng bằng công suất tỏa nhiệt trên R P  I0 2 R 2  0, 090W. 2 Câu 19(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AM và MB mắc nối tiếp, trong đoạn AM có một cuộn cảm thuần độ tự cảm L mắc nối tiếp với một điện trở thuần R, trong đoạn MB có một điện trở thuần 4R mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Thay đổi L và C sao cho cảm kháng của cuộn dây luôn gấp 5 lần dung kháng của tụ điện. Khi độ lệch pha giữa điện áp hai đầu AM so với điện áp hai đầu AB là lớn nhất thì hệ số công suất của cả mạch AB gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 0,8 B. 0, 6 C. 0,5 D. 0, 7 Đáp án A  tan AM  5ZC  Ta chuẩn hóa R  1   4  tan MB  ZC 5    tan tan AM  tan AB  tan AM  tan AM 1  tan AM tan AM  21 1 5 1  4Z C ZC  1  Z  4ZC  C Dễ thấy rằng biểu thức trên lớn nhất khi   ZC  0,5  ZL  2,5  1  4Z  2 1 4Z C C  ZC ZC  Hệ công suất của mạch cos  5 5   2,5  0,5  2  0,923. Câu 20(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Một nông trại dung các bóng đèn dây tóc loại 200 W – 220 V để thắp sáng và sưởi ấm vườn cây vào ban đêm. Biết điện năng được truyền đến nông trại từ một trạm phát, giá trị điện áp hiệu dụng tại trạm phát này là 1000 V , đường dây một pha tải điện đến nông trại có điện trở thuần 20  và máy hạ áp tại nông trại là máy hạ áp lí tưởng. Coi rằng hao phí điện năng chỉ xảy ra trên đường dây tải. Số tối đa bóng đèn mà nông trại có thể sử dụng cùng một lúc để các đèn vẫn sáng bình thường là A. 66 B. 60 C. 64 D. 62 Đáp án D Gọi công tại nơi phát là P, công suất hao phí là P và bóng đèn là n P2 R P2R 2 6 8 Ta có: P  P  200n   P  2  200n  20P  10 P  2.10 n0  U y  a x 2  bx  c P  U2   Để phương trình trên có nghiệm P thì   0  106  4.20.2.108 N  0  n  62,5 Vậy giá trị nhỏ nhất của n là 62. Câu 21(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không thay đổi vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L xác định, điện trở thuần R  200 và tụ điện có điện dung C thay đổi được ghép nối tiếp. Gọi M là điểm nối giữa L với R; N là điểm nối giữa R với C. Khi C thay đổi thì đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AN và MB theo dung kháng ZC được biểu diễn như hình vẽ. Giá trị U1 bằng A. 401 V  B. 100 17  V  C. 400  V  D. 100 15  V  Đáp án C Ta có U AN  U RL  U R 2  ZL 2 R 2   Z L  ZC  2 ZC  Z L  100 3  U U AN  U AN max R 2  ZL 2 R Mặt khác, khi ZC  0  U AN  U  200V Thay vào biểu thức trên, ta được ZL  Khi đó U MB  U RC  U R  1 3 R 2  ZL  1,5 R 2  ZC 2 R 2   Z L  ZC  2  Z2 C0  ZL ZC0  R 2  0  U   ZC0  2   U RCmax   Z  U RCmax  400V  1 L  ZC0 Câu 22(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  200 2 cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 100 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm tụ điện có điện dung 104 F . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần có giá trị bằng 2 1 H và  A. 100 2V C. 200V B. 200 2V D. 100V Đáp án A Cảm kháng và dung kháng và tổng trở lần lượt là ZL  L  100 1 1  100; ZC    C 1  200 104 100. 2  Z  R 2   ZL  ZC   1002  100  200   100 2 2 2 Cường độ dòng điện trong mạch là I  U 200   2A Z 100 2 Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần là U L  I.ZL  2.100  100 2V Câu 23(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Trong đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng trên điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện lần lượt là U1 , U 2 , U 3 . Điều nào sau đây không thể xảy ra? A. U1  U B. U1  U 3 C. U 3  U D. U  U1  U 2  U 3 Đáp án A Từ biểu thức tính U 2  U12   U 2  U 3  ta dễ thấy U  U1 nên A sai 2 Câu 24(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện. Nếu dung kháng của tụ điện bằng R thì cường độ dòng điện trong mạch A. nhanh pha B. chậm pha  so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. 4  so với điện áp ở hai đầu tụ điện. 2 C. nhanh pha  so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. 2 D. chậm pha  so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. 4 Đáp án A Câu 25(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều với tần số góc  vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở R, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi 1 thì hiệu điện thế hai đầu điện trở là U. Khi C  C1 và C  C 2 L2 1 1   , C2   C2  C1 ;C1   thì hiệu điện thế hai đầu điện trở tương ứng với trường hợp C1 2 2L 2L2   và C 2 là bằng nhau thì hệ thức liên hệ giữa C1 và C 2 là: được. Khi C  A. 1 1   2 L C1 C2 1 1 1  2  2 C1 C2 C0 B. C. C1C 2  1  L2 4 D. 1 1   22 L C1 C2 Đáp án D Khi C  1 mạch cộng hưởng ZL  ZC  U R  U : điện áp hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch  U L2 U.R U R1  U R 2   R 2  ZL  ZC1  2 U.R   R 2  Z L  ZC2  2 ZL  ZC1  ZC2  ZL (do C2  C1 ) ZC1  ZC2  2ZL  1 1 1 1   2L    22 L C1 C2 C1 C2 Câu 26(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Một đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C thay đổi được theo thứ tự đó mắc nối tiếp. M và N lần lượt là điểm nối giữa L và R; giữa R và C. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có biểu thức u  U 2 cos  t  V (với U và  không đổi). Điện trở thuần R có giá trị bằng 2 lần cảm kháng. Điều chỉnh để C  C1 thì điện áp tức thời  so với điện áp tức thời giữa hai điểm MB. Khi C  C 2 thì điện áp hiệu dụng 2 giữa hai điểm AM đạt cực đại. Hệ thức liên hệ giữa C1 và C 2 là: giữa hai điểm AN lệch pha A. C1  C2 2 B. C1  2C 2 C. C1  2C 2 D. C1  C2 2 Đáp án A u AN  u MB  tan AN .tan MB  1  u AM  U.ZL  R  Z L  ZC2 2  2 ZL .ZC1 ZL  ZC1 .  1   1  ZC1  2ZL 1 R R 2ZL  u AM max  ZC2  ZL  2  Từ (1) và (2)  ZC1  2ZC2  C1  C2 2 Câu 27(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Khi đặt điện áp u  220 2c os100 t  V  (t tính bằng s) vào hai đầu một điện trở thì tần số góc của dòng điện chạy qua điện trở này là A. 50 rad / s C. 100 rad / s B. 50 rad / s D. 100 rad / s Đáp án C Tần số góc của dòng điện chạy qua điện trở này là   100 rad / s. Câu 28(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng A. Quang điện trong B. Quang điện ngoài C. Cộng hưởng điện D. Cảm ứng điện từ Đáp án D Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Câu 29(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos t vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ban đầu, khi C  C0 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, ở hai đầu cuộn cảm và ở hai đầu tụ điện bằng 40V. Giảm dần giá trị điện dung C từ giá trị C0 đến khi tổng điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện và điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60V. Khi đó, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 10 V B. 12 V C. 13 V D. 11 V Đáp án D Ta có U  U R 2   U L  U C   402   40  40   40V 2 2 U R  U L , chúng luôn bằng nhau khi C thay đổi. Mà U L  U C  60 V  U C  60  U L  60  U R Khi đó U R 2  U 2   U L  U C   U R 2  402   U R  60  U R   U R  10, 7V. 2 2 Câu 30(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Cho dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch AB có sơ đồ nhu hình bên, trong đó L là cuộn cảm thuần và X là đoạn mạch xoay chiều. Khi đó điện áp giữa hai đầu các đoạn   mạch AN và MB có biểu thức lần luợt là u AN  30 2 cos t  V  và u MB  40 2cos  t  áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB có giá trị nhỏ nhất là A. 16 V B. 50 V C. 32 V D. 24 V    V  . Điện 2 Đáp án D Điện áp toàn phần nhỏ nhất khi U AB là đường cao của OPQ 1 U AB 2  1 U AN 2  1 U MB 2  1 1  2  U AB  24V 2 30 50 Câu 31(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Điện năng được truyền từ một trạm phát điện có điện áp 10 kV đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đi là 500 kW, tổng điện trở đường dây tải điện là 20 và hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Hiệu suất của quá trình truyền tải này bằng A. 85% B. 80% C. 90% D. 75% Đáp án C P 500.103 P  UIcos  I    50A Ucos 10.103.1 Php  I 2 R  502.20  50.103 W  50kW. Hiệu suất của quá trình truyền tải: H  P  Php P  500  50 .100%  90% 500 Câu 32(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  t    vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R  24  , tụ điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp (hình H1 ). Ban đầu khóa K đóng, sau đó khóa K mở. Hình H 2 là đồ thị biều diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện i trong đoạn mạch vào thời gian t. Giá trị của U 0 gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 170 V B. 212 V C. 127 V Đáp án C U0 K đóng: mạch gồm R và L: I0  R 2  ZL 2  3 ( I0  3 : đồ thị ) (1) U0 K mở: mạch gồm R và L, C: I0  R 2   Z L  ZC  2  4 ( I0  4 : đồ thị ) (2) R 2   Z L  ZC  9 9 2   242   ZL  ZC    242  ZL 2  Lấy (1) chia (2): 2 2 R  ZL 16 16 2 D. 255 V Thay R  24 vào   ZL  ZC   252  2 9 2 ZL  3 16 Từ đồ thị thấy 1 chu kỳ tương đương với 12 ô. Hai đỉnh của đồ thị gần nhau nhất cách nhau 3 ô=> cường độ dòng điện trong 2 trường hợp có pha vuông góc với nhau. Nên có: tan 1 tan 2  1  Z L Z L  ZC 242 2 .  1   ZL  ZC   2  4  R R ZL Từ (3) và (4)  252  Thay (5) vào (1): I0  9 2 242 ZL  2  ZL  32 16 ZL U0 R 2  ZL 2 3 U0 242  322  5  3  U 0  120V. Câu 33(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Điện năng ở một trạm phát điện khi được truyền đi dưới điện áp 20kV (ở đầu đường dây tải) thì hiệu suất của quá trình truyền tải điện là 80%. Công suất điện truyền đi không đổi. Khi tăng điện áp ở đầu đường dây tải điện đến 50kV thì hiệu suất của quá trình truyền tải điện là A. 94, 2% B. 98, 6% C. 96,8% D. 92, 4% Đáp án C Ta có tỷ lệ sau Hl1 U 22 ( H1 ; H 2 là những hao phí)  H1  100%  80%  20%  H 2 U 21 H 2  H1   202  U12  18%.  2   3, 2%  H  100%  3, 2%  96,8% U 22  50  Câu 34(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm một điện trở R, một cuộn thuần cảm có cảm kháng 30  và một tụ điện có dung kháng 30  , đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 200 V. Biết công suất của mạch P  400W , điện trở R có giá trị là A. 80  B. 140  C. 40  D. 100  Đáp án D Công suất tiêu thụ của mạch P  U2 R 2   Z L  ZC  2 R U2 2002  400   R  100 R R Câu 35(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  120cos100t V vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Khi R  40  thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại Pm ; khi R  20 10 thì công suất tiêu thụ của biến trở đạt cực đại. Giá trị của Pm là: A. 180W B. 60W C. 120W D. 240W Đáp án B Giá trị của R để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại là R 0  ZL  ZC  r  40 2 Giá trị của R để công suất trên biến trở là cực đại R R  r   ZL  ZC   20 10 2 U2 Từ hai phương trình trên ta thu được ZL  ZC  60. Giá trị Pm   60W 2 Z L  ZC Câu 36(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  200 2cos 100t  V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 100  và cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 H. Biểu thức cường độ  dòng điện trong đoạn mạch là   A. i  2 2cos  100t    C. i  2cos 100t   A 4  A 4   B. i  2cos 100t   A 4   D. i  2 2cos  100t   A 4 Đáp án B Cảm kháng của cuộn dây ZL  L  100  Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i u 200 20     2  45  i  2cos 100t   A 4 Z 100  100i  Câu 37(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp theo thứ tự R, C, L. Thay đổi L người ta tìm thấy khi L  L1  a /  H hoặc L  L 2  b /  H thì hiệu điện thế hai đầu L như nhau. Tìm L để hiệu điện thế trên hai đầu đoạn mạch gồm RC trễ pha hơn hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch một góc 0,5 ? A. 1 a  b  B. 11 1    a b C. 2  ab    ab D.   ab    2ab Đáp án C Hai giá trị của L để cho cùng một điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thỏa mãn: 1 1 2   2 2ab       L0  với L 0 là giá trị của cảm kháng để điện áp hiệu dụng L1 L 2 L0 a b L0  a  b trên cuộn cảm cực đại Thay đổi L để u RC trễ pha 0,5 so với u  đây là giá trị L để điện áp hiệu trên cuộn cảm cục đại  L  L0 Câu 38(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Điện áp hai đầu mạch RLC mắc nối tiếp (có R là biến trở) là u  U o cost. Khi R  100 , thì công suất mạch đạt cực đại Pmax  100 W. Giá trị nào của R sau đây cho công suất của mạch là 80 W? A. 70  B. 60 Ω C. 50 Ω D. 80 Ω Đáp án C Công suất tiêu thụ trên mạch cực đại khi R  R 0  ZL  ZC  100  U2R P   2 R 2   Z L  ZC  2 Z  ZC R  R  200 P 80 200R    2 L   2   Ta có  2 2 2 R  50 P 100 R  100 R  Z  Z U    max P  L C  max 2 Z  Z L C  Câu 39(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Có ba phần tử gồm: điện trở thuần R; cuộn dây có điện trở r = 0,5R; tụ điện C. Mắc ba phần tử song song với nhau và mắc vào một hiệu điện thế không đổi U thì dòng điện trong mạch có cường độ là I. Khi mắc nối tiếp ba phần tử trên và mắc vào nguồn xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng trên ba phần tử bằng nhau. Cường độ dòng điện qua mạch lúc đó có giá trị hiệu dụng là A. 0,29I B. 0,33I C. 0,25I D. 0,22I Đáp án D Khi mắc song song 3 phần tử này với nhau vào điện áp không đổi U khi đó cuộn cảm đóng vai trò là điện trở thuần r  0,5R, tụ điện không cho dòng đi qua I U 3U I   U  (ở đây R  1) R.0,5R R 3 R  0,5R Khi mắc nối tiếp 3 phần tử này vào nguồn điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U thì điện áp trên các 2 3 R đoạn mạch là bằng nhau  ZC  R  Zd  1  ZC  R     2 2 2  dòng điện hiệu dụng trong mạch I '  U  Z I  3  2 3 1  0,5     1  2  2  0, 22I   Câu 40(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  U 0 cos  t    vào hai đầu đoạn mạch chỉ có 4 tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch là i  I0 cos  t  i  . Giá trị của i bằng A. 3 4 B.  2 C.   2 D.  3 4 Đáp án A Đối với đoạn mạch chỉ chứa tụ thì dòng điện trong tụ sớm pha hơn điện áp một góc  2 Câu 41(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  U 0 cos  t    vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là R A. R 2   L  L B. 2 R 2   L  2 C. R L  R D. L R  L Đáp án A Hệ số công suất của đoạn mạch c os  R R  2 Z R 2   L Câu 42(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Gọi N1 và N 2 là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng. Nếu mắc hai đầu của cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng là U1 . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp sẽ là N  A. U 2  U1  2   N1  2 B. U 2  U1 N1 N2 C. U 2  U1 N2 N1 D. U 2  U1 N2 N1 Đáp án C Công thức máy biến áp U 2  U1 N2 N1 Câu 43(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp u  U 0 cost  V  vào hai đầu mạch điện gồm các phần tử mắc nối tiếp theo thứ tự: điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C thì thấy điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện, cuộn cảm đạt cực đại tương ứng là U Cmax , U Lmax . Biết U Cmax  3U Lmax . Tỉ số A. 3 4 B. 3 2 2 U Cmax bằng U0 C. 6 2 D. 3 2 Đáp án A  R 2  Z2L  U Cmax  U R 2  Z2L  9Z2L  U Cmax 3U Lmax R Khi C biến thiên để U C và U L cực đại thì    U R  2 2R U  Lmax  R ZL Vậy R 2  Z2L U Cmax U 3 3    Cmax  U R U0 4 2 2 Câu 44(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Hai nhà máy phát điện xoay chiều một pha A và B (có phần cảm là rôto) đang hoạt động ổn định, phát ra hai suất điện động có cùng tần số 60 Hz. Biết phần cảm của máy A nhiều hơn phần cảm của máy B hai cặp cực (2 cực bắc, 2 cực nam) và trong 1 giờ số vòng quay của roto hai máy chênh lệch nhau 18 000 vòng. Số cặp cực của máy A và máy B lần lượt là A. 4 và 2 B. 6 và 4 C. 5 và 3 D. 8 và 6 Đáp án B f  f  60 1 2  Tầm số của máy phát một pha là: f  np  Số cặp cực của :  May1:f1  n1p1 May 2 :f 2  n 2 p 2 May1:p1  2 May 2 :p 2   p1  p  Tốc độ quay do máy phát ra trong 1h là  1  vong  May1:n1    3600s   vong  May 2 :n 2   n1  n     3600s   3  vong  18000  vong   vong      2,5    h  7200  s   s  Ta có:  n  18000  Máy A  f1  60  n1p1  n1  60 p1 Máy B  p 2   p1  p  : Do số cặp cực máy A nhiều hơn 2  p 2   p1  p   p1  2. Để máy B có tần số f 2  f1 thì tốc độ quay n 2 của máy B phải tăng tức là  n 2   n1  n    n1  2,5  Vậy  f 2  n 2 p 2   n1  n  p1  p    p1  2  n1  2,5   f 2 Thay f 2  60 và n1  60 vào  4    p1  2   60  p1  8  p 2  6 p1 Câu 45(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiêp. Biết cảm kháng của của cuộn cảm là ZL , dung kháng là ZC . Nếu ZL  ZC thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch A. lệch pha 90 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch. B. trễ pha 30 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch. C. sớm pha 60 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch. D. cùng pha với cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Đáp án D Khi ZL  Z C xảy ra cộng hưởng, lúc đó u, i cùng pha. Câu 46(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều u  U 2cos  t    U  0;   0  vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn cảm là A. UL B. 2UL C. U L D. U 2 L Đáp án C I U U  Z L L Câu 47(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần thì cảm kháng của cuộn cảm là ZL . Hệ số công suất của đoạn mạch là A. R R Z 2 2 L B. R 2  ZL2 R C. R 2  Z2L R D. R R  Z2L 2 Đáp án A Hệ số công suất đoạn mạch R, L nối tiếp cos  R R 2  Z2L Câu 48(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là   u  220 2cos 100t    V  (t tính bằng s). Giá trị của u ở thời điểm t  5ms là 4  A. 220V B. 110 2V Đáp án C   t 5.103  u  220 2cos 100t      u  220V 4  C. 220V D. 110 2V