Bài ôn tập Vật lý 12 - Bài toán cực trị - Hộp đen - máy điện

BÀI TOÁN CỰC TRỊ - HỘP ĐEN - MÁY ĐIỆN
Câu 1: Cho mạch R,L,C mắc nối tiếp có ZL = 200W, Zc = 100W. Khi tăng C thì công suất của mạch: 
A. Luôn giảm 	B. Luôn tăng. 	
C. P tăng đến giá trị cực đại rồi lại giảm. 	D. Giữ nguyên giá trị ban đầu. 
Câu 2: Câu phát biểu nào đúng : trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp: 
A. i luôn nhanh pha hơn u 	B. khi L tăng thì độ lệch pha giữa u và i tăng 
C. khi R tăng thì I hiệu dụng giảm 	D. Khi C tăng thì I hiệu dụng giảm 
P
R
A
P
R
B
P
R
C
P
R
D
Câu 3: Một mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp trong đó cuộn dây L có điện trở thuần r. Mối liên hệ giữa công suất P của mạch và giá trị điện trở R phụ thuộc với nhau theo đồ thị nào dưới đây?
Câu 4: Đoạn mạch RLC mắc vào mạng điện tần số f1 thì cảm kháng ZL = 36W; và dung kháng ZC = 144W. Nếu mạng điện có tần số f2 = 120Hz thì cường độ dòng điện cùng pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. Giá trị của f1 là:
A. 50Hz	B. 60Hz	C. 85Hz	D. 100Hz
Câu 5: Một mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Trường hợp nào sau đây có cộng hưởng điện.
A. Thay đổi tần số f để UCmax	B. Thay đổi độ tự cảm L để ULmax
C. Thay đổi điện dung C để URmax	D. Thay đổi R để Ucmax
Câu 6: Mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Thay đổi R đến giá trị R0 thì UCmax ta có:
A. R0 = 0	B. R0 = 	C. R0 = |ZL – ZC| 	D.R0 = ZC - ZL
Câu 7: Một mạch điện RLC mắc nối tiếp vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50(Hz). Trong đó R = 50Ω, L = 1/π (H). Công suất trên mạch đạt cực đại khi tụ điện có điện dung là:
	A. C = (F)	B. C = (F)	C. C = (F)	D. C = (F)
Câu 8: Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm một biến trở R một cuộn thuần cảm ZL = 50W; một tụ điện có ZC = 80W; đặt dưới hiệu điện thế hiệu dụng U, tần số f. Khi công suất của mạch cực đại R có giá trị
A. 30W 	B. 65W 	C. 130W 	D. 60W 
Câu 9: Cho mạch điện gồm một điện trở thuần R, một cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở r, tụ điện có điện dung có thể biến đổi được. Điều chỉnh điện dung C sao cho UC đạt giá trị cực đại. Giá trị của ZC lúc đó là:
A.	 B. 	C. 	D. ZC = ZL
Câu 10: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Trong đó R = 60Ω, C = 10-3/8π (F). Đoạn mạch được mắc vào hiệu điện thế xoay chiều có tần số f = 50(Hz). Với giá trị nào của L thì hiệu điện thế trên cuộn cảm đạt giá trị cực đại.
	A. (H)	B. (H)	C. (H)	D. (H)
Câu 11: Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp. Trong đó R = 100Ω, L = 1/2πH, C = 10-4/ π F Đoạn mạch được mắc vào hiệu điện thế xoay chiều có chu kỳ T = 0,02(s). Mắc thêm vào R một R’ thì thấy công suất trên mạch đạt cực đại. Giá trị và cách mắc của R’ là:
	A. R’ = 100Ω mắc nối tiếp với R.	B. R’ = 100Ω mắc song song với R.
	C. R’ = 50Ω mắc nối tiếp với R.	D. R’ = 50Ω mắc song song với R.
Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Trong đó R = 100Ω, L = 1/π(H), C = 2.10-4/π(F) Đoạn mạch được mắc vào hiệu điện thế xoay chiều có tần số f = 50(Hz). Mắc thêm C’ với C thì thấy hiệu điện thế trên bộ tụ điện đạt giá trị cực đại. Giá trị và cách mắc C’ là:
	A. C’ = 10-4/15π (F) mắc nối tiếp với C.	B. C’ = 10-4/15π (F) mắc song song với C.	C. C’ = 10-3/15π (F) mắc nối tiếp với C.	D. C’ = 10-3/15π (F) mắc song song với C.
Câu 13: Một mạch điện xoay chiều gồm một biến trở R, một cuộn dây có độ tự cảm L = 1,4/π (H), và điện trở thuần r = 30Ω, tụ điện C = 10-4/π (F) mắc nối tiếp vào hiện điện thế xoay chiều có U0 = 200(V) và tần số f = 50(Hz). Điều chỉnh R để công suất trên R đạt cực đại. Khi đó:
	A. R = 50Ω, Pmax = 250W.	B. R = 50Ω, Pmax = 125W.
	C. R = 40Ω, Pmax = 250W.	D. R = 70Ω, Pmax = 125W.
Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp. Trong đó, L = 1/2π (H), C = 10-4/π (F), R là một biến trở với giá trị ban đầu R = 70Ω. Mạch được mắc vào mạng điện xoay chiều đổi chiều dòng điện 100 lần trong 1(s). Khi điều chỉnh biến trở để R có giá trị tăng dần thì công suất trên mạch sẽ:
	A. tăng dần.	B. Giảm dần.
	C. ban đầu tăng dần sau đó giảm dần.	D. ban đầu giảm dần sau đó tăng dần.
Câu 15: Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp. Trong đó, L = 1/5π (H), C = 10-3/π (F), R là một biến trở với giá trị ban đầu R = 20Ω. Mạch được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50(Hz). Khi điều chỉnh biến trở để điện trở giảm dần thì công suất của trên mạch sẽ:
A. tăng dần.	B. Giảm dần.
	C. ban đầu tăng dần sau đó giảm dần.	D. ban đầu giảm dần sau đó tăng dần.
Câu 16: Một mạch điện xoay chiều gồm một biến trở R, một cuộn dây có độ tự cảm L = 1/π (H), và điện trở thuần r = 20Ω, tụ điện C = 10-3/4π (F), mắc nối tiếp vào hiện điện thế xoay chiều có tần số f = 50(Hz). Ban đầu R = 40Ω. Khi điều chỉnh biến trở thì công suất trên mạch:
	A. Nếu tăng R thì công suất tăng.	B. Công suất giảm khi R thay đổi.
	C. Công suất tăng khi R thay đổi.	D. Nếu R giảm thì công suất giảm.
Câu 17: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Trong đó, R = 30Ω, C = 10-3/3π (F), L là một cảm biến với giá trị ban đầu L = 0,8/π (H). Mạch được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50(Hz) và hiệu điện thế hiệu dụng U = 220(V). Điều chỉnh cảm biến để L giảm dần về 0. Chọn phát biểu sai.
Cường độ dòng điện tăng dần sau đó giảm dần.
Công suất của mạch điện tăng dần sau đó giảm dần.
Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm tăng dần rồi giảm dần về 0.
Khi cảm kháng ZL = 60Ω thì hiệu điện thế hiệu dụng của L đạt cực đại ULmax = 220(V)
Câu 18: Một mạch điện gồm RLC mắc nối tiếp. Trong đó, R = 40Ω, L = 1/5π (H), C là một tụ điện có điện dung thay đổi được với giá trị ban đầu C = 10-3/5π (F). Mạch được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50(Hz) và hiệu điện thế hiệu dụng U = 200(V). Điều chỉnh tụ điện để C giảm về 0. Khi đó hiệu điện thế trên hai bản tụ điện sẽ:
	A. tăng dần.	B. giảm dần.
	C. ban đầu giảm sau đó tăng dần.	D. ban đầu tăng sau đó giảm dần.
Câu 19: Cho mạch điện gồm một biến trở R, một cuộn dây có độ tự cảm L = 0,6/π (H) và điện trở thuần r = 30Ω, một tụ điện có điện dung C = 10-4/π (F) mắc nối tiếp với nhau. Đoạn mạch được mắc vào một nguồn điện có phương trình u = 220sin(100πt - 2π/3) (V). Điều chỉnh biến trở R để công suất trên R đạt cực đại. Khi đó:
	A. R = 40Ω và Pmax = 605(W).	B. R = 50Ω và Pmax = 302,5(W).
	C. R = 40Ω và Pmax = 302,5(W).	D. R = 50Ω và Pmax = 605(W).
Câu 20*: Một mạch điện gồm R = 100Ω, L = 1/π(H) và C = 10-4/2π (F) mắc nối tiếp. Đoạn mạch được mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f có thể thay đổi. Khi hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì tần số f có giá trị là:
	A. f = 50(Hz).	B. f = 61(Hz).	C. f = 55(Hz)	D. f = 45(Hz)
Câu 21: Mạch điện nào dưới đây thỏa mãn các điều kiện sau : nếu mắc vào nguồn điện không đổi thì không có dòng điện nếu mắc vào nguồn u = 100sin100πt (V) thì có i = 5sin(100π t + π /3) (A). Mạch có
	A. R nối tiếp C 	B. R nối tiếp L 	C. chỉ có C 	D. L nối tiếp C
Câu 22: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: u =100 sin(100πt – π/2) (V), i =10 sin(100πt – π/4) (A). Hai phần tử đó là:
RL	B. RC	C. Không xác định.	D. LC
L
X
Câu 23: Cho mạch điện như hình vẽ. X là hộp kín. Phương trình cường độ dòng điện và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là i = I0 sin() (A) , 
u = U0 sin () (V). X chứa các phần tử:
	A. R, L, C.	B. R và C.	C. R và L.	D. C.
Câu 24: Cho mạch điện xoay chiều gồm 2 phần tử X, Y mắc nối tiếp. X và Y là một trong ba yếu tố R, L, C. Cho biết dòng điện trong mạch trễ pha π/3 so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Xác định X, Y và quan hệ trị số giữa chúng.
X là cuộn dây thuần cảm, Y là điện trở R ; R = ZL
X là tụ điện C, Y là điện trở R, R = ZC
X là điện trở R, Y là cuộn dây thuần cảm ; ZL= R
X là tụ điện C, Y là điện trở cuộn dây thuần cảm Zc = ZL
Sử dụng dữ kiện sau để trả lời các câu 25, 26, 27, 28 và 29. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Pha ban đầu của uPQ bằng không. Hộp X chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Điện trở của ampekế không đáng kể, điện trở của vôn kế rất lớn. ampekế chỉA, vônkế chỉ 100/V, uEQ nhanh pha π/3 với uPE, tần số dòng điện là f = 50Hz, R = 25W. 
Câu 25: Hãy xác định 2 phần tử của X và quan hệ trị số giữa chúng
Q
P
E
X
V
A
Điện trở R và tụ C; ZC = R
Điện trở R và cuộn dây thuần cảm ZL = R
Tụ điện C và cuộn dây thuần cảm ZC = ZL
Điện trở R và cuộn dây thuần cảm ZL = R/ 
Câu 26: Tổng trở của các phần tử X
A. 50W 	B. 50W 	 	C. 100W 	D. 100W 
Câu 27: Trị số của hai phần tử trong X là :
A. 25W ; 	B. 25W ; 	C. 25W ; H	D. 25W ;H
Câu 28: Hiệu điện thế tức thời giữa P và Q nhận biểu thức nào sau đây
A. uPQ = 25sin50pt (V)	B. uPQ = 50sin100pt (V)
C. uPQ = 50sin50pt (V)	D. uPQ = 25sin100pt (V)
Câu 29: Giá trị tức thời của dòng trong mạch có biểu thức nào sau đây :
A. i = 2sin() (A)	B. i = sint (A)
C. i = sin(t + ) (A)	C. i = 2sin(t + ) (A)
i
60
1
2
Sử dụng dữ kiện sau để trả lời các câu 30 và 31. Cho mạch điện có giản đồ véctơ như hình vẽ. U1, U2 là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch 1, 2. U1 = U2 = 20 V
Câu 30:Mạch điện chứa ít nhất bao nhiêu phần tử? là những phần tử nào
Ba phần tử là điện trở, cuộn dây thuần cảm và tụ điện
Hai phần tử là điện trở và cuộn dây thuần cảm
Hai phần tử là điện trở và tụ điện
Hai phần tử là điện trở và cuộn dây có điện trở thuần.
Câu 31: Hiệu điện thế đặt vào đoạn mạch và góc lệch pha của hiệu điện thế so với dòng điện trong mạch là:
A. 60V, 300	B. 60; 300	C. 60 V; 300	D. 60V; 600 
Sử dụng dữ kiện sau để trả lời các câu 32, 33.
i
Cho một đoạn mạch xoay chiều AB không phân nhánh gồm 2 đoạn mạch AC và CB gọi u1, u2 , u lần lượt là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn AC, CB và AB. Giản đồ véctơ của mạch như hình vẽ. các véctơ U, U1 bằng nhau và đối xứng nhau qua trục i.
Câu 32: Mỗi đoạn mạch AC, BC tương ứng có các phần tử:
(L; R) và C mắc nối tiếp	B. C; R
C. (C; R) nối tiếp với L	D. L; R
Câu 33: Quan hệ các giá trị:
A. L= R; ZC = 2R	B. ZL = R; ZC = 2R
C. ZL = R; ZC = R	D. ZL = 2R; ZC = 2R 
Câu 34: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên	
	A. Hiện tượng tự cảm	B. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
	C. Từ trường quay.	D. Hiện tượng quang điện.
Câu 35: Các cuộn dây của phần cảm và phần ứng đều được quấn trên các lõi thép silic để:
Tránh dòng phucô	B. Tăng từ thông qua các cuộn dây
C. Dễ chế tạo	D. Dễ sử dụng.
Câu 36: Các lõi thép silic của máy biến thế đều được tạo thành từ các lá thép mỏng để:
Tăng dòng điện	B. Giảm hao phí năng lượng
C. Dễ chế tạo.	D. Tiết kiệm vật liệu làm
Câu 37: Máy phát điện xoay chiều một pha có 8 cặp cực quay với vận tốc 375 vòng/ phút. Tần số của của dòng điện tạo ra là:
	A. f = 40(Hz)	B. f = 50(Hz)	C. f = 60(Hz)	D. f = 70(Hz)
Câu 38: Từ trường quay do dòng điện xoay chiều 3 pha ( có tần số f) tạo ra có tần số quay là:
A. f ‘= f	B. f’ = 3f	C. f’ = (1/3)f	D. f’ < f
Câu 39: Một động cơ không đồng bộ ba pha có tần số từ trường quay là f0, tần số quay của động cơ là f.
	A. f = f0	B. f > f0	C. không đủ cơ sở so sánh	 D. f < f0
Câu 40: Dòng điện xoay chiều đã chỉnh lưu hai nửa chu kì là dòng điện:
một chiều có cường độ thay đổi	B. một chiều có cường độ không đổi
C. xoay chiều có cường độ không đổi	D. xoay chiều có tần số không đổi.
Câu 41: Ưu điểm nổi bật của dòng điện xoay chiều so với dòng điện một chiều là:
	A. Tạo ra công suất lớn hơn dòng một chiều.	B. Tạo ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
	C. Dễ sản xuất hơn dòng điện một chiều.	D. Đỡ nguy hiểm hơn dòng điện một chiều.
Câu 42: Gọi P là công suất tải đi trên đường dây dẫn, U là hiệu điện thế ở đầu đường dây, R là điện trở dây dẫn. Công suất hao phí trên đường dây do tác dụng nhiệt là:
A. DP = 	B. DP = 	C. DP = 	D. DP = 
Câu 43: Người ta mắc nối tiếp tụ điện C với cuộn dây của động cơ điện nhằm:
Làm tăng công suất cung cấp cho mạch
Làm tăng độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch với dòng điện
Làm tăng độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu cuộn dây với dòng điện
Làm tăng hệ số công suất
Câu 44: Ưu điểm nổi bật của dòng điện xoay chiều ba pha là:
	A. Dễ tạo ra từ trường quay.	B. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng cao.
	B. Có công suất sử dụng lớn.	D. Cung cấp được hiệu điện thế lớn.
Câu 45: Máy biến thế có tác dụng
	A. biến đổi hiệu điện thế xoay chiều	B. biến đổi hiệu điện thế bất kỳ
	C. biến đổi điện năng của dòng điện	D. biến đổi công suất của mạch
Câu 46: Một khung dây dẫn có diện tích S = 50cm2 gồm 150 vòng dây quay đều với vận tốc 3000 vòng/ phút trong một từ trường đều có véctơ B vuông góc với trục quay D và có độ lớn B = 0,02T. Từ thông cực đại gửi qua khung dây là:
A. 0,015Wb	B. 0,15Wb	C. 1,5Wb	D. 15Wb
Câu 47: Một khung dây quay đều quanh trục D trong một từ trường đều B vuông góc với trục quay D với vận tốc góc w = 150vòng/phút. Từ thông cực đại gửi qua khung là (10/π)Wb. Suất điện động hiệu dụng trong khung là:
A. 25V	B. 25V	C. 50V	D. 50V
Câu 48: Biến áp có cuộn sơ cấp 200 vòng, cuộn thứ cấp 10vòng; hiệu điện thế và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120V và 0,5A. Bỏ qua hao phí. Hiệu điện thế và công suất ở cuộn thứ cấp là:
A. 6V; 60W	B. 60V; 30W	C. 12V; 60W	D. 12V; 30W
Câu 49: Gọi Up là hiệu điện thế giữa một dây pha và dây trung hoà, Ud là hiệu điện thế giữa hai dây pha.
A. Up = Ud	B. Up = (1/)Ud	C. Ud = (1/)Up	D. Ud = Up
Câu 50: Một trạm điện cần truyền tải điện năng đi xa. Nếu hiệu điện thế trạm phát là U1 = 5(KV) thì hiệu suất tải điện là 80%. Nếu dùng một máy biến thế để tăng hiệu điện thế trạm phát lên U2 = 5(KV) thì hiệu suất tải điện khi đó là:
	A. 85%	B. 90%	C. 95%	D. 92%