SỞ GD & ĐT HÀ NAM TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA (Đề thi có 06 trang) KỲ THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Bài thi KHOA HỌC TỰ NHIÊN Môn thi thành phần VẬT LÍ Thời gian làm bài 50 phút, không kể thời gi[.]
SỞ GD & ĐT HÀ NAM TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HỊA (Đề thi có 06 trang) Họ tên thí sinh KỲ THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Bài thi: KHOA HỌC TỰ NHIÊN Mơn thi thành phần: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 50 phút, không kể thời gian phát đề :……………………………………… Số báo danh :……………………………………… Câu 1: Một lắc lị xo gồm vật có khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hịa Nếu tăng độ cứng k lên lần giảm khối lượng m lần tần số dao động vật A tăng lần B giảm lần C giảm lần D tăng lần Câu 2: Một sóng lan truyền đường thẳng từ điểm O đến điểm M cạch O đoạn d Biết tần số f , bước sóng biên độ a sóng khơng đổi q trình sóng truyền Nếu phương trình dao động phần tử vật chất điểm M có dạng uM (t ) a cos 2 ft phương trình dao động phần tử vật chất O d A u0 (t ) a cos 2 ft d C u0 (t ) a cos ft d B u0 (t ) a cos 2 ft d D u0 (t ) a cos ft Câu 3: Chọn phát biểu đúng: A Dao động trì dao động tắt dần mà người ta làm lực cản môi trường B Dao động trì dao động tắt dần mà người ta kích thích lại dao động tắt hẳn C Dao động trì dao động tắt dần cấp bù lượng sau chu kì phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng D Dao động trì dao động tắt dần mà người ta tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian vào vật dao động Câu 4: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ lị xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân O Biểu thức lực kéo tác dụng lên vật theo li độ x 1 A F kx B F kx C F kx D F kx 2 Câu 5: Phát biểu sau nói sóng cơ? A Bước sóng khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha B Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha C Sóng truyền chất rắn ln sóng dọc D Sóng truyền chất lỏng ln sóng ngang Câu 6: Một vật dao động điều hịa có phương trình dao động x A cos(t ) pha dao động A hàm bậc hai thời gian C biến thiên điều hòa theo thời gian Câu 7: Chu kì dao động lắc đơn B hàm bậc thời gian D không đổi theo thời gian A T g B T g C T 2 g D T 2 g Câu 8: Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vng góc với mặt nước, có phương trình 𝑢 = 𝐴𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡 Trong miền gặp hai sóng, điểm mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại có hiệu đường sóng từ hai nguồn đến A số lẻ lần bước sóng B số nguyên lần nửa bước sóng C số nguyên lần bước sóng D số lẻ lần nửa bước sóng Câu 9: Trong dao động điều hồ vật tập hợp ba đại lượng sau không đổi theo thời gian? A Động năng, tần số, lực hồi phục B Lực phục hồi, vận tốc, dao động C Biên độ, tần số, dao động D Biên độ, tần số, gia tốc Câu 10: Con lắc đơn ứng dụng để: A xác định khối lượng riêng khơng khí C Xác định gia tốc trọng trường B xác định từ trường trái đất D xác định khối lượng vật nặng Câu 11: Hai dao động điều hịa phương, tần số có biên độ pha ban đầu A1 , 1 A2 , Dao động tổng hợp hai dao động có pha ban đầu , tan tính theo cơng thức: A tan A1 cos 1 A2 cos 2 A1 sin 1 A2 sin 2 B tan A1 sin 1 A2 sin 2 A1 cos 1 A2 cos 2 C tan A1 sin 1 A2 sin 2 A1 cos 1 A2 cos 2 D tan A1 sin 1 A2 sin 2 A1 cos 1 A2 cos 2 Câu 12: Đề đo gia tốc trọng trường dựa vào dao động lắc đơn, ta cần dùng dụng cụ đo A cân thước B thước C Đồng hồ thước D đồng hồ Câu 13: Hai dao động điều hòa, phương, tần số, pha, có biên độ A1 , A2 Biên độ dao động tổng hợp hai dao động A A12 A22 B A1 A2 C A12 A22 D A1 A2 Câu 14: Nguồn sóng kết hợp nguồn sóng A Cùng phương, tần số biên độ, độ lệch pha không đổi theo thời gian B Cùng phương, tần số độ lệch pha không đổi theo thời gian C Cùng tần số, biên độ, độ lệch pha không đổi theo thời gian D Cùng phương, biên độ, pha, tần số không đổi theo thời gian Câu 15: Một lắc đơn có chiều dài dao động điều hịa với biên độ góc nơi có gia tốc trọng trường g Ở thời điểm t vật có tốc độ v, lúc vật có li độ góc v2 A g v 2 B g v2 C g v 2 D g Câu 16: Dùng thước chia độ đến milimet đo khoảng cách d hai điểm A B , lần đo cho giá trị 1,345 m Lấy sai số dụng cụ độ chia nhỏ Kết đo viết A d (1345 2)mm B d (1345 3)mm C d (1,3450 0, 0005)m D d (1,345 0, 001)m Câu 17: Hai lắc lị xo có độ cứng k Biết chu kỳ dao động T1 2T2 Khối lượng hai lắc liên hệ với theo công thức A m1 2m2 C m1 m2 B m1 2m2 D m2 4m1 Câu 18: Co vật dao động điều hịa A Biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kỳ nửa chu kỳ dao động vật B tăng gấp biên độ dao động vật tăng gấp đôi C biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ chu kỳ dao động vật D động vật vật vị trí cân Câu 19: Một hệ dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn Fn F0 cos(8 t / 3) xảy cộng hưởng, tần số dao động riêng hệ phải A 8 Hz B Hz C 4 Hz D 4Hz Câu 20: Một sóng hình sin truyền theo chiều dương trục Ox với phương trình dao động nguồn sóng (đặt O ) uO cos100 t (cm) Ở điểm M (theo hướng Ox ) cách O phần tư bước sóng, phần tử mơi trường dao động với phương trình A uM cos(100 t )(cm) B uM cos(100 t )(cm) C M M cos(100 t 0,5 )(cm) D uM cos(100 t 0,5 )(cm) Câu 21: Một lắc lị xo treo thằng đứng Khi vật vị trí cân lị xo giãn cm Kích thích cho vật nặng lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ cm Độ giãn cực đại lò xo vật dao động là: A cm B 7cm : C cm D cm Câu 22: Cho hai dao động phương: x1 3cos t 1 cm x2 cos t 2 cm Biết dao động tổng hợp hai dao động có biên độ cm Chọn hệ thức liên hệ 1 2 A 2 1 (2k 1) B 2 1 (2k 1) C 2 1 2k D p2 1 (2k 1) Câu 23: Giao thoa mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt A B dao động điều hòa pha theo phương thẳng đứng Sóng truyền mặt nước có bước sóng Cực tiểu giao thoa nằm điểm có hiệu đường hai sóng từ hai nguồn tới A (k 0,5) với k 0, 1, 2, B 2k với k 0, 1, 2, C (2k 1) với k 0, 1, 2, D k với k 0, 1, 2, Câu 24: Một sóng truyền sợi dây dài với tốc độ m / s chu kì 0,5 s Sóng có bước sóng A 25 cm B 50 cm C 150 cm D 100 cm Câu 25: Một vật dao động điều hịa có độ lớn vận tốc cực đại 31, cm / s Lấy 3,14 Tốc độ trung bình vật chu kì dao động A B 20 cm / s C 31, cm / s D 10 cm / s Câu 26: Trong tượng giao thoa sóng mặt nước, khoảng cách hai cực đại liên tiếp nằm đường nối hai nguồn sóng tà A / B / C / D Câu 27: Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ cm Khoảng thời gian ngắn chất điểm từ li độ cm đến li độ 4 cm 0,1 s Quãng đường lớn mà chất điểm s là: A 32 cm B 48 cm C 56 cm D 80 cm Câu 28: Ba lị xo có chiều dài tự nhiên có độ cứng k1 , k2 , k3 , đầu treo vào điểm cố định, đầu treo vào vật có khối lượng Lúc đầu, nâng ba vật đến vị trí mà lị xo khơng biến dạng thả nhẹ đề chúng dao động điều hòa với W1 0,1 J ,W2 0, J W3 Nếu k3 2,5k1 3k2 W3 A 25 mJ B 14, mJ C 19,8 mJ D 24, mJ Câu 29: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox , gọi t khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật có động Tại thời điểm t vật qua vị trí có tốc độ 15 cm / s với độ lớn gia tốc 22,5 m / s , sau khoảng gian t vật qua vị trí có độ lớn vận tốc 45 cm / s Biên độ dao động vật A cm B cm C cm D cm Câu 30: Một sóng ngang truyền sợi dây dài với tốc độ truyền sóng m / s tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz Biết hai phần tử hai điểm dây cách 25 cm dao động ngược pha Tần số sóng dây A 40 Hz B 42 Hz C 35 Hz D 37 Hz Câu 31: Một lắc đơn dao động điều hồ nơi có g 9,8 m / s Vận tốc cực đại dao động 39,2 cm / s Khi vật qua vị trí có li độ dài s 3,92 cm có vận tốc 19, cm / s Chiều dài dây treo vật A 78, cm B 80 cm C 100 cm D 39, cm Câu 32: Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 20 cm , dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A cos 40 t uB cos(40 t ) u A uB tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30 cm / s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thống chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn BM A 18 B 20 C 19 D 17 Câu 33: Dao động tổng hợp vật tổng hợp hai dao động phương có phương trình x1 3cos(10t 0,5 ) x2 A2 cos(10t / 6) A2 0, t tính giây) Tại t , gia tốc vật có độ lớn 150 cm / s Biên độ dao động A2 A cm B 3 cm C cm D cm Câu 34: Một lắc đơn có chiều dài 0,5( m) , cầu nhỏ có khối lượng 200 ( g ), dao động nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m / s , với biên độ góc 0,12 (rad) Trong q trình dao động, lắc ln chịu tác dụng lực ma sát nhỏ có độ lớn khơng đổi 0, 002( N ) dao động tắt dần Tính tổng quãng đường cầu từ lúc bắt đầu dao động dừng hẳn A 3,8 m B 2,8 m C 2,5 m D 3,5 (m) Câu 35: Hai chất điểm dao động điều hòa hai đường thẳng song song gần kề có vị trí cân nằm đường thẳng vng góc với quỹ đạo chúng có tần số góc , biên độ A1 , A2 Biết A1 A2 cm Tại thời điểm vật vật có li độ vận tốc x1 , v1 , x2 , v2 , thỏa mãn x1v2 x2 v1 cm / s Giá trị nhỏ A 4rad / s B 2rad / s C 1rad / s D 0,5rad / s Câu 36: Một lắc đơn có chiều dài 1( m) , khối lượng m Kéo lắc khỏi vị trí cân góc 0,1 (rad) thả cho dao động không vận tốc đầu Khi chuyền động qua vị trí cân sang phía bên lắc va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định qua điểm treo, góc nghiêng mặt phẳng phương thẳng đứng 0, 05 2(rad ) Lấy gia tốc trọng trường g 9,85 m / s , bỏ qua ma sát Chu kì dao động lắc A 1,83 s B 1,5 s C 1.25 s D 1,33 s Câu 37: Một lắc lị xo treo thẳng đứng có độ cứng k 25 N / m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Biết trục Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O trùng với vị trí cân Biết giá trị đại số lực đàn hồi tác dụng lên vật biến thiên theo đồ thị Viết phương trình dao động vật? A x 8cos 4 t cm 3 C x 10 cos 5 t cm 3 B x 8cos 4 t cm 3 2 D x 10 cos 5 t cm Câu 38: Một nguồn phát sóng dao động điều hịa tạo sóng trịn đồng tâm O truyền mặt nước với bước sóng Hai điểm M N thuộc mặt nước, nằm hai phương truyền sóng mà phần tử nước dao động Biết OM 8 , ON 12 OM vng góc với ON Trên đoạn MN , số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động nguồn O A B C D Câu 39: Con lắc lò xo đặt nằm ngang, ban đầu lò xo chưa bị biến dạng, vật có khối lượng m1 0,5 kg lị xo có độ cứng k 20 N / m Một vật có khối lượng m2 0,5 kg chuyển động dọc theo trục lò xo với tốc độ 0, 22 m / s đến va chạm mềm với vật m1 sau va chạm lò xo bị nén lại Hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng nằm ngang 0,1 lấy g 10 m / s Tốc độ cực đại vật sau lần nén thứ A 10 30 cm / s B 10 cm / s C 0,07 m/s D 30 cm / s Câu 40: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1 O2 dao động pha, biên độ Chọn hệ tọa độ vng góc Oxy (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ vị trí đặt nguồn O1 cịn nguồn O2 nằm trục Oy Hai điểm P Q nằm Ox có OP 4,5 cm OQ cm Dịch chuyển nguồn O2 trục Oy đến vị trí cho góc PO2Q có giá trị lớn phần tử nước P khơng 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 2,5 cm B 3, cm C 1,1cm D 2, cm 1.D 11.C 21.B 31.D 2.A 12.C 22.D 32.C 3.C 13.B 23.A 33.D BẢNG ĐÁP ÁN 5.B 6.B 7.C 15.C 16.D 17.C 25.B 26.B 27.C 35.D 36.B 37.C 4.A 14.B 24.B 34.D 8.C 18.D 28.A 38.D 9.C 19.D 29.D 39.C 10.C 20.C 30.A 40.D HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT ĐỀ CHUYÊN BIÊN HÒA - HÀ NAM Câu 1: Một lắc lò xo gồm vật có khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hòa Nếu tăng độ cứng k lên lần giảm khối lượng m lần tần số dao động vật A tăng lần B giảm lần C giảm lần D tăng lần Hướng dẫn giải: Tần số lắc lò xo: f k k 2k f' 4f 2π m 2π m 2π m Chọn đáp án D Câu 2: Một sóng lan truyền đường thẳng từ điểm O đến điểm M cạch O đoạn d Biết tần số f , bước sóng biên độ a sóng khơng đổi q trình sóng truyền Nếu phương trình dao động phần tử vật chất điểm M có dạng uM (t ) a cos 2 ft phương trình dao động phần tử vật chất O d A u0 (t ) a cos 2 ft d C u0 (t ) a cos ft Hướng dẫn giải: d B u0 (t ) a cos 2 ft d D u0 (t ) a cos ft Sóng O sớm pha sóng M lượng 2 d nên phương trình sóng O là: 2 d d u0 (t ) a cos 2 ft a cos 2 ft Chọn đáp án A Câu 3: Chọn phát biểu đúng: A Dao động trì dao động tắt dần mà người ta làm lực cản môi trường B Dao động trì dao động tắt dần mà người ta kích thích lại dao động tắt hẳn C Dao động trì dao động tắt dần cấp bù lượng sau chu kì phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát mà khơng làm thay đổi chu kì riêng D Dao động trì dao động tắt dần mà người ta tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian vào vật dao động Hướng dẫn giải: Dao động trì dao động tắt dần cấp bù lượng sau chu kì phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng Chọn C Câu 4: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hịa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân O Biểu thức lực kéo tác dụng lên vật theo li độ x 1 A F kx B F kx C F kx D F kx 2 Hướng dẫn giải: Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ ln hướng vị trí cân nên F kx Chọn đáp án A Câu 5: Phát biểu sau nói sóng cơ? A Bước sóng khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha B Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha C Sóng truyền chất rắn ln sóng dọc D Sóng truyền chất lỏng ln sóng ngang Hướng dẫn giải: Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha Chọn đáp án B Câu 6: Một vật dao động điều hịa có phương trình dao động x A cos(t ) pha dao động A hàm bậc hai thời gian B hàm bậc thời gian C biến thiên điều hịa theo thời gian D khơng đổi theo thời gian Hướng dẫn giải: Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha Chọn B Câu 7: Chu kì dao động lắc đơn A T g B T g C T 2 g D T 2 g Hướng dẫn giải: Công thức tính chu kì lắc đơn: T 2 g Chọn C Câu 8: Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vng góc với mặt nước, có phương trình 𝑢 = 𝐴𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡 Trong miền gặp hai sóng, điểm mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại có hiệu đường sóng từ hai nguồn đến A số lẻ lần bước sóng B số nguyên lần nửa bước sóng C số nguyên lần bước sóng D số lẻ lần nửa bước sóng Hướng dẫn giải: Với hai nguồn pha điều kiện M dao động với biên độ cực đại là: d d1 k (k số nguyên) Chọn đáp án C Câu 9: Trong dao động điều hoà vật tập hợp ba đại lượng sau không đổi theo thời gian? A Động năng, tần số, lực hồi phục B Lực phục hồi, vận tốc, dao động C Biên độ, tần số, dao động D Biên độ, tần số, gia tốc Hướng dẫn giải: Vật dao động điều hòa, đại lượng không đổi theo thời gian bao gồm: Biên độ, năng, tần số, chu kì, tần số góc Chọn đáp án C Câu 10: Con lắc đơn ứng dụng để: A xác định khối lượng riêng khơng khí C Xác định gia tốc trọng trường Hướng dẫn giải: Chu kì lắc đơn T 2 B xác định từ trường trái đất D xác định khối lượng vật nặng 4 2l g , ứng dụng lắc đơn dùng để xác định gia tốc g T trọng trường nơi đặt lắc Chọn đáp án C Câu 11: Hai dao động điều hịa phương, tần số có biên độ pha ban đầu A1 , 1 A2 , Dao động tổng hợp hai dao động có pha ban đầu , tan tính theo cơng thức: A tan A1 cos 1 A2 cos 2 A1 sin 1 A2 sin 2 B tan A1 sin 1 A2 sin 2 A1 cos 1 A2 cos 2 C tan A1 sin 1 A2 sin 2 A1 cos 1 A2 cos 2 D tan A1 sin 1 A2 sin 2 A1 cos 1 A2 cos 2 Hướng dẫn giải: Pha ban đầu dao động tổng hợp tính thơng qua giá trị tan xác định công thức: tan A1 sin 1 A2 sin 2 Chọn đáp án C A1 cos 1 A2 cos 2 Câu 12: Đề đo gia tốc trọng trường dựa vào dao động lắc đơn, ta cần dùng dụng cụ đo A cân thước B thước C Đồng hồ thước D đồng hồ Hướng dẫn giải: Vì chu kì T 2 4 2l g g T Để đo g cần đo chiều dài lắc thước đo chu kì dao động đồng hồ đo thời gian Chọn đáp án C Câu 13: Hai dao động điều hịa, phương, tần số, pha, có biên độ A1 , A2 Biên độ dao động tổng hợp hai dao động A A12 A22 B A1 A2 C A12 A22 D A1 A2 Hướng dẫn giải: Hai dao động điều hòa, phương, tần số, pha, có biên độ A1 , A2 Biên độ dao động tổng hợp hai dao động A A1 A2 Chọn đáp án B Câu 14: Nguồn sóng kết hợp nguồn sóng A Cùng phương, tần số biên độ, độ lệch pha không đổi theo thời gian B Cùng phương, tần số độ lệch pha không đổi theo thời gian C Cùng tần số, biên độ, độ lệch pha không đổi theo thời gian D Cùng phương, biên độ, pha, tần số không đổi theo thời gian Hướng dẫn giải: Các nguồn sóng kết hợp nguồn sóng dao động phương, tần số độ lệch pha không đổi theo thời gian Chọn đáp án B Câu 15: Một lắc đơn có chiều dài dao động điều hịa với biên độ góc nơi có gia tốc trọng trường g Ở thời điểm t vật có tốc độ v, lúc vật có li độ góc A 02 v2 g B 02 v 2 g C 02 v2 g D 02 v 2 g Hướng dẫn giải: Con lắc đơn dao động điều hịa có phương trình li độ cong s biểu thức vận tốc s S0 cos t cos t S0 v S0 sin t sin t v S0 sin t cos t 2 v s 1 S0 S0 Vì 2 v2 g 2 v v 2 2 s S0 l l : gl l 02 v2 gl Chọn đáp án C Câu 16: Dùng thước chia độ đến milimet đo khoảng cách d hai điểm A B , lần đo cho giá trị 1,345 m Lấy sai số dụng cụ độ chia nhỏ Kết đo viết A d (1345 2)mm B d (1345 3)mm C d (1,3450 0, 0005)m D d (1,345 0, 001)m Hướng dẫn giải: Vì lần đo giá trị d = 1,345 m nên giá trị trung bình d 1,345 m sai số tuyệt đối trung bình lần đo d ; sai số dụng cụ lấy độ chia nhỏ dụng cụ, sai số tuyệt đối phép đo d d d dc 0, 001 0, 001m Kết phép đo d d d (1,345 0, 001)m Chọn đáp án D Câu 17: Hai lắc lị xo có độ cứng k Biết chu kỳ dao động T1 2T2 Khối lượng hai lắc liên hệ với theo công thức A m1 2m2 B m1 2m2 C m1 m2 D m2 4m1 Hướng dẫn giải: T1 2T2 m1 4m2 T tỉ lệ thuận với bậc m Chọn đáp án C Câu 18: Co vật dao động điều hòa A Biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ nửa chu kỳ dao động vật B tăng gấp biên độ dao động vật tăng gấp đơi C biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kỳ chu kỳ dao động vật D động vật vật vị trí cân Hướng dẫn giải: Khi qua vị trí cân vật động Chọn đáp án D Câu 19: Một hệ dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn Fn F0 cos(8 t / 3) xảy cộng hưởng, tần số dao động riêng hệ phải A 8 Hz B Hz C 4 Hz D 4Hz Hướng dẫn giải: Khi xảy cộng hưởng tần số dao động ngoại lực cưỡng tần số dao động riêng hệ f r fCB Hz Chọn đáp án D 2 Câu 20: Một sóng hình sin truyền theo chiều dương trục Ox với phương trình dao động nguồn sóng (đặt O ) uO cos100 t (cm) Ở điểm M (theo hướng Ox ) cách O phần tư bước sóng, phần tử mơi trường dao động với phương trình A uM cos(100 t )(cm) B uM cos(100 t )(cm) C uM cos(100 t 0,5 )(cm) D uM cos(100 t 0,5 )(cm) Hướng dẫn giải: Sóng M trễ pha sóng O nên phương trình sóng M 2 d 2 / uM cos 100 t cos 100 t cos 100 t (cm) Chọn đáp án C 2 Câu 21: Một lắc lò xo treo thằng đứng Khi vật vị trí cân lị xo giãn cm Kích thích cho vật nặng lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ cm Độ giãn cực đại lò xo vật dao động là: A cm B 7cm : C cm D cm Hướng dẫn giải: Độ dãn cực đại lò xo lmax l0 A 7(cm) Chọn đáp án B Câu 22: Cho hai dao động phương: x1 3cos t 1 cm x2 cos t 2 cm Biết dao động tổng hợp hai dao động có biên độ cm Chọn hệ thức liên hệ 1 2 A 2 1 (2k 1) B 2 1 (2k 1) C 2 1 2k D 2 1 (2k 1) Hướng dẫn giải: Vì A2 A12 A22 nên hai dao động thành phần vuông pha, độ lệch pha hai dai động là: 2 1 (2k 1) (k số nguyên) Chọn đáp án D Câu 23: Giao thoa mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt A B dao động điều hịa pha theo phương thẳng đứng Sóng truyền mặt nước có bước sóng Cực tiểu giao thoa nằm điểm có hiệu đường hai sóng từ hai nguồn tới A (k 0,5) với k 0, 1, 2, B 2k với k 0, 1, 2, C (2k 1) với k 0, 1, 2, D k với k 0, 1, 2, Hướng dẫn giải: Điều kiện cực tiểu: hiệu đường số bán nguyên lần bước sóng Chọn đáp án A Câu 24: Một sóng truyền sợi dây dài với tốc độ m / s chu kì 0,5 s Sóng có bước sóng A 25 cm B 50 cm Hướng dẫn giải: Bước sóng vT 1.0,5 0,5 m 50 cm C 150 cm D 100 cm Chọn đáp án B Câu 25: Một vật dao động điều hịa có độ lớn vận tốc cực đại 31, cm / s Lấy 3,14 Tốc độ trung bình vật chu kì dao động A B 20 cm / s C 31, cm / s D 10 cm / s Hướng dẫn giải: Tốc độ trung bình chu kì A 4vmax 4.31, v 20 cm/s Chọn đáp án B T 2 2.3,14 Câu 26: Trong tượng giao thoa sóng mặt nước, khoảng cách hai cực đại liên tiếp nằm đường nối hai nguồn sóng A / B / C / D Hướng dẫn giải: Trong tượng giao thoa sóng mặt nước, khoảng cách hai cực đại liên tiếp nằm đường nối hai nguồn sóng / Chọn đáp án B Câu 27: Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ cm Khoảng thời gian ngắn chất điểm từ li độ cm đến li độ 4 cm 0,1 s Quãng đường lớn mà chất điểm s là: A 32 cm Hướng dẫn giải: B 48 cm C 56 cm D 80 cm T T T 0, s 12 Ta có: t s 0, 0, T T / 0,1s Suy Theo giả thuyết 0,1 s s A A s1max A A sin 1 2 0,1 A A.sin A 56 cm Chọn đáp án C 0, 6.2 Câu 28: Ba lị xo có chiều dài tự nhiên có độ cứng k1 , k2 , k3 , đầu treo vào điểm cố định, đầu treo vào vật có khối lượng Lúc đầu, nâng ba vật đến vị trí mà lị xo không biến dạng thả nhẹ đề chúng dao động điều hòa với W1 0,1 J ,W2 0, J W3 Nếu k3 2,5k1 3k2 W3 A 25 mJ B 14, mJ C 19,8 mJ Hướng dẫn giải: Vị trí nâng vật thả nhẹ (v = 0) vị trí có độ lớn li độ x l0 A Cơ lắc tính theo cơng thức: 1 mg W kA2 k (l0 ) k ( ) 2 k mg W k k Vì lắc khối lượng nên với D 24, mJ k3 2, 5k1 3k2 2,5 2,5 W3 0, 025 J 25 mJ W3 W1 W2 W3 0,1 0, Chọn đáp án A Câu 29: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox , gọi t khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật có động Tại thời điểm t vật qua vị trí có tốc độ 15 cm / s với độ lớn gia tốc 22,5 m / s , sau khoảng gian t vật qua vị trí có độ lớn vận tốc 45 cm / s Biên độ dao động vật A cm Hướng dẫn giải: B cm C cm D cm T , khoảng thời pha nên có: Khoảng thời gian hai lần liên tiếp động t gian hai v12 v22 vmax 15 thời điểm vuông 2 45 vmax vmax 2700 Tại thời điểm có gia tốc 22,5 m / s ta có hệ thức vng pha: 2 15 v a 1 2700 vmax amax Biên độ dao động vật là: A 2 22,5 amax 15 3(m / s ) amax vmax 2700 0, 06 3m cm Chọn đáp án D amax 15000 Câu 30: Một sóng ngang truyền sợi dây dài với tốc độ truyền sóng m / s tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz Biết hai phần tử hai điểm dây cách 25 cm dao động ngược pha Tần số sóng dây A 40 Hz B 42 Hz C 35 Hz D 37 Hz Hướng dẫn giải: Độ lệch pha hai điểm sợi dây cách khoảng d là: 2 d 2. f d 2. f 25 2k 1 f 2k 1 v 400 33 f 2k 1 43 1,56 k 2, k f 40 Hz Câu 31: Một lắc đơn dao động điều hồ nơi có g 9,8 m / s Vận tốc cực đại dao động 39,2 cm / s Khi vật qua vị trí có li độ dài s 3,92 cm có vận tốc 19, cm / s Chiều dài dây treo vật A 78, cm B 80 cm C 100 cm Hướng dẫn giải: Ap dụng hệ thức độc lập thời gian với lắc đơn ta có: 2 2 19, 3,92 s v S0 7,84 cm v max S0 39, S0 Mặt khác: vmax = 39, cm / s Chọn đáp án D Câu 32: g S0 l 39,2 cm l D 39, cm Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 20 cm , dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A cos 40 t uB cos(40 t ) u A uB tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30 cm / s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thoáng chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn BM A 18 B 20 C 19 D 17 Hướng dẫn giải: 2 2 Bước sóng vT v 30 1,5 cm 40 Vì hai nguồn ngược pha nên điểm cực đại có hiệu đường đến hai nguồn thỏa mãn d d d d1 k k (k bán nguyên) Xét điểm nằm đường chéo BM hình vng ta có: d d AB 20 13,3 Tại B: k B 1,5 d d1 20 20 5,52 1,5 Các điểm MB có k bán nguyên thỏa mãn 13,3 k 5,52 12,5 k 5,5 Có tất 19 giá trị k bán nguyên thỏa mãn Có 19 cực đại kM MB MA MB Chọn đáp án C Câu 33: Dao động tổng hợp vật tổng hợp hai dao động phương có phương trình x1 3cos(10t 0,5 ) x2 A2 cos(10t / 6) A2 0, t tính giây) Tại t , gia tốc vật có độ lớn 150 cm / s Biên độ dao động A2 A cm B 3 cm C cm Hướng dẫn giải: Tại t = li độ dao động tổng hợp x x1 x2 cos(0, 5 ) A2 cos( / 6) A2 / D cm Gia tốc t = dao động tổng hợp là: a x 150 10 A2 / A2 cm Chọn đáp án D Câu 34: Một lắc đơn có chiều dài 0,5( m) , cầu nhỏ có khối lượng 200 ( g ), dao động nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m / s , với biên độ góc 0,12 (rad) Trong q trình dao động, lắc ln chịu tác dụng lực ma sát nhỏ có độ lớn khơng đổi 0, 002( N ) dao động tắt dần Tính tổng quãng đường cầu từ lúc bắt đầu dao động dừng hẳn A 3,8 m B 2,8 m C 2,5 m D 3,5 (m) Hướng dẫn giải: 0, 2.9,8.0, 5(1 cos 0,12) Cơ lắc W mgl (1 cos ) Fs s 3, m 0, 002 Chọn đáp án D Câu 35: Hai chất điểm dao động điều hòa hai đường thẳng song song gần kề có vị trí cân nằm đường thẳng vng góc với quỹ đạo chúng có tần số góc , biên độ A1 , A2 Biết A1 A2 cm Tại thời điểm vật vật có li độ vận tốc x1 , v1 , x2 , v2 , thỏa mãn x1v2 x2 v1 cm / s Giá trị nhỏ A 4rad / s B 2rad / s C 1rad / s D 0,5rad / s Hướng dẫn giải: Ta xét: x1v2 x2 v1 ( A1 A2 ) 82 ( x )( x ) A1 A2 cm / s rad 4 Vậy giá trị nhỏ tần số góc 0,5rad / s Chọn đáp án D v12 2 v22 Câu 36: Một lắc đơn có chiều dài 1( m) , khối lượng m Kéo lắc khỏi vị trí cân góc 0,1 (rad) thả cho dao động khơng vận tốc đầu Khi chuyền động qua vị trí cân sang phía bên lắc va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định qua điểm treo, góc nghiêng mặt phẳng phương thẳng đứng 0, 05 2(rad ) Lấy gia tốc trọng trường g 9,85 m / s , bỏ qua ma sát Chu kì dao động lắc A 1,83 s B 1,5 s C 1.25 s Hướng dẫn giải: Tần số góc lắc: g rad l Chu kì dao động lắc T 2t(VTCB VTVC ) Ttrc VC 0, 05 arcsin 0,1 2 0,5 1,5s Chọn đáp án B Câu 37: Một lắc lị xo treo thẳng đứng có độ cứng k 25 N / m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Biết trục Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O trùng với vị trí cân Biết giá trị đại số lực đàn hồi tác dụng lên vật biến thiên theo đồ thị Viết phương trình dao động vật? A x 8cos 4 t cm 3 B x 8cos 4 t cm 3 C x 10 cos 5 t cm 3 2 D x 10 cos 5 t cm Hướng dẫn giải: D 1,33 s + Tịnh tiến trục ot xuống N ta đồ thị lực kéo + Từ đồ lực kéo suy Fkv max = 2,5 N = kA Suy A = 10 cm + Tại t = ta thấy F kv = - Fkv max /2 phía vị trí cân nên pha ban đầu 2 lực kéo là: KV + Từ đồ thị lực kéo ta có: T T T T 0, s 5 rad / s 12 + Vì lực kéo li độ ngược pha nên: x rad Suy ra: x 10 cos 5 t cm 3 Chọn đáp án C Câu 38: Một nguồn phát sóng dao động điều hịa tạo sóng trịn đồng tâm O truyền mặt nước với bước sóng Hai điểm M N thuộc mặt nước, nằm hai phương truyền sóng mà phần tử nước dao động Biết OM 8 , ON 12 OM vng góc với ON Trên đoạn MN , số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động nguồn O A B C D Hướng dẫn giải: + Kẻ OH vng góc với MN áp dụng hệ thức tam giác vng có: 1 1 2 OH 6,7 2 OH OM ON (8) (12)2 + Dễ thấy: Một điểm thuộc MN dao động ngược pha với nguồn O thỏa mãn điều kiện khoảng cách tới nguồn O số bán nguyên lần bước sóng + Trên MH có điểm ngược pha với O có d 7,5 + Trên NH có điểm ngược pha với nguồn có khoảng cách d 7,5 ; 8,5 ; 9,5 ; 10,5 ; 11,5 ; Có tổng cộng điểm NH ngược pha với nguồn + Vậy MN có + = điểm ngược pha với nguồn O Chọn đáp án D Câu 39: Con lắc lò xo đặt nằm ngang, ban đầu lò xo chưa bị biến dạng, vật có khối lượng m1 0,5 kg lị xo có độ cứng k 20 N / m Một vật có khối lượng m2 0,5 kg chuyển động dọc theo trục lò xo với tốc độ 0, 22 m / s đến va chạm mềm với vật m1 sau va chạm lò xo bị nén lại Hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng nằm ngang 0,1 lấy g 10 m / s Tốc độ cực đại vật sau lần nén thứ A 10 30 cm / s B 10 cm / s C 0,07 m/s D 30 cm / s Hướng dẫn giải: + Áp dụng định luật bảo toàn động lượng trước sau va chạm mềm vật m1 m2 là: m2 v2 m1 m2 v v m2 v2 0, 5.0, 22 0,10 22 m / s m1 m2 0, 0, + Lực ma sát tác dụng lên hệ vật sau va chạm Fms (m1 m2 ) g 0,1.(0,5 0,5)10 1N + Tần số góc lắc sau va chạm k 20 5rad / s m1 m2 Fms 0, 05 m cm k 20 + Độ giảm biên độ sau phần tư chu kì A x0 5cm + Các vị trí cân bị dịch đoạn x0 2 10 22 v + Biên độ dao động mới: A x 52 A 15 cm + Sau lần nén thứ biên độ dao động lại là: 2 A' A 2A 15 2.5 1, 62 cm + Tốc độ cực đại sau lần nén thứ vmax1 A' 5.1, 62 7, 24 cm / s 0, 0072 cm / s Chọn đáp án C Câu 40: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1 O2 dao động pha, biên độ Chọn hệ tọa độ vng góc Oxy (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ vị trí đặt nguồn O1 nguồn O2 nằm trục Oy Hai điểm P Q nằm Ox có OP 4,5 cm OQ cm Dịch chuyển nguồn O2 trục Oy đến vị trí cho góc PO2Q có giá trị lớn phần tử nước P khơng dao động cịn phần tử nước Q dao động với biên độ cực đại Biết P Q khơng cịn cực đại khác Trên đoạn OP , điểm gần P mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách P đoạn A 2,5 cm B 3, cm C 1,1cm Hướng dẫn giải: D 2, cm + Góc PO2Q max (tan (PO2Q))max 4,5 tan QO2O tan PO2O OO2 OO2 3,5 3,5 tan( PO2Q) tan(QO2O PO2O) (AD bất tan QO2O tan PO2O 4,5 OO 36 36 OO2 OO2 OO2 đẳng thức Cosi mẫu) Dấu xảy OO2 36 hay OO2 36 cm ; OO2 + Khi đó: QO2 82 62 10 cm PO2 4,52 62 7,5 cm + Vì Q cực đại nên: QO2 QO k 10 k k 2(1) + P cực tiểu gần Q nên PO2 PO k 0,5 7,5 4,5 k 0,5 k 0,5 3(2) + Từ (1) (2) suy ra: cm k = + Do đó: Cực đại gần P cực đại bậc có d d1 2 4cm 62 d12 d1 2, d1 2,5cm + Điểm cực đại cách P khoảng a = OP – d1 = 4,5 – 2,5 = cm Chọn đáp án D ... 9.C 19.D 29.D 39.C 10.C 20. C 30.A 40.D HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT ĐỀ CHUYÊN BIÊN HÒA - HÀ NAM Câu 1: Một lắc lị xo gồm vật có khối lượng m lị xo có độ cứng k, dao động điều hòa Nếu tăng độ cứng k... Tại t , gia tốc vật có độ lớn 150 cm / s Biên độ dao động A2 A cm B 3 cm C cm D cm Câu 34: Một lắc đơn có chiều dài 0,5( m) , cầu nhỏ có khối lượng 200 ( g ), dao động nơi có gia tốc trọng... dao động điều hòa hai đường thẳng song song gần kề có vị trí cân nằm đường thẳng vng góc với quỹ đạo chúng có tần số góc , biên độ A1 , A2 Biết A1 A2 cm Tại thời điểm vật vật có li độ vận