SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP HCM TRƯỜNG THPT BÙI THỊ XUÂN (Đề thi có 04 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 k[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TP.HCM Bài thi: KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƯỜNG THPT BÙI THỊ XUÂN Môn thi thành phần: VẬT LÍ (Đề thi có 04 trang) Thời gian làm bài: 50 phút, không kể thời gian phát đề - Họ tên thí sinh:……………………………………… Số báo danh :……………………………………… Câu 1: Đồ thị biểu diễn biến thiên lực kéo theo li độ dao động điều hịa có dạng A đường hình sin B đường elip C đoạn thẳng D đường thẳng Câu 2: Khi xảy tượng cộng hưởng vật tiếp tục dao động A với tần số lớn tần số dao động riêng B với tần số tần số dao động riêng C với tần số bé tần số dao động riêng D mà không chịu ngoại lực tác dụng Câu 3: Một vật dao động điều hịa có li độ < 𝑥 < 𝐴 hướng vị trí cân Nhận xét sau đúng? A Vật chuyển động nhanh dần chiều dương B Vật chuyển động nhanh dần ngược chiều dương C Vật chuyển động nhanh dần chiều dương D Vật chuyển động nhanh dần ngược chiều dương Câu 4: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m lị xo nhẹ có độ cứng k dao động điều hòa Đại lượng sau tính biểu thức k ? ⋅ m ⋅ 𝜋2 A Chu kỳ B Tần số góc C Tần số D Pha ban đầu Câu 5: Một vật khối lượng m treo vào lò xo có độ cứng k = 25 N/m tạo thành lắc lị xo nằm ngang Kích thích lắc dao động điều hòa Con lắc thực dao động toàn phần giây (𝜋2 = 10) Khối lượng vật là: A kg B 4/𝜋kg C 0,004 kg D 400 g Câu 6: Dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số, khác pha ban đầu dao động điều hịa có A biên độ tổng biên độ hai dao động thành phần B pha ban đầu tổng pha ban đầu hai dao động thành phần C chu kỳ tổng chu kỳ hai dao động thành phần D tần số tần số hai dao động thành phần Câu 7: Một hệ dao động cưỡng bức, phát biểu sau sai? A Dao động cưỡng có biên độ ln tần số riêng hệ B Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi theo thời gian C Dao động cưỡng có biên độ phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng D Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng Câu 8: Đồ thị biểu diễn biến thiên gia tốc theo vận tốc dao động điều hịa có dạng hình vẽ bên Giá trị cực đại gia tốc gần với giá trị sau đây? A 14,2 cm/s2 C 12,7 cm/s2 B 16,5 cm/s2 D 15,8 cm/s2 Câu 9: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ m lị xo có độ cứng 𝑘 dao động điều hòa Mốc vị trí cân Khi vật nhỏ biên lắc 0,12 J Khi vật qua vị trí cân động vật nhỏ A 0,12 J B 0,06 J C 0,09 J D 0,10 J Câu 10: Một lắc đơn có chiều dài 𝓁 = 1,2 m dao động điều hịa với biên độ góc 𝛼0 = 0,09rad Biên độ dao động lắc A 10,8 cm B 75,0 cm C 13,0 cm D 13,3 m Câu 11: Gọi điểm 𝑀′ hình chiếu chất điểm 𝑀 chuyển động tròn lên đường kính quỹ đạo Điểm M' có chuyển động dao động điều hòa Phát biểu sau sai? A Biên độ dao động điểm M' bán kính quỹ đạo trịn 𝑀 B Tốc độ điểm M′ tốc độ dài chất điểm M C Lực kéo cực đại tác dụng lên M′ có độ lớn độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên 𝑀 D Tần số góc điểm M′ tốc độ góc M Câu 12: Phát biểu sau sai nói biên độ dao động vật dao động điều hòa A Biên độ dao động nửa chiều dài quỹ đạo B Biên độ dao động khoảng cách từ vị trí cân đến vị trí biên C Biên độ dao động li độ cực đại D Biên độ dao động li độ vật biên Câu 13: Vectơ gia tốc vật dao động điều hịa A ln hướng vị trí cân B hướng với vectơ vận tốc C hướng biên D ngược hướng với lực kéo Câu 14: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 𝑚 lị xo nhẹ có độ cứng 𝑘 Con lắc dao động điều hòa với biên độ A tần số góc 𝜔 Khi lắc có li độ x động lắc tính cơng thức 1 A 𝑊₫ = 2𝑚𝜔(𝐴2 ― 𝑥2) B 𝑊đ = 2𝑚𝜔2(𝐴 ― 𝑥) D 𝑊đ = 2𝑘(𝐴2 ― 𝑥2) C Wđ = 2kx2 Câu 15: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ cm Mốc vị trí cân Tại thời điểm động lắc gấp lần lắc cách vị trí cân đoạn A cm B cm C cm D cm Câu 16: Một vật dao động điều hịa có phương trình li độ x = Acos (𝜔t + 𝜑) Gọi v,a,F vận tốc, gia tốc lực kéo Trong hệ thức mô tả liên hệ đại lượng, hệ thức đúng? v2 A A2 = x2 + 𝜔2 B F = ―ma a2 v2 C A2 = 𝜔2 + 𝜔2 D 𝑎 = 𝜔2𝑥 Câu 17: Một lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ 𝑚 lị xo có độ cứng k dao động điều hịa với phương trình 𝑥 = 𝐴cos (𝜔𝑡 + 𝜑) Lực đàn hồi tác dụng lên vật nhỏ có biểu thức A 𝐹𝑑ℎ = 𝑘(𝐴 + 𝑥) B Fđh = ―kx C Fdh = kx D 𝐹𝑑ℎ = ― 𝑘(𝐴 + 𝑥) Câu 18: Lực hay hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa gọi A lực kéo B trọng lực C lực đàn hồi.D lực ma sát Câu 19: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn có chiều dài 𝓁 dao động điều hịa với biên độ góc 𝛼0 Cơ lắc A 2𝑚𝑔𝛼20 B 2mg𝓁𝛼0 C 2mgl𝛼20 D g𝓁𝛼20 Câu 20: Một lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc 𝛼0 = 0,1 rad nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Biết khối vật nhỏ lắc 40 g Lực kéo tác dụng vào vật có giá trị cực đại A 0,02 N B 0,4 N C 0,04 N D 0,2 N Câu 21: Một vật dao động điều hịa theo phương trình x = 4cos(5𝜋t ― 𝜋/3)(cm)(t tính s) Tại thời điểm vật có vận tốc v = 10𝜋cm/s tăng vật có li độ A ―2 cm B 2 cm C cm D ―2 cm Câu 22: Tần số vật dao động điều hòa A thời gian vật thực dao động toàn phần B số dao động toàn phần vật thực giây C thời gian vật từ biên sang biên D số lần vật qua vị trí cân Câu 23: Một chất điểm dao động với phương trình x = 10cos4𝜋t(cm)(t tính s) Thời gian để vật thực dao động toàn phần A 2,0s B 1,0 s C 0,5 s D 4,0 s Câu 24: Khi vật dao động điều hịa qua vị trí cân vectơ bị đổi chiều gồm A vectơ vận tốc, vectơ lực kéo B vectơ vận tốc, vectơ gia tốc, vectơ lực kéo C vectơ gia tốc, vectơ vận tốc D vectơ gia tốc, vectơ lực kéo Câu 25: Một lắc lò xo có tần số dao động riêng 10 Hz Tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn với biên độ lực F0 tần số f1 = 14 Hz biên độ dao động ổn định A1 Khi giữ nguyên 𝐹0, muốn lắc dao động với biên độ A2 > A1 điều chỉnh tần số biến thiên ngoại lực đến giá trị 𝑓2 Tần số 𝑓2 nhận giá trị sau đây? A 20 Hz B 15 Hz C 18 Hz D 12 Hz Câu 26: Chọn câu nói tổng hợp dao động điều hịa? A Biên độ tổng hợp có giá trị cực đại hai dao động thành phần pha B Biên độ tổng hợp có giá trị cực tiểu hai dao động thành phần pha C Biên độ tổng hợp có giá trị cực tiểu hai dao động thành phần vuông pha D Biên độ tổng hợp có giá trị cực đại hai dao động thành phần ngược pha Câu 27: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình vận tốc v = 10𝜋cos (2𝜋t + 𝜋/6)(cm/s) Pha ban đầu li độ A 2𝜋/3rad B 𝜋/6rad C ― 𝜋/3rad D ― 𝜋/6rad Câu 28: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn có chiều dài 𝓁 dao động điều hòa Chu kỳ dao động lắc A 2𝜋 𝑔 𝓁 B 2𝜋 𝓁 𝑔 C 2𝜋 𝓁 𝑔 D 2𝜋 𝑔 𝓁 Câu 29: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang Mốc vị trí cân Biết lắc 80 mJ, lực kéo cực đại tác dụng lên vật nhỏ lắc N Biên độ dao động lắc A 10 cm B cm C 20 cm D cm Câu 30: Một lắc lò xo dao động điều hòa với 0,18 J (mốc vị trí cân bằng) Biết lị xo có độ cứng k = 100 N/m Tại li độ cm, tỉ số động A B C D Câu 31: Trong dao động học, nói vật dao động cưỡng (giai đoạn ổn định), phát biểu sau đúng? A Biên độ dao động cưỡng ln biên độ ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật B Chu kì dao động cưỡng chu kì ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật C Chu kì dao động cưỡng ln chu kì dao động riêng vật D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật Câu 32: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình gia tốc a = 24𝜋2cos (2𝜋t + 𝜋/6)(cm/s2) Dao động chất điểm có biên độ A 12𝜋cm B cm C cm D 12 cm Câu 33: Một chất điểm dao động với phương trình x = 8cos5t (cm) ( t tính s) Tốc độ chất điểm qua vị trí cân A 40 cm/s B 20 cm/s C 200 cm/s D 100 cm/s Câu 34: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hịa phương, tần số Vật có phương trình dao động 𝑥 = 2cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/12)cm Biết dao động thành phần thứ có phương trình 𝑥1 = 4cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/3)cm Dao động thành phần thứ hai có phương trình A 𝑥2 = 4cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/6)cm B 𝑥2 = 3cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/6)cm C 𝑥2 = 4cos (10𝜋𝑡 + 𝜋/6)cm D 𝑥2 = 3cos (10𝜋𝑡 + 𝜋/6)cm Câu 35: Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ theo thời gian hình vẽ Chu kì T pha ban đầu 𝜑 li độ A 0,24 s 𝜋/3rad B 0,24 s ― 𝜋/3rad C 0,3 s ― 𝜋/6rad D 0,3 s ― 𝜋/3rad Câu 36: Hai dao động điều hòa phương, tần số có biên độ A1 = cm, A2 = 15 cm 𝜋 lệch pha 2rad Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ A cm B 23 cm C 17 cm D 11 cm Câu 37: Dao động vật tổng hợp hai dao động điều hịa phương có li độ 𝑥1 𝑥2 Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc 𝑥1 𝑥2 theo thời gian 𝑡 Biết độ lớn lực kéo tác dụng lên vật thời điểm t = 0,2 s N Cơ vật A 112 mJ B 64 mJ C 224 mJ D 56 mJ Câu 38: Vật dao động điều hòa với li độ 𝑥1 = 4cos (10𝜋𝑡 + 𝜋/6)cm, vật hai dao động điều hòa với li độ x2 = 2cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/3)cm Khi vật có li độ cm giảm vật hai có li độ A cm giảm B cm tăng C cm giảm D cm tăng Câu 39: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với chu kỳ 0,6 s Chọn trục Ox trùng với trục lò xo, chiều dương chiều dãn lò xo Trong q trình dao động, chiều dài lị xo biến thiên từ 16 cm đến 24 cm Trong chu kỳ, thời gian chiều dài lị xo khơng nhỏ 22 cm A 0,4 s B 0,2 s C 0,1 s D 0,3 s Câu 40: Hai chất điểm M,N dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân M N đường thẳng qua gốc tọa độ vng góc với Ox Phương trình dao động chúng x1 = 5cos (2𝜋t)cm x2 = 3sin(2𝜋t) cm Hai chất điểm gặp chúng qua đường thẳng vuông góc với trục Ox Thời điểm lần thứ 2022 hai chất điểm gặp là: A 16 phút 49,42 s B 16 phút 46,92 s C 16 phút 50,58 s D 16 phút 51,58 s HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ VẬT LÝ BÙI THỊ XUÂN – HCM 2022-2023 Câu 1: Đồ thị biểu diễn biến thiên lực kéo theo li độ dao động điều hịa có dạng A đường hình sin B đường elip C đoạn thẳng D đường thẳng Hướng dẫn Biểu thức lực kéo 𝐹𝑘𝑣 = ―𝑘𝑥 Đồ thị 𝐹𝑘𝑣 theo li độ x có dạng đoạn thẳng qua gốc toạ độ Chọn C Câu 2: Khi xảy tượng cộng hưởng vật tiếp tục dao động A với tần số lớn tần số dao động riêng B với tần số tần số dao động riêng C với tần số bé tần số dao động riêng D mà không chịu ngoại lực tác dụng Hướng dẫn Khi xảy tượng cộng hưởng tần số lực cưỡng tần số dao động riêng vật Chọn B Câu 3: Một vật dao động điều hịa có li độ < 𝑥 < 𝐴 hướng vị trí cân Nhận xét sau đúng? A Vật chuyển động nhanh dần chiều dương B Vật chuyển động nhanh dần ngược chiều dương C Vật chuyển động nhanh dần chiều dương D Vật chuyển động nhanh dần ngược chiều dương Hướng dẫn vật dao động điều hịa có li độ < 𝑥 < 𝐴 hướng vị trí cân v hướ ng veàVTCB O a v vật chuyển động nhanh dần, ngược chiều dương a luoâ n hướ n g VTCB O Chọn B Câu 4: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m lị xo nhẹ có độ cứng k dao động điều hòa Đại lượng sau tính biểu thức A Chu kỳ Ta có B Tần số góc C Tần số k 4⋅m⋅𝜋 = 2𝜋 𝑘 𝑚 k ? ⋅ m ⋅ 𝜋2 D Pha ban đầu Hướng dẫn = 𝑓 Chọn C Câu 5: Một vật khối lượng m treo vào lị xo có độ cứng k = 25 N/m tạo thành lắc lò xo nằm ngang Kích thích lắc dao động điều hịa Con lắc thực dao động toàn phần giây (𝜋2 = 10) Khối lượng vật là: A kg B 4/𝜋kg C 0,004 kg D 400 g Hướng dẫn 𝑡 Chu kỳ 𝑇 = 𝑁 = = 0,8𝑠 Ta có 𝑇 = 2𝜋 𝑚 𝑘 ↔𝑚 𝑇2 0,82 = 𝑘.4𝜋2 = 25.4.10 = 0,4𝑘𝑔 Chọn D Câu 6: Dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số, khác pha ban đầu dao động điều hịa có A biên độ tổng biên độ hai dao động thành phần B pha ban đầu tổng pha ban đầu hai dao động thành phần C chu kỳ tổng chu kỳ hai dao động thành phần D tần số tần số hai dao động thành phần Hướng dẫn Dao động tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số, khác pha ban đầu dao động điều hịa có tần số tần số hai dao động thành phần Chọn D Câu 7: Một hệ dao động cưỡng bức, phát biểu sau sai? A Dao động cưỡng có biên độ ln tần số riêng hệ B Dao động cưỡng có biên độ không đổi theo thời gian C Dao động cưỡng có biên độ phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng D Dao động cưỡng có tần số tần số lực cưỡng Hướng dẫn Dao động cưỡng ổn định dao động điều hịa có: Biên độ phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng bức, tần số lực cưỡng ma sát với môi trường Chọn A Câu 8: Đồ thị biểu diễn biến thiên gia tốc theo vận tốc dao động điều hịa có dạng hình vẽ bên Giá trị cực đại gia tốc gần với giá trị sau đây? A 14,2 cm/s2 C 12,7 cm/s2 B 16,5 cm/s2 D 15,8 cm/s2 Hướng dẫn Mối quan hệ gia tốc a vận tốc v mối quan hệ vuông pha 2 2 v a 10,6 1 amax 16cm / s amax vmax amax Chọn D Câu 9: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ m lị xo có độ cứng 𝑘 dao động điều hịa Mốc vị trí cân Khi vật nhỏ biên lắc 0,12 J Khi vật qua vị trí cân động vật nhỏ A 0,12 J B 0,06 J C 0,09 J D 0,10 J Hướng dẫn Khi vật nhỏ biên lắc nên 𝑊 = 0,12 J Khi vật qua vị trí cân động vật nhỏ 𝑊 = 0,12 J Chọn A Câu 10: Một lắc đơn có chiều dài 𝓁 = 1,2 m dao động điều hịa với biên độ góc 𝛼0 = 0,09rad Biên độ dao động lắc A 10,8 cm B 75,0 cm C 13,0 cm D 13,3 m Hướng dẫn Biên độ dài 𝑆0 = 𝑙𝛼0 = 1,2.0,09 = 0,108𝑚 = 10,8𝑐𝑚 Chọn A Câu 11: Gọi điểm 𝑀′ hình chiếu chất điểm 𝑀 chuyển động trịn lên đường kính quỹ đạo Điểm M' có chuyển động dao động điều hòa Phát biểu sau sai? A Biên độ dao động điểm M' bán kính quỹ đạo tròn 𝑀 B Tốc độ điểm M′ tốc độ dài chất điểm M C Lực kéo cực đại tác dụng lên M′ có độ lớn độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên 𝑀 D Tần số góc điểm M′ tốc độ góc M Hướng dẫn - Biên độ dao động M’ bán kính đường trịn biên độ M dao động điều hoà Suy câu A x - Tốc độ M’ tốc độ dao động điều hồ, cịn tốc độ điểm M O M' tốc độ chuyển động tròn 𝑣𝑀 = 𝑟𝜔 = 𝐴𝜔, tốc độ cực đại M’ Suy câu B sai - Lực kéo cực đại tác dụng lên M’ 𝐹𝑘𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝑘𝐴, lực hướng tâm tác dụng lên M 𝐹ℎ𝑡 = 𝑚𝑟𝜔2 = 𝑚.𝐴 𝜔2 = 𝑘𝐴 Suy câu C - Tần số góc điểm M′ tốc độ góc M Suy câu D Chọn B Câu 12: Phát biểu sau sai nói biên độ dao động vật dao động điều hòa A Biên độ dao động nửa chiều dài quỹ đạo B Biên độ dao động khoảng cách từ vị trí cân đến vị trí biên C Biên độ dao động li độ cực đại D Biên độ dao động li độ vật biên Hướng dẫn Biên độ dao động li độ vật biên dương Chọn D Câu 13: Vectơ gia tốc vật dao động điều hịa A ln hướng vị trí cân B hướng với vectơ vận tốc C hướng biên D ngược hướng với lực kéo Hướng dẫn Gia tốc vật dao động điều hịa 𝑎 = ― 𝜔2𝑥 ln hướng vị trí cân Chọn A Câu 14: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 𝑚 lị xo nhẹ có độ cứng 𝑘 Con lắc dao động điều hòa với biên độ A tần số góc 𝜔 Khi lắc có li độ x động lắc tính cơng thức 1 A 𝑊đ = 2𝑚𝜔(𝐴2 ― 𝑥2) B 𝑊đ = 2𝑚𝜔2(𝐴 ― 𝑥) D 𝑊đ = 2𝑘(𝐴2 ― 𝑥2) C Wđ = 2kx2 Hướng dẫn Động 𝑊đ = W ― 𝑊𝑡 = 2𝑘𝐴 ― 2𝑘𝑥 = 2𝑘 (𝐴2 ― 𝑥2) Chọn D Câu 15: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ cm Mốc vị trí cân Tại thời điểm động lắc gấp lần lắc cách vị trí cân đoạn A cm B cm C cm D cm Hướng dẫn 1 𝐴 Ta có 𝑊 = 𝑊đ + 𝑊t↔𝑊 = 8𝑊𝑡 + 𝑊t↔2𝑘𝐴2 = 9.2𝑘𝑥2↔𝐴2 = 9𝑥2↔𝑥 =± =± =± 2𝑐𝑚 Chọn B Câu 16: Một vật dao động điều hịa có phương trình li độ x = Acos (𝜔t + 𝜑) Gọi v,a,F vận tốc, gia tốc lực kéo Trong hệ thức mô tả liên hệ đại lượng, hệ thức đúng? v2 A A2 = x2 + 𝜔2 B F = ―ma a2 v2 C A2 = 𝜔2 + 𝜔2 D 𝑎 = 𝜔2𝑥 Hướng dẫn Chọn A Câu 17: Một lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ 𝑚 lị xo có độ cứng k dao động điều hịa với phương trình 𝑥 = 𝐴cos (𝜔𝑡 + 𝜑) Lực đàn hồi tác dụng lên vật nhỏ có biểu thức A 𝐹𝑑ℎ = 𝑘(𝐴 + 𝑥) B Fđh = ―kx C Fdh = kx D 𝐹𝑑ℎ = ― 𝑘(𝐴 + 𝑥) Hướng dẫn Đối với lắc lị xo nằm ngang lực đàn hồi lực kéo Chọn B Câu 18: Lực hay hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa gọi A lực kéo C lực đàn hồi D lực ma sát Hướng dẫn Lực hay hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa gọi lực kéo Chọn A Câu 19: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn có chiều dài 𝓁 dao động điều hịa với biên độ góc 𝛼0 Cơ lắc B trọng lực A 2𝑚𝑔𝛼20 B 2mg𝓁𝛼0 C 2mgl𝛼20 D g𝓁𝛼20 Hướng dẫn Cơ 𝑊 = 2𝑚𝑔𝛼0 Chọn C Câu 20: Một lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc 𝛼0 = 0,1 rad nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Biết khối vật nhỏ lắc 40 g Lực kéo tác dụng vào vật có giá trị cực đại A 0,02 N B 0,4 N C 0,04 N D 0,2 N Hướng dẫn 𝑔 Lực kéo cực đại 𝐹𝑘𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝑘𝐴 = 𝑚𝜔2𝑆0 = 𝑚 𝑙 𝑙𝛼0 = 𝑚𝑔𝛼0 = 0,04.10.0,1 = 0,04𝑁 Chọn C Câu 21: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(5𝜋t ― 𝜋/3)(cm)(t tính s) Tại thời điểm vật có vận tốc v = 10𝜋cm/s tăng vật có li độ A ―2 cm B 2 cm C cm D ―2 cm Hướng dẫn v2 Áp dụng công thức độc lập A2 = x2 + 𝜔2↔42 = x2 + (10𝜋)2 (5𝜋)2 ↔𝑥 =± 3𝑐𝑚 Do v>0 tăng nên ta chọn 𝑥 = ―2 3𝑐𝑚 Chọn D Câu 22: Tần số vật dao động điều hòa A thời gian vật thực dao động toàn phần B số dao động toàn phần vật thực giây C thời gian vật từ biên sang biên D số lần vật qua vị trí cân Hướng dẫn Tần số vật dao động điều hòa số dao động toàn phần vật thực giây Chọn B Câu 23: Một chất điểm dao động với phương trình x = 10cos4𝜋t(cm)(t tính s) Thời gian để vật thực dao động toàn phần A 2,0s B 1,0 s C 0,5 s D 4,0 s Hướng dẫn Chu kỳ T = 2𝜋 𝜔 2𝜋 = 4𝜋 = 0,5s Chọn C Câu 24: Khi vật dao động điều hịa qua vị trí cân vectơ bị đổi chiều gồm A vectơ vận tốc, vectơ lực kéo B vectơ vận tốc, vectơ gia tốc, vectơ lực kéo C vectơ gia tốc, vectơ vận tốc D vectơ gia tốc, vectơ lực kéo Hướng dẫn Nơi vectơ đổi chiều nơi mà giá trị Qua vị trí cân x=0 a=0 lực kéo 𝐹𝑘𝑣 = ―𝑘𝑥 = Chọn D Câu 25: Một lắc lị xo có tần số dao động riêng 10 Hz Tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn với biên độ lực F0 tần số f1 = 14 Hz biên độ dao động ổn định A1 Khi giữ nguyên 𝐹0, muốn lắc dao động với biên độ A2 > A1 điều chỉnh tần số biến thiên ngoại lực đến giá trị 𝑓2 Tần số 𝑓2 nhận giá trị sau đây? A 20 Hz B 15 Hz C 18 Hz D 12 Hz Hướng dẫn Tần số lực cưỡng gần tần số riêng 𝑓0 = 10 Hz biên độ dao động cưỡng lớn Để A2 > A1 tần số f2 phải gần 𝑓0 so với f1 Chọn D Câu 26: Chọn câu nói tổng hợp dao động điều hòa? A Biên độ tổng hợp có giá trị cực đại hai dao động thành phần pha B Biên độ tổng hợp có giá trị cực tiểu hai dao động thành phần pha C Biên độ tổng hợp có giá trị cực tiểu hai dao động thành phần vng pha D Biên độ tổng hợp có giá trị cực đại hai dao động thành phần ngược pha Hướng dẫn Biên độ tổng hợp có giá trị cực đại hai dao động thành phần pha Chọn A Câu 27: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình vận tốc v = 10𝜋cos (2𝜋t + 𝜋/6)(cm/s) Pha ban đầu li độ A 2𝜋/3rad B 𝜋/6rad C ― 𝜋/3rad D ― 𝜋/6rad Hướng dẫn 𝜋 𝜋 𝜋 Cách 1: Trong dao động điều hồ v nhanh pha x góc nên 𝜑𝑣 ― 𝜑𝑥 = 2↔𝜑𝑥 = 𝜑𝑣 ― 𝜋 𝜋 𝜋 Hay 𝜑𝑥 = ― = ― Chọn C ( ) ( 𝜋 𝜋 ) 𝜋 ( ) 𝜋 Cách 2: Ta có v = x′ nên x = 5sin 2𝜋t + = 5cos 2𝜋t + ― = 5cos 2𝜋t ― Chọn C Câu 28: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn có chiều dài 𝓁 dao động điều hòa Chu kỳ dao động lắc A 2𝜋 𝑔 𝓁 B 2𝜋 𝓁 𝑔 C 2𝜋 𝓁 𝑔 D 2𝜋 𝑔 𝓁 Hướng dẫn Chu kỳ lắc đơn T 2 l g Chọn B Câu 29: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang Mốc vị trí cân Biết lắc 80 mJ, lực kéo cực đại tác dụng lên vật nhỏ lắc N Biên độ dao động lắc A 10 cm B cm C 20 cm D cm Hướng dẫn W kA 0, 08 A 0, 04m 4cm Fmax kA Chọn B Câu 30: Một lắc lò xo dao động điều hòa với 0,18 J (mốc vị trí cân bằng) Biết lị xo có độ cứng k = 100 N/m Tại li độ cm, tỉ số động A B C D Hướng dẫn W kA 0,18 100 A2 A 0, 06m 6cm 2 Wd A2 x Wt x2 1 Chọn D Câu 31: Trong dao động học, nói vật dao động cưỡng (giai đoạn ổn định), phát biểu sau đúng? A Biên độ dao động cưỡng biên độ ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật B Chu kì dao động cưỡng chu kì ngoại lực tuần hồn tác dụng lên vật C Chu kì dao động cưỡng ln chu kì dao động riêng vật D Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật Hướng dẫn Chu kỳ dao động cưỡng chu kỳ lực cưỡng Chọn B Câu 32: Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình gia tốc a = 24𝜋2cos (2𝜋t + 𝜋/6)(cm/s2) Dao động chất điểm có biên độ A 12𝜋cm B cm C cm D 12 cm Hướng dẫn amax A 24 2 A A 6cm Chọn C Câu 33: Một chất điểm dao động với phương trình x = 8cos5t (cm) ( t tính s) Tốc độ chất điểm qua vị trí cân A 40 cm/s B 20 cm/s C 200 cm/s D 100 cm/s Hướng dẫn vmax A 5.8 40cm / s Chọn A Câu 34: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương, tần số Vật có phương trình dao động 𝑥 = 2cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/12)cm Biết dao động thành phần thứ có phương trình 𝑥1 = 4cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/3)cm Dao động thành phần thứ hai có phương trình A 𝑥2 = 4cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/6)cm B 𝑥2 = 3cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/6)cm C 𝑥2 = 4cos (10𝜋𝑡 + 𝜋/6)cm D 𝑥2 = 3cos (10𝜋𝑡 + 𝜋/6)cm Hướng dẫn Dùng máy tính, chức số phức: x2 x x1 12 4 4 Chọn C Câu 35: Một chất điểm dao động điều hịa có đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ theo thời gian hình vẽ Chu kì T pha ban đầu 𝜑 li độ A 0,24 s 𝜋/3rad B 0,24 s ― 𝜋/3rad C 0,3 s ― 𝜋/6rad D 0,3 s ― 𝜋/3rad Hướng dẫn Từ đồ thị: Tại t x 5cm Tại t 0,1s ' ' A 5 5T t 0,1s T 0, 24 s 12 Chọn B Câu 36: Hai dao động điều hòa phương, tần số có biên độ A1 = cm, A2 = 15 cm 𝜋 lệch pha 2rad Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ A cm A B 23 cm C 17 cm D 11 cm Hướng dẫn A12 A22 15 17 cm Chọn C Câu 37: Dao động vật tổng hợp hai dao động điều hịa phương có li độ 𝑥1 𝑥2 Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc 𝑥1 𝑥2 theo thời gian 𝑡 Biết độ lớn lực kéo tác dụng lên vật thời điểm t = 0,2 s N Cơ vật A 112 mJ B 64 mJ C 224 mJ D 56 mJ Hướng dẫn * Xét dao động thứ x1: Ta có A1=2cm 𝑇 - Từ thời điểm 0,1s đến thời điểm 0,7s vật hoàn thành nửa chu kỳ nên = 0,7 ― 0,1→𝑇 = 1,2𝑠 - Lúc t=0 𝑥1 = 1𝑐𝑚 = nên 𝜑1 = + 𝐴1 theo chiều âm 𝜋 - Lúc t=0 𝑥2 = ―2𝑐𝑚 = ― âm nên 𝜑2 = + x(cm) x2 * Xét dao động thứ hai x2: Ta có A2=4cm - Chu kỳ 𝑇 = 1,2𝑠 𝐴2 theo chiều 2𝜋 O x1 0,2 0,4 0,8 t(s) -2 𝜋 * Dao động tổng hợp 𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 = < +4 < 2𝜋 -4 = < 1,76 Biên độ dao động tổng hợp 𝐴 = 7𝑐𝑚 = 0,02 7𝑚 * Lúc t=0,2s 𝑥 = 𝑥1 + 𝑥2 = ―1 ― = ―5𝑐𝑚 = ―0,05𝑚 Độ lớn lực kéo |𝐹𝑘𝑣| = | ―𝑘𝑥|↔4 = | ―𝑘.( ― 0,05)|→𝑘 = 80𝑁/𝑚 1 * Cơ 𝑊 = 2𝑘𝐴2 = 2.80.(0,02 7) = 0,112𝐽 = 112𝑚𝐽 Chọn A Câu 38: Vật dao động điều hòa với li độ 𝑥1 = 4cos (10𝜋𝑡 + 𝜋/6)cm, vật hai dao động điều hòa với li độ x2 = 2cos (10𝜋𝑡 ― 𝜋/3)cm Khi vật có li độ cm giảm vật hai có li độ A cm giảm B cm tăng C cm giảm D cm tăng Hướng dẫn Vật dao động nhanh pha vật góc 𝜋 𝑥2 𝜋 A1 𝜋 𝑐𝑜𝑠6 = 𝐴2→𝑥2 = 𝐴2𝑐𝑜𝑠6 = 2𝑐𝑜𝑠6 = 3𝑐𝑚 tăng π Chọn D Câu 39: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với chu kỳ 0,6 s Chọn trục Ox trùng với trục lò xo, chiều dương chiều dãn lò xo Trong trình dao động, chiều dài lị xo biến thiên từ 16 cm đến 24 cm Trong chu kỳ, thời gian chiều dài lị xo khơng nhỏ 22 cm A 0,4 s B 0,2 s C 0,1 s D 0,3 s Hướng dẫn -4 -2 x x2 π lmax lmin 24 16 20 cm 2 24 16 4cm Chiều dài lò xo vị trí cân lcb Biên độ dao động A lmax lmin Khi lị xo có chiều dài 22cm tương ứng với vị trí VTCB cách vị trí cân 2cm A 2 T 0, l 22 cm x t 0, s 3 Chọn B Câu 40: Hai chất điểm M,N dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân M N đường thẳng qua gốc tọa độ vng góc với Ox Phương trình dao động chúng x1 = 5cos (2𝜋t)cm x2 = 3sin(2𝜋t) cm Hai chất điểm gặp chúng qua đường thẳng vng góc với trục Ox Thời điểm lần thứ 2022 hai chất điểm gặp là: A 16 phút 49,42 s B 16 phút 46,92 s C 16 phút 50,58 s D 16 phút 51,58 s Hướng dẫn Khoảng cách hai chất điểm trình chuyển động x x1 x2 5 3 10 cos(2 t ) (*) 3 Hai chất điểm gặp x tương ứng với thời điểm dao động điều hoà (*) qua VTCB, chu kỳ vật qua VTCB lần nên cần tính thời điểm vật qua VTCB lần đầu kể từ lúc t=0 Khi t=0 x 5cos(2 T ) 2,5cm v