đồ thị trong đề thi vật lí_thầy Tùng

Đồ thị theo thời gian của uAM và uMB như hình vẽ.. Công suất của mạch là R r 100 100 Vận tốc của một vật dao động điều hòa biến thiên theo đồ thị như hình vẽ... Đồ thị biểu diễn điện áp

Trang 1

Thầy Phạm Văn Tùng — Hocmai.vn — Pen-C Pen-I Pen-M N2 | Facebook: Phạm Văn Tùng

Theo dõi facebook thầy Tùng và thường xuyên cập nhật thêm tài liệu hữu ích

Đoạn mạch AB gồm đoạn AM (chứa tụ điện C nối tiếp điện trở R) và

đoạn MB (chứa cuộn dây) Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay

chiều ổn định Đồ thị theo thời gian của uAM và uMB như hình vẽ Lúc

t = 0, dòng điện đang có giá trị i = +I0/ 2 và đang giảm Biết C =

1/5π mF, công suất tiêu thụ của mạch là

Hướng dẫn

Từ đồ thị suy ra: uAM200cos50 t V và uMB 200cos(50 t ) V

2



4



(Chu kì dòng điện là T = 4.10 ms = 40 ms = 40.10-3 s nên ω = 50π)

Tại t = 0, dòng điện đang có giá trị i = +I0/ 2 và đang giảm nên pha ban đầu của i là +π/4

 Mạch đang cộng hưởng

uAM và uMB đều lệch π/4 so với i, giá trị hiệu dụng của chúng cũng bằng nhau nên R = r = ZL = ZC = 100  Công suất của mạch là

R r 100 100

Vận tốc của một vật dao động điều hòa biến thiên theo đồ

thị như hình vẽ Lấy π2 = 10, phương trình dao động của

vật là

A x = 2 10cos(2πt + π/3) cm

B x = 2 10cos(πt + π/3) cm

C x = 2 10cos(2πt - π/3) cm

D x = 2 10cos(πt - π/3) cm

Hướng dẫn Lúc t = 0: v = 20 3 sin 3

2

    và do vận tốc đang giảm nên vật ở li độ dương và đang đi về biên dương

A

x Acos

       

  Thời gian tương ứng từ x = A/2 đến vị trí biên dương rồi về vị trí cân bằng theo chiều âm lần thứ nhất (góc quét π/3+π/2): t T T 5 T 1 s 2 rad/s

6 4 12

          Biên độ: vmax 40 20

2

Vậy : x = 2 10cos(2πt - π/3) cm

CHỦ ĐỀ: ĐỒ THỊ Thầy Phạm Văn Tùng — hocmai.vn

u(V)

t(ms)

AM

u

MB

u

O 10 200

200



t (s)

v (cm/s)

40

20

Trang 2

Lần lượt đặt vào 2 đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R là

biến trở, L thuần cảm) 2 điện áp xoay chiều:

u U 2 cos( t  )vàu2U 2 cos(  2t / 2), người

ta thu được đồ thị công suất mạch điện xoay chiều toàn

mạch theo biến trở R như hình dưới Biết A là đỉnh của

đồ thị P(1) B là đỉnh của đồ thị P(2) Giá trị của R và P1max

gần nhất là:

A 100Ω;160W

B 200Ω; 250W

C 100Ω; 100W

D 200Ω; 125W

Hướng dẫn Theo đồ thị:

2

U

2.R

1

R (Z Z )

1max

 Lúc đó : R ZLZC 200

Đặt điện áp xoay chiều u U cos0 2 t V

T



  vào hai đầu đoạn mạch

AB như hình vẽ Biết R = r Đồ thị biểu diễn điện áp uAN và uMB như

hình vẽ bên cạnh Giá trị của hệ số công suất cosφ của đoạn mạch

AB bằng:

A 3

2

C 5

2

Hướng dẫn Theo đề:BMAN; R= r

Góc  MBI =NAI

Suy ra 2 tam giác đồng dạng:

IBM và IAN  0L 0AN

0r 0MB

1

U U 100  U0L U0r  U0R (1) Theo đề:tanAN.tanMB 1

 0L 0L 0C U 0L U 0R U 0r 0L 0C

 



U0C3U0L (2)

0R 0r 0L

AN (U U ) U 100 (3)

Do (1) nên (3)  2 2

5U 100 U U U 20 5 VU0C3U0L60 5 V

U  (U U ) (U U )  (20 520 5) (20 560 5) 40 10 V

0R 0r 0R

cos



R(Ω)

250

100

0

100 P1max P(1)

P(2)

B P(W)

R?

A

B

A

u (V)

O

t (s)

100

- 100

uAN

uMB

Trang 3

Mạch dao động LC có đồ thị như hình dưới đây Biểu thức của dòng điện trong cuộn dây L là:

i 0,1 cos 2 10 t A

2



i 0,1 cos 2 10 t A

2



i 0,1cos 2 10 t A

2



i 0,01 cos 2 10 t A

2



Hướng dẫn Chu kì dao động: T =10-6 s  ω = 2π.106 rad

Biểu thức điện tích : qq cos( t0   ) t= 0 thì qq0cos    1 0

Theo đồ thị : Q0 = 5.10-8 C  8 6

q 5.10 cos(2 10 t) C

I0 =ω.Q0 =2π106.5.10-8 = π 10-1 A = 0,1 π A

Vì i nhanh pha hơn q nên: 6

i 0,1 cos(2 10 t ) A

2



Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa mà lực đàn hồi và chiều

dài của lò xo có mối liên hệ được cho bởi đồ thị hình vẽ Cho g =

10 m/s2 Biên độ và chu kỳ dao động của con lắc là

A A = 6 cm; T = 0,56 s

B A = 4 cm; T = 0,28 s

C A = 8 cm; T = 0,56 s

D A = 6 cm; T = 0,28 s

Hướng dẫn Dựa vào đồ thị ta có: A = max min 6cm

2





Chiều dài lo xo ở vị trí cân bằng max min

2



  

T 2

g

 

=0,28s

Hai mạch dao động LC lí tưởng 1 và 2 đang có dao động điện từ tự do các

cường độ dòng điện tức thì trong 2 mạch tương ứng là i1vài2 được biểu diễn

như hình vẽ Tại thời điểm t , điện tích trên bản tụ của mạch 1 có độ lớn

là

6

4.10

(C)



 , tính khoảng thời gian ngắn nhất sau đó để điện tích trên bản

tụ của mạch thứ 2 có độ lớn

6 3.10 (C)



A 2,5.10-4 s B 5.10-4 s C 1,25.10-4 s D 2.10-4 s

Hướng dẫn Chu kì dao động T1 = 10-3 s, T2 = 10-3 s

Từ đồ thị ra tìm được biểu thức cường độ dòng điện tức thời :

i 8.10 cos(2000 t ) A; i 6.10 cos(2000 t ) A

2

Tại thời điểm t: điện tích trên tụ của mạch 1 có độ lớn:

6

4.10



 Tới đây ta dùng vòng tròn kép:

5

t( 10-6 s)

0 q(10-8 C)

5

1 2

1 1

4

3 4 Hình câu 31

F đh (N)

4

–2

0 4 6

10 18

8

(cm)

2

Trang 4

Thầy Phạm Văn Tựng — Hocmai.vn — Pen-C Pen-I Pen-M N2 | Facebook: Phạm Văn Tựng

3 2 min

T 10 t





      Chọn A

Đặt điện ỏp xoay chiều 0  

2

T



  vào hai đầu mạch

AB gồm đoạn AM chứa R, đoạn MN chứa cuộn dõy cú điện trở r,

đoạn NB chứa tụ điện Biết R = r Đồ thị biểu diễn điện ỏp uAN và uMB

như hỡnh vẽ Giỏ trị U0 bằng:

A 48 5V B 24 10V

Hướng dẫn Căn cứ vào đồ thị dễ dàng thấy 2 đoạn mạch AN và MB vuụng pha nhau

Theo giả thiết R = r, sử dụng giản đồ dễ dàng thấy được:

AHN đồng dạng BHM

BMHM60 r    ; HB = AH

Do tỉ lệ của trở giống tỉ lệ của điện ỏp nờn tới đõy ta dễ dàng lập được mối

quan hệ điện ỏp: 2 2 2 60

5

    = U0R = U0r

Tới đõy dễ dàng tớnh được: UAB24 10 V

Cho mạch điện R,L,C theo thứ tự nối tiếp , cuộn dõy cú điện trở

r Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một điện ỏp xoay chiều cú giỏ trị

hiệu dụng khụng đổi, tần số f=50hz Cho điện dung C thay đổi

người ta thu được đồ thi liờn hệ giữa điện ỏp hiệu dụng hai đầu

mạch chứa cuộn dõy và tụ điờn UrLCvới điện dung C của tụ điện

như hỡnh vẽ phớa dưới Điện trở r cú giỏ trị :

Hướng dẫn

Ta cú:

L C

r (Z Z )

(R r) (Z Z )

Khi C = 0  ZC tiến tới vụ cựng lớn nờn UrLC tiến tới U Chọn UrLC = U = 87 V

100

F Z 100

 Tới đõy dựng mỏy tớnh khai thỏc tớnh chất Table thỡ tớnh được UrLC cực tiểu khi

ZL = ZC = 100 Ω và lỳc này: UrLC U r 87 R 4r

R r 5

 Khi C tiến ra vụ cựng lớn  ZC tiến tới 0 lỳc này:

L

r Z

(R r) Z



Súng ngang truyền trờn một sợi dõy Hỡnh vẽ mụ tả hỡnh ảnh sợi dõy

tại thời điểm t và điểm M đang đi xuống Cho biết thời gian ngắn

nhất M đi từ vị trớ cõn bằng xuống đến vị trớ biờn là 0,1 s, khoảng

cỏch MM’ = 30 cm Hỏi súng truyền trờn dõy theo chiều nào (qua trỏi

hay qua phải), tốc độ truyền súng là bao nhiờu?

A 50cm/s, qua phải

B 75cm/s, qua phải

Trang 5

C 75cm/s, qua trái

D 50cm/s, qua trái

Hướng dẫn Nhận thấy M và M' ngược pha nhau và cách nhau:

3

2



     Thời gian ngắn nhất M đi từ

VTCB xuống biên đồng nghĩa thời gian thực hiện được là Δt =

T/4 = 0,1 s  T = 0,4 s

Tới đây dễ dàng tính được: v 20 50 cm/s

T 0,4



   (loại B và C) Quan sát hình vẽ phân tích bên, ta nhận thấy được, ở cùng 1 trạng thái M đi xuống, sau đó P đi xuống và Q đi lên (M' cũng đang đi lên)  M sớm pha nhất  sóng sẽ truyền từ M tới M' hay truyền từ phải qua trái

Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm

biến trở R, cuộn cảm có điện trở thuần r và tụ điện C mắc nối

tiếp Đồ thị của công suất tỏa nhiệt trên biến trở phụ thuộc vào

biển trở R là đường số (1) ở phía dưới, đồ thị của công suất tỏa

nhiệt trên toàn mạch phụ thuộc vào biển trở R là đường số (2) ở

phía trên So sánh P1 và P2, ta có:

A P2 = 1,5P1

B P2 = 2P1

C P2 = 1,2P1

D P2 = 1,8P1

Hướng dẫn Kinh nghiệm cần nhớ:

Thay đổi R để trong mạch có r khi có cùng công suất:

2

1 2

(R r)(R r) (R r) (Z Z )

U

P P

(R r) (R r)





 

 Căn cứ vào hình vẽ (2): Ứng với R = 7 thì công suất toàn mạch cực đại  R0 r ZLZC 7 r  ZLZC ❶ Căn cứ vào hình vẽ (1): Ứng với R = 13 thì công suất tỏa nhiệt trên R cực đại  2 2

R 13 r (Z Z ) ❷

Từ ❶ và ❷ ta tìm được r = 5 hay ZLZC 12

Lúc này căn cứ vào đồ thị (2) ta tìm R trong tình huống còn lại: 2

(7 5) (10 5)(R* 5)  (R* 5) 9,6

2

P

15 9,6 24,6

 Tiếp tục khai thác R = 10 ứng với đồ thị (1):

P

36,9 (10 5) 12

Lập tỉ số  A

7 10 13

P1

R(Ω)

P2 P(W)

(2) (1)

0

Trang 6

Một sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có dạng u = 2Asin

2 x

 cos(2 t )

 , trong đó u là li độ tại thời điểm t của

phần tử M trên sợi dây mà vị trí cân bằng của nó cách

gốc tọa độ O đoạn x Ở hình vẽ, đường mô tả hình dạng

của sợi dây tại thời điểm t1 là đường (1) Tại các thời điểm

t2 = t1 + 3T

8 , t3= t1 + 7T

8 , t4 = t1 + 3T

2 hình dạng của sợi dây lần lượt là các đường

A (3), (4), (2)

B (2), (4), (3)

C (2), (3), (4)

D (3), (2), (4)

Hướng dẫn

Do tính chất tuần hoàn của sóng theo không gian và thời gian, nên ta có thể

ứng dụng đường tròn pha và bài toán này để việc giải trở nên nhẹ nhàng hơn:

Tại thời điểm t1 sợi dây ở vị trí ❶

Tại thời điểm t2  Δφ2 = 3π/4 ở vị trí ❸

Tại thời điểm t3  Δφ3 = 7π/4 ở vị trí ❷ tới đây đủ để chọn được đáp án D

Hai dao động điều hòa cùng phương trình: x1 = A1cos(t + 1)

và x2 = A2cos(t + 2), trên hình vẽ đường đồ thị (I) biểu diễn

dao động thứ nhất đường đồ thị (II) biểu diễn dao động tổng

hợp của hai dao động Phương trình dao động thứ hai là

A x2 = 2 7 cos(2t + 0,714)cm

B x2 = 2 3 cos(t + 0,714)cm

C x2 = 2 7cos(t + 0,714)cm

D x2 = 2 3 cos(2t + 0,714)cm

Hướng dẫn Căn cứ vào đồ thị ta xác định được:

T = 2 s  ω = π rad/s

Tại thời điểm t = 0:

1 10

1

10

A

2

3





   





và x0 6 A

0

v 0

 



  





 Tới đây ta tiến hành sử dụng tính chất số phức để tìm ra dao động thứ 2 qua thao tác trên máy tính casio (Mode 2)

41

          Chọn C

Trang 7

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của li độ hai

dao động x1 và x2 như hình vẽ Biên độ của dao động

tổng hợp A là:

A A≈ 11,64 cm

B A = 12 cm

C A = 4cm

D A ≈ 11,67 cm

T = 2 s  ω = π rad/s

Tại thời điểm t = 0:

1 10

1

10

A

2

3





  





và x0 0

2

v 0



  





 Tới đây ta tiến hành sử dụng tính chất số phức để tìm ra dao động thứ 2 qua thao tác trên máy tính casio (Mode 2)

1 2

70

Một mạch điện không phân nhánh gồm một cuộn thuần cảm L, một tụ điện C và một biến trở R được mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều u = 220 2 sin100πt (V) Đồ thị nào sau đây mô tả tốt nhất sự phụ thuộc của công suất của mạch điện theo R?

Hướng dẫn Khảo sát tính chất của P theo R trên tính năng Table (Mode 7) để dễ dàng quan sát  chọn C

Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mạch là u = U 2 sinωt, với U và ω không đổi Đồ thị nào biểu diễn đúng nhất sự phụ thuộc của hiệu điện thế hiệu dụng trên tụ điện vào dung kháng?

Hướng dẫn Khảo sát tính chất của P theo R trên tính năng Table (Mode 7) để dễ dàng quan sát  chọn B

x1 t(s)

4

0

x(cm)

4

8



2

5/6 1/2

3/2

PR

UC

Trang 8

Hình vẽ là đồ thị biểu diễn độ dời dao động x theo thời gian t của

một vật dao động điều hòa Viết phương trình dao động của vật

A x = 4cos(10πt + 2

3

 ) (cm)

B x = 4cos(10πt -

3

 ) (cm)

C x = 4cos(10t + 5

6

 ) (cm)

D x = 4cos(20t +

3

 ) (cm)

T = 1/5 s ω10πrad/s

Tại thời điểm t = 0: 0

1

0

A

2

3





  



 



 Phương trình x = 4cos(10πt + 2

3

 ) (cm)

Ba sóng A, B và C truyền được 12 m trong 2,0 s qua cùng một môi

trường thể hiện như trên đồ thị Chu kỳ của sóng A là

A 0,25 s

B 0,50 s

C 1,0 s

D 2,0 s

Hướng dẫn Đọc đề lên ta dễ bị các yếu tố đồ thị của B và C làm rối trí, nhưng thực sự đề chỉ yêu cầu ta quan tâm tới đồ thị sóng A nên B và C là thông tin gây nhiễu

Tập trung quan sát đồ thị A ta dễ dàng thấy được trên đoạn 12m sóng đã truyền đi được 4 chu kì đồng nghĩa trong khoảng thời gian 2 giây sóng đã truyền được 4 chu kì hay

4T=2s  T = 0,5 s  chọn B

Chu kỳ dao động của con lắc đơn có biên độ góc nhỏ phụ thuộc vào chiều dài của dây theo đồ thị nào dưới đây?

A B C D

Hướng dẫn

Để khảo sát tốt nhất chu kì con lắc đơn phục thuộc vào chiều dài sợi dây ta khai thác tính năng Table của máy tính casio dễ dàng đánh giá được đáp án C phù hợp

C

B

A

1

12 m

4 cm

Chu kỳ

B

D Chiều dài của dây

A

C

Trang 9

Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi OB chiều dài L mô tả như hình bên

Điểm O trùng với gốc tọa độ của trục tung Sóng tới điểm B có biên độ

a Thời điểm ban đầu hình ảnh sóng là đường nét liền đậm, sau thời

gian t và 5t thì hình ảnh sóng lần lượt là đường nét đứt và đường nét

liền mờ Tốc độ truyền sóng là v Tốc độ dao động cực đại của điểm

M là

A 2 va

L



C 2 3va

L

2L

 Cảm ơn thầy Lâm, một câu rất hay!

Hướng dẫn Theo yêu cầu của bài ta phải tìm ra được biên độ của điểm M và ω

Đánh giá thấy: L = λ

Nhận thấy: thời gian sóng thực hiện từ 2a tới -2a tổng cộng đã thực hiện được: Δt + 5Δt = T/2 Δt = T/12

Theo tính chất tuần hoàn của sóng ta rút ra điểm M cách bụng một lượng d

12



   AM =

2 12







 Xác định ω: L 2 2 v

   

2 v

L



Đồ thị vận tốc - thời gian của một dao động điều hòa

được cho trên hình vẽ Chọn câu đúng:

A Tại vị trí 3 gia tốc của vật âm

B Tại vị trí 2 li độ của vật âm

C Tại vị trí 4 gia tốc của vật dương

D Tại vị trí 1 li độ có thể dương hoặc âm

Hướng dẫn Đánh giá: Điều đầu tiên ta nên quan tâm tới bài này chính là hệ trục (v-t) (giang hồ hiểm ác)

Tại vị trí (3) ta nhận thấy v > 0 và v đang tăng tức a>0  li độ vật âm  loại

Tại vị trí (2) ta nhận thấy v = 0 và v đang tăng  a > 0  x < 0  chọn

Tại vị trí (4) ta nhận thấy vmax = 4  lúc này gia tốc có thể đạt max hoặc min  loại

Tại vị trí 1 v < 0 và đang tăng tức a > 0  li độ vật âm  loại

Một vật có khối lượng m = 0,01kg dao động điều hoà

quanh vị trí x = 0 dưới tác dụng của lực được chỉ ra trên

đồ thị bên (hình vẽ) Chu kì dao động của vật bằng:

A 0,256 s

B 0,152 s

C 0,314 s

D 1,255 s

Hướng dẫn Đánh giá: đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa F và x

Điều ta quan tâm chính là Fmax = 8 N và xmax = 0,2 m  k F 0,8 4 N/m

A 0,2

Chu kì dao động: T 2 m 2 0,01 0,314 s

x(m)

F(N)

0,8

-0,8

0,2

- 0,2

Trang 10

Hình dạng sóng truyền theo chiều dương trục Ox ở một thời

điểm có dạng như hình vẽ Sau thời điểm đó chiều chuyển

động của các điểm A, B, C, D và E là:

A Điểm B, C và E đi xuống còn A và D đi lên

B Điểm A, B và E đi xuống còn điểm C và D đi lên

C Điểm A và D đi xuống còn điểm B, C và E đi lên

D Điểm C và D đi xuống và A, B và E đi lên

Hướng dẫn Quan sát đồ thị sóng ta dễ dành đánh giá được tại O chính là nguồn sóng đang ở VTCB và đi xuống

Điểm A sẽ ở biên và đi xuống,

Điểm B ở VTCB và đi lên,

Điểm C ở biên âm (thấp nhất) và đi lên,

Điểm D đi xuống và điểm E sẽ đi lên

Dựa vào các điều trên ta dễ dàng tìm được đáp án: C

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ treo vào đầu dưới một lò xo nhẹ Đầu trên của lò xo

được gắn cố định vào điểm treo Con lắc được kích thích để dao động với những tần số f

khác nhau trong không khí Đồ thị hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của biên độ vào tần

số Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng nhất kết quả nếu thí nghiệm được lặp lại trong chân

không ?

Hướng dẫn Trong chân không biên độ lớn hơn Chọn C

Đồ thị biểu diễn dao động điều hoà ở hình vẽ bên ứng với phương trình

dao động nào sau đây:

A x = 3cos( 2 t+

2

 ) B x = 3cos(2

3

 t+

3

 )

C x =

3cos(2πt-3

 ) D Đáp án khác

f

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	684,62 KB