đề 07 môn vật lý 2020

SỞ GD&ĐT THÁI BÌNH ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG LẦN TRƯỜNG THPT CHUYÊN NĂM HỌC: 2019 – 2020 MÔN: Vật lý Thời gian làm bài: 50 phút; không kể thời gian phát đề MÃ ĐỀ THI: 357 Câu (TH): Một đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp với tụ điện Biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu mạch 100V, hai đầu điện trở 60 V Hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện A 40V B 160V C 60V D 80V Câu (NB): Chọn câu pha ly độ, vận tốc gia tốc dao động điều hòa A Vận tốc chậm pha C Ly độ chậm pha π so với li độ π so với vận tốc B Vận tốc ngược pha so với gia tốc D Ly độ pha với gia tốc Câu (NB): Điện tiêu thụ đo A Vôn kế B am pe kế C tĩnh điện kế D công tơ điện Câu (TH): Đặt điện áp xoay chiều u = U 0.cosωt vào hai đầu đoạn mạch có điện trở Gọi U điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch; i, I I giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện mạch Hệ thức sau sai? U I − =0 A U I0 U I + = B U0 I0 u2 i2 C + = U I0 D u i − =0 U I Câu (TH): Một dây đàn dài 40 cm, căng hai đầu cố định, dây dao động với tần số 600Hz ta quan sát dây có sóng dừng với hai bụng sóng Tốc độ sóng dây A V = 120 m/s B v = 480 m/s C v = 240 m/s D v = 79,8 m/s Câu (VD): Tại điểm S mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số 50 Hz Khi mặt nước hình thành hệ sóng trịn đồng tâm S Tại hai điểm M, N cách cm đường qua S dao động pha với Biết vận tốc truyền sóng nằm khoảng từ 70 cm/s đến 80 cm/s Vận tốc truyền sóng mặt nước A 75 cm/s B 70 cm/s C 72 cm/s D 80 cm/s Câu (VD): Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp chiều 9V cường độ dịng điện cuộn dây 0,5 A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz có giá trị hiệu dụng 9V cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn dây 0,3 A Điện trở cảm kháng cuộn dây A R = 30 Ω, ZL = 18 Ω B R = 18Ω; ZL = 24 Ω C R = 18 Ω, ZL = 12 Ω D R = 18 Ω; ZL = 30 Ω Câu (TH): Nguồn sóng O dao động với tần số 10 Hz, dao động truyền với vận tốc 0,4 m/s phương Oy Trên phương có hai điểm P Q theo thứ tự PQ = 14 cm Cho biên độ a = 1cm biên độ khơng thay đổi sóng truyền Nếu thời điểm P có ly độ 1cm ly độ Q Trang A -1 cm B 0,5 cm C cm D cm Câu (VD): Một vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T Quãng đường lớn mà vật khoảng thời gian t = 3T/4 A 3A ( B A + ) ( C A − ) D 3A Câu 10 (NB): Trong tượng giao thoa với A, B hai nguồn kết hợp Khoảng cách ngắn điểm dao động với biên độ cực đại điểm dao động với biên độ cực tiểu đoạn AB A Một nửa bước sóng B Một bước sóng C Một phần tư bước sóng D Một số nguyên lần bước sóng Câu 11 (NB): Trong tượng sóng dừng dây đàn hồi, khoảng cách hai nút sóng liên tiếp A Một phần tư bước sóng B Một nửa bước sóng C Hai lần bước sóng D Một bước sóng Câu 12 (VD): Một điện trở R = Ω mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5 V để tạo thành mạch kín công suất tỏa nhiệt điện trở 0,36 W Tính điện trở r nguồn điện A Ω B Ω C Ω D Ω Câu 13 (VD): Đặt điện áp u = 220 2.cos(100π t )(V ) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 20 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 0,8 10−3 H tụ điện có điện dung F Khi điện áp tức thời hai đầu π 6π điện trở 110 3V điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm có độ lớn A 330 V B 440 3V C 440 V D 330 3V Câu 14 (VD): Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m lò xo có độ cứng k treo thẳng đứng Khi vật vị trí cân lị xo giãn 2,5 cm Nâng vật lên thẳng đứng đến vị trí lị xo khơng biến dạng cung cấp cho vật vận tốc 0,5 m/s hướng xuống thẳng đứng cho vật dao động điều hòa Lấy g = 10 m/s Biên độ dao động A 2,5 2cm B 7,5 cm C cm D 2,5 cm Câu 15 (TH): Đoạn mạch điện xoay chiều AB chứa phần tử: điện trở thuần, cuộn dây π  tụ điện Khi đặt hiệu điện u = U sin  ωt + ÷V lên hai đầu A B dịng điện mạch có 6  π  biểu thức i = I sin  ωt − ÷ A Đoạn mạch AB chứa 3  A Điện trở B tụ điện C Cuộn dây cảm D cuộn dây có điện trở Trang Câu 16 (VD): Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh hiệu điện π  u = 220 2.cos  ωt − ÷(V ) 2  cường độ dịng điện qua đoạn mạch có biểu thức π  i = 2.cos  ωt − ÷( A) Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 4  A 220 W B 440 W C 440 2W D 220 2W Câu 17 (VD): Nguồn sóng O dao động với tần số 50 Hz, biên độ a (cm), dao động truyền với vận tốc m/s phương Ox với OA = 32,5 cm Chọn phương trình dao động A có pha ban đầu 0, phương trình dao động O A x = a.cos(100π t − π )(cm) π  B x = a.cos 100π t − ÷(cm) 2  3π  C x = a.cos 100π t −  D x = a.cos(100π t )(cm)  ÷(cm)  Câu 18 (VDC): Vật nhỏ có khối lượng 200g lắc lò xo dao động điều hịa với chu kì T biên độ 4cm Biết chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ có độ lớn gia tốc khơng nhỏ 500 2cm / s T Độ cứng lò xo là: A 50 N/m B 20 N/m C 30 N/m D 40 N/m Câu 19 (VD): Một lắc đơn có độ dài l, khoảng thời gian ∆t thực dao động Người ta giảm bớt độ dài 16 cm khoảng thời gian ∆t trước thực 10 dao động Chiều dài ban đầu lắc A l = 9cm B l = 9m C l = 25 m D l = 25 cm Câu 20 (VD): Tại hai điểm M N mơi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp phương pha dao động Biết biên độ, vận tốc sóng khơng đổi q trình truyền, tần số sóng 40 Hz có giao thoa sóng đoạn MN Trong đoạn MN, hai điểm dao động có biên độ cực đại gần cách 1,5 cm Tốc độ truyền sóng mơi trường bằng: A 0,6 m/s B 0,3 m/s C 2,4 m/s D 1,2 m/s Câu 21 (TH): Quan sát sóng dừng sợi dây đàn hồi, người ta thấy khoảng thời gian thời điểm gần mà dây duỗi thẳng 0,1s, khoảng cách điểm đứng yên kề cm Tốc độ truyền sóng dây A 25 cm/s B 50 cm/s C 20 cm/s D 100 cm/s Câu 22 (NB): Phát biểu sau nói dao động tắt dần? A Lực cản môi trường tác dụng lên vật sinh công dương B Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian C Cơ vật dao động tắt dần không đổi theo thời gian Trang D Dao động tắt dần dao động chịu tác dụng nội lực Câu 23 (VD): Vật sáng phẳng, nhỏ AB đặt vng góc với trục thấu kính có tiêu cự f = 30 cm Qua thấu kính vật cho ảnh thật có chiều cao gấp lần vật Khoảng cách từ vật đến thấu kính A 45 cm B 60 cm C 30 cm D 20 cm Câu 24 (NB): Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, nơi có gia tốc rơi tự g, vị trí cân lị xo giãn đoạn ∆l Tần số dao động lắc xác định theo công thức A 2π ∆l g B 2π g ∆l C 2π ∆l g g ∆l D 2π Câu 25 (TH): Lực tương tác tĩnh điện hai điện tích điểm đứng yên đặt cách khoảng cm F Nếu để chúng cách cm lực tương tác chúng là: A F B 16 F C 0,25 F D 0,5 F Câu 26 (VDC): Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình π  x = 10.cos  ωt − ÷(cm) Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại cực tiểu lò xo vật dao động 6  Cho g = π2 (m/s2) Chu kì dao động vật A 1,0 s B 0,5 s C 10 s D 0,25 s Câu 27 (VD): Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiều có tần số 50 Hz Biết điện trở R = 25Ω, cuộn dây cảm (cảm thuần) có L = hai đầu đoạn mạch trễ pha A 125 Ω H Để hiệu điện π π so với cường độ dịng điện dung kháng tụ điện B 150 Ω C 75 Ω D 100 Ω Câu 28 (VD): Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương có phương trình dao π  động x1 = 5.sin(10π t )(cm) x2 = 5.sin 10π t + ÷(cm) Phương trình dao động tổng hợp vật là: 3  π  A x = 5.sin 10π t + ÷(cm) 2  π  B x = 3.sin 10π t + ÷(cm) 4  π  C x = 3.sin 10π t + ÷(cm) 6  π  D x = 5.sin 10π t + ÷(cm) 6  π  Câu 29 (TH): Phương trình dao động vật dao động điều hịa có dạng x = 5.cos  2π t + ÷cm 2  Nhận xét sau dao động điều hòa sai? Trang A Trong 0,25 s đầu tiền, chất điểm đoạn đường cm B Sau 0,5 s kể từ thời điểm ban đầu, vật lại trở vị trí cân C Lúc t = 0, chất điểm qua vị trí cân theo chiều dương D Tốc độ vật sau s kể từ lúc bắt đầu khảo sát, tốc độ vật không Câu 30 (VD): Đặt điện áp u = 100 2.cos ωt (V ) , có ɷ thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 200 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 25 10−4 H tụ điện có điện dung F mắc nối tiếp 36π π Công suất tiêu thụ đoạn mạch 50 W Giá trị ω là: A 150 π rad/s B 100π rad/s C 50π rad/s D 120 π rad/s Câu 31 (TH): Trong dao động điều hòa, đồ thị biểu diễn phụ thuộc vận tốc vào ly độ có dạng A Hypebol B Parabol C Đường tròn D Elip Câu 32 (VDC): Một cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện, mắc vào hiệu điện xoay chiều giá trị hiệu dụng U tần số 50 Hz Dùng vôn kế đo hiệu điện hiệu dụng cuộn dây U tụ điện 2U Hệ số cơng suất đoạn mạch A 0,5 B 2 C D Câu 33 (TH): Đặt hiệu điện u = U sin ωt (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Biết điện trở mạch khơng đổi Khi có tượng cộng hưởng điện đoạn mạch, phát biểu sau sai? A Cường độ hiệu dụng dòng điện mạch đạt giá trị lớn B Cảm kháng dung kháng đoạn mạch C Hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch pha với hiệu điện tức thời hai đầu điện trở R D Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở R nhỏ hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Câu 34 (VD): Một vật dao động điều hịa, biết vật có li độ x = cm vận tốc v1= 80 cm/s; vật có li độ x2 = 3cm vận tốc v = 50 cm/s Tần số góc biên độ dao động vật A ω = 10 rad/s, A = cm B ω = 10 rad/s, A = 10 cm C ω = 10π rad/s, A = cm D ω = 10π rad/s, A = cm Câu 35 (TH): Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C mắc nối tiếp Kí hiêu u R; uL; uC tương ứng hiệu điện tức thời hai đầu phần tử R, L, C Quan hệ pha hiệu điện A uR trễ pha π so với uC B uC trễ pha π so với uL Trang C uL sớm pha π so với uC D uR sớm pha π so với uL Câu 36 (NB): Âm sắc đặc trưng sinh lý tương ứng với đặc trưng vật lý âm? A Tần số B Mức cường độ âm C Cường độ D Đồ thị dao động Câu 37 (TH): Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos ( 20t − x ) ( cm ) (x tính mét t tính giây) Tốc độ truyền sóng môi trường A m/s B 40 cm/s C 50 cm/s D m/s Câu 38 (VD): Đặt hiệu điện u = 100 2.sin100π t (V ) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh với C, R có độ lớn khơng đổi L = H Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu phần tử R, L, C π có độ lớn Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch là: A 200 W B 100 W C 250 W D 350 W Câu 39 (VD): Một vật dao động điều hòa, khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân 0,5 s; quãng đường vật s 32 cm Gốc thời gian chọn lúc vật qua li độ x = 3cm theo chiều dương Phương trình dao động vật là: π  A x = 8.cos  π t + ÷cm 3  π  B x = 4.cos  2π t − ÷cm 6  π  C x = 8.cos  π t + ÷cm 6  π  D x = 4.cos  2π t − ÷cm 3  Câu 40 (TH): Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiều u = U0.sinωt Kí hiệu UR; UL; UC tương ứng hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Nếu U R = A Trễ pha π so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch B Sớm pha C Trễ pha UL = U C dịng điện qua mạch π so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch π so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch D Sớm pha π so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch Trang Câu 41 (VDC): Hai dao động điều hòa phương, tần số có phương trình π  x1 = A1.cos  ωt − ÷(cm) 6  x2 = A2 cos(ωt − π )(cm) Dao động tổng hợp có phương trình x = 9.cos(ωt + ϕ )(cm) Để biên độ A2 có giá trị cực đại A1 có giá trị: A 15 cm B cm C cm D 18 cm Câu 42 (VDC): Hai dao động điều hịa phương, tần số, có đồ thị tọa độ theo thời gian hình vẽ Một chất điểm thực đồng thời hai dao động Vận tốc chất điểm qua li độ x = cm có độ lớn là: A 60π cm/s B 120π cm/s C 40π cm/s D 140π cm/s Câu 43 (VDC): Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở R = 80 Ω, cuộn dây khơng cảm có điện trở r = 20 Ω tụ điện C mắc nối tiếp Gọi M điểm nối điện trở R với cuộn dây N điểm nối cuộn dây tụ điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi U điện áp tức thời hai điểm A, N (kí hiệu u AN) điện áp tức thời hai điểm M, B (kí hiệu uMB) có đồ thị hình vẽ Điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch AB có giá trị xấp xỉ A 150 V B 225 V C 285 V D 275 V Câu 44 (VDC): Hai nguồn kết hợp S1 S2 cách khoảng 11 cm dao động theo phương trình u = a.cos ( 20π t ) ( mm ) mặt nước Biết tốc độ truyền sóng mặt nước 0,4 m/s biên độ Trang sóng khơng đổi truyền Điểm gần dao động pha với nguồn nằm đường trung trực S1S2 cách nguồn S1 là: A 14 cm B 32 cm C cm D 24 cm Câu 45 (VDC): Một lắc lò xo gồm lị xo nhẹ có độ cứng 100 N/m vật nhỏ khối lượng m Con lắc dao động điều hịa theo phương ngang với chu kì T Biết thời điểm t vật có li độ cm, thời điểm t+ T vật có tốc độ 50 cm/s Giá trị m A 0,5 kg B 1,2 kg C 0,8 kg D 1,0 kg Câu 46 (VD): Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây, A điểm nút, B điểm bụng gần A nhất, C trung điểm AB, với AB = 10 cm Biết khoảng thời gian ngắn hai lần mà li độ dao động phần tử B biên độ đao động phần tử C 0,2 s Tốc độ truyền sóng dây A m/s B 0,6 m/s C m/s D 0,25 m/s Câu 47 (VDC): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng cuộn cảm lần dung kháng tụ điện Tại thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu điện trở điện áp tức thời hai đầu tụ điện có giá trị tương ứng 60 V 20 V Khi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch A 20 13 V B 10 13 V C 40 V D 20 V Câu 48 (VD): Một xưởng khí có đặt máy giống nhau, máy chạy phát âm có mức cường độ âm 80 dB Để đảm bảo sức khỏe cho công nhân, mức cường độ âm xưởng khơng vượt q 90 dB Có thể bố trí nhiều máy xưởng A 20 máy B máy C 10 máy D 15 máy Câu 49 (VDC): Đặt điện áp u = U 2.cos 2π ft (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi tần số f1 cảm kháng dung kháng đoạn mạch có giá trị Ω Ω Khi tần số f2 hệ số cơng suất đoạn mạch Hệ thức liên hệ f1 f2 là: A f = f1 B f = f1 C f = f1 D f = f1 Câu 50 (VDC): Một sợi dây đàn hồi OM = 90 cm có hai đầu cố định Khi kích thích dây có sóng dừng với bó sóng Biên độ bụng sóng cm Tại điểm N dây gần O có biên độ dao động 1,5 cm ON có giá trị là: A 10 cm B cm C cm D 7,5 cm Trang Đáp án 1-D 11-B 21-B 31-D 41-B 2-C 12-A 22-B 32-D 42-A 3-D 13-C 23-A 33-D 43-D 4-C 14-A 24-B 34-B 44-C 5-C 6-A 7-B 15-C 16-D 17-C 25-B 26-A 27-A 35-C 36-D 37-A 45-D 46-B 47-D LỜI GIẢI CHI TIẾT 8-A 18-A 28-C 38-B 48-C 9-C 19-D 29-C 39-B 49-C 10-C 20-D 30-D 40-A 50-C Câu 1: Đáp án D Phương pháp: Cơng thức tính điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch: U = U R2 + U C2 ⇒ U C = U − U R2 Cách giải: Ta có: U = U R2 + U C2 ⇒ U C = U − U R2 = 1002 − 602 = 80 ( V ) Câu 2: Đáp án C Phương pháp: Phương trình li độ: x = A.cos ( ω t + ϕ ) π  Phương trình vận tốc: v = x ' = ω A.cos  ωt + ϕ + ÷ 2  2 Phương trình gia tốc: a = v ' = −ω x = ω A.cos ( ω t + ϕ + π ) Cách giải: Trong dao động điều hịa: + Phương trình dao động x = A.cos ( ωt + ϕ ) π  + Phương trình vận tốc v = x ' = ω A.cos  ωt + ϕ + ÷ 2  2 + Phương trình gia tốc a = v ' = −ω x = ω A.cos ( ωt + ϕ + π ) Vậy vận tốc sớm pha π π π so với ly độ, gia tốc sớm pha so với vận tốc; ly độ chậm pha so với vận 2 tốc; gia tốc ngược pha so với ly độ Câu 3: Đáp án D Điện tiêu thụ đo công tơ điện Câu 4: Đáp án C Phương pháp: Khi mạch điện xoay chiều có điện trở điện áp dịng điện pha với nhau: u = U cos ωt ( V )  i = I cos ωt ( A ) Trang Các giá trị hiệu dụng U = U0 I ;I = 2 Cách giải: Khi mạch điện xoay chiều có điện trở điện áp dòng điện pha với nhau: u = U cos ωt ( V )  i = I cos ωt ( A ) Các giá trị hiệu dụng U = U0 I ;I = 2 I 1 U U − I = − = 0  I 1 U + = = Vì ta có:  + = U I 2 0  u i  − = cos ωt − cos ωt = U I Câu 5: Đáp án C Phương pháp: Sóng dừng dây hai đầu cố định : l = k λ v = k   2f Với k số bụng sóng (bó sóng) Cách giải: Từ điều kiện có sóng dừng dây hai đầu cố định ta : l = k λ v 2lf 2.0, 4.600 = k  ⇒ v = = = 240 ( m / s ) 2f k Câu 6: Đáp án A Phương pháp: Hai phần tử mơi trường phương truyền sóng dao động pha cách số nguyên lần bước sóng Cách giải: Hai phần tử mơi trường phương truyền sóng dao động pha cách số ngun lần bước sóng Ta có: MN = k λ = k v MN f ⇔v= f k Theo đề vận tốc nằm khoảng từ 70 cm/s 80 cm/s nên: 70 ≤ v ≤ 80 ⇔ 70 ≤ MN f 9.50 ≤ 80 ⇔ 70 ≤ ≤ 80 ⇔ 6, 42 ≥ k ≥ 5, k k Vì k ngun nên k = 6; ta có v = 9.50 = 75 (cm/ s) k Trang 10 Ta có độ lệch pha ϕ = ϕu − ϕi = π  π π −  − ÷=  3 Vậy đoạn mạch chứa cuộn cảm Câu 16: Đáp án D Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính cơng suất tiêu thụ P = U I cosϕ Cách giải:  −π −π  − Công suất tiêu thụ đoạn mạch: P = U I cosϕ = 220.2.cos  ÷ = 220 W   Câu 17: Đáp án C Phương pháp: Phương trình dao động O sớm pha dao động A góc : ∆ϕ = 2π OA λ Cách giải: Phương trình dao động A u = a.cosωt Phương trình dao động O sớm pha dao động A góc : ∆ϕ = 2π OA OA 3π = 2π f = 6,5π = 8π − λ v 3π  Ta viết phương trình dao động M là: u = a.cos  100π t −   ÷   Câu 18: Đáp án A Phương pháp: Sử dụng vecto quay để xác định giá trị gia tốc cực đại Áp dụng công thức độ lớn gia tốc cực đại : a = ω A Tần số góc: ω = k ⇒ k = m.ω m Cách giải: a ≥ 500 ( cm / s )    Độ lớn gia tốc không nhỏ 500 cm / s tức   a ≤ −500 ( cm / s ) Thời gian để độ lớn gia tốc không nhỏ 500 cm / s T ứng với góc 1800 Ta có giản đồ vecto sau: Trang 14 1800 = 450 Góc: α =   500 = 1000cm / s Ta có: 500 = a0 cosα = a0 cos 450 ⇒ a0 =   cos 45 Áp dụng công thức: a0 = ω A ⇒ ω = a0 1000 k = = 250 ⇔ = 250 ⇒ k = 250.0, = 50 N / m A m Câu 19: Đáp án D Phương pháp: Áp dụng công thức T = ∆t l T = 2π sau lập tỉ số để tìm chiều dài l ban đầu N g T' Cách giải: ∆t ∆ t  T = N = Ta có:  T ' = ∆t = ∆t  N ' 10 Mặt khác cơng thức chu kì lắc đơn : T = 2π Lập tỉ số: l g T 10 l l l 100 = = = ⇔ = ⇒ l = 25cm T' l' l − ∆l l − 16 36 Câu 20: Đáp án D Phương pháp: Hai điểm dao động cực đại đường nối hai nguồn cách khoảng Áp dụng cơng thức tính bước sóng λ = v.T = λ v f Cách giải: Hai điểm dao động cực đại đường nối hai nguồn cách khoảng λ nên ta có: λ = 1,5cm ⇒ λ = 3cm Trang 15 Áp dụng cơng thức tính bước sóng: λ = v.T = v ⇒ v = λ f = 3.40 = 120 ( cm / s ) = 1, m /s f Câu 21: Đáp án B Phương pháp: Khoảng thời gian liên tiếp hai lần dây duỗi thẳng nửa chu kì Khoảng cách hai nút liên tiếp λ Áp dụng cơng thức tính bước sóng λ = v.T = v f Cách giải: Khoảng thời gian liên tiếp hai lần dây duỗi thẳng nửa chu kì nên Khoảng cách hai nút liên tiếp T = 0,1 ⇒ T = 0, 2s λ λ nên ta có = ⇒ λ = 10cm 2 Áp dụng cơng thức tính bước sóng : λ = v.T ⇒ v = λ 10 = = 50 ( cm / s ) T 0, Câu 22: Đáp án B Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Câu 23: Đáp án A Phương pháp: Công thức thấu kính vị trí ảnh – vật : Cơng thức độ phóng đại ảnh: k = 1 + = d d' f −d ' d Vì ảnh ảnh thật, ngược chiều vật nên k < Cách giải: Vì ảnh ảnh thật, ngược chiều vật nên k = -2 Áp dụng công thức độ phóng đại ảnh: k = −d ' −d ' ⇒ d ' = 2d ta có −2 = d d Áp dụng cơng thức thấu kính vị trí ảnh – vật : 1 1 1 + = ⇒ + = ⇔ = ⇒ d = 45cm d d' f d 2d 30 2d 30 Câu 24: Đáp án B Phương pháp: Tại vị trí cân lị xo, trọng lực cân với lực đàn hồi: P = Fdh Ta có: mg = k ∆l ⇒ k g = m ∆l Trang 16 Mà tần số là: f = k g = 2π m 2π ∆l Cách giải: Tại vị trí cân lị xo, trọng lực cân với lực đàn hồi ban đầu: P = Fdh Ta có mg = k ∆l ⇒ k g = m ∆l Mà tần số tính theo công thức : f = 2π k ⇒ f = m 2π g ∆l Câu 25: Đáp án B Phương pháp: Lực tương tác hai điện tích điểm : F = k q1.q2 r2 Cách giải:  q1.q2 F = k r  Áp dụng cơng thức lực tương tác hai điện tích điểm ta có :   F ' = k q1.q2  r '2  Lập tỉ số : F ' r2 42 = = = 16 ⇒ F ' = 16 F F r' Câu 26: Đáp án A Phương pháp: Nếu A > ∆l0 trình dao động, vật nặng qua vị trí lị xo khơng dãn, Fdh = Trường hợp bị loại  Fmax = k ( A + ∆l0 ) Vì A < ∆l0 Lực đàn hồi cực đại cực tiểu tính theo cơng thức :   Fmin = k ( ∆l0 − A ) Lập tỉ số tìm ∆l0 áp dụng cơng thức : T = 2π ∆l0 g Cách giải: Nếu A > ∆l0 trình dao động, vật nặng qua vị trí lị xo khơng dãn, Fdh = Trường hợp bị loại  Fmax = k ( A + ∆l0 ) Vì A < ∆l0 Lực đàn hồi cực đại cực tiểu tính theo cơng thức :   Fmin = k ( ∆l0 − A ) Lập tỉ số ta có: Fmax A + ∆l0 10 + ∆l0 = = ⇔ = ⇔ ∆l0 = 25cm Fmin ∆l0 − A ∆l0 − 10 Trang 17 Chu kì dao động : T = 2π ∆l0 = 1( s ) g Câu 27: Đáp án A Phương pháp: Cảm kháng: Z L = ω L   Áp dụng công thức độ lệch pha: tan ϕ = Z L − ZC R Cách giải: Cảm kháng: Z L = ω L = 100π Mà : ϕ = − = 100 ( Ω ) π Z − ZC 100 − Z C π  π ⇒ tan ϕ = L ⇔ = tan  − ÷ = −1 ⇒ Z C = 125 Ω R 25  4 Câu 28: Đáp án C Phương pháp: Sử dụng phương pháp cộng đại số để tổng hợp hai dao động x = x1 + x2 Cách giải:  x1 = 5.sin ( 10π t ) ( cm )  Hai phương trình dao động:  π   x2 = 5.sin 10π t + ÷( cm )    π π   Dao động tổng hợp : x = x1 + x2 = 5.sin ( 10π t ) + 5.sin 10π t + ÷ = 3.sin 10π t + ÷( cm ) 3 6   Câu 29: Đáp án B Phương pháp: Phương trình dao động điều hịa tổng qt : x = A.cos ( ω t + ϕ ) (φ pha ban đầu (khi t = 0) Tần số : f = ω 2π ; Chu kì T = 2π ω Cách giải: π  Từ phương trình dao động x = 5.cos  2π t + ÷cm ta thấy t = 0, chất điểm vị trí cân 2  theo chiều âm → Đáp án B sai Câu 30: Đáp án D Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính cơng suất tiêu thụ : P = I R 1  Cảm kháng : Z L = ω L ; Dung kháng Z C =   ωC Trang 18 Z Định luật Ôm : I = U = U R + ( Z L −  Z C ) Cách giải: Áp dụng cơng thức tính cơng suất: U2 1002 P = I R = R ⇔ 200 = 50 Z 2002 + ( Z L − Z C ) ⇔ Z L − ZC = = ω L = ⇒ω = ωC = LC = 120π ( rad / s ) 25 10−4 36π π Câu 31: Đáp án D Phương pháp: v2 x2 v2 Hệ thức độc lập theo thời gian x v: x2 + = A ⇒ + 2 = ω A ω A Đây phương trình elip Cách giải: Phương trình độc lập với thời gian x2 + v2 x2 v2 = A ⇒ + =1 ω2 A2 ω A Đây phương trình elip Câu 32: Đáp án D Phương pháp: Cuộn dây có điện trở R nên ta áp dụng công thức : U = U R2 + (U L − U C ) Cơng thức tính hệ số cơng suất: cos ϕ = R UR = Z U Cách giải: Cuộn dây có điện trở R nên ta áp dụng công thức: U cd = U R2 + U L2 ⇔ U cd2 = U R2 + U L2 = 3.U U = U R2 + ( U L − U C ) ⇔ U = U R2 + ( U L − U C ) 2 ⇔ U = U R2 + U L2 + U C2 − 2U L U C ⇔ U = 3U + ( 2U ) − 2U L 2U ⇔ U L = U Thay vào biểu thức tính hiệu điện hiệu dụng cuộn dây ta được: ⇔ U cd2 = U R2 + U L2 ⇒ U R = U cd2 − U L2 = 3U − ( 1, 5U ) = 0, 75 U Vậy hệ số công suất cuộn dây là: cosϕ = UR = 0,75 = U Trang 19 Câu 33: Đáp án D Phương pháp: Khi có tượng cộng hưởng đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp hai đầu R pha với điện áp hai đầu mạch, điện áp hiệu dụng hai đầu R điện áp hiệu dụng hai đầu mạch, u i pha với Cách giải: Khi có tượng cộng hưởng đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp hai đầu R pha với điện áp hai đầu mạch, điện áp hiệu dụng hai đầu R điện áp hiệu dụng hai đầu mạch, u i pha với Câu 34: Đáp án B Phương pháp: Hệ thức độc lập với thời gian x v: x2 + v2 = A2 ω Cách giải:  v12  A = x1 + ω v12 v22 2 ⇒ x + = x + Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho hai vị trí ta có:  2 ω2 ω2  A2 = x + v2  ω2 Thay số ta được: 62 + ( 802 = ω2 ) + 502 ⇒ ω = 10 ( rad / s ) ⇒ A = 10cm ω2 Câu 35: Đáp án C Phương pháp: Ta có giản đồ vecto đoạn mạch RLC nối tiếp là: Từ giản đồ ta thấy uC trễ pha π so với u L ; uR trễ pha π π so với uL sớm pha so với uC 2 Cách giải: Ta có giản đồ vecto đoạn mạch RLC nối tiếp là: Trang 20 Từ giản đồ ta thấy uC trễ pha π so với uL; uR trễ pha π so với uL sớm pha π so với uC 2 Câu 36: Đáp án D Âm sắc đặc trưng sinh lý âm gắn liền với đồ thị dao động âm Câu 37: Đáp án A Phương pháp: x  Phương trình tổng quát sóng cơ: u = a.cos  ωt − ω ÷( cm ) v  Cách giải: x  Phương trình tổng qt sóng cơ: u = a.cos  ωt − ω ÷( cm ) v  ω = 20rad / s  ⇒ v = 5m / s So sánh với phương trình đề ra: u = cos ( 20t – x ) ( cm ) ta thấy  ω =4  v Câu 38: Đáp án B Phương pháp: Cảm kháng: Z L = ω.L Mạch có giá trị điện áp hiệu dụng R, L, C tức R = Z L = Z C mạch có xảy cộng hưởng Khi cơng suất tiêu thụ mạch là: P = U I = U2 R Cách giải: Áp dụng cơng thức tính cảm kháng: Z L = ω.L = 100π = 100Ω   π Mạch có giá trị điện áp hiệu dụng R, L, C tức R = Z L = ZC = 100Ω mạch có xảy cộng hưởng Khi cơng suất tiêu thụ mạch là: P = U I = U2 1002 = =1 00W R 100 Câu 39: Đáp án B Phương pháp: Trang 21 Khoảng thời gian lần liên tiếp vật qua vị trí cân nửa chu kì Trong chu kì, quãng đường vật 4A Phương trình tổng qt dao động điều hịa là: x = A.cos ( tω + ϕ ) ( cm ) Cách giải: Khoảng thời gian lần liên tiếp vật qua vị trí cân nửa chu kì, nên chu kì: T = 2.0,5 =1 s   Vậy tần số góc: ω = 2π = 2π ( rad / s ) T Trong chu kì, quãng đường vật 4A Vậy thời gian t = s = 2T , vật quãng đường: S = A = 32cm ⇒ A = 4cm Tại thời điểm ban đầu vật có li độ x = cm theo chiều dương, ta có: π  = A cos ϕ ⇔ ϕ = − rad  sin ϕ < π  Phương trình dao động vật là: x = 4.cos  2π t − ÷( cm ) 6  Câu 40: Đáp án A Phương pháp: Công thức độ lệch pha u i là: tan ϕ = Z L − ZC U L − U C = R UR Cách giải: Mạch RLC nối tiếp có: U R = UL   = UC Độ lệch pha u i là: tan ϕ = Vậy u sớm pha Z L − ZC U L − U C π = =1⇒ ϕ = R UR π π so với i, i trễ pha so với u 4 Câu 41: Đáp án B Phương pháp: Sử dụng phương pháp giản đồ vecto fresnel định lý sin tam giác Biểu diễn x1 = A1.cosωt − π ( cm ) vecto A1 x2 = A2 cos ( ω t − π ) ( cm ) vecto A2 Dao động tổng hợp có phương trình: x = 9.cos ( ω t + ϕ ) ( cm ) biểu diễn vecto A Từ phương trình vẽ giản đồ vecto Từ giản đồ vecto áp dụng định lí hàm số sin biện luận Cách giải: Sử dụng phương pháp giản đồ vecto fresnel định lý sin tam giác π  Biểu diễn x1 = A1.cos  ωt − ÷( cm ) vecto A1 x2 = A2 cos ( ω t − π ) ( cm ) vecto A2 6  Trang 22 Dao động tổng hợp có phương trình: x = 9.cos ( ω t + ϕ ) ( cm ) biểu diễn vecto A Ta vẽ giản đồ vecto: Áp dụng định lý sin tam giác OAA1 ta có: A A A   = = π sin α sin β sin Để A2 cực đại α = 900 , β = 600.  Ta có: A A1 sin600 = ⇒ A = A  = ( cm ) sin300 sin60 0 sin300 Câu 42: Đáp án A Phương pháp: Từ đồ thị ta viết phương trình hai phương trình  x1 x2 sau tổng hợp x = x1 + x2   v2   Sau áp dụng cơng thức độc lập với thời gian: x2 + =  A2   ω Cách giải: + Dao động vật có biên độ A = 4cm Tại thời điểm ban đầu t0 = x10 = 2cm vật chuyển động biên dương, nên pha ban đầu ϕ1 = − π rad π  Vì phương trình dao động có dạng: x1 = 4.cos  ωt − ÷( cm ) 3  Đến thời điểm t = s lần x1 = 0, ta có: 12 π π 5π  π = cos  ω − ÷ ⇔ ω − = ⇔ ω = ⇔ ω = 10π ( rad / s ) 12 12  12  Trang 23 π  Vậy ta có phương trình dao động vật x1 = 4.cos 10π t − ÷( cm ) 3  + Dao động vật có biên độ A = 8cm Tại thời điểm ban đầu t0 = x20 = 4cm vật chuyển động biên dương, nên pha ban đầu ϕ1 = − π rad π  Vì phương trình dao động có dạng: x2 = 8.cos  ωt − ÷( cm ) 3  Đến thời điểm t = s lần x2 = , ta có: 12 π π 5π  π = 8cos  ω − ÷ ⇔ ω − = ⇔ ω = ⇔ ω = 10π ( rad / s ) 12 12  12  Vậy ta có phương trình dao động vật π  Phương trình dao động tổng hợp : x2 = 8.cos 10π t − ÷( cm ) 3  π π π    x = x1 + x2 = 4.cos  10π t − ÷+ 8.cos 10π t − ÷ = 12 cos 10π t − ÷ 3 3 3    Khi x = 3cm áp dụng phương trình độc lập với thời gian ta có: ( v2 x2 + = A2 ⇔ ω ) + v2 ( 10π ) = 12  ⇒ v =  60π ( cm / s )   Câu 43: Đáp án D Phương pháp: Từ đồ thị ta viết phương trình u AN uMB ;  Vẽ giản đồ vecto giải giản đồ vecto Cách giải: + Từ đồ thị ta thấy điện áp cực đại u AN 300 ( V ) , pha ban đầu 0, ta có phương trình điện áp: u AN = 300 2.cos ( ωt ) ( V ) Trang 24 + Từ đồ thị ta thấy điện áp cực đại  uMB 60 ( V ) , pha ban đầu −π , ta có phương π  trình điện áp: uMB = 60 6.cos  ωt − ÷( V ) 2  + Từ hai phương trình ta vẽ giản đồ vecto Dễ thấy hai điện áp vuông pha nhau, cuộn dây có điện trở r  R = 80Ω ⇒ R = 4r ⇒ U R = 4U r Vì:   r = 20Ω Ta có giản đồ vecto hình sau: với U AN = 300V ;U MB = 60 3V Ta có ∆AON : ∆BOM ⇒ AO AN 300 = = = ⇒ BO =  .AO BO BM 60   OA ÷ Trong tam giác OMB ta có: MB = OM + OB = OM +  ÷    2 2 5 2 Mà OM = OA nên MB = OA ⇔ OA = MB = 60 = 150 ( V )   25 2 Vì ta có  OB = 3 OA = 150 = 90 ( V ) 5 Ta có: AB = OA2 + OB = ( 150 ) + 90 = 274,95 ≈ 275V Câu 44: Đáp án C Phương pháp: Viết phương trình dao động phần tử môi trường nằm đường trung trực AB : 2π d   uM = 2a.cos  20π t − λ ÷   Với λ = v.T  = v xét tính đồng pha với hai nguồn f Cách giải: Từ phương trình dao động nguồn ta có: ω = 20π ( rad / s ) ⇒ f = 10 Hz ⇒ λ =  v = 4cm f Phương trình dao động phần tử môi trường nằm đường trung trực AB : Trang 25 2π d    uM = 2a.cos  20π t − với d = S1M = S M λ ÷   Để M dao động pha với nguồn : Mà: d ≥ 2π d = k 2π ⇒ d = k λ λ S1S 5,5 5,5 = 5,5 ⇒ k λ ≥ 5,5 ⇒ k ≥ = = 1, 6 ⇒ k = ⇒ d = 2.4 = cm λ Câu 45: Đáp án D Phương pháp:  x = A.cos ( ωt  +ϕ  0  ) Phương trình li độ vận tốc :  v = −ω A.sin(ωt  + ϕ  0 ) Thay giá trị x = 5cm t v = 50 cm/s t + học để giải tìm ω, sau áp dụng cơng thức ω = T vào hai phương trình vận dụng kiến thức tốn k m Cách giải:  x = A.cos ( ωt  +ϕ  0  ) Phương trình li độ vận tốc :  v = −ω A.sin(ωt  + ϕ  0 ) Theo đề ta có: 5 = A.cos ( ωt + ϕ0 )      T  π  50 = −ω A.sin ω  t + ÷+ ϕ0  = −ω A.sin  ωt + ϕ0 + ÷ = ω A.cos ( ωt + ϕ )        Mà ω = ⇒ω = 50 = 10 (rad/ s) k k 100 ⇒m= = = 1kg m ω 100 Câu 46: Đáp án B Phương pháp:  x  π   Phương trình li độ điểm cách nút khoảng x là: u = A.sin  2π ÷.cos  ωt + ÷ ( cm ) với 2  λ  AB = λ = 10 cm ⇒ λ = 4.10 = 40 cm Tại C x = λ = cm từ tìm biên độ C Sử dụng giản đồ vecto quay để tìm chu kì T Áp dụng cơng thức tính vận tốc truyền sóng v = λ T Cách giải:  x  π   Phương trình li độ điểm cách nút khoảng x là: u = A.sin  2π ÷.cos  ωt + ÷ ( cm ) 2  λ  Trang 26 Với: AB = λ = 10 cm ⇒ λ = 4.10 = 40 cm Tại C x = λ  2π λ  = cm → Biên độ C : A C = A.sin  ÷= A  8λ  Biên độ B 2A Ta có giản đồ vecto quay sau: Ta có độ lớn góc α α = arcos A = 450 2A Vậy thời gian liên tiếp hai lần liên tiếp B có li độ biên độ C là: t = 2.450 T T = 360 Vậy chu kì dao động : T = t = 4.0,2 = 0,8 s Vận tốc truyền sóng : v = λ 40 = = 50 ( cm / s ) T 0,8 Câu 47: Đáp án D Phương pháp: Có  uL uC ngược pha nên Z L = 3Z C ⇒ uL = −3uC Mà điện áp tức thời thì: u = uR + uL + uC Cách giải: Vì  uL uC ngược pha nên Z L = 3Z C ⇒ u L = −3uC = −60V Mà điện áp tức thời thì: u = uR + uL + uC = 60 – 60 + 20 = 20V Câu 48: Đáp án C Phương pháp: Gọi cường độ âm nguồn phát I Áp dụng cơng thức tính mức cường độ âm L =1 0.log I I0 Nếu có n máy cường độ âm n.I Cách giải: Gọi cường độ âm nguồn phát I Mức cường độ âm : L =1 0.log I = 80 ⇒ I =1 08 I I0 Trang 27 Nếu có n máy cường độ âm : n.I =  n.10 I Mức cường độ âm : L = 10.log n.108.I  ≤ 90 ⇒ n ≤ 10 I0 Vậy có nhiều 10 máy Câu 49: Đáp án C Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính cảm kháng dung kháng: Z L = ω L; Z C = ωC Khi có cộng hưởng Z L = Z C Cách giải:  Z L1 = ω1 L = ( Ω ) Z  ⇒ L1 = = ω1.Lω1C = ω12 LC Ta có :  Z C1  Z C1 = ω C = ( Ω )  Khi có cộng hưởng điện thì: Z L = ZC ⇒ ω2 = 1 ⇔ ω22  = LC LC ω2  f  f1 Vậy ta có : 12 = = ⇔  ÷ = ⇒ f = ω2  f  Câu 50: Đáp án C Phương pháp: Điều kiện có sóng dừng dây hai đầu cố định : l = Trên dây có bó sóng tức l = kλ (Với k số bó sóng) λ ⇒λ x π   Phương trình sóng dừng u = A.sin  2π ÷.cos  ωt + ÷cm 2  λ  Có A = 1,5cm nên ta tìm x Cách giải: Điều kiện có sóng dừng dây hai đầu cố định : l = Trên dây có bó sóng tức : l = kλ λ ⇒ λ = 90 = 60 cm x π x π     Phương trình sóng dừng : u = A.sin  2π ÷.cos  ωt + ÷cm = 3sin  2π ÷.cos  ωt + ÷cm 2 2  λ   λ  x x x π   Có AN = 1,5cm ⇒ 3sin  2π ÷ = 1,5 ⇔ sin  2π ÷ = ⇒ 2π = ⇒ x = cm λ  λ  λ Trang 28 ... Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m lị xo có độ cứng k treo thẳng đứng Khi vật vị trí cân lị xo giãn 2,5 cm Nâng vật lên thẳng đứng đến vị trí lị xo khơng biến dạng cung cấp cho vật vận tốc 0,5... nội lực Câu 23 (VD): Vật sáng phẳng, nhỏ AB đặt vuông góc với trục thấu kính có tiêu cự f = 30 cm Qua thấu kính vật cho ảnh thật có chiều cao gấp lần vật Khoảng cách từ vật đến thấu kính A 45... đoạn mạch Câu 34 (VD): Một vật dao động điều hòa, biết vật có li độ x = cm vận tốc v1= 80 cm/s; vật có li độ x2 = 3cm vận tốc v = 50 cm/s Tần số góc biên độ dao động vật A ω = 10 rad/s, A = cm