đề 10 môn vật lý 2020

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KÌ THI KSCL LỚP 12 LẦN I TRƯỜNG THPT NGÔ GIA TỰ NĂM HỌC: 2019 – 2020 MÔN: Vật lý Thời gian làm bài: 50 phút; không kể thời gian phát đề MÃ ĐỀ THI: 135 Câu (VD): Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16 Hz pha Tại điểm M cách nguồn d = 30 cm, d2 = 25,5 cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M đường trung trực AB có hai dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng mặt nước A 12 cm/s B 24 cm/s C 26 cm/s D 20 cm/s Câu (VD): Một lắc đơn gồm dây treo có chiều dài m vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 2.10-5 C Treo lắc đơn điện trường với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang có độ lớn 5.104 V/m Trong mặt phẳng thẳng đứng qua điểm treo song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều vectơ cường độ điện trường cho dây treo hợp r với vectơ gia tốc trường g góc 550 bng nhẹ cho lắc dao động điều hòa Lấy g = 10 m/s2 Trong trình dao động, tốc độ cực đại vật nhỏ A 0,50 m/s B 0,66 m/s C 2,87 m/s D 3,41 m/s Câu (VD): Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox Khi vật cách vị trí cân đoạn cm động vật 0,48 J Khi vật cách vị trí cân đoạn cm động vật 0,32 J Biên độ dao động vật A 10 cm B 12 cm C 14 cm D cm Câu (VD): Một chất điểm chuyển động tròn đường tròn tâm O với tốc độ dài 30 cm/s, có gia tốc hướng tâm 1,5 m/s2 hình chiếu đường kính quỹ đạo dao động điều hòa với biên độ A 7,5 cm B 4,5 cm C cm D cm Câu (TH): Một vật dao động điều hòa chuyển động từ biên vị trí cân Nhận định đúng? A Tốc độ vật giảm dần B Gia tốc có độ lớn tăng dần C Vận tốc lực kéo dấu D Vật chuyển động nhanh dần Câu (VDC): Hai vật M N theo thứ tự dao động điều hòa theo hai phương Ox, Oy vng góc với nhau, có vị trí cân O Phương trình dao động M N xM = A cos ( ωt + ϕ1 ) ; y N = A cos ( ωt + ϕ ) Tại thời điểm t1 vật M có li độ cm Tại thời điểm t2 = t1 + π vật N có li độ 2ω cm Biết thời điểm ta ln có mối liên hệ li độ vận tốc hai vật xM vM + y N vN = Khoảng cách hai vật thời điểm t1 có giá trị gần với giá trị sau đây? A 3,1 cm B 1,2 cm C 6,2 cm D 2,5 cm Trang Câu (VD): Dao động vật tổng hợp hai dao động điều hịa phương, có phương trình π  li độ x1 = A1 cos  10t + ÷cm; x2 = cos ( 10t + ϕ ) cm (x1, x2 tính cm, t tính s), A1 có 6  π  giá trị thay đổi Phương trình dao động tổng hợp vật có dạng x = A cos  ωt + ÷cm Độ lớn gia 3  tốc lớn vật nhận giá trị A m/s2 B m/s2 C m/s2 D 8,3 m/s2 Câu (NB): Dịng điện Phu-cơ A dịng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn khối vật dẫn chuyển động cắt đường sức từ B dòng điện xuất kim loại nối kim loại với hai cực nguồn điện C dịng điện cảm ứng sinh mạch kín từ thơng qua mạch biến thiên D dịng điện chạy khối vật dẫn Câu (VD): Sóng mặt nước truyền với vận tốc 32 m/s, tần số dao động nguồn 50 Hz Có hai điểm M N dao động ngược pha Biết hai điểm M N cịn có điểm khác dao động pha với M Khoảng cách hai điểm M, N A 0,96 m B 2,24 m C 1,6 m D 2,28 m Câu 10 (NB): Độ cao âm đặc trưng sinh lý định đặc trưng vật lý âm A Biên độ âm B Mức cường độ âm C Tần số âm D Cường độ âm Câu 11 (NB): Một sóng lan truyền sợi dây từ C đến B với chu kì T = s, biên độ không đổi Ở thời điểm t0, ly độ phần tử B C tương ứng –20 mm +20 mm, phần tử trung điểm D BC vị trí cân Ở thời điểm t 1, li độ phần tử B C +8 mm Tại thời điểm t2 = t1 + 0, s tốc độ dao động phần tử D có giá trị gần với giá trị sau A 67,67 mm/s B 64,36 mm/s C 58,61 mm/s D 33,84 mm/s Câu 12 (VD): Một lắc dao động tắt dần Cứ sau chu kỳ, biên độ giảm 3% Sau 10 chu kì lắc lại A 70% giá trị ban đầu B 54% giá trị ban đầu C 86% giá trị ban đầu D 45,6 % giá trị ban đầu Câu 13 (VD): Một vật chịu tác dụng ngoại lực cưỡng điều hòa F = 5cos4πt (N) Biên độ dao động vật đạt cực đại vật có tần số dao động riêng bằng: A 2π Hz B Hz C 4π Hz D Hz Câu 14 (TH): Trong sóng cơ, cơng thức liên hệ tốc độ truyền sóng v, bước sóng λ, chu kì T sóng A λ = 2π vT B λ = v T C λ = vT D λ = v 2π T Câu 15 (VD): Một vật dao động điều hịa có chu kỳ T Thời gian ngắn vật chuyển động từ vị trí biên vị trí gia tốc có độ lớn nửa độ lớn cực đại là: Trang A T B T C T D T 12 Câu 16 (VD): Để đo gia tốc trọng trường g nơi trên trái đất, người ta thả viên bi rơi xuống giếng sâu h = 495, 21 ± 0,5 m Thời gian rơi viên bi đo t = 10, 05 ± 0, 01 s Giá trị gia tốc rơi tự A 9,81 ± 0, 021 m / s B 9,81 ± 0, 03 m / s C 10 ± 0, 02 m / s D 9,81 ± 0, 01 m / s Câu 17 (VDC): Cho hai vật nhỏ A B có khối lượng kg Hai vật nối với sợi dây mảnh, nhẹ, không dãn khơng dẫn điện dài 10 cm, vật B tích điện tích q = 10−6 C cịn vật A gắn vào lị xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m Hệ đặt nằm ngang bàn không ma sát điện trường có cường độ điện trường E = 105 V / m hướng dọc theo trục lò xo Ban đầu hệ nằm yên, lò xo bị dãn Cắt dây nối hai vật, vật B rời xa vật A chuyển động dọc theo chiều điện trường, vật A dao động điều hòa Lấy π = 10 Khi lị xo có chiều dài ngắn lần A B cách khoảng A 24 cm B 19 cm C cm D 17 cm Câu 18 (VD): Trên sợi dây đàn hai đầu cố định, dài l = 100 cm, xảy sóng dừng Cho tốc độ truyền sóng dây đàn 450 m/s Tần số âm dây đàn phát A 250 Hz B 275 Hz C 225 Hz D 200 Hz Câu 19 (VD): Một vật dao động điều hòa dọc theo đường thẳng Một điểm M nằm cố định đường thẳng đó, phía ngồi khoảng chuyển động vật Tại thời điểm t vật xa M nhất, sau khoảng thời gian ngắn Δt vật gần M Độ lớn vận tốc vật nửa tốc độ cực đại vào thời điểm gần A t + ∆t B t + 2∆t C t + ∆t D t + ∆t Câu 20 (VD): Hai dao động điều hòa phương, tần số vuông pha, dọc theo trục tọa độ Ox Vị trí cân hai dao động trùng với gốc tọa độ Tại thời điểm t, li độ dao động x1 = cm x2 = − cm, li độ dao động tổng hợp A 10 cm B 14 cm C cm D cm Câu 21 (VD): Cho lắc đơn dài l =100 cm, vật nặng m có khối lượng 100 g, dao động nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân góc α = 60 thả nhẹ Bỏ qua ma sát Chọn đáp án sai A Lực căng dây treo có độ lớn cực đại vật vị trí biên 0,5 N B Tốc độ vật qua vị trí có li độ góc α = 300 xấp xỉ 2,7 m/s C Lực căng dây treo vật qua vị trí có li độ góc α = 300 xấp xỉ 1,598 N D Khi qua vị trí cân tốc độ vật lớn 10 m / s Trang Câu 22 (VD): Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ, thuộc động W đh lắc lò xo vào thời gian t Tần số dao động lắc A 18,75 Hz B 20 Hz C 37,5 Hz D 10 Hz Câu 23 (TH): Một sóng truyền mặt nước có bước sóng λ M N hai đỉnh sóng nơi sóng truyền qua Giữa M, N có đỉnh sóng khác Khoảng cách từ vị trí cân M đến vị trí cân N A 2λ B λ C 3λ D λ Câu 24 (VD): Một lắc lò xo treo thẳng đứng, độ cứng k = 100 N/m, vật nặng khối lượng m = 500 g Khi vật cân lò xo dãn A 2,5 cm B cm C cm D cm Câu 25 (TH): Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp S1 S2 Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, pha Xem biên độ sóng khơng thay đổi q trình truyền sóng Các điểm thuộc mặt nước nằm đường trung trực đoạn S1S2 A dao động với biên độ cực đại B dao động với biên độ nửa biên độ cực đại C không dao động D dao động với biên độ cực tiểu Câu 26 (NB): Tốc độ cực đại dao động điều hịa có biên độ A tần số góc ω A ω A B ( ω A ) C ω A2 D ω A Câu 27 (VD): Một lắc lò xo gắn mặt ngang, vật nhỏ có khối lượng kg, độ cứng lị xo 100 N/m Hệ số ma sát vật nhỏ mặt ngang 0,05 Vật nhỏ nằm yên vị trí cân kéo khỏi vị trí theo phương song song với trục lò xo để lò xo dãn đoạn 10 cm buông nhẹ (lúc t = 0) cho vật dao động tắt dần chậm Tại thời điểm mà lò xo bị nén nhiều lực ma sát sinh cơng có độ lớn A 0,095 J B 0,0475 J C 0,10 J D 0,05 J Câu 28 (NB): Khi nói sóng cơ, phát biểu sau sai? A sóng lan truyền chất khí B sóng lan truyền chất rắn C sóng lan truyền chất lỏng D sóng lan truyền chân khơng Câu 29 (VD): Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos ( π t + 0, 25π ) cm Kể từ lúc t = 0, vật qua vị trí lực kéo triệt tiêu lần thứ ba vào thời điểm Trang A 2,5 s B 2,75 s C 2,25 s D s Câu 30 (VD): Một lắc lò xo treo thẳng đứng Kích thích cho lắc dao động điều hịa theo phương thẳng đứng Chu kì biên độ dao động lắc 0,4 s cm Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian t = vật qua vị trí cân theo chiều dương Lấy gia tốc rơi tự g = 10 m/s π2 = 10 Thời gian ngắn kể từ t = đến lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu A s 30 B s 15 C s 10 D s 10 Câu 31 (VD): Trên sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, có sóng dừng Biết sóng truyền dây có tần số 100 Hz tốc độ 80 m/s Số bụng sóng dây A B C D Câu 32 (VDC): Một lị xo nhẹ nằm ngang có độ cứng 100 N/m, đầu gắn vào điểm cố định I, đầu gắn với vật nhỏ khối lượng m = 100 g Từ vị trí cân bằng, kéo vật đến vị trí lị xo dãn cm bng nhẹ cho vật dao động điều hòa Bỏ qua ma sát, lấy π = 10 Khi vật li độ 2,5 cm, người ta đột ngột giữ chặt lò xo điểm cách I đoạn chiều dài lị xo Hỏi sau vật tiếp tục dao động với biên độ bao nhiêu? A cm B 2,25 cm C 2,5 cm D 3,25 cm Câu 33 (VD): Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn pha S 1, S2 O trung điểm S1S2 Xét đoạn S1S2: tính từ trung trực S1S2 (khơng kể O) M cực đại thứ 5, N cực tiểu thứ Nhận định sau đúng? A NO < MO B NO ≥ MO C NO = MO D NO > MO Câu 34 (VDC): Một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox, mốc tính vị trí cân O Từ thời điểm t1 = đến thời điểm t2, cầu lắc quãng đường S chưa đổi chiều chuyển động, đồng thời động lắc giảm từ giá trị cực đại 0,6 J Từ thời điểm t đến thời điểm t3, chất điểm thêm đoạn đường 2S mà chưa đổi chiều chuyển động động lắc vào thời điểm t3 0,28 J Từ thời điểm t3 đến t4 chất điểm thêm đoạn đường 3S động chất điểm vào thời điểm t4 A 0,6 J B 0,48 J C 0,28 J D 0,5 J Câu 35 (VD): Giao thoa mặt nước tạo hai nguồn sóng kết hợp dao động điều hịa pha theo phương thẳng đứng hai vị trí S S2 Sóng truyền mặt nước có bước sóng cm Trên đoạn thẳng S1S2, hai điểm gần mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách A cm B 12 cm C 1,5 cm D cm Câu 36 (VD): Một kính lúp có tiêu cự f = cm Người quan sát mắt khơng có tật, có khoảng nhìn rõ ngắn Đ = 25 cm Số bội giác kính lúp người ngắm chừng vô cực A 30 B 125 C D 25 Trang Câu 37 (VD): Một nguồn sáng điểm A thuộc trục thấu kính mỏng, cách quang tâm O thấu kính 18 cm, qua thấu kính cho ảnh A’ Chọn trục tọa độ O 1x O1’x’ vng góc với trục thấu kính, có chiều dương, gốc O1 O1’ thuộc trục Biết O1x qua A O1’x’ qua A’ Khi A dao động trục O1x với phương trình x = cos ( 5π t + π ) cm A’ dao động trục O1’x’ với phương trình x′ = cos ( 5π t + π ) Tiêu cự thấu kính A - 18 cm B 36 cm C cm D - cm Câu 38 (VD): Một lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k, vật nhỏ khối lượng 100 g, dao động điều hòa với tần số góc 20 rad/s Giá trị k A 80 N/m B 40 N/m C 10 N/m D 20 N/m Câu 39 (NB): Mắt khơng có tật mắt A quan sát điểm cực viễn mắt phải điều tiết B quan sát điểm cực cận mắt điều tiết C không điều tiết có tiêu điểm nằm màng lưới D khơng điều tiết có tiêu điểm nằm trước màng lưới Câu 40 (NB): Người nghe âm có tần số A từ 16 Hz đến 20000 Hz B Từ thấp đến cao C 16 Hz D Trên 20000 Hz Trang Đáp án 1.B 11.B 21.A 31.A 2.B 12.B 22.C 32.B 3.A 13.D 23.A 33.A 4.D 14.C 24.D 34.B 5.C 15.C 25.A 35.C 6.D 16.B 26.D 36.C 7.B 17.D 27.A 37.A 8.A 18.C 28.D 38.B 9.B 19.D 29.C 39.C 10.C 20.C 30.A 40.A LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án B Phương pháp giải: Vị trí cực đại giao thoa: d − d1 = k λ Tốc độ truyền sóng: v = λ f Giải chi tiết: Giữa M đường trung trực AB có hai dãy cực đại khác → k = ±3 Ta có: d − d1 = k λ ⇒ 25,5 − 30 = −3.λ ⇒ λ = 1,5 ( cm ) Tốc độ truyền sóng mặt nước là: v = λ f = 1,5.16 = 24 ( cm / s ) Câu 2: Đáp án B Phương pháp giải: Ở vị trí cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng góc: tan θ = qE mg Biên độ góc lắc: α = α − θ Gia tốc trọng trường hiệu dụng: g HD = g cos θ Tốc độ cực đại lắc: vmax = g HD l ( − cos α ) Giải chi tiết: Ở vị trí cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng góc: tan θ = qE 2.10−5.5.104 = = ⇒ θ = 450 mg 0,1.10 0 Biên độ góc lắc là: α = α − θ = 55 − 45 = 10 Gia tốc trọng trường hiệu dụng là: g HD = g 10 = = 10 ( m / s ) cos θ cos 45 Tốc độ cực đại lắc là: vmax = g HDl ( − cos α ) = 2.10 2.1 ( − cos100 ) = 0, 66 ( m / s ) Câu 3: Đáp án A Phương pháp giải: Thế lắc: Wt = kx Trang Cơ lắc: W = Wt + Wd = kA Giải chi tiết: Khi vật cách vị trí cân cm cm, ta có: {12kx12+Wd1=12kA212kx22+Wd2=12kA2⇒{12k.0,022+0,48=12kA212k.0,062+0,32=12kA2⇒{k=100 (N/m)A=0,1(m)=10(cm) {12kx12+Wd1=12kA212kx22+Wd2=12kA2⇒{12k.0,022+0,48=12kA212k.0,062+0,32=12kA2⇒{k=100 (N/m)A=0,1(m)=10(cm) 2 1 1  kx1 + Wd = kA  k 0, 02 + 0, 48 = kA k = 100 ( N / m ) ⇒ ⇒   A = 0,1( m ) = 10cm  kx + W = kA2  k 0, 062 + 0,32 = kA2 d2  2  2 Câu 4: Đáp án D Phương pháp giải: Tốc độ dài: v = ω R Gia tốc hướng tâm: aht = ω R Biên độ dao động: A = R Giải chi tiết: Tốc độ dài gia tốc hướng tâm chất điểm là: ω = ( rad / s ) v = ω R ω R = 30 ⇒ ⇒   aht = ω R ω R = 150  R = ( cm ) Biên độ dao động điều hòa là: A = R = (cm) Câu 5: Đáp án C Phương pháp giải: Vật dao động có tốc độ cực đại vị trí cân bằng, gia tốc cực đại vị trí biên; lực kéo ln hướng vị trí cân Giải chi tiết: Vật dao động chuyển động từ biên vị trí cân bằng: Tốc độ vật tăng dần → A, D sai Gia tốc vật có độ lớn giảm dần → B sai Vận tốc lực kéo cung dấu → C Câu 6: Đáp án D Phương pháp giải: Công thức đạo hàm hàm hợp: ( uv ) ′ = u ′v + uv′ 2 2 Công thức độc lập với thời gian: v = ω ( A − x ) Trang Li độ vật hai thời điểm cách T 2 : x1 + x2 = A Khoảng cách hai vật: d = xM + y N Giải chi tiết: Ta có: xM vM + y N vN = Đạo hàm hai vế biểu thức, ta có: vM + xM aM + vN + yN aN = ⇒ ω ( AM − xM ) + xM ( −ω xM ) + ω ( AN − xN ) + y N ( −ω y N ) = ⇒ xM + yN = AM + AN = 2 ( A2 + A ) 2 = A2 Hệ thức thời điểm, khoảng cách hai vật: d = xM + y N = A = const Ở thời điểm t1, ta có: xM = ⇒ 12 + yN = A2 ⇒ yN = A2 − Ở thời điểm t2 = t1 + y1N + y2 N = AN ⇒ π π π T ⇒ t2 − t1 = = = 2ω 2ω 2π , ta có: T ( ) ( A2 − + 2 = A ) ⇒ A = ( cm ) Khoảng cách hai vật là: d = A = = = 2, 449 ( cm ) Câu 7: Đáp án B Phương pháp giải: Gia tốc dao động điều hòa: a = ω A Sử dụng giản đồ vecto định lí hàm sin để tìm cực trị Giải chi tiết: Độ lớn gia tốc vật lớn biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị cực đại Ta có giản đồ vecto A2 A A = ⇒ = ⇒ A = 8sin α π sin α π sin α Từ giản đồ vecto, ta có định lí hàm sin: sin sin 6 Trang Nhận xét: Amax ⇔ ( sin α ) max ⇔ sin α = ⇒ Amax = ( cm ) Độ lớn gia tốc cực đại vật là: amax = ω Amax = 102.8 = 800 ( cm / s ) = ( m / s ) Câu 8: Đáp án A Phương pháp giải: Giải chi tiết: Dịng điện Phu-cơ dịng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn khối vật dẫn chuyển động cắt đường sức từ Câu 9: Đáp án B Phương pháp giải: Bước sóng: λ = v f Khoảng cách hai điểm dao động pha phương truyền sóng: λ Khoảng cách hai điểm dao động pha phương truyền sóng: λ Giải chi tiết: Bước sóng là: λ = v 32 = = 0, 64 ( m ) f 50 Hai điểm M, N dao động ngược pha, hai điểm M, N có điểm dao động pha với M, khoảng cách hai điểm M, N là: d = 3λ + λ 7λ 7.0, 64 = = = 2, 24 ( m ) 2 Câu 10: Đáp án C Phương pháp giải: Độ cao âm phụ thuộc vào tần số âm Giải chi tiết: Độ cao âm đặc trưng sinh lý định đặc trưng vật lý âm tần số âm Câu 11: Đáp án B Phương pháp giải: Sử dụng vòng tròn lượng giác cơng thức: ∆t = Tần số góc sóng: ω = ∆ϕ ω 2π T 2 Li độ hai thời điểm vuông pha: x1 + x2 = A 2 2 Công thức độc lập với thời gian: v = ω ( A − u ) Giải chi tiết: Trang 10 Tần số sóng là: ω = 2π 2π = = π ( rad / s ) T Ta có vịng trịn lượng giác: · OC = α + β C  · OB = π − ( α + β ) ⇒ α + β = π − ( α + β ) ⇒ α + β = π ( rad ) Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy  B · · OB C OC = B  Hai thời điểm t0 t1 vng pha với nhau, ta có: x0 M + x1M = A2 ⇒ A = x0 M + x1M = 202 + 82 = 464 ( mm ) Ở thời điểm t2, vecto điểm D quay góc: ∆ϕ = ω∆t = π 0, = 0, 4π ( rad ) Pha điểm D thời điểm t2 là: ϕ D = ( α + β + ∆ϕ ) − π π  π =  + 0, 4π ÷− = 0, 4π ( rad ) 2  Li độ điểm D là: u D = A.cos ϕ D = 464.cos ( 0, 4π ) = 6, 66 ( mm ) 2 2  Ta có cơng thức độc lập với thời gian: v = ω ( A − u D ) = π   ( 464 ) − 6, 662  ⇒ v = 64,36 ( mm / s )  Câu 12: Đáp án B Phương pháp giải: Biên độ lắc cịn lại sau chu kì: A = A0 ( − x% ) Cơ lắc dao động: W = kA Giải chi tiết: Cơ ban đầu lắc là: W = kA Sau chu kì, biên độ lắc là: A1 = A ( − 3% ) ⇒ Biên độ lắc sau 10 chu kì là: A1 = 0,97 A A10 A10 A9 A8 A1 10 = = ( 0,97 ) A A9 A8 A7 A Cơ lắc sau 10 chu kì là: Trang 11 W10 = 1 kA10 = k ( 0,9710 A ) = 0,54 kA2 = 0,54W = W 54% 2 Câu 13: Đáp án D Phương pháp giải: Biên độ dao động vật đạt cực đại tần số lực cưỡng tần số dao động riêng Tần số dao động: f = ω 2π Giải chi tiết: Biên độ dao động vật đạt cực đại vật có tần số dao động riêng bằng: f0 = f = ω 4π = = ( Hz ) 2π 2π Câu 14: Đáp án C Phương pháp giải: Giải chi tiết: Mối liên hệ tốc độ truyền sóng, bước sóng chu kì là: λ = vT Câu 15: Đáp án C Phương pháp giải: Tần số góc dao động: ω = 2π T Độ lớn gia tốc vật dao động điều hòa: a = ω x Sử dụng vịng trịn lượng giác cơng thức: ∆t = ∆ϕ ω Giải chi tiết: Tại vị trí gia tốc có độ lớn nửa độ lớn cực đại, ta có: a= amax ω2 A A ⇒ ω2x = ⇒x=± 2 Ta có vịng tròn lượng giác: Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy góc quay nhỏ để vật chuyển động từ vị trí biên vị trí gia tốc có độ lớn nửa độ lớn cực đại là: ∆ϕ = π ( rad ) Trang 12 Thời gian ngắn vật chuyển động từ vị trí biên vị trí gia tốc có độ lớn nửa độ lớn cực đại π ∆ϕ T = = là: ∆t = 2π ω T Câu 16: Đáp án B Phương pháp giải: Độ sâu giếng: h = gt 2h ⇒g= 2 t Giá trị trung bình: g = 2h t2 ∆t   ∆h +2 ÷ Sai số tuyệt đối: ∆g = g  t   h Giải chi tiết: Giá trị trung bình gia tốc trọng trường là: g = 2h 2.495, 21 = = 9,81( m / s ) 2 t 10, 05 ∆t  0, 01   0,5  ∆h + ÷ = 9,81  + = 0, 03 ( m / s ) Sai số tuyệt đối phép đo là: ∆g = g  ÷ t  10, 05   h  495, 21 Giá trị gia tốc rơi tự là: g = 9,81 ± 0, 03 ( m / s ) Câu 17: Đáp án D Phương pháp giải: Lực điện tác dụng lên điện tích: Fd = qE Lực đàn hồi lò xo: Fdh = k ∆l Chu kì dao động điều hịa: T = 2π m k Gia tốc điện tích điện trường: a = qE m Quãng đường chuyển động nhanh dần không vận tốc đầu: s = at 2 Giải chi tiết: Trước cắt dây nối hai vật, lực tác dụng lên vật A là: 10−6.105 Fdh = T = Fd ⇒ k ∆l = qE ⇒ ∆l = qE = = 0, 01( m ) = 1( cm ) k 10 Sau cắt dây nối, vật A dao động điều hòa với biên độ chu kì là: Trang 13  A = ∆l = 1( cm )   m = 2π = 2( s) T = 2π k 10  Khi lị xo có chiều dài ngắn nhất, vật A biên âm, quãng đường thời gian chuyển động là:  s A = A = 2.1 = ( cm )   T t = = = 1( s ) Gia tốc vật B chuyển động điện trường là: a = Quãng đường vật B chuyển động s là: sB = −6 qE 10 10 = = 0,1( m / s ) m at 0,1.12 = = 0, 05 ( m ) = ( cm ) 2 Khoảng cách hai vật sau thời gian s là: d ′ = d + s A + sB = 10 + + = 17 ( cm ) Câu 18: Đáp án C Phương pháp giải: Tần số âm dây đàn phát ra: f = nv 2l Giải chi tiết: Dây đàn phát tần số âm dây có bó sóng → n = Tần số âm dây đàn phát là: f = nv 1.450 = = 225 ( Hz ) 2l 2.1 Câu 19: Đáp án D Phương pháp giải: 2 x  v  Công thức độc lập với thời gian:  ÷ +  ÷ =1  A   vmax  Sử dụng vòng tròn lượng giác công thức: ∆t = ∆ϕ ω Giải chi tiết: Khi độ lớn vận tốc vật nửa tốc độ cực đại, ta có cơng thức độc lập với thời gian: 2 2 A x  v   x  1 ÷ =1⇒  ÷ +  ÷ =1⇒ x = ±  ÷ +  A   vmax   A  2 Ta có vịng trịn lượng giác: Trang 14 Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy khoảng thời gian Δt, vật chuyển động từ vị trí xa M đến vị trí gần M nhất, vecto quay góc: ∆ϕ = π ( rad ) ⇒ ∆t = ∆ϕ π = ω ω Thời điểm gần vật có tốc độ nửa tốc độ cực đại, vecto quay góc: ∆ϕ ′ = π ( rad ) π ∆ϕ ′ ∆t Thời điểm là: ′ t = t + ∆t ′ = t + =t+ =t+ ω ω Câu 20: Đáp án C Phương pháp giải: Li độ dao động tổng hợp: x = x1 + x2 Giải chi tiết: Li độ dao động tổng hợp là: x = x1 + x2 = + ( −6 ) = ( cm ) Câu 21: Đáp án A Phương pháp giải: Tốc độ lắc đơn: v = gl ( cos α − cos α ) Lực căng dây: T = mg ( 3cos α − cos α ) Giải chi tiết: Kéo lắc lệch khỏi vị trí cân góc α = 60 thả nhẹ → Biên độ góc lắc là: α = 60 Tốc độ lắc lực căng dây vật qua vị trí có li độ góc α = 300 là: 0  v = gl ( cos α − cos α ) v = 2.10.1 ( cos 30 − cos 60 ) = 2, ( m / s ) ⇒  T = mg ( 3cos α − cos α ) T = 0,1.10 ( 3cos 300 − cos 600 ) = 1,598 ( N ) Tốc độ lực căng dây lớn là: Trang 15 v = gl ( − cos α ) = 2.10.1 ( − cos 600 ) = 10 ( m / s )  max  Tmax = mg ( − cos α ) = 0,1.10 ( − cos 600 ) = ( N ) Câu 22: Đáp án C Phương pháp giải: Dựa vào kĩ đọc đồ thị để xác định chu kì biến thiên T động Chu kì lắc: T ′ = 2T Tần số dao động lắc: f ′ = T′ Giải chi tiết: Từ đồ thị, ta thấy chu kì biến thiên động là: T = Chu kì dao động lắc là: T ′ = 2T = Tần số dao động lắc là: f′= 10 40 = ( ms ) 40 80 80.10−3 = ( ms ) = ( s) 3 1 = = 37,5 ( Hz ) T ′ 80.10−3 Câu 23: Đáp án A Phương pháp giải: Khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp: λ Giải chi tiết: Tại M, N hai đỉnh sóng, M N có đỉnh sóng khác, khoảng cách hai điểm M, N là: 2λ Câu 24: Đáp án D Phương pháp giải: Độ giãn lị xo vị trí cân bằng: ∆l = mg k Giải chi tiết: Khi vật cân bằng, lò xo giãn đoạn là: ∆l = mg 0,5.10 = = 0, 05 ( m ) = ( cm ) k 100 Câu 25: Đáp án A Phương pháp giải: Hai nguồn dao động pha, điểm nằm đường trung trực đường nối hai nguồn cực đại Giải chi tiết: Hai nguồn dao động pha, điểm nằm đường trung trực đường nối hai nguồn dao động với biên độ cực đại Câu 26: Đáp án D Phương pháp giải: Trang 16 Giải chi tiết: Tốc độ cực đại dao động điều hịa có biên độ A tần số góc ꞷ là: vmax = ω A Câu 27: Đáp án A Phương pháp giải: Lực ma sát tác dụng lên vật: Fms = µ mg Độ giảm biên độ lắc sau nửa chu kì: ∆A = µ mg k Cơng lực ma sát: Ams = Fms s Giải chi tiết: Lực ma sát tác dụng lên vật là: Fms = µ mg = 0, 05.1.10 = 0,5 ( N ) Độ giảm biên độ lắc sau nửa chu kì là: ∆A = µ mg 2.0, 05.1.10 = = 0, 01( m ) = 1( cm ) k 100 Quãng đường vật từ lị xo có chiều dài cực đại đến lị xo có chiều dài cực tiểu là: s = A + A′ = A + ( A − ∆A ) = A − ∆A = 2.10 − = 19 ( cm ) Công lực ma sát là: Ams = Fms s = 0,5.0,19 = 0, 095 ( J ) Câu 28: Đáp án D Phương pháp giải: Giải chi tiết: Sóng lan truyền chất rắn, lỏng, khí, khơng truyền chân không → D sai Câu 29: Đáp án C Phương pháp giải: Lực kéo tác dụng lên vật: Fkv = −kA Chu kì lắc: T = 2π ω Sử dụng vòng tròn lượng giác công thức: ∆t = ∆ϕ ω Giải chi tiết: Nhận xét: Lực kéo bị triệt tiêu vật qua vị trí cân → Trong chu kì, vật qua vị trí lực kéo bị triệt tiêu lần Chu kì lắc là: T = 2π 2π = = 2( s) ω π Từ phương trình li độ, ta thấy pha ban đầu lắc là: ϕ = 0, 25π = π ( rad ) Ta có vịng trịn lượng giác: Trang 17 Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy vật qua vị trí lực kéo bị triệt tiêu lần đầu tiên, vecto quay góc: ∆ϕ = π ( rad ) Thời điểm là: π ∆ϕ ∆t = = = 0, 25 ( s ) ω π Thời điểm vật qua vị trí lực kéo bị triệt tiêu lần thứ là: t = T + ∆t = + 0, 25 = 2, 25 ( s ) Câu 30: Đáp án A Phương pháp giải: Chu kì lắc: T = 2π ∆l g Tần số góc lắc: ω = 2π T Sử dụng vòng tròn lượng giác công thức: ∆t = ∆ϕ ω Giải chi tiết: Chu kì lắc là: T = 2π ∆l gT 10.0, ⇒ ∆l = = = 0, 04 ( m ) = ( cm ) g 4π 4.10 Tần số góc lắc là: ω = 2π 2π = = 5π ( rad / s ) T 0, Ta có: ∆l < A → vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng Vậy lực đàn hồi lị xo có đọ lớn cực tiểu qua li độ x = −4 cm Ta có vịng tròn lượng giác: Trang 18 Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy kể từ thời điểm đầu đến lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu, 7π ( rad ) vecto quay góc: ∆ϕ = Thời gian ngắn kể từ t = đến lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu là: 7π ∆ϕ ∆t = = = ( s) ω 5π 30 Câu 31: Đáp án A Phương pháp giải: Bước sóng: λ = v f Số bó sóng: n = 2l λ Giải chi tiết: Bước sóng sóng là: λ = Số bó sóng tạo thành là: n = v 80 = = 0,8 ( m ) f 100 2l 2.1, = =3 λ 0,8 Sóng dừng với hai đầu dây cố định, số bụng sóng = số bó sóng = Câu 32: Đáp án B Phương pháp giải: Độ biến dạng lò xo sau cắt: x′ = x n Độ cứng lò xo sau cắt: k ′ = nk Thế lắc: Wt = kx Động lắc: Wd = k ( A2 − x ) Giải chi tiết: Trước giữ chặt lò xo: Biên độ dao động là: A = (cm) Vật li độ x = 2,5 ( cm ) = A , động lắc là: 2   A Wt = kx = k  ÷ = kA 2 2   W = k A2 − x = k  A2 −  A   = kA2 )   ÷   d (    Trang 19 l  3 Sau giữ chặt lò xo,chiều dài lò xo lại là: l ′ = 1 − ÷l = ⇒ n = 4  4  ′ x A A x = = = 4 Độ biến dạng độ cứng lò xo là:   k ′ = 4k 1  A Thế lắc lúc là: Wt ′ = k ′x′2 = 4k  ÷ = kA2 2   32 Cơ lắc là: W ′ = Wd + Wt′ ⇒ k ′A′2 = kA2 + kA2 32 13 13 13 ⇒ 4kA′2 = kA2 ⇒ A′ = A= = 2, 25 ( cm ) 32 8 Câu 33: Đáp án A Phương pháp giải: Vị trí cực đại: d − d1 = k λ 1  Vị trí cực tiểu: d − d1 =  k + ÷λ 2  Giải chi tiết: Tại M cực đại thứ 5, ta có: MS − MS1 = 5λ ⇒ ( OS2 + OM ) − ( OS1 − OM ) = 5λ ⇒ 2OM = 5λ ⇒ OM = 2,5λ Tại N cực tiểu thứ 5, ta có: 1  NS − NS1 =  + ÷λ ⇒ ( OS + ON ) − ( OS1 − ON ) = 4,5λ ⇒ 2ON = 4,5λ ⇒ ON = 2, 25λ 2  Vậy ON < OM Câu 34: Đáp án B Phương pháp giải: Sử dụng vòng tròn lượng giác biểu diễn thời điểm Động chất điểm: Wd = k ( A2 − x ) Giải chi tiết: Ở thời điểm t1, động chất điểm có giá trị cực đại, vật vị trí cân Ta có vịng trịn lượng giác: Trang 20  x2 = S   x3 = S + S = 3S  1 2 W = k A − x k ( A2 − S ) = 0, ( ) ( ) d  2  ⇒ Động chất điểm thời điểm t2 t3 là:  2 W = k ( A − x ) ( )  k ( A2 − 9S ) = 0, 28  d3  A2 − S 0, A ⇒ = ⇒S= A − 9S 0, 28 Thay S = A vào phương trình (1), ta có:   A  15 k  A −  ÷  = 0, ⇒ kA2 = 0, ⇒ kA2 = 1, 28  32    Từ thời điểm t1 đến thời điểm t4, quãng đường chất điểm chuyển động là: S ′ = S + S + 3S = S = A 3A = Li độ chất điểm thời điểm t4 là: x4 = S ′ − A = 3A A −A= 2 1   A  3 2 Động chất điểm lúc là: Wd4 = k ( A − x4 ) = k  A −  ÷  = kA = 1, 28 = 0, 48 ( J ) 2     Câu 35: Đáp án C Phương pháp giải: Trên đường nối hai nguồn, khoảng cách hai cực đại liên tiếp: λ Giải chi tiết: Trên đoạn thẳng S1S2, hai điểm gần mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách đoạn là: λ = = 1,5 ( cm ) 4 Câu 36: Đáp án C Phương pháp giải: Trang 21 Số bội giác kính lúp ngắm chừng vô cực: G∞ = D f Giải chi tiết: Số bội giác kính lúp người ngắm chừng vơ cực là: G∞ = D 0, 25 = =5 f 0, 05 Câu 37: Đáp án A Phương pháp giải: Áp dụng tính chất thấu kính hội tụ thấu kính phân kì Độ phóng đại ảnh: k = − Cơng thức thấu kính: d ′ A′ = d A 1 + = d d′ f Giải chi tiết: Nhận xét: A A’ dao động pha, A’ < A → thấu kính thấu kính phân kì Độ phóng đại ảnh là: k = − Ta có cơng thức thấu kính: d ′ A′ d′ = ⇒ − = ⇒ d ′ = −9 ( cm ) d A 18 1 1 1 + = ⇒ + = ⇒ f = −18 ( cm ) d d′ f 18 −9 f Câu 38: Đáp án B Phương pháp giải: Tần số góc lắc: ω = k m Giải chi tiết: Tần số góc lắc là: ω = k ⇒ k = mω = 0,1.202 = 40 ( N / m ) m Câu 39: Đáp án C Phương pháp giải: Giải chi tiết: Mắt khơng có tật mắt mà khơng điều tiết, tiêu điểm mắt nằm màng lưới Câu 40: Đáp án A Phương pháp giải: Giải chi tiết: Tai người nghe âm có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz Trang 22 ... A ( − 3% ) ⇒ Biên độ lắc sau 10 chu kì là: A1 = 0,97 A A10 A10 A9 A8 A1 10 = = ( 0,97 ) A A9 A8 A7 A Cơ lắc sau 10 chu kì là: Trang 11 W10 = 1 kA10 = k ( 0,9 710 A ) = 0,54 kA2 = 0,54W = W... thẳng đứng góc: tan θ = qE 2 .10? ??5.5 .104 = = ⇒ θ = 450 mg 0,1 .10 0 Biên độ góc lắc là: α = α − θ = 55 − 45 = 10 Gia tốc trọng trường hiệu dụng là: g HD = g 10 = = 10 ( m / s ) cos θ cos 45 Tốc... không dẫn điện dài 10 cm, vật B tích điện tích q = 10? ??6 C cịn vật A gắn vào lị xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m Hệ đặt nằm ngang bàn không ma sát điện trường có cường độ điện trường E = 105 V / m hướng