Đề kiểm tra ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lí - Lần 1- Mã đề: 119 - Năm học 2019-2020 - Trường THPT Quang Hà (Có đáp án)

Nội dung text: Đề kiểm tra ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lí - Lần 1- Mã đề: 119 - Năm học 2019-2020 - Trường THPT Quang Hà (Có đáp án)

1. SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ KIỂM TRA ÔN THI THPTQG 2020, LẦN 1 TRƯỜNG THPT QUANG HÀ NĂM HỌC: 2019 – 2020 MÔN: Vật lý Thời gian làm bài: 50 phút; không kể thời gian phát đề MÃ ĐỀ THI: 119 Câu 1 (TH): Trong 10s, một người quan sát thấy có 5 ngọn sóng biển đi qua trước mặt mình. Chu kì dao động của các phần tử nước là: A. . T = 2,5s. B. . T = 5s. C. T = 2s. D. T = 0,5s Câu 2 (VD): Trên mặt một chất lỏng, tại O có một nguồn sóng cơ dao động có tần số f = 30Hz. Vận tốc truyền sóng là một giá trị trong khoảng từ 1,6m/s đến 2,9m/s. Biết tại điểm M trên phương truyền sóng cách O một khoảng 10cm, sóng tại đó luôn dao động ngược pha với dao động tại O. Giá trị của vận tốc truyền sóng là A. 2m/s. B. 3m/s . C. 2,4m/s. D. 1,6m/s Câu 3 (VD): Một sóng cơ học lan truyền dọc theo một đường thẳng có phương trình dao động tại nguồn 2 t 1 O là uO A.cos cm . Một điểm M trên đường thẳng, cách O một khoảng bằng bước sóng ở thời T 3 T điểm t có li độ uM = 2cm. Biên độ sóng A bằng: 2 4 3 A. 2 3cm B. 2cm. C. 4cm. D. cm 3 Câu 4 (VDC): Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B dao động theo phương trình: uA 5.cos 20 t cm;uB 5.cos 20 t cm . AB = 20cm. Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ sóng là 60 cm/s. Cho hai điểm M1 và M2 trên đoạn AB cách A những đoạn 12cm và 14cm. Tại một thời điểm nào đó vận tốc của M1 có giá trị là - 40cm/s thì giá trị của vận tốc của M2 lúc đó là A. 20cm/s. B. -20cm/s. C. 40 cm/s. D. -40 cm/s. Câu 5 (TH): Chu kỳ dao động điều hoà của con lắc đơn không phụ thuộc vào A. gia tốc trọng trường. B. vĩ độ địa lý. C. khối lượng quả nặng. D. chiều dài dây treo. Câu 6 (VD): Trên một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định có sóng dừng với tần số dao động là 5Hz. Biên độ dao động của điểm bụng sóng là 2 cm. Khoảng cách gần nhất giữa hai điểm của hai bó sóng cạnh nhau có cùng biên độ 1 cm là 2 cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là : A. 0,8 m/s. B. 0,4 m/s. C. 0,6 m/s. D. 1,2 m/s. Câu 7 (VD): Tại O đặt một điện tích điểm Q. Một thiết bị đo độ lớn cường độ điện trường chuyển động từ A đến C theo một đường thẳng số chỉ của nó tăng từ E đến 1,5625E rồi lại giảm xuống E. Khoảng cách AO bằng: AC AC AC A. B. C. 0,625AC D. 2 3 1,2 Trang 1
2. Câu 8 (VD): Treo hai vật nhỏ có khối lượng m 1 và m2 vào một lò xo nhẹ, ta được một con lắc lò xo dao 5 động với tần số f. Nếu chỉ treo vật khối lượng m 1 thì tần số dao động của con lắc là f . Nếu chỉ treo vật 3 m2 thì tần số dao động của con lắc là 2 A. 0,75f. B. 1,25f. C. 1,6f. D. 2 f 3 Câu 9 (VDC): Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau một khoảng 20 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha, cùng tần số f = 50 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5 m/s. Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm A, bán kính AB. Điểm nằm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường trung trực của AB một khoảng ngắn nhất là A. 1,78 cm. B. 3,246 cm. C. 2,572 cm. D. 2,775 cm Câu 10 (VD): Một vật dao động cưỡng bức do tác dụng của ngoại lực F 0,5.cos 10 t (F tính bằng N, t tính bằng s). Vật dao động với A. tần số góc 10 rad/s. B. chu kì 2 s. C. biên độ 0,5 m. D. tần số 5 Hz. Câu 11 (NB): Dòng điện được định nghĩa là A. dòng chuyển dời có hướng của các điện tích. B. dòng chuyển động của các điện tích. C. là dòng chuyển dời có hướng của electron. D. là dòng chuyển dời có hướng của ion dương. Câu 12 (VD): Cho hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số: x1 A1.cos 100 t cm và x2 6.sin 100 t cm . Dao động tổng hợp x x1 x2 6 3.cos 100 t cm . Giá trị của A1; là: 3 2 A. 6cm; rad B. 6cm; rad C. 6cm; rad D. 6 3cm; rad 3 3 6 3 Câu 13 (VD): Một con lắc đơn đang nằm yên ở vị trí cân bằng. Truyền cho vật treo một vận tốc ban đầu v0 theo phương ngang thì con lắc dao động điều hoà. Sau 0,05π (s) vật chưa đổi chiều chuyển động, độ lớn của gia tốc hướng tâm còn lại một nửa so với ngay sau thời điểm truyền vận tốc và bằng 0,05m/s 2. 2 Vận tốc v0 bằng bao nhiêu? Lấy g = 10m/s . A. 20 cm/s. B. 40 cm/s. C. 30 cm/s. D. 50 cm/s. Câu 14 (TH): Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào: A. Pha dao động của ngoại lực B. Biên độ ngoại lực C. Tần số ngoại lực D. Gốc thời gian. Câu 15 (TH): Lực kéo về để tạo ra dao động của con lắc đơn là: A. Hợp của lực căng dây treo và thành phần trọng lực theo phương dây treo. B. Thành phần của trọng lực vuông góc với dây treo. C. Lực căng của dây treo. D. Hợp của thành phân trọng lực vuông góc với dây treo và lực căng của dây treo vật nặng Trang 2
3. Câu 16 (VD): Một dây đàn hồi OA dài 1,2 m. Đầu O dao động, đầu A giữ chặt. Trên dây có một sóng dừng có 5 bụng sóng (coi O là một nút). Tần số dao động là 10 Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 2,8 m/s. B. 4,8 m/s. C. 6,2 m/s. D. 8,4 m/s. Câu 17 (VD): Vật AB = 2 cm nằm trước thấu kính hội tụ, cách thấu kính 16 cm cho ảnh A’B’ cao 8 cm. Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là A. 72 cm. B. 16 cm. C. 8 cm. D. 64 cm. Câu 18 (VD): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng và dao động điều hoà với tần số f = 4,5 Hz. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ 40 cm đến 56 cm. Lấy g = 10 m/s2. Chiều dài tự nhiên của lò xo là: A. 42 cm. B. 40 cm. C. 48 cm. D. 46,7 cm. Câu 19 (VDC): Trên mặt nước ba nguồn sóng có phương trình lần lượt là: u1 2a.cost;u2 3a.cost;u3 4a.cost đặt tại A, B và C sao cho tam giác ABC vuông cân tại C và AB = 12 cm. Biết biên độ sóng không đổi và bước sóng lan truyền 2 cm. Điểm M trên đoạn CO (O là trung điểm AB) cách O một đoạn ngắn nhất bằng bao nhiêu thì nó dao động với biên độ 9a A. 0,93 cm. B. 1,1 cm. C. 1,75 cm. D. 0,57 cm. Câu 20 (VD): Cho hai dao động điều hoà cùng phương: x1 A.cos t cm và x2 B.cos t cm (t đo bằng giây). Biết phương trình dao động tổng hợp 3 2 là x 5.cos t cm . Biên độ dao động B có giá trị cực đại khi A bằng: A. 0,25 3cm B. 5 3cm C. 5 2cm D. 0,25 2cm Câu 21 (TH): Bước sóng là: A. Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha B. Quãng đường mỗi phần tử vật chất đi được trong một chu kì. C. Quãng đường mà pha của sóng lan truyền được trong một chu kì. D. Quãng đường mà sóng truyền được trong một đơn vị thời gian. Câu 22 (NB): Sóng ngang truyền được trong môi trường nào? A. Cả trong chất rắn, lỏng và khí. B. Chỉ trong chất rắn. C. Chất rắn và trên bề mặt chất lỏng. D. Chất lỏng và chất khí. Câu 23 (VD): Chu kì dao động một con lắc đơn tăng thêm 20% thì chiều dài con lắc sẽ phải: A. Tăng 22%. B. Tăng 20%. C. Giảm 44%. D. Tăng 44%. Câu 24 (TH): Một vật dao động điều hòa với tần số f = 3Hz. Tại thời điểm t = 1,5s vật có li độ x = 4cm đang chuyển động hướng về vị trí cân bằng với tốc độ 24 3cm / s . Phương trình dao động của vật là: 2 A. x 8.cos 6 t cm B. x 8.cos 6 t cm 3 3 Trang 3
4. 2 C. x 4 3.cos 6 t cm D. x 4 3.cos 6 t cm 3 3 Câu 25 (TH): Trong dao động điều hoà, lực kéo về đổi chiều khi A. vật đổi chiều chuyển động B. cơ năng bằng không. C. gia tốc bằng không. D. vận tốc bằng không. Câu 26 (NB): Trong dao động điều hòa, gia tốc biến đổi: A. Trễ pha so với vận tốc B. Sớm pha so với vận tốc 2 2 C. Cùng pha với vận tốc D. Ngược pha với vận tốc Câu 27 (VD): Quan sát sóng dừng trên sợi dây AB, đầu A dao động điều hòa theo phương vuông góc với sợi dây (coi A là nút). Với đầu B tự do và tần số dao động của đầu A là 22Hz thì trên dây có 6 nút. Nếu đầu B cố định và coi tốc độ truyền sóng của dây như cũ, để vẫn có 6 nút thì tần số dao động của đầu A phải bằng A. 23 Hz. B. 20 Hz. C. 25 Hz. D. 18 Hz Câu 28 (VD): Một vật dao động điều hòa với ω = 10rad/s. Khi vận tốc của vật là 20cm/s thì gia tốc của nó bằng 2 3m / s2 . Biên độ dao động của vật là : A. 2 cm. B. 4 cm. C. 0, 4 cm. D. 1 cm. Câu 29 (VD): Một sóng cơ học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10Hz, tốc đô ̣ truyền sóng 1,2m/s. Hai điểm M và N thuộc măṭ thoáng, trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau 26cm (M nằm gần nguồn sóng hơn). Tại thời điểm t, điểm N ha ̣xuống thấp nhất. Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M ha ̣xuống thấp nhất là 11 1 1 1 A. s B. s C. s D. s 120 60 120 12 Câu 30 (VD): Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp dao động theo phương vuông góc mặt nước tại hai điểm S1 và S2 với các phương trình lần lượt là: u1 a.cos 10 t cm và u2 a.cos 10 t cm . Biết tốc 2 độ truyền sóng trên mặt nước là 1m/s. Hai điểm M và N thuộc vùng hai sóng giao thoa, biết MS1 MS2 5cm và NS1 NS2 35cm . Chọn phát biểu đúng? A. N thuộc cực đại giao thoa, M thuộc cực tiểu giao thoa B. M và N đều thuộc cực đại giao thoa C. M và N không thuộc đường cực đại và đường cực tiểu giao thoa D. M thuộc cực đại giao thoa, N thuộc cực tiểu giao thoa Câu 31 (VDC): Trong dao động điều hoà của một vật thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp vật đi qua vị trí động năng bằng thế năng là 0,9s. Giả sử tại một thời điểm vật đi qua vị trí có thế năng W t , động năng Wđ và sau đó thời gian Δt vật đi qua vị trí có động năng tăng gấp 3 lần, thế năng giảm 3 lần. Giá trị nhỏ nhất của Δt bằng Trang 4
5. A. 0,6 s. B. 0,15 s C. 0,45 s. D. 0,3 s Câu 32 (VD): Cho ống sáo có một đầu bịt kín và một đầu để hở. Biết rằng ống sáo phát ra âm to nhất ứng với hai giá trị tần số của hai họa âm liên tiếp là 150Hz và 250Hz. Tần số âm nhỏ nhất khi ống sáo phát ra âm to nhất bằng : A. 50 Hz. B. 75 Hz. C. 25 Hz. D. 100 Hz Câu 33 (VD): Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ m = 200g, k = 20N/m, hệ số ma sát trượt 0,1. Ban đầu lò xo dãn 10cm, thả nhẹ để vật dao động tắt dần, lấy g = 10 m/s 2. Trong chu kì đầu tiên thì tỉ số tốc độ giữa hai thời điểm gia tốc bị triệt tiêu là: 5 9 3 4 A. B. C. D. 4 7 2 3 Câu 34 (VD): Một dây thép dài AB = 60 cm hai đầu được gắn cố định, được kích thích cho dao động bằng một nam châm điện nuôi bằng mạng điện thành phố tần số 50 Hz. Trên dây có sóng dừng với 5 bụng sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 24 m/s. B. 15 m/s. C. 12 m/s. D. 30 m/s Câu 35 (VD): Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ lần lượt là A 1 = 8cm; A2 = 15cm và lệch pha nhau . Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ bằng: 2 A. 7cm B. 23cm C. 17 cm D. 11cm A Câu 36 (VD): Một con lắc lò xo có m dao động với biên độ A và tần số f . Ở vị trí vật có li độ bằng 2 thì A. thế năng của vật bằng m. 2 f 2 A2 B. gia tốc có độ lớn bằng A f 2 C. vận tốc có độ lớn bằng A f . D. động năng của vật bằng 1,5m 2 f 2 A2 Câu 37 (TH): Có bốn vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện. Biết rằng vật A hút vật B nhưng lại đẩy C. Vật C hút vật D. Khẳng định nào sau đây là không đúng? A. Điện tích của vật A và D trái dấu. B. Điện tích của vật A và D cùng dấu. C. Điện tích của vật B và D cùng dấu. D. Điện tích của vật A và C cùng dấu. Câu 38 (VD): Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 50g, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng 50N/m. Do có ma sát với sàn nên vật dao động tắt dần. Biết biên độ dao động giảm đi 1mm sau mỗi lần vật đi qua vị trí cân bằng. Lấy g = 10m/s2. Hệ số ma sát giữa vật và sàn là: A. 0,05 B. 0,06 C. 0,04 D. 0,03 Câu 39 (VD): Một con lắc lò xo nằm ngang đang dao động tự do với biên độ 6cm. Lực đàn hồi của lò xo có công suất tức thời đạt giá trị cực đại khi vật đi qua vị trí có tọa độ x bằng A. 3cm B. 3 2cm C. 0 cm.D. 6cm Câu 40 (NB): Một vật dao động tắt dần có các đại lượng nào sau đây giảm liên tục theo thời gian? A. Biên độ và cơ năng B. Li độ và tốc độ C. Biên độ và gia tốc D. Biên độ và tốc độ Trang 5
6. Đáp án 1-A 2-A 3-C 4-C 5-C 6-C 7-D 8-B 9-D 10-D 11-A 12-C 13-A 14-D 15-B 16-B 17-D 18-D 19-C 20-B 21-C 22-C 23-D 24-A 25-C 26-B 27-B 28-B 29-D 30-A 31-D 32-A 33-B 34-A 35-C 36-D 37-B 38-A 39-B 40-A LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án A Phương pháp giải: Giải chi tiết: Người quan sát thấy 5 ngọn sóng biển đi qua trước mặt mình trong 10s. 5 1 T 10 T 2,5s Câu 2: Đáp án A Phương pháp giải: 2 d 2 d Độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng:  f .v Hai dao động ngược pha khi: 2k 1 Giải chi tiết: Tại điểm M trên phương truyền sóng cách O một khoảng 10cm, sóng tại đó luôn dao động ngược pha với 2 d 2 d. f dao động tại O nên: 2k 1 2k 1  v 2d. f 2.0,1.30 6 v m / s 2k 1 2k 1 2k 1 6 Mà: 1,6m / s v 2,9m / s 1,6 2,9 2k 1 0,53 k 1,375 k 1 6 6 v 2m / s 2k 1 2.1 1 Câu 3: Đáp án C Phương pháp giải: 2 t Phương trình sóng tại nguồn: uO A.cos cm T 2 t 2 .x Phương trình sóng tại M cách O một khoảng x: uM A.cos cm T  T Thay t vào phương trình của uM suy ra được A 2 Trang 6
7. Giải chi tiết: 1 Phương trình sóng tại M cách O một khoảng bước sóng là: 3  2 . 2 t 3 2 t 2 uM A.cos A.cos cm T  T 3 T Tại t li độ uM = 2cm. Ta có: 2 T 2 . 2 2 u 2 A.cos 2 2cm A 4cm M T 3 cos 3 Câu 4: Đáp án C Phương pháp giải: Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt là d1 và d2 2 d1 Phương trình sóng do A truyền đến M: uAM 5.cos 20 t cm  2 d2 Phương trình sóng do B truyền đến M: uBM 5.cos 20 t cm  Phương trình sóng tổng hợp tại M: d1 d2 d1 d2 uM uAM uBM 2.5.cos cos 20 t cm  2  2 v u Tỉ số: 1 M 1 v 2 uM 2 Giải chi tiết: 2 2 Bước sóng:  v.T v. 60. 6cm  20 d1 d2 4cm Điểm M1 trên đoạn AB cách A 12cm nên: d1 d2 AB 20cm Phương trình sóng tổng hợp tại M1 là: d1 d2 d1 d2 uM 1 2.5.cos cos 20 t  2  2 .4 .20 2.5.cos .cos 20 t 6 2 6 2 3 17 2.5. .cos 20 t 2 6 Trang 7
8. uM 1 5 3.cos 20 t cm 6 d1 d2 8cm Điểm M1 trên đoạn AB cách A 12cm nên: d1 d2 AB 20cm Phương trình sóng tổng hợp tại M2 là: d1 d2 d1 d2 uM 2 2.5.cos cos 20 t  2  2 .8 .20 2.5.cos .cos 20 t 6 2 6 2 3 17 2.5. .cos 20 t 2 6 uM 2 5 3.cos 20 t cm 6 v u 40 5 3 Ta có: 1 M 1 1 v 40cm / s v v 5 3 2 2 uM 2 2 Câu 5: Đáp án C Phương pháp giải: l Chu kì dao động của con lắc đơn: T 2 g Giải chi tiết: l Ta có: T 2 T m g Câu 6: Đáp án C Phương pháp giải: 2 d Biên độ dao động tại điểm cách nút sóng một đoạn d được xác định bởi: a 2a. sin M  Với 2a là biên độ của điểm bụng  Tốc độ: v  f T Giải chi tiết: 2 d Biên độ dao động tại điểm cách nút sóng một đoạn d được xác định bởi: a 2a. sin M  Với 2a là biên độ của điểm bụng 2 d  Điểm dao động với biên độ a: a 2a. sin a d M  12 Trang 8
9.  Vậy điểm dao động với biên độ a sẽ cách nút một khoảng: d 12 Khoảng cách gần nhất giữa hai điểm của hai bó sóng cạnh nhau có cùng biên độ là a sẽ là:  x 2.d 2cm  12cm 6 Tốc độ truyền sóng: v  f 12.5 60cm / s 0,6m / s Câu 7: Đáp án D Phương pháp giải: k Q Độ lớn cường độ điện trường gây ra bởi điện tích Q: E r 2 Trong đó r là khoảng cách từ điện tích điểm Q đến điểm khảo sát. Giải chi tiết: Từ dữ kiện bài cho ta có hình vẽ: Độ lớn cường độ điện trường của điện tích Q gây ra tại A và H là: k Q k Q EA 2 E EA 2 E OA OA k Q k Q E 1,5625E E 1,5625E H OH 2 H OA2 AH 2 k Q EA 2 E OA k Q EH 2 1,5625E AC OA2 4 Trang 9
10. AC 2 OA2 EA 4 16 AC 2 OA EH OA 15 1,2 Câu 8: Đáp án B Phương pháp giải: 1 k Tần số dao động của con lắc lò xo: f 2 m Giải chi tiết: 1 k f 2 m1 m2 1 k 1 1 1 Ta có: f1 2 2 2 2 m1 f f1 f2 1 k f2 2 m2 1 1 1 1 1 16 2 2 2 2 2 2 f2 f f1 f 5 25 f f 3 f2 1,25 f Câu 9: Đáp án D Phương pháp giải: Điều kiện có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha là: d2 d1 k Giải chi tiết: v 1,5 Bước sóng:  0,03m 3cm f 50 Để M là cực đại và gần trung trực của AB nhất thì M phải nằm trên hypebol ứng với k = 1 MA MB 3cm MB 20 3 17cm Áp dụng định lí Pitago trong tam giác vuông AMH và BMH ta có: Trang 10
11. 2 2 2 MA2 MH 2 AH 2 20 MH AH 2 2 2 2 2 2 MB MH HB 17 MH 20 AH AH 12,775cm OH AH OA 12,775 10 2,775cm Câu 10: Đáp án D Phương pháp giải: Đối với dao động cưỡng bức: Tần số dao động của vật bằng tần số của ngoại lực 2 Độ lớn cực đại của ngoại lực: Fmax m A Giải chi tiết: Tần số góc của ngoại lực cưỡng bức: n 10 rad / s   10 rad / s n  Vật dao động với: f 5Hz 2 1 T 0,5s f Câu 11: Đáp án A Phương pháp giải: Giải chi tiết: Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích. Câu 12: Đáp án C Phương pháp giải: x1 A1.cos t 1 Phương trình dao động thành phần và dao động tổng hợp là: x2 A2.cos t 2 x x1 x2 A.cos t A A2 A2 2A.A .cos 1 2 2 2 Thì A1; 1 được xác định bởi công thức: A.sin A2 sin 2 tan 1 A.cos A2 cos 2 Giải chi tiết: x2 6.sin 100 t cm 6.cos 100 t cm Ta có: 3 6 x 6 3.cos 100 t cm Trang 11
12. 2 2 A1 6 3 6 2.6 3.6cos 6cm 6 Áp dụng công thức ta được: 6 3.sin 0 6sin 6 1 tan 1 3 6 3.cos0 6cos 6 A 6cm 1 rad 1 6 Câu 13: Đáp án A Phương pháp giải: v2 Gia tốc hướng tâm: a l Tại vị trí cân bằng vận tốc đạt giá trị cực đại: v0 S0 Giải chi tiết: Tại vị trí cân bằng v0 S0 v2 Gia tốc hướng tâm của con lắc đơn tại VTCB: a 0 l 1 v 2 v2 v Gia tốc hướng tâm còn lại một nửa: a a 0 v 0 2 l 2l 2 v0 Sau 0,05π (s) vật chưa đổi chiều chuyển động và vận tốc giảm từ v0 đến nên: 2 T 2 0,05 s T s  5rad / s 8 5 a 2.0,5 Ta có: v 0 0,2m / s 20cm / s 0  5 Câu 14: Đáp án D Phương pháp giải: Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức và độ chênh lệch tần số giữa tần số của ngoại lực và tần số dao động riêng. Giải chi tiết: Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào gốc thời gian. Câu 15: Đáp án B Phương pháp giải: Phân tích các lực tác dụng lên vật Giải chi tiết: Phân tích các lực tác dụng lên vật nặng của con lắc đơn: Trang 12
13. Lực kéo về để tạo ra dao động của con lắc đơn là thành phần của trọng lực vuông góc với dây treo. Câu 16: Đáp án B Phương pháp giải: k. k.v Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định là: l 2 2 f Với: Số bụng = k; Số nút = k + 1 Giải chi tiết: Trên dây có sóng dừng với 5 bụng sóng nên: k 5 Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định là: k. k.v 2.l. f 2.1,2.10 l v 4,8m / s 2 2 f k 5 Câu 17: Đáp án D Phương pháp giải: A B d Công thức tính số phóng đại: k AB d Giải chi tiết: A B d d 8 Ta có: k d 64cm AB d 16 2 Câu 18: Đáp án D Phương pháp giải: 1 g g Công thức tính tần số dao động: f l 2 l 4 2 f 2 lmax l0 l A Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo: lmin l0 l A Giải chi tiết: Trang 13
14. 1 g g 10 Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: f l 1,25cm 2 l 4 2 f 2 4 2.4,52 Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo: lmax l0 l A lmax lmin l0 l 48 lmin l0 l A 2 l0 48 1,25 46,75cm Câu 19: Đáp án C Phương pháp giải: Phương trình sóng tại nguồn: u a.cos t Phương trình sóng tại điểm cách nguồn khoảng d là: 2 d u a.cos t  2 2 Biên độ dao động tổng hợp: A A1 A2 2A1 A2.cos Giải chi tiết: 2 d uAM 2a.cos t  2 d Phương trình sóng tại A, B và C truyền đến M là: uBM 3a.cos t  2 d uCM 4a.cos t  Phương trình sóng tổng hợp do A và B truyền đến M là: 2 d uAB uAM uBM 5a.cos t  Phương trình sóng tổng hợp do A, B và C truyền đến M là: 2 d 2 d uABC uAB uCM 5a.cos t 4a.cos t   2 2 2 d d Biên độ dao động tổng hợp tại M là: AM 5a 4a 2.5a.4a.cos  Trang 14
15. 2 d d 2 d d  Để: AM 9a cos 1 2k 1 d d 2k 1   2  Để M gần O nhất thì k 0 d d 1cm 2 OA2 OM 2 OC OM 1 62 OM 2 6 OM 1 OM 0,93cm Câu 20: Đáp án B Phương pháp giải: Vẽ giản đồ vecto và sử dụng định lí hàm số sin trong tam giác Giải chi tiết: Ta có giản đồ vecto: Áp dụng định lí hàm số sin trong tam giác AOC ta có: AC OC B 5 B 10.sin ·AOC · · sin AOC sin sin AOC sin 6 6 B sin ·AOC 1 ·AOC max 2 OC 5 A OA 5 3cm 1 tan 6 3 Câu 21: Đáp án C Phương pháp giải: Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất dao động cùng pha trên phương truyền sóng. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kì. Giải chi tiết: Bước sóng là quãng đường mà pha của sóng lan truyền được trong một chu kì. Câu 22: Đáp án C Phương pháp giải: Môi trường truyền sóng ngang: Chất rắn, trên bề mặt chất lỏng. Trang 15
16. Môi trường truyền sóng dọc: Chất rắn, trong lòng chất lỏng, chất khí. Giải chi tiết: Sóng ngang truyền được trong môi trường: Chất rắn và trên bề mặt chất lỏng. Câu 23: Đáp án D Phương pháp giải: l Chu kì dao động của con lắc đơn: T 2 g Giải chi tiết: l T 2 g Ta có: l T 2 T 0,2T 1,2T g T l 1,2 l 1,44.l T l l l 1,44l l .100% .100% 44% l l Câu 24: Đáp án A Phương pháp giải: Tần số góc:  2 f v2 Biên độ dao động: A x2  2 Sử dụng VTLG xác định pha ban đầu Giải chi tiết: Tần số góc:  2 f 2 .3 6 rad / s 2 24 3 Biên độ dao động: A 42 8cm 6 2 Góc quét được sau 1,5s là: .t 6 .1,5 9 rad Biểu diễn trên VTLG vị trí của vật tại thời điểm t = 1,5s và t = 0 như sau : Trang 16
17. 2 Từ VTLG ta xác định được pha ban đầu là : rad 6 2 3 2 Phương trình dao động : x 8.cos 6 t cm 3 Câu 25: Đáp án C Phương pháp giải: Lực kéo về luôn hướng về VTCB Giải chi tiết: Lực kéo về luôn hướng về VTCB → F đổi chiều khi vật qua VTCB hay gia tốc bằng 0 Câu 26: Đáp án B Phương pháp giải: x A.cos t Phương trình của li độ, vận tốc và gia tốc: v x A.cos t 2 2 a v x  .A.cos t Giải chi tiết: v x A.cos t Ta có: 2 2 a v x  .A.cos t Vậy gia tốc biến đổi sớm pha so với vận tốc 2 Câu 27: Đáp án B Phương pháp giải: k k.v Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: l 2 2 f Trong đó: số bụng = k; số nút = k + 1  v Điều kiện có sóng dừng trên dây một đầu cố định 1 đầu tự do: l 2k 1 2k 1 4 4 f Trong đó: số bụng = số nút = k + 1 Giải chi tiết: Trên dây có sóng dừng 1 đầu cố định, 1 đầu tự do thì trên dây có 6 nút nên: v 11v v k 1 6 k 5 l 2.5 1 4 f 4.22 8 Trên dây có sóng dừng hai đầu cố định, trên dây có 6 nút nên: 5.v 2,5.v k 1 6 k 5 l 2 f f Trang 17
18. v 2,5.v f 20Hz 8 f Câu 28: Đáp án B Phương pháp giải: v2 a2 v2 Biên độ dao động: A x2  2  4  2 Giải chi tiết: 2 a2 v2 200 3 202 Biên độ dao động của vật là: A 4cm  4  2 104 102 Câu 29: Đáp án D Phương pháp giải: 2 .d Công thức tính độ lệch pha:  T Sử dụng VTLG và công thức tính thời gian: t .  2 Giải chi tiết: v 1,2 Bước sóng:  0,12m 12cm f 10 2 .d 2 .26 13 Độ lệch pha giữa hai điểm M và N là: 4  12 3 3 Vì M và N lệch pha nhau một góc 4 và M dao động nhanh pha hơn nên tại thời điểm t N ở vị 3 trí thấp nhất thì điểm M và N được biểu diễn trên VTLG như sau: 5 Để điểm M đi đến vị trí thấp nhất thì nó phải quay thêm góc: rad 3 5 1 → Thời gian quay là: t 3 s  2 .10 12 Câu 30: Đáp án A Trang 18
19. Phương pháp giải: Xét điểm P bất kì cách hai nguồn lần lượt là d1 và d2. Sóng từ hai nguồn truyền tới P có phương trình lần lượt là : 2 d1 u1P a.cos 10 t cm  2 d2 u2P a.cos 10 t cm 2  2 d d Độ lệch pha của hai sóng tới P : 1 2  2 Nếu 2k 1 P thuộc cực tiểu giao thoa Nếu 2k P thuộc cực đại thoa Giải chi tiết: 2 2 Bước sóng :  v.T v. 100. 20cm  10 2 d d 2 .5 Độ lệch pha của hai sóng truyền tới M : 1 2  2 20 2 Vậy M thuộc cực tiểu giao thoa 2 d d 2 .35 Độ lệch pha của hai sóng truyền tới N là: 1 2 4  2 20 2 Vậy N thuộc cực đại giao thoa Câu 31: Đáp án D Phương pháp giải: T Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là : 4 1 1 Công thức tính cơ năng : W W W mv2 kx2 d t 2 2 Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng và sử dụng VTLG. Giải chi tiết: Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là: T 0,9s T 3,6s 4 Tại thời điểm t: vật có động năng và thế năng là Wđ,Wt. Sau khoảng thời gian Δt, động năng và thế năng của vật lần lượt là Wd ;Wt W 3W d d Ta có: W W t t 3 Trang 19
20. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: W W W W W W W W 3W t d t d t d t d 3 3 1 3 1 3 W 3W W W k.x2 . k.A2 x A t d t 4 2 4 2 2 3 W 2 W W 1 k x 1 A Mà: W t 4 . kA2 x t 3 3 4 2 2 2 2 Biểu diễn trên VTLG ta có: 3A A Góc quét nhỏ nhất từ vị trí x x là: 2 2 T T T 3,6 t . . 0,3s 6 2 6 2 12 12 Câu 32: Đáp án A Phương pháp giải:  v v Điều kiện có sóng dừng: l 2k 1 2k 1 f 2k 1 . 4 4 f 4l Giải chi tiết:  v v Ống sáo một đầu kín, một đầu hở: l 2k 1 2k 1 f 2k 1 . 4 4 f 4l v v 150 2k 1 150 2k 1 4.l 4.l Theo bài ra ta có: v v 250 2 k 1 1 250 2k 3 4.l 4.l v v 250 150 2k 3 2k 3 4.l 4.l v v 100 2. 50 4l 4l v Tần số âm nhỏ nhất ứng với k 0 f 50Hz min 4l Trang 20
21. Câu 33: Đáp án B Phương pháp giải: Lực ma sát trượt tác dụng lên vật có độ lớn: Fms mg Để vận tốc lớn nhất khi hợp lực phục hồi và lực cản phải cân bằng nhau: mg kx mg x 0 0 k Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng khi vật đạt vận tốc cực đại lần đầu tiên: 1 1 1 kA2 kx 2 mv 2 mg(A x ) 2 2 0 2 0 0 2 2 2 mv0 k(A x0 ) 2mg(A x0 ) 2 2 2 mv k(A x0 ) 2kx0 (A x0 ) v (A x0 ) Giải chi tiết: Ban đầu lò xo dãn 10cm A 10cm mg 0,1.0,2.10 Ta có x 1cm 0 k 20 Xét trong mỗi giai đoạn chuyển động chưa đổi chiều thì thời điểm gia tốc của vật triệt tiêu là thời điểm vật qua vị trí cân bằng tạm. v1 A1 Lúc này tốc độ của vật là lớn nhất và được tính bởi: v2 A2 v A Tỉ số cần tìm chính là tỉ số: 1 1 v2 A2 A1 A x0 Mặt khác ta có: A2 A1 2x0 A 3x0 v A x 10 1 9 1 0 v2 A 3x0 10 3.1 7 Câu 34: Đáp án A Phương pháp giải: k k.v Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: l 2 2 f Với: Số nút sóng = k + 1; số bụng = k. Nam châm điện được nuôi bằng mạng điện có tần số fđ thì sóng dừng trên dây với tần số: f 2. fd Giải chi tiết: Nam châm điện nuôi bằng mạng điện có tần số fd 50Hz → Sóng dừng trên dây với tần số: f 2. fd 100Hz Từ điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định ta có: Trang 21
22. k k.v 2.l. f l v 2 2 f k Trên dây có sóng dừng với 5 bụng sóng k 5 2.l. f 2.0,6.100 Vậy tốc độ truyền sóng trên dây là: v 24m / s k 5 Câu 35: Đáp án C Phương pháp giải: 2 2 Biên độ của dao động tổng hợp: A A1 A2 2A1 A2 cos Giải chi tiết: 2 2 2 2 Dao động tổng hợp có biên độ bằng: A A1 A2 2A1 A2 cos 8 15 17cm Câu 36: Đáp án D Phương pháp giải: kx2 m 2 x2 Thế năng: W t 2 2 Gia tốc: a  2 x Vận tốc: v  A2 x2 m 2 A2 x2 Động năng: W W W d t 2 Giải chi tiết: m 2 x2 1 m.4 2 f 2.A2 m. 2 f 2.A2 Wt . 2 2 4 2 A a  2. x 4 2 f 2. 2 2 f 2 A 2 A 2 Khi 2 2 2 A 2 v  A x 2 f . A 3.A. f 4 2 2 2 2 A 2 2 2 m.4 f . A m A x 4 W 1,5m 2 f 2 A2 d 2 2 Câu 37: Đáp án B Phương pháp giải: Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau Giải chi tiết: A hút B → A trái dấu với B A đẩy C → A cùng dấu với C C hút D → C trái dấu với D → A trái dấu với D Trang 22
23. Vậy khẳng định sai là: Điện tích của vật A và D cùng dấu Câu 38: Đáp án A Phương pháp giải: 2mg Sau mỗi lần vật qua vị trí cân bằng biên độ dao động giảm đi một lượng: A 2x 0 k Giải chi tiết: Biên độ dao động giảm 1mm sau mỗi lần vật đi qua VTCB. 2mg k. A 50.10 3 Ta có: A 2x  0,05 0 k 2mg 2.0,05.10 Câu 39: Đáp án B Phương pháp giải: Công suất tức thời của lực đàn hồi của lò xo: 2 2 Pdh Fdh .v k.x.v k.x.. A x Áp dụng bất đẳng thức Cosi: a b 2 ab Dấu “=” xảy ra khi a = b Giải chi tiết: Công suất tức thời của lực đàn hồi của lò xo: 2 2 2 2 Pdh Fdh .v k.x.v k.x.. A x k.x A x Theo bất đẳng thức Cosi ta có: a b a b 2 ab ab 2 x2 A2 x2 A2 x A2 x2 x2. A2 x2 2 2 A2 P k. P x2 A2 x2 dh 2 dhmax A 6 2x2 A2 x 3 2cm 2 2 Câu 40: Đáp án A Phương pháp giải: Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần. m 2 A2 Cơ năng: W 2 A giảm → W giảm Giải chi tiết: Dao động tắt dần có biên độ và cơ năng giảm dần theo thời gian. Trang 23