Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Mã đề: 101 - Năm học 2019-2020 - Trường THPT Nguyễn Viết Xuân (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Mã đề: 101 - Năm học 2019-2020 - Trường THPT Nguyễn Viết Xuân (Có đáp án)

1. TRƯỜNG THPT ĐỀ THI THỬ THPTQG LẦN 1 NGUYỄN VIẾT XUÂN NĂM HỌC: 2019 – 2020 MÔN: Vật lý Thời gian làm bài: 50 phút; không kể thời gian phát đề MÃ ĐỀ THI: 101 Câu 1 (TH): Chọn phát biểu không đúng: A. Nếu hai dao động thành phần cùng pha: 2k thì: A A1 A2 B. Độ lệch pha của các dao động thành phần đóng vai trò quyết định tới biên độ dao động tổng hợp. C. Nếu hai dao động thành phần ngược pha: 2k 1 thì: A A1 A2 . D. Nếu hai dao động thành phần lệch pha nhau bất kì: A1 A2 A A1 A2 . Câu 2 (VD): Phương trình dao động của một vật dao động điều hòa có dạng x Acos t cm . Gốc 2 thời gian đó được chọn từ lúc nào? A. Lúc chất điểm có li độ x = +A. B. Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. C. Lúc chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. D. Lúc chất điểm có li độ x = -A. Câu 3 (NB): Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa với tần số là 1 k m k 1 m A. f B. f 2 C.  2 D. f 2 m k m 2 k Câu 4 (VD): Tại một nơi trên mặt đất, con lắc đơn có chiều dài l đang dao động điều hòa với chu kì 2 s. Khi tăng chiều dài của con lắc thêm 21 cm thì chu kì dao động điều hòa của nó là 2,2 s. Chiều dài l bằng A. 1,5 m. B. 1 m. C. 2 m. D. 2,5 m. Câu 5 (VD): Một người đi xe đạp chở một thùng nước đi trên một vỉa hè lát bê tông, cứ 4,5 m có một rãnh nhỏ. Khi người đó chạy với vận tốc 10,8 km/h thì nước trong thùng bị văng tung toé mạnh nhất ra ngoài. Tần số dao động riêng của nước trong thùng là 4 2 A. Hz . B. 2,4 Hz. C. Hz . D. 1,5 Hz. 3 3 Câu 6 (TH): Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài của con lắc không đổi) thì tần số dao động điều hòa của nó sẽ A. không đổi vì chu kì dao động điều hòa của nó không phụ thuộc vào gia tốc trọng trường B. tăng vì chu kì dao động điều hòa của nó giảm. C. tăng vì tần số dao động điều hòa của nó tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trường. Trang 1
2. D. giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao. Câu 7 (TH): Tại một điểm xác định trong điện trường tĩnh, nếu độ lớn của điện tích thử tăng 2 lần thì độ lớn cường độ điện trường A. giảm 4 lần. B. tăng 2 lần. C. không đổi. D. giảm 2 lần. Câu 8 (VD): Một con lắc lò xo có độ cứng của lò xo là k. Khi mắc lò xo với vật có khối lượng m 1 thì con lắc dao động điều hòa với chu kì T 1. Khi mắc lò xo với vật có khối lượng m 2 thì con lắc dao động điều hòa với chu kì T2. Khi treo lò xo với vật m = m1 + m2 thì lò xo dao động với chu kì 2 2 2 2 T1 T2 T1T2 A. T T1 T2 B. T T T C. T D. T 1 2 TT 2 2 1 2 T1 T2 Câu 9 (NB): Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn có sợi dây dài l đang dao động điều hòa. Tần số góc dao động của con lắc là g 1 g l g A. 2 B. C. D. l 2 l g l Câu 10 (NB): Phát biểu nào dưới đây về dao động tắt dần là sai? A. Tần số dao động càng lớn thì quá trình dao động tắt dần càng nhanh. B. Lực cản hoặc lực ma sát càng lớn thì quá trình dao động tắt dần càng kéo dài. C. Dao động có biên độ giảm dần do lực ma sát, lực cản của môi trường tác dụng lên vật dao động. D. Lực ma sát, lực cản sinh công làm tiêu hao dần năng lượng của dao động. Câu 11 (VD): Một con lắc lò xo dao động điều hòa, vật có khối lượng m = 0,2 kg, lò xo có độ cứng k = 50 N/m. Lấy 2 10 . Chu kì dao động của con lắc lò xo là A. 4 s B. 25 s C. 0,4 s D. 5 s Câu 12 (VD): Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian t , con lắc thực hiện 60 dao động toàn phần; thay đổi khối lượng con lắc một lượng 440 g thì cũng trong khoảng thời gian t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Khối lượng ban đầu của con lắc là A. 1 kg. B. 0,6 kg. C. 0,8 kg. D. 1,44 kg. Câu 13 (VD): Nếu gia tốc trọng trường giảm đi 6 lần, độ dài sợi dây của con lắc đơn giảm đi 2 lần thì chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn sẽ A. giảm 12 lần. B. giảm 3 lần. C. tăng 12 lần. D. tăng 3 lần. Câu 14 (VD): Một hệ dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn Fn F0 cos10 t thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Tần số dao động riêng của hệ phải là A. 10 Hz B. 5 Hz C. 5 Hz. D. 10 Hz. Câu 15 (VD): Một vật dao động điều hòa trên một đoạn thẳng dài 10 cm và thực hiện được 50 dao động trong thời gian 78,5 s. Vận tốc của vật khi qua vị trí có li độ x = -3 cm theo chiều hướng về vị trí cân bằng là A. 16 m/s. B. 16 cm/s. C. 0,16 cm/s. D. 160 cm/s. Trang 2
3. Câu 16 (VD): Một chất điểm dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 6 cm và chu kỳ T. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ -3 cm đến 3 cm là T T T T A. B. C. D. 8 4 3 6 Câu 17 (NB): Chọn câu đúng nhất. Khi tia sáng đi từ môi trường trong suốt n 1 tới mặt phân cách với môi trường trong suốt n2 (với n2 > n1), tia sáng không vuông góc với mặt phân cách thì A. tia sáng bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường. B. một phần tia sáng bị khúc xạ, một phần bị phản xạ. C. tất cả các tia sáng đều bị khúc xạ và đi vào môi trường n2. D. tất cả các tia sáng đều phản xạ trở lại môi trường n1. Câu 18 (NB): Chọn phát biểu sai khi nói về dao động điều hòa: A. Vận tốc luôn trễ pha so với gia tốc. B. Vận tốc và gia tốc luôn ngược pha nhau. 2 C. Vận tốc luôn sớm pha so với li độ. D. Gia tốc sớm pha góc π so với li độ. 2 Câu 19 (NB): Trong dao động duy trì, năng lượng cung cấp thêm cho vật có tác dụng: A. làm cho li độ dao động không giảm xuống. B. làm cho tần số dao động không giảm đi. C. làm cho động năng của vật tăng lên. D. bù lại sự tiêu hao năng lượng vì lực cản mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của hệ. Câu 20 (VD): Hai dao động điều hòa lần lượt có phương trình: x1 A1 cos 20 t cm và 2 x2 A2 cos 20 t cm . Phát biểu nào sau đây là đúng: 6 A. Dao động thứ hai sớm pha hơn dao động thứ nhất một góc . 3 B. Dao động thứ hai trễ pha hơn dao động thứ nhất một góc . 6 C. Dao động thứ nhất trễ pha hơn dao động thứ hai một góc 3 D. Dao động thứ nhất sớm pha hơn dao động thứ hai một góc 3 Câu 21 (TH): Một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là chuyển động A. chậm dần B. nhanh dần đều C. nhanh dần D. chậm dần đều Câu 22 (NB): Đơn vị của cường độ dòng điện, suất điện động, điện lượng lần lượt là A. fara (F), vôn/mét (V/m), jun (J). B. ampe (A), vôn (V), cu lông (C). Trang 3
4. C. Niutơn (N), fara (F), vôn (V). D. vôn (V), ampe (A), ampe (A). Câu 23 (VD): Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, lần lượt có phương trình: 8 x1 3cos 20 t cm và x2 4cos 20 t cm . Chọn phát biểu đúng: 3 3 A. Độ lệch pha của dao động tổng hợp bằng 2 . B. Hai dao động x1 và x2 ngược pha nhau. C. Biên độ dao động tổng hợp bằng -1 cm. D. Dao động x2 sớm pha hơn dao động x1 một góc 3 . Câu 24 (VD): Một đoạn dây dẫn dài 1,5m mang dòng điện 10A, đặt vuông góc trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 1,2T. Nó chịu một lực từ tác dụng là bao nhiêu? A. 0 N. B. 1,8 N. C. 1800 N. D. 18 N. Câu 25 (VDC): Có 3 điện trở R1, R2, R3. Nếu mắc nối tiếp 3 điện trở, rồi mắc vào hiệu điện thế U = 9 V thì dòng điện trong mạch là 1 A; nếu mắc song song 3 điện trở, rồi mắc vào hiệu điện thế U = 9 V thì dòng điện trong mạch chính là 9 A; nếu mắc (R 1//R2) nt R3, rồi mắc vào hiệu điện thế U = 9 V thì dòng điện trong mạch chính là A. 2 ampe (A). B. 1 ampe (A). C. 1,5 ampe (A). D. 3 ampe (A). Câu 26 (VD): Một con lắc lò xo gồm lò xo chiều dài tự nhiên l0 20cm , độ cứng k = 15 N/m và vật nặng m = 75 g treo thẳng đứng. Lấy g 10m / s2 . Cho vật nặng dao động điều hòa thẳng đứng với biên độ 2 cm thì chiều dài cực đại của lò xo trong quá trình dao động là A. 27 cm. B. 30 cm. C. 25 cm. D. 22 cm. Câu 27 (VD): Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T. Gọi v tb là tốc độ trung bình của chất điểm trong một chu kì, v là tốc độ tức thời của chất điểm. Trong một chu kì, khoảng thời gian mà v 0,25 vtb là 2T T T T A. B. C. D. 3 6 2 3 Câu 28 (VD): Một con lắc lò xo gồm lò xo độ cứng k = 64 N/m, vật nặng m = 160 g được treo thẳng đứng. Ta nâng vật lên theo phương thẳng đứng đến khi lò xo không biến dạng. Lúc t = 0 thả cho vật dao động điều hòa. Lấy gốc tọa độ là vị trí cân bằng, chiều dương hướng lên và 2 10 thì phương trình chuyển động của vật là A. x 2cos 2 t cm B. x 2cos 2 t cm C. x 2,5cos 20t cm D. x 2,5cos 20t cm 2 Trang 4
5. Câu 29 (VD): Một con lắc đơn có chiều dài 1 m, và vật có khối lượng 150 g, treo tại nơi có gia tốc trọng 1 trường g 10m / s2 ; 2 10 . Tại vị trí cân bằng người ta truyền cho con lắc vận tốc m / s theo phương 3 vuông góc với sợi dây. Lực căng cực đại và cực tiểu của dây treo trong quá trình con lắc dao động là: A. Tmax 1,156 N;Tmin 1,491N. B. Tmax 1,516 N;Tmin 1,491N. C. Tmax 1,516 N;Tmin 1,149 N. D. Tmax 1,156 N;Tmin 1,149 N. Câu 30 (VD): Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Biết phương trình của dao động thứ nhất là x1 5cos t cm và phương trình của dao động tổng hợp là 6 7 x 3cos t cm . Phương trình của dao động thứ hai là 6 7 7 A. x2 2cos t cm B. x2 8cos t cm 6 6 C. x2 8cos t cm D. x2 2cos t cm 6 6 Câu 31 (VD): Vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ cho ảnh ngược chiều lớn gấp 4 lần AB và cách AB 100 cm. Tiêu cự của thấu kính là: A. 25 cm. B. 20 cm. C. 40 cm. D. 16cm. Câu 32 (VD): Một vật có khối lượng m = 100 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, 2 cùng tần số 10 Hz, biên độ A 1 = 8 cm và ; A2 = 8 cm và . Lấy 10 . Biểu thức thế 1 3 2 3 năng của vật theo thời gian là 2 2 A. Et 1,28cos 20 t J B. Et 2,56sin 20 t J 2 2 C. Et 1280sin 20 t J D. Et 1,28sin 20 t J Câu 33 (VD): Một vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Tại thời điểm t 1, vật có li độ x1 và vận tốc v1. Tại thời điểm t2, vật có li độ x2 và vận tốc v2. Mối liên hệ nào sau đây là đúng? 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 A. v1 v2  x1 x2 B. x1 x2  v1 v2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 C. x1 x2  v2 v1 D. v1 v2  x2 x1 Câu 34 (VD): Một con lắc đơn có chiều dài 1 m dao động nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường g 2 10m / s2 . Nếu khi vật đi qua vị trí cân bằng dây treo vướng vào đinh nằm cách điểm treo 50 cm thì chu kỳ dao động của con lắc đơn là 2 2 A. 2 s B. 1 2 s C. s D. 2 2 s 2 Trang 5
6. Câu 35 (VD): Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01 kg mang điện tích q 5.10 6 C được coi là điện tích điểm. Con lắc dao động điều hòa trong điện trường đều mà véctơ cường độ điện trường có độ lớn E 104 V / m và hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy g 10m / s2 ; 2 10 . Chu kì dao động của con lắc là A. 0,58 s B. 1,40 s C. 1,15 s D. 1,99 s Câu 36 (VDC): Một vật dao động điều hoà với phương trình liên hệ giữa li độ x và vận tốc v là 67 v2 640 40x2 , trong đó x tính bằng cm và v tính bằng cm/s. Tại thời điểm t s , vật qua vị trí cân 12 bằng theo chiều âm. Lấy 2 10 . Phương trình dao động của vật là? A. x 4cos 2 t cm B. x 4cos 2 t cm 3 3 2 2 C. x 4cos 2 t cm D. x 4cos 2 t cm 3 3 Câu 37 (VD): Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng O. Tại t 0 = 0, vật đi qua O theo chiều dương. Kể từ t 0 đến t s , vật chưa đổi chiều chuyển động và vận tốc còn lại một nửa. Kể từ t 0 1 15 đến t2 0,3 s vật đã đi được 12 cm. Vận tốc của vật tại t0 = 0 bằng A. 3 cm/s B. 25 cm/s C. 20 cm/s D. 40 cm/s Câu 38 (VDC): Một con lắc lò xo có đầu trên treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào một vật nặng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi vào li độ x. Tốc độ của vật nhỏ khi đi qua vị trí lò xo không biến dạng bằng. A. 100 cm/s B. 50 cm/s C. 86,6 cm/s D. 70,7 cm/s Câu 39 (VDC): Con lắc đơn dao động trong môi trường không khí. Kéo con lắc lệch phương thẳng đứng một góc 0,1 rad rồi thả nhẹ. Biết lực cản của không khí tác dụng lên con lắc là không đổi và bằng 0,001 lần trọng lượng của vật. Coi biên độ giảm đều trong từng chu kỳ. Số lần con lắc qua vị trí cân bằng đến lúc dừng lại là: A. 50 B. 100 C. 200 D. 25 Câu 40 (VDC): Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, có một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nhỏ A có khối lượng 0,1 kg. Vật A được nối với vật B có khối lượng 0,3 kg bằng sợi dây mềm, nhẹ, Trang 6
7. dài. Ban đầu kéo vật B để lò xo giãn 10 cm rồi thả nhẹ. Từ lúc thả đến khi vật A dừng lại lần đầu thì tốc độ trung bình của vật B bằng A. 75,8 cm/s. B. 81,3 cm/s. C. 47,7 cm/s. D. 63,7 cm/s. Đáp án 1-C 2-B 3-A 4-B 5-C 6-D 7-C 8-A 9-D 10-B 11-C 12-A 13-D 14-C 15-B 16-D 17-B 18-B 19-D 20-D 21-A 22-B 23-B 24-D 25-A 26-A 27-A 28-D 29-B 30-B 31-D 32-A 33-D 34-C 35-C 36-C 37-C 38-C 39-A 40-A LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án C Phương pháp: Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động cùng phương, cùng tần số: 2 2 A A1 A2 2A1 A2 cos Cách giải: Nhận xét: Biên độ dao động tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch pha của hai dao động. → B đúng. Nếu hai dao động cùng pha: 2k cos 1 A A1 A2 → A đúng. Nếu hai dao động ngược pha: 2k 1 cos 1 A A1 A2 → C sai. Nếu hai dao động lệch pha bất kì: 1 cos 1 A1 A2 A A1 A2 → D đúng. Câu 2: Đáp án B Phương pháp: Vận tốc của vật: v = x’ Cách giải: Phương trình vận tốc của vật: v x ' Asin t 2 x Acos 0 cm 0 2 Tại thời điểm t = 0, li độ và vận tốc của vật là: v A sin A cm / s 0 2 Nhận xét: v0 < 0 → Ở thời điểm t = 0, chất điểm đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Câu 3: Đáp án A Phương pháp: Trang 7
8. 1 k Tần số của con lắc lò xo: f 2 m Cách giải: 1 k Tần số của con lắc lò xo: f 2 m Câu 4: Đáp án B Phương pháp: l Chu kì của con lắc đơn: T 2 g Cách giải: Chu kì của con lắc khi có chiều dài l và l’ = (l +21) là: l T 2 g T 2 l 22 l 2 2 ⇒ l = 100 cm = 1 m l ' T ' l ' 2,2 l 21 T ' 2 g Câu 5: Đáp án C Phương pháp: Nước văng mạnh nhất khi có cộng hưởng. Cách giải: s 4,5 1 1 2 Nước bị văng ra ngoài mạnh nhất khi: T = T0 ⇒ T0 1,5 s f0 Hz v 3 T0 1,5 3 Câu 6: Đáp án D Phương pháp: Càng lên cao, gia tốc trọng trường càng giảm. 1 g Tần số của con lắc đơn: f 2 l Cách giải: Nhận xét: tần số của con lắc đơn tỉ lệ với căn bậc hai của gia tốc trọng trường. Khi lên cao, gia tốc trọng trường giảm. Vậy tần số của con lắc giảm. Câu 7: Đáp án C Phương pháp: Độ lớn cường độ điện trường không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử. Cách giải: Độ lớn cường độ điện trường không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử, nên độ lớn cường độ điện trường không đổi. Trang 8
9. Câu 8: Đáp án A Phương pháp: m Chu kì của con lắc lò xo: T 2 k Cách giải: Chu kì của lon lắc lò xo có khối lượng m1 và m2 là: m kT 2 T 2 1 1 1 m1 2 2 2 k 4 kT1 kT2 m1 m2 2 4 2 4 2 m1 kT2 T1 2 m2 2 k 4 Chu kì của con lắc có khối lượng m = m1 + m2 là: kT 2 kT 2 1 2 m 2 2 T 2 2 4 4 T 2 T 2 k k 1 2 Câu 9: Đáp án D Phương pháp: g Tần số góc của con lắc đơn: ω = l Cách giải: g Tần số góc của con lắc đơn: ω = l Câu 10: Đáp án B Phương pháp: Sử dụng lý thuyết về dao động tắt dần. Cách giải: Lực cản hoặc lực ma sát càng lớn thì quá trình dao động tắt dần càng nhanh. → B sai. Câu 11: Đáp án C Phương pháp: m Chu kì dao động của con lắc lò xo: T = 2 k m 0,2 Cách giải: Chu kì dao động của con lắc lò xo là: T = 2 2 = 0,4 (s) k 50 Câu 12: Đáp án A Phương pháp: m Chu kì của con lắc lò xo: T = 2 k Trang 9
10. Cách giải: Chu kì của con lắc trước và sau khi thay đổi khối lượng là: t m1 T1 2 n k 2 2 1 m1 n2 m1 50 2 2 m1 1 kg t m m2 n1 m1 0,44 60 T 2 2 2 n2 k Câu 13: Đáp án D Phương pháp: l Chu kì của con lắc đơn: T 2 g Cách giải: l Chu kì ban đầu của con lắc đơn là: T 2 g g l Gia tốc trọng trường giảm 6 lần g’ = , độ dài sợi dây giảm 2 lần l ' = , chu kì của con lắc là: 6 2 l l ' l T ' 2 2 2 3.2 3T g ' g g 6 Vậy chu kì của con lắc tăng 3 lần. Câu 14: Đáp án C Phương pháp: Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ. Cách giải:  10 Tần số dao động riêng của hệ là: f f 5 Hz 0 2 2 Câu 15: Đáp án B Phương pháp: v2 Công thức độc lập với thời gian: x2 A2  2 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A Cách giải: L 10 Biên độ của con lắc là: A = = 5 (cm) 2 2 t 78,5 Chu kì của con lắc: T = = 1,57 (s) n 50 Trang 10
11. 2 2 Tần số góc của con lắc là:  = 4 (rad /s) T 1,57 Ta có công thức độc lập với thời gian: 2 2 v 2 v x2 A2 3 52 v =16 (cm/s)  2 42 Câu 16: Đáp án D Phương pháp: Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức t  Cách giải: Ta có vòng tròn lượng giác: Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ -3 cm đến 3 cm, vecto quay được góc: rad 3 T Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ -3cm đến 3 cm là: t 3  2 6 T Câu 17: Đáp án B Phương pháp: Sử dụng tính chất hiện tượng khúc xạ ánh sáng và điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần. Cách giải: Khi tia sáng đi từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác, một phần tia sáng bị phản xạ, một phần bị khúc xạ. Khi n1 > n2 thì tia sáng bị phản xạ hoàn toàn mà không có tia khúc xạ. Câu 18: Đáp án B Phương pháp: Sử dụng lý thuyết về độ lệch pha giữa li độ, vận tốc, gia tốc. Cách giải: Trong dao động điều hòa, vận tốc luôn sớm pha hơn li độ góc và trễ pha hơn gia tốc góc . Gia tốc 2 2 luôn sớm pha hơn li độ góc π → B sai. Câu 19: Đáp án D Trang 11
12. Phương pháp: Sử dụng lý thuyết về dao động duy trì. Cách giải: Trong dao động duy trì, năng lượng cung cấp thêm cho vật có tác dụng bù lại sự tiêu hao năng lượng vì lực cản mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của hệ. Câu 20: Đáp án D Phương pháp: Độ lệch pha giữa hai dao động: 2 1 Cách giải: Độ lệch pha giữa hai dao động là: rad 2 1 6 2 3 Vậy dao động thứ nhất sớm pha hơn dao động thứ hai một góc 3 Câu 21: Đáp án A Phương pháp: Vật dao động điều hòa có tốc độ lớn nhất ở vị trí cân bằng, và tốc độ nhỏ nhất ở vị trí biên. Cách giải: Chuyển động của vật từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là chuyển động chậm dần. Câu 22: Đáp án B Cách giải: Đơn vị của cường độ dòng điện là ampe (A), của suất điện động là vôn (V), của điện lượng là cu lông (C). Câu 23: Đáp án B Phương pháp: Độ lệch pha giữa hai dao động: ∆φ = φ2 - φ1 Cách giải: 8 Độ lệch pha giữa hai dao động là: 3 rad 2 1 3 3 Vậy hai dao động x1 và x2 ngược pha nhau. Câu 24: Đáp án D Phương pháp: Lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng dài đặt trong từ trường: F = BIl sin α Cách giải: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là: F = BIl sin α = 1,2.10.1,5.sin900 = 18 (N) Câu 25: Đáp án A Phương pháp: Điện trở tương đương của mạch nối tiếp: R = R1 + R2 + R3 + Trang 12
13. 1 1 1 1 Điện trở tương đương của mạch song song: R R1 R2 R3 U Cường độ dòng điện: I R Áp dụng bất đẳng thức Cô – si. Cách giải: Khi mắc nối tiếp 3 điện trở, cường độ dòng điện trong mạch là: U U U 9 Int R1 R2 R3 9 Rnt R1 R2 R3 Rnt 1 Khi mắc song song 3 điện trở, cường độ dòng điện trong mạch là: U 1 1 1 1 1 1 U 9 I// U. 1 R// R1 R2 R3 R1 R2 R3 R// 9 Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có: 3 R1 R2 R3 3 R1R2 R3 1 1 1 1 1 1 1 R1 R2 R3 . 9 (dấu “=” xảy ra ⇔ R1 = R2 = R3 = 3 (Ω) 33 R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1R2 R3 Nếu mắc (R1//R2) nt R3, điện trở tương đương của mạch là: R1R2 3.3 R R3 3 45  R1 R2 3 3 U 9 Cường độ dòng điện khi đó là: I 2 A R 4,5 Câu 26: Đáp án A Phương pháp: mg Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng: ∆l0 = k Chiều dài của lò xo: l = l0 +∆l Cách giải: mg 0,075.10 Độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là: ∆l0 = = 0,05 (m) = 5 (cm) k 15 Chiều dài cực đại của lò xo là: l l0 l l0 l0 A 20 5 2 27 cm Câu 27: Đáp án A 4A 4A 4A A vmax Ta có: vtb = 0,25 v 0,25 . T 2 tb 2 2 2 Ta có vòng tròn lượng giác: Trang 13
14. Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy, trong một chu kì, khi tốc độ của vật v ≥ 0,25vπ tb , vecto quay được góc: 2 4 2. (rad) 3 3 4 3 2T Thời gian vận tốc v ≥ 0,25vπtb trong một chu kì là: t  2 3 T Câu 28: Đáp án D mg 0,16.10 Ở vị trí cân bằng, lò xo biến dạng một đoạn: ∆l = = 0,025 (m) = 2,5 (cm) k 64 k 64 Tần số góc của con lắc là: ω = = 20 (rad/s) m 0,16 Ở thời điểm đầu, ta có công thức độc lập với thời gian: v2 02 l 2 A2 2,52 = A2 ⇒ A = 2,5 ( cm )  2 202 Phương trình chuyển động của vật: x = Acos (tω + φ) Ở thời điểm t = 0, ta có: x = A cos (φ) = A ⇒ cos φ = 1 ⇒ φ = 0 (rad) Vậy phương trình chuyển động của vật là: x = 2,5cos (20t) (cm) Câu 29: Đáp án B Vận tốc của con lắc ở vị trí cân bằng là: 1 179 v 2gl 1 cos 2.10.1 1 cos cos max 0 0 3 0 180 Lực căng cực đại và cực tiểu của dây treo là: 179 Tmax mg 3 2cos 0 0,15.10 3 2. 1,516 N 180 179 179 Tmin mg 3cos 0 2cos 0 0,15.10 3. 2. 1,491 N 180 180 Câu 30: Đáp án B Phương pháp: Trang 14
15. Sử dụng máy tính bỏ túi để tìm phương trình dao động thành phần. Cách giải: 7 Sử dụng máy tính bỏ túi, ta tìm được phương trình dao động thứ hai là: x2 8cos t cm 6 Câu 31: Đáp án D Ảnh qua thấu kính ngược chiều lớn gấp 4 lần vật, ta có: d ' k 4 4 d ' 4d d Ảnh cách vật 100 cm, ta có: d d ' 100 d 4d 100 d 20 cm d ' 80 cm 1 1 1 1 1 1 Ta có công thức thấu kính: f 16 cm d d ' f 20 80 f Câu 32: Đáp án A Phương pháp: Sử dụng máy tính bỏ túi để tìm phương trình dao động tổng hợp. 1 Thế năng của vật: E kx2 t 2 Cách giải: Tần số góc của dao động:  2 f 2 .10 20 rad / s k 2 Mà  k m 2 0,1. 20 400 N / m m Sử dụng máy tính bỏ túi, ta tìm được phương trình dao động tổng hợp là: x 8cos 20 t cm 0,08cos 20 t m Biểu thức thế năng của vật là: 1 1 2 E kx2 .400 0,08cos 20 t 1,28cos2 20 t J t 2 2 Câu 33: Đáp án D Phương pháp: v2 Công thức độc lập với thời gian: x2 A2  2 Cách giải: Áp dụng công thức độc lập với thời gian tại thời điểm t1 và t2, ta có: 2 2 v1 2 x1 2 A 2 2 2 2  2 v1 2 v2 v1 v2 2 2 x1 2 x2 2 2 2 x2 x1 v2     x2 2 A2 2  2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 v1 v2  x2 x1 v1 v2  x2 x1 Trang 15
16. Câu 34. Đáp án C Phương pháp: l Chu kì của con lắc đơn: T 2 g Cách giải: l 1 Chu kì của con lắc có độ dài dây treo 1m là: T 2 2 2 s g 2 l ' 0,5 Chu kì của con lắc có chiều dài dây 50 cm là: T ' 2 2 2 s g 2 T T ' 2 2 Chu kì của con lắc là: T s 0 2 2 Câu 35: Đáp án C 4 6 Eq 10 .5.10 2 Gia tốc hiệu dụng của con lắc là: ghd g 10 15 m / s m 0,01 l 0,5 Chu kì dao động của con lắc là: T 2 2 1,15 s ghd 15 Câu 36: Đáp án C Phương pháp: v2 Công thức độc lập với thời gian: x2 A2  2 Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức: ∆φ = ω∆ t Cách giải: v2 Ta có: v2 640 40x2 40x2 v2 640 x2 16 40 Từ công thức độc lập với thời gian, ta có: 2  40  2 rad / s 2 A 16 A 4 cm 67 67 67 7 Tại thời điểmt s , vecto quay được góc: t 2 . 10 rad 12 12 6 6 Ta có vòng tròn lượng giác: Trang 16
17. Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy ở thời điểm t, pha dao động của vật là: t 2 7 2 Pha ban đầu của dao động là: rad t 2 6 3 2 Vậy phương trình dao động của vật là: x 4cos 2 t cm 3 Câu 37: Đáp án C Phương pháp: v2 Công thức độc lập với thời gian: x2 A2  2 Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức: ∆φ = ω∆t Cách giải: Vận tốc của vật bằng một nửa vận tốc cực đại, ta có: v2 A2 2 A 3 x2 max A2 x2 A2 x 4 2 4 2 2 Ta có vòng tròn lượng giác: Trang 17
18. Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy từ thời điểm t0 đến t1, vecto quay được góc: ( rad ) 3 Ta có 3 5 rad / s t 15 Từ thời điểm t0 đến t2, quãng đường vật đi được là: 3A =12 ⇒A = 4(cm) Vận tốc của vật ở thời điểm t0 là: v max = ωA = 5.4 = 20 (cm /s) Câu 38: Đáp án C Từ đồ thị ta thấy khi thế năng đàn hồi bằng 0: E tdh = 0 ⇒∆l0 = 0 ⇔ x = + 2,5 cm → ở vị trí lò xo không biến dạng, li độ của vật: x = 2,5 cm Vậy tại vị trí cân bằng, lò xo giãn một đoạn 2,5 cm, thế năng đàn hồi của vật khi đó: 1 2 9 1 2 Etdh = kx k .0,025 ⇒ k = 45 (N / m) 2 640 2 Từ đồ thị ta thấy thế năng hấp dẫn cực đại của vật là: 9 Ethd max = mgA ⇔ = m .10.0,05 ⇒ m = 0,1125 (kg) 160 k 45 Tần số góc của con lắc là: ω = = 20 (rad/s) m 0,1125 Ta có công thức độc lập với thời gian: v2 v2 x2 A 2,52 52 ⇒ v = 86,6 (cm /s)  2 202 Câu 39: Đáp án A Ban đầu con lắc có biên độ góc là α 0, khi đi qua VTCB lần đầu, sang bên khi nó có biên độ α . Độ giảm năng lượng bằng công của lực ma sát: 1 2 2 ∆W = A ⇒ mgl 0 0,001mg.l 0 2 0,001mgl ⇒ ∆α = α - α = 0,002 rad 0 1 mgl 2 0,1 Số lần con lắc đi qua vị trí cân bằng là: n 0 = 50 (lần) 0,002 Câu 40: Đáp án A Trước khi con vật m1 về vị trí cân bằng, chu kì của con lắc gồm 2 vật m1 + m2: m m 0,1 0,3 T 2 1 2 2 = 0,628 (s) k 40 Khi đó, chuyển động của vật m2 là dao động điều hòa, quãng đường vật m 2 chuyển động được là: s 1 = A = 10 (cm) Trang 18
19. Sau khi vật m1 về vị trí cân bằng, chuyển động của vật m1 là dao động điều hòa với chu kì: m 0,1 T 2 1 2 = 0,314 (s) 1 k 40 Chuyển động của vật m2 là chuyển động đều với vận tốc: 2 2 v A A .10 = 100 (cm /s) T 0,628 Quãng đường vật m2 đi được khi vật m1 dừng lại là: T 0,314 s v.t v. 1 100. = 7,85 (cm) 2 4 4 Tốc độ trung bình của vật m2 là: s s s 10 7,85 v 1 2 75,8 cm / s tb T T 0,314 0,628 t 1 4 4 4 4 Trang 19