Thứ sáu, 01/11/2024
IMG-LOGO

[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 4

  • 4679 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Dòng điện xoay chiều có biểu thức cường độ i= I0cos(ωt + φ). Đại lượng I0 được gọi là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biểu thức cường độ dòng điện: i=I0cos(ωt+φ) 

Trong đó: i là cường độ dòng điện tức thời

I0 là cường độ dòng điện cực đại 

I=I02 là cường độ dòng điện hiệu dụng 

ω là tần số của dòng điện

φ là pha ban đầu 

(ωt+φ) là pha dao động 

Cách giải:

Biểu thức cường độ dòng điện i=I0cos(ωt+φ) có I0 là cường độ dòng điện cực đại

Chọn C.


Câu 2:

Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang. Tại thời điểm quan sát t một phần sợi dây có dạng như hình vẽ. Tỉ số giữa tốc độ của phần tử sóng M tại thời điểm t và tốc độ cực đại mà nó có thể đạt được trong quá trình dao động gần nhất giá trị nào sau đây?
Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang. Tại thời điểm quan sát t  (ảnh 1)
Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng kĩ năng độc đồ thị 

Độ lệch pha theo tọa độ: Δφ=2πdλ 

Sử dụng VTLG 

Vận tốc dao động cực đại: Vmax = ωA

Công thức độc lập với thời gian: x2+v2ω2=A2 

Cách giải:

Từ đồ thị ta thấy bước sóng:  = 30 (cm) 

Độ lệch pha của điểm M so với nguồn là: Δφ=2πdλ=2π.1030=2π3(rad) 

Tại thời điểm t, nguồn O đang ở VTCB 

Từ đồ thị ta có VTLG: 

Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang. Tại thời điểm quan sát t  (ảnh 2)

Từ VTLG, ta thấy: xM=Acosπ6xMA=cosπ6=32 

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có: 

xM2+v2ω2=A2xM2 A2+v2vmax2=1322+vvmax 2=1vvmax =0,5 

Chọn D.


Câu 3:

Một con lắc đơn dao động nhỏ với chu kì 2,0 s. Thời gian ngắn nhất khi vật nhỏ đi từ vị trí có dây treo theo phương thẳng đứng đến vị trí mà dây treo lệch một góc lớn nhất so với phương thẳng đứng là
Xem đáp án

Phương pháp:

Dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc lớn nhất khi vật ở vị trí biên

Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ VTCB đến vị trí biên là: T4 

Cách giải: Thời gian ngắn nhất khi vật nhỏ đi từ vị trí có dây treo theo phương thẳng đứng đến vị trí mà dây treo lệch một góc lớn nhất so với phương  thẳng đứng là: T4=24=0,5( s)

Chọn D. 


Câu 4:

Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền ở mặt nước có bước sóng λ . Cực đại giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng

Xem đáp án

Phương pháp:

Hai nguồn cùng pha, điều kiện cực đại giao thoa: d2d1=kλ (k = 0; ±1, ±2,...) 

Cách giải:

Cực đại giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó là:

d2d1=kλ  (k = 0; ±1; ±2;...) 

Chọn D. 


Câu 5:

Trong máy phát thanh đơn giản, mạch dùng để trộn dao động âm tần và dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu là

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết máy phát thanh

Cách giải:

Trong máy phát thanh, mạch dùng để trộn dao động âm tần và dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu là mạch biến điệu 

Chọn A.


Câu 6:

(NB) Điện từ trường có thể tồn tại xung quanh

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết điện từ trường

Cách giải:

Điện từ trường có thể tồn tại xung quanh một dòng điện xoay chiều 

Chọn C.


Câu 7:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều hòa với biên độ A. Một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thời gian của lực phục hồi và độ lớn của lực đàn hồi tác dụng vào con lắc trong quá trình dao động được cho như hình vẽ. Lấy g = 10 = π2  m/ s2. Độ cứng của lò xo là
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng được kích thích cho dao động điều hòa với biên độ A. (ảnh 1)
Xem đáp án

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Lực phục hồi: Fph = -kx

Lực đàn hồi: Fdh = k∆l 

Sử dụng VTLG và công thức: ω=ΔφΔt

Cách giải:

Từ đồ thị ta thấy đồ thị (1) là đồ thị lực phục hồi, đồ thị (2) là đồ thị lực đàn hồi 

Ở thời điểm t = 0, ta có: Fph min =kAFdb max =kA+Δl0 

 ở thời điểm đầu, vật ở vị trí biên dưới

Tại thời điểm đầu tiên lực phục hồi Fph =0  x = 0, lực đàn hồi có độ lớn là:

Fdh=1( N)kΔl0=1 

Tại điểm M, vật ở vị trí biến trên, lực đàn hồi là:

Fdh=1( N)kAΔl0=1 

kΔl0=kAΔl0Δl0=AΔl0Δl0=A2 

Chọn trục thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, ta có VTLG: 

Từ VTLG, ta thấy từ thời điểm t = 0 đến thời điểm t=215 s, vecto quay được góc: 

Δφ=4π3(rad)ω=ΔφΔt=4π3215=10π(rad/s) 

Lại có: ω=km=gΔl0π2Δl0=10πΔl0=0,01( m) 

Lực đàn hồi: Fdh = k∆l­0 10 = k.0, 01 k =100 (N/m) 

Chọn A. 


Câu 8:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên gồm hai điện trở có R =100 Ω giống nhau, hai cuộn thuần cảm giống nhau và tụ điện có điện dung C. Sử dụng một dao động kí số, ta thu được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và MB như hình bên. Giá trị của C là
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB  (ảnh 1)
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB  (ảnh 2)

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Hiệu điện thế hiệu dụng: U=IR2+ZLZC2 

Sử dụng VTLG 

Độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện: tanφ=ZLZCR 

Hai đại lượng vuông pha có: tan a. tan b = -1 

Cách giải: 

Từ đồ thị ta thấy trong thời gian từ 1150 s đến 4150 s, hiệu điện thế thực hiện được 1 chu kì:

T=41501150=0,02( s)ω=2πT=2π0,02=100π(rad/s) 

Ở thời điểm t =1150s, vecto quay được góc là:

Δφ=ωΔt=100π1150=2π3(rad) 

Gọi đồ thị đường nét liền là đồ thị (1), đường nét đứt là đồ thị (2)

Đồ thị (1) có biên độ 20(V), đồ thị (2) có biên độ là: 20.34 =15(V) 

Ta có VTLG: 

Từ VTLG, ta thấy đồ thị (2) sớm pha hơn đồ thị (1) góc: Δφ=2π3π6=π2(rad)UAMUMB 

→ Đồ thị (2) là đồ thị uAM , đồ thị (1) là đồ thị uMB          

U0AM=20( V)U0MB=15( V)U0AMU0MB=ZAMZMB=43R2+ZL2R2+ZLZC2=432=169(l) 

Ta có: UAMUMBtanφAMtanφMB=1 ZLR.ZLZcR=1ZLZCZL=R2 (2)

Thay (2) vào (1), ta có: 

ZL.ZCZL+ZL2ZL.ZCZL+ZLZC2=169 ZL.ZCZC.ZCZL=169ZLZCZL=169 

9ZL=16ZC16ZLZL=1625ZC 

Thay vào (2) ta có: 

1625ZC.ZC1625ZC=R2=1002144625ZC2=1002ZC=6253(Ω) 

1ωC=62531100πC=6253C=362500π(F)=48π(μF) 

Chọn B.


Câu 9:

Một âm cơ học có tần số 12 Hz, đây là 
Xem đáp án

Phương pháp:

Tạp âm có tần số không xác định

Sóng âm có tần số nhất định

Tai người nghe được âm thanh có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz 

Âm thanh có tần số nhỏ hơn 16 Hz gọi là hạ âm 

Âm thanh có tần số lớn hơn 20000 Hz gọi là siêu âm

Cách giải:

Âm có tần số 12 Hz < 16 Hz là hạ âm

Chọn D. 


Câu 10:

Đặt điện áp u = 200 2 cos(ωt)(V), với ω không đổi, vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM chứa điện trở thuần 300Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch MB chứa cuộn dây có điện trở 100Ω và có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp uMB ở hai đầu cuộn dây lệch pha cực đại so với điện áp u thì khi đó công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch MB là 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện: tanφ=ZLZCR 

Công thức lượng giác: tan(ab)=tanatanb1+tana.tanb 

Bất đẳng thức Cô – si:  a+b2ab (dấu “=” xảy ra  a = b) 

Công suất tiêu thụ: P=I2R=U2.RR2+ZLZC2 

Cách giải: 

Độ lệch pha giữa hiệu điện thế uMB và uAB so với cường độ dòng điện là: φMB=ZLR0φAB=ZLR+R0 

Độ lệch pha giữa hiệu điện thế uMB và uAB là: 

Δφ=φMBφABtanΔφ=tanφMBφAB 

tanΔφ=tanφMBtanφAB1+tanφMB.tanφAB tanΔφ=ZLR0ZLR+R01+ZLR0ZLR+R0 

tanΔφ=ZL.RZL2+R0.R+R0 tanΔφ=RZL+R0.R+R0ZL 

Để Δφmax (tanφ)max RZL+R0.R+R0ZLmax ZL+R0.R+R0ZLmin 

Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có: ZL+R0.R+R0ZL2R0.R+R0 

Dấu “=” xảy ra ZL=R0.R+R0ZLZL=R0.R+R0=200(Ω) 

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch MB là: PMB=U2.R0R+R02+ZL2=2002.100(300+100)2+2002=20(W) 

Chọn B. 


Câu 11:

Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = Acosωt . Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là

Xem đáp án

Phương pháp: 

Cơ năng của con lắc lò xo: W=12kA2=12 mω2 A2 

Cách giải: 

Cơ năng của con lắc là: W=12 mω2 A2 

Chọn C.


Câu 12:

Vật dao động điều hòa với phương trình x=6cos10πt+π3  cm. Biên độ của dao động là 

Xem đáp án

Phương pháp:

Phương trình dao động điều hòa: x=Acos(ωt+φ) 

Trong đó, x là li độ dao động; A là biên độ; ω là tần số góc; φ là pha ban đầu; (ω + φ) là pha dao động 

Cách giải: 

Phương trình dao động x=6cos10πt+π3 cm có biên độ là: A = 6 (cm) 

Chọn B.


Câu 13:

Một điện tích điểm q đặt tại điểm O thì sinh ra điện trường tại điểm A với cường độ điện trường có độ lớn 400 V/ m. Cường độ điện trường tại điểm B là trung điểm của đoạn OA có độ lớn là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Độ lớn cường độ điện trường: E=k|q|r2 

Cách giải: 

Cường độ điện trường tại điểm A là: EA=k|q|rA2=400( V/m) 

Điểm B là trung điểm của đoạn OA có: rB=rA2 

Cường độ điện trường tại điểm B là: EB=k|q|rB2=kqrA24=4.k|q|rA2=4EA=1600( V/m) 

Chọn B. 


Câu 14:

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nặng có khối lượng 250 g . Tác dụng vào vật một lực cưỡng bức có phương của trục lò xo và có cường độ F. Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. Sau một thời gian, dao động của vật đạt ổn định và là dao động điều hoà. Với t tính bằng giây, trường hợp nào sau đây về giá trị của F thì con lắc dao động với biên độ lớn hơn các trường hợp còn lại?

Xem đáp án

Phương pháp:

Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực

Con lắc dao động với biên độ lớn nhất khi có cộng hưởng: tần số của ngoại lực bằng tần số riêng của con lắc 

Tần số góc của con lắc: ω=km 

Cách giải: 

Tần số góc dao động riêng của con lắc là: ω0=km=1000,25=20(rad/s) 

Con lắc dao động với biên độ cực đại khi tần số của ngoại lực bằng tần số dao động riêng của con lắc:

ω=ω0=20(rad/s) 

Biên độ của con lắc tỉ lệ với biên độ của ngoại lực

→ Ngoại lực có biên độ càng lớn thì biên độ của con lắc càng lớn

Chọn A.


Câu 15:

Máy biến áp sẽ không có tác dụng đối với
Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết nguyên tắc hoạt động của máy biến áp

Cách giải:

Nguyên lý hoạt động của máy biến áp: 

Dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp gây ra từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp, làm xuất hiện trong cuộn thứ cấp một suất điện động xoay chiều.

Dòng điện có điện áp không đổi chạy trong cuộn sơ cấp không gây ra từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp → máy biến áp không có tác dụng

Chọn B. 


Câu 16:

Mắt của một người bị tật cận thị với điểm cực viễn cách mắt 0,5 m. Để sửa tật cận thị thì cần đeo sát mặt một kính là thấu kính có độ tụ 

Xem đáp án

Phương pháp:

Tiêu cự của thấu kính phân kì: fk=OCv 

Độ tụ của thấu kính: D=1f 

Cách giải:

Để sửa tật cận thị, cần đeo kính có tiêu cự: f = -OCv = -0,5 (m) 

Độ tụ của thấu kính là: D=1f=10,5=2(dp) 

Chọn D.


Câu 17:

Trong sóng cơ học, tốc độ truyền sóng là

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết sự truyền sóng cơ học

Cách giải:

Trong sóng cơ học, tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động.

Chọn B. 


Câu 18:

Kích thích một khối khí nóng, sáng phát ra bức xạ tử ngoại. Ngoài bức xạ tử ngoại thì nguồn sáng này còn phát ra
Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết tia hồng ngoại, tử ngoại

Cách giải:

Khối khí nóng, sáng cồn phát ra tia hồng ngoại

Chọn C. 


Câu 19:

Điện năng được truyền từ nơi phát đến một xưởng sản xuất bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Ban đầu xửng sản xuất này có 90 máy hoạt động, vì muốn mở rộng quy mô sản xuất nên xưởng đã nhập về thêm một số máy. Hiệu suất truyền tải lúc sau khi có thêm các máy mới cũng hoạt động) là 80%. Coi hao phí điện năng chi do tỏa nhiệt trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các máy hoạt động (kể cả các máy mới nhập về) đều như nhau và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng 1. Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát thì số máy hoạt động đã được nhập về thêm là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công suất hao phí khi truyền tải: Php=P2RU2 

Hiệu suất truyền tải: H=P1P=PPhpP 

Hướng dẫn giải:

Gọi công cuất của 1 máy là P0

Hiệu suất truyền tải lúc đầu là: 

H1=P1PhplP1=0,990P0P1=P1Php1P1=0,9P0=0,01P1(1)Php1=P12RU2=0,1P1(2) 

Hiệu suất truyền tải lúc sau là:

H2=P2Pbp2P2=0,8(90+n).P0P2=P2Php2P2=0,8 (90+n)P0=0,8P2(3)Php2=P22RU2=0,2P2(4) 

Chia (4) và (2) ta có: P2P1=2 

Chia (3) và (1) ta có: 90+n1=0,8P20,01P190+n=160n=70

Chọn A. 


Câu 20:

Khi nói về tia X, phát biểu nào sau đây đúng?
Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết tia X 

Cách giải:

Tia X có tác dụng sinh lí là hủy diệt tế bào → A đúng

Tia X có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy → B sai

Tia X có khả năng đâm xuyên mạnh → C sai

Tia X có tần số lớn hơn tần số của tia hồng ngoại → D sai

Chọn A.


Câu 21:

Sóng truyền trên một sợi dây có hai đầu cố định với bước sóng 60 cm. Trên dây có sóng dừng với khoảng cách giữa hai điểm nút liên tiếp là
Xem đáp án

Phương pháp: 

Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp: λ2

Cách giải: 

Khoảng cách giữa hai điểm nút liên tiếp là:  λ2=602=30 (cm)

Chọn B. 


Câu 22:

Mạch chọn sóng của một máy thu sóng vô tuyến gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,4π  H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C= 109π  pF thì mạch này thu được sóng điện từ có bước sóng bằng 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Bước sóng của sóng điện từ: λ=2πcLC 

Cách giải: 

Mạch chọn sóng thu được sóng điện từ có bước sóng là: 

λ=2πcLC=2π.3.108.0,4π10.10129π=400( m) 

Chọn A.


Câu 23:

Khi thực hiện thí nghiệm đo bước sóng của ánh sáng bằng phương pháp giao thoa Y-âng. Khi thực hành đo khoảng vẫn bằng thước cặp, ta thường dùng thước cặp đo khoảng cách giữa

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết giao thoa sóng ánh sáng

Cách giải:

Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc vân tối gần nhau nhất

Khoảng vân rất nhỏ, để làm giảm sai số, thực hiện đo khoảng cách giữa vài vân sáng

Chọn C.


Câu 24:

Mạch chọn sóng của một máy thu thanh là một mạch dao động với L = 14π  mH và C = 110π  μF. Chu kì dao động riêng của mạch là

Xem đáp án

Phương pháp: 

Chu kì của mạch dao động: T=2πLC 

Cách giải:

Chu kì dao động riêng của mạch là: T=2πLC=2π1.1034π1.10610π=105 (s)

Chọn D.


Câu 25:

Trên một sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với tần số f xác định. Gọi M, N và P là ba điểm trên dây có vị trí cân bằng cách B lần lượt là 4 cm; 6 cm và 38 cm. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây ở thời điểm t1 (nét đứt) và thời điểm t2 = t1+1112f  (nét liền). Tại thời điểm t1, li độ của phần tử dây | 12 24 36 

N bằng biên độ của phần tử dây ở M và tốc độ của phần tử dây ở M là 60 cm/s. Tại thời điểm t2, vận tốc của phần tử dây ở P là
Trên một sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với tần số f xác định (ảnh 1)
Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Biên độ dao động của điểm cách nút sóng gần nhất một đoạn d là: A=Asin2πdλ 

Hai điểm thuộc cùng bó sóng thì cùng pha với nhau

Hai điểm thuộc hai bó sóng liên tiếp thì ngược pha với nhau

Công thức độc lập với thời gian: x2A2+v2ω2A2=1 

Sử dụng VTLG

Cách giải: 

Từ đồ thị ta thấy bước sóng:  = 24 (cm)

Gọi A là biên độ tại bụng, biên độ dao động của các điểm M, N, P là: 

AM=Asin2π.MBλ=Asin2π.424=A32 AN=Asin2π.NBλ=Asin2π.624=AAP=Asin2π.38λ=A.sin2π3824=A2 (*)

Ta thấy M, N thuộc cùng bó sóng, điểm P thuộc bó sóng liền kề

→ Hai điểm M, N cùng pha với nhau và ngược pha với điểm P 

Ta có: uMuN=AMAN=A32 A=32uPuM=APAM=A2A32=13  

Tại thời điểm t1 có: uN=AMuM=uN32=AM32 

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có: 

uM2 AM2+vM2ω2 AM2=134+602ω2 AM2=1 

ωAM=ωA32=120( cm/s)ωA=803( cm/s) 

Từ thời điểm t1 đến thời điểm t2, vecto quay được góc: Δφ=ωΔt=2πf.1112f=11π6 (rad)

Ta có VTLG: 

Từ VTLG, ta thấy ở thời điểm t2, điểm M có pha dao động là: π3 (rad) 

 Pha dao động của điểm P ở thời điểm t2 là: φp=π3+π=2π3(rad) 

Vận tốc của điểm P ở thời điểm t2 là: 

vP=ωAPsinφP=12ωAsin2π3vP=12.803.32=60( cm/s) 

Chọn A. 


Câu 26:

Công tơ điện được sử dụng để đo điện năng tiêu thụ trong các hộ gia đình hoặc nơi kinh doanh sản xuất có tiêu thụ điện. 1 số điện (1kWh) là lượng điện năng bằng

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết đổi các đơn vị đo

Cách giải:

Đổi: 1kW =1000W 

1h = 3600s 

1kWh = 3600000Ws = 3600000J 

Chọn C.


Câu 27:

Trong máy quang phổ lăng kính, bộ phận có nhiệm vụ phân tách chùm sáng đi vào thành những chùm sáng đơn sắc là: 

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết “Bài 24: Tán sắc ánh sáng - Trang 122 – SGK Vật Lí 12”.

Cách giải:

Trong máy quang phổ lăng kính, bộ phận có nhiệm vụ phân tách chùm sáng đi vào thành những chùm sáng đơn sắc là lăng kính. 

Chọn D.


Câu 28:

Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng tần số f =10Hz lệch pha nhau π rad và có biên độ tương ứng là 9cm và 12cm. Tốc độ của vật khi đi qua vị trí có li độ x = lcm là: 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Biên độ của dao động tổng hợp: A=A12+A22+2A1A2.cosΔφ 

Công thức tính tốc độ: v=ωA2x2 

Cách giải:

Biên độ của dao động tổng hợp:

A=A12+A22+2A1A2.cosΔφ=|912|=3 cm 

Tốc độ của vật khi qua vị trí có li độ x = lcm là:

v=ωA2x2=2πf.A2x2=2π.10.3212178 cm/s 

Chọn C. 


Câu 29:

Cho mạch điện như hình: Cho biết: ξ=12 V;r=1,1Ω;R1=2,9Ω;R2=2Ω. Tính công suất mạch ngoài:
Cho mạch điện như hình: Cho biết: (ảnh 1)
Xem đáp án

Phương pháp: 

Hệ thức định luật Ôm: I=ξRN+r 

Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: PN=I2RN 

Cách giải: 

Điện trở tương đương của mạch ngoài: RN=R1+R2=2,9+2=4,9Ω 

Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I=ξRN+r=124,9+1,1=2A 

Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: PN=I2RN=22.4,9=19,6 W 

Chọn C.


Câu 30:

Ở hình bên, một lò xo nhẹ, có độ cứng k =4,8N / m được gắn một đầu cố định vào tường để lò F xo nằm ngang. Một xe lăn, khối lượng M =0,2kg và một vật nhỏ có khối lượng m =0,1kg nằm yên trên xe, đang chuyển động dọc theo trục của lò xo với vận tốc v = 20cm/s , hướng đến lò xo. Hệ số ma sát nghỉ cực đại bằng hệ số ma sát trượt giữa vật nhỏ và xe là μ = 0,04 . Bỏ qua ma sát giữa xe và mặt sàn, coi xe đủ dài để vật không rời khỏi xe, lấy g = 10m/s2. Thời gian từ khi xe bắt đầu chạm lò xo đến khi lò xo nén cực đại gần nhất với giá trị nào sau đây?
Ở hình bên, một lò xo nhẹ, có độ cứng k =4,8N / m được gắn một đầu cố định vào tường để lò F (ảnh 1)

Xem đáp án

Phương pháp: 

Tần số góc của con lắc lò xo: ω=km 

Lực ma sát: Fms=μmg 

Lực đàn hồi: F=kΔl 

Vật ở VTCB khi: Fms+Fdh=0 

Công thức độc lập với thời gian: x2+v2ω2=A2 

Công thức liên hệ giữa thời gian và góc quét: Δt=Δφω 

Cách giải: 

Tần số góc của dao động là: ω=km+M=14,80,1+0,3=4(rad/s) 

Ta có các lực tác dụng lên vật M: 

Ở VTCB, ta có: Fdh+Fms=0FdhFms lò xo giãn

Ta có: Fdh=FmskΔl=μmg 

Δl=μmgk=1120( m)=56( cm) 

→ Li độ của vật ở thời điểm đầu: x=Δl=56( cm) 

Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho thời điểm t = 0, ta có: 

x2+v2ω2=A2562+20242=A2A=5376( cm) 

x=Acosφcosφ=x A=565376=137φ99,560=1,74(rad) 

Lò xo bị nén cực đại khi vật ở vị trí biên âm, góc quét được của vecto quay là: 

Δφ=πφ=π1,74=1,4(rad)Δt=Δφω=1,44=0,35( s) 

Chọn A.


Câu 31:

Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính cho ảnh rõ nét A'B' hứng được trên màn M đặt song song với vật AB. Biết ảnh cao bằng nửa vật và màn cách vật một đoạn 90cm. Tiêu cự của thấu kính này có giá trị là:

Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Công thức thấu kính: 1f=1d+1d' 

+ Số phóng đại ảnh: k=d'd=A'B'¯AB¯ 

- Nếu k > 0: vật và ảnh cùng chiều.

- Nếu k < 0: vật và ảnh ngược chiều. 

Cách giải:

Ảnh A'B' hứng được trên màn  Ảnh thật, ngược chiều với vật.

Ảnh cao bằng nửa vật nên: k=d'd=12d=2d'(1) 

Vật và màn (ảnh) cách nhau 90 cm nên: d + d' = 90cm (2)

Từ (1) và (2) d=60 cmd'=30 cm 

Áp dụng công thức thấu kính ta có: 1f=1d+1d'=160+130=120f=20 cm 

Chọn B.


Câu 32:

M là một điểm trong chân không có sóng điện từ truyền qua. Thành phần điện trường tại M có biểu thức E=E0cos2π.105t (t tính bằng giây). Lấy c=3.108 m/s. Sóng lan truyền trong chân không với bước sóng: 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Bước sóng: λ=vT=v.2πω  

Cách giải: 

Ta có: ω=2π105(rad/s)c=3.108 m/s

Sóng lan truyền trong chân không với bước sóng:

λ=c.T=c.2πω=3.108.2π2π.103=3000 m=3 km 

Chọn D.


Câu 33:

Một con lắc đơn dao động nhỏ với chu kì 2,00s. Tích điện cho vật nặng rồi đặt nó trong một điện trường đều có đường sức điện hợp với phương ngang một góc 60°. Khi cân bằng, vật ở vị trí ứng với dây treo lệch so với phương thẳng đứng một góc 45°. Chu kì dao động nhỏ của con lắc lúc này là

Xem đáp án

Phương pháp: 

+ Chu kì của con lắc đơn: T=2πlg 

+ Sử dụng điều kiện cân bằng của chất điểm, hệ thức lượng trong tam giác vuông. 

+ Sử dụng lí thuyết về con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực điện: T' = 2π. 

Cách giải: 

+ Khi chưa tích điện cho vật nặng: T=2πlg=2s 

+ Khi tích điện cho vật nặng: 

Ta có: Fhd=Fd+P 

Vật cân bằng khi: Fd+P+T=0(*)Fhd+T=0Fhd=TFhd=T 

Từ hình vẽ ta có: OH=Fd.cos60OH=Fhd.cos45Fd.cos60=Fhd.cos45 

Fd.12=Fhd.22Fd=Fhd2Fd=T2(1) 

Chiếu (*) lên phương thẳng đứng ta có:

T.cos45+Fd.cos30=PT.22+Fd32=P(2) 

Từ (1) và (2) suy ra:

T.22+T.2.32=PT=P.21+3 

Fhd=P.21+3mg'=mg.21+3g'=21+3 

T'=2πlg'=2πlg.1+32=2.1+32=2,78s 

Chọn A.


Câu 34:

Trên một sợi dây đàn hồi, chiều dài l đang xảy ra hiện tượng sóng dừng với hai đầu cố định. Bước sóng lớn nhất để cho sóng dừng hình thành trên sợi dây này là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Điều kiện có sóng dừng trên sợi dây hai đầu cố định: l=k.λ2;kN* 

Cách giải: 

Trên dây có sóng dừng hai đầu cố định thì chiều dài sợi dây thỏa mãn: l=k.λ2λ=2lk 

λmaxkmin=1λmax=2l2=2l 

Chọn C.


Câu 35:

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra sóng kết hợp với bước sóng λ . Gọi C và D là hai điểm trên mặt chất lỏng sao cho ABCD là hình vuông, I là trung điểm của AB, M là một điểm trong hình vuông ABCD xa nhất mà phần tử chất lỏng tại đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Biết AB = 6,6 λ. Độ dài đoạn thẳng MI gần nhất giá trị nào sau sau đây?

Xem đáp án

Phương pháp:

Điều kiện có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: d2d1=kλ;kZ 

MI là đường trung tuyến của ∆MAB: MI2=AM2+MB22AB24 

Sử dụng định lí Pitago trong tam giác vuông và các lí định lí liên quan đến tam giác.

Cách giải: 

Áp dụng định lí Pitago ta có: AC=AB2+BC2=AB2 

Cho λ=1AB=6,6AC=6,62 

M dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn nên: MA=k1λ=k1MB=k2λ=k2; Với k1,k2Z  

CI là đường trung tuyến của ∆CAB nên: 

CI2=AC2+CB22AB24CI=(6,62)2+6,6226,624=7,38 

MI là đường trung tuyến của ∆MAB nên: MI2=AM2+MB22AB24 

M là 1 điểm nằm trong hình vuông ABCD nên:

+MA<ACk1<6,62=9,33k19 

+ MI<CIAM2+MB22AB24<BC2+BI2 

AM2+MB22AB24<AB2+AB24 

AM2+MB22<1,5.AB2AM2+MB22<1,5.6,62 

AM2+MB22<65,34AM2+MB2<130,68k12+k22<130,68 (1)

+ MB2+AB2>MA2k22+6,62>k12(2) 

Lại có: AB = AH + HB

Đặt MH=xMA2x2+MB2x2=ABk12x2+k22x2=6,6 (3)

Xét các cặp k1, k2 thỏa mãn (1) (2) (3) ta tìm được: k1=8k2=6MI=82+6226,624=6,2537 

Chọn A.


Câu 36:

Tiến hành thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng với nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,5μm, khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm và khoảng cách từ màn đến hai khe là 1,5m. Vân sáng bậc 3 cách vân sáng trung tâm một khoảng:

Xem đáp án

Phương pháp: 

Vị trí vân sáng trên màn quan sát: xs=kλDa 

Cách giải: 

Ta có: λ=0,5μma=1mmD=1,5m 

Vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm một khoảng: x3=3.λDa=3.0,5.1,51=2,25 mm 

Chọn B. 


Câu 37:

Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng với nguồn sáng đơn sắc phát ra bức xạ có bước sóng λ . Biết khoảng cách giữa hai khe là 1mm . Trên màn quan sát, tại điểm cách vẫn trung tâm 4,2mm là một vấn sáng bậc 5. Di chuyển màn quan sát ra xa hai khe một khoảng 0,6m thì thấy M lúc này lại là một vân tối và trong quá trình di chuyển có quan sát được một lần M là vân sáng. Giá trị của λ  là:
Xem đáp án

Phương pháp: 

Vị trí vân sáng trên màn quan sát: xs=kλDa 

Vị trí vân tối trên màn quan sát: xt=k+12λDa 

Cách giải: 

+ Khi khoảng cách giữa màn quan sát và hai khe là D, tại điểm M cách vẫn trung tâm 4,2mm là một vân 

sáng bậc 5. Ta có: xM=5λDa=4,2 mm (1) 

 + Di chuyển màn quan sát ra hai khe thì D tăng  khoảng vân i tăng mà xM không đổi  k giảm.

Do đó trong quá trình di chuyển có quan sát được 1 lần M là vân sáng thì vân sáng này ứng với k = 4.

+ Tiếp tục di chuyển màn quan sát ra xa hai khe một khoảng 0,6m thì i tiếp tục tăng mà xM không đổi nên khi M là vân tối thì M lúc này là vân tối lần thứ 2 (ứng với k = 3).

Khi đó: xM=3+12λ(D+0,6)a=4,2 mm (2) 

+ Từ (1) và (2) suy ra: 3,5.(D+0,6)=5DD=1,4m (3) 

Lại có khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm (4)

Thay (3) và (4) vào (1) ta được: 5.λ.1,41=4,2 mmλ=0,6μm 

Chọn D. 


Câu 38:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở và tụ điện mắc nối tiếp. Biết điện trở có R = 40 Ω và tụ điện có dung kháng 40 Ω. So với cường độ dòng điện trong mạch, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch: 
Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức tính độ lệch pha: tanφ=ZLZCR 

Với φ=φuφi 

Cách giải: 

Độ lệch pha giữa u và i: tanφ=ZCR=4040=1φ=π4 

φuφi=π4 u trễ pha hơn i góc π4 

Chọn D.


Câu 39:

Một sóng điện từ lan truyền trong chân không dọc theo chiều dương của trục Ox . Biết sóng điện từ này có thành phần điện trường E và thành phần từ trường B tại mỗi điểm dao động điều hoà theo thời gian t với biên độ lần lượt là E0 và B0 . Phương trình dao động của điện trường tại gốc O của trục Ox là eo=E0cos2π.106t (t tính bằng s).
Lấy c =3.108 m/s. Trên trục Ox, tại vị trí có hoành độ x = 100 m, lúc  t = 10-6 s , cảm ứng từ tại vị trí này có giá trị bằng: 

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Thay t vào phương trình của cảm ứng từ B. 

+ Bước sóng: λ=vT=vf 

+ Tại gốc O: eo=E0cos2π.106t 

+ Biểu thức của cường độ điện trường tại điểm cách O khoảng x là: e=E0cos2π.106t2πxλ 

+ Tại cùng một điểm và tại cùng một thời điểm cảm ứng từ B và điện trường E luôn cùng pha.

Cách giải: 

Bước sóng của sóng điện từ: λ=vf=3.1082π.1062π=300 m 

Phương trình dao động của điện trường tại gốc O: eO=E0cos2π.106t 

Phương trình dao động của điện trường tại vị trí có hoành độ x = 100m là: 

e=E0cos2π.106t2πxλ=E0cos2π.106t2π.100200 =E0cos2π.106t2π3(V/m) 

Cường độ điện trường và cảm ứng từ tại cùng một vị trí và cùng một thời điểm luôn cùng pha nên: 

B=B0cos2π.106t2π3(T) 

Tại t = 10-6 s ta có: B=B0cos2π.106.1062π3=B02(T) 

Chọn B.


Câu 40:

Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số tương ứng là (1), (2), (3). Dao động (1) ngược pha và có năng lượng gấp đôi dao động (2). Dao động tổng hợp (13) có năng lượng là 3E. Dao động tổng hợp (23) có năng lượng E và vuông pha với dao động (1). Dao động tổng hợp của vật có năng lượng gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

Phương pháp: 

Cơ năng: W=12kA2 

Biên độ dao động tổng hợp: A2=A12+A22+2A1A2.cosΔφ 

Sử dụng phương pháp giản đồ vectơ:

Cách giải:

+ Dao động (1) ngược pha và có năng lượng gấp đôi dao động hai: W1W2=2A12A22=2A1=A22 

Đặt A2=1A1=2 

+ Lại có: W23W13=E3E=13A232A132=13A13=A233 

Đặt A23=xA13=x3 

+ Ta có giản đồ vecto: 

Từ giản đồ vecto ta có: (x3)2=x2+(1+2)2x=1+22A23=1+22 

+ Vì x1 vuông pha với x2, nên biên độ của dao động tổng hợp là:

A2=A232+A12=1+222+(2)2 

WW23=A2A232WE=1+222+(2)21+222 W=1+222+(2)21+222.E1,7E 

Chọn C. 


Bắt đầu thi ngay