3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 18)

3000 câu hỏi ôn tập Vật lí (Phần 18)

Câu 1: Một vật dao động điều hoà trong một chu kỳ T của dao động thì thời gian độ lớn vận tốc tức thời không nhỏ hơn $\frac{\pi }{4}$ lần tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ là

A. $\frac{T}{3}$

B. $\frac{T}{2}$ .

C. $\frac{2T}{3}$ .

D. $\frac{T}{4}$ .

Lời giải

Ta có tốc độ trung bình của vật trong 1 chu kì: $v_{tb}=\frac{s}{t}=\frac{4A}{T}=\frac{4A}{\frac{2\pi }{\omega }}=\frac{2A\omega }{\pi }$

Vận tốc tức thời:

$$\begin{gathered} v\ge \frac{\pi }{4}{v}_{tb}=\frac{\pi }{4}.\frac{2A\omega }{\pi } \\ \Rightarrow v\ge \frac{A\omega }{2}=\frac{v_{max}}{2} \end{gathered}$$

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có: $-\frac{A\sqrt{3}}{2}\le x\le \frac{A\sqrt{3}}{2}$

Biểu diễn trên VTLG, ta có:

Từ VTLG, ta thấy khoảng thời gian vật có độ lớn vận tốc tức thời không nhỏ hơn π/4 lần tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ là: $\Delta t=\frac{\Delta \phi }{\omega }=\frac{2T}{3}$

Đáp án đúng: C

Câu 2: Một con lắc đơn có chiều dài 50 cm đang dao động cưỡng bức với biên độ góc nhỏ, tại nơi có g = 10 m/s². Khi có cộng hưởng, con lắc dao động điều hòa với chu kì là

A. 0,85 s.

B. 1,05 s.

C. 1,40 s.

D. 0,71 s.

Lời giải

Khi có cộng hưởng, chu kì dao động đó chính là chu kì dao động riêng của hệ:

$$\begin{gathered} T=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}} \\ =2\pi \sqrt{\frac{0,5}{10}}=1,405\left(s\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 3: Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi

A. Trễ pha $\frac{\pi }{2}$  so với vận tốc.  

B. Sớm pha $\frac{\pi }{2}$  so với vận tốc.

C. Cùng pha với vận tốc.              

D. Ngược pha với vận tốc.

Lời giải

Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi sớm pha $\frac{\pi }{2}$  so với vận tốc.

Đáp án đúng: B

Câu 4: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt cách nhau 12 cm trong không khí. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu.

A. 2.

B. 2,25.

C. 2,5.

D. 3.

Lời giải

Khi đặt trong không khí:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{r^2}\\ \left|q_1\right|=\left|q_2\right|\end{array}\right. \\ \Rightarrow \left|q_1\right|=\left|q_2\right|=\sqrt{\frac{F.r^2}{k}}={4.10}^{-6}\left(C\right) \end{gathered}$$

Khi đặt trong dầu: $F_{\epsilon }=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{\epsilon r^2}\Rightarrow \epsilon =2,25$

Đáp án đúng: B

Câu 5: Khi một con lắc lò xo dao động điều hòa thì:

A. lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn tỉ lệ với bình phương biên độ.

B. gia tốc của vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng.

C. vận tốc của vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng.

D. lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng.

Lời giải

Một con lắc lò xo dao động điều hòa thì vật có tốc độ cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng.

Đáp án đúng: C

Câu 6: Một vật dao động điều hòa với phương trình  $x=6\cos \left(20\pi t+\frac{\pi }{6}\right)$ cm. Vận tốc trung bình của vật khi đi đoạn đường ngắn nhất từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ x = 3 cm là

A. 0,36 m/s.

B. 3,6 m/s.

C. 36 cm/s.

D. – 0,36 m/s.

Lời giải

Chu kì: $T=0,1\left(s\right)$

Thời gian vật đi đoạn đường ngắn nhất từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ x = 3 cm là $\Delta t=\frac{T}{12}=\frac{1}{120}\left(s\right)$

Vận tốc trung bình của vật khi đi đoạn đường ngắn nhất từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ x = 3 cm là 

$$\begin{gathered} \overline{v}=\frac{x_{sau}-x_{truoc}}{\Delta t}=\frac{3-0}{\frac{1}{120}} \\ =360\left(\text{cm/s}\right)=3,6\left(\text{m/s}\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 7: Hai điện tích điểm q₁ = +3 (µC) và q₂ = -3 (µC), đặt trong dầu (ε = 2) cách nhau một khoảng r = 3 (cm). Lực tương tác giữa hai điện tích đó là:

A. lực hút với độ lớn F = 45 (N).

B. lực đẩy với độ lớn F = 45 (N).

C. lực hút với độ lớn F = 90 (N).

D. lực đẩy với độ lớn F = 90 (N).

Lời giải

Ta có, q₁.q₂ < 0 => lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút.

Theo định luật Cu-lông, ta có: $F=k\frac{\left|q_1{q}_2\right|}{\epsilon .r^2}=45\left(N\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 8: Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Nếu tăng độ cứng của lò xo lên 2 lần và giảm khối lượng của vật 2 lần thì chu kì dao động của con lắc sẽ

A. tăng 2 lần.   

B. tăng 4 lần.

C. không thay đổi. 

D. giảm 2 lần.

Lời giải

Chu kì dao động của con lắc lò xo: $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

$T^{\text{'}}=2\pi \sqrt{\frac{m^{\text{'}}}{k^{\text{'}}}}=2\pi \sqrt{\frac{\frac{m}{2}}{2k}}=\frac{T}{2}$

Đáp án đúng: D

Câu 9: Một con lắc đơn gồm một hòn bi nhỏ khối lượng m treo vào một sợi dây không dãn, nhẹ. Khi con lắc dao động điều hòa với chu kì 3 s thì hòn bi chuyển động trên một cung tròn dài 4 cm. Thời gian để hòn bi đi được 2 cm kể từ VTCB là

A. 0,25s.                    

B. 0,5s.                      

C. 1,5s.                       

D. 0,75s

Lời giải

Vì hòn bi chuyển động trên một cung tròn dài 4 cm nên biên độ dao động A = 4 cm

=> Thời gian để hòn bi đi được 2 cm kể từ VTCB là t = T/12 = 0,25 s

Đáp án đúng: A

Câu 10: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 10 cm, trong 10 giây vật thực hiện được 20 dao động. Xác định phương trình dao động của vật, biết rằng tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương.

Lời giải

Trrong 10 s thực hiện được 20 dao động

⇒ Trong 1 s thực hiện được 2 dao động

⇒ $f=2\Rightarrow \omega =2\pi f=4\pi \left(\text{rad/s}\right)$ $\Rightarrow L=10\left(cm\right)\Rightarrow A=5\left(cm\right)$

Tại t = 0 vật qua VTCB theo chiều dương $\phi =-\frac{\pi }{2}\Rightarrow x=5\cos \left(4\pi t-\frac{\pi }{2}\right)$

Câu 11: Một con lắc lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật nặng m = 0,1 kg. Hãy tìm nhận xét đúng?

A. Khi tần số ngoại lực < 10 Hz thì khi tăng tần số biên độ dao động cưỡng bức tăng lên.

B. Khi tần số ngoại lực < 5 Hz thì khi tăng tần số biên độ dao động cưỡng bức tăng lên.

C. Khi tần số ngoại lực > 5 Hz thì khi tăng tần số biên độ dao động cưỡng bức tăng lên.

D. Khi tần số ngoại lực > 10 Hz thì khi tăng tần số biên độ dao động cưỡng bức tăng lên.

Lời giải

Tần số dao động riêng của con lắc lò xo: $f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}=5Hz$

Khi tần số ngoại lực < 5 Hz thì khi tăng tần số biên độ dao động cưỡng bức tăng lên.

Đáp án đúng: B

Câu 12: Một con lắc lò xo gồm quả cầu khối lượng m = 100 (g) treo vào một lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Kéo quả cầu thẳng đứng xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn  $2\sqrt{3}$ cm rồi thả cho quả cầu trở về vị trí cân bằng với vận tốc có độ lớn là $0,2\sqrt{2}$  m/s. Chọn gốc thời gian là lúc thả quả cầu, trục Ox hướng xuống dưới, gốc toạ độ O tại vị trí cân bằng của quả cầu. Cho g = 10 m/s². Phương trình dao động của quả cầu có dạng là

A. $x=4\sin \left(10\sqrt{2}t+\frac{\pi }{4}\right)\left(cm\right)$

B. $x=4\sin \left(10\sqrt{2}t+\frac{2\pi }{3}\right)\left(cm\right)$

C. $x=4\sin \left(10\sqrt{2}t+\frac{5\pi }{6}\right)\left(cm\right)$

D. $x=4\sin \left(10\sqrt{2}t+\frac{\pi }{3}\right)\left(cm\right)$

Lời giải

* Tần số góc của CLLX: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{20}{0,1}}=10\sqrt{2}\left(\text{rad/s}\right)$

* Kéo quả cầu thẳng đứng xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn $2\sqrt{2}$  cm rồi thả cho quả cầu trở về vị trí cân bằng với vận tốc có độ lớn là $0,2\sqrt{2}\left(\text{m/s}\right)=20\sqrt{2}\left(\text{cm/s}\right)$

⇒ Biên độ $A=\sqrt{x^2+{\left(\frac{v}{\omega }\right)}^2}=4\left(cm\right)$

* Gốc thời gian là lúc thả quả cầu, nghĩa là lúc vật có li độ $x=2\sqrt{3}$  cm và chuyển động theo chiều âm(vì chiều dương hướng xuống)

=> Pha ban đầu φ = π/6 rad

Vậy, phương trình dao động của vật là:

 $$\begin{gathered} x=4\cos \left(10\sqrt{2}t+\frac{\pi }{6}\right)\left(cm\right) \\ =4\sin \left(10\sqrt{2}t+\frac{2\pi }{3}\right) cm \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 13: Một chất điểm chuyển động theo quy luật $s=6t^2-t^3$ . Tính thời điểm t (giây) tại đó vận tốc v (m/s) của chuyển động đạt giá trị lớn nhất.

A. $t=3$

B. $t=1$

C. $t=2$

D. $t=4$

Lời giải

$$\begin{gathered} s=6t^2-t^3>0 \\ \Rightarrow v\left(t\right)=s^{\text{'}}\left(t\right)=12t-3t^2 \end{gathered}$$

Ta có:

$$\begin{gathered} v^{\text{'}}\left(t\right)=12-6t,v^{\text{'}}\left(t\right)=0 \\ \Rightarrow t=2 \end{gathered}$$

Hàm số v(t) đồng biến trên khoảng (0; 2) và nghịch biến trên khoảng (2; +∞).

Do đó maxv(t) = v(2) = 12 (m/s)

Vậy vận tốc đạt giá trị lớn nhất khi .

Đáp án đúng: C

Câu 14: Một con lắc đơn có chiều dài l = 2,45 m dao động ở nơi có g = 9,8 m/s². Kéo con lắc lệch cung độ dài 5 cm rồi thả nhẹ cho dao động. Chọn gốc thời gian vật bắt đầu dao dộng. Chiều dương hướng từ vị trí cân bằng đến vị trí có góc lệch ban đầu. Phương trình dao động của con lắc là

A. s = 5sin(t/2 - π/2 ) (cm).

B. s = 5sin(t/2 + π/2) (cm).

C. s = 5sin(2t - π/2) (cm).   

D. s = 5sin(2t + π/2) (cm).

Lời giải

Kéo con lắc trên cung độ dài 5 cm rồi thả nhẹ => S_o = 5 cm

$\omega =\sqrt{\frac{g}{\mathcal{l}}}=$2 rad/s

Chiều dương hướng từ vị trí cân bằng tới góc lệch ban đầu

=> s = S_o =>   = 0 => s = 5cos(2t) = 5sin( 2t + π/2)(cm).

Đáp án đúng: D

Câu 15: Một vật có khối lượng m = 1 kg dao động điều hoà với chu kì T = 2 s. Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc 31,4 cm/s. Khi t = 0 vật qua li độ x = 5 cm theo chiều âm quỹ đạo. Lấy π ²  ≈ 10. Phương trình dao động điều hoà của con lắc là

A. x = 10cos(πt + π /3) (cm).

B. x = 10cos(2πt + π/3) (cm).

C. x = 10cos(πt - π/6) (cm).

D. x = 5cos(πt - 5π /6) (cm).

Lời giải

$\omega =\frac{2\pi }{T}=\pi \left(rad/s\right)$

$\omega A=31,4\Rightarrow A=10$

Tại t = 0, x = 5 > 0 và đi theo chiều âm

$\phi =\arccos \frac{5}{10}=\frac{\pi }{3}$ => x = 10cos(πt + π /3)(cm).

Đáp án đúng: A

Câu 16: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm tụ điện có điện dung 2 pF và cuộn cảm thuần có độ tự cảm 90 μH. Cho tốc độ ánh sáng trong chân không bằng 3.10⁸ m/s. Biết rằng, tần số dao động riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu để có cộng hưởng. Máy thu thanh này có thể thu được sóng vô tuyến thuộc loại

A. Sóng dài.

B. Sóng cực ngắn.

C. Sóng trung.

D. Sóng ngắn.

Lời giải

Bước sóng: $\lambda =2\pi \sqrt{LC}=25,289\left(m\right)$

⇒ Đây là sóng ngắn.

Đáp án đúng: D

Câu 17: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(πt + π/3) cm. Quãng đường lớn nhất vật đi được trong khoảng thời gian 1,5 (s) là (lấy gần đúng)

A. S_max = 7,07 cm.    

B. S_max = 17,07 cm.  

C. S_max = 20 cm.                    

D. S_max = 13,66 cm.

Lời giải

Chu kì dao động: T = 2s

Ta có: ∆t = 1,5s = 1s + 0,5s = T/2 + T/4 => S_max = 2A + S_maxT/4

=> Góc quét được trong khoảng thời gian T/4 là π/2.

Quãng đường vật đi được trong $\frac{1}{2}$  chu kì là 2A.

Vật có tốc độ cực đại khi qua vị trí cân bằng. Trong cùng một khoảng thời gian vật đi được quãng đường lớn nhất khi đi xung quanh vị trí cân bằng. Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta có:

 $\Rightarrow S_{max\frac{T}{4}}=\frac{5}{\sqrt{2}}+\frac{5}{\sqrt{2}}=5\sqrt{2}$cm

$\Rightarrow S_{max}=2A+S_{max\frac{T}{4}}=$$2.5+5\sqrt{2}=17,07\left(cm\right)$

Đáp án đúng: B

Câu 18: Đoạn mạch RL có R = 100 Ω mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L có độ lệch pha giữa u và i là π/6. Cách làm nào sau đây để u và i cùng pha?

A. Nối tiếp với mạch một tụ điện có Z_C = $\frac{100}{\sqrt{3}}\Omega$.

B. Nối tiếp với mạch tụ có Z_C = $100\sqrt{3}$ .

C. Tăng tần số nguồn điện xoay chiều.

D. Không có cách nào.

Lời giải

Ban đầy mạch RL có u và i lệch pha $\frac{\mathrm{\pi }}{6}$  nên $\tan \frac{\pi }{6}=\frac{Z_L}{R}\Rightarrow Z_L=\frac{100}{\sqrt{3}}\Omega$

Để u và i cùng pha ⇒ mạch gồm đủ 3 phần tử R, L, C và mạch xảy ra cộng hưởng.

⇒ Nối tiếp với mạch một tụ điện có Z_C = $\frac{100}{\sqrt{3}}\Omega$ .

Đáp án đúng: A

Câu 19: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn:

A. Khi bỏ qua ma sát, lực cản và với dao động nhỏ thì con lắc dao động điều hòa.

B. Khi vật nặng ở vị trí biên, cơ năng của vật nặng bằng thế năng của nó.

C. Khi chuyển động về vị trí cân bằng, vận tốc của vật tăng dần.

D. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng thì trọng lực tác dụng lên nó cân bằng với lực căng dây.

Lời giải

Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng thì trọng lực tác dụng lên nó không cân bằng với lực căng dây.

Đáp án đúng: D

Câu 20: Một vật dao động điều hòa, cứ mỗi phút thực hiện được 120 dao động. Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp động năng bằng một nửa cơ năng của nó là:

A. 2 s.

B. 1 s.

C. 0,125 s.

D. 0,5 s.

Lời giải

Mỗi phút vật thực hiện được 120 dao động $\Rightarrow T=\frac{60}{120}=0,5\left(s\right)$

Động năng bằng nửa cơ năng tức là động năng bằng thế năng.

Thời gian 2 lần liên tiếp để động năng bằng thế năng là $\Delta t=\frac{T}{4}=0,125\left(s\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 21: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có một vật m dao động với biên độ 10 cm và tần số 1 Hz. Lấy g = 10 m/s², tỉ số giữa lực đàn hồi cực tiểu và lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình dao động là

A. 3.

B. 7/3.

C. 7.

D. 3/7.

Lời giải

F_đhmax = k.( ∆l + A)

F_đhmin = k(∆l – A)

$$\begin{gathered} \Delta \mathcal{l}=\frac{g}{{\omega }^2}=\frac{g}{{\left(2\pi f\right)}^2}=0,25\left(m\right) \\ \frac{F_{dh\min }}{F_{dh\max }}=\frac{k\left(\Delta \mathcal{l}-A\right)}{k\left(\Delta \mathcal{l}+A\right)}=\frac{3}{7} \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 22: Cho 3 bản kim loại A, B, C đặt song song có $d_1=5\left(cm\right);d_2=8\left(cm\right)$. Điện trường giữa các bản là điện trường đều, có chiều như hình vẽ với độ lớn $E_1={4.10}^4\left(\text{V/m}\right);$$E_2={5.10}^4\left(\text{V/m}\right).$. Điện thế V_B và V_C của bản B và C là bao nhiêu? Chọn mốc điện thế tại A.

A. $V_B=V_C=2000\left(V\right)$

B. $V_B=2000\left(V\right);V_C=-2000\left(V\right)$

C. $V_B=V_C=-2000\left(V\right)$

D. $V_B=-2000\left(V\right);V_C=2000\left(V\right)$

Lời giải

Mốc điện thế tại A: $V_A=0$

$$\begin{gathered} U_1=E_1{d}_1=V_B-V_A \\ \Rightarrow V_B=E_1{d}_1=2000\left(V\right) \\ {U}_2=E_2{d}_2=V_B-V_C \\ \Rightarrow V_C=E_2{d}_2=-2000\left(V\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 23: Cường độ điện trường do một điện tích điểm sinh ra tại A và B nằm trên cùng một đường sức lần lượt là 25 V/m và 49 V/m. Cường độ điện trường E_M do điện tích nói trên sinh ra tại điểm M (M là trung điểm của đoạn AB) có giá trị bằng:

A. 34 V/m.                             

B. 12 V/m.                              

C. 16,6 V/m.                          

D. 37 V/m.

Lời giải

Áp dụng công thức tính cường độ điện trường ta xác định được cường độ điện trường tại A, B, M như sau:

$\left\{\begin{array}{l}{E}_A=k\frac{\left|q\right|}{r_A^2}\Rightarrow r_A=\sqrt{\frac{k\left|q\right|}{E_A}}\\ E_B=k\frac{\left|q\right|}{r_B^2}\Rightarrow r_B=\sqrt{\frac{k\left|q\right|}{E_B}}\\ E_M=k\frac{\left|q\right|}{r_M^2}\Rightarrow r_M=\sqrt{\frac{k\left|q\right|}{E_M}}\end{array}\right.$

Vì điểm M là trung điểm của A và B nên $r_M=\frac{r_A+r_B}{2}$

Ta có:

$$\begin{gathered} \sqrt{\frac{k\left|q\right|}{E_M}}=\frac{\sqrt{\frac{k\left|q\right|}{E_A}}+\sqrt{\frac{k\left|q\right|}{E_B}}}{2} \\ \Rightarrow \sqrt{\frac{1}{E_M}}=\frac{\sqrt{\frac{1}{E_A}}+\sqrt{\frac{1}{E_B}}}{2} \\ \Rightarrow E_M=34,02\left(\text{V/m}\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 24: Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, có biên độ là A₁ và A₂ . Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động trên có giá trị lớn nhất bằng:

A. A₁ + A₂ .                     

B. 2A₁ .                     

C.  $\sqrt{A_1^2+A_2^2}$

D. 2A₂ .

Lời giải

Biên độ dao động tổng hợp được xác định bởi  $A^2=A_1^2+A_2^2+2A_1{A}_2\cos \Delta \phi$

Do $\left|\cos \Delta \phi \right|\le 1$  nên biên độ dao động cực đại khi  |cos Δφ| = 1, suy ra:

$$\begin{gathered} A^2=A_1^2+A_2^2+2A_1{A}_2 \\ \Rightarrow A^2={\left(A_1+A_2\right)}^2\Rightarrow A=A_1+A_2 \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 25: Để đo chu kỳ dao động của một con lắc lò xo ta chỉ cần dùng dụng cụ

A. Đồng hồ bấm giây.

B. Cân.

C. Thước.

D. Lực kế.

Lời giải

Chu kỳ dao động là thời gian vật thực hiện 1 dao động toàn phần. Vậy để đo chu kỳ dao động ta cần dùng đồng hồ bấm giây.

Đáp án đúng: A

Câu 26: Một chất điểm có khối lượng 200 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng tần số, cùng biên độ có li độ phụ thuộc thời gian được biễu diễn như hình vẽ. Biết t₂ − t₁ = 13 s. Lấy π² = 10. Cơ năng của chất điểm có giá trị bằng

A. $\frac{6,4}{3}\left(mJ\right)$

B. $\frac{0,64}{3}\left(mJ\right)$

C. 64J.

D. 6,4 mJ.

Lời giải

Từ đồ thị ta có:

+ Tại thời điểm t₁: x₂ = 4 cm↓ và x₁ = 4 cm↑

+ Tại thời điểm t₂: x₂ = 0 cm↓ và x₁ = 4 cm↓

Gọi A và φ là biên độ dao động và độ lệch pha của hai dao động thành phần.

Biểu diễn trên VTLG ta có:

Từ VTLG, ta có: $\left\{\begin{array}{l}\cos \frac{\phi }{2}=\frac{4}{A}\\ \sin \phi =\frac{4}{A}\end{array}\right.\Rightarrow \cos \frac{\phi }{2}=\sin \phi$

$$\begin{gathered} \iff \cos \frac{\phi }{2}=\cos \left(\phi -\frac{\pi }{2}\right) \\ \Rightarrow \phi =\frac{\pi }{3}\Rightarrow A=\frac{8}{\sqrt{3}}\left(cm\right) \end{gathered}$$

Biên độ dao động tổng hợp hai dao động thành phần là:

$$\begin{gathered} A_{th}=\sqrt{A^2+A^2+2.A.A.\cos \phi } \\ =8\left(cm\right)=0,08\left(m\right) \end{gathered}$$

Ta có:

$$\begin{gathered} \phi =\frac{\pi }{3}\Rightarrow t_{1\to 2}=\frac{\phi }{\omega }=\frac{\frac{\pi }{3}}{\frac{2\pi }{T}}=\frac{T}{6} \\ {t}_2-t_1=\frac{T}{6}=\frac{1}{3}\left(s\right)\Rightarrow T=2\left(s\right) \end{gathered}$$

Cơ năng của chất điểm có giá trị bằng: $\text{W}=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2=6,{4.10}^{-3}\left(J\right)=6,4\left(mJ\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 27: Một sóng âm có tần số f lan truyền trong không gian. Nếu tăng lượng sóng âm đó truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm trong một đơn vị thời gian tăng lên 10 lần thì

A. Mức cường độ âm tăng thêm 10 dB.

B. Tốc độ truyền âm tăng 10 lần.

C. Độ to của âm không đổi.

D. Cường độ âm không đổi.

Lời giải

Ta có:

 $$\begin{gathered} L_2-L_1=10\log \frac{I_2}{I_1} \\ =10\log \frac{10I_1}{I_1}=10\left(dB\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 28: Một điện tích điểm q = -4.10^-8C di chuyển dọc theo chu vi của một tam giác MNP, vuông tại P, trong điện trường đều có cường độ 200 V/m. Cạnh MN = 10 cm, MN cùng phương cùng chiều với . Cho NP = 8 cm. Môi trường là không khí. Tính công của lực điện trong các dịch chuyển sau của q:

a, từ M đến N.

b, từ N đến P.

c, từ P đến M.

d, theo đường kín MNPM.

Lời giải

Hình chiếu của P xuống MN là H

Hệ thức lượng trong tam giác vuông:

$$\begin{gathered} P{N}^2=NH.MN\Rightarrow HN=6,4\left(cm\right) \\ MN=MH+HN\Rightarrow HM=3,6\left(cm\right) \end{gathered}$$

Công của lực điện: $A=qEd$

$A>0$ khi điện tích chuyển động ngược chiều $\overrightarrow{E}$   (do điện tích âm)

$A<0$ khi điện tích chuyển động cùng chiều $\overrightarrow{E}$

a.

$$\begin{gathered} A_{MN}=q.E.MN \\ =-{4.10}^{-8}\mathrm{.200.0},1=-{8.10}^{-7}\left(J\right) \end{gathered}$$

B. $A_{NP}=q.E.NH$$={4.10}^{-8}\mathrm{.200.0},064=5,{12.10}^{-7}\left(J\right)$   (do ngược chiều điện trường)

c. $A_{PM}=q.E.MH={4.10}^{-8}\mathrm{.200.0},036=2,{88.10}^{-7}\left(J\right)$ (do ngược chiều điện trường)

d. A = 0.

Câu 29: Một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Dao động của các phân tử giữa hai nút sóng liền kề có đặc điểm là:

A. Cùng biên độ, khác pha.

B. Ngược pha.

C. Cùng tần số, cùng biên độ.

D. Cùng pha.

Lời giải

+ Các phần tử giữa hai nút sóng liền kề nằm trên cùng một bó sóng.

+ Các phân tử trên cùng 1 bó sóng luôn dao động cùng pha.

Đáp án đúng: D

Câu 30: Trên mặt nước, tại hai điểm A và B cách nhau 44 cm có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 8 cm. Gọi M và N là hai điểm trên mặt nước sao cho ABMN là hình chữ nhật. Để trên MN có số điểm dao động với biên độ cực đại nhiều nhất thì diện tích hình chữ nhật ABMN lớn nhất gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 260 cm².

B. 180 cm².

C. 180 mm².

D. 260 mm².

Lời giải

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn: $N=2.\left[\frac{AB}{\lambda }\right]+1=11$

+ Để số điểm dao động với biên độ cực đại trên MN là nhiều nhất thì N phải nằm trên hypebol cực đại ứng với $k=-5$

+ N đối xứng với M nên N nằm trên cực đại bậc 5, ta có $d_2-d_1=5\lambda =40\left(cm\right)$

Mặt khác:

$$\begin{gathered} d_2=\sqrt{d_1^2+{44}^2} \\ \Rightarrow \sqrt{d_1^2+{44}^2}-d_1=40 \\ \Rightarrow d_1=4,2\left(cm\right) \end{gathered}$$

Diện tích của hình chữ nhật:

$S=AB.AN=44.4,2=184,8\left(c{m}^2\right)$

Đáp án đúng: B

Câu 31: Hai điện tích điểm q₁ = 10^-9 C và q₂ = 4.10^-9 C đặt cách nhau a = 9 cm trong chân không. Điện thế tại điểm mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp bằng 0?

A. 300 V.

B. -900 V.

C. 900 V.

D. -300 V.

Lời giải

Do q₁.q₂ > 0 nên vị trí điểm M có cường độ điện trường tổng hợp bằng 0 nằm trong khoảng giữa q₁ và q₂.

Gọi x là khoảng cách từ vị trí điểm M đến điện tích q₁

Ta có, tại M cường độ điện trường tổng hợp bằng 0, nên ta có:

$$\begin{gathered} {\overrightarrow{E}}_1+{\overrightarrow{E}}_2=0\Rightarrow E_1=E_2 \\ \Rightarrow k\frac{q_1}{x^2}=k\frac{q_2}{{\left(a-x\right)}^2}\Rightarrow a-x=2x \\ \Rightarrow x=\frac{a}{3}=3\left(cm\right)=0,03\left(m\right) \end{gathered}$$

Điện thế tại M:

$$\begin{gathered} V_M=V_{1M}+V_{2M} \\ =k\frac{q_1}{x}+k\frac{q_2}{a-x}=900\left(V\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 32: Một vật có khối lượng m = 400 g được treo vào lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 40 N/m. Đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ, vật dao động điều hoà. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Phương trình dao động của vật là

A. x = 10cos(10t – π/2) cm.

B. x = 10cos(10t + π) cm.

C. x = 5cos(10t – π) cm.

D. x = 5cos(10t) cm.

Lời giải

Tần số góc của dao động: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10\left(rad/s\right)$

Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: $\Delta {\mathcal{l}}_o=\frac{mg}{k}=10\left(cm\right)$

Nâng vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ ⇒ Vật sẽ dao động với biên độ $\Rightarrow A=\Delta {\mathcal{l}}_0=10\left(cm\right)$

⇒ Ban đầu vật ở vị trí biên âm

⇒${\phi }_0=\pi \Rightarrow x=10\cos \left(10t+\pi \right)$ cm

Đáp án đúng: B

Câu 33: Tại hai điểm A và B cách nhau 16 cm trên mặt nước dao động cùng tần số 50 Hz, cùng pha, vận tốc truyền sóng trên mặt nước 100 cm/s. Trên đoạn AB số điểm dao động với biên độ cực đại là:

A. 17 điểm.

B. 15 điểm.

C. 14 điểm.

D. 16 điểm.

Lời giải

Bước sóng: λ = v/f = 2 cm

Số điểm dao động với biện độ cực đại trên đoạn thẳng AB bằng số giá trị k nguyên thoả mãn:

$$\begin{gathered} -\frac{AB}{\lambda }<k<\frac{AB}{\lambda } \\ \Rightarrow -\frac{16}{2}<k<\frac{16}{2}\iff -8<k<8 \end{gathered}$$

⇒ Có 15 giá trị của k nguyên thỏa mãn

Vậy có 15 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng AB.

Đáp án đúng: B

Câu 34: Cho một mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp. Hệ số công suất cosφ = 0 khi và chỉ khi:

A. 1/Cω = Lω

B. P = P_max

C. R = 0

D. U = U_R

Lời giải

Để hệ số công suất cosφ = 0 thì R = 0

Đáp án đúng: C

Câu 35: Khi đưa hai cực cùng tên của hai nam châm khác nhau lại gần nhau thì chúng:

A. Hút nhau.

B. Đẩy nhau.

C. Không hút nhau cũng không đẩy nhau.

D. Lúc hút, lúc đẩy nhau.

Lời giải

Ta có, khi đưa 2 cực lại gần nhau:

+ 2 cực cùng tên thì đẩy nhau

+ 2 cực khác tên thì hút nhau

Đáp án đúng: B

Câu 36: Cho mạch điện như hình vẽ với U_AB = 300 V, U_NB = 140 V, dòng điện i trễ pha so với u_AB một góc φ (với cosφ = 0,8), cuộn dây thuần cảm. Vôn kế V chỉ giá trị là:

A. 100 V.                         

B. 200 V.                         

C. 300 V.                        

D. 400 V.

Lời giải

Ta vẽ được giản đồ véc tơ như sau:

Trong tam giác vuông MAB có: 

$$\begin{gathered} \widehat{MBA}+\phi ={90}^0 \\ \Rightarrow \cos \phi =\sin \widehat{MBA}=0,8 \end{gathered}$$

Thấy rằng:

$$\begin{gathered} \widehat{MBA}+\widehat{ABN}={180}^0 \\ \Rightarrow \sin \widehat{ABN}=\sin \widehat{MBA}=0,8 \end{gathered}$$

Do đó, $\cos \widehat{ABN}=\pm \sqrt{1-{\sin }^2\widehat{ABN}}=\pm 0,6$

Vì $\widehat{ABN}$  là góc tù nên cos$\widehat{ABN}$ = -0,6

Trong tam giác ABN ta có: $A{N}^2=A{B}^2+B{N}^2-2AB.BN.\cos \widehat{ABN}$

Tức là: 

$U_{AN}^2=U_{AB}^2+U_{NB}^2-2U_{AB}.U_{NB}.\cos \widehat{ABN}$

Thay số vào ta được: U_AN = 400 V

Đáp án đúng: D

Câu 37: Cho đoạn mạch như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B có biểu thức là:

A. $U_{AB}=E+I.\left(R+r\right)$

B. $U_{AB}=-E+I.\left(R+r\right)$

C. $U_{AB}=E-I.\left(R+r\right)$

D. $U_{AB}=-E-I.\left(R+r\right)$

Lời giải

Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B được tính theo công thức:

$U_{AB}=E+I.\left(R+r\right)$ (vì chiều dòng điện đi vào cực dương của nguồn và đi từ A đến B)

Đáp án đúng: A

Câu 38: Đoạn mạch AB gồm AM chứa điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện, MB chứa cuộn dây có điện trở thuần r = R. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều u = 100 $\sqrt{2}$cos100πt (V) thì điện áp giữa hai điểm AM và giữa hai điểm MB lệch pha so với cường độ dòng điện lần lượt là $\frac{\pi }{6}$ và  $\frac{\pi }{3}$. Biểu thức điện áp giữa hai điểm AM là

A. $u_{AM}=50\sqrt{2}\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{3}\right)\left(V\right)$

B. $u_{AM}=50\sqrt{2}\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{6}\right)\left(V\right)$

C. $u_{AM}=100\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{3}\right)\left(V\right)$

D. $u_{AM}=100\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{6}\right)\left(V\right)$

Lời giải

Vì ${\overrightarrow{U}}_{AM}$ trễ pha hơn $\overrightarrow{I}$  góc $\frac{\pi }{6}$  còn ${\overrightarrow{U}}_{MB}$  sớm pha hơn $\overrightarrow{I}$ góc $\frac{\pi }{3}$

Nên ${\overrightarrow{U}}_{AM}\perp {\overrightarrow{U}}_{MB}$   hay $\Delta AMB$  vuông tại M. Từ đó suy ra ${\overrightarrow{U}}_{AM}$  trễ pha hơn ${\overrightarrow{U}}_{AB}$  một góc sao cho AM = AB.cos

Ta nhận thấy chỉ có đáp án A thỏa mãn điều này.

Đáp án đúng: A

Câu 39: Mạch R, L, C đặt vào hiệu điện thế xoay chiều tần số 50 Hz thì hiệu điện thế lệch pha 60⁰ so với dòng điện trong mạch. Đoạn mạch không thể là:

A. R nối tiếp L    

B. R nối tiếp C    

C. L nối tiếp C             

D. RLC nối tiếp

Lời giải

Mạch R, L, C có điện áp và cường độ dòng điện lệch pha nhau một góc khác 90⁰ thì đoạn mạch không thể là L nối tiếp C.  

Đáp án đúng: C

Câu 40: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R, mắc nối tiếp với tụ điện. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây lệch pha π/2 so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Mối liên hệ giữa điện trở thuần R với cảm kháng Z_L của cuộn dây và dung kháng Z_C của tụ điện là

A. $R^2=Z_L\left(Z_C-Z_L\right)$

B. $R^2=Z_C\left(Z_C-Z_L\right)$

C. $R^2=Z_C\left(Z_L-Z_C\right)$

D. $R^2=Z_L\left(Z_L-Z_C\right)$

Lời giải

Từ giản đồ vecto, ta thấy: Trong tam giác vuông AOB luôn có: $U_R^2=U_L\left(U_C-U_L\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 41: Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Tăng dần tần số dòng điện và giữ nguyên các thông số của mạch, kết luận nào sau đây là không đúng?

A. Hệ số công suất của đoạn mạch giảm.

B. Cường độ của dòng điện giảm.

C. Hiệu điện thế hiệu dụng trên tụ điện tăng.

D. Hiệu điện thế hiệu dụng trên điện trở giảm.

Lời giải

Mạch cộng hưởng thì Z_L = Z_c =>Z = R

Khi tăng dần tần số dòng điện và giữ nguyên các thông số của mạch thì Z_L tăng Z_c giảm => Z tăng =>cos =R/Z giảm và I giảm => A, B, D đúng

Vì Z_c và I giảm => U_c =I.Z_c cũng giảm => C sai

Kết luận không đúng là C

Đáp án đúng: C

Câu 42: Li độ của một vật dao động điều hòa có biểu thức x = 8cos $\left(2\pi t-\pi \right)$ cm. Độ dài quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian  $\frac{8}{3}\left(s\right)$ tính từ thời điểm ban đầu là:

A. 80 cm.

B. 82 cm.

C. 84 cm.

D. 80 +$2\sqrt{3}$ cm.

Lời giải

Pha ban đầu của dao động: $\phi =-\pi$

Chu kì dao động của vật: $T=\frac{2\pi }{\omega }=1\left(s\right)$

Tại thời điểm $t=\frac{8}{3}\left(s\right)$  , ta có: $t=\frac{8T}{3}=2T+\frac{2T}{3}$

Trong khoảng thời gian $\frac{2T}{3}$ , vật quay được góc: $\Delta \phi =\omega \Delta t=\frac{2\pi }{T}.\frac{2T}{3}=\frac{4\pi }{3}\left(rad\right)$

Biểu diễn trên VTLG ta có:

Từ VTLG, ta thấy quãng đường vật đi được là: $S=\mathrm{2.4.8}+2.8+\left(8-4\right)=84\left(cm\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 43: Mạch RLC mắc nối tiếp khi đặt vào hai đầu mạch hiệu điện thế xoay chiều U = 50 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2 A. Biết độ lệch pha giữa u và i là π/6. Tìm giá trị điện trở trong của mạch điện?

A. $12,5\Omega$

B. 12,5$12,5\Omega$ .

C. $12,5\sqrt{3}\Omega$ .

D. $125\sqrt{3}\Omega$ .

Lời giải

Tổng trở của mạch: $Z=\frac{U}{I}=\frac{50}{2}=25\Omega$

Ta có: $\cos \frac{\pi }{6}=\frac{R}{Z}\Rightarrow R=12,5\sqrt{3}\Omega$

Đáp án đúng: C

Câu 44: Máy biến áp có N₁ > N₂ thì kết luận nào sau đây là đúng?

A. Máy tăng áp.

B. Máy ổn áp.

C. Máy hạ áp.

D. Không có đáp án.

Lời giải

Ta có N₁ > N₂ => U₁ > U₂ => Máy hạ áp

Đáp án đúng: C

Câu 45: Trong đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, tần số dòng điện bằng 50 Hz, độ tự cảm của cuộn cảm thuần là 0,2 H. Muốn hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra trong đoạn mạch thì điện dung của tụ điện phải có giá trị bao nhiêu?

Lời giải

Để mạch xảy ra cộng hưởng: $\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}=2\pi f\Rightarrow C={5.10}^{-5}\left(F\right)$

Câu 46: Đặt điện áp u = U₀ cos(ωt) (U₀ và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi. Điều chỉnh trị số R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực trị. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng:

A. 0,5.

B. 0,85.

C. $\frac{\sqrt{2}}{2}$ .

D. 1.

Lời giải

Để $P_{Rm\text{ax}}\Rightarrow R=\left|Z_L-Z_C\right|\Rightarrow Z=R\sqrt{2}$

Hệ số công suất: $\cos \phi =\frac{R}{Z}=\frac{\sqrt{2}}{2}$

Đáp án đúng: C

Câu 47: Đặt điện áp xoay chiều u = U₀cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Gọi U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch; i, I₀ và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây sai?

A. $\frac{U}{U_0}-\frac{I}{I_0}=0$

B. $\frac{U}{U_0}+\frac{I}{I_0}=\sqrt{2}$

C. ${\left(\frac{u}{U}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I}\right)}^2=1$

D. ${\left(\frac{u}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2=1$

Lời giải

Mạch chỉ có tụ điện nên u và i vuông pha ta áp dụng công thức độc lập thời gian:

$$\begin{gathered} \Rightarrow {\left(\frac{u}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2=1 \\ \Rightarrow {\left(\frac{u}{U}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I}\right)}^2=2 \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 48: Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua một đoạn mạch. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp với cường độ dòng diện này bằng 0 là

Lời giải

Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng diện bằng 0 là một nửa chu kỳ

Ta có:

 $$\begin{gathered} T=\frac{1}{f}=\frac{1}{50}\left(s\right) \\ \Rightarrow \frac{T}{2}=\frac{1}{2f}=\frac{1}{100}\left(s\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 49: Trên đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Điện trở thuần R = 10 Ω. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =$\frac{1}{10\pi }$ , tụ điện có điện dung C thay đổi được. Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U_ocos100πt(V). Để điện áp giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở R thì điện dung của tụ điện là: 

A. $C=\frac{{10}^{-3}}{\pi }\left(F\right)$

B. $C=\frac{{10}^{-4}}{2\pi }\left(F\right)$

C. $C=\frac{{10}^{-4}}{\pi }\left(F\right)$

D. $C=3,18\left(\mu F\right)$

Lời giải

Để điện áp giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở R hay u cùng pha với i thì có cộng hưởng điện.

Đáp án đúng: A

Câu 50: Cho hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là $u=10\sqrt{2}\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{4}\right)\left(V\right)$  và cường độ dòng điện qua mạch: $i=3\sqrt{2}\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{12}\right)\left(A\right).$  Công suất tiêu thụ của đoạn mạch:

A. P = 15 W.

B. P = 50 W.

C. P = 30 W.

D. P = 60 W.

Lời giải

Công suất tiêu thụ của mạch: $P=UI.\cos \phi =\mathrm{10.3.}\cos \left(\frac{-\pi }{4}-\frac{\pi }{12}\right)=15\left(\text{W}\right)$

Đáp án đúng: A

Xem thêm các câu hỏi ôn tập Vật lí chọn lọc, hay khác:

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 15)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 16)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 17)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 19)

3000 câu hỏi ôn tập môn Vật lí có đáp án (Phần 20)