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

3000 câu hỏi ôn tập Vật lí (Phần 20)

Câu 1: Một điện tích q = 4.10⁻⁸ C di chuyển trong một điện trường đều có cường độ điện trường E = 100 V/m theo một đường gấp khúc ABC. Đoạn AB dài 20 cm và vectơ độ dời AB làm với các đường sức điện một góc 30°. Đoạn BC dài 40 cm và vectơ độ dời BC làm với các đường sức điện một góc 120°. Tính công của lực điện. 

A. $0,{108.10}^{-6}\left(J\right)$

B. .$-0,{108.10}^{-4}\left(J\right)$.

C. $1,{492.10}^{-6}\left(J\right)$ .

D. $-1,{492.10}^{-6}\left(J\right)$

Lời giải

Công của lực điện trường trên đường gấp khúc ABC là

$$\begin{gathered} \begin{array}{l}{A}_{ABC}=A_{AB}+A_{BC}\\ A_{AB}=qE{d}_1=q.E.AB.\cos {30}^0=6,{92.10}^{-5}\left(J\right)\\ A_{BC}=qE{d}_2=q.E.BC.\cos {120}^0=-{8.10}^{-5}\left(J\right)\end{array} \\ \Rightarrow A_{ABC}=-1,{08.10}^{-5}\left(J\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 2: Một quả cầu kim loại nhỏ có khối lượng 1 g được tích điện q = 10^-5 C treo vào đầu một sợi dây mảnh và đặt trong điện trường đều E. Khi quả cầu đứng cân bằng thì dây treo hợp với phương thẳng một góc 60⁰, lấy g = 10 m/s². Tìm E.

A. 1520 V/m.

B. 1730 V/m.

C. 1341 V/m.

D. 1124 V/m.

Lời giải

Phân tích các lực tác dụng vào quả cầu ta có:

Ta có: $\overrightarrow{T}+\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}=\overrightarrow{0}\Rightarrow \overrightarrow{T}+\overrightarrow{R}=\overrightarrow{0}$

Từ hình vẽ có: $\tan {60}^0=\frac{F}{P}=\frac{\left|q\right|E}{m.g}\Rightarrow E=1732\left(V/m\right)$

Đáp án đúng: B

Câu 3: Một điện tích q = 1μC đặt trong điện trường của một điện tích điểm Q, chịu tác dụng của lực F = 0,02 N, biết rằng hai điện tích đặt cách nhau một khoảng r = 18 cm. Cường độ điện trường E tại điểm đặt điện tích q là bao nhiêu ?

A. ${4.10}^{-4}\left(\text{V/m}\right)$ .

B. ${4.10}^4\left(\text{V/m}\right)$ .

C. ${2.10}^{-4}\left(\text{V/m}\right)$ .

D. ${2.10}^4\left(\text{V/m}\right)$ .

Lời giải

Ta có: $E=\frac{F}{q}=20000\left(\text{V/m}\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 4: Một đèn loại 220 V – 75 W và một đèn loại 220 V – 25 W được sử dụng đúng hiệu điện thế định mức. Trong cùng thời gian, so sánh điện năng tiêu thụ của hai đèn:

A. A₁ = A₂.

B. A₁ = 3A₂.

C. $A_1=\frac{1}{3}{A}_2$ .

D. A₁ < A₂.

Lời giải

Một đèn loại 220 V – 75 W và một đèn loại 220 V – 25 W  → P_đm1 = 3.P_đm2

Hai đèn được sử dụng đúng hiệu điện thế  định mức → P_tt1 = 3.P_tt2

Ta có: $A=P.t\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{A}_1=P_{tt1}.t\\ A_2=P_{tt2}.t\end{array}\right.\Rightarrow A_1=3A_2$

Đáp án đúng: B

Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1 m. Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng

A. 0,50 mm.

B. 1,0 mm.   

C. 1,5 mm. 

D. 0,75 mm.

Lời giải

Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là: $i=\frac{\lambda D}{a}=0,5\left(mm\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 6: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ:

A. tăng gấp bốn.

B. không đổi.

C. tăng gấp đôi.

D. giảm một nửa.

Lời giải

Ta có: q = U.C => q’ = 2U.C = 2q.

Đáp án đúng: C

Câu 7: Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở của dây nối, biết E₁ = 3V; r₁ = 1Ω; E₂ = 6V; r₂ = 1Ω; cường độ dòng điện qua mỗi nguồn bằng 2 A. Điện trở mạch ngoài có giá trị bằng

A. $2\Omega$

B. $2,4\Omega$

C. $4,5\Omega$

D. $2,5\Omega$

Lời giải

Định luật Ôm cho toàn mạch:

$$\begin{gathered} I=\frac{E_1+E_2}{R+r_1+r_2} \\ \Rightarrow R=\frac{E_1+E_2}{I}-\left(r_1+r_2\right)=2,5\Omega \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 8: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng r₁ = 2 cm. Lực đẩy giữa chúng là $F_1=1,{6.10}^{-4}\left(N\right).$  Để lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng F₂ = 2,5.10⁻⁴ N thì khoảng cách giữa chúng là:

A. r₂ = 1,28 cm.

B. r₂ = 1,28 m.

C. r₂ = 1,6 cm.

D. r₂ = 1,6 m.

Lời giải

Lực tương tác giữa hai điện tích trong hai trường hợp lần lượt là:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{F}_1=\frac{k\left|q_1{q}_2\right|}{r_1^2}=1,{6.10}^{-4}\left(N\right)\\ F_2=\frac{k\left|q_1{q}_2\right|}{r_2^2}=2,{5.10}^{-4}\left(N\right)\end{array}\right. \\ \Rightarrow \frac{F_1}{F_2}=\frac{r_2^2}{r_1^2}=0,64 \end{gathered}$$

$\Rightarrow \frac{r_2}{r_1}=0,8\Rightarrow r_2=0,8r_1=0,8.2=1,6\left(cm\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 9: Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2 m đầu A cố định, đầu B tự do, dao động với tần số f = 85 Hz. Quan sát sóng dừng trên dây người ta thấy có 9 bụng. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 12 cm/s.

B. 24 m/s.

C. 24 cm/s.

D. 12 m/s.

Lời giải

Do dây có 1 đầu cố định 1 đầu tự do và có 9 bụng sóng, suy ra k = 8 $\Rightarrow \mathcal{l}=\left(2.8+1\right)\frac{\lambda }{4}=\frac{17}{4}\lambda \Rightarrow \lambda =\frac{24}{85}\left(m\right)$

 

Lại có: $v=\lambda .f=24\left(m/s\right)$

Đáp án đúng: B

Câu 10: Cho một đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r. Khi điều chỉnh R đến giá trị 20 Ω thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó điện áp ở hai đầu cuộn dây lệch pha một góc π/3 so với điện áp ở hai đầu điện trở. Phải điều chỉnh R đến giá trị bao nhiêu để công suất tiêu thụ trên mạch là cực đại?

A. $10\Omega$

B. $10\sqrt{2}\Omega$

C. $10\sqrt{3}\Omega$

D. $7,3\Omega$

Lời giải

Giá trị của R để công suất tiêu thụ trên biến trở là cực đại: $R=Z_d=\sqrt{r^2+Z_L^2}$

→ Từ giản đồ vecto ta có: r = 10 Ω và  $Z_L=10\sqrt{3}\Omega$

→ Giá trị của biến trở để công suất tiêu thụ trên toàn mạch là cực đại $R=Z_L-r=10\sqrt{3}-10=7,3\Omega$

Đáp án đúng: D

Câu 11: Một đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa một trong ba phần tử điện: điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm, tụ điện. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện đó. Đoạn mạch điện này chứa

A. điện trở thuần.

B. tụ điện.

C. cuộn dây thuần cảm.

D. có thể cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện.

Lời giải

Dựa vào đồ thị ta thấy tại một thời điểm bất kì u luôn nhanh pha hơn i một góc π/2 nên chứng tỏ đoạn mạch chỉ chứa cuộn dây thuần cảm.

Đáp án đúng: C

Câu 12: Tai người không thể phân biệt được hai âm giống nhau nếu chúng tới tai chênh nhau về thời gian một lượng nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 s. Một người đứng cách một bức tường một khoảng L bắn một phát súng. Cho biết tốc độ truyền âm trong không khí là 340 m/s. Người ấy chỉ nghe thấy một tiếng nổ khi L thỏa mãn điều kiện nào dưới đây?

A. $L\le 34\left(m\right)$ .

B. $L\le 17\left(m\right)$ .

C. $L\ge 34\left(m\right)$ .

D. $L\ge 17\left(m\right)$  .

Lời giải

Quãng đường âm truyền đi rồi phản xạ trở lại là: s = 2L

Thời gian âm truyền đi rồi phản xạ trở lại là: $t=\frac{s}{v}=\frac{2L}{v}$

Để không nghe được tiếng nổ, ta có:  

$$\begin{gathered} t\le 0,1\Rightarrow \frac{2L}{v}\le 0,1 \\ \Rightarrow L\le \frac{0,1v}{2}=\frac{0,1.340}{2}=17\left(m\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 13: Người ta đặt chìm trong nước một nguồn âm có tần số 725 Hz.Vận tốc truyền âm trong nước là 1450 m/s. Khoảng cách gần nhau nhất giữa hai điểm trong nước dao động ngược pha là

A. 2 m.

B. 1 m.

C. 1,2 m.

D. 2,4 m.

Lời giải

Ta có: $v=\lambda .f\Rightarrow \lambda =\frac{v}{f}=2\left(m\right)$

Lại có khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha là $\frac{1}{2}$  bước sóng => d = 1 m.

Đáp án đúng: B

Câu 14: Nhận định nào sau đây là không đúng khi nói về ống dây có dòng điện chạy qua?

A. Ống dây có dòng điện bị nhiễm từ và cũng có các từ cực giống như một nam châm.

B. Ống dây có dòng điện bị nhiễm từ và hút được các vật bằng sắt, thép.

C. Khi đổi chiều dòng điện thì đường sức từ của ống dây cũng đổi chiều.

D. Từ trường của ống dây là từ trường vĩnh cửu.

Lời giải

Nhận định "Từ trường của ống dây là từ trường vĩnh cửu" là không đúng khi nói về ống dây có dòng điện chạy qua.

Đáp án đúng: D

Câu 15: Chọn phát biểu sai về quá trình truyền sóng:

A. Là quá trình truyền vật chất. 

B. Là quá trình truyền pha dao động.

C. Là quá trình truyền năng lượng.

D. Là quá trình truyền trạng thái dao động.

Lời giải

Quá trình truyền sóng không phải là quá trình truyền vật chất. 

Đáp án đúng: A

Câu 16: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch không phụ thuộc vào

A. điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch.

B. điện trở thuần của mạch.

C. độ tự cảm và điện dung của đoạn mạch.

D. tần số của điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch.

Lời giải

Ta có hệ số công suất của đoạn mạch được xác định bởi công thức:

$$\begin{gathered} \cos \phi =\frac{R}{Z}=\frac{R}{\sqrt{R^2+{\left(\omega L-\frac{1}{C\omega }\right)}^2}} \\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\cos \phi \notin U\\ \cos \phi \in R,L,C,f\end{array}\right. \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 17: Trong thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh áng, nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4 bức xạ cho vân sáng có bước sóng 735 nm; 490 nm; λ₁ và λ₂. Tổng giá trị ${\lambda }_1+{\lambda }_2$  bằng

A. 1078 nm.

B. 1080 nm.

C. 1008 nm.

D. 1181 nm.

Lời giải

Tại M có 4 vân trùng:

$$\begin{gathered} k_1.735=k_2.490=k_3{\lambda }_3=k_4{\lambda }_4\left(1\right) \\ \frac{k_1}{k_2}=\frac{490}{735}=\frac{2}{3}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{k}_1=2n\\ k_2=3n\end{array}\right. \\ \Rightarrow x_M=\frac{2n\mathrm{.735.}D}{a}=\frac{1470nD}{a} \end{gathered}$$

Tại M ngoài hai bức xạ 735 nm và 490 nm cho vân sáng thì còn có hai bức xạ khác cũng cho vân sáng.

$\begin{array}{l}\Rightarrow x_M=\frac{1470nD}{a}=\frac{k\lambda D}{a}\Rightarrow \lambda =\frac{1470n}{k}\\ \Rightarrow 380\le \frac{1470nD}{a}\le 760\\ \Rightarrow 1,93n\le k\le 3,87n\end{array}$

Với $n=1\Rightarrow 1,93\le k\le 3,87\Rightarrow k=2;3$

⇒ Tại M có hai bức xạ cho vân sáng (Loại)

Với $n=2\Rightarrow 3,86\le k\le 7,74\Rightarrow k=4;5;6;7$

⇒ Tại M có 4 bức xạ cho vân sáng  ứng với:

$$\begin{gathered} {\lambda }_1=\frac{1470.2}{4}=735\left(nm\right); \\ {\lambda }_2=\frac{1470.2}{6}=490\left(nm\right); \\ {\lambda }_3=\frac{1470.2}{5}=588\left(nm\right); \\ {\lambda }_4=\frac{1470.2}{7}=420\left(nm\right) \\ \Rightarrow {\lambda }_3+{\lambda }_4=588+420=1008\left(nm\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 18: Sóng vô tuyến truyền thẳng trong không gian là

A. sóng ngắn.

B. sóng dài.         

C. sóng cực ngắn.

D. sóng trung.

Lời giải

Sóng vô tuyến truyền được qua tầng điện li ra ngoài không gian là sóng cực ngắn

Đáp án đúng: C

Câu 19: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Biết Z_L = 20 Ω; Z_C = 125 Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u = 200 $\sqrt{2}$cos100πt(V). Điều chỉnh R để u_AN và u_MB vuông pha, khi đó điện trở có giá trị bằng

A. 100 Ω.

B. 200 Ω.

C. 50 Ω.

D. 130 Ω.

Lời giải

Vì Uᴀɴ vuông pha với Uᴍʙ

=> tan φ_ᴀɴ. tan φ_ᴍʙ= -1 =>$\frac{Z_L}{R}.\frac{Z_C}{R}=1\Rightarrow R=\sqrt{Z_L.Z_C}=50\Omega$

Đáp án đúng: C

Câu 20: Chiếu một tia sáng hẹp gồm ba thành phần đơn sắc màu lục, màu chàm, và màu cam từ nước ra không khí theo phương không vuông góc với mặt nước sao cho không xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Từ mặt nước đi lên ta lần lượt gặp các tia

A. màu lục, màu cam, màu chàm.

B. màu lục, màu chàm, màu cam.

C. màu chàm, màu lục, màu cam.

D. màu cam, màu lục, màu chàm.

Lời giải

Do chiết suất của nước đối với các tia tăng theo thứ tự:

 $$\begin{gathered} n_{cham}<n_{luc}<n_{cam} \\ \Rightarrow r_{cam}>r_{luc}>r_{cham} \end{gathered}$$
→ Đi từ mặt nước lên ta lần lượt gặp các tia chàm, lục, da cam.

Đáp án đúng: C

Câu 21: Biên độ dao động khi có sự cộng hưởng cơ phụ thuộc vào

A. tần số ngoại lực tác dụng vào vật.     

B. cường độ ngoại lực tác dụng vào vật.

C. tần số riêng của hệ dao động.

D. lực cản của môi trường

Lời giải

+ Biên độ dao động khi có sự cộng hưởng cơ phụ thuộc vào lực cản của môi trường. 

Đáp án đúng: D

Câu 22: Khi đưa một đầu của thanh nam châm thẳng lại gần một đầu của ống dây có dòng điện, có thể xảy ra hiện tượng nào sau đây?

A. Chúng chỉ hút nhau.

B. Chúng hút hoặc đẩy nhau.

C. Chúng không tương tác.

D. Chúng chỉ đẩy nhau.

Lời giải

Khi đưa một đầu của thanh nam châm thẳng lại gần một đầu của ống dây có dòng điện thì chúng hút hoặc đẩy nhau.

Đáp án đúng: B

Câu 23: Một chất điểm dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 14 cm với chu kì 1 s. Tốc độ trung bình của chất điểm từ thời điểm t₀ chất điểm qua vị trí có li độ 3,5 cm theo chiều dương đến thời điểm gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại lần thứ 3 (kể từ t₀) là

A. 27,3 cm/s.

B. 28,0 cm/s.

C. 27,0 cm/s.

D. 26,7 cm/s.

Lời giải

Quỹ đạo chuyển động 14 cm => Biên độ dao động A = 7 cm

Chu kỳ T = 1 s

Từ đường tròn lượng giác ta thấy:

Gia tốc của chất điểm có độ lớn cực đại khi chất điểm ở vị trí biên. Trong một chu kì chất điểm đi qua vị trí biên 2 lần, do vậy thời gian để chất điểm đi từ vị trí ban đầu đến khi gia tốc có độ lớn cực tiểu lần thứ 3 sẽ là: $t=T+\frac{T}{6}$

Vậy vận tốc trung bình của vật là: $v_{tb}=\frac{s}{t}=\frac{4.7+\frac{7}{2}}{1+\frac{1}{6}}=27\left(\text{cm/s}\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 24: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 60 V vào đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây có r = 10 Ω, Z_L = 50 Ω, tụ điện Z_C = 65 Ω và biến trở R. Điều chỉnh R thay đổi từ 0 đến ∞ thì thấy công suất toàn mạch đạt cực đại là

A. 120 W.

B. 115,2 W.

C. 40 W.

D. 105,7 W.

Lời giải

Công suất toàn mạch cực đại khi và chỉ khi: $R+r=\left|Z_L-Z_C\right|=15\Omega \Rightarrow R=5\Omega$

Công suất toàn mạch: $P=\frac{U^2}{2\left(R+r\right)}=\frac{{60}^2}{2.\left(5+10\right)}=120\left(\text{W}\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 25: Con lắc đơn có chiều dài ℓ₁ dao động với chu kỳ T₁ = 10 (s), con lắc đơn có chiểu dài ℓ₂ dao động với chu kỳ T₂ = 8 (s). Khi con lắc đơn có chiều dài ℓ = ℓ₁ – ℓ₂ sẽ dao động với chu kỳ là

A. T = 18 (s).                   

B. T = 2 (s).                     

C. T = 5/4 (s).              

D. T = 6 (s).

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{T}_1=2\pi \sqrt{\frac{{\mathcal{l}}_1}{g}}=10\left(s\right)\\ T_2=2\pi \sqrt{\frac{{\mathcal{l}}_2}{g}}=8\left(s\right)\\ T=2\pi \sqrt{\frac{{\mathcal{l}}_1-{\mathcal{l}}_2}{g}}\Rightarrow T^2=4{\pi }^2\frac{{\mathcal{l}}_1}{g}-4{\pi }^2\frac{{\mathcal{l}}_2}{g}=T_1^2-T_2^2\end{array}\right. \\ \Rightarrow T=\sqrt{T_1^2-T_2^2}=6\left(s\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 26: Một con lắc đơn chiều dài 100 cm, dao động điều hòa với biên độ 10 cm. Lấy g = 10 m/s². Khi vật đi qua vị trí có li độ cong 5 cm thì nó có tốc độ là

A. 4 cm/s.                             

B. 9 cm/s.                              

C. 27 cm/s.                            

D. 22 cm/s.

Lời giải

Tần số góc: $\omega =\sqrt{\frac{g}{\mathcal{l}}}=\pi \left(rad/s\right)$

Phương trình của dao động điều hòa: $s=S_0\cos \left(\omega t+\phi \right)$

Vận tốc: $v=s^{\text{'}}=\omega S_0\cos \left(\omega t+\phi +\frac{\pi }{2}\right)\left(cm/s\right)$

Áp dụng phương trình độc lập với thời gian:

$$\begin{gathered} {\left(\frac{s}{S_0}\right)}^2+{\left(\frac{v}{v_0}\right)}^2=1 \\ \iff \frac{5^2}{{10}^2}+\frac{v^2}{{\pi }^2{.10}^2}=1 \\ \Rightarrow v=27\left(cm/s\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: C

Câu 27: Một con lắc đơn có chiều dài 1 m, được treo tại nơi có gia tốc trọng trường g = π² m/s². Giữ vật nhỏ của con lắc ở vị trí có li độ góc −9⁰ rồi thả nhẹ vào lúc t = 0. Phương trình dao động của vật là

A. s = 5cos(πt + π) (cm). 

B. s = 5cos(2πt) (cm).    

C. s = 5πcos(πt + π) (cm).

D. s = 5πcos(2πt) (cm).

Lời giải

Phương trình dao động của con lắc đơn dao động điều hoà: s = S_ocos(ωt + φ)

$g={\pi }^2;\mathcal{l}=1\left(m\right)\Rightarrow \omega =\sqrt{\frac{g}{\mathcal{l}}}=\pi \left(rad/s\right)$

Ban đầu giữ vật nhỏ của con lắc ở vị trí có li độ góc là -9⁰ rồi thả nhẹ nên biên độ góc là:

$$\begin{gathered} {\alpha }_0=9^0=\frac{\pi }{20}\left(rad\right) \\ \Rightarrow S_0={\alpha }_0\mathcal{l}=\frac{\pi }{20}\left(m\right)=5\pi \left(cm\right) \end{gathered}$$

Tại t = 0, vật ở biên âm nên pha ban đầu: $\phi =\pi \left(rad\right)$

Phương trình của li độ: s = 5πcos(πt + π) (cm). 

Đáp án đúng: C

Câu 28: Một con lắc đơn có chiều dài 70 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. 1,66 s.

B. 0,60 s.

C. 0,76 s.

D. 1,04 s.

Lời giải

Khi xảy ra cộng hưởng, chu kì dao động của lực cưỡng bức bằng chu kì dao động riêng của hệ

Ta có: 

Đáp án đúng: A

Câu 29: Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, có 3 điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m. Khi đặt tại A một nguồn điểm phát âm công suất P thì mức cường độ âm tại B là 100 dB. Bỏ nguồn âm tại A, đặt tại B một nguồn điểm phát âm công suất 2P thì mức cường độ âm tại A và C là

A. 103 dB và 99,5 dB.

B. 103 dB và 96,5 dB.

C. 100 dB và 96,5 dB.

D. 100 dB và 99,5 dB.

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} AB=100\left(cm\right);BC=150\left(cm\right) \\ \Rightarrow BC=1,5AB \end{gathered}$$

Lúc đầu:

$$\begin{gathered} 100=10\log \left(\frac{I_B}{I_0}\right)=10\log \left(\frac{P}{I_0.4\pi A{B}^2}\right) \\ \Rightarrow \frac{P}{I_0.4\pi A{B}^2}={10}^{10} \end{gathered}$$

Khi đặt nguồn âm 2P tại B:

$$\begin{gathered} L_A=10\log \left(\frac{2P}{I_{0}4\pi B{A}^2}\right) \\ =10\log \left({2.10}^{10}\right)=103\left(dB\right) \\ {L}_B=10\log \left(\frac{2P}{I_0.4\pi B{C}^2}\right) \\ =10\log \left(\frac{2P}{I_0.4\pi .1,5^{2}A{B}^2}\right)=99,5\left(dB\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 30: Chọn câu sai trong các câu sau: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Nếu thay đổi tần số của điện áp đặt vào hai đầu mạch thì:

A. Điện áp hiệu dụng trên L tăng.

B. Công suất trung bình trên mạch giảm.

C. Cường độ hiệu dụng qua mạch giảm.

D. Hệ số công suất của mạch giảm.

Lời giải

Nếu thay đổi tần số của điện áp đặt vào hai đầu mạch thì điện áp hiệu dụng trên L giảm là sai.

Đáp án đúng: A

Câu 31: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/π H, biểu thức cường độ dòng điện trong mạch i = 2cos(100πt + π/3) A. Suất điện động tự cảm tại thời điểm 0,5112 s là:

A. 150,75 V.

B. -150,75 V.

C. 197,85 V.

D. -197,85 V.

Lời giải

Biểu thức của suất điện động tự cảm 2 đầu cuộn cảm là:

$$\begin{gathered} e=-L{i}^{\text{'}}=L\omega I_0\sin \left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right) \\ =200\sin \left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right) \end{gathered}$$

⇒ Suất điện động tự cảm tại thời điểm 0,5112 s là: -197,85 V

Đáp án đúng: D

Câu 32: Cho một vật dao động điều hòa có phương trình chuyển động x = 10cos(2πt – π/6) cm. Vật đi qua vị trí cân bằng lần đầu tiên vào thời điểm

A. 1/3 s.                        

B. 1/6 s.                      

C. 2/3 s.                         

D. 1/12 s.

Lời giải

Thời điểm ban đầu t = 0 và thời điểm t vật qua vị trí cân bằng lần đầu tiên được biểu diễn trên đường tròn lượng giác:

Góc quét: α = π/6 + π/2 = 2π/3 (rad)$\Rightarrow t=\frac{\alpha }{\omega }=\frac{1}{3}\left(s\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 33: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ bằng trung bình cộng của hai biên độ thành phần; có góc lệch pha so với dao động thành phần thứ nhất là 90°. Góc lệch pha của hai dao động thành phần

A. ${120}^0$

B.  $126,9^0$

C. $143,1^0$

D.  ${105}^0$

Lời giải

Đặt biên độ góc của dao động thành phần thứ nhất là: a

Biên độ góc của dao động thành phần thứ hai là: b

Nên biên độ góc của dao động tổng hợp là (a + b)/2

Góc lệch pha so với dao động thành phần thứ nhất là 90⁰ nên biên độ dao động tổng hợp là:   $\sqrt{b^2-a^2}$

Ta được:  $\frac{a+b}{2}=\sqrt{b^2-a^2}\Rightarrow \frac{a}{b}=\frac{3}{5}$

Góc lệch của hai dao động thành phần là: $\Delta \phi =180-\arccos \frac{a}{b}=126,9^0$

Đáp án đúng: B

Câu 34: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5 cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/s² là $\frac{T}{3}$ . Lấy π² = 10. Tần số dao động của vật là:

A. 4 Hz.

B. 3 Hz.

C. 2 Hz.

D. 1 Hz.

Lời giải

Khi gia tốc của vật có độ lớn là 100 cm/s² thì li độ của vật có độ lớn là x₀. 

Ta có hình vẽ

Từ hình vẽ suy ra: $x_0=\frac{A}{2}=2,5cm$

Thay vào công thức:

$$\begin{gathered} a={\omega }^2\left|x\right| \\ \Rightarrow \omega =\sqrt{\frac{a}{\left|x\right|}}=\sqrt{\frac{100}{2,5}}=2\sqrt{10}=2\pi \left(rad/s\right) \\ \Rightarrow f=1Hz \end{gathered}$$

Đáp án đúng: D

Câu 35: Vận tốc của một vật dao động điều hòa biến thiên theo đồ thị như hình vẽ. Lấy ${\mathrm{\pi }}^2$  = 10, phương trình dao động của vật là

Lời giải

Lúc t = 0: $v=20\sqrt{3}\Rightarrow \sin \phi =-\frac{\sqrt{3}}{2}$ và do vận tốc đang giảm nên vật ở li độ dương và đang đi về biên dương. $\Rightarrow \phi =-\frac{\pi }{3}\Rightarrow x=A\cos \left(-\frac{\pi }{3}\right)=\frac{A}{2}$

Thời gian tương ứng từ x = A/2 đến vị trí cân bằng theo chiều âm lần thứ nhất: 

$$\begin{gathered} t=\frac{T}{6}+\frac{T}{4}=\frac{5}{12}T=\frac{5}{12}\left(s\right) \\ \Rightarrow T=1\Rightarrow \omega =2\pi \left(rad/s\right) \\ \Rightarrow A=\frac{v_{\max }}{\omega }=\frac{40}{2\pi }=2\sqrt{10}\left(cm\right) \end{gathered}$$

Vậy $x=2\sqrt{10}\cos \left(2\pi t-\frac{\pi }{3}\right)\left(cm\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 36: Cho đoạn mạch có hiệu điện thế hai đầu không đổi, khi điện trở trong mạch được điều chỉnh tăng 2 lần thì trong cùng khoảng thời gian, điện năng tiêu thụ của mạch sẽ :

A. giảm 2 lần.

B. tăng 1/2 lần.

C. giảm 4 lần.

D. không đổi.

Lời giải

Ta có, điện năng tiêu thụ của mạch: A = UIt  =$\frac{U^2}{R}t$

Khi điện trở trong mạch được điều chỉnh tăng 2 lần thì cùng khoảng thời gian điện năng tiêu thụ sẽ giảm 2 lần.

Đáp án đúng: A

Câu 37: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động điều hòa. Phương trình dao động của vật là

Lời giải

Từ đồ thị ta có độ chia nhỏ nhất của mỗi ô là: 0,025 s

Mặt khác: $\frac{1}{2}$  chu kì ứng với 6 ô

$$\begin{gathered} \Rightarrow \frac{T}{2}=0,15\left(s\right)\Rightarrow T=0,3\left(s\right) \\ \Rightarrow \omega =\frac{20\pi }{3}\left(rad/s\right) \end{gathered}$$

Khi t = 0 thì $v=\frac{v_{max}}{2}$   và đang giảm$\Rightarrow \phi =-\frac{\pi }{6}$

⇒$A=\frac{v_{max}}{\omega }=\frac{3}{4\pi }\left(cm\right)$ $\Rightarrow x=\frac{3}{4\pi }\cos \left(\frac{20\pi }{3}t-\frac{\pi }{6}\right)\left(cm\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 38: Con lắc lò xo gồm một lò xo thẳng đứng có đầu trên cố định, đầu dưới gắn một vật dao động điều hòa có tần số góc 10 rad/s. Lấy g = 10 m/s². Tại vị trí cân bằng độ dãn của lò xo là

A. 9,8 cm.  

B. 10 cm. 

C. 4,9 cm.  

D. 5 cm.

Lời giải

$\omega =\sqrt{\frac{g}{\Delta \mathcal{l}}}\Rightarrow \Delta \mathcal{l}=0,1\left(m\right)=10\left(cm\right)$

Đáp án đúng: B

Câu 39: Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc α₀ tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Biết lực căng dây lớn nhất bằng 1,02 lần lực căng dây nhỏ nhất. Giá trị của α₀ là ?

A. 3,30.

B. 6,60.

C. 5,60.

D. 9,60.

Lời giải

Ta có:

+ lực căng dây cực đại tại vị trí α = 0:  $T_{max}=mg\left(3-2\cos {\alpha }_0\right)$

+ lực căng dây cực tiểu tại vị trí α = α₀: $T_{\min }=mg\cos {\alpha }_0$

$\Rightarrow \frac{T_{max}}{T_{\min }}=\frac{3-2\cos {\alpha }_0}{\cos {\alpha }_0}=1,02\Rightarrow {\alpha }_0=6,6^0$

Đáp án đúng: B

Câu 40: Một con lắc đơn có chiều dài 120 cm, dao động điều hoà với chu kỳ T. Để chu kỳ con lắc giảm 10%, chiều dài con lắc phải

A. tăng 22,8 cm.

B. giảm 28,1 cm.

C. giảm 22,8 cm.

D. tăng 28,1 cm.

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} T~\sqrt{\mathcal{l}}\Rightarrow \frac{T_2}{T_1}=\sqrt{\frac{{\mathcal{l}}_2}{{\mathcal{l}}_1}}=0,9 \\ \Rightarrow {\mathcal{l}}_2=0,9^2.{\mathcal{l}}_1=97,2cm \\ \Rightarrow \Delta \mathcal{l}={\mathcal{l}}_1-{\mathcal{l}}_2=22,8\left(cm\right) \end{gathered}$$

Vậy phải giảm chiều dài của con lắc đi 22,8 cm.

Đáp án đúng: C

Câu 41: Hai điện tích dương q₁ = q₂ = 49 μC đặt cách nhau một khoảng d trong không khí. Gọi M là vị trí tại đó, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q₀ bằng 0. Điểm M cách q₁ một khoảng

A. 2d.

B. d/3.

C. d/4.

D. d/2.

Lời giải

Do q₁ và q₂ cùng dấu nên để lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q₀ bằng 0, điểm M phải nằm trên đường nối hai điện tích, và nằm trong khoảng giữa hai điện tích.

Lực do hai điện tích tác dụng lên điện tích q₀ là: $\left\{\begin{array}{l}{F}_1=k\frac{q_1{q}_0}{r_1^2}\\ F_2=k\frac{q_2{q}_0}{r_2^2}\end{array}\right.$

Lực tổng hợp tác dụng lên điện tích q₀ bằng 0, ta có: ${\overrightarrow{F}}_1+{\overrightarrow{F}}_2=0\Rightarrow F_1=F_2\Rightarrow r_1=r_2$

Do M nằm giữa hai điện tích nên $r_1+r_2=d\Rightarrow r_1=r_2=\frac{d}{2}$

Đáp án đúng: D

Câu 42: Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc 5^o. Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng thì người ta giữ chặt điểm chính giữa của dây treo, sau đó vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ góc α₀. Giá trị của α₀ bằng

A. 7,1^o.

B. 10^o.

C. 3,5^o.

D.  2,5^o.

Lời giải

Ta có: $v_{max}=\sqrt{2g\mathcal{l}\left(1-\cos 5^0\right)}$

$$\begin{gathered} s_0^2=\frac{v_{max}^2}{{\omega }^2}=\frac{2g\mathcal{l}\left(1-\cos 5^0\right)}{\frac{g}{\frac{\mathcal{l}}{2}}} \\ \Rightarrow {\alpha }_0=0,123\left(rad\right)=7,1^0 \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 43: Một vật khối lượng m = 100 g thực hiện dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có các phương trình dao động x₁ = 5cos(10t + π) (cm), x₂ = 10cos(10t -  $\frac{\pi }{3}$). Lực kéo về có giá trị bằng:

A. 50  N.

B. 5 N.

C. 5  N.

D. 0,5  N.

Lời giải

Biên độ dao động: $A=\sqrt{A_1^2+A_2^2+2A_1{A}_2\cos \Delta \phi }=5\sqrt{3}\left(cm\right)$ ${\left|F_{kv}\right|}_{max}=m{\omega }^{2}A=0,5\sqrt{3}\left(N\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 44: Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 0,25 g, mang điện tích q = 2,5.10^-9 C treo vào một điểm O bằng một sợi dây tơ có chiều dài l. Quả cầu nằm trong điện trường đều có phương nằm ngang, cường độ E = 10⁶ V/m. Khi đó dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc:

A. α = 60⁰

B. α = 45⁰

C. α = 30⁰

D. α = 15⁰

Lời giải

Ta có hình vẽ biểu diễn các lực tác dụng vào quả cầu:

Trọng lực của quả cầu: P = m.g = 0,25.10⁻³.10 = 2,5.10⁻³N

Lực điện tác dụng lên quả cầu mang điện: F_d = qE = 2,5.10⁻⁹.10⁶ = 2,5.10⁻³ N

Từ hình vẽ ta có:  $\tan \alpha =\frac{F_d}{P}=1\Rightarrow \alpha ={45}^0$

Đáp án đúng: B

Câu 45: Trong giao thoa của hai sóng trên mặt nước từ hai nguồn kết hợp, ngược pha nhau, những điểm dao động với biên độ cực tiểu có hiệu khoảng cách tới hai nguồn (k ∈ Z) là:

A. d₂ – d₁ = kλ

B. d₂ – d₁ = 2kλ

C. d₂ – d₁ = (k+1/2)λ

D. d₂ – d₁ = kλ/2

Lời giải

Trong giao thoa của hai sóng trên mặt nước từ hai nguồn kết hợp, ngược pha nhau, những điểm dao động với biên độ cực tiểu có hiệu khoảng cách tới hai nguồn (k ∈ Z) là: d₂ – d₁ = kλ

Đáp án đúng: A

Câu 46: Chất bán dẫn không có tính chất điện nào sau đây?

A. Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết có giá trị trung gian giữa kim loại và điện môi.

B. Điện trở suất của bán dẫn phụ thuộc rất mạnh vào các tạp chất trong tinh thể.

C. Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối.

D. Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng.

Lời giải

Các tính chất điện của bán dẫn

- Điện trở suất của bán dẫn có giá trị trung gian giữa kim loại và điện môi.

- Điện trở suất của bán dẫn giảm mạnh khi nhiệt độ tăng.

- Điện trở suất của bán dẫn phụ thuộc vào các tạp chất có trong tinh thể.

Đáp án đúng: C

Câu 47: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100 V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,8.

B. 0,7.

C. 1.

D. 0,5.

Lời giải

Hệ số công suất của đoạn mạch: $\cos \phi =\frac{R}{Z}=\frac{U_R}{U}=\frac{100}{200}=0,5$

Đáp án đúng: D

Câu 48: Nêu những đặc điểm về điểm đặt, phương, chiều, độ lớn của lực đàn hồi lò xo?

Lời giải:

Những đặc điểm của lực đàn hồi lò xo:

- Điểm đặt: Đặt lên vật tiếp xúc với lò xo làm lo xo biến dạng.

- Phương: Trùng với trục lò xo.

- Chiều: Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng vào trong; Khi nị nén, lực đàn hồi lướng ra ngoài (ngược chiều biến dạng).

Độ lớn: F_đh = k.| ∆l|

Câu 49: Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm S₁ và S₂ có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 1 cm. Trong vùng giao thoa, M là điểm các S₁ và S₂ lần lượt là 9 cm và 12 cm. Giữa M và đường trung trực của đoạn thẳng S₁S₂ có số vân giao thoa cực tiểu là

A. 5.

B. 6.

C. 4.

D. 3.

Lời giải

Tại điểm M:   nên M là điểm thuộc vân giao thoa cực đại thứ 3.

Vì vậy, giữa M và đường trung trực của đoạn thẳng S₁S₂ có 3 vân giao thoa cực tiểu là các cực tiểu thứ 1, 2, 3.

Đáp án đúng: D

Câu 50: Từ 2 địa điểm A và B cách nhau 100 km có 2 xe chuyển động thẳng đều và cùng khởi hành lúc 8 h sáng, chạy ngược chiều nhau theo hướng đến gặp nhau. Xe từ A có vận tốc $v_1=30km/h$ và xe từ B có vận tốc $v_2=20km/h$. Chọn gốc tọa độ tại A, chiều dương từ A đến B.

a. Hai xe gặp nhau lúc nào và ở đâu?

b. Nếu xe B khởi hành từ lúc 6 h, sớm hơn xe A 2 h thì 2 xe gặp nhau lúc nào và ở đâu?

Lời giải:

a) Hai xe chạy ngược chiều nhau, chuyển động thẳng đều nên hai xe gặp nhau sau:

$t_1=\frac{100}{30+20}=2\left(h\right)$

=> Thời gian 2 xe gặp nhau là: 8 + 2 = 10 h, hai xe gặp nhau tại vị trí cách A:

$30.2=60km$

b) Nếu xe B khởi hành lúc 6h thì quãng đường xe B đi trước xe A là: $20.2=40km$

Quãng đường còn lại 2 xe đi là: 100 – 40 = 60 km

Vậy thời gian 2 xe gặp nhau kể từ lúc xe A đi là: $\frac{60}{30+20}=1,2h$

Hai xe gặp nhau lúc: $8+1,2=9,2h=9h12\text{'}$

Vị trí 2 xe gặp nhau cách A: $1,2.30=36km$

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 18)

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