[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải (đề số 3)

  • 3919 lượt thi

  • 40 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

23/07/2024

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x=5cos10t+π6(cm) trong đó xcm,ts. thời điểm vật có li độ 2,5 cm thì tốc độ của vật là:

Xem đáp án

Phương pháp: 

Hệ thức độc lập theo thời gian của x và v:  x2A2+v2ω2A2=1v=ωA2x2

Cách giải: A=5 cmw=10rad/sv=ωA2x2=10.522,52=253 cm/sx=2,5 cm

Ta có:  

Chọn D.


Câu 2:

22/07/2024

Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình u=Acos(20πtπx)(cm) ,với tính bằng s. Tần số của sóng này bằng:

Xem đáp án

Phương pháp:

Tần số:  f=ω2π

Cách giải: 

Ta có:  ω=20πrad/sf=ω2π=20π2π=10 Hz

Chọn D.


Câu 3:

18/07/2024

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

Xem đáp án

Phương pháp:

Trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha:

 + Điều kiện có cực đại giao thoa:  d2d1=kλ;kZ

+ Điều kiện có cực tiểu giao thoa:   d2d1=k+12λ;kZ

Cách giải: 

Tại điểm M có: d2d1λ=1291=3M   là điểm thuộc đường cực đại thứ 3. 

 Giữa M và đường trung trực của đoạn thẳng S1,S2 , có 3 vấn giao thoa cực tiểu.

Chọn A. 


Câu 4:

18/07/2024

Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây là sai?

Xem đáp án

 Phương pháp:

+ Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.

+ Sóng cơ truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không.

 + Sóng ngang truyền trong: Chất rắn và bề mặt chất lỏng. Sóng dọc truyền trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí. 

Cách giải:

Sóng cơ không truyền được trong chân không 

 Phát biểu sai là: Sóng cơ lan truyền trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không.

Chọn B.


Câu 5:

18/07/2024

Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, tại hai điểm A và B đặt các nguồn sóng kết hợp có phương trình u=Acos(100πt)cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1m/s. Gọi M là một điểm nằm trong vùng giao thoa, AM=d1=12,5 cm;BM=d2=6 cm . Phương trình dao động tại M là:

Xem đáp án

Phương pháp: 

Bước sóng:  λ=vT=v2πω

Phương trình giao thoa sóng: 

 uM=u1M+u2M=2Acosπd2d1λcosωtπd2+d1λ

Cách giải: 

Bước sóng:  λ=vT=v2πω=12π100π=2 cm

Phương trình sóng lần lượt từ hai nguồn truyền đến M:   uM=Acos100πt2πd1λcmu2M=Acos100πt2πd2λcm

Phương trình sóng giao thoa tại M: 

 uM=u1M+u2M=2Acosπd2d1λcosωtπd2+d1λ

 =2Acosπ(612,5)2cos100πtπ(6+12,5)2=A2cos(100πt9,25π)=A2cos(100πt9,25π+π)=A2cos(100πt8,25π)cm

Chọn B.


Câu 7:

22/07/2024

Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có cùng phương trình u=Acost . Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng

Xem đáp án

Phương pháp:

Trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: 

+ Điều kiện có cực đại giao thoa:  d2d1=kλ;kZ

+ Điều kiện có cực tiểu giao thoa:  d2d1=k+12λ;kZ

Cách giải:

Điều kiện có cực đại giao thoa:  d2d1=kλ;kZ

Chọn D.


Câu 8:

18/07/2024

Dao động của vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là x1=8sin(πt+α)cm và x2=4cos(πt)cm  . Biên độ dao động của vật bằng 12cm thì 

Xem đáp án

Phương pháp:

Biên độ dao động tổng hợp:  A=A12+A12+2A1A2cosΔφ

 Hai dao động cùng pha:  A=A1+A2

 Cách giải: 

Ta có:  x1=8sin(πt+α)cm=8cosπt+απ2cmx2=4cos(πt)cm

Ta có A1=8 cmA2=4 cmA=12 cm=A1+A2   Hai dao động x1;x2  cùng pha. 

 πt+απ2=πtα=π2rad

Chọn D.


Câu 9:

21/07/2024

Lực kéo về trong dao động điều hoà

Xem đáp án

Phương pháp:

Biểu thức lực kéo về:  F=kx

Cách giải:

Ta có:  F=kx

 Lực kéo về trong dao động điều hòa biến đổi điều hòa theo thời gian và ngược pha với li độ.

Chọn C.


Câu 11:

18/07/2024

Con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi cân bằng, lò xo dãn một đoạn Δl . Chu kì dao động của con lắc có thể xác định theo biểu thức nào sau đây: 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Tại VTCB:  P=Fdhmg=k.Δl0mk=Δl0g

Chu kì dao động của con lắc lò xo:  T=2πmk=2πΔl0g

Cách giải: 

Chu kì dao động có thể xác định theo biểu thức:  2πΔl0g

Chọn C.


Câu 12:

18/07/2024

Một sóng cơ đang truyền theo chiều dương của trục Ox. Hình ảnh sống tại một thời điểm được biểu diễn như hình vẽ. Bước sóng của sóng này là:

Xem đáp án

Phương pháp:

Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất dao động ngược pha trên cùng một phương truyền sóng là   λ2

Cách giải:

Từ đồ thị ta có, theo chiều Ox:

+ Hai khoảng dài 30cm  mỗi khoảng dài 15cm.

+ Khoảng cách gần nhất giữa hai điểm dao động ngược (từ điểm có li độ cực đại tới điểm có li độ cực tiểu) cách nhau 3 khoảng  d=λ2=3.15λ=90 cm

Chọn A.


Câu 13:

22/07/2024

Một vật dao động điều hòa với phương trình x=6.cos(4t)cm. Chiều dài quỹ đạo của vật là: 

Xem đáp án

Phương pháp:

Chiều dài quỹ đạo: L =  2A

Với A là biên độ dao động.

Cách giải:

 Chiều dài quỹ đạo của vật là:  L=2A=2.6=12 cm

Chọn A.


Câu 14:

18/07/2024

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ 2cm . Vật có khối lượng 100g, lò xo có độ cứng 100N/m. Khi vật nhỏ có vận tốc 1010cm/s  thì thế năng của nó có độ lớn là

Xem đáp án

Phương pháp: 

Định luật bảo toàn cơ năng:  W=Wt+WdWi=WWd=12kA212mv2

Cách giải:

Thế năng của vật: 

 Wt=WWd=12kA212mv2=1210021022120,110101022=5.103J=5mJ

Chọn C.


Câu 15:

18/07/2024

Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O một đoạn d. Biết tần số f , bước sóng λ  và biên độ a của sóng không đổi trong quá trình sóng truyền. Nếu phương trình dao động của phần tử vật chất tại điểm M có dạng uM(t)=acos2πf  thì phương trình dao động của phần tử vật chất tại O là:

Xem đáp án

Phương pháp:

O dao động trước nên O sẽ sớm pha hơn  MφO=φM+2πdλ

Cách giải:

Phương trình sống tại   M: uM(t)=a.cos2πf

 Phương trình sống tại  O: uo(t)=acos2πft+dλ  

Chọn A.


Câu 16:

22/07/2024

Cơ năng của một vật dao động điều hòa

Xem đáp án

Phương pháp:

Cơ năng của vật dao động điều hòa: 

 W=Wd+Wt=Wdmax=Wtmax=12mv2+12mω2x2=12mω2A2

Cách giải: 

Khi vật tới vị trí biên ta có:   x=±Av=0Wt=12mω2A2Wd=0W=Wt

Chọn C.


Câu 17:

21/07/2024

Nhận định nào sau đây sai khi nói về dao động cơ tắt dần?

Xem đáp án

Phương pháp:

Dao động tắt dần có biên độ (cơ năng) giảm dần theo thời gian.

Lực cản của môi trường càng lớn dao động tắt dần càng nhanh.

Cách giải:

Nhận định sai về dao động tắt dần là: Dao động tắt dần có động năng và thế năng giảm dần theo thời gian. Chọn A.


Câu 18:

22/07/2024

Một thanh ebonit khi cọ xát với tấm dạ (cả hai không mang điện cô lập với các vật khác) thì thu được điện tích 3.108C .Tấm dạ sẽ có điện tích:

Xem đáp án

Phương pháp:

Một vật nhiễm điện âm nếu nhận thêm electron, nhiễm điện dương nếu mất bớt electron.

Cách giải:

Sau khi cọ xát tấm dạ mất electron nên nhiễm điện dương.

Điện tích của tấm dạ là:  3.108C

Chọn A.


Câu 19:

22/07/2024

Một vật nhỏ dao động điều hòa có biên độ A, chu kì dao động T. Ở thời điểm ban đầu t0=t   vật 

đang ở vị trí biên. Quãng đường mà vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t=T4   là 

Xem đáp án

Câu 19:

 Phương pháp:

Trục thời gian: 

 

Cách giải: 

Thời điểm ban đầu vật ở vị trí biên. Sau t=T4   vật đến VTCB. 

 Quãng đường vật đi được là: S = A

Chọn D.


Câu 20:

18/07/2024

Chọn đáp án đúng. Một vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O, khi vật đến vị trí biên thì

Xem đáp án

Phương pháp:

 Lực kéo về:  F=kx

Gia tốc:  a=ω2x

Vận tốc:  v=±ωA2x2

Cách giải:

Khi vật đến vị trí biên thì  x=±Av=±ωA2(±A)2=0

Với các đại lượng li độ, gia tốc, lực kéo về ta cần xét vật ở biên dương hay biên âm mới có thể kết luận được giá trị cực đại hay cực tiểu.

Chọn B.


Câu 21:

18/07/2024

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ x=2.cos2πt+π2  (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 0,25s , chất điểm có li độ bằng

Xem đáp án

Phương pháp:

Thay t vào phương trình của li độ x.

Cách giải: 

Tại thời điểm t=0,25s   chất điểm có li độ:  x=2cos2π0,25+π2=2(1)=2cm

Chọn D.

 


Câu 22:

18/07/2024

Vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại v0. Chu kỳ dao động của vật là: 

Xem đáp án

Phương pháp:

Tốc độ cực đại:  v0=ωA

Công thức liên hệ giữa chu kì và tần số góc:  ω=2πT

Cách giải: 

Ta có:  v0=ωA=2πTAT=2πAv0

Chọn B.


Câu 23:

21/07/2024

Sóng cơ ngang truyền được trong các môi trường

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.

+ Sóng cơ truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không.

+ Sóng ngang truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng. Sóng dọc truyền trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí. 

Cách giải:

Sóng ngang truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng.

Chọn C.


Câu 24:

22/07/2024

Một sóng cơ lan truyền trên mặt nước với bước sóng λ=12cm . Hai điểm M, N trên bề mặt chất lỏng trên có vị trí cân bằng cách nhau một khoảng d = 5cm sẽ dao động lệch pha nhau một góc

Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức tính độ lệch pha:  Δφ=2πdλ

Cách giải: 

Độ lệch pha giữa hai điểm M, N là:  Δφ=2πdλ=2π512=5π6

Chọn B.


Câu 25:

22/07/2024

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng tần số, cùng phương có li độ dao động lần lượt là x1= Acosω;x2=A2cos(ωt+π)  Biên độ của dao động tổng hợp là: 

Xem đáp án

Phương pháp:

Biên độ dao động tổng hợp:  A=A12+A12+2A1A2cosΔφ

Cách giải:

 Biên độ của dao động tổng hợp là:  A=A12+A12+2A1A2cosπ=A1A2

Chọn B.


Câu 26:

20/07/2024

Tại một nơi có gia tốc trọng trường g, con lắc đơn có chiều dài dây treo  dao động điều hoà với chu kì T, con lắc đơn có chiều dài dây treo  12 dao động điều hoà với chu kì là:

Xem đáp án

Phương pháp:

Chu kì dao động điều hòa của con lắc đơn:  T=2πlg

Cách giải: 

Ta có:  T=2πlgT~l

Chiều dài con lắc giảm 2 lần   Chu kì giảm 2  lần   

Chọn C.


Câu 27:

18/07/2024

Cho hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt làx1=5cos2πtπ6cm ; x2=5cos2πtπ2cm . Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là: 

Xem đáp án

Phương pháp:

Biên độ dao động tổng hợp:  

  A=A12+A12+2A1A2cosΔφ

Cách giải:

Biên độ của dao động tổng hợp: 

 A=A12+A12+2A1A2cosΔφ=52+52+2.5.5cosπ6+π2=53 cm

Chọn D.


Câu 28:

18/07/2024

Mối liên hệ giữa bước sóng λ, vận tốc truyền sóng v, chu kì T và tần số f của một sóng là: 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Bước sóng:  λ=vT=vf

Cách giải: 

Ta có:   λ=vff=vλf=1Tf=1T=vλ

Chọn C.


Câu 29:

18/07/2024

Một điện trở  được mắc vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong r=4Ω  thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ là I1=1,2A  . Nếu mắc thêm một điện trở  nối tiếp với điện trở R thì dòng điện chạy trong mạch có cường độ là I2=1A. Trị số của điện trở R1  là:

Xem đáp án

Phương pháp: 

Định luật Ôm đối với toàn mạch:  I=ξr+RN

Cách giải: 

+ Ban đầu:  I1=ξr+R1ξ4+R1=1,2A(1)

+ Mắc  R2ntR1RN=R1+R2=R1+2I2=ξr+RNξ4+R1+2=1A

+ Từ (1) và (2) ta có:

 1,24+R1=14+R1+24,8+1,2R1=4+R1+2R1=6Ω

Chọn B.


Câu 30:

18/07/2024

Một vật sáng AB cho ảnh qua thấu kính hội tụ L, ảnh này hứng trên một màn E đặt cách vật một khoảng 1,8m. Ảnh thu được cao gấp 0,2 lần vật. Tiêu cự của thấu kính là:

Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức thấu kính:   1f=1d+1d

Hệ số phóng đại:  k=dd'

Khoảng cách vật - ảnh:  L=d+d'

Cách giải:

Anh hứng được trên màn  ảnh thật, ngược chiều với vật.

Ta có hệ phương trình:

 L=d+d'=1,8mk=d'd=0,2d+d'=1,8md=5d'd=1,5md'=0,3m

Áp dụng công thức thấu kính ta có: 

 1f=1d+1d'=11,5+10,3=4f=0,25 m=25 cm

Chọn A.


Câu 32:

22/07/2024

Hai con lắc đơn có chiều dài  l1  l2, hơn kém nhau 30cm, được treo tại cùng một nơi. Trong cùng một khoảng thời gian như nhau chúng thực hiện được số dao động lần lượt là 12 và 8. Chiều dài l1  , l2 , tương ứng của hai con lắc là 

Xem đáp án

Phương pháp: 

Chu kì dao động của con lắc đơn:  T=2πlg

Chu kì dao động :  T=ΔtN

Cách giải: 

Ta có:   T1=2πl1g=ΔtN12πl1g=Δt12T2=2πl2g=ΔtN22πl2g=Δt8

Lấy   T1T2l1l2=812l1l2=499l1=4l2(1)

Lại có:  l1=l230l1l2=30(2)

Từ (1) và (2) ta có:   9l14l2=0l1l2=30l1=24 cml2=54 cm

Chọn D.


Câu 33:

18/07/2024

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k =100N / m và vật nặng có khối lượng 100g. Kéo vật nặng theo phương thẳng đứng xuống dưới làm lò xo giãn 3cm rồi thả nhẹ. Lấy g=πm/s2 ,quãng đường vật đi được trong một phần ba chu kì kể từ thời điểm ban đầu là:

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng VTLG.

Cách giải:

+ Độ biến dạng của lò xo tại VTCB là:  Δl0=mgk=100.10310100=1 cm

+ Tần số góc của dao động:  ω=km=1000,1=10π(rad/s)

+ Tại vị trí lò xo giãn 3cm vật có li độ:  x=31=2cm

Vật được thả nhẹ nên vật có biên độ dao động A= 2cm 

+ Góc quét được sau một phần ba chu kì:  α=ωΔt=2πTT3=2π3

Biểu diễn trên VTLG ta có: 

Quãng đường vật đi được là:  S=2+1=3 cm

                                                                                     

Chọn A.


Câu 34:

23/07/2024

Một vật có khối lượng m = 100g dao động điều hòa theo phương trình có dạng x=Acos(ωt+φ)  Biết đồ thị lực kéo về thời gian F(t) như hình vẽ. Lấy π2=10 . Phương trình dao động của vật là 

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Tần số góc:  ω=2πT

Lực kéo về:  F=ma=mω2x

Cách giải: 

Tử đồ thị ta thấy  Fmax=6.102( N)

T từ thời điểm t=76 s đến t=136 s  , vật thực hiện được số chu kì là:

 Δt=T413676=T2T=2( s)ω=2πT=π(rad/s)

Ở thời điểm t=76 s , lực kéo về: F = 0 và đang giảm → pha dao động là  π2rad

Góc quét là:  Δφ=ωt=π76=7π6φF=π27π12=2π3(rad)

Biểu thức lực kéo về: F=ma=mω2xφx=φF+π=2π3+π=π3(rad)

Biên độ dao động:  A=Fmaxmω2=4.1020,1.π2=0,04( m)=4( cm)

Phương trình dao động là:  x=4cosπt+π3(cm)

Chọn B. 


Câu 35:

18/07/2024

Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t của hai dao động điều hòa cùng phương. Dao động của vật là tổng hợp của hai dao động nói trên. Trong 0,20 s đầu tiên kể từ

 t = 0 s, tốc độ trung bình của vật bằng 

Xem đáp án

Phương pháp:

Từ đồ thị viết phương trình dao động của hai dao động thành phần

Sử dụng máy tính bảo túi, xác định biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:

 A1φ1+A2φ2=Aφ

Sử dụng VTLG và công thức:  Δφ=ωΔt

Tốc độ trung bình:  vth=SΔt

Cách giải:

Từ đồ thị, ta thấy chu kì dao động:  T=4(0,20,05)=0,6( s)

 ω=2πT=2π0,6=10π3(rad/s)

+ Xét dao động thứ nhất có biên độ  A1=4 cm

Ở thời điểm t=0,05 s=T12  có x = 0 và đang giảm → pha dao động là π2  rad 

Góc quét là: Δφ1=ωΔt1=2πTT12=π6φ1=π2π6=π3(rad)

Phương trình dao động thứ nhất là:  x1=4cos10π3t+π3(cm)

+ Xét dao động thứ 2:

Ở thời điểm t=0,05 s=T12  x=A2  pha dao động là π  (rad) 

Góc quét là:  Δφ2=π6φ2=ππ6=5π6(rad)

Li độ ở thời điểm  

Phương trình dao động thứ 2 là:x2=43cos10π3t+5π6(cm)

Sử dụng máy tính bỏ túi: 

Chọn SHIFT+MODE+4 để đưa máy tính về chế độ rad

 Chọn MODE+

Nhập phép tính: 4π3+435π6+5  SHIFT   +2+3=82π3A=8( cm)φ=2π3(rad)

Trong 0,2s , góc quét của dao động tổng hợp là:  Δφ=ωΔt=10π3.0,2=2π3(rad)

Ta có VTLG: 

Từ VTLG, ta thấy trong 0,2s đầu tiên kể từ t = 0s, quãng đường vật đi được là: S= 2.(84)= 8 (cm) 

Tốc độ trung bình của vật là:  vtb=SΔt=80,2=40( cm/s)

Chọn D. 


Câu 36:

18/07/2024

Giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp được đặt tại A và B. Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha và cùng tần số 10 Hz. Biết AB = 20 cm, tốc độ truyền sóng ở mặt nước là 0,3 m/s. Ở mặt nước, O là trung điểm của AB, gọi Ox là đường thẳng hợp với AB một góc 600. M là điểm trên Ox mà phần tử vật chất tại M dao động với biên độ cực đại (M không trùng với O). Khoảng cách ngắn nhất từ M đến 0 là

Xem đáp án

Phương pháp: 

Bước sóng:  λ=vf

Điều kiện cực đại:  d2d1=kλ

Định lí hàm cos:  a2=b2+c22bccosα

Cách giải: 

Bước sóng là:  λ=vf=0,310=0,03( m)=3( cm)

Điểm M gần O nhất → M thuộc đường cực đại bậc 1: k = 1 

Áp dụng định lí hàm cos cho AOMB và AOMA , ta có:

 d2=d2+1022.d10cos600d2=d2+10210 d d1=d2+1022.d10cos1200d1=d2+102+10 d

Lại có M thuộc cực đại bậc 1:

 d1d2=λ=3( cm)d2+102+10 dd2+10210 d=3d=3,11( cm)

Chọn C.


Câu 37:

18/07/2024

Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad ở một nơi có gia tốc trọng trường là g=10 m/s2  . Vào thời điểm vật qua vị trí có li độ dài 8 cm thì vật có vận tốc 203 cm/s . Chiều dài dây treo con lắc là

Xem đáp án

Phương pháp: 

Công thức độc lập với thời gian:   ss02+vv02=1

Biên độ dài:  s0=lα0

Vận tốc cực đại:  v0=ωs0=g1 s0

Cách giải:

Biên độ dài của con lắc là:  s0=lα0=0,1l

Vận tốc cực đại của con lắc:  v0=ωs0=gllα0=glα0=0,1gl

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có: ss02+vv02=10,080,112+0,230,110l2=1l=1,6( m)

 

Chọn C.


Câu 38:

21/07/2024

Cho một sợi dây cao su căng ngang. Làm cho đầu O của dây dao động theo phương thẳng đứng. Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t1  (đường nét liền) và t2=t1+0,2 s  (đường nét đứt). Tại thời điểm t3=t2+215 s  thì độ lớn li độ của phần tử M cách đầu O của dây một đoạn 2,4 m (tính theo phương truyền sóng) là 3cm . Gọi   δ  là tỉ số của tốc độ cực đại của phần tử trên dây với tốc độ truyền sóng. Giá trị của   δ   gần giá trị nào nhất sau đây? 

 

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Độ lệch pha theo tọa độ:  Δφx=2πxλ

Độ lệch pha theo thời gian:  Δφt=ωt

Tốc độ cực đại của phần tử sóng:  vmax=ωA

Tốc độ truyền sóng:  v=λf

Cách giải:

Từ đồ thị ta thấy bước sóng:  λ=6,4( m)

Quãng đường sóng truyền từ thời điểm t1 đến t2, là:

 S=vt2t17,26,4=v.0,2v=4( m/s)=400( cm/s)f=vλ=46,4=0,625( Hz)ω=2πf=1,25π(rad/s)

Điểm M trễ pha hơn điểm O một góc là:  Δφx=2πxλ=2π2,46,4=3π4(rad)

Góc quét được từ thời điểm t1 đến t3, là: Δφt=ωt3t1=1,25π0,2+215=5π12(rad)

 

Từ đồ thị ta thấy ở thời điểm t1 , điểm O có li độ u = 0 và đang tăng 

Ta có VTLG: 

Từ VTLG ta thấy  uM=3=Acosπ6=A32A=2( cm)

Vận tốc cực đại của phần tử sóng là: 

 vmax=ωA=1,25π2=2,5π(cm/s)δ=vmaxv=2,5π4000,0196

Chọn A.


Câu 39:

18/07/2024

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g=π2 m/s2  . Chọn mốc thế năng đàn hồi ở vị trí lò xo không bị biến dạng, đồ thị của thế năng đàn hồi wdh  theo thời gian t như hình vẽ. Thế năng đàn hồi tại thời điểm t0  , là 

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Thế năng đàn hồi:  Wdh=12kΔl2

Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức:  Δφ=ωΔt

Cách giải: 

Từ đồ thị ta thấy chu kì của con lắc là: T= 0,3 (s) 

Tại thời điểm t = 0, thế năng đàn hồi của con lắc:  

Tại thời điểm t = 0,1(s), thế năng đàn hồi của con lắc:  Fdh min=0=12kΔl2Δl=0x=Δl0

Từ thời điểm t = 0 đến t = 0,1s, góc quét được là:  Δφ=ωΔt=2πTΔt=2π0,30,1=2π3(rad)

Ta có VTLG: 

Từ VTLG, ta thấy:  Δl0=Acos2π3=A2Δl0=A2

 Tại thời điểm t0 có li độ x=A , thế năng đàn hồi của con lắc là:

 Wt0=12kΔl0+x2=12kΔl0A2

Ta có tỉ số:  Wt0 Wdhmax=12kΔl0A212kΔl0+A2=A2494 A2Wt00,68=19Wt0=0,0756( J)

Chọn D.


Câu 40:

21/07/2024

Hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, có phương trình x1=A1cosωt+π3(cm)  và x2=A2cosωtπ4(cm).Biết phương trình dao động tổng hợp là x=5cos(ωt+φ)(cm).Để  có giá trị cực đại thì  φ có giá trị là 

Xem đáp án

Phương pháp:

 Biên độ dao động tổng hợp:  A=A12+A22+2 A1 A2cosφ1φ2

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

Pha ban đầu của dao động tổng hợp:  tanφ=A1sinφ1+A2sinφ2 A1cosφ1+A2cosφ2

Cách giải:

Biên độ dao động tổng hợp là:

 A=A12+A22+2 A1 A2cosφ1φ25=A12+A22+2 A1 A2cosπ3π4

 25=A12+A220,52 A1 A225=A1+A222,52 A1 A2

Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có:

 A1+A224A1A2A1A2A1+A224

 A1+A222,52 A1 A2A1+A222,52A1+A224

 250,37 A1+A22A1+A2267,57A1+A28,22( cm)

 (cm) (dấu “=” xảy ra A1=A2 )

Pha ban đầu của dao động tổng hợp là: 

   tanφ=A1sinφ1+A2sinφ2A1cosφ1+A2cosφ2tanφ=A1sinπ3+A1sinπ4A1cosπ3+A1cosπ40,13φ=π24(rad)

Chọn B. 


Bắt đầu thi ngay