40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Đề thi thử thpt quốc gia chuẩn cấu trúc của bộ giáo dục môn Vật Lí (Đề số 14)

Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 1/4 s chất điểm có li độ bằng

A. – 2 cm

B. 2 cm

C. $\sqrt{3}$ cm

D. - $\sqrt{3}$ cm

Xem đáp án

Đáp án A

Thay t = 1/4 s vào phương trình ta được

Câu 2:

Để khắc phục tận cận thị của mắt khi quan sát các vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết thì cần đeo kính

A. phân kì có độ tụ nhỏ.

B. hội tụ có độ tụ thích hợp.

C. hội tụ có độ tụ nhỏ.

D. phân kì có độ tụ thích hợp.

Xem đáp án

Đáp án D

Để khắc phục tật cận thị của mắt khi quan sát các vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết thì cần đeo kính phân kì có độ tụ thích hợp.

Câu 3:

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 2 $f_{1}$ . Thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số:

A. $f_{1}$ /2

B. 2 $f_{1}$ .

C. 4 $f_{1}$ .

D. $f_{1}$ .

Xem đáp án

Đáp án C

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số f = 2 $f_{1}$ .

Thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số f’ = 2f = 4 $f_{1}$ .

Câu 4:

Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có điện trở trong bằng 2Ω, $R_{1}$ = 8Ω, $R_{3}$ = 15Ω. Tính $R_{2}$ để công suất tiêu thụ trên $R_{2}$ đạt cực đại.

A. 2 Ω

B. 10 Ω

C. 6Ω

D. 25 Ω

Xem đáp án

Đáp án C

Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính:

Cường độ dòng điện chạy qua $R_{2}$ được tính theo công thức:

Công suất tiêu thụ trên $R_{2}$ được tính theo công thức:

+ Để $P_{\max}$ thì phải nhỏ nhất

+ Dấu “=” xảy ra khi

Câu 5:

Vật sáng AB qua thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 15 cm cho ảnh thật A’B’ cao gấp 5 lần vật. Khoảng cách từ vật tới thấu kính là

A. 4 cm.

B. 12 cm.

C. 18 cm.

D. 36 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Theo đề bài ta có A’B’ cao gấp 5 lần vật nên ta có

Thấu kính hội tụ cho ảnh thật → ngược chiều vật → k < 0

Thay vào công thức tính hệ số phóng đại ta có

Mặt khác ta có

Câu 6:

Một vật nhỏ dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng là chuyển động:

A. chậm dần đều.

B. chậm dần.

C. nhanh dần đều.

D. nhanh dần.

Xem đáp án

Đáp án D

Một vật nhỏ dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng là chuyển động nhanh dần.

Câu 7:

Cho hai dao động cùng phương: $x_{1}$ = 3cos(ωt + $φ_{1}$ ) cm và $x_{2}$ = 4cos(ωt + $φ_{2}$ ) cm. Biết hợp của hai dao động trên có biên độ bằng 5 cm. Chọn hệ thức đúng giữa $φ_{1}$ và $φ_{2}$ .

A. $φ_{2}$ - $φ_{1}$ = 2kπ.

B. $φ_{2}$ - $φ_{1}$ = (2k + 1)π/4.

C. $φ_{2}$ - $φ_{1}$ = (2k + 1)π/2.

D. $φ_{2}$ - $φ_{1}$ = (2k + 1)π.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta thấy rằng nên hai dao động thành phần vuông pha với nhau

Do đó

Câu 8:

Con lắc lò xo gồm vật m = 0,5kg và lò xo k = 50N/m dao động điều hòa, tại thời điểm vật có li độ 3cm thì vận tốc là 0,4m/s. Biên độ của dao động là:

A. 5cm.

B. 3cm.

C. 8cm.

D. 4cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Áp dụng

Do đó biên độ dao động A = 5cm

Câu 9:

Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là đại lượng được xác định bởi công thức:

A. p = m.v

B. $\vec{p} = m \vec{a}$

C. p = m.a

D. $\vec{p} = m \vec{v}$

Xem đáp án

Đáp án D

Động lượng của một vật được tính theo công thức: $\vec{p} = m \vec{v}$

Câu 10:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình: x = 5cos(πt + π/4), (x tính bằng cm, t tính bằng s). Trong 15 giây đầu tiên từ thời điểm t = 0, chất điểm đi qua vị trí x = 1cm

A. 14 lần.

B. 16 lần.

C. 13 lần.

D. 15 lần.

Xem đáp án

Đáp án D

Chu kì dao động của chất điểm: T = 2s

Thấy rằng: t = 15s = 7T + T/2

Từ hình vẽ thấy rằng sau thời gian t = 7T + T/2 thì chất điểm đi qua vị trí x = 1 cm số lần là N = 2.7 + 1 = 15 lần

Câu 11:

Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos ωt (cm). Quãng đường vật đi được trong một chu kì là

A. 10 cm.

B. 20 cm.

C. 15 cm.

D. 5 cm.

Xem đáp án

Đáp án B

Quãng đường vật đi được trong một chu kì là s = 4A = 20 cm

Câu 12:

Phát biểu nào dưới đây không đúng?

Trong dao động điều hoà, khi lực phục hồi có độ lớn cực đại thì

A. vật qua vị trí biên.

B. vật đổi chiều chuyển động.

C. vật qua vị trí cân bằng.

D. vật có vận tốc bằng 0.

Xem đáp án

Đáp án C

Lực phục hồi được tính theo công thức F = -kx

Do đó, khi lực phục hồi có độ lớn cực đại thì vật đang ở vị trí biên, nghĩa là vận tốc bằng 0 và vật đổi chiều chuyển động

Câu 13:

Dao động cơ tắt dần

A. có biên độ tăng dần theo thời gian.

B. luôn có hại.

C. luôn có lợi.

D. có biên độ giảm dần theo thời gian.

Xem đáp án

Đáp án D

Dao động tắt dần có biên độ giảm dần

Câu 14:

Một vật dao động điều hoà với phương trình x = -3 sin2πt (cm). Xác định pha ban đầu của dao động.

A. φ = π/4.

B. φ = π/2.

C. φ = π.

D. φ = 0.

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình dao động của vật

Do đó pha ban đầu của dao động là

Câu 15:

Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì 0,5π (s) và biên độ 2cm. Vận tốc của chất điểm tại vị trí cân bằng có độ lớn bằng

A. 3 cm/s.

B. 8 cm/s.

C. 0,5 cm/s.

D. 4 cm/s.

Xem đáp án

Đáp án B

Tần số góc = 4 rad/s

Vận tốc của chất điểm tại vị trí cân bằng có độ lớn = 4.2 = 8 cm/s

Câu 16:

Tiến hành thí nghiệm với hai con lắc lò xo A và B có quả nặng và chiều dài tự nhiên giống nhau nhưng độ cứng lần lượt là k và 2k. Hai con lắc được treo thẳng đứng vào cùng một giá đỡ, kéo hai quả nặng đến cùng một vị trí ngang nhau rồi thả nhẹ cùng lúc. Khi đó năng lượng dao động của con lắc B gấp 8 lần năng lượng dao động của con lắc A. Gọi $t_{A}$ và $t_{B}$ là khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc bắt đầu thả hai vật đến khi lực đàn hồi của hai con lắc có độ lớn nhỏ nhất. Tỉ số $\frac{t_{A}}{t_{B}}$ bằng $\frac{3 \sqrt{2}}{2}$

A. $\frac{3 \sqrt{2}}{2}$

B. $\sqrt{2}$

C. $\frac{1}{\sqrt{2}}$

D. $\frac{2 \sqrt{2}}{3}$

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có: (Hình vẽ 1) (1)

(Hình vẽ 2) (2)

Đưa đến cùng 1 vị trí rồi ta nên ta có:

Không mất tính tổng quát ta chọn:

Dùng vòng tròn lượng giác quết (chú lý lực đàn hồi cực tiểu khi vật gần vị trí $ℓ_{0}$ nhất)

Ta có: và

Câu 17:

Một lò xo có khối lượng không đáng kể có chiều dài tự nhiên 20cm được treo thẳng đứng. Khi treo một quả cầu vào dưới lò xo và kích thích cho nó dao động điều hòa thì con lắc thực hiện được 100 dao động trong 31,4s. Tính chiều dài của lò xo khi quả cầu ở vị trí cân bằng, cho g = 10m/ $s^{2}$ .

A. 17,5cm.

B. 27,5cm.

C. 25cm.

D. 22,5cm.

Xem đáp án

Đáp án D

Chu kì dao động của con lắc T = $\frac{31, 4}{100}$ = 0,314s

Suy ra tốc độ góc

Độ giãn của lò xo ở vị trí cân bằng

→ Chiều dài của lò xo ở VTCB là: l=20+2,5=22,5 cm

Câu 18:

Cho một vật dao động điều hòa với chu kì 1,5s và biên độ 4cm. Tính thời gian để vật đi được 2cm từ vị trí x = -4cm

A. t = 0,5s.

B. t = 1s.

C. t = 0,25s.

D. t = 1/6s.

Xem đáp án

Đáp án C

Từ hình vẽ ta thấy rằng thời gian để vật đi được 2 cm từ vị trí x = - 4 cm là t = T/6 = 0,25s

Câu 19:

Một chất điểm dao động theo phương trình x = 6cosωt (cm). Dao động của chất điểm có biên độ là

A. 12 cm.

B. 6 cm.

C. 3 cm.

D. 2 cm.

Xem đáp án

Đáp án B

PT dao động => Biên độ dao động A = 6cm

Câu 20:

Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(2π/3)t, (x tính bằng cm, t tính bằng s). Kể từ t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2019 tại thời điểm

A. 6030 s.

B. 3028 s.

C. 3015 s.

D. 3016 s.

Xem đáp án

Đáp án B

Chu kì dao động của chất điểm

Ta có hình vẽ

Một chu kì vật đi qua vị trí x = - 2 cm hai lần. Từ hình vẽ ta thấy, để vật đi qua vị trí x = -2 cm lần thứ 2019 cần thời gian 1009T + T/3 = 3028s

Câu 21:

Cho hai vật A và B dao động điều hòa trên hai trục song song với nhau, có hai gốc tọa độ nằm trên đường thẳng vuông góc chung của hai đường thẳng này và cách nhau 10cm, có phương trình dao động lần lượt là và . Khoảng cách lớn nhất giữa hai vật trong quá trình chuyển động là

A. 24 cm.

B. 20 cm.

C. 10 cm.

D. 10 $\sqrt{2}$ cm

Xem đáp án

Đáp án C

Độ lệch pha dao động của 2 chất điểm là π/2.

Biểu diễn 2 dao động bằng 2 chuyển động tròn đều có bán kính 6 cm và 8 cm.

Góc $φ = \frac{π}{2}$ không đổi.

Khoảng cách giữa 2 chất điểm là khoảng cách giữa 2 hình chiếu đầu 2 vec tơ trên trục Ox. Khoảng cách lớn nhất ứng với 2 vec tơ ở vị trí P, Q

Câu 22:

Trong dao động điều hòa, gia tốc cực đại có giá trị là:

A. $a_{\max}$ = $ω^{2}$ A.

B. $a_{\max}$ = ω A.

C. $a_{\max}$ = - $ω^{2}$ A.

D. $a_{\max}$ = ω A.

Xem đáp án

Đáp án A

Gia tốc cực đại có giá trị $a_{\max}$ = $ω^{2}$ A.

Câu 23:

Kéo một xe goòng bằng một sợi dây cáp với một lực bằng 150N. Góc giữa dây cáp và mặt phẳng ngang là $30 °$ . Sau 10s xe chạy được 200m. Tính công suất trung bình của xe?

A. 2,598 kW

B. 3,464 kW

C. 3 kW

D. 15 KW

Xem đáp án

Đáp án A

Công của lực kéo A = Fscosα = 150.200.cos $30^{0}$

Công suất trung bình của lực kéo

Câu 24:

Phát biểu nào sau đây sai khi nói về cơ năng của một dao động đều hòa:

A. Khi gia tốc của vật bằng không thì thế năng bằng cơ năng của dao động.

B. Khi vật ở vị trí cân bằng thì động năng đạt giá trị cực đại.

C. Động năng bằng thế năng khi li độ x= $\pm \frac{A}{\sqrt{2}}$

D. Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì động năng tăng và thế năng giảm.

Xem đáp án

Đáp án A

CT tính động năng và thế năng của vật dao động điều hòa:

→ Khi vật chuyển động về vị trí cân bằng thì v tăng, x giảm → động năng tăng, thế năng giảm.

Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian nhưng tổng của chúng, là cơ năng không đổi theo thời gian.

Khi động năng bằng thế năng:

Gia tốc của vật được tính theo công thức => khi gia tốc bằng 0 thì x = 0 → động năng cực đại, thế năng bằng 0

Câu 25:

Cho một vật dao động điều hòa với chu kì T. Tìm khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc công suất lực hồi phục cực đại đến lúc động năng vật gấp ba lần thế năng.

A. T/36

B. T/6

C. T/24

D. T/12

Xem đáp án

Đáp án C

Công suất của lực F:

$P_{ \max}$ khi khi đó

Động năng vật gấp ba lần thế năng

Ta thấy

Câu 26:

Hai con lắc đơn treo vật cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng cơ năng với biên độ dao động lần lượt là $A_{1}, A_{2}$ . Biểu thức đúng về mối liên hệ giữa biên độ dao động và chiều dài dây là

A. $A_{2} = A_{1} \sqrt{\frac{l_{1}}{l_{2}}}$

B. $A_{2} = A_{1} \frac{l_{1}}{l_{2}}$

C. $A_{2} = A_{1} \frac{l_{2}}{l_{1}}$

D. $A_{2} = A_{1} \sqrt{\frac{l_{2}}{l_{1}}}$

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 27:

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox, tại thời điểm $t_{1}$ vật chuyển động qua vị trí có li độ $x_{1}$ với vận tốc $v_{1}$ . Đến thời điểm $t_{2}$ vật chuyển động qua vị trí có li độ $x_{2}$ với vận tốc $v_{2}$ . Chu kỳ dao động của vật là?

A. $T = 2 π \sqrt{\frac{x_{1}^{2} - x_{2}^{2}}{v_{1}^{2} - v_{2}^{2}}}$

B. $T = 2 π \sqrt{\frac{x_{2}^{2} - x_{1}^{2}}{v_{1}^{2} - v_{2}^{2}}}$

C. $T = 2 π \sqrt{\frac{v_{1}^{2} - v_{2}^{2}}{x_{2}^{2} - x_{1}^{2}}}$

D. $T = 2 π \sqrt{\frac{v_{2}^{2} - v_{1}^{2}}{x_{2}^{2} - x_{1}^{2}}}$

Xem đáp án

Đáp án B

Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho hai thời điểm $t_{1}$ và $t_{2}$ ta được:

Do đó, chu kì dao động của vật là

Câu 28:

Biểu thức sau $p_{1} V_{1} = p_{2} V_{2}$ biểu diễn quá trình

A. đẳng nhiệt

B. đẳng áp và đẳng nhiệt

C. đẳng tích

D. đẳng áp

Xem đáp án

Đáp án A

$p_{1} V_{1} = p_{2} V_{2}$ là biểu thức biểu diễn quá trình đẳng nhiệt.

Câu 29:

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = Acos4pt (t tính bằng s). Tính từ t=0, khoảng thời gian ngắn nhất để gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại là

A. 0,083s.

B. 0,167s.

C. 0,104s.

D. 0,125s.

Xem đáp án

Đáp án A

Chu kì dao động của vật = 0,5s.

Gia tốc có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại:

Ta thấy rằng, tính từ t =0, khoảng thời gian ngắn nhất để gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại là t = T/6 = 0,083s

Câu 30:

Một vật dao động điều hòa với chu kì 3s và biên độ 7cm. Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x = 0 đến x = 3,5cm bằng bao nhiêu?

A. 0,5 s.

B. 1 s.

C. 0,25 s.

D. 3/4 s.

Xem đáp án

Đáp án C

Ta thấy rằng, thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x = 0 đến x = 3,5cm bằng t = T/12 = 0,25s.

Câu 31:

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình x = 8cos(πt + π/2) cm. Pha dao động của chất điểm khi t = 1s là

A. 0,5π rad.

B. 2π rad.

C. π rad.

D. 1,5π rad.

Xem đáp án

Đáp án D

Thay t = 1s vào biểu thức tính pha dao động ta được kết quả:

Câu 32:

Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của nó là 20 cm/s. Khi chất điểm có tốc độ là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là $40 \sqrt{3}$ cm/ $s^{2}$ . Biên độ dao động của chất điểm là

A. 5 cm.

B. 10 cm.

C. 8 cm.

D. 4 cm.

Xem đáp án

Đáp án A

Áp dụng công thức độc lập với thời gian liên hệ giữa vận tốc và gia tốc

Ta có

Thay số vào ta tính được tần số góc

Biên độ dao động

Câu 33:

Một vật dao động điều hòa với chu kì T và biên độ 5cm. Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100cm/ $s^{2}$ là T/3. Lấy $π^{2}$ = 10. Tần số dao động của vật là

A. 3 Hz.

B. 1 Hz.

C. 2 Hz.

D. 4 Hz.

Xem đáp án

Đáp án B

Khi gia tốc của vật có độ lớn là 100 cm/ $s^{2}$ thì li độ của vật có độ lớn là $x_{0}$ . Suy ra

Thay vào công thức

Do đó, tần số của dao động là f = $\frac{ω}{2 π}$ = 1 Hz

Câu 34:

Một vật dao đông điều hòa với biên độ A=5cm, chu kì T. Trong khoảng thời gian T/3, quãng đường lớn nhất mà vật đi được là

A. $\frac{5 \sqrt{3}}{2}$ cm

B. $5 \sqrt{3}$ cm

C. 5cm

D. $5 \sqrt{2}$ cm

Xem đáp án

Đáp án B

Vì vận tốc của vật lớn nhất khi vật đi qua vị trí cân bằng. Do đó, muốn trong một khoảng thời gian mà quãng đường đi được là lớn nhất thì vị trí của vật phải đối xứng nhau qua VTCB.

Quãng đường đi được lớn nhất trong khoảng thời gian T/3:

Câu 35:

Một vật dao động điều hòa trên trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Gọi A, ω và φ lần lượt là biên độ, tần số góc và pha ban đầu của dao động. Biểu thức li độ của vật theo thời gian t là

A. x = φcos(Aω + t).

B. x = Acos(ωt + φ).

C. x = tcos(φA + ω).

D. x = ωcos(tφ + A).

Xem đáp án

Đáp án B

PT dao động điều hòa của vật có dạng x = Acos(ωt + φ) với A, ω và φ lần lượt là biên độ, tần số góc và pha ban đầu của dao động

Câu 36:

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương, cùng tần số trên trục Ox với phương trình dao động lần lượt là $x_{1}$ = $A_{1}$ cos(ωt – π/6) cm, $x_{2}$ = $A_{2}$ cos(ωt + π/6) cm thì phương trình dao động của vật thu được là x = Acos(ωt + φ) (cm). Giá trị cực đại của $A_{2}$ thỏa mãn điều kiện bài toán là

A. $\sqrt{2}$ A

B. $\sqrt{3}$ A

C. 2A

D. $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ A

Xem đáp án

Đáp án D

Biên độ dao động tổng hợp được tính theo công thức sau:

Để PT ẩn $A_{1}$ có nghiệm:

Do đó

Câu 37:

Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 cm trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là $I_{1}$ = 5 A, dòng điện chạy trên dây 2 là $I_{2}$ = 1 A và ngược chiều với $I_{1}$ . Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn là:

A. 5,0. $10^{- 6}$ T.

B. 7,5. $10^{- 6}$ T.

C. 5,0. $10^{- 7}$ T.

D. 7,5. $10^{- 7}$ T.

Xem đáp án

Đáp án B

Cảm ứng từ do $I_{1}$ và $I_{2}$ gây ra tại M là:

Cảm ứng từ tổng hợp tại M:

Từ hình vẽ ta thấy:

Câu 38:

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 1 kg và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m được treo thẳng đứng vào một điểm cố định. Vật được đặt trên một giá đỡ D. Ban đầu giá đỡ D đứng yên và lò xo dãn 1 cm. Cho D chuyển động nhanh dần đều thẳng đứng xuống dưới với gia tốc a = 1 m/ $s^{2}$ . Bỏ qua mọi ma sát và lực cản, lấy g = 10 m/ $s^{2}$ . Sau khi rời khỏi giá đỡ, vật m dao động điều hoà với biên độ xấp xỉ bằng

A. 11,49 cm.

B. 9,80 cm.

C. 4,12 cm.

D. 6,08 cm.

Xem đáp án

Đáp án C

Phân tích lực tác dụng lên vật lực đàn hồi $F_{đ}$ hướng lên, phản lực N hướng lên, trọng lực P hướng xuống. ĐL II Newton cho vật: P - N - $F_{đ}$ = ma

Khi vật rời giá đỡ

Tại vị trí cân bằng $F_{đ}$ = P

Vật cách vị trí cân băng 1 đoạn: = 0,01m

Quãng đường vật đi được tới khi rời giá là s = 9 - 1 = 8cm = 0,08m

Vận tốc của vật khi rời giá = 0,4m/s

Biên độ dao động của vật là: = 0,041m =4,12cm

Câu 39:

Phương trình chuyển động của một vật trên một đường thẳng có dạng: x = 2 $t_{2}$ – 3t + 5 (x: tính bằng mét; t: tính bằng giây). Điều nào sau đây là sai?

A. Gia tốc a = 4m/ $s^{2}$ .

B. Phương trình vận tốc của vật là: v = –3 + 4t.

C. Tọa độ chất điềm sau 1s là x = 5m.

D. Tọa độ ban đầu $x_{0}$ = 5m.

Xem đáp án

Đáp án C

Đồng nhất với PT chuyển động biến đổi đều ta có:

→ PT vận tốc

→ Tọa độ của chất điểm sau 1s:

Câu 40: