HSG Thanh Hóa [PDF]

Zitiervorschau

Câu 1.

Câu 2.

Câu 3.

ĐỀ HSG VẬT LÝ THANH HÓA 2021-2022 Biên độ dao động cưỡng bức không thay đổi khi thay đổi A. tần số ngoại lực tuần hoàn. B. biên độ ngoại lực tuần hoàn. C. pha ban đầu ngoại lực tuần hoàn. D. lực cản môi trường Hiện tượng cộng hưởng cơ học xảy ra khi A. tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ. B. tần số dao động bằng tần số riêng của hệ. C. tần số của lực cưỡng bức nhỏ hơn tần số riêng của hệ. D. tần số của lực cưỡng bức lớn hơn tần số riêng của hệ. Một con lắc đơn gồm một dây treo = 0,5 m , vật có khối lượng m = 40( g) mang điện tich q = −8.10−5 C dao động trong điện trường đều có phương thẳng đứng có chiều hướng xuống và

có cường độ E = 40 V / cm , tại nơi có g = 9, 79 m / s 2 . Chu kỳ dao động của con lắc khi đó là A. 2, 4 s . B. 3,32 s . C. 1, 66 s . D. 1, 2 s . Câu 4.

Câu 5.

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại một địa điểm A . Nếu đem con lắc đến địa điểm B , biết rằng chiều dài con lắc không đổi còn gia tốc trọng trường tại B bằng 81% gia tốc trọng trường tại A. So với tần số dao động của con lắc tại A , tần số dao động của con lắc tại B sẽ A. tăng 10% . B. giảm 9% . C. tăng 9% D. giảm 10% . Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình x1 = −4sin( t) và x 2 = 4 3 cos( t)cm . Phương trình tổng hợp là

Câu 6.

Câu 7.

A. x = 8cos( t +  / 6)cm

B. x = 8sin( t −  / 6)cm

C. x = 8cos( t −  / 6)cm

D. x = 8sin( t +  / 6)cm

Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không tương tác với nhau một lực F . Người ta giảm mỗi điện tích đi một nửa và khoảng cách cũng giảm một nửa thì lực tương tác giữa chúng sẽ A. không đôi. B. tăng gấp đôi. C. giảm một nửa. D. giảm bốn lần. Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây nhẹ có độ dài 1 như nhau. Cho chúng nhiễm điện bằng nhau thì chúng đẩy nhau và cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150 . Tính lực căng của dây treo. Lấy g = 10 m / s 2 A. 520 10 −5 N

Câu 8.

Câu 9.

B. 103,5.10−5 N .

C. 261.10−5 N

D. 743.10−5 N .

Cường độ điện trường tạo bởi một điện tích điểm cách nó 2 cm bằng 105 V / m . Tại vị trí cách điện tích này bằng bao nhiêu thì cường độ điện trường bằng 4.105 V / m ? A. 2 cm . B. 1cm . C. 4 cm , D. 5 cm . Một êlectrôn di chuyển trên đường tròn có đường kính trong điện trường đều 20 cm E = 1000 V / m , có chiều như hình vẽ. Tính công của lực điện khi êlectrôn di chuyển từ A đến B A. 1, 6.10−17 J . B. −1, 6.10−17 J . C. −3, 2.10−17 J.

D. 3, 2.10−17 J

Câu 10. Cho mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp nhau và mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 9 V . Cho R1 = 1,5 Biết hiệu điện thế hai đầu R 2 là 6 V . Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R 2 trong 2 phút? A. 720 J . B. 1440 J . C. 2160 J . D. 24 J. Câu 11. Cơ năng của một vật dao động điều hòa A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian vó́ i chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật. B. tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi.

C. bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng. D. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật. Câu 12. Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số cùng biên độ A1 = A 2 = 4 cm lệch pha về thời gian là T / 3 thì biên độ của dao động tổng hợp là A. 4 cm . B. 4 3 cm C. 8 cm . D. 16 cm . Câu 13. Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 8cos(2 t)cm . Thời điểm thứ nhất vật đi qua vị trí cân bằng là A. 1/ 4 s . B. 1/ 2 s . C. 1/ 6 s . D. 1/ 3s . Câu 14. 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 / s 2 là T / 3. Lấy

 2 = 10. Tần số dao động của vật là A. 1Hz . B. 2 Hz . C. 3 Hz . D. 4 Hz . Câu 15. Một chất điểm dao động điều hòa trên Ox có độ lớn vận tốc bằng nửa giá trị cực đại tại hai thời điểm liên tiếp là t1 = 2,8 s và t 2 = 3, 6 s và vận tốc TB trong khoảng thời gian đó là

30 3



cm / s

. Tốc độ cực đại là A. 20 cm / s . B. 10 cm / s . C. 8 cm / s . D. 20 cm / s Câu 16. Một vật dao động điều hòa có biên độ bằng 2 cm . Trong mỗi chu kì, thời gian vật cách vị trí cân bằng lớn hơn 1cm là 1/ 5 s . Thời gian tối thiểu để vật đi được quãng đường bằng 2 cm trong quá trình dao động là A. 1/ 5 s . B. 1/10 s. C. 1/15 s . D. 1/ 20 s Câu 17. Hai sóng kết hợp là hai sóng có cùng phương, A. cùng tần số. B. cùng biên độ. C. hiệu số pha không đổi theo thời gian. D. cùng tần số và độ lệch pha không đổi Câu 18. Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 62,5( s) . Nam châm tác dụng lên một lá thép mỏng làm cho lá thép dao động điều hòa và tạo ra sóng âm. Sóng âm do nó phát ra truyền trong không khí là A. Âm tai người nghe được. B. Sóng ngang. C. Ha âm. D. Siêu âm. Câu 19. Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ trên sợi dây luôn ngược pha với sóng tới tại A. mọi điểm trên dây. B. trung điểm sợi dây. C. điểm bụng. D. điểm phản xạ. Câu 20. Hai nguồn kết hợp A, B giống hệt nhau cách nhau 2 cm cùng dao động vói tần số 100 Hz trên mặt nước. Sóng truyền đi với vận tốc 60 cm / s . Số phần tử vật chất không dao động trong khoảng giữa AB là A. 5. B. 6. C. 7. D. 8. Câu 21. Một người dùng búa gõ nhẹ vào đường sắt và cách đó 1376 m , người thứ hai áp tai vào đường sắt thì nghe thấy tiếng gõ sớm hơn 3, 3 s so với tiếng gõ nghe trong không khí. Tốc độ âm trong không khí là 320 m / s . Tốc độ âm trong sắt là A. 1582 m / s . B. 1376 m / s . C. 1336 m / s . D. 1348 m / s . Câu 22. Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 90 cm hai đầu dây cố định. Khi được kích thích dao động, trên dây hình thành sóng dừng với 6 bó sóng và biên độ tại bụng là 2 cm . Tại M gần nguồn phát sóng tới A nhất có biên độ dao động là 1cm. Khoảng cách MA bằng A. 2,5 cm . B. 5 cm . C. 10 cm . D. 20 cm .

Câu 23. Một nguồn điện có suất điện động  và điện trở trong r được mắc với một biến trở R thành một mạch kín. Thay đổi R , ta thấy với hai giá trị R1 = 1 và R 2 = 9 thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là: A. 2 B. 3 . C. 4 .

D. 6 . Câu 24. Một khung dây hình chữ nhật kín gồm N = 10 vòng dây, diện tích mỗi vòng S = 20 cm 2 đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến của mặt phẳng khung dây góc  = 60 , điện trở khung dây R = 0, 2 . Nếu trong thời gian t = 0,01 giây, độ lớn cảm ứng từ giảm đều từ 0, 04 T đến 0 thì cường độ dòng cảm ứng có độ lớn i1 ; còn nếu độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ 0 đến 0, 02 T thì cường độ dòng cảm ứng có độ lón i 2 . Khi đó, i1 + i 2 bằng A. 0,1( A) .

B. 0, 2( A) .

C. 0, 4( A) .

D. 0,3( A) .

Câu 25. Một cái máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Lúc máng cạn nước thì bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành đối diện. Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n = 4 / 3 . Giá trị của h là A. 17 cm . B. 10 cm . C. 12 cm . D. 13cm . Câu 26. Một nguồn dao động được gắn vào một đầu sợi dây dài 2 m , đầu kia sợi dây được giữ cố định. Tần số dao động của nguồn thay đổi trong khoảng từ 31Hz đến 68 Hz . Sóng truyền trên dây với vận tốc 60 m / s . Hỏi với tần số bằng bao nhiêu thì số bụng sóng trên dây là ít nhất? A. 90 Hz . B. 75 Hz . C. 45 Hz D. 60 Hz . Câu 27. Một chất điểm khối lượng m = 200 gam, dao động điều hòa trên trục Ox với cơ năng 0,1J. Trong khoảng thời gian t =



s kể từ lúc đầu thì động năng của vật tăng từ giá trị 25 mJ đến 20 giá trị cực đại rồi giảm về 75 mJ. Gia tốc cực đại của vật là A. 6 m / s 2 B. 12 m / s 2 C. 8 m / s 2 D. 10 m / s 2 Câu 28. Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo dãn 4 cm

(

)

. Bỏ qua mọi ma sát, láy g =  2 = 10 m / s2 . Kích thích cho con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng thì thấy thời gian lò xo bị nén trong một chu kì bằng 0,1( s) . Biên độ dao động của vật là: A. 4 2 cm B. 4 3 cm C. 6 cm . D. 4 cm . Câu 29. Một sợi dây đàn hồi một đầu cố định, một đầu tự do. Tần số dao động bé nhất để sợi dây có sóng dừng là f 0 . Tăng chiều dài thêm 1m thì tần số dao động bé nhất để sợi dây có sóng dừng là 6 Hz . Giảm chiều dài bớt 1m thì tần số dao động bé nhất để sợi dây có sóng dừng là 20 Hz . Giá trị của f 0 là A. 10 Hz . B. 7 Hz . C. 120 /13 Hz . D. 8 Hz . Câu 30. Một sợi dây AB dài 18 m có đầu dưới A để tự do, đầu trên B gắn với một cần rung với tần số f có thể thay đổi được. Ban đầu trên dây có sóng dừng với đầu A bụng đầu B nút. Khi tần số f tăng thêm 3 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 18 nút và A vẫn là bụng B vẫn là nút. Tính tốc độ truyền sóng trên sợi dây. A. 1,5 m / s B. 1, 0 m / s . C. 6, 0 m / s . D. 3, 0 m / s Câu 31. Trên một sợi dây căng ngang đang có sóng dừng. Xét 3 điểm A, B, C với B là trung điểm của đoạn AC . Biết điểm bụng A cách điểm nút C gần nhất 10 cm . Khoảng thời gian ngắn nhất là giữa hai lần liên tiếp để điểm A có li độ bằng biên độ dao động của điểm B là 0, 2 s . Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 0,5 m / s .

B. 0, 4 m / s .

C. 0, 6 m / s .

D. 1, 0 m / s .

Câu 32. Âm thanh do người hay một nhạc cụ phát ra có đồ thị được biểu diễn bằng đồ thị có dạng A. đường hình sin . B. biến thiên tuần hoàn. C. hypebol. D. đường thẳng. Câu 33. Để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta dựa vào A. tốc độ truyền sóng và bước sóng. B. phương truyền sóng và tần số sóng. C. phương dao động và phương truyền sóng. D. phương dao động và tốc độ truyền sóng. Câu 34. Người ta tạo ra một sóng trên mặt chất lỏng. Từ M đến N trên mặt chất lỏng cách nhau 5 / 4 người ta thả 11 cái phao nhỏ, khoảng cách các phao đều nhau (sóng truyền từ M đến N ). Giả sử thời điểm ban đầu là khi phao tại M đang ở vị trí cân bằng và đi lên. Sau đó T/4 thì A. có 5 phao đang đi xuống, 2 phao đang đi lên và 4 phao đang ở trạng thái đứng yên B. có 3 phao đang đi xuống, 5 phao đang đi lên và 3 phao đang ở trạng thái đúng yên C. có 5 phao đang đi xuống, 3 phao đang đi lên và 3 phao đang ở trạng thái đứng yên D. có 4 phao đang đi xuống, có 4 phao đang đi lên và có 3 phao đang ở trạng thái đứng Câu 35. Sóng cơ có tần số 20 Hz truyền trên chất lỏng với tốc độ 2 m / s , gây ra dao động theo phương thẳng đứng của các phẩn tử chất lỏng. Hai phần tử M và N thuộc mặt chất lỏng trên cùng phương truyền sóng cách nhau 22,5 cm, M gần nguồn hơn. Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp nhất, hỏi thời gian ngắn nhất sau đó bao nhiêu thì điểm M sẽ đi qua vị trí thấp hơn vị trí cân bằng đúng bằng một nửa biên độ dao động của nó? A. 3 / 20 s . B. 3 / 80 s . C. 7/240 s. D. 1/ 40 s . Câu 36. Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát có độ cứng 30 N / m , Ban đầu giữ vật m tại vị trí mà lò xo bị nén 10 cm , Đặt một vật có khối lượng m ' = 0,5 m trên mặt phẳng và sát với vật m . Buông nhẹ để 2 vật chuyển động theo phương của trục lò xo. Năng lượng của con lắc lò xo trên sau khi vật m ' rời vật m là A. 100 mJ . B. 150 mJ . C. 120 mJ . D. 112 mJ . Câu 37. Hai điểm sáng M và N dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình lần lượt là     x M = 10 cos  4 t −  (cm) và x N = 10 cos  2 t +  (cm). Kể từ t = 0 , hai điểm sáng gặp nhau 3 6   lần thứ 2022 là 18181 2021 18193 2693 S. s. s. s. A. B. C. D. 36 4 36 4 Câu 38. Một sóng ngang cơ học truyền trên một sợi dây đàn hồi với biên độ A không đổi và bước sóng bằng 10 cm . Hai điểm M, N trên dây dao động ngược pha nhau. Biết trong khoảng MN còn có 5 điểm khác trên dây dao động vuông pha với M . Khoảng cách xa nhất giữa hai điểm M, N trong quá trình dao động bằng 5 33 cm . Biên độ A bằng A. 10 cm . B. 5 cm . C. 5 2 cm D. 10 2 cm . Câu 39. Một sóng hình sin lan truyền trên mặt nước từ nguồn O với bước sóng  . Ba điểm A, B, C trên hai phương truyền sóng sao cho OA vuông góc với OC và B là một điểm thuộc tia OA sao cho OB  OA . Biết OA = 6 . Tại thời điểm người ta quan sát thấy trên đoạn AB có 5 đỉnh sóng (kể cả A và B) và lúc này ACB đạt giá trị lón nhất. Số điểm dao động vuông pha với nguồn O trên đoạn AC là A. 17.

B. 9.

C. 10

D. 12

Câu 40. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có k6hối lượng m và lò xo có độ cứng k đang dao động điều hòa với biên độ A . Đường cong bên là đồ thị biểu diễn một phần sự phụ thuộc của động năng theo độ biến dạng  của lò xo. Gọi v1 và v2 là tốc độ của vật khi lò xo bị biến dạng là  1 và  2 . Giá trị v1 + v 2 gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 190 cm / s . B. 214 cm / s . C. 204 cm / s Câu 41. Hai chất điểm M và N dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số trên cùng một trục có chung vị trí cân bằng O . Biên độ dao động của hai chất điểm lần lượt là A M = 10 cm và A N = 16 cm . Gọi d là

D. 219 cm / s .

khoảng cách giữa hai chất điểm trong quá trình dao động. Đồ thị bên là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa d và li độ vật M ( x M ) . Trong quá trình dao động, khoảng cách xa nhất giữa hai chất điểm là A. 11, 4 cm B. 18, 7 cm . C. 17,3 cm / s

D. 20,5cm .

Câu 42. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m và lò xo rất nhẹ có độ cúng k đang dao động điều hòa với biên độ A. Chọn chiều dương hướng xuống, lấy g = 10 m / s 2 . Đồ thị bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tổng độ lớn lực đàn hồi

và độ lớn lực kéo về ( Fkv + Fdh (N) ) theo li độ dao động x của vật. Tại li độ x = −3cm thì tốc độ dao động của vật là bao nhiêu? cm cm cm cm A. 90,37 B. 46,55 . C. 81, 65 D. 85, 21 . s s s s Câu 43. Hai điểm sáng dao động điều hòa dọc theo trục Ox(O là vị trí cân bằng) với cùng tần sô và li độ tại thời điểm t là x1 và x 2 . Hình bên là một phần đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa tích x1x 2 theo x1 . Độ lệch pha giữa x1 và x 2 có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 1, 2rad .

B. 0,8rad .

C. 1,3rad .

D. 0,9rad .

Câu 44. Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương, cùng tần số với phương trình x1 = A cos( t)cm và x 2 =  A cos( t +  )cm (A không đổi,  (rad) có thể thay đổi được). Thay đổi  thì thấy giá trị lớn nhất của biên độ tổng hợp là 20 cm và 0    2,1 rad. Giá trị của A gần với giá trị nào nhất sau đây? A. 11,8 cm B. 12, 2 cm . C. 10, 7 cm . D. 7,5 cm . Câu 45. Cho cơ hệ như hình vẽ bên, xe có khối lượng M = 150 g (bỏ qua khối lượng các bánh xe) chuyển động không ma sát trên mặt sàn nằm ngang, vật nặng khối lượng m = 50 g đặt trên xe , mặt trên của xe nằm ngang và có hệ số ma sát trượt so với vật m là  = 0,5 (xem hệ số ma sát nghỉ cực đại của vật và xe cũng bằng  ), xe được nối với bức tường cố định bằng một dây cao su (xem như một lò xo khi nó dãn) có độ cứng k = 50 N / m . Ban đầu dây cao su bị chùng, truyền cho xe một vận tốc v 0 có phương nằm ngang như hình vẽ và độ lớn v0 = 50 cm / s. Biết khi dây cao su dài nhất thì vật m vẫn chưa rời khỏi xe. Tốc độ

trung bình của xe kể từ khi dây cao su bắt đầu bị căng đến khi dây cao su dài nhất lần đầu tiên gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 28, 2 cm / s . B. 28, 6 cm / s . C. 29,8 cm / s .

D. 27, 4 cm / s .

Câu 46. Một sóng ngang lan truyền trên một sợi dây cao su dài vô hạn rất nhẹ có tính đàn hồi tốt và căng theo phương ngang. Biết đầu O của sợi dây gắn với nguồn dao động điều hòa. Ban đầu (t = 0) đầu O của sợi dây cao su bắt đầu dao động đi lên với tần số f = 8 Hz . Hai phần tử P, Q trên cách đầu dây O lần lượt 2 cm và 4 cm . Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 24( cm / s) , coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Biết vào thời điểm t = 3 /16 s , ba phần tử O, P, Q tạo thành một tam giác vuông tại P . Độ lớn của biên độ sóng gần với giá trị nào nhất trong các giá trị sau đây? A. 2 cm . B. 3,5 cm . C. 3cm . D. 2,5 cm . Câu 47. Cho 2 nguồn sóng kết hợp cùng pha trên mặt nước với khoảng cách 2 nguồn là O1O2 = 100( cm) , trên mặt nước xảy ra hiện tượng giao thoa với bước sóng là 3cm . Gọi O là 1 điểm nằm trong đoạn thẳng nối 2 nguồn, trong khoảng 2 nguồn và cách nguồn O1 là 40 cm . Vẽ đường tròn tâm

O bán kính 100 cm , gọi M là một cực tiểu trên đường tròn. Khoảng cách lớn nhất từ M đến đường trung trực của 2 nguồn là A. 98,56 cm B. 103, 69 cm C. 107,58 cm . D. 109,12 cm . Câu 48. Hai nguồn phát sóng giống hệt nhau trên mặt nước được đặt tại hai điểm A và B dao động theo phương vuông góc với mặt nước. Hai điểm C và D thuộc mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Biết trên CD có 5 vị trí mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại. Hỏi trên AB có tối đa bao nhiêu vị trí mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại? A. 13. B. 11. C. 15. D. 17. v Câu 49. Một sóng ngang lan truyền trên mặt nước với tốc độ và biên độ a (coi như không đổi) theo chiều dương của trục tọa độ Ox gắn với mặt nước. Trên Ox xét các điểm P, M, N có toạ độ xác định. Tại hai thời điểm khác nhau t1 , t2 hình dạng sóng nước như hình vẽ (trong đó đường hình sin nét liền là hình dạng sóng ở thời điểm t1 , đường hình sin nét đứt là hình dạng sóng ở thời điểm t 2 ). Biết rằng tốc độ của M 2 là v M 2 = A. 48, 24 .

v

4 B. 60  .

. Tính M1PM 2 ?

C. 64,51

D. 52, 41 .

Câu 50. Ở Quảng Xương 1 có hệ thống chuông báo vào học hoặc ra chơi (xem là nguồn âm điểm) phát ra âm với công suất không đổi và được đặt tại O nơi cầu thang lên xuống. Coi âm truyền là đẳng hướng và môi trường không hấp thụ âm. Ỏ̉ sân trường có thiết bị đo mức cường độ âm bắt đầu di chuyển từ trạng thái nghỉ từ M đến O theo một đường thẳng với hai giai đoạn chuyển động cùng một gia tốc có độ lớn là 0, 4 m / s 2 cho đến khi dừng lại vị trí N trước chuông báo. Biết

ON = 30 m và mức cường độ âm máy đo được tại N lớn hơn tại M là 20 dB . Thời gian chuyển động của máy đo cường độ âm từ M đến N có giá trị gần nhất với A. 39 s . B. 52 s . C. 37 s . D. 45s .

Câu 1.

Câu 2.

Câu 3.

GIẢI ĐỀ HSG VẬT LÝ THANH HÓA 2021-2022 Biên độ dao động cưỡng bức không thay đổi khi thay đổi A. tần số ngoại lực tuần hoàn. B. biên độ ngoại lực tuần hoàn. C. pha ban đầu ngoại lực tuần hoàn. D. lực cản môi trường Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Chọn C Hiện tượng cộng hưởng cơ học xảy ra khi A. tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ. B. tần số dao động bằng tần số riêng của hệ. C. tần số của lực cưỡng bức nhỏ hơn tần số riêng của hệ. D. tần số của lực cưỡng bức lớn hơn tần số riêng của hệ. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Chọn A Một con lắc đơn gồm một dây treo = 0,5 m , vật có khối lượng m = 40( g) mang điện tich q = −8.10−5 C dao động trong điện trường đều có phương thẳng đứng có chiều hướng xuống và

có cường độ E = 40 V / cm , tại nơi có g = 9, 79 m / s 2 . Chu kỳ dao động của con lắc khi đó là A. 2, 4 s . B. 3,32 s . C. 1, 66 s . D. 1, 2 s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) F = q E = 8.10 .4000 = 0,32 N −5

a=

F 0,32 = = 8m / s 2 m 40.10−3

E hướng xuống  F hướng lên  a hướng lên  g ' = g − a = 9, 79 − 8 = 1, 79m / s 2

T = 2

Câu 4.

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại một địa điểm A . Nếu đem con lắc đến địa điểm B , biết rằng chiều dài con lắc không đổi còn gia tốc trọng trường tại B bằng 81% gia tốc trọng trường tại A. So với tần số dao động của con lắc tại A , tần số dao động của con lắc tại B sẽ A. tăng 10% . B. giảm 9% . C. tăng 9% D. giảm 10% . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) f =

Câu 5.

l 0,5 = 2  3,32s . Chọn B g' 1, 79

1 2

f g  B = l fA

gB 81 = = 90% = 100% − 10% . Chọn D gA 100

Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình x1 = −4sin( t) và x 2 = 4 3 cos( t)cm . Phương trình tổng hợp là

Câu 6.

A. x = 8cos( t +  / 6)cm

B. x = 8sin( t −  / 6)cm

C. x = 8cos( t −  / 6)cm

D. x = 8sin( t +  / 6)cm

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)   x1 = −4sin ( t ) = 4 cos   t +  2    x = x1 + x2 = 4 + 4 30 = 8 . Chọn A 2 6 Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không tương tác với nhau một lực F . Người ta giảm mỗi điện tích đi một nửa và khoảng cách cũng giảm một nửa thì lực tương tác giữa chúng sẽ A. không đôi. B. tăng gấp đôi. C. giảm một nửa. D. giảm bốn lần. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

q1  2  F = k . 2  q2  2 thì F không đổi. Chọn A r  r  2 Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây nhẹ có độ dài 1 q1q2

Câu 7.

như nhau. Cho chúng nhiễm điện bằng nhau thì chúng đẩy nhau và cân bằng khi mỗi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 150 . Tính lực căng của dây treo. Lấy g = 10 m / s 2 A. 520 10 −5 N

B. 103,5.10−5 N .

C. 261.10−5 N

D. 743.10−5 N .

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) cos  =

Câu 8.

Câu 9.

P mg 0,1.10−3.10 T = = = 103,5.10−5 N . Chọn B T cos  cos15o

Cường độ điện trường tạo bởi một điện tích điểm cách nó 2 cm bằng 105 V / m . Tại vị trí cách điện tích này bằng bao nhiêu thì cường độ điện trường bằng 4.105 V / m ? A. 2 cm . B. 1cm . C. 4 cm , D. 5 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) q E = k . 2  E tăng 4 lần thì r giảm 2 lần  r = 1cm . Chọn B r Một êlectrôn di chuyển trên đường tròn có đường kính trong điện trường đều 20 cm E = 1000 V / m , có chiều như hình vẽ. Tính công của lực điện khi êlectrôn di chuyển từ A đến B A. 1, 6.10−17 J . B. −1, 6.10−17 J . C. −3, 2.10−17 J.

D. 3, 2.10−17 J

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) A = qE.OA = −1, 6.10 .1000.0,1 = −1, 6.10−17 J . Chọn B −19

Câu 10. Cho mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp nhau và mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 9 V . Cho R1 = 1,5 Biết hiệu điện thế hai đầu R 2 là 6 V . Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R 2 trong 2 phút? A. 720 J .

B. 1440 J . C. 2160 J . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) UR2 9 R2 U 2 = IR2 = 6=  R2 = 3 R1 + R2 1,5 + R2 P2 =

D. 24 J.

U 22 62 = = 12 (W) R2 3

Q2 = P2t = 12.2.60 = 1440 (J). Chọn B

Câu 11. Cơ năng của một vật dao động điều hòa A. biến thiên tuần hoàn theo thời gian vó́ i chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật. B. tăng gấp đôi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đôi. C. bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng. D. biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

W không đổi  phương án A và D sai 1 W = m 2 A2 tăng gấp 4 khi A tăng gấp đôi  phương án B sai 2 1 2 W = mvmax  phương án C đúng. Chọn C 2 Câu 12. Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số cùng biên độ A1 = A 2 = 4 cm lệch pha về thời gian là T / 3 thì biên độ của dao động tổng hợp là A. 4 cm .  =

B. 4 3 cm C. 8 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

D. 16 cm .

2 t 2 = T 3

2 = 4 (cm). Chọn A 3 Câu 13. Một vật dao động điều hoà với phương trình x = 8cos(2 t)cm . Thời điểm thứ nhất vật đi qua vị A = A12 + A22 + 2 A1 A2 cos  = 42 + 42 + 2.4.4.cos

trí cân bằng là A. 1/ 4 s .

B. 1/ 2 s . C. 1/ 6 s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

D. 1/ 3s .

  1 t = = 2 = s . Chọn A  2 4

Câu 14. 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 / s 2 là T / 3. Lấy  2 = 10. Tần số dao động của vật là A. 1Hz . B. 2 Hz . C. 3 Hz . D. 4 Hz . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) a a = max = 100  amax = 200cm / s 2 2

amax =  2 A  200 =  2 .5   = 2 (rad/s) f =

 2 = = 1 (Hz). Chọn A 2 2

Câu 15. Một chất điểm dao động điều hòa trên Ox có độ lớn vận tốc bằng nửa giá trị cực đại tại hai thời điểm liên tiếp là t1 = 2,8 s và t 2 = 3, 6 s và vận tốc TB trong khoảng thời gian đó là . Tốc độ cực đại là A. 20 cm / s .

B. 10 cm / s . C. 8 cm / s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

30 3

D. 20 cm / s



cm / s

v =

vmax A 3  x = 2 2

S A 3 A 3 3vmax 3 30 3 = = = = T 2 t 2  3 3  vmax = 20cm / s . Chọn A vtb =

Câu 16. Một vật dao động điều hòa có biên độ bằng 2 cm . Trong mỗi chu kì, thời gian vật cách vị trí cân bằng lớn hơn 1cm là 1/ 5 s . Thời gian tối thiểu để vật đi được quãng đường bằng 2 cm trong quá trình dao động là A. 1/ 5 s . B. 1/10 s. C. 1/15 s . D. 1/ 20 s Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) A T 1 x   4. =  T = 0,3s 2 6 5 Thời gian tối thiểu để đi S = 2cm là đi từ A A T 0,3 1 − đến = s . Chọn D hết = 2 6 6 20 2 Câu 17. Hai sóng kết hợp là hai sóng có cùng phương, A. cùng tần số. B. cùng biên độ. C. hiệu số pha không đổi theo thời gian. D. cùng tần số và độ lệch pha không đổi Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Chọn D Câu 18. Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 62,5( s) . Nam châm tác dụng lên một lá thép mỏng làm cho lá thép dao động điều hòa và tạo ra sóng âm. Sóng âm do nó phát ra truyền trong không khí là A. Âm tai người nghe được. B. Sóng ngang. C. Ha âm. D. Siêu âm. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) 1 1 f = = = 16000 (Hz) T 62,5.10−6 f ' = 2 f = 2.16000 = 32000 (Hz)  20000Hz → siêu âm. Chọn D Câu 19. Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ trên sợi dây luôn ngược pha với sóng tới tại A. mọi điểm trên dây. B. trung điểm sợi dây. C. điểm bụng. D. điểm phản xạ. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Sóng phản xạ ngược pha với sóng tới tại điểm nút. Chọn D Câu 20. Hai nguồn kết hợp A, B giống hệt nhau cách nhau 2 cm cùng dao động vói tần số 100 Hz trên mặt nước. Sóng truyền đi với vận tốc 60 cm / s . Số phần tử vật chất không dao động trong khoảng giữa AB là A. 5. B. 6. C. 7. D. 8. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) v 60 = = = 0, 6 (cm) f 100 − AB  k   AB  −2  0, 6k  2  −3,3  k  3,3  k = 2,5; 1,5; 0,5  6 điểm. Chọn B Câu 21. Một người dùng búa gõ nhẹ vào đường sắt và cách đó 1376 m , người thứ hai áp tai vào đường sắt thì nghe thấy tiếng gõ sớm hơn 3, 3 s so với tiếng gõ nghe trong không khí. Tốc độ âm trong không khí là 320 m / s . Tốc độ âm trong sắt là

A. 1582 m / s .

B. 1376 m / s . C. 1336 m / s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) s 1376 = = 4,3s Thời gian âm truyền trong không khí là tkk = vkk 320

D. 1348 m / s .

Thời gian âm truyền trong sắt là ts = 4,3 − 3,3 = 1s Tốc độ âm trong sắt là vs =

s = 1376 (m/s). Chọn B ts

Câu 22. Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 90 cm hai đầu dây cố định. Khi được kích thích dao động, trên dây hình thành sóng dừng với 6 bó sóng và biên độ tại bụng là 2 cm . Tại M gần nguồn phát sóng tới A nhất có biên độ dao động là 1cm. Khoảng cách MA bằng A. 2,5 cm . B. 5 cm . C. 10 cm . D. 20 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) k 6  90 =   = 30cm 2 2 2 .MA 2 .MA AM = A sin  1 = 2 sin  MA = 2,5cm . Chọn A  30

l=

Câu 23. Một nguồn điện có suất điện động  và điện trở trong r được mắc với một biến trở R thành một mạch kín. Thay đổi R , ta thấy với hai giá trị R1 = 1 và R 2 = 9 thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là: A. 2 B. 3 . C. 4 . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Cách 1: P = I 2R =

E2R

(R + r)

2



1

(1 + r )

2

=

9

(9 + r )

2

D. 6 .

 r = 3 . Chọn B

Cách 2: P=I R= 2

E2R

(R + r)

 E2R E2  2 2  R + 2rR + r =  R +  2r − R+r = 0 P P   2

2

2

Theo định lý Viet R1R2 = r 2  1.9 = r 2  r = 3 . Chọn B Câu 24. Một khung dây hình chữ nhật kín gồm N = 10 vòng dây, diện tích mỗi vòng S = 20 cm 2 đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến của mặt phẳng khung dây góc  = 60 , điện trở khung dây R = 0, 2 . Nếu trong thời gian t = 0,01 giây, độ lớn cảm ứng từ giảm đều từ 0, 04 T đến 0 thì cường độ dòng cảm ứng có độ lớn i1 ; còn nếu độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ 0 đến 0, 02 T thì cường độ dòng cảm ứng có độ lón i 2 . Khi đó, i1 + i 2 bằng A. 0,1( A) .

B. 0, 2( A) .

C. 0, 4( A) .

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) 1 = N . B1 .S cos  = 10.0, 04.20.10−4.cos 60o = 4.10−4 (Wb)

1

4.10−4 e1 = = = 0, 04 (V) t 0, 01 i1 =

e1 R

=

0, 04 = 0, 2 (A) 0, 2

2 = N . B2 .S cos  = 10.0, 02.20.10−4.cos 60o = 2.10−4 (Wb)

D. 0,3( A) .

e2 =

i2 =

2 t

e2 R

=

=

2.10−4 = 0, 02 (V) 0, 01

0, 02 = 0,1 (A) 0, 2

Vậy i1 + i2 = 0, 2 + 0,1 = 0,3 (A). Chọn D Câu 25. Một cái máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Lúc máng cạn nước thì bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành đối diện. Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n = 4 / 3 . Giá trị của h là A. 17 cm . B. 10 cm . C. 12 cm . D. 13cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

AB = AC 2 + BC 2 = 302 + 402 = 50 (cm) BC 40 4 4 sin i = = =  tan i = AB 50 5 3 4 4 3 3 sin i = n.sin r  = sin r  sin r =  tan r = 5 3 5 4 4 3 BD = BI '− DI ' = h tan i − h tan r  7 = h. − h. 3 4  h = 12cm . Chọn C Câu 26. Một nguồn dao động được gắn vào một đầu sợi dây dài 2 m , đầu kia sợi dây được giữ cố định. Tần số dao động của nguồn thay đổi trong khoảng từ 31Hz đến 68 Hz . Sóng truyền trên dây với vận tốc 60 m / s . Hỏi với tần số bằng bao nhiêu thì số bụng sóng trên dây là ít nhất? A. 90 Hz . B. 75 Hz . C. 45 Hz D. 60 Hz . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) k  kv k .60 f 31 f  68 l= = 2=  k = ⎯⎯⎯⎯ → 2, 07  k  4,53  kmin = 3 → f = 45Hz . Chọn C 2 2f 2f 15 Câu 27. Một chất điểm khối lượng m = 200 gam, dao động điều hòa trên trục Ox với cơ năng 0,1J. Trong khoảng thời gian t =



s kể từ lúc đầu thì động năng của vật tăng từ giá trị 25 mJ đến 20 giá trị cực đại rồi giảm về 75 mJ. Gia tốc cực đại của vật là A. 6 m / s 2 B. 12 m / s 2 C. 8 m / s 2 D. 10 m / s 2 Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) 2

Wd 1  v1  0, 025 1 v 1 = =  1 =  = W  vmax  0,1 4 vmax 2 2

Wd 2  v1  0, 075 3 v 3 = =  2 =  = W  vmax  0,1 4 vmax 2   /2 = = 10 (rad/s) Vuông pha   = t  / 20 v 1 2 1 2 W = mvmax  0,1 = .0, 2.vmax  vmax = 1  A = max = 0,1 m 2 2 

amax =  2 A = 102.0,1 = 10 ( m / s 2 ) . Chọn D

Câu 28. Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo dãn 4 cm

(

)

. Bỏ qua mọi ma sát, láy g =  2 = 10 m / s2 . Kích thích cho con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng thì thấy thời gian lò xo bị nén trong một chu kì bằng 0,1( s) . Biên độ dao động của vật là: A. 4 2 cm

B. 4 3 cm C. 6 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

D. 4 cm .

g 10 = = 5 l0 0, 04

=





A 2 = 4  A = 4 2 (cm). Chọn A 2 4 2 Câu 29. Một sợi dây đàn hồi một đầu cố định, một đầu tự do. Tần số dao động bé nhất để sợi dây có sóng dừng là f 0 . Tăng chiều dài thêm 1m thì tần số dao động bé nhất để sợi dây có sóng dừng là 6 Hz 2 = t = 5 .0,1 =

 =

 l0 =

. Giảm chiều dài bớt 1m thì tần số dao động bé nhất để sợi dây có sóng dừng là 20 Hz . Giá trị của f 0 là A. 10 Hz .

B. 7 Hz . C. 120 /13 Hz . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)  v v v f min  k = 0 l = ( k + 0,5 ) = ( k + 0,5 )  f = ( k + 0,5 ) . ⎯⎯⎯⎯ → f0 = 2 2f 2l 4l

D. 8 Hz .

v   13  f1 = 4 ( l + 1) = 6 l = 7 m 120    f0 = Hz . Chọn C  v 480 13 f =  = 20 v= m/s  2 4 ( l − 1) 7  Câu 30. Một sợi dây AB dài 18 m có đầu dưới A để tự do, đầu trên B gắn với một cần rung với tần số f có thể thay đổi được. Ban đầu trên dây có sóng dừng với đầu A bụng đầu B nút. Khi tần số f tăng thêm 3 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 18 nút và A vẫn là bụng B vẫn là nút. Tính tốc độ truyền sóng trên sợi dây. A. 1,5 m / s B. 1, 0 m / s . C. 6, 0 m / s . D. 3, 0 m / s

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)  v v v v l = ( k + 0,5 ) = ( k + 0,5 )  f = ( k + 0,5 )  f = k .  3 = 18.  v = 6m / s 2 2f 2l 2l 2.18 Chọn C Câu 31. Trên một sợi dây căng ngang đang có sóng dừng. Xét 3 điểm A, B, C với B là trung điểm của đoạn AC . Biết điểm bụng A cách điểm nút C gần nhất 10 cm . Khoảng thời gian ngắn nhất là giữa hai lần liên tiếp để điểm A có li độ bằng biên độ dao động của điểm B là 0, 2 s . Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 0,5 m / s . B. 0, 4 m / s .

C. 0, 6 m / s .

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

 4

= 10   = 40cm

dB =

v=

 T

 8

 AB =

=

A 2 T → = 0, 2  T = 0,8s 2 4

40 = 50cm / s = 0,5m / s . Chọn A 0,8

D. 1, 0 m / s .

Câu 32. Âm thanh do người hay một nhạc cụ phát ra có đồ thị được biểu diễn bằng đồ thị có dạng A. đường hình sin . B. biến thiên tuần hoàn. C. hypebol. D. đường thẳng. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Chọn B Câu 33. Để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta dựa vào A. tốc độ truyền sóng và bước sóng. B. phương truyền sóng và tần số sóng. C. phương dao động và phương truyền sóng. D. phương dao động và tốc độ truyền sóng. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Sóng ngang có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. Sóng dọc có phương dao động trùng với phương truyền songs. Chọn C Câu 34. Người ta tạo ra một sóng trên mặt chất lỏng. Từ M đến N trên mặt chất lỏng cách nhau 5 / 4 người ta thả 11 cái phao nhỏ, khoảng cách các phao đều nhau (sóng truyền từ M đến N ). Giả sử thời điểm ban đầu là khi phao tại M đang ở vị trí cân bằng và đi lên. Sau đó T/4 thì A. có 5 phao đang đi xuống, 2 phao đang đi lên và 4 phao đang ở trạng thái đứng yên B. có 3 phao đang đi xuống, 5 phao đang đi lên và 3 phao đang ở trạng thái đúng yên C. có 5 phao đang đi xuống, 3 phao đang đi lên và 3 phao đang ở trạng thái đứng yên D. có 4 phao đang đi xuống, có 4 phao đang đi lên và có 3 phao đang ở trạng thái đứng Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) 5 / 4  = Mỗi phao cách nhau 10 8 Sau T/4 ta có hình dạng sóng như hình vẽ Chọn B

Câu 35. Sóng cơ có tần số 20 Hz truyền trên chất lỏng với tốc độ 2 m / s , gây ra dao động theo phương thẳng đứng của các phẩn tử chất lỏng. Hai phần tử M và N thuộc mặt chất lỏng trên cùng phương truyền sóng cách nhau 22,5 cm, M gần nguồn hơn. Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp nhất, hỏi thời gian ngắn nhất sau đó bao nhiêu thì điểm M sẽ đi qua vị trí thấp hơn vị trí cân bằng đúng bằng một nửa biên độ dao động của nó? A. 3 / 20 s . B. 3 / 80 s . C. 7/240 s. D. 1/ 40 s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) v 200 = = = 10cm f 20 2 .22,5 9   = = 4 +  M sớm pha hơn N là  10 2 2 2 Khi N thấp nhất (biên âm) thì M ở vtcb đi lên như hình vẽ  2 + A 2 3 = 7 s . Chọn C Thời gian ngắn nhất M đi đến − là t = 2 40 240 Câu 36. Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát có độ cứng 30 N / m , Ban đầu giữ vật m tại vị trí mà lò xo bị nén 10 cm , Đặt một vật có khối lượng m ' = 0,5 m trên mặt phẳng và sát với vật m . Buông nhẹ để 2 vật chuyển động theo phương của  =

2 d

=

trục lò xo. Năng lượng của con lắc lò xo trên sau khi vật m ' rời vật m là A. 100 mJ . B. 150 mJ . C. 120 mJ . D. 112 mJ . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

Bảo toàn cơ năng 1 2 1 1 1 1 2 2 2 kA = ( m + m ') vmax  .30.0,12 = 1,5. .mvmax  mvmax = 0,1J = 100mJ . Chọn A 2 2 2 2 2 Câu 37. Hai điểm sáng M và N dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình lần lượt là     x M = 10 cos  4 t −  (cm) và x N = 10 cos  2 t +  (cm). Kể từ t = 0 , hai điểm sáng gặp nhau 3 6   lần thứ 2022 là 18181 S. A. 36 T=

2021 18193 s. s. C. 4 36 Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

B.

D.

2693 s. 4

TM = 0,5s → Cứ sau 1s thì 2 vật lặp lại trạng thái ban đầu   TN = 1s

2

    1 4 t − = 2 t + + k 2  t = 4 + k     3 6 xM = xN  cos  4 t −  = cos  2 t +       3 6    t = 1 + h 4 t − = −2 t − + h2 3 6  36 3  1 1 13 25 s, s Trong 1s đầu thì 2 vật gặp nhau 4 lần ở các thời điểm t = s, s, 36 4 36 36 1 2021 2022 = 505.4 + 2 → t = 505 + = s . Chọn B 4 4 Câu 38. Một sóng ngang cơ học truyền trên một sợi dây đàn hồi với biên độ A không đổi và bước sóng bằng 10 cm . Hai điểm M, N trên dây dao động ngược pha nhau. Biết trong khoảng MN còn có 5 điểm khác trên dây dao động vuông pha với M . Khoảng cách xa nhất giữa hai điểm M, N trong quá trình dao động bằng 5 33 cm . Biên độ A bằng B. 5 cm . C. 5 2 cm D. 10 2 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)  3 5 7 9 ; 5 điểm vuông pha với M lần lượt lệch pha so với M là ; ; ; 2 2 2 2 2  10  N và M lệch pha 5  khoảng cách theo phương ngang x = 5. = 5. = 25cm 2 2 A. 10 cm .

2 − x 2 = Khoảng cách max theo phương thẳng đứng umax = d max

(5 33 )

2

− 252 = 10 2 (cm)

M và N ngược pha → umax = 2 A  A = 5 2 (cm). Chọn C Câu 39. Một sóng hình sin lan truyền trên mặt nước từ nguồn O với bước sóng  . Ba điểm A, B, C trên hai phương truyền sóng sao cho OA vuông góc với OC và B là một điểm thuộc tia OA sao cho OB  OA . Biết OA = 6 . Tại thời điểm người ta quan sát thấy trên đoạn AB có 5 đỉnh sóng (kể cả A và B) và lúc này ACB đạt giá trị lón nhất. Số điểm dao động vuông pha với nguồn O trên đoạn AC là A. 17.

B. 9. C. 10 Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

D. 12

OB = OA + AB = 6 + 4 = 10

(

)

tan ACB = tan OCB − OCA =

tan OCB − tan OCA 1 + tan OCB.tan OCA

OB OA − OC OC = OB − OA  OB − OA = OB OA OB.OA Cos i 2 OB.OA 1+ . OC + OC OC OC OA.OB  OC = OA.OB = 6.10 = 2 15  7, 746 Dấu = xảy ra  OC = OC

Kẻ OH ⊥ AC ( H  AC ) → OH =

OA.OC OA + OC 2

2

6.2 15

=

(

6 + 2 15 2

)

2

  4, 74

Trên HA có các điểm vuông pha cách O là 4, 75 ; 5, 25 ; 5,75 → 3 điểm Trên HC có các điểm vuông pha cách O là 4, 75 ; 5, 25 ; 5,75 ; 6,25 ; 6,75 ; 7,25 → 6 điểm Vậy trên AC có 3 + 6 = 9 điểm vuông pha với O. Chọn B Câu 40. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có k6hối lượng m và lò xo có độ cứng k đang dao động điều hòa với biên độ A . Đường cong bên là đồ thị biểu diễn một phần sự phụ thuộc của động năng theo độ biến dạng  của lò xo. Gọi v1 và v2 là tốc độ của vật khi lò xo bị biến dạng là  1 và  2 . Giá trị v1 + v 2 gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 190 cm / s .

B. 214 cm / s . C. 204 cm / s D. 219 cm / s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) W 4 W 1 x 1 A =  l0 = Tại l = 0  x = −l0 thì d =  t = → W 5 W 5 A 5 5 lmax = l0 + A  18 =

=

g = l0

9 5 −9 A 45 − 9 5 + A A= cm và l0 = cm 2 2 5

45 − 9 5 1000  166,8cm / s  13, 41 (rad/s) → vmax =  A = 13, 41. 2 9 5 −9 2

2 W  v1  1 vmax d1  =  =  v1 = 5  W  vmax  5 vmax 166,8 cm / s ⎯⎯⎯⎯⎯ → v1 + v2  203,8cm / s . Chọn C  2 Wd 2  v2  3 vmax 15 =  =  v2 =  5  vmax  5 W

Câu 41. Hai chất điểm M và N dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số trên cùng một trục có chung vị trí cân bằng O . Biên độ dao động của hai chất điểm lần lượt là A M = 10 cm và A N = 16 cm . Gọi d là khoảng cách giữa hai chất điểm trong quá trình dao động. Đồ thị bên là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa d và li độ vật M ( x M ) . Trong quá trình dao động, khoảng cách xa nhất giữa hai chất điểm là A. 11, 4 cm B. 18, 7 cm . C. 17,3 cm / s Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

D. 20,5cm .

Thông thường chúng ta biểu diển các vecto A1 , A2 rồi quay các vecto A1 , A2 trên đường tròn nhưng làm như vậy thì chúng ta sẽ phải quay cùng lúc cả 2 vecto A1 , A2 nên sẽ hơi phức tạp trong một số bài. Vì vậy để đơn giản chúng ta có thể cố định vecto A1 , A2 và thực hiện phép xoay trục li độ theo chiều âm d = 0 → xM = −5m Đặt mỗi ô trên trục hoành đồ thị là m   d = d max → xM = 3m

( 5m ) + ( 3m ) 2

2

= 102  m =

5 34 17

d max = 162 − ( 5m ) + 102 − ( 5m )  18, 7cm . Chọn B 2

2

Câu 42. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m và lò xo rất nhẹ có độ cúng k đang dao động điều hòa với biên độ A. Chọn chiều dương hướng xuống, lấy g = 10 m / s 2 . Đồ thị bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tổng độ lớn lực đàn hồi

và độ lớn lực kéo về ( Fkv + Fdh (N) ) theo li độ dao động x của vật. Tại li độ x = −3cm thì tốc độ dao động của vật là bao nhiêu? cm cm cm A. 90,37 B. 46,55 . C. 81, 65 s s s Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

D. 85, 21

cm . s

Fkv + Fdh = k ( x + l )

Trong khoảng từ x = −l0 đến x = 0 thì x + l = l0 không đổi  l0 = 6cm

=

g 10 10 15 = = (rad/s) l0 0, 06 3

Tỉ số Fkv + Fdh tại biên âm và biên dương là

k ( A + A − l0 )

k ( A + A + l0 )

=

2A − 6 2 =  A = 7cm 2A + 6 5

10 15 2 2 7 − ( −3)  81, 65 (cm/s). Chọn C 3 Câu 43. Hai điểm sáng dao động điều hòa dọc theo trục Ox(O là vị trí cân v =  A2 − x 2 =

bằng) với cùng tần sô và li độ tại thời điểm t là x1 và x 2 . Hình bên là một phần đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa tích x1x 2 theo x1 . Độ lệch pha giữa x1 và x 2 có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 1, 2rad . C. 1,3rad .

B. 0,8rad . D. 0,9rad .

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) x1 1 x2 2 m (1) n (1) − (2) −3 (4) − (3) n (1)  (2) 4m (1) 3 m cos(−3 ) 1 4 cos  − 3cos  13 =  =  cos  =    0, 448   = 2  0,896 4m cos(− ) 4 cos  4 Chọn D Chú thích:

(1) Từ đồ thị có x1 tăng 4 lần thì tích x1 x2 tăng 4 lần nên x2 không đổi. (2) x2 không đổi nên pha  2 thay đổi từ − đến  (3) ( x1 x2 )max thì pha của 1 và  2 đối nhau. Chứng minh như sau:  x1 = A1 cos 1 1  x1 x2 = A1 A2 cos (1 − 2 ) + cos (1 + 2 )   2  x2 = A2 cos 2 Vì độ lệch pha 1 − 2 không đổi nên ( x1 x2 )max  cos (1 + 2 ) = 1  1 + 2 = 0 (pha đối nhau)

(4) Trong cùng một khoảng thời gian, vật 2 quét được góc 2 thì vật 1 cũng quét được góc 2 Câu 44. Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương, cùng tần số với phương trình x1 = A cos( t)cm và x 2 =  A cos( t +  )cm (A không đổi,  (rad) có thể thay đổi được). Thay đổi  thì thấy giá trị lớn nhất của biên độ tổng hợp là 20 cm và 0    2,1 rad. Giá trị của A gần với giá trị nào nhất sau đây? A. 11,8 cm B. 12, 2 cm . C. 10, 7 cm . D. 7,5 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

Ath 2 = A2 + ( A) + 2. A. A.cos  = A2 (1 +  2 + 2 cos  ) 2

Xét hàm f ( ) = 1 +  2 + 2 cos   f ' ( ) = 2 + 2 cos  − 2 sin  = 0   =

 2

thì Ath max

   2    20 = A 1 +   + 2   cos   A  10, 7 cm. Chọn C 2  2   2  Câu 45. Cho cơ hệ như hình vẽ bên, xe có khối lượng M = 150 g (bỏ qua khối lượng các bánh xe) chuyển 2

2

động không ma sát trên mặt sàn nằm ngang, vật nặng khối lượng m = 50 g đặt trên xe , mặt trên của xe nằm ngang và có hệ số ma sát trượt so với vật m là  = 0,5 (xem hệ số ma sát nghỉ cực đại của vật và xe cũng bằng  ), xe được nối với bức tường cố định bằng một dây cao su (xem như một lò xo khi nó dãn) có độ cứng k = 50 N / m . Ban đầu dây cao su bị chùng, truyền cho xe một vận tốc v 0 có phương nằm ngang như hình vẽ và độ lớn v0 = 50 cm / s. Biết khi dây cao su dài nhất thì vật m vẫn chưa rời khỏi xe. Tốc độ trung bình của xe kể từ khi dây cao su bắt đầu bị căng đến khi dây cao su dài nhất lần đầu tiên gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 28, 2 cm / s . B. 28, 6 cm / s . C. 29,8 cm / s .

D. 27, 4 cm / s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)

=

k 50 = = 5 10 (rad/s) M +m 0,15 + 0, 05

m trượt trên M khi Fqt  Fms  m. 2 x   mg  x 

 g 0,5.10 = = 0, 02m = 2cm 2 2 5 10

(

)

GĐ1: M và m cùng dao động điều hòa từ vị trí lò xo không biến dạng đến x = 2cm v 50 = 10 (cm) Biên độ A = 0 =  5 10 Tốc độ tại x = 2cm là v =  A2 − x 2 = 5 10.

( 10 )

2

− 22 = 10 15 (cm/s)

GĐ2: m trượt trên M còn M dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới

O 'O =

Fms  mg 0,5.0, 05.10 = = = 0, 005m = 0,5cm → x ' = x − OO ' = 2 − 0,5 = 1,5 (cm) k k 50

 2  10 15  v  k 50 10 30 2 và A ' = x '2 +  M = = =  = 1,5 +  M 0,15 3  10 30  M    3 vtb =

2+

2

   = 1,5 3 (cm)   

3 3 − 1,5 2

 32,396 (cm/s). Chọn C 1,5 2 arccos arcsin 1,5 3 10 + 5 10 10 30 3 Câu 46. Một sóng ngang lan truyền trên một sợi dây cao su dài vô hạn rất nhẹ có tính đàn hồi tốt và căng theo phương ngang. Biết đầu O của sợi dây gắn với nguồn dao động điều hòa. Ban đầu (t = 0)

đầu O của sợi dây cao su bắt đầu dao động đi lên với tần số f = 8 Hz . Hai phần tử P, Q trên cách đầu dây O lần lượt 2 cm và 4 cm . Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 24( cm / s) , coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Biết vào thời điểm t = 3 /16 s , ba phần tử O, P, Q tạo thành một tam giác vuông tại P . Độ lớn của biên độ sóng gần với giá trị nào nhất trong các giá trị sau đây? A. 2 cm . B. 3,5 cm . C. 3cm . D. 2,5 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý)  = 2 f = 2 .8 = 16 (rad/s)

=

v 24 = = 3 (cm). f 8

Tọa độ hóa: O ( 0; uO ) , P ( 2; uP ) , Q = ( 4; uQ )       uO = A cos 16 t − 2  uO = 0 O(0;0)     A 3    3 OP = 2; −    t =     2 .2  A 3 A 3      16 2  → u P = −   P  2; −     uP = A cos 16 t − −  ⎯⎯⎯ 2 3  2 2            PQ = 2; A 3 A 3  2 .4     A 3 u = u = A cos 16  t − −  Q  Q Q 4;     2 2 3      2  

(

)

A 3 2 6 .A 3 = 0  A =  1, 633cm . Chọn A 2 3 Câu 47. Cho 2 nguồn sóng kết hợp cùng pha trên mặt nước với khoảng cách 2 nguồn là O1O2 = 100( cm) OP ⊥ PQ  OP.PQ = 0  2.2 −

, trên mặt nước xảy ra hiện tượng giao thoa với bước sóng là 3cm . Gọi O là 1 điểm nằm trong đoạn thẳng nối 2 nguồn, trong khoảng 2 nguồn và cách nguồn O1 là 40 cm . Vẽ đường tròn tâm

O bán kính 100 cm , gọi M là một cực tiểu trên đường tròn. Khoảng cách lớn nhất từ M đến đường trung trực của 2 nguồn là A. 98,56 cm B. 103, 69 cm C. 107,58 cm . D. 109,12 cm . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Chọn gốc tọa độ O '(0;0) tại trung điểm O1O2 Phương trình đường tròn tâm O ( −10; 0) bán kính R = 100 là

( x + 10)

2

+ y 2 = 1002 (1)

O1O2

100  33,3 → cực tiểu xa trung trực nhất có d1 − d2 = 32,5 = 32,5.3 = 97,5cm  3 Phương trình hypebol của cực tiểu xa trung trực nhất là x2 y2 1 x2 y2 1 − =  − = (2) 2 2 2 2 2 2 ( d1 − d 2 ) O1O2 − ( d1 − d 2 ) 4 97,5 100 − 97,5 4

Ta có

=

1002 − ( x + 10 )  x  −107,58cm x2 1 − =  Từ (1) và (2)  2 2 2 97,5 100 − 97,5 4  x  88,57cm 2

Vậy cực tiểu nằm ngoài cùng bên trái sẽ cách đường trung trực lớn nhất là 107,58cm. Chọn C Câu 48. Hai nguồn phát sóng giống hệt nhau trên mặt nước được đặt tại hai điểm A và B dao động theo phương vuông góc với mặt nước. Hai điểm C và D thuộc mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Biết trên CD có 5 vị trí mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại. Hỏi trên AB có tối đa bao nhiêu vị trí mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại? A. 13. B. 11. C. 15. D. 17. Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) Trên CD có 5 cực đại nên C nằm giữa cực đại bậc 2 và bậc 3 2

CA − CB



 3 2

AB 2 − AB



3

2 AB 3 AB    4,8   7, 2  2 −1  2 −1 Vậy trên AB có tối đa 7.2 +1 = 15 cực đại. Chọn C Câu 49. Một sóng ngang lan truyền trên mặt nước với tốc độ v và biên độ a (coi như không đổi) theo chiều dương của trục tọa độ Ox gắn với mặt nước. Trên Ox xét các điểm P, M, N có toạ độ xác định. Tại hai thời điểm khác nhau t1 , t2 hình dạng sóng nước như hình vẽ (trong đó đường 

hình sin nét liền là hình dạng sóng ở thời điểm t1 , đường hình sin nét đứt là hình dạng sóng ở thời điểm t 2 ). Biết rằng tốc độ của M 2 là v M 2 = A. 48, 24 .

v

4 B. 60  .

. Tính M1PM 2 ?

C. 64,51

D. 52, 41 .

Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) v  v 2 f . A  . f A 1 2 +  =    =  vM 2 = max =  =  = 3 2 4 2 4  4

A 3 M M 3 3 tan M1 PM 2 = 2 1 = 2 =  M1PM 2 = 52, 41o . Chọn D  PM1 4 6

M1

-A

2α α α

N1≡M2

A N2

P

Câu 50. Ở Quảng Xương 1 có hệ thống chuông báo vào học hoặc ra chơi (xem là nguồn âm điểm) phát ra âm với công suất không đổi và được đặt tại O nơi cầu thang lên xuống. Coi âm truyền là đẳng hướng và môi trường không hấp thụ âm. Ỏ̉ sân trường có thiết bị đo mức cường độ âm bắt đầu di chuyển từ trạng thái nghỉ từ M đến O theo một đường thẳng với hai giai đoạn chuyển động cùng một gia tốc có độ lớn là 0, 4 m / s 2 cho đến khi dừng lại vị trí N trước chuông báo. Biết

ON = 30 m và mức cường độ âm máy đo được tại N lớn hơn tại M là 20 dB . Thời gian chuyển động của máy đo cường độ âm từ M đến N có giá trị gần nhất với A. 39 s . B. 52 s . C. 37 s . D. 45s . Hướng dẫn (Group Giải toán vật lý) 2

r  I P  OM  2 I= = I 0 .10 L  N =  M  = 10 LN − LM    = 10  OM = 300 m 2 4 r I M  rN   30  MN = OM − ON = 300 − 30 = 270 (m) GĐ1: Từ M chuyển động nhanh dần đều (tốc độ tăng từ 0 đến vmax ) 2

GĐ2: Chuyển động chậm dần đều về N (tốc độ giảm từ vmax về 0)

s1 = s2 = t1 + t2 =

2 2 vmax 270 vmax  =  vmax = 6 3 (m/s) 2a 2 2.0, 4

vmax vmax 6 3 6 3 + = +  52 s . Chọn B a a 0, 4 0, 4