40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 10)

Câu 1:

Để phân biệt được sóng ngang và sóng dọc khi truyền trong một môi trường vật chất người ta dựa vào

A. phương dao động của phần tử vật chất và tốc độ truyền sóng

B. tốc độ truyền sóng và bước sóng

C. phương dao động của phần tử vật chất và phương truyền sóng

D. phương truyền sóng và tần số sóng

Xem đáp án

Để phân biệt được sóng dọc và sóng ngang, người ta dựa vào phương dao động và phương truyền sóng.

Chọn C

Câu 2:

Hai vật dao động điều hòa có phương trình li độ $x_{1} = A_{1} \cos (ω t),$ $x_{2} = A_{2} \sin (ω t) .$ Vào thời điểm nào đó, vật thứ nhất tới biên thì vật thứ hai đang

A. có động năng bằng thế năng

B. qua vị trí cân bằng

C. có động năng bằng ba lần thế năng

D. có gia tốc cực đại

Xem đáp án

x₁ = A₁ cos (ωt); x₂ = A₂ sin (ωt) = A₂ cos (ωt - )

ð x₁ và x₂dao động vuông pha nhau. Khi vật 1 tới biên thì vật thứ 2 qua vị trí cân bằng.

Chọn B

Câu 3:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có cảm kháng

Z_{L}

và tụ điện có dung kháng

Z_{C} .

Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. $\frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}$

B.

\frac{R}{\sqrt{R^{2} + Z_{C}^{2}}}

C.

\frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} + Z_{C})}^{2}}}

D.

\frac{\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}{R}

Xem đáp án

Hệ số công suất của đoạn mạch là cos φ =

\frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}}

Chọn A

Câu 4:

Tại một nơi trên Trái Đất, con lắc đơn dao động điều hoà với chu kì 2,0 s. Nếu tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì chu kì dao động của con lắc này là

A. 0,5 s

B. 1,0 s

C. 2,0 s

D. 4,0 s

Xem đáp án

Ta có chu kì T = 2π $\sqrt (l / g)$ => T tỉ lệ thuận với $\sqrt l$ => Khi l tăng lên 4 lần thì chu kì tăng $\sqrt 4$ = 2 lần => T₂ = 2T₁= 2.2 = 4s.

Chọn D

Câu 5:

Hệ dao động có tần số dao động riêng bằng 5 Hz chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số bằng 10 Hz. Tần số dao động của hệ là

A. 20 Hz

B. 5 H

C. 15 Hz

D. 10 Hz

Xem đáp án

Hệ dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức => tần số dao

động của hệ này phải là 10Hz.

Chọn D

Câu 6:

Một vật dao động điều hòa với chu kì là T. Thời gian vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là

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

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

C. $T$

D. $\frac{T}{8}$

Xem đáp án

Thời gian vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là $\frac{T}{4}$

Chọn A

Câu 7:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, trong quá trình dao động lực đàn hồi cực đại bằng 0,5 N và gia tốc cực đại bằng 50 cm/s². Khối lượng của vật bằng

A. 1,5 kg

B. 1 kg

C. 0,5 kg

D. 2 kg

Xem đáp án

Khi con lắc lò xo dao động theo phương ngang: F_{đh max}= kA = m ω²A = 0,5 N

Gia tốc cực đại a_max= ω²A = 50 cm/s² = 0,5 m/s²

ð = m = 1 kg

Chọn B

Câu 8:

Khi nói về tia hồng ngoại, phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Tất cả các nguồn có nhiệt độ lớn hơn 0 K đều phát ra tia hồng ngoại.

B. Bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ.

C.Tia hồng ngoại làm phát quang nhiều chất.

D. Tác dụng nhiệt là tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại.

Xem đáp án

Tia hồng ngoại không làm phát quang nhiều chất.

Chọn C

Câu 9:

Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn phát sóng đồng bộ A và B. Biết sóng truyền đi với tốc độ không đổi và bước sóng do các nguồn phát ra bằng 12 cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên đoạn thẳng AB là

A. 9 cm

B. 12 cm

C. 6 cm

D. 3 cm

Xem đáp án

Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên đoạn thẳng AB là :

d_min = λ/2 = 6 cm

Chọn C

Câu 10:

Tại một vị trí trong môi trường truyền âm, một sóng âm có cường độ âm I. Biết cường độ âm chuẩn là $I_{0}$ . Mức cường độ âm tính theo đơn vị B (Ben) tại vị trí đó là

A.

\lg \frac{I_{0}}{I}

B.

\lg \frac{I}{I_{0}}

C.

10 \lg \frac{I_{0}}{I}

D.

10 \lg \frac{I}{I_{0}}

Xem đáp án

Mức cường độ âm tính theo đơn vị B (Ben) tại vị trí đó là L = $\lg \frac{I}{I_{0}}$

Chọn B

Câu 11:

Sóng dừng hình thành trên một sợi dây đàn hồi, khi ổn định có dạng như hình vẽ. Gọi λ là bước sóng của sóng trên dây thì chiều dài của sợi dây khi duỗi thẳng bằng

A. λ

B. 2λ

C. 3λ

D. 4λ

Xem đáp án

Từ hình vẽ ta thấy số bó sóng trên dây là 2 => chiều dài sợi dây là = 2 $\frac{λ}{2}$ = λ

Chọn A

Câu 12:

Khi nói về sóng siêu âm, phát biểu nào sau đây sai?

A. Siêu âm có thể truyền được trong chất rắn

B. Siêu âm có tần số lớn hơn 20 kHz

C. Siêu âm có thể truyền được trong chân không

D. Siêu âm có thể bị phản xạ khi gặp vật cản

Xem đáp án

Siêu âm không thể truyền được trong chân không.

Chọn C

Câu 13:

Quang phổ vạch phát xạ

A. của các nguyên tố khác nhau, ở cùng một nhiệt độ thì giống hệt nhau

B. là một hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

C. do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng

D. là một dải sáng có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục

Xem đáp án

Quang phổ vạch phát xạ là một hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

Chọn B

Câu 14:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện một điện áp xoay chiều thì dòng điện qua tụ

A. trễ pha hơn điện áp một góc π/2 rad.

B. sớm pha hơi điện áp một góc π/4 rad

C. sớm pha hơn điện áp một góc π/2 rad

D. trễ pha hơn điện áp một góc π/4 rad

Xem đáp án

Mạch chỉ chứa C thì i sớm pha hơn u một góc bằng $\frac{π}{2}$ rad

Chọn C

Câu 15:

Đặt điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos (ω t) V$ có $U_{0}$ không đổi còn ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần, cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi $ω = ω_{0}$ thì trong đoạn mạch xảy ra cộng hưởng điện. Giá trị của $ω_{0}$ là

A.

\frac{2}{\sqrt{L C}}

B.

\frac{2 π}{\sqrt{L C}}

C.

\frac{1}{\sqrt{L C}}

D.

\frac{1}{2 π \sqrt{L C}}

Xem đáp án

Khi $ω = ω_{0}$ thì trong đoạn mạch xảy ra cộng hưởng điện. Giá trị của $ω_{0}$ = $\frac{1}{\sqrt{L C}}$

Chọn C

Câu 16:

Gọi $h, c$ lần lượt là hằng số Plank và tốc độ ánh sáng trong chân không. Một kim loại có công thoát electron là A thì sẽ có giới hạn quang điện là

A.

\frac{A}{h c}

B.

\frac{h A}{c}

C.

\frac{h c}{A}

D.

\frac{c}{h A}

Xem đáp án

Giới hạn quang điện λ₀ = $\frac{h c}{A}$

Chọn C

Câu 17:

Trong máy phát điện xoay chiều một pha, bộ phận tạo ra suất điện động cho máy là

A. phần cảm

B. phần ứng

C. rôto

D. stato

Xem đáp án

Trong máy phát điện xoay chiều một pha, bộ phận tạo ra suất điện động cho máy là phần ứng

Chọn B

Câu 18:

Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức $i = 2 \sqrt{2} \cos (ω t + φ) A .$ Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện đó có giá trị bằng

A. $2 \sqrt{2} A$

B.

2 A

C.

\sqrt{2} A

D.

0, 5 \sqrt{2} A

Xem đáp án

Cường độ dòng điện hiệu dụng I = 2 A

Chọn B

Câu 19:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y‒âng. Gọi $i$ là khoảng vân giao thoa thì khoảng cách từ vân tối thứ 2 đến vân sáng trung tâm bằng

A. $1, 5 i$

B. $2, 5 i$

C. $3, 5 i$

D. $4, 5 i$

Xem đáp án

Khoảng cách từ vân tối thứ 2 đến vân sáng trung tâm bằng 1,5 i

Chọn A

Câu 20:

Khi nói về bản chất của ánh sáng, phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng cho thấy ánh sáng có tính chất sóng

B. Ánh sáng có bước sóng càng ngắn thì tính chất sóng càng thể hiện rõ

C. Hiện tượng quang điện ngoài là bằng chứng cho thấy ánh sáng có tính chất hạt

D. Ánh sáng có bước sóng càng ngắn thì tính chất hạt càng thể hiện rõ

Xem đáp án

Ánh sáng có bước sóng càng ngắn thì tính chất hạt càng thể hiện rõ

Chọn B

Câu 21:

Theo mẫu nguyên tử Hidro của Borh thì năng lượng của nguyên tử khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng thứ n được xác định bằng biểu thức

E = - \frac{13, 6}{n^{2}} e V

(với n = 1, 2, 3...). Năng lượng của nguyên tử khi nó ở trạng thí kích thích P gần bằng giá trị nào nhất ?

A. $- 0, 38 e V$

B. $- 10, 2 e V$

C. $- 13, 6 e V$

D. $- 3, 4 e V$

Xem đáp án

Ở trạng thái P tương ứng với n = 6 => E_P =- $\frac{13, 6}{6^{2}}$ = -0,38 eV

Chọn A

Câu 22:

Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh thì

A. phôtôn có năng lượng tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng

B. phôtôn có năng lượng giảm dần khi càng đi ra xa nguồn

C. cường độ của chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một giây

D. phôtôn có thể chuyển động hay đứng yên phụ thuộc vào hệ quy chiếu dùng để khảo sát chuyển động của nó

Xem đáp án

Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh thì cường độ của chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một giây

Chọn C

Câu 23:

Trong chân không, ánh sáng có bước sóng 720 nm. Cho hằng số Plank $h = 6, {625.10}^{- 34} J s,$ tốc độ ánh sáng trong chân không $c = {3.10}^{8} m / s,$ năng lượng của một phôtôn này bằng

A.

3, {04.10}^{- 19} J

B. $1, {64.10}^{- 19} J$

C. $3, 98 {.10}^{- 19} J$

D. $2, 76 {.10}^{- 19} J$

Xem đáp án

ɛ = $\frac{h c}{λ}$ = $\frac{6, 625 . 10^{- 34} . 3 . 10^{8}}{720 . 10^{- 9}}$ =2,76.10^-19 J

Chọn D

Câu 24:

Một quả cầu bằng đồng ban đầu tích điện âm và được nối với một điện nghiệm làm hai lá kim loại của điện nghiệm xòe ra như hình vẽ. Dùng một bức xạ điện tử thích hợp có thể gây ra hiện tượng quang điện ngoài đối với đồng, chiếu liên tục vào quả cầu. Biết thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện hệ quả cầu và điện nghiệm cô lập về điện với môi trường. Hiện tượng diễn ra đối với hai lá kim loại là

A. góc xòe giữa chúng luôn không đổi

B. hai lá điện nghiệm tiếp tục xòe rộng thêm

C. từ từ cụp lại rồi sau đó lại xòe ra tới khi lệch góc α nào đó thì dừng lại.

D. ban đầu xòe rộng ra hơn, sau đó thì cụp vào

Xem đáp án

Khi chiếu bức xạ vào quả cầu đồng với bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện thì xảy ra hiện tượng quang điện, e quang điện bật ra khỏi quả cầu đồng dẫn đến lá kim loại mất bớt e và cụp vào hơn so với trước khi chiếu bức xạ. Sau đó, quả cầu bị trung hòa điện rồi lại nhiễm điện dương do e tiếp tục bật ra, vì vậy 2 lá kim loại bị xòe rộng ra

Chọn C

Câu 25:

Mạch dao động dùng để chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuân có độ tự cảm L. Máy này thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 40 m, phải thay tụ điện ban đầu bằng tụ có điện dung là

A. $\sqrt{2} C$

B. 2 C

C. 3 C

D. 4 C

Xem đáp án

Ta có λ = 2πc $\sqrt{L C}$ => λ ~ $\sqrt{C}$ => Để bước sóng tăng 2 lần thì C tăng 4 lần

Chọn D

Câu 26:

Sóng điện từ và sóng cơ học không có cùng tính chất nào sau đây ?

A. Có thể gây ra được hiện tượng giao thoa

B. Bị phản xạ khi gặp vật cản

C. Truyền được trong chân không

D. Mang năng lượng

Xem đáp án

Chỉ sóng điện từ truyền được cả trong chân không nên C không phải là tính chất chung của hai sóng.

Chọn C

Câu 27:

Đối với hệ thống thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Micro giúp biến đổi dao động âm thành dao động điện có cùng tần số

B. Mạch khuếch đại làm tăng cường độ và tăng tần số của tín hiệu

C. Mạch biến điệu biên độ là để làm biến đổi tần số của sóng cần truyền đi

D. Sóng âm tần và cao tần cùng là sóng âm nhưng tần số sóng âm tần nhỏ hơn tần số của sóng cao tần

Xem đáp án

Dùng micro để biến dao động âm thanh dao động điện cùng tần số. Dao động này ứng với một sóng điện từ gọi là sóng âm tần.

Chọn A

Câu 28:

Đường sức điện cho biết

A. độ lớn lực tác dụng lên điện tích đặt trên đường sức ấy

B. độ lớn của điện tích nguồn sinh ra điện trường được biểu diễn bằng đường sức ấy

C. độ lớn điện tích thử cần đặt trên đường sức ấy

D. hướng của lực điện tác dụng lên điện tích điểm đặt trên đường sức ấy

Xem đáp án

Đường sức điện cho biết hướng của lực điện tác dụng lên điện tích điểm đặt trên đường sức ấy.

Chọn D

Câu 29:

Hạt tải điện trong kim loại là

A. ion dương và ion âm

B. electron và ion dương

C. electron

D. electron, ion dương và ion âm

Xem đáp án

Hạt tải điện trong kim loại là electron.

Chọn C

Câu 30:

Đơn vị của cảm ứng từ là

A. T (Tesla)

B. Wb (Vêbe)

C. V (Vôn)

D. A (Ampe)

Xem đáp án

Đơn vị của cảm ứng từ là T (Tesla)

Chọn A

Câu 31:

Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, chiều đồng thời vào hai khe hai bức xạ đơn sắc: tím có bước sóng 0,4 μm và cam có bước sóng 0,6 μm. Hệ thống vân giao thoa được thu được trên màn. Tại điểm M trên màn là vân sáng bậc 5 màu tím và điểm N là vân sáng bậc 12 màu cam. Biết M và N nằm cùng về một phía so với vân sáng trung tâm. Xác định tổng số vạch sáng màu tím và màu cam quan sát được giữa M, N (không kể M, N)?

A. 12 vạch

B. 14 vạch

C. 16 vạch

D. 18 vạch

Xem đáp án

*Xác định vị trí 2 vân sáng của 2 hai bức xạ trùng nhau:

Ở vị trí trùng nhau = = = => Vị trí có hai vân sáng trùng nhau thứ n là x_n = 3n

Ta có x_M < x_n< x_N => 5 < 3n < 12 => < n < .

ð 1,67 < n < 6 => n = 2,3,4,5

ð Có 4 vị trí hai vân sáng tím và lam trùng nhau.

*Xác định vị trí vân sáng do 2 bức xạ tạo ra giữa M, N

+Vân sáng màu tím: x_M < x_T < x_N => 5 < k₁ < 12

ð 5 < k₁ < 12. => 5 < k₁ < 18 => k₁ = 6,7,8....,17 => Có 12 vân màu tím giữa MN

+Vân sáng màu cam: x_M < x_C < x_N => 5 < k₂ < 12

ð 5 < k₂ < 12 => 3,333 < k₂ < 12 => k₂ = 4,5,6....,11 => Có 8 vân màu cam giữa MN

ð Tổng số vân sáng màu tím và màu cam quan sát được giữa M, N là

(12 – 4 ) + ( 8 – 4 ) = 12 vân

Chọn A

Câu 32:

Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân bằng O với biên độ A và chu kì T. Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn nhất mà vật đi được là

A. $A$

B. $1, 5 A$

C. $A \sqrt{3}$

D. $A \sqrt{2}$

Xem đáp án

Xét $∆ t$ = $\frac{T}{4}$ < $\frac{T}{2}$ => Quãng đường lớn nhất S_max= 2A sin ( $\frac{ω ∆ t}{2}$ ) = A $\sqrt{2}$

Chọn D

Câu 33:

Cường độ dòng điện trong mạch dao động LC lý tưởng có phương trình $i = 2 \cos ({2.10}^{7} t + \frac{π}{2}) m A$ (t tính bằng s). Điện tích của một bàn tụ điện có độ lớn $|q| = 0, 1 n C$ tại thời điểm

A.

\frac{π}{20}

μs

B.

\frac{π}{10}

μs

C.

\frac{π}{10}

ms

D.

\frac{π}{20}

ns

Xem đáp án

+ Q₀ = 10^-10 C

+ Vì i và q vuông pha nên $\frac{i^{2}}{{I^{2}}_{0}}$ + $\frac{q^{2}}{{Q_{0}}^{2}}$ = 1.

Điện tích của một bàn tụ điện có độ lớn $|q|$ = Q₀ => i = 0

+ Vậy i = 2 cos (2.10⁷t + $\frac{π}{2}$ ) mA = 0 tại các thời điểm t = 0; t = $\frac{π}{20}$ µs

Chọn A.

Câu 34:

Con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên $l$ ₀ treo thẳng đứng, đầu dưới treo hai vật có khối lượng $m_{1}$ và $m_{2}$ thì chu kì dao động là T. Sau đó cắt lò xo làm hai phần, phần có chiều dài tự nhiên là $\frac{2 l_{0}}{3}$ thì treo vật $m_{1}$ và phần có chiều dài tự nhiên là $\frac{l_{0}}{3}$ thì treo vật $m_{2}$ . Tổng chu kì dao động của hai con lắc mới này là

A.

\frac{(\sqrt{2} + 1) T}{3}

B.

\frac{(\sqrt{2} + 3) T}{3}

C.

\frac{T \sqrt{2}}{3}

D. $\frac{(\sqrt{2} + 1) T}{\sqrt{3}}$

Xem đáp án

T = 2π $\sqrt{\frac{3 m}{k}}$

T₁ = 2π $\sqrt{\frac{m}{\frac{3}{2} k}}$ = $\frac{\sqrt{2}}{3}$ T

T₂ = 2π $\sqrt{\frac{2 m}{3 k}}$ = $\frac{\sqrt{2}}{3}$ T

ð T₁ + T₂ = 2 $\frac{\sqrt{2}}{3}$ T

Chọn A

Câu 35:

Hai nguồn điện giống nhau có suất điện động và điện trở trong lần lượt là E và r mắc thành một bộ nguồn rồi mắc với điện trở thuần R= $3 Ω$ để tạo thành mạch kín. Trong bộ nguồn đó, nếu hai nguồn mắc song song thì dòng điện chạy qua R là 1,5 A, nếu hai nguồn mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện chạy qua R là 2A. Giá trị của E và r lần lượt là

A. 5,4V và

1, 2 Ω

B. 3,6 và

1, 8 Ω

C. 4,8 và

1, 5 Ω

D. 6,4 và

2 Ω

Xem đáp án

+Khi 2 nguồn mắc nối tiếp I = $\frac{2 ξ}{2 r + R}$ => $\frac{2 ξ}{2 r + 3}$ = 2 (1)

+Khi 2 nguồn mắc song song I’ = $\frac{ξ}{0, 5 r + R}$ => $\frac{ξ}{0, 5 r + 3}$ = 1,5 (2)

ð Từ (1) và (2) => ξ = 5,4 V và r = 1,2 Ω

Chọn A

Câu 36:

Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng dây, diện tích mỗi vòng 600 cm², quay đều quanh trục đối xứng của khung với vận tốc góc 2 vòng/s trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,2 T. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây cùng hướng với vectơ cảm ứng từ. Từ thông qua khung dây ở thời điểm t có biểu thức là

A.

Φ = 12 \cos (4 π t) W b

B.

Φ = 1, 2 \cos (4 π t) W b

C.

Φ = 24 \cos (4 π t - π) W b

D. $Φ = 2, 4 \cos (4 π t - π) W b$

Xem đáp án

+Tần số góc chuyển động quay của khung dây ω = 2πn = 4π rad/s

+ Từ thông qua mạch ɸ = NBS cos ( ωt ) = 100.0,2.600.10^-4 cos ( 4πt ) = 1,2 cos ( 4πt ) Wb

Chọn B

Câu 37:

Xét chuyển động của hai vật A và B trong hai mặt phẳng thẳng đứng cùng song song với mặt phẳng hình vẽ và rất gần nhau. Vật A dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 10 cm, trong quá trình dao động không va chạm với B; vật B chuyển động tròn đều ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ dài là 100 cm/s và bán kính quỹ đạo tròn bằng biên độ dao động của A. Vị trí cân bằng của A nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng dao động của nó và đi qua tâm quỹ đạo tròn của B. Chọn gốc thời gian (t = 0) là lúc B ở vị trí cao nhất của quỹ đạo và lúc này A đi qua vị trí cân bằng hướng xuống. Biết rằng cứ mỗi lần B đến vị trí cao nhất của quỹ đạo thì A thực hiện được một dao động toàn phần. Khoảng cách lớn nhất của hai vật trong quá trình chúng chuyển động gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 15 cm

B. 16 cm

C. 18 cm

D. 20 cm

Xem đáp án

Xét chuyển động của hai vật A và B trong hai mặt phẳng thẳng đứng cùng song song với mặt phẳng hình vẽ và rất gần nhau. Vật A dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 10 cm, trong quá trình dao động không va chạm với B; vật B chuyển động tròn đều ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ dài là 100 cm/s và bán kính quỹ đạo tròn bằng biên độ dao động của A. Vị trí cân bằng của A nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng dao động của nó và đi qua tâm quỹ đạo tròn của B. Chọn gốc thời gian (t = 0) là lúc B ở vị trí cao nhất của quỹ đạo và lúc này A đi qua vị trí cân bằng hướng xuống. Biết rằng cứ mỗi lần B đến vị trí cao nhất của quỹ đạo thì A thực hiện được một dao động toàn phần. Khoảng cách lớn (ảnh 2)

Mặt phẳng chuyển động của hai vật rất gần nhau nên coi như chúng dao động trong cùng một mặt phẳng. Trong mặt phẳng đó chọn hệ trục xoy như hình vẽ. Tốc độ góc của B là ω₂ = $\frac{v^{2}}{r}$ = 10 rad/s

Nhận thấy tốc độ góc của B bằng tốc độ góc của A, nên ω1 =10 rad / s Phương trình li độ dao động của A là x₁ = 10.cos (10t - ) cm ó x₁ = 10 sin (10t) cm

Khoảng cách hai vật là M₁M₂ = $\sqrt{{(x_{2} - x_{1})}^{2} + {y^{2}}_{2}}$

(M₁M₂)_max= 5

\sqrt{2} \sqrt{3 + \sqrt{5}}

≈ 16,18 cm

Chọn B

Câu 38:

Tại hai điểm A và D cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng ngang đồng bộ với tần số f = 40 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là với Trên mặt nước nếu tồn tại một lục giác đều ABCDEF với B, C, E, F là

40 cm/s \leq v \leq 60 cm/s.

các điểm dao động với biên độ cực đại thì các cực đại này thuộc đường cực đại bậc bao nhiêu?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Xem đáp án

Do tính chất đối xứng, ta chỉ cần xét điểm B

Để cho B dao động với biên độ cực đại nên d₂ – d₁ = kλ = k

Xét tam giác vuông ABD có AB = d₁ = AD/2 = 5 cm; DB = d₂ = 5 $\sqrt{3}$ cm

ð v = $\frac{5 (\sqrt 3 - 1) f}{k}$

Có 40 ≤ $\frac{(5 (\sqrt 3 - 1) f) / k}{k}$ ≤ 60 => k = 3

Chọn B

Câu 39:

Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng trong môi trường có lực cản. Tác dụng vào con lắc một lực cưỡng bức điều hoà F = F₀cos(ωt + φ) với tần số góc ω thay đổi được. Khi thay đổi tần số góc đến giá trị ω₁ và 3ω₁ thì biên độ dao động của con lắc đều bằng A₁. Khi tần số góc bằng 2ω₁ thì biên độ dao động của con lắc bằng A₂. So sánh A₁ và A₂, ta có

A.

A_{1} > 2 A_{2}

B.

A_{1} = 2 A_{2}

C.

A_{1} < A_{2}

D.

A_{1} = A_{2}

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng lý thuyết và đồ thị dao động cưỡng bức

Cách giải:

Đồ thị sự phụ thuộc của biên độ dao động vào tần số góc của lực cưỡng bức:

Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng trong môi trường có lực cản. Tác dụng vào con lắc một lực cưỡng bức điều hoà F = F0cos(ωt + φ) với tần số góc ω thay đổi được. Khi thay đổi tần số góc đến giá trị ω1 và 3ω1 thì biên độ dao động của con lắc đều bằng A1. Khi tần số góc bằng 2ω1 thì biên độ dao động của con lắc bằn (ảnh 1)

Từ đồ thị ta thấy với mọi giá trị tần số góc thỏa mãn $ω_{1} < ω < ω_{3}$ , biên độ dao động của con lắc luôn có $A > A_{1}$

Ta có: $ω_{1} < ω_{2} < ω_{3} \Rightarrow A_{2} > A_{1}$

Chọn C.

Câu 40:

Hai con lắc đơn có cùng chiều dài dây treo, cùng khối lượng m = 10g. Con lắc thứ nhất mang điện tích q, con lắc thứ hai không mang điện. Đặt cả hai con lắc trong điện trường đều có vectơ cường độ điện trường thẳng đứng hướng xuống với cường độ điện trường $E = {3.10}^{4} V/m.$ Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa thì thấy trong cùng một khoảng thời gian nếu con lắc thứ nhất thực hiện được 2 dao động thì con lắc thứ hai thực hiện được 4 dao động. Lấy $g = 10 {m/s}^{2} .$ Giá trị của q là

A.

{4.10}^{- 7} C

B.

- {4.10}^{- 7} C

C.

2, {5.10}^{- 6} C

D.

- 2, {5.10}^{- 6} C

Xem đáp án

Phương pháp:

Chu kì con lắc đơn: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}}$

Lực tĩnh điện: $\vec{F_{d}} = q \vec{E} \Rightarrow 〈\begin{array}{l} q > 0 \Rightarrow \vec{F_{d}} ↑ ↑ \vec{E} \\ q < 0 \Rightarrow \vec{F_{d}} ↑ ↓ \vec{E} \end{array}$

Cách giải:

Gọi chu kì của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai lần lượt là $T_{1}; T_{2}$

Trong cùng một khoảng thời gian Δt con lắc thứ nhất thực hiện được 2 dao động và con lắc thứ hai thực hiện được 4 dao động nên:

$\{\begin{matrix} T_{1} = \frac{Δ t}{2} = 2 π \sqrt{\frac{l}{g^{'}}} \\ T_{2} = \frac{Δ t}{4} = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \end{matrix} \Rightarrow T_{2} = 2 T_{1} \Rightarrow g^{'} = \frac{g}{4} = 2, 5 (m / s^{2})$

Với g' là gia tốc hiệu dụng được xác định như sau: $P - F = m g^{'} \Leftrightarrow m g - |q| E = m g^{'}$

$\Leftrightarrow |q| = \frac{m (g - g^{'})}{E} = \frac{0, 01. (10 - 2, 5)}{{3.10}^{4}} = 2, {5.10}^{- 6} C$

Có $\vec{F_{d}} ↑ ↓ \vec{P} \Rightarrow \vec{F_{d}} ↑$

Mà $\vec{E} ↓ \Rightarrow \vec{F_{d}} ↑ ↓ \vec{E} \Rightarrow q < 0 \Rightarrow q = - 2, {5.10}^{- 6} C$

Chọn D.

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải

30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 10)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan