Đề Thi Vật Lý 12 Học Kì 1 Trường THPT Chu Văn An Hà Nội Có Lời Giải Và Đáp Án Chi Tiết

Đề thi Vật Lý 12 học kì 1 Trường THPT Chu Văn An Hà Nội có lời giải và đáp án chi tiết gồm có 40 câu trắc nghiệm. Các bạn xem ở dưới.

SỞ GD&ĐT HÀ NỘI TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN

ĐỀ THI HỌC KÌ I MÔN: Vật Lí – Lớp 12 (Chuyên/Chung) Thời gian làm bài: 45 phút; không kể thời gian phát đề

Câu 1 (NB): Một máy biến áp lý tưởng có hai cuộn dây D₁ và D₂ . Khi mắc hai đầu cuộn D₁ vào mạng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D₂ để hở có giá trị là 9 V. Khi mắc hai đầu cuộn D₂ vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D₁ để hở có giá trị là 4 V. Giá trị của U bằng

A. 36 V B. 9 V C. 6V D. 2,5V

Câu 2 (NB): Hai vật M₁ và M₂ dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x₁ của M₁ và vận tốc v₂ của M₂ theo thời gian t . Hai dao động của M₂ và M₁ lệch pha nhau

A. π/6 B. 5π/6 C. 2π/3 D. π/3

Câu 3 (NB): Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều. Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch luôn cùng pha với

A. điện áp giữa hai đầu tụ. B. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

C. điện áp giữa hai đầu điện trở thuần. D. điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 4 (TH): Một sóng ngang truyền dọc trục Ox có phương trình $u = 2cos\left( {6\pi t – 4\pi x} \right)cm$; trong đó t tính bằng giây, x tính bằng mét. Tốc độ truyền sóng là

A. 1,5 cm/s. B. 1,5 m/s. C. 15 m/s. D. 15 cm/s.

Câu 5 (NB): Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A₁ và A₂ . Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này là

A. $\sqrt {A_1^2 + A_2^2} $ B. $\left| {{A_1} – {A_2}} \right|$ C. $\sqrt {\left| {A_1^2 – A_2^2} \right|} $ D. A₁ + A_2.

Câu 6 (VD): Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một điện thế $u = 220\sqrt 2 \cos \left( {\omega t – \frac{\pi }{2}} \right)$V thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức $i = 2\sqrt 2 \cos \left( {\omega t – \frac{\pi }{4}} \right)$A. Công suất tiêu thụ của mạch là

A. 220 W. B. $440\sqrt 2 $W. C. 440 W. D. $220\sqrt 2 $W.

Câu 7 (NB): Con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua

A. vị trí mà lò xo có độ dài ngắn nhất. B. vị trí mà lò xo không bị biến dạng.

C. vị trí cân bằng. D. vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không

Câu 8 (NB): Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m dao động với tần số f. Nếu tăng khối lượng của vật thành 2m thì tần số dao động của vật là

A. f B. $\frac{f}{{\sqrt 2 }}$ C. 2f D. $\sqrt 2 f$

Câu 9 (VD): Cho biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là $i = \;2{I_0}cos(\omega t + \varphi )A$. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là

A. I = 2I₀ B. I =$\sqrt 2 $I₀ C. I = $\frac{{{I_0}}}{2}$ D. I= $\frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }}$

Câu 10 (NB): Biết cường độ âm chuẩn là 10^-12W/m² . khi cường độ âm tại một điểm là 10^-4 W/m² thì mức cường độ âm tại điểm đó bằng

A. 80 dB B. 70 dB C. 60 dB D. 50 dB

Câu 11 (VD): Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng dưới tác dụng của ngoại lực F = F₀ cos( πft) ( với F₀ và f không đổi , t tính bằng giây). tần số dao động cưỡng bức của vật là

A. f B. 2 π f C. π f D. 0,5 f

Câu 12 (TH): Một con lắc đơn có dây treo dài l =100 cm. Vật nặng có khối lượng m =1 kg, dao động với biên độ góc a₀ = 0,1 rad tại nơi có gia tốc trọng trường g =10 m/s2 . Cơ năng toàn phần của con lắc là

A. 0,05 J B. 0,1 J C. 0,07 J D. 0,5 J

Câu 13 (TH): Ở một nơi trên trái đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi m₁ , F₁ và m₂ , F₂ lần lượt là khối lượng , độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết m₁+ m₂ =1,2 kg và 2F₂ = 3F₁ . Giá trị của m₂ là

A. 400 g B. 720 g C. 600 g D. 480 g

Câu 14 (VD): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, từ vị trí cân bằng O kéo con lắc về phía dưới, theo phương thẳng đứng, thêm 3 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Khi con lắc cách vị trí cân bằng 1 cm, tỉ số giữa thế năng và dộng năng của hệ dao động là

A. 1/8 B. 1/2 C. 1/9 D. 1/3

Câu 15 (TH): Sóng cơ truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ học nào sau đây

A. có tần số 13 Hz B. có chu kỳ 2.10^-6s. C. có chu kỳ 2 ms. D. có tần số 30000 Hz.

Câu 16 (TH): Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng là 4 cm. Trên đoạn thẳng AB, khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa liên tiếp là

A. 4 cm B. 1 cm C. 8 cm D. 2 cm

Câu 17 (NB): Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào trong nước thì đại lượng nào sau đây không đổi?

A. Tốc độ truyền sóng. B. Bước sóng

C. Biên độ sóng D. Tần số sóng

Câu 18 (VD): Cho đoạn mạch như hình vẽ. ${u_{AB}} = 120\sqrt 2 \sin (100\pi t)$V; cuộn dây thuần cảm ; $C = \frac{{{{10}^{ – 4}}}}{\pi }F$ ; điện trở vôn kế rất lớn. Điều chỉnh L để số chỉ của vôn kế đạt giá trị cực đại và bằng 200 V. R có giá trị là:

A. 60 Ω B. 150 Ω C. 100 Ω D. 75 Ω

Câu 19 (TH): Một đọan mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, cuộn dây, tụ điện lần lượt là U_R, U_L, U_C. Biết ${U_L} = 2{U_C} = \frac{2}{{\sqrt 3 }}{U_R}$. Điều khẳng định nào sau đây là không đúng ?

A. u nhanh pha hơn u_Rlà $\frac{\pi }{6}$. B. u nhanh pha hơn u_C là $\frac{{2\pi }}{3}$.

C. u chậm pha hơn u_L là $\frac{\pi }{6}$. D. u chậm pha hơn u_L là $\frac{\pi }{3}$.

Câu 20 (VD): Khi đặt hiệu điện thế u= U₀ coswt V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây thuần cảm và hai đầu tụ điện lần lượt là 30 V, 120 V, 80 V. Giá trị của U₀ bằng

A. $50\sqrt 2 $V B. $30\sqrt 2 $V C. 30V D. 50V

Câu 21 (NB): Ở một nơi có gia tốc rơi tự do là g, một con lắc đơn có chiều dài l, dao động điều hòa. Tần số dao động là

A. $\frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{g}{l}} $ B. $2\pi \sqrt {\frac{g}{l}} $ C. $\sqrt {\frac{g}{l}} $ D. $\frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{l}{g}} $

Câu 22 (VD): Một khung dây quay đều trong từ trường $\;\vec B$ vuông góc với trục quay của khung với tốc độ n = 1800 vòng/phút. Tại thời điểm t= 0, véc tơ pháp tuyến $\vec n$ của mặt phẳng khung dây hợp với $\overrightarrow B $ một góc $\frac{\pi }{6}$. Từ thông cực đại gửi qua khung dây là 0,01 Wb. Biểu thức của suất điện động của cảm ứng xuất hiện trong khung là

A. $e = 0,6\pi \cos \left( {60\pi t – \frac{\pi }{3}} \right)$V B. $e = 0,6\pi \cos \left( {30\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)$V

C. $e = 60\pi \cos \left( {30\pi t + \pi } \right)$V D. $e = 0,6\pi \cos \left( {60\pi t – \frac{\pi }{6}} \right)$V

Câu 23 (VD): Trong một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện sớm pha φ $\left( {0 < \varphi < \frac{\pi }{2}} \right)$ so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. Đoạn mạch đó

A. chỉ có cuộn cảm. B. gồm cuộn thuần cảm và tụ điện

C. gồm điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm. D. gồm điện trở thuần và tụ.

Câu 24 (TH): Một trong những biện pháp làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền tải điện năng đi xa đang được áp dụng rộng rãi là

A. tăng chiều dài đường dây truyền tải. B. tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện

C. giảm điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện. D. giảm tiết diện dây truyền tải.

Câu 25 (VD): Một dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 Ω trong thời gian t =120 s thì nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là Q = 6000 J. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là

A. 3 A B. 2 A C. $\sqrt 2 A$ D. $\sqrt 3 A$

Câu 26 (TH): Điều kiện để xảy ra hiện tượng công hưởng điện trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp được diễn tả theo biểu thức nào sau đây ?

A. ${\omega ^2} = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}.$ B. ${f^2} = \frac{1}{{2\pi LC}}.$ C. $\omega = \frac{1}{{LC}}$ D. $f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$

Câu 27 (VD): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa. Chu kỳ và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 và $4\sqrt 2 $ cm. Lấy gia tốc trọng trường g =10 m/s² và π² = 10 . Thời gian ngắn nhất từ khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực đại đến khi lực đàn hồi có độ lớn cực tiểu là

A. 0,1s B. 0,15s C. $\sqrt 2 $s D. 0,2s

Câu 28 (VD): Cho đoạn mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp có R =10 Ω, Z_L = 10Ω, Z_C= 20Ω . Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch $i = 2\sqrt 2 cos(100\pi t)A$. Biểu thức tức thời của hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là

A. $u = 40\cos \left( {100\pi t – \frac{\pi }{4}} \right)$ B. $u = 40\cos \left( {100\pi t – \frac{\pi }{2}} \right)$

C. $u = 40\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)$ D. $u = 40\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t – \frac{\pi }{2}} \right)$

Câu 29 (NB): Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền từ mặt nước có bước sóng λ. Cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng

A. (2k + 1)λ với k = 0, ±1, ± 2…. B. 2kλ với k = 0, ±1, ±2….

C. kλ với k = 0, ±1, ±2….. D. (k + 0,5)λ với k = 0, ±1, ±2…..

Câu 30 (VD): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100 V vào hai đầu một đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos(100πt)A . Tại thời điểm điện áp có giá trị 50V và đang tăng thì cường độ dòng điện là

A. 1A B. $\sqrt 3 A$ C. $ – \sqrt 3 A$ D. –1A

Câu 31 (NB): Một vật dao động điều hòa chu kỳ T. Gọi v _max và a _max tương ứng là vận tốc cực đại và gia tốc cực đại của vật. Hệ thức liên hệ đúng giữa v _max và a _max là

A. ${a_{\max }} = \frac{{2\pi {v_{\max }}}}{T}$ B. ${a_{\max }} = \frac{{{v_{\max }}}}{T}$ C. ${a_{\max }} = \frac{{{v_{\max }}}}{{2\pi T}}$ D. ${a_{\max }} = – \frac{{2\pi {v_{\max }}}}{T}$

Câu 32 (NB): Một sợi dây căng ngang dang có sóng dừng. Sóng truyền trên dây có bước sóng λ . Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là

A. λ/4 B. λ C. λ/2 D. 2λ

Câu 33 (VD): Hai nguồn kết hợp A,B dao động cùng pha với tần số 50Hz. Tại một điểm M cách nguồn lần lượt là 20cm và 22,5cm sóng dao động với biên độ nhỏ nhất, giữa M và đường trung trực không có điểm cực đại nào. Vận tốc truyền sóng là

A. 20m/s B. 25m/s C. 10m/s D. 2,5m/s

Câu 34 (TH): Đặt điện áp xoay chiều $u = U\sqrt 2 \cos (\omega t + \varphi )$(với ω > 0) vào hai đầu cuộn thuần cảm có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn dây này bằng

A. $\frac{L}{\omega }$ B. wL C. $\frac{1}{{L\omega }}$ D. $\frac{\omega }{L}$

Câu 35 (TH): Chọn phương án sai? Khi một chất điểm dao động điều hòa thì

A. tốc độ tỉ lệ thuận với li độ.

B. biên độ dao động là đại lượng không đổi.

C. động năng là đại lượng biến đổi tuần hoàn theo thời gian.

D. độ lớn của lực kéo về tỉ lệ thuận với độ lớn của li độ.

Câu 36 (VD): Một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m có hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng. Không kể hai đầu dây, trên dây còn quan sát được hai điểm mà phần tử dây tại đó đứng yên. Biết sóng truyền trên dây với vận tốc 8 m/s. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là

A. 0,075 s B. 0,025 s C. 0,05 s D. 0,10 s

Câu 37 (NB): Đối với sóng cơ học, vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào

A. tần số sóng B. bản chất môi trường truyền sóng

C. tần số và bản chất môi trường truyền sóng. D. bước sóng và tần số sóng

Câu 38 (VD): Một nguồn âm điểm S phát âm đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi trường không hấp thụ và không phản xạ âm. Lúc đầu, mức cường độ âm do S gây ra tại điểm M là L (dB). Khi cho S tiến lại gần M thêm một đoạn 60 m thì mức cường độ âm tại M lúc này là L + 6 (dB). Khoảng cách từ S đến M lúc đầu là

A. 40 m B. 200 m C. 120,3 m D. 80,6 m

Câu 39 (NB): Khi nói về dao động cơ tắt dần của một vật, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Gia tốc của vật luôn giảm dần theo thời gian.

B. Li độ của vật luôn giảm dần theo thời gian

C. Biên độ dao động giảm dần theo thời gian.

D. Vận tốc của vật luôn giảm dần theo thời gian.

Câu 40 (VD): Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng có khối lượng 100g, tích điện q = 20 µC và lò xo nhẹ có độ cứng 10 N/m. Khi vật đang qua vị trí cân bằng với vận tốc $20\sqrt 3 cm/s$ theo chiều dương trên mặt bàn nhẵn cách điện thì xuất hiện tức thời một điện trường đều trong không gian xung quanh. Biết điện trường cùng chiều dương của trục tọa độ và có cường độ E = 10⁴V/m. Năng lượng dao động của con lắc sau khi xuất hiện điện trường là.

A. 4.10^-3J B. 6.10^-3 J C. 8.10^-3 J D. 2.10^-3 J

Đáp án

1-C	2-A	3-C	4-B	5-D	6-D	7-A	8-B	9-B	10-A
11-D	12-A	13-D	14-A	15-C	16-D	17-D	18-C	19-C	20-A
21-A	22-A	23-D	24-B	25-C	26-D	27-B	28-A	29-D	30-C
31-C	32-A	33-C	34-D	35-B	36-A	37-C	38-D	39-C	40-C

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức máy biến áp:   $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}$

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức máy biến áp:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\frac{U}{9} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}}\\{\frac{U}{4} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}}\end{array}} \right. \Rightarrow \frac{U}{9} = \frac{4}{U} \Leftrightarrow {U^2} = 4.9 = 36 \Rightarrow U = 6V$

Câu 2: Đáp án A

Phương pháp giải:

Tìm pha ban đầu của x₁; v₂, từ đó tìm pha ban đầu của x₂.  Sau đó tìm hiệu số pha.

Giải chi tiết:

Gọi mỗi 1 ô trong đồ thị là 1 đơn vị, ta có T = 12.

Với x₁ thì sau thời gian t = 1 thì x₁ = 0 lần đầu tiên (giá trị x đang giảm), vậy góc mà vecto quay OM₁quét được là: $\Delta {\varphi _1} = \frac{1}{{12}}.2\pi = \frac{\pi }{6}rad$

Suy ra pha ban đầu của x₁là :

${\varphi _1} = \frac{\pi }{2} – \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{3}rad$

Với v₂ thì ban đầu v₀₂ bằng nửa giá trị cực đại và đang tăng nên ta có :

${{\rm{W}}_{d20}} = \frac{1}{4}{\rm{W}} \Rightarrow {{\rm{W}}_t} = \frac{3}{4}{\rm{W}} \Rightarrow x = \pm \frac{{\sqrt 3 }}{2}A$

Vì vận tốc đang tăng nên thế năng đang giảm, nên ta chọn :  ${x_{20}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}A$

Ta có giản đồ vectơ

Khi đó vecto quay OM₂ ở vị trí như trên hìnhSuy ra pha ban đầu của x₂là: ${\varphi _2} = \frac{\pi }{6}$

Độ lệch pha của x₁ với x₂là:  $\frac{\pi }{3} – \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{6}rad$

Câu 3: Đáp án C

Cường độ dòng điện i cùng pha với u_R

Câu 4: Đáp án B

Phương pháp giải:

Phương trình sóng tổng quát là: ${u_M} = a.cos\left( {\omega t – 2\pi \frac{x}{\lambda }} \right)cm$

Giải chi tiết:

Từ phương trình $u = 2.cos(6\pi t – 4\pi x)cm \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\omega = 6\pi {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} rad/s}\\{\lambda = 0,5m}\end{array}} \right.$

Vậy tốc độ truyền sóng là: $v = \lambda .f = \lambda .\frac{\omega }{{2\pi }} = 0,5.\frac{{6\pi }}{{2\pi }} = 1,5m/s$

Câu 5: Đáp án D

Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha thì biên độ tổng hợp : A = A₁ + A₂

Câu 6: Đáp án D

Phương pháp giải:

Công suất tiêu thụ : $P = U.I.cos\varphi = {I^2}.R$

Giải chi tiết:

Công suất tiêu thụ của mạch là: $P = U.I.cos\varphi = 220.2.\cos \left( {\frac{{ – \pi }}{2} – \frac{{ – \pi }}{4}} \right) = 220{\sqrt 2 _{}}({\rm{W}})$

Câu 7: Đáp án A

Con lắc lò xo nằm ngang có vận tốc bằng 0 khi vật ở hai biên (dương hoặc âm), khi đó lò xo có độ dài dài nhất hoặc ngắn nhất.

Câu 8: Đáp án B

Phương pháp giải:

Công thức tính tần số của con lắc lò xo:  $f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} $

Giải chi tiết:

Công thức tính tần số của con lắc lò xo:  $f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} $

nên :  $f’ = \frac{1}{{2\pi }}.\sqrt {\frac{k}{{2m}}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }}.\left( {\frac{1}{{2\pi }}.\sqrt {\frac{k}{m}} } \right) = \frac{f}{{\sqrt 2 }}$

Câu 9: Đáp án B

Phương pháp giải:

Cường độ hiệu dụng: $I = \frac{{{I_{cd}}}}{{\sqrt 2 }}$

Giải chi tiết:

Cường độ hiệu dụng $I = \frac{{{I_{c{\rm{d}}}}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{2{I_0}}}{{\sqrt 2 }} = \sqrt 2 {I_0}$

Câu 10: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức xác định mức cường độ âm : $L = 10\log \frac{I}{{{I_0}}}$

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức xác định mức cường độ âm

$L = 10\log \frac{I}{{{I_0}}}$ = 80 dB

Câu 11: Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức:  $\omega = 2\pi {f_{cb}}$

Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số lực cưỡng bức

Giải chi tiết:

Tần số dao động cưỡng bức bằng tần số lực cưỡng bức

Áp dụng công thức: $\omega = 2\pi {f_{cb}} \Rightarrow {f_{cb}} = \frac{{\pi f}}{{2\pi }} = \frac{f}{2} = 0,5f$

Câu 12: Đáp án A

Phương pháp giải:

Cơ năng toàn phần của con lắc bằng thế năng cực đại của con lắc:

$W = mgl.\left( {1 – cos{\alpha _0}} \right)$

Giải chi tiết:

Cơ năng toàn phần của con lắc bằng thế năng cực đại của con lắc:

$W = mgl.\left( {1 – cos{\alpha _0}} \right) = 1.10.1.\left( {1 – \cos 0,1} \right) = 0,05J$

Câu 13: Đáp án D

Phương pháp giải:

Độ lớn cực đại của lực kéo về của con lắc đơn là : ${F_{kvmax}} = mg.sin{\alpha _0}$

Vì $2{F_2} = 3{F_1} \Rightarrow 2{m_2}.g.sin{\alpha _0} = 3{m_1}.g.sin{\alpha _0} \Rightarrow 2.{m_2}\; = 3{m_1}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)$

Kết hợp với điều kiện: ${m_1} + {m_2} = 1,2kg{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)$

Giải hệ tìm đc m₂

Giải chi tiết:

Độ lớn cực đại của lực kéo về của con lắc đơn là : ${F_{kvmax}} = mg.sin{\alpha _0}$

Vì $2{F_2} = 3{F_1} \Rightarrow 2{m_2}.g.sin{\alpha _0} = 3{m_1}.g.sin{\alpha _0} \Rightarrow 2.{m_2}\; = 3{m_1}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)$

Kết hợp với điều kiện: ${m_1} + {m_2} = 1,2kg{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)$

Giải hệ (1) và (2) ta được m1 = 720g

Câu 14: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức cơ năng và thế năng:  $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{W = {W_d} + {W_t} = \frac{1}{2}k{A^2}}\\{{{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}k{x^2}}\end{array}} \right.$

Giải chi tiết:

Biên độ của dao động là A = 3cm.

Tại vị trí x = 1 cm thì tỉ số giữa thế năng và cơ năng là

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}k{x^2} = \frac{1}{2}.k{{.1}^2}}\\{{\rm{W = }}\frac{1}{2}k{x^2} = \frac{1}{2}.k{{.3}^2}}\end{array}} \right. \Rightarrow {{\rm{W}}_t} = \frac{1}{9}{\rm{W}} \Rightarrow {{\rm{W}}_d} = {\rm{W}} – {{\rm{W}}_t} = \frac{8}{9}{\rm{W}} \Rightarrow \frac{{{{\rm{W}}_t}}}{{{{\rm{W}}_d}}} = \frac{1}{8}$

Câu 15: Đáp án C

Phương pháp giải:

Tai ta nghe được các âm có tần số: 16 Hz ≤ f ≤ 20000 Hz

Công thức tính tần số:  $f = \frac{1}{T}$

Giải chi tiết:

Tai ta nghe được các âm có tần số: 16 Hz ≤ f ≤ 20000 Hz

Công thức tính tần số:  $f = \frac{1}{T}$

Vậy ta có :  $\frac{1}{{16}} \ge T \ge \frac{1}{{20000}} \Leftrightarrow 0,0625s \ge T \ge {5.10^{ – 5}}s = 50\mu s$

Câu 16: Đáp án D

Phương pháp giải:

Hai cực đại gần nhau nhất trên đường nối hai nguồn cách nhau nửa bước sóng.

Giải chi tiết:

Hai cực đại gần nhau nhất trên đường nối hai nguồn cách nhau nửa bước sóng.

${d_{\min }} = \frac{\lambda }{2} = 2cm$

Câu 17: Đáp án D

Khi sóng truyền từ không khí vào nước thì tần số sóng không đổi.

Câu 18: Đáp án C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức :  ${U_{RC}} = \frac{{U.\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}{{\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} }}$

Tìm điều kiện để U_RC cực đại, sau đó thay giá trị cực đại bằng 200V vào để tìm R

Giải chi tiết:

Ta có: Z_C = 100Ω

Áp dụng công thức : ${U_{RC}} = \frac{{U.\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}{{\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} }} = \frac{{U.\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }}{{\sqrt y }}$

Thay đổi L để U_RC cực đại khi y cực tiểu, khi đó : ${Z_L} – {Z_C} = 0 \Rightarrow {Z_L} = {Z_C} = 100\Omega $

${U_{RC\max }} = 200V \Rightarrow 200 = \frac{{120.\sqrt {{R^2} + {{100}^2}} }}{{\sqrt {{R^2} + {{(100 – 100)}^2}} }} \Leftrightarrow \frac{{\sqrt {{R^2} + {{100}^2}} }}{{\sqrt {{R^2} + {{(100 – 100)}^2}} }} = \frac{5}{3}$

$ \Leftrightarrow 16{R^2} = {9.100^2} \Leftrightarrow R = 75\Omega $

Câu 19: Đáp án C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính độ lệch pha giữa u và i:  $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R} = \frac{{{U_L} – {U_C}}}{{{U_R}}}$

Giải chi tiết:

Độ lệch pha giữa u và i : $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R} = \frac{{{U_L} – {U_C}}}{{{U_R}}} = \frac{1}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{6}rad$

Vậy u sớm pha $\frac{\pi }{6}$ so với i và u_R; u_L sớm pha $\frac{\pi }{3}$ so với u

Câu 20: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức:  ${U_0} = U.\sqrt 2 = \sqrt 2 \sqrt {U_R^2 + {{({U_L} – {U_C})}^2}} $

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức: ${U_0} = U.\sqrt 2 = \sqrt 2 .\sqrt {U_R^2 + {{({U_L} – {U_C})}^2}} $${\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} = \sqrt 2 .\sqrt {{{30}^2} + {{(120 – 80)}^2}} = 50\sqrt 2 V$

Câu 21: Đáp án A

Phương pháp giải:

Tần số của con lắc đơn là : $f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{g}{l}} $

Giải chi tiết:

Tần số của con lắc đơn là : $f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{g}{l}} $

Câu 22: Đáp án A

Phương pháp giải:

Công thức tính từ thông: $\Phi = {\Phi _0}.\cos \left( {\omega t + {\varphi _0}} \right)$

Tốc độ góc : ω =  $\frac{{1800.2\pi }}{{60}} = 60\pi $ (rad/s)

Suất điện động e = Φ’

Giải chi tiết:

Công thức tính từ thông:  $\Phi = {\Phi _0}.\cos \left( {\omega t + {\varphi _0}} \right)$

Tốc độ góc : ω =  $\frac{{1800.2\pi }}{{60}} = 60\pi $ (rad/s)

Vì ban đầu vecto pháp tuyến và vec to cảm ứng từ lệch nhau góc 60⁰ nên ta có biểu thức

$\Phi = 0,01\pi .cos\left( {60\pi t + \frac{\pi }{6}} \right){\rm{W}}b$

Suất điện động e = Φ’ nên $e = – 0,6\pi \sin \left( {60\pi t + \frac{\pi }{6}} \right) = 0,6\pi .\cos \left( {60\pi t – \frac{\pi }{3}} \right)V$

Câu 23: Đáp án D

Phương pháp giải:

Độ lệch pha giữa u và i: $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R} = \frac{{{U_L} – {U_C}}}{{{U_R}}}$

Vì mạch chỉ có 2 phần tử nên đánh giá dấu của tanφ suy ra các phần tử có mặt trong đoạn mạch.

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức:

$\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R} = \frac{{{U_L} – {U_C}}}{{{U_R}}}$

$0 > \varphi > – 0,5\pi \Rightarrow \tan \varphi < 0 \Rightarrow {U_L} – {U_C} < 0$

Vì mạch chỉ có 2 phần tử nên chỉ gồm R và tụ C

Câu 24: Đáp án B

Phương pháp giải:

Để giảm hao phí khi truyền tải điện năng đi xa thì người ta thường tăng hiệu điện thế ở đầu phát.

Công thức tính công suất hao phí khi truyền tải điện năng đi xa: ${P_{hp}} = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}{{\cos }^2}\varphi }}$

Giải chi tiết:

Ta có: ${P_{hp}} = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}{{\cos }^2}\varphi }}$

→ Để giảm hao phí khi truyền tải điện năng đi xa thì người ta thường tăng hiệu điện thế ở đầu phát.

Câu 25: Đáp án C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức: $Q = P.t\; = {I^2}R.t$

Giải chi tiết:

Ta có: $Q = P.t\; = {I^2}R.t \Rightarrow I = \sqrt {\frac{Q}{{t.R}}} = \sqrt {\frac{{6000}}{{120.25}}} = \sqrt 2 A$

Câu 26: Đáp án D

Điều kiện cộng hưởng là:  $\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }} \Rightarrow f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$

Câu 27: Đáp án B

Phương pháp giải:

Từ T = 0,4 ta tìm được độ dãn ban đầu của lò xo.

Tần số góc:  $\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta {l_0}}}} $

Độ dãn cực đại của lò xo là (A + ∆l₀) ứng với biên dương, khi đó lực đàn hồi cực đại. (Chọn trục Ox hướng xuống dưới)

Khi lò xo ở vị trí không dãn thì lực đàn hồi cực tiểu và bằng 0. Sử dụng giản đồ vecto tìm thời gian vật đi từ biên dương đến bị trí  – ∆l₀

Giải chi tiết:

Từ T = 0,4s ta tìm được độ dãn ban đầu của lò xo.

Tần số góc:  $\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta {l_0}}}} \Rightarrow \frac{{2\pi }}{{0,4}} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta {l_0}}}} \Rightarrow \Delta {l_0} = 0,04m = 4cm$

Độ dãn cực đại của lò xo là (A + ∆l₀) ứng với biên dương, khi đó lực đàn hồi cực đại. (Chọn trục Ox hướng xuống dưới)

Khi lò xo ở vị trí không dãn thì lực đàn hồi cực tiểu và bằng 0. Sử dụng giản đồ vecto tìm thời gian vật đi từ biên dương đến bị trí – ∆l₀

Ta có : $\varphi = \frac{\pi }{2} + \arccos \frac{{\Delta {l_0}}}{A} = \frac{\pi }{2} + \frac{\pi }{4} = \frac{{3\pi }}{4}$

Thời gian :  $t = \frac{\varphi }{{2\pi }}.T = \frac{{\frac{{3\pi }}{4}}}{{2\pi }}.0,4 = 0,15s$

Câu 28: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng các công thức :  $U = I.Z = I\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} $

và độ lệch pha giữa u và i là :  $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R}$

Giải chi tiết:

Áp dụng các công thức : $U = I.Z = I.\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} = 2.\sqrt {{{10}^2} + {{(20 – 10)}^2}} = 20\sqrt 2 (V) \Rightarrow {U_0} = 40V$

Độ lệch pha giữa u và i là :  $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R} = \frac{{10 – 20}}{{10}} = – 1 \Rightarrow \varphi = \frac{{ – \pi }}{4}$

Câu 29: Đáp án D

Phương pháp giải:

Cực tiểu giao thoa nằm ở những điểm có hiệu đường đi từ hai nguồn sóng đến là :

$\Delta d = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda ;k = 0; \pm 1; \pm 2;…$

Giải chi tiết:

Cực tiểu giao thoa nằm ở những điểm có hiệu đường đi từ hai nguồn sóng đến là :

$\Delta d = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda ;k = 0; \pm 1; \pm 2;…$

Câu 30: Đáp án C

Phương pháp giải:

Vì đoạn mạch chỉ chứa tụ điện nên u và i vuông pha với nhau nên ta có :

${u_C} = 100.\cos \left( {100\pi t – \frac{\pi }{2}} \right)(V)$

Thay giá trị u = 50V vào phương trình u để tìm pha của u sau đó thay vào phương trình i để tìm cường độ dòng điện tức thời.

Giải chi tiết:

Vì đoạn mạch chỉ chứa tụ điện nên u và i vuông pha với nhau nên ta có :

${u_C} = 100.\cos \left( {100\pi t – \frac{\pi }{2}} \right)(V)$

Thay giá trị u = 50V vào phương trình u ta được:  $50 = 100.\cos {\varphi _u} \Rightarrow {\varphi _u} = – \frac{\pi }{3}rad$

Vậy pha của i và cường độ dòng điện tức thời là : ${\varphi _i} = {\varphi _u} + \frac{\pi }{2} = \frac{{5\pi }}{6} \Rightarrow i = 2.cos\left( {\frac{{5\pi }}{6}} \right) = \sqrt 3 A$

Câu 31: Đáp án C

Công thức liên hệ giữa vận tốc cực đại và gia tốc cực đại là ${a_{\max }} = \omega .{v_{\max }} = \frac{{2\pi }}{T}.{v_{\max }}$

Câu 32: Đáp án A

Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp trên dây có sóng dừng là nửa bước sóng.

Câu 33: Đáp án C

Phương pháp giải:

Điều kiện tại 1 điểm là cực tiểu: ${S_1}M – {S_2}M = (k + \frac{1}{2})\lambda $

Vận tốc truyền sóng: $v = \lambda f$

Giải chi tiết:

Vì M dao động với biên độ nhỏ nhất và giữa M với trung trực không có cực đại nào nên M thuộc hyperbol cực tiểu thứ nhất ứng với k = 0, ta có:

${S_1}M – {S_2}M = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda \Rightarrow 22,5 – 20 = \frac{1}{2}.\lambda \Rightarrow \lambda = 5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)$

Vận tốc truyền sóng là: $v = \lambda .f = 5.50 = 250cm/s = 2,5m/s$

Câu 34: Đáp án D

Công thức tính cảm kháng Z_L = ω.L

Câu 35: Đáp án B

Phương pháp giải:

Công thức liên hệ giữa v và x là: $v = \omega \sqrt {{A^2} – {x^2}} $

Giải chi tiết:

Ta có: $v = \omega \sqrt {{A^2} – {x^2}} $ → Trong dao động điều hòa, tộc độ không tỉ lệ thuận với li độ.

Câu 36: Đáp án A

Phương pháp giải:

Khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần dây duỗi thẳng là nửa chu kì.

Với dây hai đầu cố định thì chiều dài dây $l = k.\frac{\lambda }{2}$  với k là số bụng.

Áp dụng công thức tính bước sóng: λ = v.T

Giải chi tiết:

Với dây hai đầu cố định thì chiều dài dây: $l = k.\frac{\lambda }{2}$ với k là số bụng.

Vì trên dây có 4 điểm đứng yên nên có 3 bụng, ta có: $1,2 = 3.\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 0,8m$

Áp dụng công thức tính bước sóng:    $\lambda = v.T \Rightarrow T = \frac{\lambda }{v} = \frac{{0,8}}{8} = 0,1s$

Khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần dây duỗi thẳng là nửa chu kì : $\Delta t = \frac{T}{2} = 0,05s$

Câu 37: Đáp án C

Vận tốc truyền sóng cơ phụ thuộc vào bản chất môi trường của môi trường truyền sóng

Câu 38: Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính mức cường độ âm:  $L = 10.\log \frac{I}{{{I_0}}}(dB)$

Mặt khác : $\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{r_2^2}}{{r_1^2}};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {r_2} = {r_1} – 60$

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức tính mức cường độ âm : $L = 10.\log \frac{I}{{{I_0}}}(dB)$

Ta có: ${L_2} = {L_1} + 6 \Leftrightarrow 10\log \frac{{{I_2}}}{{{I_0}}} = 10\log \frac{{{I_1}}}{{{I_0}}} + 6$

$ \Leftrightarrow \log \frac{{{I_2}}}{{{I_0}}} – \log \frac{{{I_1}}}{{{I_0}}} = 0,6 \Leftrightarrow \log \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = 0,6$

Mặt khác  $\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \frac{{r_1^2}}{{r_2^2}}$

nên ta có: $\log \frac{{r_1^2}}{{r_2^2}} = 0,6 \Leftrightarrow \log \frac{{{r_1}}}{{{r_1} – 60}} = 0,3 \Rightarrow {r_1} = {10^{0,3}}.({r_1} – 60) \Leftrightarrow {r_1} = 120,3m$

Câu 39: Đáp án C

Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian

Câu 40: Đáp án C

Phương pháp giải:

Khi vật nằm trong điện trường thì nó chịu lực F = q.E, lực này làm cho vị trí cân bằng của vật dịch xa 1 đoạn  (từ O đến O’). Ta có: F = q.E = k.OO’

Biên độ dao động mới được xác định bởi công thức độc lập với thời gian :   ${x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {A’^2}$

Khi đó năng lượng của con lắc là   ${\rm{W}} = \frac{1}{2}.k.{A’^2}$

Giải chi tiết:

Khi vật nằm trong điện trường thì nó chịu lực F = q.E, lực này làm cho vị trí cân bằng của vật dịch xa 1 đoạn  (từ O đến O’). Ta có: $F = q.E = k.OO \Rightarrow {20.10^{ – 6}}{.10^4} = 10.OO’ \Rightarrow OO’ = 0,02m = 2cm$

Tần số góc của dao động là :  $\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = 10(rad/s)$

Biên độ dao động mới được xác định bởi công thức độc lập với thời gian :

${x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {A’^2} \Leftrightarrow {2^2} + {\left( {\frac{{20\sqrt 3 }}{{10}}} \right)^2} = {A’^2} \Rightarrow A = 4cm$

Khi đó năng lượng của con lắc là :  ${\rm{W}} = \frac{1}{2}.k.{A’^2} = \frac{1}{2}.10.{(0,04)^2} = {8.10^{ – 3}}J$