Đề Thi Học Kì 1 Vật Lý 12 Trường THPT Tây Thạnh TP Hồ Chí Minh Có Đáp Án Và Lời Giải Chi Tiết

Đề thi học kì 1 Vật Lý 12 Trường THPT Tây Thạnh TP Hồ Chí Minh có đáp án và lời giải chi tiết gồm có 30 câu trắc nghiệm. Các bạn xem ở dưới.

SỞ GD&ĐT HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG THPT TÂY THẠNH

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ I MÔN: Vật lý – Lớp 12 Thời gian làm bài: 50 phút; không kể thời gian phát đề

Câu 1 (NB): Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì:

A. hệ số công suất của đoạn mạch bằng không.

B. cường độ dòng điện trong đoạn mạch biến thiên cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch.

C. cường độ hiệu dụng của dòng điện phụ thuộc vào tần số của điện áp.

D. pha ban đầu của cường độ dòng điện luôn bằng không.

Câu 2 (VD): Máy biến áp lý tưởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp là 440 vòng được dùng làm máy giảm áp, khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng 220 V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 5 V. Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là:

A. 30 vòng. B. 10 vòng. C. 20 vòng. D. 40 vòng.

Câu 3 (TH): Vật dao động tắt dần có

A. li độ luôn giảm dần theo thời gian. B. thế năng luôn giảm dần theo thời gian.

C. pha dao động luôn giảm dần theo thời gian. D. cơ năng luôn giảm dần theo thời gian.

Câu 4 (TH): Đặt điện áp u = U₀Cosωt (với U₀ không đổi, w thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C . Khi ω = ω₀ thì trong mạch có cộng hưởng điện. Tần số góc ω₀ được xác định theo công thức nào sau đây?

A. ω₀= 2 $\sqrt {LC} $ B. ${\omega _0} = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}$ C. ${\omega _0} = \frac{2}{{\sqrt {LC} }}$ D. ω₀= $\sqrt {LC} $

Câu 5 (TH): Biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều có dạng: i = Cosωt (i có đơn vị là Ampe, thời gian t có đơn vị là giây). Hãy xác định cường độ hiệu dụng của dòng điện.

A. $\frac{{\sqrt 2 }}{2}$ (A) B. $\frac{1}{2}$ (A) C. $\sqrt 2 $ (A) D. 1(A)

Câu 6 (NB): Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây sai?

A. Sóng cơ lan truyền được trong chất rắn. B. Sóng cơ lan truyền được trong chất khí.

C. Sóng cơ lan truyền được trong chất lỏng. D. Sóng cơ lan truyền được trong chân không.

Câu 7 (VD): Xét đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R =10$\sqrt 3 $(W) , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm $L = \frac{{0,1}}{\pi }(H)$, và tụ điện có điện dung $C = \frac{{500}}{\pi }(\mu F)$. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz. Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện qua mạch là:

A. $\frac{\pi }{3}rad$ B. $ – \frac{\pi }{3}rad$ C. $ – \frac{\pi }{6}rad$ D. $\frac{\pi }{6}rad$

Câu 8 (VD): Xét hiện tượng giao thoa sóng cơ với hai nguồn S₁ và S₂ có cùng phương trình dao động: u₁ = u₂ =Cospt (cm) , thời gian t tính bằng giây. Tốc độ truyền sóng 20cm/s. Trong vùng giao thoa, phần tử vật chất tại điểm M cách nguồn S₁ và S₂ lần lượt là 15cm và 55cm sẽ thuộc:

A. vân cực tiểu và có biên độ bằng 0. B. vân cực tiểu và có biên độ bằng 1cm.

C. vân cực đại và có biên độ là 2cm. D. vân cực đại và có biên độ là 1cm.

Câu 9 (TH): Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng:

A. cộng hưởng điện. B. tự cảm. C. tạo ra từ trường quay. D. cảm ứng điện từ.

Câu 10 (TH): Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, có biên độ là A₁ và A₂ . Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động trên có giá trị lớn nhất bằng:

A. A₁ + A₂ . B. 2A₁ . C. $\sqrt {A_1^2 + A_2^2} $ D. 2A₂ .

Câu 11 (VD): Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ: x = Cost (trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây). Hãy xác định tốc độ cực đại của chất điểm khi đến vị trí cân bằng.

A. 3 cm/s. B. 2 cm/s. C. 4 cm/s. D. 1 cm/s.

Câu 12 (VD): Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m, vật nặng có khối lượng 0,2 kg dao động điều hòa theo phương ngang. Chu kì dao động của vật nặng là:

A. $\frac{1}{5}s$ B. $\frac{\pi }{5}s$ C. $\frac{\pi }{{10}}s$ D. $\frac{1}{{10}}s$

Câu 13 (NB): Cho dòng điện xoay chiều có tần số 2f chạy qua tụ điện có điện dung C thì dung kháng của tụ điện là:

A. $\frac{1}{{4\pi fC}}$ B. $\frac{1}{{2\pi fC}}$ C. $4\pi fC$ D. $2\pi fC$

Câu 14 (TH): Chọn phát biểu sai khi nói về sóng âm.

A. Người không nghe được sóng âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz hoặc lớn hơn 20 kHz.

B. Các đặc trưng sinh lý của sóng âm là độ cao, độ to và âm sắc.

C. Độ to của âm có đơn vị là đê-xi-Ben (dB).

D. Độ cao của âm chỉ phụ thuộc vào tần số âm.

Câu 15 (TH): Trong một dao động cơ điều hoà, những đại lượng nào sau đây có giá trị không thay đổi?

A. Biên độ và tần số. B. Gia tốc và li độ. C. Gia tốc và tần số. D. Biên độ và li độ.

Câu 16 (VD): Trong hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi với tần số 20 Hz, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 15cm. Xác định tốc độ truyền sóng trên dây.

A. 900 cm/s. B. 1200 cm/s. C. 600 cm/s. D. 300 cm/s.

Câu 17 (VD): Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R =100W , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L , tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều: u = 200Cos(ωt) (V) . Khi mạch có hệ số công suất là 0,85 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:

A. 170,5 W. B. 340,0 W. C. 289,0 W. D. 144,5 W

Câu 18 (VD): Con lắc lò xo có độ cứng k=40 N/m, dao động điều hòa với biên độ 5cm. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Khi vật có li độ 4cm thì động năng của vật là bao nhiêu?

A. 82 mJ. B. 18 mJ. C. 32 mJ. D. 50 mJ.

Câu 19 (VDC): Một chất điểm dao động điều hoà có vận tốc cực đại 60cm/s và gia tốc cực đại là 2p m/s² . Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Thời điểm ban đầu (t = 0), chất điểm có vận tốc 30cm/s và thế năng đang giảm. Chất điểm có gia tốc bằng p m/s² lần đầu tiên ở thời điểm:

A. 0,25 s. B. 0,60 s. C. 0,05 s. D. 0,15 s.

Câu 20 (VD): Một con lắc đơn có chiều dài 100cm dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g, sau thời gian Dt con lắc thực hiện được 12 dao động toàn phần. Khi giảm bớt chiều dài một đoạn 36cm thì cũng trong thời gian Dt con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động toàn phần?

A. 18. B. 20. C. 15. D. 24.

Câu 21 (VDC): Xét sự truyền sóng âm, điểm M cách một nguồn âm O một đoạn R. Nếu đặt thêm tại O một nguồn âm (có công suất giống như nguồn âm lúc đầu) và tăng khoảng cách R lên 2 lần thì mức cường độ âm tại M:

A. tăng thêm log4 (B) . B. giảm bớt log2 (B) .

C. giảm bớt log4 (B) . D. tăng thêm log2 (B)

Câu 22 (VD): Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L , tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng và tần số không thay đổi thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm gấp hai lần điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở. Nếu nối tắt hai bản tụ của tụ điện bằng một dây dẫn thì hệ số công suất của đoạn mạch lúc này là bao nhiêu?

A. $\frac{{\sqrt 5 }}{5}$ B. $\frac{{\sqrt 3 }}{2}$ C. $\frac{{\sqrt 2 }}{2}$ D. $\frac{1}{2}$

Câu 23 (VDC): Một dây đàn hồi rất dài có đầu O dao động với tần số f theo phương vuông góc với dây. Tốc độ truyền sóng trên dây là 5m/s. Xét một điểm M trên dây cách O một khoảng 25 cm, người ta thấy M luôn dao động vuông pha với O. Biết tần số f có giá trị từ 23 Hz đến 33 Hz. Bước sóng trên dây có giá trị:

A. 20 cm. B. 25 cm. C. 10 cm. D. 15 cm.

Câu 24 (VD): Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L , tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều: u =100$\sqrt 2 $cos(ωt)(V ) thì dòng điện xoay chiều qua mạch có biểu thức: $i = \cos \left( {\omega t – \frac{\pi }{3}} \right)$ (A). Điện trở R có giá trị:

A. $100\sqrt 2 $ W. B. 100W. C. 50W. D. $50\sqrt 2 $ W.

Câu 25 (VD): Một con lắc lò xo có độ cứng k = 10N/m, khối lượng vật nặng m = 100g dao động điều hòa trên phương ngang. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. Hãy xác định tần số góc và gia tốc của vật ở vị trí có li độ 6cm.

A. ω = 10 rad/s; a = – 6m/s² B. ω = 10 rad/s; a = – 600 m/s²

C. ω = 10 rad/s; a = 6m/s² D. ω = 10 rad/s; a = 600 m/s²

Câu 26 (VD): Một chất điểm dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 8cm, trong thời gian 1 phút chất điểm thực hiện được 30 dao động toàn phần. Chọn gốc thời gian là lúc chất điểm đến vị trí có li độ x = -2cm và đang chuyển động theo chiều dương. Viết phương trình li độ của chất điểm.

A. $x = 8\cos \left( {\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)cm$ B. $x = 8\cos \left( {\pi t – \frac{\pi }{3}} \right)cm$

C. $x = 4\cos \left( {\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)cm$ D. $x = 4\cos \left( {\pi t – \frac{\pi }{3}} \right)cm$

Câu 27 (VD): Xét hiện tượng sóng dừng trên dây có hai đầu A, B cố định, chiều dài dây 80 cm, tốc độ truyền sóng trên dây 6,4m/s. Khi tần số trên dây là 20Hz thì có hiện tượng sóng dừng. Hãy xác định số nút sóng nằm trong hai đầu A và B lúc này.

A. 5 B. 6 C. 7 D. 8

Câu 28 (VD): Trong hiện tượng giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp đồng bộ, khoảng cách hai nguồn là 6,2cm, khoảng cách ngắn nhất giữa điểm dao động cực đại với điểm cực tiểu nằm trên đoạn thẳng nối hai nguồn là 0,5cm. Tìm số vân cực đại, số vân cực tiểu nằm trong khoảng hai nguồn.

A. 7; 6 B. 6; 5 C. 6; 7 D. 5; 6

Câu 29 (VD): Một khung dây dẫn quay đều trong từ trường đều và có từ thông qua khung dây biến thiên theo biểu thức: $\phi = \cos \left( {100t + \frac{\pi }{3}} \right)(m{\rm{W}}b)$. Hãy viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn.

A. $E = 100\cos \left( {100t + \frac{\pi }{6}} \right)(mV)$ B. $E = 100\cos \left( {100t – \frac{\pi }{6}} \right)(mV)$

C. $E = 100\cos \left( {100t – \frac{\pi }{6}} \right)(V)$ D. $E = 100\cos \left( {100t – \frac{\pi }{6}} \right)(V)$

Câu 30 (VDC): Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L , tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U (không đổi), tần số dòng điện có thể thay đổi được. Khi tần số là f₁ hoặc f₂ thì trong đoạn mạch có cùng cường độ dòng điện hiệu dụng. Khi tần số là f₃ thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Mối liên hệ giữa f₁; f₂ và f₃ là:

A. ${f_1}{f_2} = f_3^2$ B. ${f_1}{f_3} = f_2^2$ C. ${f_1}{f_3} = {f_2}$ D. ${f_1}{f_2} = {f_3}$

Đáp án

1-B	2-B	3-D	4-B	5-A	6-D	7-C	8-C	9-D	10-A
11-D	12-B	13-A	14-C	15-A	16-C	17-D	18-B	19-C	20-C
21-B	22-A	23-A	24-D	25-A	26-D	27-B	28-A	29-B	30-A

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án B

Phương pháp giải:

Sử dụng tính chất độ lệch pha giữa u và i trong đoạn mạch chỉ chứa điện trở

Giải chi tiết:

Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần thì điện áp cùng pha với cường độ dòng điện

Câu 2: Đáp án B

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: $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Rightarrow {N_2} = \frac{{{U_2}.{N_1}}}{{{U_1}}} = \frac{{5.440}}{{220}} = 10$

Vậy cuộn thứ cấp có 10 vòng

Câu 3: Đáp án D

Phương pháp giải:

Năng lượng trong dao động tắt dần giảm dần theo thời gian

Giải chi tiết:

Cơ năng của dao động tắt luôn giảm dần .

Câu 4: Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức khi cộng hưởng điện Z_L = Z_C

Giải chi tiết:

Khi cộng hưởng điện thì ${Z_L} = {Z_C} \Leftrightarrow {\omega _0}.L = \frac{1}{{{\omega _0}.C}} \Leftrightarrow {\omega _0}^2 = \frac{1}{{LC}}$$ \Rightarrow {\omega _0} = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}$

Câu 5: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng  $I = \frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }}$

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng: $I = \frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}$

Câu 6: Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng kiến thức môi trường truyền sóng cơ

Giải chi tiết:

Sóng cơ không truyền được trong chân không

Câu 7: Đáp án C

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R}$

Giải chi tiết:

Ta có:

${Z_L} = \omega L = 2\pi fL = 2\pi .50.\frac{{0.1}}{\pi } = 10\Omega $

${Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = \frac{1}{{2\pi fC}} = \frac{1}{{2\pi 50.\frac{{500}}{\pi }{{.10}^{ – 6}}}} = 20\Omega $

$\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R} = \frac{{10 – 20}}{{10\sqrt 3 }} = \frac{{ – 1}}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow \varphi = \frac{{ – \pi }}{6}$

Câu 8: Đáp án C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính bước sóng $\lambda = v.T$ sau đó xét hiệu khoảng cách từ M đến hai nguồn bằng bao nhiêu lần bước sóng.

Giải chi tiết:

Từ phương trình sóng ta có tần số góc của sóng là π.

Bước sóng là  $\lambda = v.T = v.\frac{{2\pi }}{\omega } = v.\frac{{2\pi }}{\pi } = 20.2 = 40cm$

Tại M ta có:  ${d_{1M}} – {d_{2M}} = 55 – 15 = 40 = 1\lambda $

Vậy hiệu khoảng cách từ hai nguồn đến M là một số nguyên lần bước sóng, nên tại M, phần tử môi trường dao động với biên độ cực đại bằng 2a = 2.1 = 2 cm.

Câu 9: Đáp án D

Dòng điện xoay chiều được tạo ra dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

Câu 10: Đáp án A

Phương pháp giải:

Biên độ dao động tổng hợp được xác định bởi ${A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}.\cos \Delta \varphi $

Giải chi tiết:

Biên độ dao động tổng hợp được xác định bởi

${A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}.\cos \Delta \varphi $

Do |cos∆φ | ≤ 1 nên biên độ dao động cực đại khi  |cos φ| = 1, suy ra:

${A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}$$ \Leftrightarrow {{\rm{A}}^2} = {({{\rm{A}}_1} + {{\rm{A}}_2})^2} \Leftrightarrow {\rm{A}} = {{\rm{A}}_1} + {A_2}$

Câu 11: Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức vận tốc cực đại v_max = ωA

Giải chi tiết:

Ta có vận tốc cực đại có độ lớn là

Câu 12: Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính chu kì con lắc lò xo  $T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} $

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức tính chu kì con lắc lò xo

$T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} = 2\pi \sqrt {\frac{{0,2}}{{20}}} = 2\pi .\frac{1}{{10}} = \frac{\pi }{5}s$

Câu 13: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính dung kháng : ${Z_C} = \frac{1}{{\omega C}}$

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức tính dung kháng: ${Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = \frac{1}{{2\pi .2f.C}} = \frac{1}{{4\pi fC}}$

Câu 14: Đáp án C

Độ to của âm là một đặc trưng sinh lý gắn liền với mức cường độ âm. Mức cường độ âm được đo bằng đơn vị Ben, đề xi Ben.

Câu 15: Đáp án A

Phương pháp giải:

Trong dao động điều hòa, tần số và biên độ khổng đổi.

Giải chi tiết:

Trong dao động điều hòa, tần số và biên độ khổng đổi.

Câu 16: Đáp án C

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính bước sóng $\lambda = v.T$, khoảng cách giữa hai nút hoặc bụng liên tiếp là nửa bước sóng

Giải chi tiết:

Khoảng cách giữa hai nút hoặc bụng liên tiếp là nửa bước sóng  nên bước sóng trên dây là 2.15 = 30 cm.

Sử dụng công thức tính bước sóng: $\lambda = v.T \Rightarrow v = \frac{\lambda }{T} = \lambda .f = 30.20 = 600cm/s$

Câu 17: Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức $\cos \varphi = \frac{R}{Z}$ để tìm tổng trở Z, sau đó tìm cường độ dòng điện I bằng định luật Ôm $I = \frac{U}{Z}$, và áp dụng công thức công suất P = U.I.cosφ = I².R

Giải chi tiết:

Từ hệ số công suất đề bài cho ta có: $\cos \varphi = \frac{R}{Z} \Leftrightarrow Z = \frac{R}{{\cos \varphi }} = \frac{{100}}{{0,85}} = 117,7\Omega $

Áp dụng định luật Ôm ta có  : $I = \frac{U}{Z} = \frac{{200}}{{\sqrt 2 .117,7}} \approx 1,21A$

Áp dụng công thức tính cống suất : P = I².R = 1,21².100=144,5 W

Câu 18: Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính động năng thông qua tính cơ năng, thế năng

W_d = W – Ωt

Giải chi tiết:

Ta có tổng động năng và thế năng là cơ năng nên

${{\rm{W}}_d} = {\rm{W}} – {{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}.k.{A^2} – \frac{1}{2}.k.{x^2} = \frac{1}{2}.k.({A^2} – {x^2}) = \frac{1}{2}.40.(0,{05^2} – 0,{04^2}) = 0,018J = 18mJ$

Câu 19: Đáp án C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức độc lập với thời gian $\frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}{A^2}}} + \frac{{{a^2}}}{{{\omega ^4}.{A^2}}} = 1$ để tìm gia tốc tại thời điểm ban đầu , sau đó dùng phương pháp vecto quay để tìm thời điểm.

Giải chi tiết:

Tần số góc của dao động là :  $\omega = \frac{{{a_0}}}{{{v_0}}} = \frac{{2\pi }}{{0,6}} = \frac{{10\pi }}{3}rad/s$

Tại thời điểm ban đầu ta áp dụng công thức độc lập với thời gian ta có:

$\frac{{{v^2}}}{{v_0^2}} + \frac{{{a^2}}}{{a_0^2}} = 1 \Leftrightarrow \frac{{{{30}^2}}}{{{{60}^2}}} + \frac{{{a^2}}}{{{{(2\pi )}^2}}} = 1 \Rightarrow a = \pm \sqrt 3 \pi (m/{s^2})$

Vì theo đề bài ban đầu thế năng của vật đang giảm, tức là vật đang đi về phía vị trí cân bằng, gia tốc đang giảm dần về 0 nên ta chọn giá trị a = $\sqrt 3 \pi $ m/s².

Thời gian để vật đi từ vị trí ban đầu đến vị trí có gia tốc a = π  m/s² là:

$\Delta t = \frac{1}{\omega }.\left( {\arccos \frac{\pi }{{2\pi }} – \arccos \frac{{\sqrt 3 \pi }}{{2\pi }}} \right) = 0,05s$

Câu 20: Đáp án C

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính chu kì $T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} $

Thời gian thực hiện dao động t = N.T

Giải chi tiết:

Từ công thức tính chu kì ta thấy  $T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} $ tỉ lệ thuận với căn bậc hai của chiều dài l nên

$\frac{{T’}}{T} = \frac{{\sqrt {l’} }}{{\sqrt l }} = \frac{{\sqrt {1 – 0,36} }}{{\sqrt 1 }} = 0,8 \Rightarrow T’ = 0,8T$

Trong khoảng thời gian ∆t con lắc 1 thực hiện được 12 chu kì nên ∆t = 12.T

Trong khoảng thời gian ∆t con lắc 1 thực hiện được số chu kì là: $N’ = \frac{{\Delta t}}{{T’}} = \frac{{12.T}}{{0,8T}} = 15$

Câu 21: Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính mức cường độ âm $L = \log \frac{I}{{{I_0}}}$

Cường độ âm I tại 1 điểm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn đến vị trí ta xét, tỉ lệ thuận với công suất nguồn âm.

Giải chi tiết:

Ban đầu, cường độ âm và mức cường độ âm là I và $L = \log \frac{I}{{{I_0}}}$

Khi tăng công suất nguồn lên gấp đổi và tăng khoảng cách lên gấp 4 thì

$I’ = \frac{{2P}}{{4\pi {{(2R)}^2}}} = \frac{{2P}}{{4.4\pi {R^2}}} = \frac{I}{2}$

Mức cường độ âm lúc này là : $L = \log \frac{{I’}}{{{I_0}}} = \log \frac{I}{{2{I_0}}} = \log \frac{I}{{{I_0}}} – \log 2$

Câu 22: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính tổng trở $Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} $

Công thức tính công suất  $\cos \varphi = \frac{R}{Z}$

Giải chi tiết:

Khi chưa nối tắt ta có U_L = 2U_R => Z_L = 2R

Khi nối tắt, trong mạch chỉ còn L và R

Hệ số công suất là : $\cos \varphi = \frac{R}{Z} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + Z_L^2} }} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + 4{R^2}} }} = \frac{1}{{\sqrt 5 }} = \frac{{\sqrt 5 }}{5}$

Câu 23: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tổng quát của sóng trên dây $u = a.\cos \left( {\omega t – \frac{{2\pi d}}{\lambda }} \right)$

và độ lệch pha của hai điểm trên cùng một phương truyền sóng $\Delta \varphi = 2\pi \frac{{\Delta d}}{\lambda }$, công thức tính bước sóng λ = v/ f

Giải chi tiết:

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

Điểm M cách nguồn 25 cm luôn dao động vuông pha với nguồn nên

$\Delta \varphi = 2\pi .\frac{{{d_M}}}{\lambda } = \frac{\pi }{2} + k\pi \Leftrightarrow \frac{{2.{d_M}}}{{\frac{v}{f}}} = \frac{1}{2} + k$$ \Leftrightarrow \frac{{2.25.f}}{{500}} = \frac{1}{2} + k$$ \Leftrightarrow f = 5 + 10k$

Vì  f có giá trị từ 23 Hz đến 33 Hz nên 23 ≤ 5+10k ≤ 33

=> k = 2 nên f = 25 Hz

Vậy bước sóng là λ = v/ f = 500/25 = 20 cm.

Câu 24: Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng  định luật Ôm I = U/Z và công thức tính tổng trở: $Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} $

Công thức tính độ lệch pha: $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R}$

Giải chi tiết:

Ta áp dụng công thức định luật Ôm : $Z = \frac{{{U_0}}}{{{I_0}}} = \frac{{100\sqrt 2 }}{1} = 100\sqrt 2 \Omega $

Áp dụng công thức độ lệch pha $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R} = \tan \frac{\pi }{3} = \sqrt 3 $$ \Leftrightarrow {Z_L} – {Z_C} = \sqrt 3 R$

tính tổng trở: $Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} \Leftrightarrow 100\sqrt 2 = \sqrt {{R^2} + {{(\sqrt 3 R)}^2}} = 2R$

$ \Rightarrow R = 50\sqrt 2 \Omega $

Câu 25: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính tần số góc $\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} $ và công thức gia tốc a = -ω²x

Giải chi tiết:

Tần số góc là: $\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{10}}{{0,1}}} = 10(rad/s)$

Gia tốc tại li độ x = 6 cm là a = -ω²x = – 10².6 = -600 cm/s² = – 6 m/s²

Câu 26: Đáp án D

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính chu kì T = (thời gian)/(số dao động thực hiện được trong thời gian đó), từ đó tìm được tần số góc.

Quỹ đạo chuyển động là đoạn thẳng dài 2A.

Từ vị trí ban đầu ta có x₀ = A.cosφ để tìm pha ban đầu

Giải chi tiết:

Quỹ đạo chuyển động là đoạn thẳng dài 2A nên A = 8/2 = 4 cm

Chu kì dao động là: $T = \frac{{\Delta t}}{N} = \frac{{60}}{{30}} = 2s$$ \Rightarrow \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \pi (rad/s)$

Ban đầu chất điểm ở x = – 2 cm và đang chuyển động theo chiều dương nên

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{ – 2 = 4.\cos \varphi }\\{v > 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\cos \varphi = \frac{{ – 1}}{2}}\\{\sin \varphi < 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \varphi = \frac{{ – \pi }}{3}rad$

Vậy phương trình chuyển động của vật là : $x = 4\cos \left( {\pi t – \frac{\pi }{3}} \right)cm$

Câu 27: Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức sóng dừng trên dây hai đầu cố định: $l = k.\frac{\lambda }{2}$ với k là số bụng sóng, k+1 là số nút

Giải chi tiết:

Bước sóng là : $\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{640}}{{20}} = 32cm$

Áp dụng công thức sóng dừng trên dây hai đầu cố định: $l = k.\frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow k = \frac{{2l}}{\lambda } = \frac{{2.80}}{{32}} = 5$

Vậy trên dây có 5 bụng, 6 nút

Câu 28: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính số vân cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: là số giá trị k nguyên thỏa mãn:

$\frac{{ – AB}}{\lambda } < k < \frac{{AB}}{\lambda }$

Số vân cực tiểu bằng số giá trị k nguyên thỏa  mãn :  $\frac{{ – AB}}{\lambda } – \frac{1}{2} < k < \frac{{AB}}{\lambda } – \frac{1}{2}$

Giải chi tiết:

Khoảng cách ngắn nhất giữa một cực đại và 1 cực tiểu liên tiêp trên đoạn nối hai nguồn là ¼ bước sóng. Nên bước sóng là :  λ =  4.0,5 = 2 cm

Số vân cực đại bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn :

$\frac{{ – AB}}{\lambda } < k < \frac{{AB}}{\lambda } \Leftrightarrow \frac{{ – 6,2}}{2} < k < \frac{{6,2}}{2} \Leftrightarrow – 3,1 < k < 3,1 \Rightarrow k = \pm 3; \pm 2; \pm 1;0$

Vậy có 7 vân cực đại.

Số vân cực tiểu là số giá trị k thỏa  mãn

$\frac{{ – AB}}{\lambda } – \frac{1}{2} < k < \frac{{AB}}{\lambda } – \frac{1}{2} \Leftrightarrow \frac{{ – 6,2}}{2} – \frac{1}{2} < k < \frac{{6,2}}{2} – \frac{1}{2} \Leftrightarrow – 3,6 < k < 2,6$

Vậy k = -3; ± 2; ±1; 0

Vậy có 6 vân cực tiểu.

Câu 29: Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính suất điện động : $E = \frac{{d\Phi }}{{dt}} = \Phi ‘$

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức tính suất điện động

$E = \frac{{d\Phi }}{{dt}} = \Phi ‘ = \frac{{d\cos \left( {100t + \frac{\pi }{3}} \right)}}{{dt}} = – 100.\sin \left( {100t + \frac{\pi }{3}} \right)$

$ = 100.\cos \left( {100t + \frac{\pi }{3} – \frac{\pi }{2}} \right) = 100\cos \left( {100t – \frac{\pi }{6}} \right)(mV)$

Câu 30: Đáp án A

Phương pháp giải:

Áp dụng khi f₃ thì I cực đại, tức là có cộng hưởng

Áp dụng công thức tính cường độ dòng điện I với hai tần số f₁; f₂ và cho I₁ = I₂;

Giải chi tiết:

khi f₃ thì I cực đại, tức là có cộng hưởng: ${\omega _3} = 2\pi {f_3} = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}$

Khi hai tần số f₁; f₂ thì cường độ dòng điện bằng nhau nên

${I_1} = {I_2} \Leftrightarrow \frac{U}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L1}} – {Z_{C1}}} \right)}^2}} }} = \frac{U}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L2}} – {Z_{C2}}} \right)}^2}} }}$

$ \Leftrightarrow \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L1}} – {Z_{C1}}} \right)}^2}} = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L2}} – {Z_{C2}}} \right)}^2}} $

$ \Leftrightarrow {\left( {{Z_{L1}} – {Z_{C1}}} \right)^2} = {\left( {{Z_{L2}} – {Z_{C2}}} \right)^2} \Leftrightarrow {Z_{L1}} – {Z_{C1}} = {Z_{C2}} – {Z_{L2}}$

$ \Leftrightarrow \left( {{\omega _1}L – \frac{1}{{{\omega _1}C}}} \right) = \left( {\frac{1}{{{\omega _2}C}} – {\omega _2}L} \right) \Leftrightarrow {\omega _1}L + {\omega _2}L = \frac{1}{{{\omega _2}C}} + \frac{1}{{{\omega _1}C}}$

$ \Leftrightarrow L({\omega _1} + {\omega _2}) = \frac{{C.({\omega _1} + {\omega _2})}}{{{\omega _2}C.{\omega _1}C}} \Leftrightarrow {\omega _1}{\omega _2} = \frac{1}{{LC}} = \omega _3^2$

$ \Leftrightarrow {f_1}{f_2} = f_3^2$