Đề Thi Vật Lý 12 Học Kì 1 Trường THPT Đoàn Thượng Hải Dương Có Lời Giải Và Đáp Án Chi Tiết

Đề thi Vật Lý 12 học kì 1 Trường THPT Đoàn Thượng Hải Dương có lời giải và đáp án chi tiết gồm có 40 câu trắc nghiệm. Các bạn xem ở dưới.

SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT ĐOÀN THƯỢNG

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ I MÔN: Vật Lí – Lớp 12 Thời gian làm bài: 45 phút; không kể thời gian phát đề

Câu 1 (NB): Nếu dùng một dụng cụ để đo chu kì của một dao động điều hòa thì người ta dùng

A. lực kế B. thước C. cân D. đồng hồ

Câu 2 (VD): Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có điện áp hiệu dụng hai đầu các phần tử lần lượt là U_R= 10V, U_L= 20V, U_C= 10V, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là

A. U = 10V B. $U = 10\sqrt 2 V$ C. U = 40V D. U = 20V

Câu 3 (NB): Một vật dao động điều hoà có tần số góc ω, tần số dao động được tính bởi công thức

A. $f = 2\pi .\omega $ B. $f = \frac{\omega }{{2\pi }}$ C. $f = \frac{\omega }{\pi }$ D. $f = \frac{{2\pi }}{\omega }$

Câu 4 (TH): Máy biến áp có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng

A. nhiệt điện B. cộng hưởng điện C. cảm ứng điện từ D. tự cảm

Câu 5 (TH): Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, hiệu điện thế

A. sớm pha $\frac{\pi }{2}$ so với dòng điện.

B. cùng pha với dòng điện

C. có thể sớm pha hoặc trễ pha so với dòng điện.

D. trễ pha $\frac{\pi }{2}$ so với dòng điện.

Câu 6 (TH): Các âm nghe to nhỏ khác nhau là do có

A. mức cường độ âm khác nhau B. tần số âm khác nhau

C. cường độ âm khác nhau D. đồ thị âm khác nhau

Câu 7 (VD): Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình $x = 10cos\left( {2\pi t – \frac{\pi }{3}} \right)cm$. Tốc độ trung bình trong khoảng thời gian kể từ thời điểm ban đầu đến thời điểm chất điểm đổi chiều chuyển động lần đầu tiên là

A. 60cm/s B. 40cm/s C. 36cm/s D. 30cm/s

Câu 8 (VD): Một nhạc cụ phát ra âm có tần số âm cơ bản là f = 420(Hz). Một người có thể nghe được âm có tần số cao nhất là 18000(Hz). Họa âm có tần số âm cao nhất mà người này nghe được do dụng cụ này phát ra là:

A. 17850(Hz) B. 17640(Hz) C. 17000(Hz) D. 18000(Hz)

Câu 9 (VDC): Đặt điện áp $u = U\sqrt 2 \cos \left( {2\pi ft} \right)(V)$ (U không đổi và f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi f = f₁ thì công suất của toàn mạch đạt cực đại. Khi f = f₂ hoặc f = f₃ thì dòng điện chạy qua mạch có cùng giá trị hiệu dụng như nhau, biết rằng f₂ và f₃thỏa mãn $\frac{2}{{{f_2}}} + \frac{1}{{{f_3}}} = \frac{1}{{20}}$. Khi f = f₄ ≤ 80Hz thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu MB có giá trị không đổi với mọi R. Tần số f₁ có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 80 Hz B. 70 Hz C. 90 Hz D. 57 Hz

Câu 10 (VDC): Cho một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Một học sinh tiến hành hai lần kích thích dao động. Lần thứ nhất, nâng vật lên rồi thả nhẹ thì thời gian ngắn nhất để vật đi đến vị trí lực đàn hồi triệt tiêu là t₁. Lần thứ hai, đưa vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì thời gian ngắn nhất vật đi đến vị trí lực phục hồi đổi chiều là t₂. Biết tỷ số t₁/t₂ = 1/3. Tỉ số gia tốc của vật và gia tốc trọng trường ngay tại vị trí thả vật lần thứ nhất là

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

Câu 11 (VDC): Cho mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở r = 20Ω hệ số tự cảm $L = \frac{{0,5}}{\pi }H$ mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung $C = \frac{{{{10}^{ – 4}}}}{\pi }F$ và điện trở R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức: u = 100cos(100πt) (V). Điều chỉnh R đến giá trị R₀ thì công suất trong mạch đạt lớn nhất và giá trị lớn nhất của công suất khi đó là

A. R₀= 30 Ω, P_max= 100W B. R₀= 50 Ω, P_max= 100W

C. R₀= 30 Ω, P_max= 50W D. R₀= 50 Ω, P_max= 50W

Câu 12 (VDC): Một mạch điện xoay chiều AB gồm các phần tử RLC nối tiếp. Biết R thay đổi được, $L = \frac{{0,8}}{\pi }H,C = \frac{{{{10}^{ – 4}}}}{\pi }F$. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U₀cos(100πt). Để u_RL lệch pha π/2 so với u_AB thì thì R có giá trị là

A. $R = 40\sqrt 5 \Omega $ B. R = 20 Ω. C. R = 48 Ω. D. R = 40 Ω.

Câu 13 (VD): Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 9cm, B là một bụng sóng dao động với biên độ 2A. M là một điểm trên dây cách B 42cm. Trên đoạn BM có bao nhiêu điểm dao động với biên độ a và ngược pha với B.

A. 9 điểm B. 5 điểm C. 8 điểm D. 4 điểm

Câu 14 (VDC): Trên mặt nước có 2 nguồn sóng tại A và B có cùng tần số f = 25Hz, cùng pha và cách nhau 32cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = 30cm/s. O là trung điểm của AB, M một điểm nằm trên đường trung trực của AB và cách O 12cm. Trên đoạn OM, điểm dao động cùng pha với O và gần M nhất cách M

A. 0,6cm B. 0,4cm C. 2,91cm D. 0,68cm

Câu 15 (VD): Con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng tại nơi có g = π² = 10m/s², với chu kì T = 0,2s, biên độ A = 2cm. Thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là

A. $t = \frac{1}{{30}}s$ B. $t = \frac{2}{{15}}s$ C. $t = \frac{1}{{10}}s$ D. $t = \frac{1}{{15}}s$

Câu 16 (VD): Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R hoặc L hoặc C mắc nối tiếp. Khi đặt một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức $u = 200cos\left( {100\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)V$ vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là $i = 2cos\left( {100\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)\left( A \right)$. Đoạn mạch chứa các phần tử

A. $R = 50\sqrt 3 \Omega ;C = \frac{{{{10}^{ – 3}}}}{{5\pi }}F$ B. $R = 50\sqrt 3 \Omega ;L = \frac{{0,5}}{\pi }H$

C. $R = 50\Omega ;C = \frac{{{{10}^{ – 3}}}}{{5\sqrt 3 \pi }}F$ D. $R = 50\Omega ;L = \frac{{0,5\sqrt 3 }}{\pi }H$

Câu 17 (TH): Chất điểm dao động điều hòa với phương trình $x = 8\cos \left( {2\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)cm$. Thời điểm đầu tiên vật đi qua vị trí cân bằng là

A. $\frac{1}{6}s$ B. $\frac{2}{3}s$ C. $\frac{1}{3}s$ D. $\frac{1}{{12}}s$

Câu 18 (VD): Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế u = 220cos( ωt – π/2) (V) thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là i = 2cos(ωt – π/6) (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch này là

A. 110W. B. 440 W. C. $220\sqrt 3 $ W. D. 220 W.

Câu 19 (VDC): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f = 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được và tụ điện có điện dung C. Điều chỉnh độ tự cảm L đến giá trị $\frac{1}{{5\pi }}\left( H \right)$ hoặc $\frac{4}{{5\pi }}\left( H \right)$ thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng như nhau, điều chỉnh L đến giá trị $\frac{3}{{5\pi }}\left( H \right)$ hoặc $\frac{6}{{5\pi }}\left( H \right)$ thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau. Giá trị của điện trở thuần R gần với giá trị nào nhất sau đây ?

A. 37 Ω B. 52 Ω C. 54 Ω D. 63 Ω

Câu 20 (VDC): Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S₁, S₂ cách nhau 8,2 cm, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz và luôn dao động cùng pha. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S₁ S₂ là

A. 9 B. 11 C. 10 D. 8

Câu 21 (TH): Từ thông qua một khung dây có dạng $\Phi = 4.\cos \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right){\rm{W}}b$. Biểu thức của suất điện động trong khung là

A. $e = – 200\pi \sin \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)$ B. $e = 200\pi \sin \left( {50\pi t} \right)$

C. $e = 200\pi \cos \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)$ D. $e = 200\pi \sin \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)$

Câu 22 (VD): Đưa một con lắc đơn từ độ mặt đất lên đến độ cao h mà tại đó gia tốc rơi tự do giảm 10% so với mặt đất. Chu kì dao động của con lắc tăng hay giảm thế nào?

A. Giảm 3,16% B. Giảm 5,4% C. Tăng 3,16% D. Tăng 5,4%

Câu 23 (TH): Dòng điện xoay chiều có tần số f= 50Hz chạy qua cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm $L = \frac{1}{{2\pi }}H$ , cảm kháng của cuộn dây có giá trị là

A. Z_L = 200 Ω B. Z_L = 50 Ω C. Z_L = 100 Ω D. Z_L = 25 Ω

Câu 24 (TH): Chất điểm dao động điều hòa với phương trình $x = 10cos\left( {2\pi t – \frac{\pi }{2}} \right)cm$. Thời điểm ban đầu chất điểm đi qua

A. vị trí cân bằng, theo chiều âm. B. vị trí biên dương

C. vị trí cân bằng, theo chiều dương. D. vị trí biên âm

Câu 25 (TH): Sóng âm truyền tốt nhất trong môi trường nào sau đây?

A. Chất rắn B. Chất lỏng C. Chất khí D. Chân không

Câu 26 (NB): Một vật dao động điều hoà với biên độ A, chiều dài quỹ đạo là

A. l = A B. l = 8A C. l = 2A D. l = 4A

Câu 27 (NB): Trong phương trình dao động điều hòa x = A.cos(ωt + φ) ; φ được gọi là

A. pha ban đầu B. biên độ C. tần số góc D. li độ

Câu 28 (NB): Hai phần tử trên cùng hướng truyền sóng và cách nhau một bước sóng luôn dao động

A. ngược pha B. lệch pha nhau π/4 C. vuông pha D. cùng pha

Câu 29 (NB): Dòng điện xoay chiều có tần số góc ω chạy qua đoạn mạch RLC nối tiếp. Cảm kháng của mạch được tính bởi công thức

A. Z_L = ωL B. ${Z_L} = \frac{1}{{\omega L}}$ C. ${Z_L} = \frac{L}{\omega }$ D. ${Z_L} = \frac{\omega }{L}$

Câu 30 (NB): Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 4cos(πt + π/3) cm. Biên độ dao động là

A. A = 2 cm B. A = -4 cm C. A = 8 cm D. A = 4 cm

Câu 31 (TH): Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U₀ cos(ωt)V, điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là

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

Câu 32 (TH): Một vật dao động điều hoà có phương trình x = 4cosπt (cm). Tốc độ cực đại trong quá trình dao động là

A. ${v_{max}} = \frac{4}{\pi }cm/s$ B. v_max= 4π² cm/s C. v_max= 4π cm/s D. v_max= 2π cm/s

Câu 33 (NB): Độ lệch pha của u so với i trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp được tính bởi công thức

A. $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} – {Z_C}}}{R}$ B. $\tan \varphi = \frac{R}{{{Z_L} – {Z_C}}}$ C. $\tan \varphi = \frac{{{Z_L} + {Z_C}}}{R}$ D. $\tan \varphi = \frac{R}{Z}$

Câu 34 (TH): Trong hiện tượng sóng dừng với bước sóng λ, khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là

A. 2λ B. λ C. $\frac{\lambda }{2}$ D. $\frac{\lambda }{4}$

Câu 35 (NB): Dao động tắt dần là dao động có

A. tần số giảm dần theo thời gian B. biên độ giảm dần theo thời gian

C. chu kì giảm dần theo thời gian D. tốc độ giảm dần theo thời gian

Câu 36 (NB): Dòng điện xoay chiều có biểu thức $i = 4cos\left( {100\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)A$, cường độ dòng điện cực đại là

A. ${I_0} = 2\sqrt 2 A$ B. I₀= 2A C. I₀= 4A D. ${I_0} = 4\sqrt 2 A$

Câu 37 (NB): Sóng siêu âm là sóng âm có tần số

A. f > 20000Hz B. f < 16Hz C. 16Hz ≤ f ≤ 20000Hz D. f < 20000Hz

Câu 38 (NB): Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp tổng trở của mạch được tính bởi công thức

A. Z = R + Z_L + Z_C B. $Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} $

C. $Z = \sqrt {{R^2} – {{({Z_L} + {Z_C})}^2}} $ D. $Z = \sqrt {{R^2} – {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} $

Câu 39 (NB): Đặc trưng nào sau đây là đặc trưng sinh lý của âm

A. mức cường độ âm B. độ cao C. tần số âm D. cường độ âm

Câu 40 (NB): Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, quả nặng có khối lượng m. Tần số góc của dao động là

A. $\omega = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} $ B. $\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} $ C. $\omega = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{m}{k}} $ D. $\omega = \sqrt {\frac{m}{k}} $

Đáp án

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

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án D

Chu kì là thời gian vật thực hiện 1 dao động toàn phần, nên để đo chu kì ta dùng đồng hồ.

Câu 2: Đáp án B

Áp dụng công thức : $U = \sqrt {U_R^2 + {{({U_L} – {U_C})}^2}} = \sqrt {{{10}^2} + {{(20 – 10)}^2}} = 10\sqrt 2 V$

Câu 3: Đáp án B

Tần số góc : $\omega = 2\pi f \Rightarrow f = \frac{\omega }{{2\pi }}$

Câu 4: Đáp án A

Máy biến áp có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

Câu 5: Đáp án C

Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, hiệu điện thế trễ pha $\frac{\pi }{2}$ so với dòng điện

Câu 6: Đáp án A

Các âm nghe to nhỏ khác nhau là do có mức cường độ âm khác nhau

Câu 7: Đáp án D

Phương pháp giải:

Xác định quãng đường và thời gian vật đi được kể từ thời điểm ban đầu đến thời điểm chất điểm đổi chiều chuyển động lần đầu tiên và áp dụng công thức v_tb = S/t.

Chất diểm đổi chiều chuyển động tại biên.

Có thể dùng phương pháp vecto quay

Giải chi tiết:Tại thời điểm ban đầu t = 0 vật ở vị trí  : $x = 10\cos \frac{\pi }{3} = 5cm$

Khi vật ra đến biên thì x = 10 cm, vậy quãng đường đi được là: S = 10 – 5 = 5 cm

Thời gian vật chuyển động từ M₀ đến M₁ là thời gian vecto quay hết góc  là : $t = \frac{T}{6} = \frac{{2\pi }}{{6\omega }} = \frac{{2\pi }}{{6.2\pi }} = \frac{1}{6}s$

Vậy vận tốc trung bình của vật là:  ${v_{tb}} = \frac{S}{t} = \frac{5}{{\frac{1}{6}}} = 30cm/s$

Câu 8: Đáp án B

Phương pháp giải:

Tần số cơ bản của nhạc cụ là 420 Hz, vậy nó có thể phát ra các họa âm có tần số f’ = k.f (k nguyên).

Để người đó nghe được thì f’ =  kf  ≤ 18000 Hz.

Giải chi tiết:

Tần số cơ bản của nhạc cụ là 420 Hz, vậy nó có thể phát ra các họa âm có tần số f’ = k.f  (k nguyên).

Ngưỡng nghe của người đó là 18000 Hz → Để người đó nghe được thì f’ = kf ≤ 18000 Hz.

Mà: $\frac{{18000}}{{420}} = 42,8 \Rightarrow {k_{\max }} = 42$

→ Vậy tần số lớn nhất do nhạc cụ phát ra người đó nghe đươc là :

Câu 9: Đáp án A

Phương pháp giải:

Khi công suất của toàn mạch đạt cực đại f = f₁  thì ${f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$

Khi f = f₂ hoặc f = f₃thì dòng điện chạy qua mạch có cùng giá trị hiệu dụng như nhau thì  $f_1^2 = {f_2}.{f_3}$

Áp dụng bất đẳng thức Cosi với $\frac{2}{{{f_2}}} + \frac{1}{{{f_3}}} = \frac{1}{{20}}$

U_RC có giá trị không đổi với mọi R thì ta có Z_L = 2Z_C

Giải chi tiết:

Khi công suất của toàn mạch đạt cực đại f = f₁  thì ${f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$

Khi công suất của toàn mạch đạt cực đại f = f₁  thì ${f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$

Khi f = f₂ hoặc f = f₃thì dòng điện chạy qua mạch có cùng giá trị hiệu dụng như nhau thì $f_1^2 = {f_2}.{f_3}$

Vì: $\frac{2}{{{f_2}}} + \frac{1}{{{f_3}}} = \frac{1}{{20}} \Leftrightarrow 2\sqrt {\frac{2}{{{f_2}}}.\frac{1}{{{f_3}}}} \le \frac{1}{{20}} \Leftrightarrow {f_2}.{f_3} \ge {\left( {40\sqrt 2 } \right)^2} = 3200$

$ \Rightarrow LC \le \frac{1}{{4{\pi ^2}.3200}} = \frac{1}{{12800{\pi ^2}}}$

Khi f = f₄  ≤ 80 Hz thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu MB là:

${U_{RC}} = \frac{U}{{\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} }}.\sqrt {{R^2} + Z_C^2} = \frac{U}{{\sqrt {1 + \frac{{Z_L^2 – 2{Z_L}{Z_C}}}{{{R^2} + Z_C^2}}} }}$

U_RC có giá trị không đổi với mọi R thì ta có Z_L = 2Z_C tức là:

${\omega _4}.L = 2\frac{1}{{{\omega _4}.C}} \Rightarrow \omega _4^2 = 2\frac{1}{{LC}} \Rightarrow LC = \frac{2}{{\omega _4^2}} \ge \frac{2}{{{{(2\pi .80)}^2}}} = \frac{1}{{12800{\pi ^2}}}$

Vậy : $LC = \frac{1}{{12800{\pi ^2}}} \Rightarrow {f_1} = 80Hz$

Câu 10: Đáp án D

Phương pháp giải:

Điểm lực đàn hồi triệt tiêu ở lần 1 chính là điểm mà lò xo không biến dạng

Điểm mà lực phục hồi đổi chiều ở lần 2 chính là vị trí cân bằng của lò xo.

Lần 2, đưa vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì thời gian ngắn nhất vật đi đến vị trí lực phục hồi đổi chiều là t₂là ${t_2} = \frac{T}{4}$ tương đương với góc quét của vecto quay là 90⁰ (kể từ biên – A). Từ tỷ số $\frac{{{t_1}}}{{{t_2}}}{\rm{ = }}\frac{1}{3}$ thì t₁ ứng với góc quay 30⁰ (kể từ biên – A). Thì ta thấy $\Delta {l_0} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}.A$

Giải chi tiết:

Điểm lực đàn hồi triệt tiêu ở lần 1 chính là điểm mà lò xo không biến dạng

Điểm mà lực phục hồi đổi chiều ở lần 2 chính là vị trí cân bằng của lò xo.

Lần 2, đưa vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì thời gian ngắn nhất vật đi đến vị trí lực phục hồi đổi chiều là t₂là ${t_2} = \frac{T}{4}$ tương đương với góc quét của vecto quay là 90⁰ (kể từ biên – A)

Từ tỷ số $\frac{{{t_1}}}{{{t_2}}}{\rm{ = }}\frac{1}{3}$

thì t₁ ứng với góc quay 30⁰ (kể từ biên – A).

Thì ta thấy $\Delta {l_0} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}.A$

Vì trí thả vật lần thứ nhất tại biên thì gia tốc a = ω².A

Nên ta có: $\frac{a}{g} = \frac{{{\omega ^2}.A}}{g} = \frac{{\frac{g}{{\Delta {l_0}}}.A}}{g} = \frac{A}{{\Delta {l_0}}} = \frac{2}{{\sqrt 3 }}$

Câu 11: Đáp án A

Phương pháp giải:

Tìm Z_L; Z_C

Áp dụng Cosi cho biểu thức tính công suất tìm được:  r + R₀ = |Z_L – Z_C|

$P = {I^2}.(r + R) = \frac{{{U^2}.(r + R)}}{{{{\left( {r + R} \right)}^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}}} = \frac{{{U^2}}}{{(r + R) + \frac{{{{({Z_L} – {Z_C})}^2}}}{{(r + R)}}}} \le \frac{{{U^2}}}{{2.\left| {{Z_L} – {Z_C}} \right|}}$

$ \Rightarrow r + {R_0} = \left| {{Z_L} – {Z_C}} \right| \Rightarrow {R_0} = \left| {{Z_L} – {Z_C}} \right| – r = \left| {100\pi .\frac{{0,5}}{\pi } – \frac{1}{{100\pi .\frac{{{{10}^{ – 4}}}}{\pi }}}} \right| – 20 = 30\Omega $

${P_{\max }} = \frac{{{{(50\sqrt 2 )}^2}}}{{50}} = 100W$

Câu 12: Đáp án D

Phương pháp giải:

Sử dụng giản đồ vecto

Giải chi tiết:

Z_L = ω.L = 80 Ω; Z_C = 100 Ω;

Ta có giản đồ vecto như sauXét hai tam giác đồng dạng: ∆OAH ~ ∆BOH

Ta có tỉ số:

$\frac{{OA}}{{OB}} = \frac{{OH}}{{BH}} = \frac{{AH}}{{OH}} \Rightarrow O{H^2} = AH.BH$ $ \Rightarrow {R^2} = 80.20 = 1600 \Rightarrow R = 40\Omega $

Câu 13: Đáp án D

Phương pháp giải:

Bước sóng: λ = 2.9 = 18 cm.

Xác định vị trí M, các điểm nằm trong cùng 1 bó sóng thì dao động cùng pha, các điểm đối xứng nhau qua bụng thì dao động cùng pha, các điểm đối xứng nhau qua nút thì ngược pha

Giải chi tiết:Bước sóng: λ = 2.9 = 18 cm.

Các điểm nằm trong cùng 1 bó sóng thì dao động cùng pha, các điểm đối xứng nhau qua bụng thì dao động cùng pha, các điểm đối xứng nhau qua nút thì ngược pha

M cách B 42 cm, tức là nằm ở bó sóng thứ 5.

Mỗi bó sóng có 2 điểm dao động với biên độ A.

Vậy trong đoạn BM có 4 điểm dao động với biên độ a và ngược pha với B.

Câu 14: Đáp án D

Phương pháp giải:

Xác định bước sóng λ = v.T = v/f.

Viết phương trình sóng tại A, B, tại O, và điểm N nằm trên trung trực của AB, cách A một khoảng d. Từ đó xác định N cùng pha với O, sao cho nằm trong đoạn MO và xa O nhất. Từ đó tìm MN = MO – ON.

Giải chi tiết:

Ta có bước sóng:  $\lambda = v.T = \frac{v}{f} = 1,2cm$

Giả sử nguồn sóng có phương trình u = acos(50πt) cm

Phương trình sóng tại O là :  ${u_O} = 2a.\cos \left( {50\pi t – \frac{{\pi l}}{\lambda }} \right)cm$

Điểm N nằm trên đường trung trực của AB, cách A, B một đoạn d. Phương trình sóng tại N là:

${u_N} = 2a.cos\left( {50\pi t – \frac{{2\pi d}}{\lambda }} \right)cm$

Để N và O dao động cùng pha thì: $\frac{{\pi l}}{\lambda } + k2\pi = \frac{{2\pi d}}{\lambda } \Leftrightarrow l + 2k\lambda = 2d \Leftrightarrow 32 + 2,4k = 2.d \Rightarrow d = 16 + 1,2k$

Điểm N nằm trong đoạn OM nên d < MA và N gần M nhất, tức là:

$\frac{l}{2} < d < MA = \sqrt {A{O^2} + O{M^2}} \Rightarrow 16 < 16 + 1,2k < \sqrt {{{16}^2} + {{12}^2}} \Leftrightarrow 0 < k < 3,33$

Vậy k lớn nhất là k = 3, ta có khoảng cách MN khi đó là:

$d = 16 + 1,2.3 = 19,6cm$$ \Rightarrow MN = OM – \sqrt {{d^2} – A{O^2}} = 12 – \sqrt {19,{6^2} – {{16}^2}} = 0,679cm \approx 0,68cm$

Câu 15: Đáp án D

Phương pháp giải:

Từ chu kì xác định được ∆l₀:  $T = 2\pi \sqrt {\frac{{\Delta {l_0}}}{g}} $

A > ∆l₀ nên thời gian nén trong 1 chu kì là:  ${t_{nen}} = 2\frac{\alpha }{\omega };\cos \alpha = \frac{{\Delta {l_0}}}{A}$

Giải chi tiết:

g = π² = 10m/s², với chu kì T = 0,2s

Mà:  $T = 2\pi \sqrt {\frac{{\Delta {l_0}}}{g}} = 2\sqrt {\Delta {l_0}} = 0,2 \Rightarrow \Delta l = 0,01m = 1cm$

A > ∆l₀ nên thời gian nén trong 1 chu kì là: $\cos \alpha = \frac{{\Delta {l_0}}}{A} = \frac{1}{2} \Rightarrow \alpha = 60^\circ $

$ \Rightarrow {t_{nen}} = 2\frac{\alpha }{\omega } = 2.\frac{\alpha }{{{{360}^0}}}.T = 2.\frac{{60}}{{360}}.0,2 = \frac{2}{{30}} = \frac{1}{{15}}s$

Câu 16: Đáp án D

Phương pháp giải:

Vì mạch chỉ có 2 phần tử mà i trễ pha so với u nên có 2 phần tử là L và R.

Từ U₀ và I₀tìm được Z, từ độ lệch pha u và i tìm $cos\varphi = \frac{R}{Z}$ hoặc  $tan\varphi = \frac{{{Z_L}}}{R}$

Rút ra R và L

Giải chi tiết:

Vì mạch chỉ có 2 phần tử mà i trễ pha so với u nên có 2 phần tử là L và R.

Ta có : $Z = \frac{{{U_0}}}{{{I_0}}} = \frac{{200}}{2} = 100\Omega = \sqrt {{R^2} + Z_L^2} $

Mà: $\varphi = \frac{\pi }{2} – \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{3} \Rightarrow \cos \varphi = \frac{R}{Z} = \cos \frac{\pi }{3} = 0,5 \Rightarrow R = 0,5.Z = 50\Omega $

$ \Rightarrow {Z_L} = 50\sqrt 3 \Omega \Rightarrow L = \frac{{0,5\sqrt 3 }}{\pi }H$

Câu 17: Đáp án A

Phương pháp giải:

Vật đi qua vị trí cân bằng ứng với x = 0.

Từ phương trình, ta cho x = 0, giải và tìm t ứng với giá trị k = 0.

Giải chi tiết:

Vật đi qua vị trí cân bằng ứng với x = 0

Ta có: $x = 0 \Leftrightarrow 8\cos \left( {2\pi t + \frac{\pi }{6}} \right) = 0 \Leftrightarrow 2\pi t + \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{2} \Leftrightarrow t = \frac{1}{6}s$

Câu 18: Đáp án A

Phương pháp giải:

Công thức tính công suất P = U.I.cosφ.

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức tính công suất :  $P = U.I.cos\varphi = \frac{{220}}{{\sqrt 2 }}.\frac{2}{{\sqrt 2 }}.\cos \left( { – \frac{\pi }{2} + \frac{\pi }{6}} \right) = 110{\rm{W}}$

Câu 19: Đáp án A

Phương pháp giải:

Tìm các giá trị Z_L1,2,3,4, từ các giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng như nhau ta có thể tìm được Z_C.

Từ giá trị điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau thì tìm được R.

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

Từ giá trị điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau thì tìm được R.

${U_{L3}} = \frac{{U.{Z_{L3}}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L3}} – {Z_C}} \right)}^2}} }} = {U_{L4}} = \frac{{U.{Z_{L4}}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L4}} – {Z_C}} \right)}^2}} }}$

$ \Rightarrow [{R^2} + {\left( {{Z_{L3}} – {Z_C}} \right)^2}].{\rm{Z}}_{L4}^2 = [{R^2} + {\left( {{Z_{L4}} – {Z_C}} \right)^2}].{\rm{Z}}_{L3}^2$

Giải chi tiết:

+ Điều chỉnh độ tự cảm L đến giá trị $\frac{1}{{5\pi }}\left( H \right)$ hoặc  $\frac{4}{{5\pi }}\left( H \right)$  tương ứng với Z_L1 = 20 Ω và Z_L2 = 80 Ω.

Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng như nhau, ta có:

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

$ \Rightarrow {Z_{L1}} + {Z_{L2}} = 2{Z_C} = 20 + 80 = 100 \Rightarrow {Z_C} = 50\Omega $

Điều chỉnh L đến giá trị $\frac{3}{{5\pi }}\left( H \right)$  hoặc $\frac{6}{{5\pi }}\left( H \right)$ thì tương ứng: Z_L3 = 60 Ω và Z_L4 = 120 Ω

+ Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau. Ta có:

${U_{L3}} = \frac{{U.{Z_{L3}}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L3}} – {Z_C}} \right)}^2}} }} = {U_{L4}} = \frac{{U.{Z_{L4}}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_{L4}} – {Z_C}} \right)}^2}} }}$

$ \Rightarrow [{R^2} + {\left( {{Z_{L3}} – {Z_C}} \right)^2}].{\rm{Z}}_{L4}^2 = [{R^2} + {\left( {{Z_{L4}} – {Z_C}} \right)^2}].{\rm{Z}}_{L3}^2$

$ \Rightarrow \left[ {{R^2} + {{(60 – 50)}^2}} \right]{.120^2} = [{{\rm{R}}^2}{\rm{ + }}{({\rm{120 – 50}})^2}].{\rm{6}}{{\rm{0}}^2}$

$ \Rightarrow 4.({R^2} + 100) = {R^2} + {70^2} \Rightarrow R = \sqrt {1500} \approx 38,7\Omega $

Câu 20: Đáp án A

Phương pháp giải:

Bước sóng: $\lambda = v.T = \frac{v}{f}$

Vì hai nguồn cùng pha, số điểm dao động cực đại là số  giá trị k thỏa mãn: $\frac{{ – {S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda }$

Giải chi tiết:

Bước sóng: $\lambda = v.T = \frac{v}{f} = \frac{{30}}{{15}} = 2cm$

Vì hai nguồn cùng pha, số điểm dao động cực đại là số giá trị k thỏa mãn:

$\frac{{ – {S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \Rightarrow \frac{{ – 8,2}}{2} < k < \frac{{8,2}}{2}$$ \Rightarrow – 4,1 < k < 4,1 \Rightarrow k = 0; \pm 1; \pm 2; \pm 3; \pm 4$

Vậy có 9 giá trị k, tức là có 9 điểm dao động cực đại trong đoạn nối hai nguồn.

Câu 21: Đáp án A

Phương pháp giải:

Biểu thức suất điện động cảm ứng e = Φ’.

Giải chi tiết:

Biểu thức suất điện động cảm ứng e = Φ’.

$e = {\left[ {4\cos \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)} \right]^\prime } = – 4.50\pi .\sin \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right) = – 200\pi .\sin \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)$

Câu 22: Đáp án D

Phương pháp giải:

Chu kì xác định theo công thức:  $T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} ;T’ = 2\pi \sqrt {\frac{l}{{g’}}} ;g’ = 0,9g$ , độ thay đổi tính theo công thức  $\frac{{\Delta T}}{T}$

Giải chi tiết:

Chu kì xác định theo công thức:

$T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} ;T’ = 2\pi \sqrt {\frac{l}{{g’}}} ;g’ = 0,9g$

$\frac{{\Delta T}}{T} = \frac{{2\pi \sqrt {\frac{l}{{g’}}} – 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} }}{{2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} }} = \frac{{\frac{1}{{\sqrt {0,9} }} – 1}}{1} = 5,4\% $

Vậy chu kì tăng 5,4 %.

Câu 23: Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức Z_L = ω.L

Giải chi tiết:

Áp dụng công thức : ${Z_L} = \omega .L = 2\pi f.L = 100\pi .\frac{1}{{2\pi }} = 50\Omega $

Câu 24: Đáp án C

Phương pháp giải:

Thay giá trị t = 0 vào phương trình x để tìm vị trí ban đầu. Phương trình vận tốc v = x’. Thay t = 0 vào phương trình vận tốc tìm được chiều chuyển động. v>0 thì vật chuyển động theo chiều dương và ngược lại.

Giải chi tiết:

Tại t = 0 ta có $x = 10cos\left( { – \frac{\pi }{2}} \right) = 0$. Vậy khi đó vật qua vị trí cân bằng.

Vận tốc  $v = x = – 20\pi \sin \left( {2\pi t – \frac{\pi }{2}} \right)$

Tại t = 0 thì v có giá trị > 0 nên vật đang đi theo chiều dương.

Câu 25: Đáp án A

Sóng âm truyền tốt nhất trong chất rắn

Câu 26: Đáp án C

Chiều dài quỹ đạo l = 2A

Câu 27: Đáp án A

Trong phương trình dao động điều hòa x = A.cos (ωt+φ) ;  φ được gọi là pha ban đầu.

Câu 28: Đáp án D

Hai phần tử trên cùng hướng truyền sóng và cách nhau một bước sóng luôn dao động cùng pha

Câu 29: Đáp án A

Cảm kháng của mạch được tính bởi công thức Z_L = ωL

Câu 30: Đáp án D

Biên độ dao động là A = 4 cm.

Câu 31: Đáp án A

Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là $\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}$

Câu 32: Đáp án C

Phương pháp giải:

Tốc độ cực đại trong dao động điều hòa là : v_max = ωA = 4π cm/s

Câu 33: Đáp án A

Độ lệch pha của u so với i trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp được tính bởi công thức

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

Câu 34: Đáp án C

Phương pháp giải:

Trong hiện tượng sóng dừng với bước sóng λ, khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là $\frac{\lambda }{2}$

Câu 35: Đáp án B

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

Câu 36: Đáp án C

Phương pháp giải:

Dòng điện xoay chiều có biểu thức $i = {I_0}cos\left( {\omega t + \varphi } \right)A$, cường độ dòng điện cực đại là I₀

Giải chi tiết:

Dòng điện xoay chiều có biểu thức: $i = 4cos\left( {100\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)A$, cường độ dòng điện cực đại là 4A

Câu 37: Đáp án A

Sóng siêu âm là sóng âm có tần số f > 20000 Hz

Câu 38: Đáp án B

Tổng trở của mạch được tính bởi công thức $Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} – {Z_C})}^2}} $

Câu 39: Đáp án B

Đặc trưng sinh lý của âm là độ cao, độ to, âm sắc

Câu 40: Đáp án B

Tần số góc của con lắc lò xo là: $\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} $