Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí có đáp án (phần 24) hay nhất được biên soạn và chọn lọc giúp bạn ôn luyện và đạt kết quả cao trong bài thi môn Vật lí.

  Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí có đáp án (phần 24)

Câu 1: Cho mạch điện RLC nối tiếp. Trong đó R = 10 Ω, L = 0,1/π (H), C = 500/ π (μF). Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch không đổi u =$U\sqrt{2}$ sin(100πt)(V). Để u và i cùng pha, người ta ghép thêm với C một tụ điện có điện dung C₀, giá trị C₀ và cách ghép C với C₀ là

A. song song, .

B. nối tiếp, C₀ = C.

C. song song, C₀ = C/2.  

D. nối tiếp, C₀ = C/2.

Lời giải

Có $Z_L=10\left(\Omega \right);Z_C=20\Omega$

Để u và i cùng pha, người ta ghép thêm với C một tụ điện có điện dung C₀ ⇒ Mạch xảy ra cộng hưởng

$$\begin{gathered} \Rightarrow \Rightarrow Z_L=Z_{C^{\text{'}}}=10\Omega \\ \Rightarrow C^{\text{'}}=\frac{{10}^{-3}}{\pi }\left(F\right) \end{gathered}$$

 

⇒ Cần mắc C song song với C₀

 

$$\begin{gathered} C^{\text{'}}=C+C_0 \\ \Rightarrow \frac{{10}^{-3}}{\pi }=\frac{500}{\pi }{.10}^{-6}+C_0 \\ \Rightarrow C_0=\frac{500}{\pi }{.10}^{-6}\left(F\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 2: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là  . Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng   lần hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch trên là

A. 0.

B. $\frac{\pi }{3}$

C. $\frac{\pi }{2}$

D. $\frac{2\pi }{3}$

Lời giải

Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là $\frac{\pi }{3}$   => Cuộn dây có điện trở trong r và $\tan \frac{\pi }{3}=\frac{Z_L}{r}\Rightarrow Z_L=r\sqrt{3}$

Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng $\sqrt{3}$  lần hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây

$$\begin{gathered} \Rightarrow U_C=\sqrt{3}{U}_d \\ \Rightarrow Z_C=\sqrt{3}\sqrt{r^2+Z_L^2} \\ \Rightarrow Z_C=2\sqrt{3}r \end{gathered}$$

=>Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch với cường độ dòng điện là:

$$\begin{gathered} \tan \phi =\frac{Z_L-Z_C}{r}=-\frac{r\sqrt{3}}{r} \\ \Rightarrow \phi =\frac{-\pi }{3} \end{gathered}$$

=>Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và điện áp hai đầu cuộn dây là: ${\phi }^{\text{'}}=\frac{\pi }{3}-\phi =\frac{2\pi }{3}$

Đáp án đúng: D

Câu 3: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R = 40 Ω,  điện dung C =  $\frac{{10}^{-3}}{4\pi }\left(F\right)$. Mắc mạch điện trên vào mạng điện 200 V – 50 Hz. Xác định giá trị cực đại của điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm?

A. $U=400\sqrt{2}\left(V\right)$ .

B. $U=300\sqrt{3}\left(V\right)$ .

C. $U=100\sqrt{3}\left(V\right)$

D. $U=200\sqrt{2}\left(V\right)$

Lời giải

$Z_C=\frac{1}{\omega C}=40\Omega$

Khi thay đổi L để U_L đạt giá trị cực đại thì $\Rightarrow U_{L_{max}}=\frac{U\sqrt{R^2+Z_L^2}}{R}=200\sqrt{2}\left(V\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 4: Khi có sóng dừng xảy ra trên dây dài 80 m có hai đầu cố định thì quan sát thấy có 5 điểm không dao động (kể cả hai đầu dây). Bước sóng tạo thành trên dây là:

A. 80 m.

B. 40 m.

C. 100 m.

D. 60 m.

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} \mathcal{l}=\frac{n\lambda }{2} \\ \Rightarrow \lambda =\frac{2\mathcal{l}}{n}=\frac{2.80}{4}=40\left(m\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: B

Câu 5: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Điện trở thuần R = 100 Ω. Điện áp hai đầu mạch u = 200cos100πt (V). Khi thay đổi hệ số tự cảm của cuộn dây thì cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại là:

A.  $\sqrt{2}$A.

B. 0,5 A.

C. 0,5$\sqrt{2}$ A.

D. 2 A.

Lời giải

Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại khi $Z_L=Z_C\Rightarrow I_{max}=\frac{U}{R}=\sqrt{2}\left(A\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 6: Một đoạn mạch điện xoay chiều tần số 50 Hz chỉ có tụ điện có dung kháng 10 Ω. Nếu tại thời điểm t₁ cường độ dòng điện qua đoạn mạch là –1 A thì tại thời điểm t₁ + 0,015 s  điện áp hai đầu tụ điện

A. -10 V.

B. 10 V.

C. 50 V.

D. 75 V.

Lời giải

Mạch chỉ chứa tụ thì u và i luôn vuông pha nhau nên ta có:

$$\begin{gathered} {\left(\frac{{u^{\text{'}}}_C}{U_{0C}}\right)}^2+{\left(\frac{{i^{\text{'}}}_C}{I_0}\right)}^2=1 \\ \iff {\left(\frac{{u^{\text{'}}}_C}{I_0.Z_C}\right)}^2+{\left(\frac{{i^{\text{'}}}_C}{I_0}\right)}^2=1 \end{gathered}$$

 

Dòng điện tại thời điểm  và  vuông pha nên ta cũng có: ${\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2+{\left(\frac{i^{\text{'}}}{I_0}\right)}^2=1$

 

Trừ hai vế của hai phương trình trên ta có:

$$\begin{gathered} {\left(\frac{{u^{\text{'}}}_C}{U_{0C}}\right)}^2={\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2 \\ \Rightarrow {u^{\text{'}}}_C=i{Z}_C=-1.10=-10\left(V\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: A

Câu 7: Sợi dây dài l = 90 cm có đầu A cố định, đầu B tự do. Khi tần số trên dây là f = 10 Hz thì trên dây có 8 nút sóng dừng. Nếu B cố định và tốc độ truyền sóng không đổi mà muốn có sóng dừng trên dây với 8 nút sóng thì phải thay đổi tần số f một lượng gần bằng:

A. 0,714 (Hz).

B. 10,625(Hz).

C. 0,625 (Hz).

D. 10,714(Hz).

Lời giải

Điều kiện để có sóng dừng trên dây một đầu cố định một đầu tự do :

 $$\begin{gathered} \mathcal{l}=k\frac{v}{2f}+\frac{v}{4f} \\ \Rightarrow v=2,25\left(m\text{/s}\right) \end{gathered}$$

Điều kiện để có sóng dừng trên dây 2 đầu cố định : $\mathcal{l}=\frac{kv}{2f}\Rightarrow f=9,33\left(Hz\right)$

 

Phải thay đổi một lượng:  $\Delta f=0,66\left(Hz\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 8: Trên một sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Vận tốc truyền sóng trên dây là

A. 100 m/s.

B. 40 m/s.

C. 80 m/s.

D. 60 m/s.

Lời giải

Ngoài hai đầu dây còn 3 nút nữa vậy trên dây có 4 bụng.

Bước sóng

$$\begin{gathered} \mathcal{l}=k\frac{\lambda }{2} \\ \Rightarrow \lambda =\frac{2\mathcal{l}}{k}=\frac{2.2}{4}=1m \end{gathered}$$

Áp dụng công thức tính vận tốc v = λ.f = 1.100 = 100 m/s.

Đáp án đúng: A

Câu 9: Trên một đường thẳng cố định trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ và phản xạ âm, một máy thu ở cách nguồn âm một khoảng d thu được âm có mức cường độ âm là L, khi dịch chuyển máy thu ra xa nguồn âm thêm 9 m thì mức cường độ âm thu được là L – 20 dB. Khoảng cách d là

A. 8 m.

B. 1 m.

C. 9 m

D. 10 m

Lời giải

Ta có:

$$\begin{gathered} L=10\log \frac{P}{I_0.4\pi d^2} \\ \Rightarrow L_A-L_B=20=20\log \frac{d+9}{d} \\ \Rightarrow d=1\left(m\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: B

Câu 10: Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C. Khi dòng điện có tần số góc $\frac{1}{\sqrt{LC}}$  chạy qua đoạn mạch thì hệ số công suất của đoạn mạch này

A phụ thuộc điện trở thuần của đoạn mạch.

B bằng 0.

C phụ thuộc tổng trở của đoạn mạch.

D bằng 1.

Lời giải

Khi $\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\Rightarrow Z_L=Z_C$

Trong mạch có cộng hưởng $\Rightarrow \cos \phi =1$

 

Đáp án đúng: D

Câu 11: Cho mạch điện RLC có L thay đổi được. Đặt vào hai đầu một điện áp xoay chiều $u=U_0\cos \left(100\pi t+\phi \right)\left(V\right).$  Điều chỉnh giá trị của độ tự cảm L ta thấy khi $L=L_1=\frac{3}{\pi }$  và $L=L_2=\frac{1}{\pi }$ H thì dòng điện tức thời i tương ứng đều lệch pha một góc $\frac{\pi }{4}$  so với điện áp hai đầu mạch điện. Tính giá trị của C.

A. $C=\frac{50}{\pi }\left(\mu F\right)$

B. $C=\frac{100}{\pi }\left(\mu F\right)$

C. $C=\frac{150}{\pi }\left(\mu F\right)$

D. $C=\frac{200}{\pi }\left(\mu F\right)$

Lời giải

Cảm kháng của cuộn dây ở hai trường hợp:

$$\begin{gathered} Z_{L1}=\omega L_1=300\Omega ; \\ {Z}_{L2}=\omega L_2=100\Omega \end{gathered}$$

 

Ta có Z_L1 > Z_L2 và cả hai trường hợp cường độ dòng điện đều lệch pha một góc $\frac{\pi }{4}$ so với điện áp hai đầu mạch điện => với L₁ mạch có tính cảm kháng (Z_L1 > Z_C ), với L₂ mạch có tính dung kháng (Z_L2 < Z_C ).

Độ lệch pha giữa u và i khi $L=L_1=\frac{3}{\pi }$  H:  $\tan {\phi }_1=\frac{Z_{L1}-Z_C}{R}=1$(1)

Độ lệch pha giữa u và i khi $L=L_2=\frac{1}{\pi }$ H: $\tan {\phi }_2=\frac{Z_{L2}-Z_C}{R}=-1$(2)

Từ (1) và (2) ta có:

$$\begin{gathered} \frac{Z_{L1}-Z_C}{R}=-\frac{Z_{L2}-Z_C}{R} \\ \Rightarrow Z_C=\frac{Z_{L1}+Z_{L2}}{2}=200\Omega \end{gathered}$$

 

Điện dung của tụ điện: $C=\frac{1}{\omega Z_C}=\frac{50}{\pi }\left(\mu F\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 12: Một nhiệt lượng kế ban đầu không chứa gì, có nhiệt độ t₀. Đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 5 ⁰C. Lần thứ hai, đổ thêm một ca nước nóng như trên vào thì thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 3⁰C nữa. Hỏi nếu lần thứ ba đổ thêm vào cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa?

Lời giải

- Gọi: q_K là nhiệt dung của nhiệt lượng kế.

q_C là nhiệt dung của một ca nước nóng, t là nhiệt độ của nước nóng.

- Khi đổ một ca nước nóng: q_C[t − (t₀ + 5)] = 5q_K (1)

- Khi đổ thêm 1 ca nước nóng lần hai: q_C[t − (t₀ + 5 + 3)] = 3(q_K + q_C) (2)

- Khi đổ thêm 5 ca nước nóng lần ba: 5q_C[t − (t₀ + 5 + 3 + Δt)] = (q_K + 2q_C)Δt (3)

- Từ (1) và (2) ta có: 5q_K −3q_C = 3q_K + 3q_C ⇒ q_C  =q_K/3 (4)

- Từ (2) và (3) ta có:  5(3q_K + 3q_C) − 5q_CΔt = (q_K + 2q_C)Δt (5)

- Thay (4) vào (5) ta có: 5(3q_K + q_K) − 5q_K3Δt = (q_K + 2q_K/3)Δt

=>  $20q_K=\frac{10q_K}{3\Delta t}$

=> ∆t = 6(⁰C)

Câu 13: Một sóng dừng trên sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, bụng sóng dao động với biên độ bằng 2a. Người ta quan sát thấy những điểm có cùng biên độ ở gần nhau cách đều nhau 12 cm. Bước sóng và biên độ dao động của những điểm cùng biên độ nói trên là

A. 24 cm và a$\sqrt{2}$ .

B. 24 cm  và a$\sqrt{3}$ .

C. 48 cm và a $\sqrt{3}$.

D. 48 cm và a$\sqrt{2}$ .

Lời giải

Những điểm có cùng biên độ  gần nhau liên tiếp, cách nhau một khoảng bằng $\frac{\lambda }{4}=12\left(cm\right)\Rightarrow \lambda =48\left(cm\right)$  và dao động với biên độ $a\sqrt{2}$

Đáp án đúng: D

Câu 14: Một vật dao động điều hoà trên quỹ đạo dài 10 cm với tần số f = 2 Hz. Ở thời điểm ban đầu t = 0, vật chuyển động ngược chiều dương. Ở thời điểm t = 2 s, vật có gia tốc a = $4\sqrt{3}$  m/s². Lấy π² = 10. Phương trình dao động? 

A. x = 10cos(4πt - π/6)(cm).   

B. x = 5cos(4πt - 5π /6)(cm).

C. x = 10cos(4πt + π /6)(cm).              

D. x = 5cos(4πt + 5π /6)(cm).

Lời giải

Quỹ đạo dài 10 cm ⇒ A = 5 cm

Tại thời điểm t = 0 vật chuyển động ngược chiều dương nên

Đáp án đúng: D

Câu 15: Một vật dao động điều hòa có phương trình x = 2cos(2πt – π/6) cm. Lấy π² = 10, gia tốc của vật tại thời điểm t = 0,25 (s) là

A. 40 cm/s².

B. –40 cm/s².

C. ± 40 cm/s².

D. – π cm/s².

Lời giải

x = 2cos(2πt – π/6) cm => a = x’’ = -80.cos(2πt – π/6) cm/s²

Thời điểm t = 0,25s => a = -80.cos(2π.0,25 – π/6) = -40 cm/s²

Đáp án đúng: B

Câu 16: 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 18 000 Hz. Tần số âm cao nhất mà người này nghe được do dụng cụ này phát ra là

A. 17 850 (Hz).   

B. 18 000 (Hz).

C. 17 000 (Hz).

D. 17 640 (Hz).

Lời giải

f_n = n.f_cb = 420n ( $n\in \mathbb{N}$)  

Mà f_n ≤ 18000 => 420n ≤ 18 000 => n ≤ 42,8 => f_max = 420.42 = 17 640 (Hz) 

Đáp án đúng: D

Câu 17: Đặt điện áp $u=100\sqrt{2}\cos \omega t\left(V\right)$ , có  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 200 $\Omega$, cuộn cảm thuần có độ tự cảm $\frac{25}{36\pi }\left(H\right)$  và tụ điện có điện dung $\frac{{10}^{-4}}{\pi }\left(F\right)$ . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 50 W. Giá trị của  là

A. 150π rad/s.

B. 50π rad/s.

C. 100π rad/s.

D. 120π rad/s

Lời giải

$$\begin{gathered} P=\frac{U^{2}R}{R^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2} \\ \Rightarrow \left|Z_L-Z_C\right|=\sqrt{\frac{U^{2}R}{P}-R^2}=0\Omega \end{gathered}$$

 

Mạch đang có cộng hưởng $\Rightarrow \omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}=120\pi$  rad/s

Đáp án đúng: D

Câu 18: Mạch dao động gồm

A. Pin.

B. Acqui.

C. nguồn điện xoay chiều.

D. nguồn điện một chiều.

Lời giải

Trong mạch dao động LC cần dùng nguồn điện xoay chiều

Đáp án đúng: C

Câu 19: Một quả cầu có trọng lượng P = 40 N được treo vào tường nhờ một sợi dây hợp với mặt tường một góc α = 30° như Hình 14.2. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường. Phản lực do tường tác dụng lên quả cầu có độ lớn gần nhất với giá trị nào dưới đây?

A. 23 N.      

B. 22 N.      

C. 21 N.      

D. 20 N.

Lời giải

Theo điều kiện cân bằng: $\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{T}=\overrightarrow{0}$

Chiếu lên Oy: $P=T\cos \alpha \Rightarrow T=\frac{P}{\cos \alpha }$

Chiếu lên Ox:

$$\begin{gathered} N=T\sin \alpha =\frac{P}{\cos \alpha }.\sin \alpha \\ =P.\tan \alpha =40\tan {30}^0=23,1\left(N\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: A

Câu 20: Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện của một mạch dao động LC lí tưởng có phương trình u = 80sin(2.10⁷t + π/6) (V) (t tính bằng s). Kể từ thời điểm t = 0, thời điểm hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng 0 lần đầu tiên là

A. $\frac{7\pi }{6}{.10}^{-7}\left(s\right)$

B. $\frac{11\pi }{12}{.10}^{-7}\left(s\right)$

C. $\frac{5\pi }{12}{.10}^{-7}\left(s\right)$

D. $\frac{\pi }{6}{.10}^{-7}\left(s\right)$

Lời giải

Biến đổi phương trình về dạng cos

$$\begin{gathered} u=80\sin \left({2.10}^{7}t+\frac{\pi }{6}\right) \\ =80\cos \left({2.10}^{7}t-\frac{\pi }{3}\right)\left(V\right) \end{gathered}$$

 

Từ hình vẽ ta thu được:

$\Delta t=\frac{T}{6}+\frac{T}{4}=\frac{5\pi }{12}{.10}^{-7}\left(s\right)$

 

Đáp án đúng: C

Câu 21: Đặt một điện áp xoay chiều u = 220$\sqrt{2}$ cos100πt V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có điện trở R = 100 Ω. Khi hệ số công suất của mạch lớn nhất thì công suất tiêu thụ của mạch là

A. 484 W.

B. 115 W.

C. 172,7 W.  

D. 460 W.

Lời giải

 Hệ số công suất của mạch là lớn nhất → mạch xảy ra cộng hưởng

→ $P=P_{max}=\frac{U^2}{R}=\frac{{220}^2}{100}=484\text{W}$

Đáp án đúng: A

Câu 22: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch nhanh pha π/6 so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, tần số f = 50Hz. Biết U₀ = 40 V và I₀ = 8 A. Xác định các phần tử trong mạch và tính giá trị của các phần tử đó?

A. R = 2,5 $\sqrt{3}$Ω  và C = 1,27 mF.

B. R = 2,5$\sqrt{3}$  Ω và L = 318 mH.

C. R = 2,5$\sqrt{3}$  Ω  và C = 1,27 μF.

D. R = 2,5$\sqrt{3}$  Ω và L = 3,18 mH.

Lời giải

Gọi độ lệch pha của dòng điện so với hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là φ. Theo bài ra ta có 0 < φ < π/2   và dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế trong mạch gồm 2 phần tử R và C.

Z = U_o/I_o = 5Ω.

Lại có: tan π/3 = Z_C/R => R =$Z_C\sqrt{3}$

=> Z_C = 2,5 => C = 1,27 mF , R =$2,5\sqrt{3}$ Ω.

Đáp án đúng: A

Câu 23: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, điện áp mồi của đèn là 110$\sqrt{2}$V. Biết trong một chu kì của dòng điện đèn sáng hai lần và tắt hai lần. Khoảng thời gian một lần đèn tắt là

A. $\frac{1}{150}s$  .

B. $\frac{1}{50}s$ .

C. $\frac{1}{300}s$ .

D. $\frac{2}{150}s$  .

Lời giải

Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều 220 V

⇒ Điện áp cực đại của dòng điện là: $U_0=220\sqrt{2}\left(V\right)$

Đèn tắt khi điện áp đặt vào hai đầu đèn thỏa mãn $\left|u\right|\le 110\sqrt{2}=\frac{U_0}{2}$  tức là đèn sáng khi vecto điện áp u đi từ các vị trí:  

$$\begin{gathered} -\frac{U_0}{2}\Rightarrow 0\Rightarrow \frac{U_0}{2} \\ \frac{U_0}{2}\Rightarrow 0\Rightarrow -\frac{U_0}{2} \end{gathered}$$

Thời gian giữa 1 lần đèn tắt là $t=\frac{T}{6}=\frac{1}{300}\left(s\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 24: Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là $x_1=3\sqrt{3}\cos \left(10t-\frac{\pi }{2}\right)$  cm và $x_2=A_2\cos \left(10t-\frac{\pi }{6}\right)$  cm ( A₂ > 0, t tính theo s). Tại t = 0, gia tốc của vật có độ lớn 900 cm/s². Biên độ dao động của vật là

A. $9\sqrt{3}$  cm.

B. $6\sqrt{3}$ cm.

C. 9 cm.

D. 6 cm.

Lời giải

Tại t = 0: $a=-{\omega }^{2}x\Rightarrow x=\pm 9\left(cm\right)$

$$\begin{gathered} x=x_1+x_2=0+A_2\cos \frac{\pi }{6} \\ =A_2\frac{\sqrt{3}}{2}=9 \\ \Rightarrow A_2=6\sqrt{3}\left(cm\right) \\ \Rightarrow A=9\left(cm\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 25: Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T₁, của mạch thứ hai là T₂ = 2T₁. Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại Q₀. Sau đó mỗi tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng q (0 < q < Q₀) thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ 2 là?

A. 2.

B. 4.

C. 1/2.

D. 1/4.

Lời giải

$$\begin{gathered} T_2=2T_1;Q_{01}=Q_{02}=Q_0 \\ {q}_1=q_2=0 \\ \left|\frac{i_1}{i_2}\right|=\frac{{\omega }_1\sqrt{Q_{01}^2-q_1^2}}{{\omega }_2\sqrt{Q_{02}^2-q_2^2}}=\frac{T_2}{T_1}\frac{\sqrt{Q_0^2-q^2}}{\sqrt{Q_0^2-q^2}}=2 \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: A

Câu 26: Đặt điện áp xoay chiều  $u=U_0\cos \left(100\pi t-\frac{\pi }{3}\right)\left(V\right)$ vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm $L=\frac{1}{2\pi }\left(H\right).$  Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là $100\sqrt{2}\left(V\right)$  thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. $i=2\sqrt{3}\cos \left(100\pi t-\frac{5\pi }{6}\right)\left(A\right)$

B. $i=2\sqrt{3}\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)\left(A\right)$

C. $i=2\sqrt{2}\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)\left(A\right)$

D. $i=2\sqrt{2}\cos \left(100\pi t-\frac{5\pi }{6}\right)\left(A\right)$

Lời giải

Cảm kháng của cuộn cảm:  $Z_L=\omega L=50\Omega$

Điện áp cực đại:  $U_0=I_0{Z}_C=50I_0$

$$\begin{gathered} \frac{u^2}{U_0^2}+\frac{i^2}{I_0^2}=1 \\ \Rightarrow \frac{{\left(100\sqrt{2}\right)}^2}{{50}^2.I_0^2}+\frac{2^2}{I_0^2}=1 \\ \Rightarrow I_0=2\sqrt{3}\left(A\right) \end{gathered}$$

 

Mạch chỉ có cuộn cảm thuần nên i trễ pha hơn u góc  $\frac{\pi }{2}$

$\Rightarrow {\phi }_i=-\frac{\pi }{3}-\frac{\pi }{2}=-\frac{5\pi }{6}$

 

Phương trình của i là:  $i=2\sqrt{3}\cos \left(100\pi t-\frac{5\pi }{6}\right)\left(A\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 27: Một lò xo nhẹ, có độ cứng k = 100 N/m được treo vào một điểm cố định, đầu dưới treo vật nhỏ khối lượng m = 400 g. Giữ vật ở vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa tự do theo dọc theo trục lò xo. Chọn trục tọa độ thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc buông vật. Tại thời điểm t = 0,2 s, một lực thẳng đứng, có cường độ biến thiên theo thời gian biểu diễn như đồ thị trên hình bên tác dụng vào vật. Biết điểm treo chỉ chịu được lực kéo tối đa có độ lớn 20 N. Thời điểm lò xo bắt đầu rời khỏi điểm treo là

A. 17/15 s.

B. 29/15 s.

C. 14/5 s.

D. 13/5 s.

Lời giải

Chu kì dao động:  $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=0,4\left(s\right)$

Độ biến dạng của lò xo ở VTCB là:  $\Delta \mathcal{l}=\frac{mg}{k}=4\left(cm\right)$

Tại t = 0 vật ở biên trên (vị trí lò xo không biến dạng).

Tại t = 0,2s = T/2 thì vật đang ở VT biên dưới. Khi đó tác dụng lực F vào vật với độ lớn F = 4N => làm dịch chuyển vị trí cân bằng đi một đoạn 4 cm đến đúng vị trí biên => Con lắc đứng yên tại đó.

Lí luận tương tự có:

Tại t = 1,8 s tác dụng lực F có độ lớn tăng lên một lượng  => VTCB dịch tiếp 4 cm => vật dao động với biên độ 8 cm => lực tác dụng lên điểm treo có độ lớn là 20 N khi vật ở vị trí sao trên hình vẽ.

Thời điểm đó là:  $t=1,8+\frac{T}{4}+\frac{T}{12}=\frac{29}{15}\left(s\right)$

Đáp án đúng: B

Câu 28: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ khối lượng 100 g đang dao động điều hòa theo phương ngang, mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng. Từ thời điểm t₁ = 0 đến t₂ = $\frac{\pi }{48}$ s, động năng của con lắc tăng từ 0,096 J đến giá trị cực đại rồi giảm về 0,064 J. Ở thời điểm t₂, thế năng của con lắc bằng 0,064 J. Biên độ dao động của con lắc là

A. 5,7 cm.

B. 7,0 cm.

C. 8,0 cm.

D. 3,6 cm.

Lời giải

$$\begin{gathered} \text{W}={\text{W}}_{d2}+{\text{W}}_{t2} \\ =0,064+0,064=0,128\left(J\right) \end{gathered}$$

 

$W_{d1}=\frac{3}{4}\text{W}\Rightarrow x_1=\pm \frac{A}{2}$

Mặt khác:

$$\begin{gathered} {\text{W}}_{d2}=\frac{1}{2}\text{W} \\ \Rightarrow x_2=\pm \frac{A\sqrt{2}}{2} \end{gathered}$$

Ta có $x_1$  đến  $x_2$: $-\frac{A}{2}\to 0\to \frac{A\sqrt{2}}{2}$

$$\begin{gathered} \Rightarrow \frac{T}{12}+\frac{T}{8}=\frac{5T}{24}=\frac{\pi }{48} \\ \Rightarrow T=\frac{\pi }{10}\Rightarrow \omega =20\left(rad/s\right) \end{gathered}$$

 

Biên độ dao động: $A=\sqrt{\frac{2W}{m{\omega }^2}}=0,08m=8\left(cm\right)$

Đáp án đúng: C

Câu 29: Tại một điểm trên phương truyền sóng âm với biên độ 0,2 mm, có cường độ âm bằng 2 W/m². Cường độ âm tại điểm đó sẽ bằng bao nhiêu nếu tại đó biên độ âm bằng 0,3 mm?

A. $2,5\left({\text{W/m}}^{\text{2}}\right)$

B. $3,0\left({\text{W/m}}^{\text{2}}\right)$

C. $4,0\left({\text{W/m}}^{\text{2}}\right)$ .

D. $4,5\left({\text{W/m}}^{\text{2}}\right)$ .

Lời giải

$$\begin{gathered} I=\mu A^2\Rightarrow \frac{I_2}{I_1}={\left(\frac{A_2}{A_1}\right)}^2 \\ \Rightarrow I_2={\left(\frac{A_2}{A_1}\right)}^2{I}_1=4,5\left(\text{W}/m^2\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: D

Câu 30: Cho hai lực ${\overrightarrow{F}}_1$  và  ${\overrightarrow{F}}_2$ có cùng điểm đặt tại O. Biết ${\overrightarrow{F}}_1$  và ${\overrightarrow{F}}_2$  đều có cường độ là 100 N, góc hợp bởi  ${\overrightarrow{F}}_1$ và ${\overrightarrow{F}}_2$  bằng 120⁰ . Cường độ lực tổng hợp của chúng là:

A. 200 (N).

B. $50\sqrt{3}\left(N\right)$ .

C. $100\sqrt{3}\left(N\right)$ .

D. $100\left(N\right)$  .

Lời giải

Dựng hình thoi OABC sao cho $\angle AOC={120}^0$$\Rightarrow {\overrightarrow{F}}_1=\overrightarrow{OA};{\overrightarrow{F}}_2=\overrightarrow{OC}$ $\Rightarrow {\overrightarrow{F}}_1+{\overrightarrow{F}}_2=\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OC}=\overrightarrow{OB}$

OABC là hình thoi $\widehat{AOC}={120}^0\Rightarrow \widehat{OAB}={60}^0$$\Rightarrow \Delta AOB$ là tam giác đều $\Rightarrow OB=100\Rightarrow \left|\overrightarrow{F}\right|=100\left(N\right)$

Đáp án đúng: D

Câu 31: Cho mạch điện như hình vẽ: u_AB = 200cos100πt (V); R= 100 Ω; C = 0,318.10^-4 F. Cuộn dây có độ tự cảm L thay đổi được. Xác định độ tự cảm L để hệ số công suất của mạch lớn nhất? Công suất tiêu thụ lúc đó là bao nhiêu? Hãy chọn đáp án đúng trong các đáp án sau:

A. L = $\frac{1}{\pi }$ H;P = 200 W.

B. L = $\frac{1}{2\pi }$H; P = 240 W.

C. L = $\frac{2}{\pi }$ H; P =150 W.

D. Một cặp giá trị khác.

Lời giải

$Z_C=\frac{1}{C\omega }=100\Omega$

 

$P=\frac{U^{2}R}{R^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}$. Khi L thay đổi để P_max

 

$\iff {\left|Z_L-Z_C\right|}_{\min }\Rightarrow \left|Z_L-Z_C\right|=0$.

$$\begin{gathered} \Rightarrow Z_L=100\Omega \Rightarrow L=\frac{1}{\pi }\left(H\right) \\ \Rightarrow P=\frac{U^2}{R}=200W \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 32: Một vật có khối lượng m = 200 g treo vào lò xo trên phương thẳng đứng làm nó dãn ra 2 cm. Biết rằng hệ dao động điều hòa, trong quá trình vật dao động thì chiều dài của lò xo biến thiên từ 25 cm đến 35 cm. Lấy g = 10 m/s². Cơ năng con lắc lò xo là

A. 1250 J.

B. 0,125 J.

C. 12,5 J.

D. 125 J.

Lời giải

A = 5 cm

$$\begin{gathered} mg=k\Delta \mathcal{l}\Rightarrow k=100\left(\text{N/m}\right) \\ \Rightarrow E=\frac{1}{2}k{A}^2=0,125\left(J\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: B

Câu 33: Cho mạch điện như hình vẽ: $u=120\sqrt{2}\cos \left(100\pi t\right)\left(V\right)$ , cuộn dây có r = 15 Ω; , $L=\frac{2}{25\pi }\left(H\right)$C là tụ điện biến đổi. Điện trở vôn kế lớn vô cùng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế lớn nhất. Tìm số chỉ vôn kế lúc này:

A. $C=\frac{{10}^{-2}}{8\pi }\left(F\right);U_v=136\left(V\right)$ .

B. $C=\frac{{10}^{-2}}{3\pi }\left(F\right);U_v=136\left(V\right)$ .

C. $C=\frac{{10}^{-2}}{5\pi }\left(F\right);U_v=186\left(V\right)$ .

D. $C=\frac{{10}^{-2}}{4\pi }\left(F\right);U_v=163\left(V\right)$ .

Lời giải

Ta có: $\left\{\begin{array}{l}r=15\Omega \\ Z_L=\omega L=100\pi .\frac{2}{25\pi }=8\Omega \end{array}\right.$

Số chỉ của vôn kế: $U_V=U_{rL}=\frac{U\sqrt{r^2+Z_L^2}}{\sqrt{r^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}}$

C thay đổi để U_Vmax khi mạch xảy ra cộng hưởng điện: $Z_L=Z_C\Rightarrow C=\frac{1}{{\omega }^{2}L}=\frac{{10}^{-2}}{8\pi }\left(F\right)$

 

Số chỉ của vôn kế lớn nhất:

$$\begin{gathered} U_V=U_{rL}=\frac{U\sqrt{r^2+Z_L^2}}{r} \\ =\frac{120\sqrt{{15}^2+8^2}}{15}=136\left(V\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: A

Câu 34: Cho mạch điện như hình 2; U = 12V, trên các bóng đèn có ghi các giá trị định mức sau: đèn Đ₁ : 3V – 1,5W ; đèn Đ₂ : 6V – 3W; đèn Đ₃ : 6V – 6W ; R_x là biến trở.

1, Có thể điều chỉnh R_x để cả ba đèn cùng sáng bình thường được không? Vì sao? (HS tự giải).

2, Mắc thêm điện trở R₁ vào mạch. Hỏi phải mắc R₁ vào vị trí nào và chọn các giá trị R₁, R_x bằng bao nhiêu để cả ba đèn đều sáng bình thường?

A. Cách mắc1: R₁ // Đ₁; R₁ = 3Ω và R_x = 2Ω. Cách mắc 2: R₁ // (Đ₁ nối tiếp R_X) ; R₁ = 6Ω và R_x = 6Ω

B. Cách mắc1: R₁ // Đ₁; R₁ = 2Ω và R_x = 3Ω Cách mắc 2: R₁ // (Đ₁ nối tiếp R_X) ; R₁ = 6Ω và R_x = 6Ω

C. Cách mắc : R₁ // (Đ₁ nối tiếp R_X) ; R₁ = 3Ω và R_x = 2Ω

D. Cách mắc: R₁ // Đ₁; R₁ = 3Ω và R_x = 3Ω  

Lời giải

1. Dòng định mức của 3 đèn lần lượt là:

 $I_{D1}=0,5\left(A\right);I_{D2}=0,5\left(A\right);I_{D3}=1\left(A\right)$

Nếu Đ₂; Đ₃ sáng bình thường thì dòng điện qua đèn Đ₁ phải là:

 $I_{D_1}+I_{D2}=1,5\left(A\right)$

Như vậy không thể điều chỉnh R_X để cả ba đèn cùng sáng bình thường.

2. Phải chia bớt dòng qua Đ₁ bằng hai cách sau:

Cách 1: R₁ // Đ₁   Ta có : 

$\begin{array}{l}{U}_{R_1}=U_{D1}=3\left(V\right)\\ I_{R1}=I_{D2}+I_{D3}-I_{D1}=1\left(A\right)\end{array}$

 

Vậy $R_1=\frac{U_{R1}}{I_{R1}}=3\Omega$

$$\begin{gathered} U_x=U-U_{D2}-U_{D1}=3\left(V\right) \\ {I}_X=I_{D2}+I_{D3}=1,5\left(A\right) \\ \Rightarrow R_X=2\Omega \end{gathered}$$

Cách 2: R₁ // (Đ₁ nối tiếp R_X)

$$\begin{gathered} U_{R1}=U-U_{D2}=12-6=6\left(V\right) \\ {I}_{R1}=\left(I_{D2}+I_{D3}\right)-I_{D1}=1\left(A\right) \end{gathered}$$

Vậy $R_1=6\Omega ;I_x=I_{D1}=0,5\left(A\right)$

$$\begin{gathered} U_X=U-U_{D2}-U_{D1}=3\left(V\right) \\ \Rightarrow R_X=6\Omega \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A

Câu 35: Một con lắc lò xo gồm một vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Vận tốc cực đại của quả nặng là:

A. 160 cm/s.

B. 40 cm/s.

C. 80 cm/s.

D. 20 cm/s.

Lời giải

$\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10\left(\text{rad/s}\right)$

 

Kéo vật nặng ra khỏi VTCB 4 cm rồi thả nhẹ => A = 4 cm.

=> Vận tốc cực đại của quả nặng là: v_max =  A = 40 cm/s.

Đáp án đúng: B

Câu 36: Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây. Biên độ dao động là a, vận tốc truyền sóng trên dây là 4 m/s. Xét điểm M trên dây và cách A một đoạn 14 cm, người ta thấy M dao động ngược pha với A. Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 98 Hz đến 102 Hz. Bước sóng của sóng đó có giá trị là:

A. 4 cm.

B. 5 cm.

C. 6 cm.

D. 7 cm.

Lời giải

Tại M dao động ngược pha với A $\Rightarrow \phi =\pi +2k\pi$

$$\begin{gathered} \Rightarrow d=\left(k+\frac{1}{2}\right)\lambda =\left(k+\frac{1}{2}\right)\frac{v}{f} \\ \Rightarrow f=\left(k+\frac{1}{2}\right)\frac{200}{7} \end{gathered}$$

 

Lại có:

$$\begin{gathered} 98\le f\le 102 \\ \Rightarrow 2,93\le k\le 3,07 \\ \Rightarrow k=3\Rightarrow f=100Hz \end{gathered}$$

 

Bước sóng có giá trị là: $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{400}{100}=4\left(cm\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 37: Một vật dao động điều hòa với biên độ 8 cm, tìm pha dao động tại x = 4 cm

A. $\frac{2\pi }{3}$ .

B. $\pm \frac{\pi }{3}$ .

C. $\frac{\pi }{6}$ .

D. $\frac{5\pi }{6}$ .

Lời giải

Tại x = 4 cm $\Rightarrow \phi =\pm \frac{\pi }{3}$

Đáp án đúng: B

Câu 38: Con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số f. Động năng và thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn với tần số là

A. 2f.   

B. f.      

C. 4f.       

D. f/2.

Lời giải

Phương pháp: Động năng và thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số bằng hai lần tần số của dao động điều hoà

Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số 2f

Đáp án đúng: A

Câu 39: Công của trọng lực phụ thuộc vào những yếu tố nào?

A. Phụ thuộc vào vận tốc đầu và dạng đường đi.

B. Phụ thuộc vào vận tốc đầu.

C. Phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối.

D. Phụ thuộc vào dạng đường đi.

Lời giải

Công của trọng lực phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối. Không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo.

Đáp án đúng: C

Câu 40: Một điện tích q = 10 μC chuyển động từ đỉnh B đến đỉnh C của tam giác đều ABC. Tam giác ABC nằm trong điện trường đều có cường độ điện trường E = 5000 V/m. Đường sức của điện trường này có phương song song với cạnh BC và có chiều từ C đến B. Cạnh của tam giác bằng 10 cm. Công của lực điện khi điện tích q chuyển động theo đoạn gấp khúc BAC

A. $-{5.10}^{-3}\left(J\right)$ .

B. ${5.10}^{-3}\left(J\right)$ .

C. $0\left(J\right)$ .

D. $2,{5.10}^{-3}\left(J\right)$ .

Lời giải

Ta có:    $d_{BA}=BA.\cos {120}^0=-0,05\left(m\right)$

$d_{AC}=AC.\cos {120}^0=-0,05\left(m\right)$

 

Công khi q chuyển động từ B đến A:

$$\begin{gathered} A_{BA}=qE{d}_{BA} \\ =\left({10.10}^{-6}\right)\mathrm{.5000.}\left(-0,05\right) \\ =-2,{5.10}^{-3}\left(J\right) \end{gathered}$$

 

Công khi q chuyển động từ A đến C:

$$\begin{gathered} A_{AC}=qE{d}_{AC} \\ =\left({10.10}^{-6}\right)\mathrm{.5000.}\left(-0,05\right) \\ =-2,{5.10}^{-3}\left(J\right) \end{gathered}$$

Tổng công trên đoạn BAC: $A_{BAC}=A_{BA}+A_{AC}=-{5.10}^{-3}\left(J\right)$

Đáp án đúng: A

Câu 41: Sóng dừng ổn định trên sợi dây có  chiều  dài L = OB =1,2 m  với hai đầu  O  và  B là  hai  nút  sóng.  Tại thời  điểm t = 0,  các  điểm  trên  sợi dây  có  li  độ  cực  đại  và  hình  dạng sóng là đường (1), sau đó một khoảng thời gian  ∆t và 5∆t các điểm trên sợi dây chưa đổi chiều chuyển động và hình  dạng  sóng  tương  ứng  là  đường (2)  và  (3).  Tốc  độ  truyền  sóng  trên dây  bằng  6  m/s.  Tốc  độ  cực  đại  của điểm M là

A. 40,81 cm/s.

B. 81,62 cm/s.

C. 47,12 cm/s.

D. 66,64 cm/s.

Lời giải

Bước sóng của sóng là: $\lambda =OB=1,2\left(m\right)$

Chu kì của sóng: $T=\frac{\lambda }{v}=\frac{1,2}{6}=0,2\left(s\right)$

Hai thời điểm (2) và (3) vị trí của các phần tử dây đối xứng với nhau qua vị trí cân bằng. Từ hình vẽ ta có:   $\left\{\begin{array}{l}6\Delta t=\frac{T}{2}\\ A_M=A\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right.\Rightarrow \Delta t=\frac{T}{12}$

Với A là biên độ của điểm bụng. Tốc độ cực đại của M: $$\begin{gathered} v_{max}=\frac{2\pi }{T}{A}_M \\ =\frac{2\pi \sqrt{3}}{0,2.2}.3=81,62\left(\text{cm/s}\right) \end{gathered}$$

 

Đáp án đúng: B

Câu 42: Chọn phát biểu sai khi nói về dao động điều hòa:

A. Vận tốc luôn trễ pha $c$  so với gia tốc.

B. Vận tốc và gia tốc luôn ngược pha nhau.

C. Vận tốc luôn sớm pha $\frac{\pi }{2}$  so với li độ.

D. Gia tốc sớm pha góc π so với li độ.

Lời giải

Trong dao động điều hòa, vận tốc luôn sớm pha hơn li độ góc π/2 và trễ pha hơn gia tốc góc π/2. Gia tốc luôn sớm pha hơn li độ góc π → B sai.

Đáp án đúng: B

Câu 43: Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S₁, S₂ dao động với tần số f = 15 Hz, ngược pha. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 m/s. Điểm nào sau đây dao động sẽ có biên độ cực đại? (d₁, d₂ lần lượt là khoảng cách từ điểm đang xét đến S₁, S₂)?

A. điểm M với d₁ = 25 m và d₂ = 20 m.

B. điểm B với d₁ = 27 m và d₂ = 21 m.

C. điểm O với d₁ = 25 m và d₂ = 21 m.

D. điểm P với d₁ = 26 m và d₂ = 26,5 m.

Lời giải

Bước sóng λ = v/f = 30/15 = 2 m

Hai nguồn ngược pha thì những điểm dao động cực đại sẽ cách hai nguồn d₁, d₂ thỏa mãn d₁ – d₂ = (2k + 1)λ/2 = 2k + 1.

Vậy chỉ điểm M có d₁ = 25 m và d₂ = 20 m thì d₁ – d₂ = 5 dao động cực đại.

Đáp án đúng: A

Câu 44: Một quả cầu khối lượng 4,5.10^-3 kg treo vào một sợi dây dài 1 m. Quả cầu nằm giữa hai tấm kim loại song song, thẳng đứng như hình vẽ. Hai tấm cách nhau 4 cm. Đặt một hiệu điện thế 750 V vào hai tấm đó thì quả cầu lệch ra khỏi vị trí ban đầu 1 cm. Tính điện tích của quả cầu. Lấy g = 10 m/s².

A. q = 2,4.10^-8 C.

B. q = -2,4.10^-8 C.

C. q = -4,8.10^-8 C.

D. q = 4,8.10^-8 C.

Lời giải

Hai tấm cách nhau: d = 4 cm. Quả cầu lệch khỏi vị trí ban đầu: a = 1 cm. Chiều dài của sợi dây: l = 1 m.

Quả cầu chịu sự tác dụng của các lực như hình vẽ:

Điều kiện cân bằng của quả cầu:  $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{P}+\overrightarrow{T}=\overrightarrow{0}$

Ta thấy   ngược chiều với   nên quả cầu có điện tích âm (q < 0)

Lực điện tác dụng lên quả cầu có độ lớn: F = |q|E =$\frac{\left|q\right|U}{d}$

Dựa trên hình vẽ ta có:

$$\begin{gathered} \tan \alpha =\frac{F}{P}=\frac{a}{\mathcal{l}}\Rightarrow \frac{\left|q\right|U}{dmg}=\frac{a}{\mathcal{l}} \\ \Rightarrow \left|q\right|=2,{4.10}^{-8}\left(C\right) \end{gathered}$$

 

Do q < 0 nên $q=-2,{4.10}^{-8}C$

Đáp án đúng: B

Câu 45: Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động là x = 5cos(2πt + π/3) cm. Lấy π² = 10. Gia tốc của vật khi có li độ x = 3 cm là

A. -120 cm/s².

B. – 60 cm/s².

C. -12 cm/s².

D. 12 cm/s².

Lời giải

Gia tốc của vật tại li độ x là a = −ω²x = -120 cm/s²

Đáp án đúng: A

Câu 46: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện C, đoạn mạch MB gồm cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở R₀. Biết điện áp tức thời u_AM và u_MB vuông pha với nhau (M nằm giữa tụ điện và ống dây). Các thông số R₀, R, L, C liên hệ với nhau theo hệ thức

A. $\frac{C}{L}=R.R_0$  .

B. $\frac{L}{C}=\frac{R}{R_0}$ .

C. $\frac{L}{C}=R.R_0$ .

D. $LC=R.R_0$.

Lời giải

Từ giả thuyết: ${\phi }_{MB}-{\phi }_{AM}=\frac{\pi }{2}$

Áp dụng công thức cộng của tan:

 $$\begin{gathered} \tan \left({\phi }_{MB}-{\phi }_{AM}\right) \\ =\frac{\tan {\phi }_{MB}-\tan {\phi }_{MA}}{1+\tan {\phi }_{MB}.\tan {\phi }_{MA}}=\tan \frac{\pi }{2} \\ \Rightarrow \tan {\phi }_{MB}.\tan {\phi }_{MA}=-1 \\ \Rightarrow \frac{Z_L}{R}.\frac{-Z_C}{R_0}=-1 \\ \Rightarrow \frac{L}{C}=R.R_0 \end{gathered}$$

Đáp án đúng: C

Câu 47: Hai con lắc lò xo giống nhau cùng có khối lượng vật nặng m = 10 g, độ cứng lò xo là k = π² N/cm, dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề liền nhau (vị trí cân bằng hai vật đều ở cùng gốc tọa độ). Biên độ của con lắc thứ hai lớn gấp ba lần biên độ của con lắc thứ nhất. Biết rằng lúc hai vật gặp nhau chúng chuyển động ngược chiều nhau. Khoảng thời gian giữa hai lần hai vật nặng gặp nhau liên tiếp là

A. 0,02 s.

B. 0,04 s.

C. 0,03 s.

D. 0,01 s.

Lời giải

Giả sử chúng gặp nhau ở li độ x₁, con lắc 1 đi về bên trái và con lắc 2 đi về bên phải. Sau một nửa chu kì thì chúng lại gặp nhau ở độ −x₁ , tiếp theo nửa chu kì gặp nhau ở li độ +x₁. Như vậy, khoảng thời gian 2 lần gặp nhau liên tiếp là  $\left(2-1\right)\frac{T}{2}=\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=0,01\left(s\right)$

 

Đáp án đúng: D

Câu 48: Trong các câu của mỗi phần sau đây, câu nào mô tả đúng tính chất chuyển động của hòn bi. Hình 3.1 ghi lại các vị trí của hòn bi khi nó lăn từ A đến D trên các đoạn đường AB, BC, CD sau những khoảng thời gian bằng nhau. Trong các câu của mỗi phần sau đây, câu nào mô tả đúng tính chất chuyển động của hòn bi?

Phần 1

A. Hòn bi chuyển động đều trên đoạn đường AB.

B. Hòn bi chuyển động đều trên đoạn đường CD.

C. Hòn bi chuyển động đều trên đoạn đường BC.

D. Hòn bi chuyển động đều trên cả đoạn đường từ A đến D.

Lời giải

Phần 1: C.

Đáp án đúng: C

Câu 49: Một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây đàn hồi. Bước sóng của sóng đó không phụ thuộc vào

A. Tốc độ truyền của sóng.

B. Chu kì dao động của sóng.

C. Thời gian truyền đi của sóng.

D. Tần số dao động của sóng.

Lời giải

Một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây đàn hồi. Bước sóng của sóng đó không phụ thuộc vào thời gian truyền đi của sóng.

Đáp án đúng: C

Câu 50: Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài có phương trình sóng là: u = 6cos(4πt − 0,02πx). Trong đó u và x được tính bằng cm và t tính bằng giây. Hãy xác định vận tốc truyền sóng.

A. 2 m/s.

B. 3 m/s.

C. 4 m/s.

D. 1 m/s.

Lời giải

Đồng nhất phương trình sóng mà đề bài cho với phương trình sóng tổng quát ta có:

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}\omega =4\pi \\ 0,02\pi x=\frac{2\pi x}{\lambda }\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}T=0,5\left(s\right)\\ \lambda =100\left(cm\right)\end{array}\right. \\ \Rightarrow v=\frac{\lambda }{T}=200\left(\text{cm/s}\right)=2\left(m/s\right) \end{gathered}$$

Đáp án đúng: A