Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 33)
40 câu hỏi
Một ánh sáng đơn sắc truyền trong chân không có bước sóng Lấy h=6,625.10-34Js, c=3.108m/s Năng lượng của mỗi phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc này là
3,795.10-19 J
3,975.10-25J
39,75.10-27J
3,975.10-19J
ε=hf=hcλ=6,625.10−34.3.1080,5.10−6=3,975.10−19J.
Chọn D
Trong dãy phân rã phóng xạ: 92235X→ 82207Y có bao nhiêu hạt α và β được phát ra?
3α và 4β
7α và 4β
4α và 7β
7α và 2β
Gọi số hạt α và β sinh ra lần lượt là x và y.
Sơ đồ phản ứng: 92235X→ x24α+y −10β+ 82207Y
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 92=x.2+y.−1+82 1
Áp dụng định luật bảo toàn số khối: 235=x.4+y.0+207 2
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: 2x−y=104x+0.y=28⇒x=7y=4
Vậy có 7 hạt anpha và 4 hạt bêta được tạo thành. → Chọn B.
Âm có tần số là
siêu âm.
họa âm.
hạ âm.
âm thanh.
Chọn C
Âm có tần số là hạ âm. Do f=12 Hz<16 Hz.
Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514eV sang trạng thái dừng có năng lượng −3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số
2,571.1013 Hz.
4,572.1014 Hz.
3,879.1014 Hz.
6,542.1012 Hz.
Ta có: Em−En=hf⇔f=Em−Enh=−1,514+3,407.1,6.10−196,625.10−34=4,572.1014 Hz
Chọn B
Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?
Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.
Dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số của lực cưỡng bức.
Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của lực cưỡng bức.
Dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức
Chọn A
Phát biểu đúng là: Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.
Một dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt trong chân không mang dòng điện cường độ IA. Độ lớn cảm ứng từ của từ trường do dòng điện gây ra tại điểm M cách dây một đoạn Rm được tính theo công thức
B=2.10−7IR
B=2π⋅10−7IR
B=4π.10−7IR
B=4π.10−7IR
Chọn A
Vì dòng điện là thẳng dài vô hạn nên cảm ứng từ tại một điểm cách dây một đoạn là B=2.10−7IR
Tổng số proton và electron của một nguyên tử trung hòa có thể là số nào sau đây?
11
13
15
16
Chọn D
Ta có: Số proton và electron của một nguyên tử trung hòa phải bằng nhau nên tổng là số chẵn.
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 10 Ω và cuộn cảm thuần. Biết điệp áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần là 30 V. Công suất tiêu thụ trong đoạn mạch bằng
320 W
240 W
160 W
120 W
P=U2Rcos2φ=U2R(URU)2=U2R(U2−UL2U)2=U2−UL2R=502−30210=160W.
Chọn C
Gọi mp, mn, mX lần lượt là khối lượng của proton, nơtron và hạt nhân XZA Năng lượng liên kết của một hạt nhân XZAđược xác định bởi công thức là
W=Z.mp+(A−Z)mn−mX
W=Z.mp−(A−Z)mn−mXc2
W=Z.mp+(A−Z)mn−mXc2
W=Z.mp−(A−Z)mn+mXc2
Chọn C
Năng lượng liên kết của hạt nhân được tính như sau:
W=Δm.c2=Z.mp+N.mn−mX.c2=Z.mp+A−Z.mn−mX.c2
Điện áp u=200cos100πt+π4V có giá trị cực đại là
1002 V
2002 V
200 V
100 V
Chọn C
Ta có: u=200cos100πt+π/4Vu=U0cosωt+φV⇒U0=200 V
Trên một sợi dây đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có bước sóng 40 cm.Khoảng cách ngắn nhất từ một nút đến một bụng là
10 cm
20 cm
40 cm
5 cm
Chọn A
Khoảng cách ngắn nhất từ một nút đến một bụng là Δx=λ4=10 cm
Pin quang điện hiện nay được chế tạo dựa trên hiện tượng vật lí nào sau đây?
Tán sắc ánh sáng
Quang điện ngoài
Giao thoa sóng
Quang điện trong.
Chọn D
Pin quang điện hiện nay được chế tạo dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế u=2202cosωt−π2Vthì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức i=22cosωt−π4A. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng
220 W
440 W
4402 W
2202 W
Chọn D
Ta có công suất tiêu thụ của đoạn mạch là P=UIcosφu−φi=220.2.cos−π4=2202
Cho các câu về tính chất và ứng dụng của tia X như sau:
(1) Tia X dùng để chữa bệnh còi xương
(2) Tia X có khả năng đâm xuyên rất mạnh
(3) Tia X dùng để chiếu hoặc chụp điện.
(4) Tia X dùng để chụp ảnh Trái Đất từ vệ tinh.
(5) Tia X dùng để kiểm tra hành lí của khách khi đi máy bay.
Số câu viết đúng là
3
2
4
5
Tia X không dùng để chụp ảnh từ Trái Đất từ vệ tinh.
Tia X không dùng để chữa bệnh còi xương.
Chọn A.
Một vật dao động điều hòa có quỹ đạo là một đoạn thẳng 10 cm. Quãng đường mà vật đi được trong 0,5 chu kì bằng
20 cm
40 cm
5 cm
10 cm
Ta có: L=2A⇒A=L2=102=5 cm.
Quãng đường mà vật đi được trong 0,5T là 2A = 2.5 = 10 cm.Chọn D
Một mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C.Chu kì dao động riêng của mạch là
2πLC
2πLC
LC2π
12πLC
Chu kì dao động riêng của mạch dao động điện từ:T=2πLC.
Chọn B
Một sóng điện từ có tần số 30 MHz, truyền trong chân không với tốc độ 3.108 m/s thì có bước sóng là
16 m
9 m
10 m
6 m
Chọn C
λ=cf=3.10830.106=10 m.
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 ω=1LC chạy qua đoạn mạch thì hệ số công suất của đoạn mạch này
phụ thuộc điện trở thuần của đoạn mạch.
bằng 0
phụ thuộc tổng trở của đoạn mạch.
bằng 1
Chọn D
Khi dòng điện có tần số góc ω=1LC chạy qua đoạn mạch thì trong mạch có hiện tượng cộng hưởng, khi đó ZL=ZC.Nên Z=R suy ra cosφ=RZ=1.
Hai điểm A, B cùng phương truyền sóng cách nhau 21 cm, A và B dao động ngược pha nhau. Trên đoạn AB có 3 điểm dao động cùng pha với A. Tìm bước sóng?
6 cm
3 cm
7 cm
9 cm
Chọn A
Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha gần nhau nhất là : λ
Như vậy gọi 3 điểm cùng pha với A lần lượt là : C,D,E. Ta có thứ tự ACDEB
Khoảng cách từ A−E=3λ; Khoảng cách E−B=λ2
Như vậy ta có:3λ+λ2=21cm=>λ=6cm.
Một vật dao động điều hòa với phương trình x=Acos(ωt+φ). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc ly độ x của vật theo thời gian t. Xác định giá trị ban đầu của x = x0 khi t= 0.
−2 cm
0,52 cm
-1 cm
-1,5 cm
Dễ thấy T =8 ô =8.14=2s =>ω = π rad/s.
Biên độ A= 2 cm.
Góc quét trong 3 ô đầu ( t =3/4 s vật ở biên dương):
Δφ=ω.t=π34=3π4. Dùng vòng tròn lượng giác
theo chiều kim đồng hồ ta có pha ban đầu: j=-3π/4
Lúc t =0: x0=Acosφ=2.cos−3π4=−2cm.
Ta có: Công thức tính thế năng của vật dao động điều hòa là Wt=12mω2x2→Wtmax↔x=±A
Chọn D
Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng với nguồn đơn sắc, biết khoảng cách giữa hai khe là a=0,1mm,khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,0 m. Người ta đo được khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp là 3,9cm. Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
0,65 μm.
0,49 μm.
0,56 μm.
0,67 μm.
Ta có: Khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp là: 6i
Nên:6i=39⇒i=6,5 mm.
Mặt khác:i=λDa⇒λ =iaD=6,5.0,11= 0,65 μm.
Chọn A
Đặt điện áp xoay chiều u=U2cosωtcó giá trị hiệu dụng U và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần L, biến trở R và tụ điện C. Gọi URC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch gồm tụ C và biến trở R, UC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ C, UL là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm thuần L. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của URC, UL và UC theo giá trị của biến trở R. Khi R = 2R0, thì điện áp hiệu dụng UL bằng
2U13
2U11
2U3
2U5
Dễ thấy đồ thị nằm ngang không đổi là: URC=UR2+ZC2R2+(ZL−ZC)2=U1+ZL(ZL−2ZC)R2+ZC2=U.⇔ZL−2ZC=0⇒ZL=2ZC(1).
Tại R= 0: UC=UZCR2+(ZL−ZC)2=UZC(2ZC−ZC)2=U.Và UL=2U.
Tại giao điểm URC và UL: R= R0:URC=UL⇔U=U.ZLR02+ZC2. .
=>ZL2=R02+ZC2⇔4ZC2=R02+ZC2⇒ZC=R03;ZL=2R03.(2)
Khi R = 2R0, thì điện áp hiệu dụng UL:UL=UZLR2+(ZL−ZC)2=U2R034R02+(R03)2=2U13. CHỌN A
Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r=5Ω.Mạch ngoài là một điện trở R=20Ω.Hiệu suất của nguồn là
80%
75%.
40%.
25%.
Chọn A
Hiệu suất của nguồn là H= RR+r = 2020+5.100% = 80%
Một dải sóng điện từ trong chân không có tần số từ 2.1013 Hz đến 8.1013 Hz. Dải sóng trên thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ? Biết tốc độ ánh sáng trong chân không c=3.108m/s
Vùng tia hồng ngoại.
Vùng ánh sáng nhìn thấy.
Vùng tia tử ngoại.
Vùng tia Rơnghen.
Chọn A
Ta có: λ=cf→λ1=cf1=3.1082.1013=15.10−6m = 15 μm.λ2=cf2=3.1088.1013=3,75.10−6m = 3,75 μm
⇒λ1>λ2>λd=0,76 μm® thuộc vùng tia hồng ngoại
Một thiết bị phát âm có công suất P di chuyển dọc theo trục Ox một thiết bị thu âm đặt trên trục Oy khảo sát cường độ âm theo tọa độ x của máy phát được đồ thị (như hình). Khi thiết bị phát chuyển động qua vị trí M có x=1 mthì mức cường độ âm thu được gần giá trị nào nhất sau đây? Cho I=10−12W/m². Lấy π²=10.
110 dB
120 dB
126 dB
119 dB
Chọn D
Ta có : Công suất nguồn âm P=I.S=I.4πr2=I.4π.x+d2→I=P4π.x+d2
Từ đồ thị
x=0→I1=P4π.x+d2=1 W/m2 (1)x=2 m→I2=P4π.x+d2=0,5 W/m2 (2)
Từ (1) và (2) ta có :d+2d2=10,5=2→d=22−1
Tại x= 1m ta có I3=P4π.1+d2=12−82→L3=10lg12−8210−12≈118,4 dB.
Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 14π2 μHvà tụ điện có điện dung thay đổi được. Biết rằng, muốn thu được sóng điện từ thì tần số riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu (để có cộng hưởng). Trong không khí, tốc độ truyền sóng điện từ là 3.108 m/s, để thu được sóng điện từ có bước sóng tử 30m đến 300m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện có giá trị
từ 1nFđến 10nF
từ 10nFđến 1μF
từ 2pFđến 1nF
từ 20pF đến 20nF
Chọn B
Ta có λ=c2πLC⇒C=λ24π2c2L.
Do vậy có C1=λ124π2c2L=3024π23.108214π2.10−6=10−8 F=10nF.
C2=λ224π2c2L=30024π23.108214π2.10−6=1.10−6 F=1μF.
Một tia sáng đơn sắc có bước sóng trong chân không là 0,64 μm, trong thủy tinh là 0,40 μm. Biết rằng tốc độ ánh sáng trong chân không bằng 3.10⁸ m/s. Tốc độ truyền của tia sáng đơn sắc này trong thủy tinh là
2,314.10⁸ m/s.
1,875.10⁸ m/s.
1,689.10⁸ m/s.
2,026.10⁸ m/s.
Chọn B
+ Ta có: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chân không sang môi trường thủy tinh thì bước sóng giảm n lần:λ'=λn⇒n=λλ'=0,640,4=1,6.
+ Mặc khác, tốc độ truyền đi của tia sáng tỉ lệ nghịch với chiết suất của môi trường nên:v1v2=n2n1⇔cv2=1,61⇒v2=c1,6=1,875.108m/s.
Hai chất điểm dao động điều hòa với cùng tần số, có li độ ở thời điểm t là x₁ và x₂. Giá trị cực đại của tích x₁x₂ là M, giá trị cực tiểu của tích x₁x₂ là −M4.Độ lệch pha giữa x₁ và x₂ có độ lớn gần nhất với giá trị
0,95 rad.
1,82 rad.
1,04 rad.
1,82 rad.
Chọn A
Chọn pt dao động của 2 vật có dạng
x1 = A1cosωtx2 = A2cosωt+φ⇒ x1x2 = A1A22[cos2ωt+φ+cosφ] ⇒ x1x2max=A1A221+cosφ = Mx1x2min= A1A22−1+cosφ= −M4
Lập tỉ số ⇒ cosφ = 35 ⇒ φ = 0,927 rad
Chất phóng xạ poloni P84210o phát ra tia α biến đổi thành hạt nhân chì. Chu kì bán rã của poloni là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu Poloni nguyên chất, sau khoảng thời gian t, tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng poloni còn lại trong mẫu là 0,8. Coi khối lượng nguyên tử bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó tính theo đơn vị u. Giá trị của t là:
117 ngày.
105 ngày.
34,5 ngày.
119 ngày.
Chọn D
Ta có phương trình:84210Po→82206Pb+24α
Gọi N0 là số hạt ban đầu của Po
Số hạt Po còn lại sau thời gian t=nT là NPo=N02n=N0.2−n ( n: số lần chu kì)
Số hạt Pb tao thành bằng số hạt Po mất đi nên:NPb=N0−N02n=N01−2−n
Theo đầu bài
mPbmPo=0,8⇒NPbNA.APbNPoNA.APo=0,8⇒N01−2−n.206N02−n.210=0,8⇒2n=1,816⇒n=log21,816⇒tT=log21,816⇒t=T.log21,816=138.log21,816≈119
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Trên mình quan sát, hai điểm M và N đối xứng qua vân trung tâm có hai vân sáng bậc 5. Dịch màn ra xa hai khe thêm một đoạn 100 cm theo phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe. So với lúc chưa dịch chuyển màn, số vân sáng trên đoạn MN lúc này giảm đi
8 vân
7 vân
2 vân
4 vân
Chọn D
Lúc đầu M và N đều là vân sáng bậc 5 nên trên đoạn MN có 5 x 2 + 1 = 11 vân sáng
Và xM=5λDa
Sau đó, màn dịch ra thêm 100 cm = 1 m nên xM=kλD+1a
Từ đây ta suy ra:5λDa=kλD+1a⇒5D=kD+1⇒5.1,5=k(1,5+1)⇒k=3
Vậy bây giờ M và N đều là vân sáng bậc 3 nên trên đoạn MN có 3 x 2 + 1 = 7 vân sáng.
Vậy số vân sáng trên đoạn MN giảm 11 – 7 =4 vân sáng.
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Hạt tải điện trong chất khí chỉ có các các iôn dương và ion âm.
Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ôm.
Hạt tải điện cơ bản trong chất khí là electron, iôn dương và iôn âm.
Cường độ dòng điện trong chất khí ở áp suất bình thường tỉ lệ thuận với hiệu điện thế.
Chọn C
Hai đoạn mạch X và Y là các đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh. Nếu mắc đoạn mạch X vào điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt)thì cường độ dòng điện qua mạch chậm pha π/6 với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, công suất tiêu thụ trên X khi đó là P1 = 2503W. Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch X và Y rồi nối vào điện áp xoay chiều như trường hợp trước thì điện áp giữa hai đầu của đoạn mạch X và đoạn mạch Y vuông pha với nhau. Công suất tiêu thụ trên X lúc này là P2 = 903W. Hệ số công suất của đoạn mạch X nối tiếp Y bằng
0,53
0,50
22
0,92
Chọn D
Điên năng tiêu thụ ở một trạm phát điện được truyền dưới điện áp hiệu dụng là 2Kv và công suất 200kW. Hiệu số chỉ của công tơ điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 480 kWh. Hiệu suất của quá trình tải điện là:
94,24%
76%
90%
41,67%.
ΔP=ΔAt=48024.=20kW⇒H=1−ΔPP=1−20200=90%.* Chọn C
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Khi electron trong nguyên tử chuyển động tròn đều trên quỹ đạo dừng M thì có tốc độ v (m/s). Biết bán kính BoBo là r0. Nếu electron chuyển động trên một quỹ đạo dừng với thời gian chuyển động hết một vòng là 18πr0vs thì electron này đang chuyển động trên quỹ đạo
N
M
P
L
Chọn B
Khi electron chuyển động lực điện đóng vai trò lực hướng tâm nên
ke2r2=mv2r→v2=mke2r→v2~1r→v1v2=r2r1=n22r0n12r0=n2n1(1)
Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng M có n1=3v1=v(2)
Nếu electron chuyển động trên quỹ đạo dừng có T=18πr0v thì v2=2πrnT=2πn22r018πr0v=vn229(3)
Từ (2); (3) ta có v1v2=9n22(4)
Từ (4) và (1) n2n1=9n22→n23=9n1=27→n2=3electron chuyển động trên quỹ đạo M
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc trong trường g=10 m/s², đầu trên lò xo gắn cố định, đầu dưới gắn với vật nặng có khối lượng m. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì T. Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là T/6. Tại thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không bị biến dạng thì tốc độ của vật là 10π3 cm/s. Lấy π²=10,chu kì dao động của con lắc là
0,6 s
0,2 s.
0,4 s.
0,5 s.
Chọn A
Lò xo treo thẳng đứng ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạnΔl=gω2(1)
Thời gian nén của lò xo: t=21ωarccosΔlA=T6→Δl=A32(2)
Từ (1) và (2) có gω2=A32→ω2=2gA3(3)
Tại thời điểm lò xo đi qua vị trí không biến dạng: x=±Δl=±A32→v=ωA2=0,1π3(m/s)→ωA=0,2π3 (m/s)(4)
Từ (3) và (4) (5) ω2A2=2gA3=1,2→A=0,063 m
Thế (5) vào (4) ta có ω=10π3 rad/s→T=0,6 s
Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos100πtV vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R=1003 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=2πH và tụ điện có điện dung C=100πμF.Tại thời điểm khi điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng một nửa giá trị cực đại thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch là 32A.Dùng vôn kế nhiệt có điện trở rất lớn để đo hiệu điện thế hai đầu tụ điện thì vôn kế chỉ
502 V
1002 V
200 V
100 V
Chọn A
+ Ta có: R=1003 Ω, ZL=Lω=2π.100π=200Ω,ZC=1Cω=1100π.10−6.100π=100Ω.
Tổng trở của đoạn mạch là: Z=R2+(ZL−ZC)2=(1003)2+(200−100)2=200Ω.
+ Độ lệch pha của u và i là: tanφ=ZL−ZCR=200−1001003=13⇒φ=300.
+ Dựa vào hình vẽ ta thu được, tại thời điểm điện táp tức thời thời giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng nửa giá trị cực đại thì cường độ dòng điện trong mạch là:i=I032⇔32=I032⇒I0=1A⇒I=12A.
+ Vậy hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là: UC=IZC=12.100=502V.
Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là uA = uB = acos50pt (với t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi O là trung điểm của AB, điểm M ở mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Khoảng cách MO gần nhất với giá trị nào sau
6,3 cm.
0,63 cm.
12,6 cm.
9,5 cm.
Bước sóng :λ=vf=5025=2cm
Phương trình sóng tại một điểm M trên đường trung trực (cách các nguồn đoạn d) và điểm O là:
uO=2acos50πt−9π => tại O ngược pha với hai nguồn => điểm M ngược pha hai nguồn.
⇒dMA=(K+12)λ,Ta có ⇒dMA>AB2 => K > 4
Muốn dMA(min) khi K=5 => dmin = 11cm => M0=dmin2−AB2=210cm
Chọn A
Tai thời điểm đầu tiên t=0 đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với tần số 2 Hz với biên độ A=65 cm. Goi P, Q là hai điểm cùng nằm trên một phương truyên sóng cách O lần lượt là 6 cm và 9 cm. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 24 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ 2 thì vận tốc dao động của điểm P và điểm Q lần lượt là vP và vQ Chọn phương án đúng
vQ=24πcm/s
vP=48πcm/s
vQ=−24πcm/s
vP=−24πcm/s
Chọn A
Ta có:T=1f=1(2)=0,5s;λ=vf=(24)(2)=12cm
Thời gian để sóng truyền tới P, Q là:OPv=(6)(24)=0,25sOQv=(9)(24)=0,375s
Nhận thấy:
- Khi M đi qua VTCB theo chiều âm lần đầu tiên (mất khoảng thời gian T2=0,25 s), lúc này sóng cũng vừa truyền tới P. Vậy đây là thời điểm ba điểm thẳng hàng lần đầu tiên mà đề bài nhắc đến.
- Kể từ thời điểm này O và P đến biên (mất khoảng thời gian T4=0,125 snữa) thì sóng vừa truyền đến Q.
Vậy thời điểm ba điểm này thẳng hàng lần thứ hai được biểu diễn như hình vẽ. Chú ý rằng P ngược pha với O và vuông pha với Q.
Từ hình vẽ, ta có :
uQup=IQ'IP'=2→uQ=2up
uPa2+uQa2=1→uPa2+2uPa2=1→uP=a5=(65)5=6cm
→vp=−vmax1−upa2=−(24π5)1−6652=−48πcm/s
→vQ=+vmax1−2upa2=+(24π5)1−2.6652=+24πcm/s
Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ được treo vào đầu dưới của một sợi dây không giãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định. Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,1 rad rồi thả nhẹ. Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân bằng và độ lớn gia tốc tại vị trí biên bằng:
0,1
0
10
1,53
▪ Ta có Ptt=m.g.sinα⇒ gia tốc tiếp tuyến att = g.sinα
▪ Ppt = 2mg(cosα-cosαmax) Þgia tốc pháp tuyến apt = 2.g.(cosα-cosαmax)
▪ Vì góc a nhỏ nên có sinα=α và cos α=1-α22⇒att=g.aapt=g(amax2-α)
▪ Tại vị trí cân bằng a=0⇒att=0apt=g.amax2
▪ Tại vị trí biên a=amax Þatt=g.amax2apt=0⇒aptatt=amax⇒ α = 0,1 rad
Chọn A
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị mô tả sự phụ thuộc giữa độ lớn lực đàn hồi của lò xo Fđh theo thời gian t. Lấy g=π² m/s². Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là
15 mJ
18 mJ
9 mJ
12 mJ
Chọn D
Chọn chiều (+) hướng xuống (có thể chọn hướng lên): Fđh=kΔl0+x, do lực đàn hồi có giá trị 0 ⇒A>Δl0
Nhìn đồ thị:
+ Fđhbienduoi=kΔl0+x=1,8 NFđhbientren=kA−Δl0=0,6 N⇒Δl0+AA−Δl0=3→Δl0=A2=gω2
+ t=0→Fdh=kΔl0+x=1,2 N và lực đàn hồi có độ lớn đang tăng tức vật đang đi theo chiều dương và hướng về biên dương.
Ta có: ⇒kΔl0+AkΔl0+x=1,81,2=1,5→x=Δl0=A2 x= −3Δl0= −1,5A ⇒x= −1,5A(loại vì x>A).
+0,1=T6+T4+T12→T=15 s→ω=10π (rad/s)→Δl0=A2=gω2=0,01 m⇒ A=0,02 m⇒k=60 N/m
+ W=12kA2=0,012 J=12 mJ
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq44649-1773119404.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq44443-1773118766.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 19](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq44390-1773118616.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 18](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2F2048%2Fbanner%2Fquiz%2Fq43729-1773116760.jpg&w=3840&q=75)