Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý - Trường THPT Chuyên Nguyễn Trãi - Hải Dương

Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý

  • Hocon247

  • 40 câu hỏi

  • 90 phút

  • 79 lượt thi

  • Trung bình

Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com

Câu 1: Trắc nghiệm ID: 155808

Năng lượng mà sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian, qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm gọi là

Xem đáp án

Năng lượng mà sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian, qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm gọi là cường độ âm.

Câu 2: Trắc nghiệm ID: 155809

Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với tần số góc\(\omega \). Tại thời điểm vật có li độ x thì gia tốc của vật có giá trị là a. Công thức liên hệ giữa x và a là:

Xem đáp án

Ta có: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} x=A.\cos (\omega t+\varphi ) \\ a=-{{\omega }^{2}}.A.\cos (\omega t+\varphi ) \\ \end{array}\Rightarrow a=-{{\omega }^{2}}x \right.\)

Câu 3: Trắc nghiệm ID: 155810

Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình \(x=A\cos (10t)\) (t tính bằng s). Tại thời điểm t = 2s, pha của dao động là

Xem đáp án

Ta có \(x=A\cos (10t)\Rightarrow \)Pha của dao động là: 10.t (rad) 

\(\Rightarrow \) Tại t = 2s ta có: 10.2 = 20 (rad) 

Câu 4: Trắc nghiệm ID: 155811

Công thức đúng về tần số dao động điều hòa của con lắc lò xo nằm ngang là

Xem đáp án

Công thức về tần số dao động điều hòa của con lắc lò xo nằm ngang là: \(f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}\)

Câu 5: Trắc nghiệm ID: 155812

Một sóng cơ học có tần số  f  lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi với tốc độ v, khi đó bước sóng được tính theo công thức 

Xem đáp án

Bước sóng được tính theo công thức: \(\lambda =\frac{v}{f}\)

Câu 7: Trắc nghiệm ID: 155814

Vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ A và tốc độ cực đại \({{v}_{0}}\). Tần số dao động của vật là:

Xem đáp án

Vật dao động điều hòa với tốc độ cực đại: \({{v}_{0}}=\omega A=2\pi f.A\Rightarrow f=\frac{{{v}_{0}}}{2\pi A}\)

Câu 8: Trắc nghiệm ID: 155815

Chọn kết luận đúng. Tốc truyền âm nói chung lớn nhất trong môi trường:

Xem đáp án

Tốc độ truyền âm nói chung lớn nhất trong môi trường rắn.

Câu 9: Trắc nghiệm ID: 155816

Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C đang thực hiện dao động điện tử tự do. Gọi U0 là điện áp cực đại giữa hai đầu tụ điện; ui tương ứng là điện áp giữa hai đầu tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm t. Hệ thức đúng là 

Xem đáp án

Ta có năng lượng điện từ trong mạch LC được xác định bởi công thức: 

\({{W}_{LC}}=\frac{1}{2}C{{u}^{2}}+\frac{1}{2}L{{i}^{2}}=\frac{1}{2}CU_{0}^{2}\Rightarrow {{i}^{2}}=\frac{C}{L}.\left( U_{0}^{2}-{{u}^{2}} \right)\)

Câu 10: Trắc nghiệm ID: 155817

Cho hai điện tích điểm có điện tích tương ứng là \({{q}_{1}},{{q}_{2}}\) đặt cách nhau một đoạn r. Hệ đặt trong chân không. Độ lớn lực tương tác điện F giữa hai điện tích được xác định theo công thức

Xem đáp án

Độ lớn lực tương tác điện giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không: \(F=k.\frac{\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}\)

Câu 11: Trắc nghiệm ID: 155818

Nhận xét nào sau đây về máy biến áp là không đúng? 

Xem đáp án

Máy biến áp dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó.

\(\Rightarrow \) Phát biểu không đúng: Máy biến áp có thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều.

Câu 13: Trắc nghiệm ID: 155820

Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) (V) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có phương trình là:

Xem đáp án

Biểu thức điện áp: \(u={{U}_{0}}\cos \omega t(V)\)

Biểu thức cường độ dòng điện: \(i=\frac{{{U}_{0}}}{{{Z}_{L}}}\cos \left( \omega t+{{\varphi }_{u}}-\frac{\pi }{2} \right)=\frac{{{U}_{0}}}{\omega L}\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{2} \right)A\)

Câu 14: Trắc nghiệm ID: 155821

Trong máy phát thanh đơn giản, thiết bị dùng để biến dao động âm thanh dao động điện có cùng tần số là:

Xem đáp án

Trong máy phát thanh đơn giản, thiết bị dùng để biến dao động âm thanh dao động điện có cùng tần số là micro. 

Câu 15: Trắc nghiệm ID: 155822

Một vòng dây dẫn tròn tâm O, bán kính R. Cho dòng điện cường độ chạy trong vòng dây đó. Hệ đặt trong chân không. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây được xác định theo công thức:

Xem đáp án

Cảm ứng từ tại tâm vòng dây tròn là: \(B=2\pi {{.10}^{-7}}\frac{I}{R}\)

Câu 16: Trắc nghiệm ID: 155823

Đặt vào hai đầu mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp (cuộn dây cảm thuần) một điện áp xoay chiều. Gọi \({{Z}_{L}},{{Z}_{C}}\)tương ứng là cảm kháng của cuộn dây, dung kháng của tụ điện. Tổng trở Z của mạch điện là: 

Xem đáp án

Tổng trở của mạch điện là: \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\)

Câu 17: Trắc nghiệm ID: 155824

Cho biết cường độ âm chuẩn là \({{I}_{0}}={{10}^{-12}}\frac{W}{{{m}^{2}}}.\)Mức cường độ âm tại một điểm là L = 40dB, cường độ âm tại điểm này có giá trị là:

Xem đáp án

Mức cường độ âm tại một điểm là: 

\(L=10\cdot \log \frac{I}{{{I}_{0}}}\Leftrightarrow 40=10\cdot \log \frac{I}{{{10}^{-12}}}\Leftrightarrow \log \frac{I}{{{10}^{-12}}}=4\Leftrightarrow \frac{I}{{{10}^{-12}}}={{10}^{4}}\) \(\Rightarrow I={{10}^{-12}}{{.10}^{4}}={{10}^{-8}}\frac{W}{{{m}^{2}}}\)

Câu 18: Trắc nghiệm ID: 155825

Một sợi dây đàn hồi có chiều dài 1,2m căng ngang, hai đầu cố định. Trên đây có sóng ổn định với 3 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100Hz . Tốc độ truyền sóng trên dây là

Xem đáp án

Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: \(l=k\frac{\lambda }{2}=\frac{k\cdot v}{2f}\Rightarrow v=\frac{l.2f}{k}\)

Trên dây có 3 bụng sóng \(\Rightarrow k=3\Rightarrow v=\frac{1,2.2.100}{3}=80\text{m/s}\)

Câu 19: Trắc nghiệm ID: 155826

Một con lắc đơn dao động điều hòa với tần số góc 5rad/s tại một nơi có gia tốc trọng trường bằng 10m/s2. Chiều dài dây treo của con lắc là

Xem đáp án

Tần số góc dao động: \(\omega =\sqrt{\frac{g}{l}}\Rightarrow l=\frac{g}{{{\omega }^{2}}}=\frac{10}{{{5}^{2}}}=0,4m=40\text{cm}\)

Câu 20: Trắc nghiệm ID: 155827

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 100g gắn với một lò xo nhẹ. Con lắc dao động điều hòa dọc theo trục Ox (gốc O tại vị trí cân bằng của vật) có phương nằm ngang với phương trình x = 10cos(10πt) (cm). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Lấy π2 = 10. Cơ năng của con lắc có giá trị là:

Xem đáp án

Khối lượng vật nhỏ: m = 100g = 0,1kg 

Li độ: 

\(x = 10\cos (10\pi t)(cm) \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{A = 10cm = 0,1m}\\
{\omega  = 10\pi (rad/s)}
\end{array}} \right.\)

Cơ năng của con lắc có giá trị là: \(W=\frac{1}{2}m{{\omega }^{2}}{{A}^{2}}=\frac{1}{2}.0,1.{{(10\pi )}^{2}}.0,{{1}^{2}}=0,5J\)

Câu 21: Trắc nghiệm ID: 155828

Một vật nhỏ có khối lượng 250g dao động điều hòa dọc theo trục Ox (gốc tại vị trí cân bằng của vật) thì giá trị của lực kéo về có phương trình F = -0,4.cos 4t (N) (t đo bằng s). Biên độ dao động của vật có giá trị là:

Xem đáp án

Khối lượng vật nhỏ: m = 250g = 0,25kg

Lực kéo về: \(F=-0,4.\cos 4t(N)\Rightarrow \omega =4rad/s\)

\(\Rightarrow m{{\omega }^{2}}A=0,4\Rightarrow A=\frac{0,4}{m{{\omega }^{2}}}=\frac{0,4}{0,{{25.4}^{2}}}=0,1m=10cm\)

Câu 22: Trắc nghiệm ID: 155829

Hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}={{A}_{1}}.\cos \left( \omega t+{{\varphi }_{1}} \right)\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}.\cos \left( \omega t+{{\varphi }_{2}} \right).\)  Gọi A là biên độ dao động tổng hợp của hai đao động trên. Hệ thức nào sau đây luôn đúng? 

Xem đáp án

Ta có:  \(A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}.\cos \Delta \varphi }\)

+  Khi \(\Delta \varphi =2k\pi \Rightarrow A={{A}_{\max }}={{A}_{1}}+{{A}_{2}}\)

+  Khi  \(\Delta \varphi =(2k+1)\pi \Rightarrow A={{A}_{\min }}=\left| {{A}_{1}}-{{A}_{2}} \right|\)  

Câu 23: Trắc nghiệm ID: 155830

Tiến hành thí nghiệm đo tốc độ truyền âm trong không khí, một học sinh viết được kết quả đo của bước sóng là \(75\pm 1\)cm, tần số của âm là 440+10 Hz. Sai số tương đối của phép đo tốc độ truyền âm là

Xem đáp án

Sai số tuyệt đối của phép đo: \(\Delta v=\bar{v}\cdot \left( \frac{\Delta \lambda }{\lambda }+\frac{\Delta f}{f} \right)\)

Sai số tương đối của phép đo:

\(\frac{\Delta v}{{\bar{v}}}=\frac{\Delta \lambda }{\lambda }+\frac{\Delta f}{f}=\frac{0,01}{0,75}+\frac{10}{440}=0,036=3,6\text{ }\!\!%\!\!\text{ }\)  

Câu 24: Trắc nghiệm ID: 155831

Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung kháng của tụ điện

Xem đáp án

Công thức tính dung kháng: \({{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{2\pi fC}\Rightarrow {{Z}_{C}}\sim \frac{1}{f}\)

\(\Rightarrow \) f tăng 4 lần thì ZC giảm đi 4 lần.

Câu 25: Trắc nghiệm ID: 155832

Một mạch điện chỉ có tụ điện. Nếu đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}.\cos (100\pi t+\pi )\)(V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 2A. Nếu đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}.\cos \left( 120\pi t+\frac{\pi }{2} \right)\)(V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là: 

Xem đáp án

+ Khi \(u=U\sqrt{2}.\cos (100\pi t+\pi )(V):{{I}_{1}}=\frac{U}{{{Z}_{C1}}}=\frac{U}{\frac{1}{2\pi .100\pi .C}}\Leftrightarrow U.2\pi .100\pi .C=2A\)

+ Khi \(u=U\sqrt{2}.\cos \left( 120\pi t+\frac{\pi }{2} \right)(V):{{I}_{2}}=\frac{U}{{{Z}_{C2}}}=\frac{U}{\frac{1}{2\pi .120\pi .C}}=U.2\pi .120\pi .C\)

+ Lấy \(\frac{{{I}_{1}}}{{{I}_{2}}}\) ta được: \(\frac{2}{{{I}_{2}}}=\frac{100}{120}=\frac{1}{1,2}\Rightarrow {{I}_{2}}=2,4A\)

Câu 26: Trắc nghiệm ID: 155833

Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện có công suất 1MW đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết điện trở tổng cộng của đường dây bằng 50Ω, hệ số công suất của nơi tiêu thụ bằng 1, điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây bằng 25kV. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây thì hiệu suất truyền tải điện năng bằng

Xem đáp án

Ta có: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} P=1MW={{10}^{6}}W \\ R=50\Omega \\ U=25kV={{25.10}^{3}}V \\ \cos \varphi =1 \\ \end{array} \right.\)

Hiệu suất truyền tải: \(H=\frac{{{P}_{ci}}}{P}=\frac{P-{{P}_{hp}}}{P}=1-\frac{P\cdot R}{{{U}^{2}}{{\cos }^{2}}\varphi }=1-\frac{{{10}^{6}}.50}{{{\left( {{25.10}^{3}} \right)}^{2}}.1}=0,92=92\text{ }\!\!%\!\!\text{ }\)

Câu 27: Trắc nghiệm ID: 155834

Tại một điểm có sóng điện từ truyền qua, cảm ứng từ biến thiên theo phương trình là:

\(B={{B}_{0}}\cos \left( 2\pi {{.10}^{8}}.t+\frac{\pi }{3} \right)T\) (t tính bằng giây). Kể từ lúc t = 0, thời điểm đầu tiên để cường độ điện trường tại điểm đó bằng 0 là

Xem đáp án

Biểu thức của cảm ứng từ: \(B={{B}_{0}}\cos \left( 2\pi {{.10}^{8}}.t+\frac{\pi }{3} \right)T\)

Biểu thức của cường độ điện trường: \(E={{E}_{0}}\cos \left( 2\pi {{.10}^{8}}.t+\frac{\pi }{3} \right)(V/m)\)

Biểu diễn trên VTLG ta có: 

Từ hình vẽ ta xác định được góc quét: \(\Delta \varphi =\frac{\pi }{2}-\frac{\pi }{3}=\frac{\pi }{6}\)

\(\Rightarrow \) Thời điểm đầu tiên để cường độ điện trường tại điểm đó bằng 0 là:

\(\Delta t=\frac{\Delta \varphi }{\omega }=\frac{\frac{\pi }{6}}{2\pi \cdot {{10}^{8}}}=\frac{{{10}^{-8}}}{12}s\)

Câu 28: Trắc nghiệm ID: 155835

Một con lắc lò xo gồm lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng k = 10N/m, khối lượng của vật nặng là m = 100g, vật đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Kéo vật dọc theo trục lò xo, ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn \(3\sqrt{2}\)cm rồi thả nhẹ, sau đó vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox trùng với trục lò xo, gốc O tại vị trí cân bằng của vật. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc vật qua vị trí x = -3cm theo chiều dương. Phương trình dao động của vật là

Xem đáp án

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

Kéo vật ra khỏi VTCB đoạn \(3\sqrt{2}\text{cm}\)rồi thả nhẹ \(\Rightarrow A=3\sqrt{2}cm\)

Tại t = 0 vật qua vị trí x = -3cm theo chiều dương. Biểu diễn trên VLTG ta có: 

Từ VTLG \(\Rightarrow \) Pha ban đầu: \(\varphi =-\left( \frac{\pi }{2}+\frac{\pi }{4} \right)=-\frac{3\pi }{4}\)

\(\Rightarrow x=3\sqrt{2}.\cos \left( 10t-\frac{3\pi }{4} \right)\text{cm}\)

Câu 29: Trắc nghiệm ID: 155836

Vật sáng AB phẳng, mỏng đặt vuông góc trên trục chính của một thấu kính (A nằm trên trục chính), cho ảnh thật A'B' lớn hơn vật 2 lần và cách vật 24cm. Tiêu cự f của thấu kính có giá trị là

Xem đáp án

Ảnh A'B' là ảnh thật \(\Rightarrow \) ảnh ngược chiều với vật \(\Rightarrow k<0\Leftrightarrow -\frac{{{d}'}}{d}=-2\Rightarrow {d}'=2d\) (1)

Ảnh A'B' cách vật 24cm \(\Rightarrow {d}'+d=24\text{cm}\) (2) 

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {d}'=16\text{cm} \\ d=8\text{cm} \\ \end{array} \right.\)

Tiêu cự của thấu kính: \(\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{{{d}'}}=\frac{1}{8}+\frac{1}{16}=\frac{3}{16}\Rightarrow f=\frac{16}{3}\text{cm}\)

Câu 30: Trắc nghiệm ID: 155837

Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) (V) trong đó \({{U}_{0}},\omega \) không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Tại thời điểm t1 điện áp tức thời ở hai đầu RLC lần lượt là \({{u}_{R}}=50\text{V},{{u}_{L}}=30\text{V},{{u}_{C}}=-180\text{V}.\)Tại thời điểm t2, các giá trị trên tương ứng là \({{u}_{R}}=100V,{{u}_{L}}={{u}_{C}}=0V.\) Điện áp cực đại ở hai đầu đoạn mạch là 

Xem đáp án

Ta có: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{u}_{R}}={{U}_{0R}}.\cos (\omega t+\varphi ) \\ {{u}_{L}}={{U}_{0L}}.\cos \left( \omega t+\varphi +\frac{\pi }{2} \right) \\ {{u}_{C}}={{U}_{0C}}.\cos \left( \omega t+\varphi -\frac{\pi }{2} \right) \\ \end{array} \right.\)

Do \({{u}_{C}}\) và \({{u}_{L}}\)vuông pha với \({{u}_{R}}\)  

+ Tại t2 khi \({{u}_{L}}={{u}_{C}}=0\Rightarrow {{u}_{R}}={{U}_{0R}}=100\text{V}\)

+ Tại thời điểm t1, áp dụng hệ thức độc lập với thời gian của hai đại lượng vuông pha ta có:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{{\left( {\frac{{{u_R}}}{{{U_{0R}}}}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{{u_L}}}{{{U_{0L}}}}} \right)}^2} = 1}\\
{{{\left( {\frac{{{u_R}}}{{{U_{0R}}}}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{{u_C}}}{{{U_{0C}}}}} \right)}^2} = 1}
\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\frac{{{{50}^2}}}{{{{100}^2}}} + \frac{{{{30}^2}}}{{U_{0L}^2}} = 1 \Rightarrow {U_{0L}} = 20\sqrt 3 V}\\
{\frac{{{{50}^2}}}{{{{100}^2}}} + \frac{{{{180}^2}}}{{U_{0C}^2}} = 1 \Rightarrow {U_{0C}} = 120\sqrt 3 V}
\end{array}} \right.\)

Điện áp cực đại ở hai đầu đoạn mạch:

\({{U}_{0}}=\sqrt{U_{0R}^{2}+{{\left( {{U}_{0L}}-{{U}_{0C}} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{100}^{2}}+{{(20\sqrt{3}-120\sqrt{3})}^{2}}}=200\text{V}\)

Câu 31: Trắc nghiệm ID: 155838

Có hai con lắc lò xo giống nhau đều có khối lượng vật nhỏ là m = 400g, cùng độ cứng của lò xo là k. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng O. Cho đồ thị li độ \({{x}_{1}},{{x}_{2}}\)theo thời gian của con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai như hình vẽ. Tại thời điểm t con lắc thứ nhất có động năng 0,06J và con lắc thứ hai có thế năng 0, 005J. Chu kì của hai con lắc có giá trị là:

Xem đáp án

Từ đồ thị, ta có phương trình dao động của hai con lắc là: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{x}_{1}}=10.\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{2} \right) \\ {{x}_{2}}=5.\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{2} \right) \\ \end{array}\Rightarrow \frac{{{x}_{1}}}{{{x}_{2}}}=2\Rightarrow {{x}_{1}}=2{{x}_{2}} \right.\)

Tại thời điểm t, thế năng của con lắc thứ hai là: 

\({{W}_{t2}}=\frac{1}{2}kx_{2}^{2}=0,005J\Leftrightarrow \frac{1}{2}k.{{\left( \frac{{{x}_{1}}}{2} \right)}^{2}}=0,005\) \(\Leftrightarrow \frac{1}{4}\cdot \frac{1}{2}\cdot kx_{1}^{2}=0,005\Rightarrow \frac{1}{2}\cdot kx_{1}^{2}=0,2J\Rightarrow {{W}_{t1}}=0,02J\)

Động năng của con lắc thứ nhất ở thời điểm t là: 

\({{W}_{d1}}={{W}_{1}}-{{W}_{t1}}=\frac{kA_{1}^{2}}{2}-0,02=0,06\Leftrightarrow \frac{k.0,{{1}^{2}}}{2}-0,02=0,06\Rightarrow k=16(N/m)\)

Chu kì của con lắc là: \(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=2\pi \sqrt{\frac{0,4}{16}}=1(s)\)

Câu 32: Trắc nghiệm ID: 155839

Trên một một sợi dây đang có sóng dừng, phương trình sóng tại một điểm trên dây là: \(u=2\sin (0,5\pi x)\cos (20\pi t+0,5\pi )mm\); trong đó u là li độ dao động của một điểm có tọa độ x trên dây thời điểm t, với x tính bằng cm; t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng trên dây là

Xem đáp án

Phương trình sóng dừng: \(u=2\sin (0,5\pi x)\cos (20\pi t+0,5\pi )mm\)

Tacó: 

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\frac{{2\pi x}}{\lambda } = 0,5\pi x}\\
{\omega  = 20\pi ({\rm{rad}})}
\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\lambda  = 4{\rm{cm}}}\\
{T = \frac{{2\pi }}{{20\pi }} = 0,1s}
\end{array}} \right.} \right.\)

Tốc độ truyền sóng: \(v=\frac{\lambda }{T}=\frac{4}{0,1}=40\text{cm}/\text{s}\)

Câu 33: Trắc nghiệm ID: 155840

Đặt điện áp \(u=U\sqrt{2}\cos \omega t\) (V) (U và \(\omega \) có không 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 thay đổi được. Điều chỉnh C = C1 thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại là 200W . Điều chỉnh C = C2 thì hệ số công suất của mạch là\(\frac{\sqrt{3}}{2}.\) . Công suất tiêu thụ của mạch khi đó là 

Xem đáp án

Công suất tiêu thụ của mạch: \(P=\frac{{{U}^{2}}R}{{{Z}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}R}{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\)

+ Khi C = C1 thay đổi để \({{P}_{\max }}\Leftrightarrow \) xảy ra hiện tượng cộng hưởng \(\Rightarrow {{P}_{\max }}=\frac{{{U}^{2}}}{R}=200\text{W}\) (1)

+ Khi C = C2 thì \(\cos \varphi =\frac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow P=\frac{{{U}^{2}}}{R}\cdot {{\cos }^{2}}\varphi =\frac{{{U}^{2}}}{R}\cdot {{\left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}^{2}}\) (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow P=200\cdot {{\left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right)}^{2}}=150W\)

Câu 34: Trắc nghiệm ID: 155841

Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là một biến trở, \(C=\frac{{{10}^{-4}}}{\sqrt{2}\pi }F;L=\frac{\sqrt{2}}{2\pi }H,\)điện áp giữa hai đầu mạch điện có phương trình \(u=100\sqrt{2}\cos 100\pi t\)(V), thay đổi giá trị của R thì thấy có hai giá trị đều cho cùng một giá trị của công suất, một trong hai giá trị là 200Ω. Xác định giá trị thứ hai của R. 

Xem đáp án

Theo bài ra ta có: 

\({{P}_{1}}={{P}_{2}}\Leftrightarrow \frac{{{U}^{2}}{{R}_{1}}}{R_{1}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=\frac{{{U}^{2}}{{R}_{2}}}{R_{2}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\) \(\Leftrightarrow {{R}_{1}}.\left( R_{2}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}} \right)={{R}_{2}}.\left( R_{1}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}} \right)\)

\(\Leftrightarrow {{R}_{1}}R_{2}^{2}+{{R}_{1}}{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}={{R}_{2}}R_{1}^{2}+{{R}_{2}}{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}\Leftrightarrow {{R}_{1}}{{R}_{2}}={{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}\) (*)

Lại có: 

\(\left\{ \begin{align} & {{Z}_{L}}=100\pi .\frac{\sqrt{2}}{2\pi }=50\sqrt{2}\Omega \\ & {{Z}_{C}}=\frac{1}{100\pi .\frac{{{10}^{-4}}}{\sqrt{2}\pi }}=100\sqrt{2}\Omega \\ & R=200\Omega \\ \end{align} \right.\)

Thay vào (*) ta được:

\(200\cdot {{R}_{2}}={{(50\sqrt{2}-100\sqrt{2})}^{2}}\Rightarrow {{R}_{2}}=25\Omega \)

Câu 35: Trắc nghiệm ID: 155842

Có x nguồn giống nhau mắc nối tiếp, mỗi nguồn có suất điện động là 3V điện trở trong là 2Ω mắc với mạch ngoài là một bóng đèn loại (6V – 6W ) thành một mạch kín. Để đèn sáng bình thường thì giá trị của x là

Xem đáp án

Điện trở của đèn: \({{R}_{d}}=\frac{U_{dm}^{2}}{{{P}_{dm}}}=\frac{{{6}^{2}}}{6}=6\Omega \)

Cường độ dòng điện định mức của đèn: \({{I}_{dm}}=\frac{{{P}_{dm}}}{{{U}_{dm}}}=\frac{6}{6}=1A\)  

Giả sử bộ nguồn gồm x nguồn giống nhau mắc nối tiếp: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{\xi }_{b}}=x.\xi =3x \\ {{r}_{b}}=xr=2x \\ \end{array} \right.\)

Cường độ dòng điện chạy qua đèn: \(I=\frac{{{\xi }_{b}}}{{{r}_{b}}+{{R}_{d}}}=\frac{3x}{2x+6}\)

Để đèn sáng bình thường thì \(I={{I}_{dm}}\Leftrightarrow \frac{3x}{2x+6}=1\Leftrightarrow 3x=2x+6\Rightarrow x=6\)

Câu 36: Trắc nghiệm ID: 155843

Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 10g, lò xo nhẹ độ cứng \(10\frac{N}{m}\) đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát, lấy π2 =10. Tác dụng vào vật một ngoại lực tuần hoàn có tần số f thay đổi được. Khi tần số của ngoại lực tương ứng có giá trị lần lượt là: \({{f}_{1}}=3,5Hz;{{f}_{2}}=2Hz;{{f}_{3}}=5Hz\) thì biên độ dao động của vật có giá trị tương ứng là \({{A}_{1}},{{A}_{2}},{{A}_{3}}.\)Tìm hiểu thức đúng?

Xem đáp án

Tần số dao động riêng: \({{f}_{0}}=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{k}{m}}=\frac{1}{2\sqrt{10}}\cdot \sqrt{\frac{10}{0,01}}=5\text{Hz}\)

Ta có đồ thị cộng hưởng cơ: 

Tần số của ngoại lực tương ứng: \({{f}_{1}}=3,5Hz;{{f}_{2}}=2Hz;{{f}_{3}}=5Hz\)

\(\Rightarrow \left| {{f}_{3}}-{{f}_{0}} \right|<\left| {{f}_{1}}-{{f}_{0}} \right|<\left| {{f}_{2}}-{{f}_{0}} \right|\Rightarrow {{A}_{2}}<{{A}_{1}}<{{A}_{3}}\)

Câu 37: Trắc nghiệm ID: 155844

Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 200N/m , quả cầu M có khối lượng 1kg đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 12,5cm. Ngay khi quả cầu xuống đến vị trí thấp nhất thì có một vật nhỏ khối lượng 500g bay theo phương trục lò xo, từ dưới lên với tốc độ 6m/s tới dính chặt vào M. Lấy g=10m/s2. Sau va chạm, hai vật dao động điều hòa. Biên độ dao động của hệ hai vật sau va chạm là:

Xem đáp án

Áp dụng định luật bảo toàn vecto động lượng cho hệ ngay trước và sau va chạm:

\(\overrightarrow{{{p}_{tr}}}=\overrightarrow{{{p}_{s}}}\Leftrightarrow m{{v}_{0}}=(m+M).v\Rightarrow \) \(v=\frac{m\cdot {{v}_{0}}}{m+M}=\frac{0,5\cdot 6}{0,5+1}=2\text{m/s}=200\text{cm/s}\)  

VTCB mới ở dưới VTCB mới một đoạn: \({{x}_{0}}=\frac{mg}{k}=\frac{0,5\cdot 10}{200}=0,025m=2,5cm\)

Li độ ngay sau khi va chạm so với VTCB mới là: \(x=A-{{x}_{0}}=12,5-2,5=10\text{cm}\)

Tần số góc dao động của hệ: \(\omega =\sqrt{\frac{k}{M+m}}=\sqrt{\frac{200}{1+0,5}}=\frac{20}{\sqrt{3}}\text{rad/s}\)

Biên độ dao động của hệ hai vật sau va chạm là: \(A=\sqrt{{{x}^{2}}+\frac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}}=\sqrt{{{10}^{2}}+\frac{{{200}^{2}}}{{{\left( \frac{20}{\sqrt{3}} \right)}^{2}}}}=20\text{cm}\)

Câu 38: Trắc nghiệm ID: 155845

Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn sống kết hợp A và B dao động cùng pha, cùng tần số, cách nhau AB = 8cm tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng \(\lambda \)= 2cm. Một đường thẳng \((\Delta )\) song song với AB và cách AB một khoảng là 2cm , cắt đường trung trực của AB tại điểm C. Khoảng cách gần nhất giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại trên \((\Delta )\) nằm về hai phía điểm C gần nhất với giá trị nào dưới đây:

Xem đáp án

Gọi M và N là hai điểm dao động với biên độ cực đại trên \((\Delta )\) nằm về hai phía của điểm C. Khoảng cách từ M đến C là x. 

Từ hình vẽ ta có: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{d}_{1}}=\sqrt{{{2}^{2}}+{{(4-x)}^{2}}} \\ {{d}_{2}}=\sqrt{{{2}^{2}}+{{(4+x)}^{2}}} \\ \end{array} \right.\)

M là điểm dao động với biên độ cực đại nên: \({{d}_{2}}-{{d}_{1}}=k\lambda =2k(\text{cm})\)

+ M gần C nhất nên M thuộc cực đại ứng với k =1

\(\Rightarrow {{d}_{2}}-{{d}_{1}}=2\Leftrightarrow \sqrt{{{2}^{2}}+{{(4+x)}^{2}}}-\sqrt{{{2}^{2}}+{{(4-x)}^{2}}}=2\)

\(\Rightarrow x=1,1255\text{cm}\Rightarrow MC=1,1255\text{cm}\)

+ N gần C nhất nên N thuộc cực đại ứng với k = -1.

Hoàn toàn tương tự ta tính được: NC = 1,1255cm 

\(\Rightarrow MN=1,1255+1,1255=2,251\text{cm}\)

Câu 39: Trắc nghiệm ID: 155846

Cho mạch điện AB gồm đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm R,C và đoạn MB gồm hộp kín X có thể chứa hai trong ba phần tử: điện trở, tụ điện và cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều \(u=120\sqrt{2}\cos 100\pi t\)(V) thì cường độ dòng điện ở mạch là \(i=2\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{12} \right)A.\) Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và MB vuông pha với nhau. Dùng vôn kế lí tưởng lần lượt mắc vào hai đầu đoạn mạch AM, MB thì số chỉ vôn kế tương ứng là \({{U}_{1}},{{U}_{2}},\) cho \({{U}_{1}}=\sqrt{3}{{U}_{2}}.\) Giá trị của mỗi phần tử trong hộp X là

Xem đáp án

Đoạn AM gồm R,C mắc nối tiếp. 

Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và MB vuông pha với nhau \(\Rightarrow \) MB gồm R,L nối tiếp.

Ta có giản đồ vecto: 

Có \(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} \overline{{{U}_{AB}}}=\overline{{{U}_{AM}}}+\overline{{{U}_{MB}}} \\ \overline{{{U}_{AM}}}\bot \overline{{{U}_{MB}}} \\ \end{array}\Rightarrow {{U}_{AB}}=\sqrt{U_{AM}^{2}+U_{MB}^{2}}=120V \right. (1)\)

Lại có \({{U}_{1}}=\sqrt{3}{{U}_{2}}\) (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{U}_{AM}}={{U}_{1}}=60\sqrt{3}V \\ {{U}_{BM}}={{U}_{2}}=60\text{V} \\ \end{array} \right.\)

Áp dụng định lí hàm số cos trong tam giác \({{U}_{MB}}O{{U}_{AM}}\) có:

\(U_{AM}^{2}=U_{MB}^{2}+U_{AB}^{2}-2.{{U}_{MB}}{{U}_{AB}}.\cos {{U}_{MB}}O{{U}_{AB}}\)

\(\Leftrightarrow {{(60\sqrt{3})}^{2}}={{60}^{2}}+{{120}^{2}}-2.60.120.\cos {{U}_{MB}}O{{U}_{AB}}\)

\(\Rightarrow \cos {{U}_{MB}}O{{U}_{AB}}=0,5\Rightarrow {{U}_{MB}}O{{U}_{AB}}=\frac{\pi }{3}\)

\(\Rightarrow {{U}_{MB}}O{{U}_{R2}}={{U}_{MB}}O{{U}_{AB}}-\frac{\pi }{12}=\frac{\pi }{3}-\frac{\pi }{12}=\frac{\pi }{4}\)

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông \({{U}_{MB}}O{{U}_{R2}}\) ta có: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{U}_{R2}}={{U}_{MB}}.\cos {{U}_{MB}}O{{U}_{R2}}=60\cos \frac{\pi }{4} \\ {{U}_{L}}={{U}_{MB}}.\sin {{U}_{MB}}O{{U}_{R2}}=60\sin \frac{\pi }{4} \\ \end{array} \right.\)

Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong mạch: I = 2A 

\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{R}_{2}}=\frac{{{U}_{R2}}}{I}=\frac{60\cos \frac{\pi }{4}}{2}=21,21\Omega \\ {{Z}_{L}}=\frac{{{U}_{L}}}{I}=\frac{60\sin \frac{\pi }{4}}{2}=21,21\Omega \Rightarrow L=\frac{21,21}{100\pi }=0,068H \\ \end{array} \right.\)

Câu 40: Trắc nghiệm ID: 155847

Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \left( \frac{2\pi }{T}+\varphi  \right)\)(V) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ 1. Biết R = r = 30Ω. Đồ thị biểu diễn điện áp \({{u}_{AN}}\)và \({{u}_{MB}}\)theo thời gian như hình vẽ 2. Công suất của mạch AB có giá trị gần đúng là: 

Xem đáp án

Từ đồ thị ta viết được phương trình: 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{u}_{AN}}=100\sqrt{2}.\cos \left( \frac{2\pi }{T}t-\frac{\pi }{2} \right)V \\ {{u}_{MB}}=60\sqrt{2}.\cos \left( \frac{2\pi }{T}t-\pi \right)V \\ \end{array} \right.\Rightarrow \overrightarrow{{{U}_{AN}}}\bot \overrightarrow{{{U}_{MB}}}\)

Ta có giản đồ vecto: 

Theo bài ra ta có: \(R=r\Rightarrow \frac{{{U}_{R}}}{{{U}_{r}}}=\frac{R}{r}=1\Rightarrow {{U}_{R}}={{U}_{r}}\Rightarrow {{U}_{R+r}}={{U}_{R}}+{{U}_{r}}=2{{U}_{r}}\)

Từ giản đồ vecto ta có: \(\cos \alpha =\frac{{{U}_{LC}}}{60}=\frac{{{U}_{R+r}}}{100}\Leftrightarrow \frac{{{U}_{LC}}}{60}=\frac{2{{U}_{r}}}{100}\Rightarrow {{U}_{LC}}=1,2{{U}_{r}}\)

Mà: \({{U}_{MB}}=\sqrt{U_{r}^{2}+U_{LC}^{2}}\Leftrightarrow 60=\sqrt{U_{r}^{2}+{{\left( 1,2{{U}_{r}} \right)}^{2}}}\Rightarrow {{U}_{r}}=\frac{60}{\sqrt{2,44}}V\)

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch:

\({{U}_{AB}}=\sqrt{{{\left( {{U}_{R+r}} \right)}^{2}}+U_{LC}^{2}}=\sqrt{{{\left( 2{{U}_{r}} \right)}^{2}}+{{\left( 1,2{{U}_{r}} \right)}^{2}}}={{U}_{r}}.\sqrt{5,44}=\frac{60}{\sqrt{2,44}}\cdot \sqrt{5,44}\approx 89,6V\)

Hệ số công suất: \(\cos \varphi =\frac{{{U}_{R+r}}}{{{U}_{AB}}}=\frac{2\cdot \frac{60}{\sqrt{2,44}}}{89,6}=0,857\)

Công suất tiêu của đoạn mạch AB: \(P=\frac{{{U}^{2}}}{R+r}\cdot {{\cos }^{2}}\varphi =\frac{89,{{6}^{2}}}{30+30}\cdot 0,{{857}^{2}}=98,3W\)

Bắt đầu thi để xem toàn bộ câu hỏi trong đề

📝 Đề thi liên quan

Xem thêm »
Xem thêm »

❓ Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »