Đáp án đề thi thử HK1 môn lý tài liệu KYS

+ Gia t ốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ sớm pha π 2 so với vận tốc... Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần

ĐỀ THI ĐGNL ÔN THI HK1 KỲ THI THPT QUỐC GIA 2020

Thời gian làm bài: 50 phút

Câu 1: Chu kì dao động điều hoà của con lắc lò xo phụ thuộc vào ?

A Biên độ dao động B Thời điểm kích thích dao động

C Cách kích thích dao động D Cấu tạo con lắc

A Gia t ốc có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ của vật

B Vectơ gia tốc luôn cùng hướng với vectơ vận tốc

C Vectơ gia tốc luôn hướng về vị tri cân bằng

D Gia t ốc luôn ngược dấu với li độ của vật

Hướng dẫn giải

+ Véctơ a luôn hướng về vị trí cân bằng

+ Gia t ốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng ngược pha với li độ (sớm pha π

2

so với vận tốc)

+ Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ 2

a= −ω x

→ Chọn đáp án A

Câu 5: G ọi T là chu kỳ của vật nhỏ dao động điều hòa Năng lượng của vật:

A Biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kỳ T

B Bằng thế năng của vật khi qua vị trí biên

C Luôn b ằng 0

D B ằng động năng của vật khi qua vị trí biên

Hướng dẫn giải Trong dao động điều hoà cần nhớ những điều sau về lý thuyết phần năng lượng:

- Động năng cực đại bằng cơ năng tại vị trí cân bằng

- Th ế năng cực đại bằng cơ năng tại vị trí biên

- Động năng và thế năng biến thiên điều hoà với chu kì T’=T

2 và

f ' 2f ' 2

=



ω = ω

 với T,f và ω lần lượt là chu k ỳ, tần số và tần số góc của vật dao động điều hoà

Hướng dẫn giải

Ta có: ω = π =2 f 100π ⇒ =f 50 Hz( )

 Ch ọn đáp án B Câu 7: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R= 100Ω có biểu thức

Để xác định được đồ thị nào là của dao động tắt dần ta vận dụng định nghĩa và tính chất của dao động tắt dần:

“Dao động tắt dần là dao động có biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian” Từ đây, ta chọn hình 1 là đáp án bài toán

 Chọn đáp án B

Câu 9: M ột con lắc đơn dao động tại 1 nơi nhất định Lực căng dây có giá trị lớn nhất khi vật qua vị trí:

A mà t ại đó động năng bằng thế năng

Câu 11: Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây đúng:

A Dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức

B Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của lực cưỡng bức

C Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

D Dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số của lực cưỡng bức

Hướng dẫn giải Dao động mà chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn trong giai đoạn ổn định gọi là dao động cưỡng bức:

- V ề tần số: Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

- V ề biên độ: Dao động cưỡng bức có biên độ phụ thuộc vào ma sát, biên độ của ngoại lực và đặc biệt

ph ụ thuộc vào sự chênh lệch của tần số f của lực cưỡng bức và tần số riêng f0 c ủa vật

 Ch ọn đáp án C

Câu 12: Ch ọn câu sai về sóng cơ học:

A.V ận tốc dao động của phần tử sóng biến thiên tuần hoàn

B T ốc độ truyền sóng biến thiên tuần hoàn

C Sóng cơ học tuần hoàn theo không gian

D Sóng cơ học tuần hoàn theo thời gian

Hướng dẫn giải

- Sóng cơ học có tính tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T và theo không gian với bước sóng λ → C,D đúng

- Đối với một môi trường nhất định thì tốc độ truyền sống không đổi theo thời gian → B sai

(Ở đây ta lưu ý: “Tốc độ truyền sóng khác với tốc độ dao động của các phần tử môi trường.)

- Các phần tử môi trường dao động xung quanh vị trí cân bằng của chúng, vận tốc của các phần tử môi trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian →A đúng

 Chọn đáp án B

Câu 13: Số phát biểu đúng trong các phát biểu sau:

1 Tốc độ truyền âm trong môi trường tỉ lệ với tần số âm

2 Âm nghe được có cùng bản chất với siêu âm và hạ âm

3 Âm sắc, độ cao, độ to là những đặc trưng sinh lý của âm

4 Độ cao của âm là một đặc trưng vật lý của âm gắn liền với tần số âm

5 Âm sắc là một đặc trưng sinh lý của âm, phụ thuộc vào biên độ và tần số

6 Sóng âm trong chất rắn gồm cả sóng ngang và sóng dọc

Hướng dẫn giải

1 Sai vì tốc độ truyền âm trong môi trường phụ thuộc vào tính đàn hồi, khối lượng riêng ( hay mật độ vật chất) và nhiệt độ của môi trường chứ không phụ thuộc vào tần số của âm

2 Đúng vì bản chất của các âm nghe được, siêu âm hay hạ âm đều là sóng âm

3 Đúng vì âm sắc, độ cao độ to là những đặc trưng sinh lý của âm

4 Sai vì độ cao của âm là một đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với tần số âm

5 Đúng: âm sắc là một đặc trưng sinh lý của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm ( phụ thuộc vào biên độ và tần số âm)

6 Đúng: trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng dọc và sóng ngang, vì lực đàn hồi xuất hiện cả khi có biến dạng lệch và biến dạng dãn nén

Vậy có 4 phát biểu đúng

 Chọn đáp án C Câu 14: M ột vật dao động với phương trình x a = 3cos( ) sin( ) ω t a + ω t (x tính bằng cm, t tính bằng giây ) Xác định ly độ cực đại trong quá trình vật dao động ?

Hướng dẫn giải Nhận thấy phương trình chưa ở dạng chuẩn tắc vì vậy ta biến đổi như sau :

Đối chiếu phương trình, vậy biên độ = 2a (cm)

→ Chọn đáp án A

 Chú ý: Phương trình dao động điều hoà chuẩn và các dạng phương trình dao động điều hoà khác:

 Phương trình dao động điều hoà chuẩn: x A cos = ( ω + ϕ t )

 Có r ất nhiều dạng khác của phương trình dao động điều hoà:

 D ạng 1: x = − A cos ( ω + ϕ = t ) A cos ( ω + ϕ ± π t ) Đưa dấu “-“ vào trong hàm điều hoà bằng cách thêm

 Cách giải 1: Phương pháp giản đồ Fresnel

Giản đồ véctơ của bài toán như hình vẽ bên Vì x1 và x2 là 2 dao động cùng tần số và cùng biên độ, nhận thấy tứ giác OA1AA2 là hình thoi Xét ΔOA1A2 cân tại O và OI là đường cao

Suy ra pha ban đầu:

2IOA π

 Cách giải 3: Phương pháp số phức – Dùng máy tính CASIO FX - 570ES, 570ES Plus

 Với máy FX570ES: Bấm: MODE 2 Đơn vị đo góc là độ (D) bấm: SHIFT MODE 3

 Nhập: 5 SHIFT (-)∠ (60) + 5 SHIFT (-) ∠ 0 = Hiển thị kết quả:5 3 30∠ (Nếu Hiển thị dạng Đềcác:

Chọn đáp án B

 Chú ý: Nhược điểm của phương pháp Fresnel khi làm trắc nghiệm: Mất nhiều thời gian để biểu diễn giản đồ

véctơ, đôi khi khó biểu diễn được với những bài toán tổng hợp từ 3 dao động trở lên, hay đi tìm dao động thành phần Nên việc xác định biên độ A và pha ban đầu ϕ của dao động tổng hợp theo phương pháp Fresnel là phức tạp, mất thời gian và dễ nhầm lẫn cho học sinh, thậm chí ngay cả với giáo viên

Việc xác định góc ϕ hay ϕ2 thật sự khó khăn đối với học sinh bởi vì cùng một giá trị tanϕ luôn tồn tại hai giá trị của ϕ (ví dụ: tanϕ = 1 thì ϕ = π

4 hoặc 3π

4

− ), vậy chọn giá trị nào cho phù hợp với bài toán

Vì thế, tùy vào kiến thức và hiểu biết của bản thân mình để lựa chọn phương pháp giải phù hợp

Câu 17: Phương trình sóng tại một điểm trên dây cách nguồn một khoảng d(cm) có dạng

 Cách 1: Tính giá trị hàm lượng giác có sẵn

Thay t và d vào phương trình sóng ta thu được một hàm lượng giác không biến số từ đó ta sẽ dễ dàng tính được giá trị u từ t và d giả thiết đề bài cho

 Cách 2: “Đơn giản hoá” thời gian và khoảng cách

 Cơ sở của phương pháp này: Do sau những số nguyên lần chu kỳ hoặc những số nguyên lần bước sóng thì trạng

thái dao động của các phần tử sóng lặp lại như cũ Vì vẫy chúng ta có thể đơn giản hoá lượng thời gian và khoảng cách đã có đi bằng cách phân tích thời gian và khoảng cách thành nguyên lần của chu kỳ dao động cũng như nguyên lần bước sóng đồng thời còn dư một lượng thời gian (∆ <t ' T)

 Các bước thực hiện đơn giản hoá và lấy kết quả:

B1: Phân tích lượng mà giả thiết cho

a

t nT T

a cb

Thay số vào bài toán ta được:

 Theo giả thiết: ( )

tần số thay đổi được từ 100 Hz đến 125 Hz Tốc độ truyền sóng trên dây là 6 m/s Trong quá trình thay đổi tần số rung của cần, có thể tạo ra được bao nhiêu lần sóng dừng trên dây? (Biết rằng khi có sóng dừng, đầu nối với cần rung là nút sóng)

Do 100Hz ≤ f = 2,5n+ 1,25 ≤ 125Hz

MODE 7 : TABLE Xuất hiện:

f(X) = ( Hàm là tần số f) f(x) = f = (2k + 1) v

4f = 2,5X+1,25 Nhập máy:( 2.5 x ALPHA ) X + 1,25

= START 35 = END 50 = STEP

⇒ d = (2k+1) = (2k +1) v

4f

Cho k = 40 đến 49 ⇒ có 10 lần

kết quả Chọn k = x =

⇒ 40… 49

có 10 lần

Chọn đáp án A

Câu 19: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hoà theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s

Biết rằng khi động năng và thế năng bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,1 m/s Biên độ dao động của con lắc là ?

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Ta có phân tích t ừng điểm:

+) Điểm A, vật đang ở vị trí cân bằng → = F 0 do đó không có tác dụng làm tăng tốc độ

+) Điểm B và C vật đang có xu hướng chuyển động ra biên, lực kéo về lại hướng về vị trí cân bằng ->làm giảm

t ốc độ cho vật

+) Điểm D vật đang chuyển động về vị trí cân bằng -> F làm tăng tốc độ

Câu 21: M ột vật dao động điều hòa, khi vật có li độ x1 = 5(cm) thì vận tốc v1 = − π 50 3(cm / s) Khi vật có li

độ x2 = 5 2(cm) thì v ận tốc v2 = − π 50 2(cm / s) Động năng biến thiên vơi chu kì:

A 0,1(s) B 2(s) C 0, 2π (s) D 0,1π(s)

Hướng dẫn giải

4

λ

 Casio: L ập hệ phương trình và bấm máy:

- V ới hai đại lượng vuông pha bất kì ta luôn có hệ thức sau: 2 2

    T ức khi 2 đại lượng vuông pha (q;y) ta có:

- N ếu q đang ở giá trị qmax

2 thì y s ẽ ở giá trị ymax 3

2 và tương tự với cặp giá trị còn lại Áp dụng vào bài toán này d ễ thấy khi vật ở vị trí 5cm A ( )

A 10 cm2

Câu 22: M ột chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của

nó là 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 40 3cm/s2 Biên độ dao động của chất điểm

Suy ra: max

Cách gi ải 2: Tại ví trí cân bằng tốc độ của vật có độ lớn cực đại:

vmax= ωA → vmax

ω =

A ( 1) Tại thời điểm chất điểm có tốc độ v, gia tốc a ta có :

Câu 23: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T, khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp thế năng bằng động năng là:

- T ại vị trí biên thế năng sẽ cực đại và bằng cơ năng

- Tại vị trí cân bằng, động năng cực đại và bằng cơ năng

Câu 24 : Cho m ột sợi dây dài vô hạn, một đầu được gắn với một nguồn sóng có tần số thay đổi được Trong kho ảng [80Hz;120Hz], với vận tốc truyền sóng trên dây là 10 m/s Người ta thấy rằng, A,B là hai điểm trên dây cách nhau 25cm luôn dao động ngược pha với nhau Bước sóng trên dây là:

: Nếu hai điểm dao động vuông pha

 Cách 2: Có thể giải bài toán trên bằng mẹo xét kết quả nhanh như sau:

9 = → Độ lệch pha không phải giá trị đặc biệt

Câu 25: Giao thoa sóng là hi ện tượng:

A.Giao thoa c ủa hai sóng tại một điểm trong môi trường

B C ộng hưởng của hai sóng kết hợp truyền trong một môi trường

C Các sóng tri ệt tiêu khi gặp nhau

D G ặp nhau của hai sóng kết hợp trong không gian trong đó có những chỗ sóng được tăng cường hoặc giảm

A.S ố nút sóng xuất hiện và tần số sóng

B Chu k ỳ sóng và khoảng cách AB

C Chi ều dài của các bó sóng và biên độ dao động lớn nhất trên dây

D T ần số sóng, số bụng sóng xuất hiện và khoảng cách AB

Hướng dẫn giải

Khi t ạo ra sóng dừng trên dây có hai đầu cố định AB và có chiều dài l:

Hướng dẫn giải Sóng dừng 2 đầu cố định: kv 2fl 2.50.1 ( )

Câu 31 : M ột dòng điện có cường độ i = I cos 2 ft0 π (A) Tính từ t = 0, khoảng thời gian ngắn nhất để cường

độ dòng điện này bằng 0 là 0,004s giá trị của f là ?

Hướng dẫn giải

T ại t = 0 → = i I cos 00 ( ) = D I0 ựa vào mối liên hệ với đường tròn lượng giác ta có:

Khoảng thời gian ngắn nhất từ vị trí cường độ dòng điện cực đại đến vị trí cường độ dòng điện bằng 0 ( vị trí biên v ề VTCB) là t T 0, 004 T 0, 016 1 f 62, 5Hz

Câu 33: Phát biểu nào đúng khi nào về máy phát điện xoay chiều 1 pha ?

A.Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại

B Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng chỉ hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay

C Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

D Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi

Hướng dẫn giải Máy phát điện xoay chiều một pha là thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ → A sai, C đúng

C ấu tạo:

+ Ph ần cảm: Tạo ra từ trường Là nam châm điện hay nam châm vĩnh cửu

+ Ph ần ứng: Tạo ra suất điện động cảm ứng là những cuộn dây

Một trong hai phần cố định, phần còn lại quay → có hai loại máy phát điện do từ trường quay hoặc khung dây quay → B sai

Máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra dòng điện xoay chiều → D sai

 Ch ọn đáp án C

Câu 34: Khi lần lượt đặt điện áp: u=U 2 cos 100 t( π + ϕ) ( )V và hai đầu hộp đen X và Y thì thu được hai cường

độ dòng điện tương ứng lần lượt là: iX 2 2 cos 100 t ( )A

 Bổ đề: Khi đặt một điện áp xoay chiều không đổi vào hai đầu các hộp đen (hoặc đoạn mạch) (1), (2), (3),… (n) ta

thu được các dòng điện chạy trong mạch tương ứng là: i ,i ,i , i 1 2 3 n

Khi đặt điện áp u vào hai đầu đoạn mạch gồm tất cả các đoạn mạch (1), (2), (3),… (n) mắc nối tiếp nhau thì thu được dòng điện chạy trong mạch là i Khi đó ta có thể tổng hợp dòng điện I theo các dòng điện i ,i ,i , i 1 2 3 n theo tổng hợp phức như sau:

I =I +I +I + +I

 Bổ túc một số kiến thức phức: Ta có nếu i=I cos0 (ω + ϕt ) ( )A thì dòng điện phức có dạng là: I0∠ϕ và nghịch đảo của dòng điện phức lúc này là: ( )

I =I ∠ −ϕ

 Chúng ta sẽ áp dụng vào bài toán này như sau:

 Khi đặt u vào hai đầu đoạn mạch X, ta có biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

m sao cho lò xo bị nén một đoạn ∆ =l 10 cm( )và đặt cạnh vật m một vật nhỏ khối lượng m1=300gam Biết hệ số

ma sát trượt giữa mặt nằm ngang và hai vật đều bằng µ =0, 05 Tiến hành thả nhẹ cho hai vật chuyển động tự do Khi cùng dừng lại, khoảng cách của hai vật gần nhất với giá trị nào sau đây ?

Hướng dẫn giải

 Sai lầm khi giải bài toán này:

 Có rất nhiều quan điểm cho rằng hai vật bị phân li tại VTCB mới O1 là vị trí cân bằng do có lực ma sát và lực đàn hồi Nó cách O một đoạn:

 Sau đây chúng ta sẽ cùng đi làm rõ bài toán này:

 Ta đã biết, hai vật phân li khi gia tốc vật đứng trước lớn hơn gia tốc vật đứng sau Nếu phân li thì vậtm1 đứng trước (theo phương ngang chỉ chịu tác dụng của lực ma sát) sẽ có gia tốc:

 Tức là hai vật sẽ phân ly ngay tại VTCB cũ O chứ không phải VTCB mới O1

 Đây là bài toán kết hợp ma sát và phân li của hai vật Đã biết ở trên khi hai vật được đặt cạnh nhau cùng dao động từ vị trí biên âm –A thì nó sẽ phân li nhau tại VTCB bền O

Bài toán có ma sát trượt nên khi hai vật phân ly tại VTCB O, vận tốc của chúng không phải là giá trị vận tốc cực đại như những bài toán đơn giản mà phải tính theo định lý biến thiên cơ năng

 Cơ năng của hệ lò xo và hai vật tại vị trí ban đầu: 2

1

1

W k l2

truyền tới nơi tiêu thụ luôn không đổi và hệ số công suất cosϕ = Ban đầu, trạm điện chưa sử dụng máy biến áp 1thì biểu thức điện áp giữa điện áp truyền tải và điện áp tại nơi tiêu thụ là: tiêu thu

3U1,85625U 0

2 − = Để công suất hao phí giảm 100 lần so với ban đầu thì ở trạm điện cần sử dụng tỉ số giữa cuộn sơ cấp so với cuộn thứ cấp của máy biến áp là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải

 Với dạng bài công suất tiêu thụ KHÔNG ĐỔI các em cần lưu ý:

 Độ giảm thế: ∆ =U nU= −U Utiêu thu

 Công suất hao phí giảm a lần ( đề bài sẽ cho )

 Hệ số công suất: cosϕ = 1

 Tìm U’