Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý - Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
-
Hocon247
-
40 câu hỏi
-
90 phút
-
60 lượt thi
-
Dễ
Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com
Kết luận nào sau đây đúng về dao động điều hòa?
+ Lực kéo về biến thiên cùng tần số nhưng ngược pha với li độ, F = - kx.
Đáp án C
Một vật thực hiện hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số 10 Hz với biên độ của hai dao động thành phần lần lượt là 4 cm và \(4\sqrt 3\) cm. Để vật có tốc độ cực đại bằng \(80\pi \sqrt 7 \)cm/s thì độ lệch pha của hai dao động thành phần nhận giá trị nào dưới đây?
+ Biên độ dao động tổng hợp của vật \(A = \frac{{{v_{max}}}}{{2\pi f}} = \frac{{80\pi \sqrt 7 }}{{20\pi }} = 4\sqrt 7 \)cm.
+ Áp dụng kết quả tổng hợp dao động, ta có:
\({A^2} = A_1^2 + A_2^2 + 2{A_1}{A_2}\cos \Delta \varphi \Rightarrow \cos \Delta \varphi = \frac{{{A^2} - A_1^2A_2^2}}{{2{A_1}{A_2}}} = \frac{{{{\left( {4\sqrt 7 } \right)}^2} - {4^2} - {{\left( {4\sqrt 3 } \right)}^2}}}{{2.4.4\sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow \Delta \varphi = \frac{\pi }{6}\)
Đáp án C
Người ta gây ra một dao động với tần số 20 Hz ở đầu O của một sợi dây rất dài, tạo nên sóng ngang lan truyền trên dây và sau 6 giây sóng truyền được 3 m. Bước sóng bằng:
+ Vận tốc truyền sóng trên dây \(v = \frac{s}{t} = 0,5\)m.
Bước sóng của sóng \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{0,5}}{{10}} = 5\)cm.
Đáp án D
Một con lắc lò xo có độ cứng của lò xo luôn không đổi. Nếu chỉ thay đổi khối lượng của quả nặng thì tần số dao động của con lắc sẽ:
+ Ta có \(f \sim \frac{1}{{\sqrt m }} \Rightarrow \) tăng khối lượng thì tần số của vật sẽ giảm.
Đáp án C
Khi gia tốc của một chất điểm dao động điều hòa có độ lớn cực đại thì:
+ Gia tốc của vật có độ lớn cực đại khi vật ở vị trí biên, tại vị trí này thế năng của vật là cực đại.
Đáp án A
Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ có:
+ Tần số của dao động tổng hợp luôn bằng tần số của hai dao động thành phần.
Đáp án A
Kích thích cho vật nặng của con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa dọc theo trục của lò xo với biên độ A. Đại lượng không phụ thuộc vào A là:
+ Tần số dao động của con lắc chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ.
Đáp án D
Một vật dao động điều hòa với biên độ A, khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn 0,2A thì tỉ số giữa động năng và thế năng của vật là:
+ Tỉ số giữa động năng và thế năng của vật \(\frac{{{E_d}}}{{{E_t}}} = \frac{{{A^2} - {x^2}}}{{{x^2}}} = \frac{{1 - 0,{2^2}}}{{0,{2^2}}} = 24\).
Đáp án D
Một người quan sát sóng trên mặt hồ thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 2 m và có 6 ngọn sóng qua trước mặt trong 8 s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
+ Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng một bước sóng λ = 2 m.
+ 6 ngọn sóng đi qua trong 8 s ứng với 5T = 8\( \Rightarrow T = 1,6\)s.
Vận tốc truyền sóng \(v = \frac{\lambda }{T} = 1,25\) m/s.
Đáp án B
Một vật dao động điều hòa với chu kì 1 s, sau khoảng thời gian 0,5 s vật đi được một quãng đường 18 cm. Biên độ dao động của vật là:
+ Quãng đường vật đi được trong nửa chu kì là S = 2A = 18 cm, vậy A = 9 cm.
Đáp án C
Khi một sóng cơ học truyền đi, đại lượng nào dưới đây sẽ không thay đổi theo thời gian?
+ Khi sóng truyền đi thì tần số của sóng luôn không đổi theo thời gian.
Đáp án D
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật nặng cân bằng lò xo giãn 2,5 cm. Lấy \g(= {\pi ^2} = 10\,\)m/s2. Chu kì dao động của con lắc bằng:
+ Chu kì dao động của con lắc \(T = 2\pi \sqrt {\frac{{\Delta {l_0}}}{g}} = \frac{\pi }{{10}}s\)
Đáp án C
Một sóng cơ học có tần số f lan truyền trong một môi trường với tốc độ v. Bước sóng \(\lambda \) được xác định bởi biểu thức nào dưới đây?
+ Công thức liên hệ giữa bước sóng λ, vận tốc truyền sóng v và tần số f: \(\lambda = \frac{v}{f}\).
Đáp án D
Một sóng cơ học có tần số f, biên độ A trong một môi trường với bước sóng \(\lambda \). Tỉ số giữa tốc độ cực đại của phần tử môi trường và tốc độ truyền sóng là:
+ Tỉ số giữa tốc độ cực đại của các phần tử môi trường và vận tốc truyền sóng là:
\(\delta = \frac{{\omega A}}{v} = \frac{{2\pi fA}}{v} = \frac{{2\pi A}}{\lambda }\).
Đáp án B
Một vật có khối lượng m = 800 g dao động điều hòa. Biết thế năng của vật biến thiên với chu kì \(T = \frac{\pi }{{20}}s\) và có giá trị cực đại 0,4 J. Biên độ dao động của vật là:
+ Chu kì dao động của vât \(T = 2{T_{{E_t}}} = \frac{\pi }{{10}} \Rightarrow \omega = 20\) rad/s.
Biên độ dao động của vật \(A = \sqrt {\frac{{2E}}{{m{\omega ^2}}}} = 5\) cm.
Đáp án D
Một sóng cơ lan truyền trên bề mặt chất lỏng với bước sóng 50 cm. Khoảng cách gần nhau nhất giữa hai phần tử chất lỏng cùng nằm trên một hướng truyền sóng mà chúng dao động lệch pha nhau 900 là:
+ Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất mà phần tử môi trường tại đó dao động vuông pha nhau là \(\Delta x = \frac{\lambda }{4} = 12,5\) cm.
Đáp án A
Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là:
+ Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
Đáp án D
Hai con lắc đơn có cùng khối lượng, chiều dài l1 = 81 cm và l2 = 64 cm, dao động tại cùng một nơi với cơ năng bằng nhau. Nếu biên độ góc của con lắc có chiều dài l1 là 40 thì biên độ góc của con lắc có chiều dài l2 là:
+ Ta có \({E_1} = {E_2} \Leftrightarrow {l_1}\alpha _{01}^2 = {l_2}\alpha _{02}^2 \Rightarrow {\alpha _{02}} = \sqrt {\frac{{{l_1}}}{{{l_2}}}} {\alpha _{01}} = 4,{5^0}\).
Đáp án B
Biểu thức liên hệ giữa li độ x và gia tốc a trong dao động điều hòa là:
+ Biểu thức liên hệ giữa gia tốc a và li độ x trong dao động điều hòa \(a = - {\omega ^2}x\).
Đáp án B
Phương trình dao động của một vật là \(x = 5\cos \left( {2\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)cm\) (t tính bằng giây). Tốc độ cực đại của vật là
+ Tốc độ dao động cực đại của vật vmax = ωA = 10π cm/s.
Đáp án A
Một cần rung dao động với tần số 10 Hz tạo ra trên mặt nước những gợn lồi và gợn lõm là những đường tròn đồng tâm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s. Ở cùng một thời điểm, hai gợn lồi liên tiếp có bán kính chênh lệch nhau:
+ Khoảng cách giữa hai gợn lồi liên tiếp đúng bằng một bước sóng \(\lambda = \frac{v}{f} = 3\)cm.
Đáp án C
Biên độ tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số không phụ thuộc vào:
+ Biên độ của dao động tổng hợp không phụ thuộc vào tần số của dao động thành phần.
Đáp án D
Giữ quả nặng của con lắc đơn sao cho dây treo lệch một góc 450 rồi buông nhẹ cho dao động (bỏ qua mọi ma sát). Dao động của con lắc là dao động:
+ Dao động của con lắc là dao động tuần hoàn.
Đáp án C
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình \(u = 9\cos \left( {2\pi t - 4\pi x} \right)\) (trong đó x tính bằng mét và t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng bằng:
+ Từ phương trình sóng, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}
\omega = 2\pi \\
\frac{{2\pi }}{\lambda } = 4\pi
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
T = 1\\
\lambda = 0,5
\end{array} \right. \Rightarrow v = \frac{\lambda }{T} = 0,5\) m/s.
Đáp án A
Khi một vật dao động cưỡng bức thì:
+ Khi một vật dao động cưỡng bức thì tần số của dao động cưỡng bức đúng bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
Đáp án A
Dao động của con lắc đơn treo trong một con tàu đang neo đậu trên mặt biển có sóng là:
+ Dao động của con lắc trong trường hợp này là dao động cưỡng bức.
Đáp án C
Một sóng ngang có chu kì 0,025 s, lan truyền trên mặt nước với vận tốc 1,5 m/s. Hai điểm M và N trên phương truyền sóng và cách nhau một đoạn 0,625 cm thì dao động lệch pha nhau một góc:
+ Độ lệch pha giữa hai điểm M, N: \(\Delta \varphi = \frac{{2\pi \Delta x}}{\lambda } = \frac{{2\pi \Delta x}}{{vT}} = \frac{\pi }{3}\) rad.
Đáp án B
Để phân loại sóng dọc hay sóng ngang người ta dựa vào:
+ Để phân biệt sóng ngang hay sóng dọc người ta dựa vào phương dao động của các phần tử và phương truyền sóng.
Đáp án C
Một vật dao động điều hòa với gia tốc cực đại bằng 86,4 m/s2, vận tốc cực đại bằng 2,16 m/s. Chiều dài quỹ đạo là:
+ Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} {a_{max}} = {\omega ^2}A = 86,4\\ {v_{max}} = \omega A = 2,16 \end{array} \right. \Rightarrow A = 5,4\)cm.
Chiều dài quỹ đạo L = 2A = 10,8 cm.
Đáp án D
Khi một chất điểm dao động điều hòa tới vị trí cân bằng thì:
+ Khi chất điểm dao động điều hòa đến vị trí cân bằng thì động năng của vật cực đại.
Đáp án C
Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ và lò xo có độ cứng 20 N/m dao động điều hòa với chu kì 2s. Khi pha dao động là 0,5π thì vận tốc của vật là \( - 20\sqrt 3 \,\)cm/s. Lấy \({\pi ^2} = 10.\) Khi vật qua vị trí có li độ \(x = 3\pi \,cm\) thì động năng của con lắc là:
+ Khi pha dao động của vật là 0,5π → x = 0, vật đi qua vị trí cân bằng, tốc độ của vật là cực đại \(A = \frac{{\left| {{v_0}} \right|}}{\omega } = \frac{{20\sqrt 3 }}{\pi }\) cm.
Động năng của vật khi vật có li độ x = 3π cm.
\({E_d} = E - {E_t} = \frac{1}{2}k\left( {{A^2} - {x^2}} \right) = 0,03\) J.
Đáp án D
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Dao động thứ nhất có biên độ bằng 6 cm và trễ pha với dao động tổng hợp \(\frac{\pi }{2}rad.\) Khi dao động thứ hai có li độ bằng biên độ dao động thứ nhất thì dao động tổng hợp có li độ bằng 9 cm. Biên độ dao động tổng hợp nhận giá trị nào dưới đây?
+ Với hai dao động vuông pha, ta luôn có \({\left( {\frac{{{x_1}}}{{{A_1}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{x}{A}} \right)^2} = 1 \Leftrightarrow {\left( {\frac{{{x_1}}}{6}} \right)^2} + {\left( {\frac{x}{A}} \right)^2} = 1\).
+ Khi dao động thứ hai có li độ bằng biên độ thứ nhất x2 = 6 cm, dao động tổng hợp có li độ x = 9 cm\( \Rightarrow {x_1} = 9 - 6 = 3\)cm.
Thay vào phương trình độc lập \({\left( {\frac{3}{6}} \right)^2} + {\left( {\frac{9}{A}} \right)^2} = 1 \Rightarrow A = 6\sqrt 3 \) cm.
Đáp án D
Một lò xo có độ cứng k = 20 N/m một đầu treo cố định, đầu còn lại gắn viên bi có khối lượng m tạo thành con lắc lò xo treo thẳng đứng. Người ta tác dụng vào viên bi một ngoại lực \(F = {F_o}\cos \left( {2\pi ft + \varphi } \right)\) (chỉ có f thay đổi được) làm cho viên bi dao động dọc theo trục của lò xo. Khi cho f thay đổi thì biên độ dao động của viên bi thay đổi, khi f = 5 Hz thì biên độ của viên bi lớn nhất. Khối lượng của viên bi bằng?
+ Biên độ dao động của viên bi cực đại khi xảy ra cộng hưởng \(f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} \Rightarrow m = \frac{k}{{{{\left( {2\pi f} \right)}^2}}} = 20\) g.
Đáp án D
Một sóng hình sin đang lan truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Đường (1) mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 và đường (2) mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm \({t_2} = {t_1} + 0,1\)s. Vận tốc của phần tử tại Q trên dây ở thời điểm \({t_3} = {t_2} + 0,8\)s là:
+ Ta thấy rằng trong khoảng thời gian Δt = 0,1 s. Sóng truyền đi được quãng đường là \(\frac{\lambda }{{12}} \Rightarrow T = 12.0,1 = 1,2\)s.
+ Tần số của sóng \(\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{5\pi }}{3}\) rad/s.
+ Tại thời điểm t = 1 s, điểm Q đi qua vị trí có li độ u = - 2 cm theo chiều âm. Đến thời điểm t3 = t1 + 0,9 s tương ứng với góc quét \(\Delta \varphi = \omega \left( {{t_3} - {t_1}} \right) = \frac{{3\pi }}{2}\) rad
Từ hình vẽ, ta xác định được \(v = - \frac{{{v_{max}}}}{2} = - \frac{{\omega A}}{2} = - 1,047\)m/s
Đáp án B
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 4 m, được treo vào trần nhà cách mặt đất 8 m. Kéo quả nặng của con lắc đơn sao cho dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc \({\alpha _o} = 0,1\,\) rad rồi buông nhẹ cho nó dao động điều hòa (bỏ qua mọi ma sát). Khi quả nặng qua vị trí cân bằng, bất ngờ bị tuột khỏi dây treo. Khoảng cách tính từ vị trí quả nặng bắt đầu tuột khỏi dây đến vị trí mà nó chạm đến gần nhất với giá trị nào dưới đây?
+ Tốc độ của con lắc khi đi qua vị trí cân bằng \({v_0} = {v_{max}} = {\alpha _0}\sqrt {gl} = 0,2\sqrt {10} \)m/s.
+ Tầm ném bay xa của vật theo phương ngang \({x_{max}} = {v_0}t = {v_0}\sqrt {\frac{{2\left( {h - l} \right)}}{g}} = 0,4\sqrt 2 \)m.
Vậy khoảng cách từ vị trí tuột dây đến vị trí vật chạm đất là \(d = \sqrt {{4^2} + {{\left( {0,4\sqrt 2 } \right)}^2}} \approx 4,03\)m
Đáp án B
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật nặng cân bằng lò xo giãn một đoạn 2,5 cm. Kích thích cho quả nặng của con lắc dao động điều hòa dọc theo trục lò xo thì thấy trong một chu kì khoảng thời gian lò xo bị giãn gấp 3 lần khoảng thời gian lò xo bị nén. Biên độ dao động của con lắc bằng:
+ Khoảng thời gian lò xo giãn gấp 2 lần thời gian lò xo bị nén, vậy \(\left\{ \begin{array}{l} {t_g} = \frac{{2T}}{3}\\ {t_n} = \frac{T}{3} \end{array} \right. \Rightarrow A = 2\Delta {l_0} = 5\) cm.
Đáp án C
Giữ quả nặng của con lắc đơn sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 600 rồi thả nhẹ cho con lắc dao động (bỏ qua mọi ma sát). Khi gia tốc của quả nặng có độ lớn nhỏ nhất thì tỉ số giữa độ lớn lực căng dây treo và trọng lượng của vật nặng bằng:
+ Gia tốc của vật có độ lớn nhỏ nhất khi vật đi qua vị trí cân bằng:
\(\frac{T}{P} = \frac{{mg\left( {3 - 2\cos {\alpha _0}} \right)}}{{mg}} = 2\).
Đáp án D
Một vật dao động điều hòa có đồ thị như hình vẽ.
Phương trình dao động của vật là:
+ Từ đồ thị, ta có \(T = 3\left( {\frac{{25}}{6} - \frac{5}{6}} \right) = \frac{{20}}{3} \Rightarrow \omega = \frac{{3\pi }}{{10}}\) rad/s.
+ Biên độ dao động của vật A = 8 cm.
+ Thời điểm \(t = \frac{5}{6}\) s, vật đi qua vị trí biên âm, thời điểm t = 0 tương ứng với góc lùi Δφ = ωΔt = 0,25π rad.
Vậy \(x = 8\cos \left( {\frac{{3\pi }}{{10}}t + \frac{{3\pi }}{4}} \right)\) cm
Đáp án D
Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2 cm. Tỉ số giữa độ lớn cực đại của lực đàn hồi và của lực kéo về bằng 4. Lấy g = 10 m/s2, chu kì dao động của con lắc gần nhất với giá trị nào dưới đây?
+ Ta có tỉ số: \(\frac{{{F_{d{h_{max}}}}}}{{{F_{p{h_{max}}}}}} = \frac{{\Delta {l_0} + A}}{A} \Leftrightarrow \frac{{\Delta {l_0} + 2}}{2} = 4 \Rightarrow \Delta {l_0} = 6\) cm.
Chu kì dao động của con lắc \(T = 2\pi \sqrt {\frac{{\Delta {l_0}}}{g}} = 2\pi \sqrt {\frac{{{{6.10}^{ - 2}}}}{{10}}} = 0,49\) s.
Đáp án B
Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số, dọc theo hai đường thẳng song song và cách nhau 5 cm, vị trí cân bằng của chúng nằm trên đường vuông góc chung và có đồ thị dao động như hình vẽ. Biết rằng gia tốc của chất điểm (1) có độ lớn cực đại bằng 7,5 m/s2 (lấy \({\pi ^2} = 10\)). Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm trong quá trình dao động gần với giá trị nào dưới đây nhất:
+ Ta có \({a_{1max}} = {\omega ^2}{A_1} = 7,5 \Rightarrow \omega = 5\pi \) rad/s.
+ Xét dao động (1). Tại thời điểm \(t = \frac{7}{{20}}\)s, chất điểm đang ở vị trí biên dương. Thời điểm t = 0 ứng với góc lùi \(\Delta {\varphi _1} = \omega t = \frac{{7\pi }}{4}\) rad.
Từ hình vẽ ta xác định được \({x_1} = 3\cos \left( {5\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\)cm.
+ Với dao động (2). Tại thời điểm \(t = \frac{1}{6}\)s, chất điểm đang đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Thời điểm t = 0 ứng với góc lùi \(\Delta {\varphi _2} = \omega t = \frac{{5\pi }}{6}\)rad.
Từ hình vẽ, ta xác định được \({x_2} = 6\cos \left( {5\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\)cm.
+ Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm theo phương Ox: \({d_x} = \sqrt {A_1^2 + A_2^2 - 2{A_1}{A_2}\cos \left( {\Delta \varphi } \right)} \approx 7,37\)cm
Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm \({d_{max}} = \sqrt {{5^2} + 7,{{37}^2}} = 8,9\)cm
Đáp án D