Đề số 5 - Đề kiểm tra học kì 1 - Vật lí 12

Đề bài

A. Phần trả lời trắc nghiệm: (6 điểm)

Câu 1. Trong dao động điều hòa, chất điểm đổi chiều chuyển động khi lực kéo về

A. có độ lớn cực đại.

B. có độ lớn cực tiểu.         

C. bằng không.

D. đổi chiều.

Câu 2. Chu kì dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào

A. biên độ. 

B. vị trí địa lý.                     

C. cách kích thích.              

D. khối lượng.

Câu 3. Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào

A. pha ban đầu của ngoại lực tuần hoàn.

B. biên độ của ngoại lực tuần hoàn.

C. tần số của ngoại lực tuần hoàn.        

D. hệ số lực cản tác dụng lên hệ dao động.

Câu 4. Khi nói về sóng cơ học, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc.

B. Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất.

C. Sóng cơ học có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng là sóng ngang.

D. Sóng cơ học truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không.

Câu 5. Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp S₁ và S₂ ngược pha, cùng biên độ, những điểm nằm trên đường trung trực của S₁S₂ sẽ dao động với biên độ

A. có giá trị trung bình.          

B. không xác định được.     

C. lớn nhất.              

D. bằng không.

Câu 6. Một lá thép mỏng, một đầu cố định, đầu còn lại được kích thích để dao động với chu kì không đổi và bằng 0,008 s, cường độ âm đủ lớn. Âm do lá thép phát ra là

A. âm không nghe được.

B. hạ âm.                 

C. âm nghe được.       

D. siêu âm.

Câu 7. Chúng ta phân biệt được hai sóng âm cùng tần số phát ra từ hai nguồn âm khác nhau là nhờ chúng có

A. độ cao khác nhau.            

B. âm sắc khác nhau.

C. độ to khác nhau

D. tốc độ truyền khác nhau.

Câu 8. Dòng điện xoay chiều là dòng điện

A. có chiều biến đổi tuần hoàn theo thời gian.  

B. thay đổi theo thời gian.

C. biến đổi theo thời gian.   

D. có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.

Câu 9. Đặt điện áp \(u = U\sqrt 2 \cos \omega t\)vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn dây thuần cảm là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là

A. \(\dfrac{{{u^2}}}{{{U^2}}} + \dfrac{{{i^2}}}{{{I^2}}} = \dfrac{1}{4}\).  

B. \(\dfrac{{{u^2}}}{{{U^2}}} + \dfrac{{{i^2}}}{{{I^2}}} = 1\).                     

C. \(\dfrac{{{u^2}}}{{{U^2}}} + \dfrac{{{i^2}}}{{{I^2}}} = 2\).   

D. \(\dfrac{{{u^2}}}{{{U^2}}} + \dfrac{{{i^2}}}{{{I^2}}} = \dfrac{1}{2}\).

Câu 10. Trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp đang xẩy ra hiện tượng cộng hưởng. Tăng dần tần số dòng điện và giữ nguyên các thông số của mạch, kết luận nào sau đây là không đúng?

A. Điện áp hiệu dụng trên điện trở giảm.

B. Điện áp hiệu dụng trên tụ tăng.

C. Điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch LC tăng. 

D. Hệ số công suất của đoạn mạch giảm.

Câu 11. Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \omega t\) vào hai đầu điện trở thuần R. Tại thời điểm điện áp  giữa hai đầu R có giá trị cực đại thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua R bằng

A. \(\dfrac{{{U_0}}}{R}\).

B. \(\dfrac{{{U_0}\sqrt 2 }}{{2R}}\).                                

C. \(\dfrac{{{U_0}}}{{2R}}\).

D. 0.

Câu 12. Đặt điện áp u = U₀cos(wt + j) (U₀ không đổi, tần số góc w thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điều chỉnh w = w₁ thì đoạn mạch có tính cảm kháng, cường độ dòng điện hiệu dụng và hệ số công suất của đoạn mạch lần lượt là I₁ và k₁. Sau đó, tăng tần số góc đến giá trị w = w₂ thì cường độ dòng điện hiệu dụng và hệ số công suất của đoạn mạch lần lượt là I₂ và k₂. Khi đó ta có

A. I₂> I₁ và k₂> k₁.

B. I₂> I₁ và k₂< k₁.          

C. I₂< I₁ và k₂< k₁.

D. I₂< I₁ và k₂> k₁.

Câu 13. Một con lắc đơn có chiều dài ℓ thực hiện được 8 dao động trong thời gian Dt. Nếu thay đổi chiều dài một lượng 0,7 m thì cũng trong khoảng thời gian đó nó thực hiện được 6 dao động. Chiều dài ban đầu là       

A. 1,6 m.                         B. 0,9 m.      

C. 1,2 m.                         D. 2,5 m.

Câu 14. Một con lắc đơn có chiều dài 64 cm treo tại nơi có g = π² = 10 m/s². Tần số của con lắc khi dao động là

A. 0,625 Hz.                   B. 6,25 Hz.      

C. 0,25 Hz.                     D. 2,5 Hz.

Câu 15. Treo con lắc đơn vào trần một ôtô tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s². Khi ôtô đứng yên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 2 s. Nếu ôtô chuyển động thẳng nhanh dần đều trên đường nằm ngang với gia tốc 2 m/s² thì chu kì dao động điều hòa của con lắc xấp xỉ bằng 

A. 1,98 s.                          B. 1,82 s.    

C. 2,00 s.                          D. 2,02 s.

Câu 16. Một con lắc đơn dao động điều hoà trong điện trường đều, có véc tơ cường độ điện trường phương thẳng đứng và chiều hướng xuống. Biết khi vật không tích điện thì chu kì dao động của con lắc là 1,5 s, khi con lắc tích điện q₁ thì chu kì con lắc là 2,5 s, khi con lắc tích điện q₂ thì chu kì con lắc là 0,5 s. Tỉ số q₁/q₂ là

A. -2/25.                           B. -5/17.        

C. -2/15.                           D. -1/5.

B. Phần bài tập tự luận: (4 điểm)

Bài 1. ( 2 điểm). Một sợi dây mảnh AB không dãn, được căng ngang có chiều dài ℓ = 1,2 m, đầu B cố định, đầu A dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u_A = 1,5cos(200πt) cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là 40 m/s.

a. Tìm số bụng sóng và số nút sóng trên dây?

b. Tìm khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp li độ của bụng sóng bằng  cm?

Bài 2. (2  điểm). Cho mạch điện như R,L,C nối tiếp như hình vẽ.

Biết: \(C = \dfrac{1}{{10000\pi }}F\) ; \(L = \dfrac{2}{{5\pi }}H\); R = 80 Ω;  Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức u = 200\(\sqrt 2 \)coswt (V).

a. Cho w = 100π  rad/s. Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua mạch điện.

b. Thay đổi w để điện áp hiệu dụng U_MN cực đại. Tính giá trị U_MN cực đại.

Lời giải chi tiết

I. Phần trắc nghiệm (6 điểm)

II. Phần tự luận (4 điểm)

Bài 1. ( 2 điểm)  Một sợi dây mảnh AB không dãn, được căng ngang có chiều dài ℓ = 1,2 m, đầu B cố định, đầu A dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u_A = 1,5cos(200πt) cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là 40 m/s.

a) Tính \(f = \dfrac{\omega }{{2\pi }} = 100Hz\) \(\lambda  = \frac{v}{f} = 0,4m \to \frac{\lambda }{2} = 0,2m\)

Nhận xét \(l=1,2m=6\dfrac{\lambda }{2}\)

Kết luận có 6 bụng, 7 nút sóng trên dây

b) Tìm khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp li độ của bụng sóng bằng  cm?

Biên độ bụng sóng A_b = 2.1,5cm = 3cm

Vẽ vòng tròn lượng giác biểu diễn những thời điểm li độ của bụng sóng bằng \(1,5\sqrt 2 \) cm = \(3\dfrac{{\sqrt 2 }}{2}\)cm

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp li độ của bụng sóng bằng \(1,5\sqrt 2 \) cm là \(\dfrac{T}{4}\)=2,5.10^-3s

Bài 2. (2  điểm) Cho mạch điện R,L,C nối tiếp như hình vẽ.

Biết: \(C = \dfrac{1}{{10000\pi }}F\) ; \(L = \dfrac{2}{{5\pi }}H\); R = 80 Ω;  Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức u = 200\(\sqrt 2 \)coswt (V).

a) Cho w = 100π  rad/s. Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua mạch điện.

Tính Z_C=100Ω ; Z_L=40Ω       

\(\widetilde i = \dfrac{{\widetilde u}}{{\widetilde z}} = \dfrac{{{U_o}\angle {\varphi _u}}}{{R + ({Z_L} - {Z_C})i}}\)\(\, = \dfrac{{200\sqrt 2 \angle 0}}{{80 + (40 - 100)i}} = 2\sqrt 2 \angle 0,6435\)

\(\Rightarrow i = 2\sqrt 2 c{\rm{os(100}}\pi {\rm{t + 0,6435)(A)}}\) 

b) Thay đổi w để điện áp hiệu dụng U_MN cực đại. Tính giá trị U_MN cực đại.

\({U_{MN}} = I{Z_L} = \dfrac{{U\omega L}}{{\sqrt {{R^2} + {{(\omega L - \dfrac{1}{{\omega C}})}^2}} }} \)\(\,= \dfrac{U}{{\sqrt {\dfrac{{{R^2}}}{{{\omega ^2}{L^2}}} + {{(1 - \dfrac{1}{{{\omega ^2}LC}})}^2}} }}\)

Ta thấy tử số U=const, nên U_MN cực đại khi \(\dfrac{{{R^2}}}{{{\omega ^2}{L^2}}} + {(1 - \dfrac{1}{{{\omega ^2}LC}})^2}\) nhỏ nhất       

Viết được \({U_{L\,m{\rm{ax}}}} = \dfrac{{2U.L}}{{R\sqrt {4LC - {R^2}{C^2}} }}\)\( \approx 204\)(V)