Đề 01: Đề kiểm tra giữa học kỳ 1 - Vật lí 11

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Chu kì là khoảng thời gian ngắn nhất để trạng thái dao động lặp lại như cũ.

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Tần số góc có đơn vị là radian trên giây, kí hiệu rad/s.

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Từ đồ thị, li độ cực đại là 4 cm và li độ cực tiểu là -4 cm nên $\text{A = 4 cm}$.

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Độ lệch pha có độ lớn: $\text{|Δφ| = |π/6 - (-π/3)| = π/2 rad}$.

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Đồ thị bắt đầu tại x = 0 và đi theo chiều dương, chu kì T = 2 s nên $\text{ω = π rad/s}$. Do đó $\text{x = 4sin(πt) = 4cos(πt - π/2) cm}$.

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Trong phương trình chuẩn $\text{x = Acos(ωt + φ)}$, A là biên độ dao động.

Đáp án: A

Hướng dẫn:

Pha ban đầu là giá trị của pha tại t = 0, bằng $\text{φ = -π/6 rad}$.

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Tần số góc là hệ số của t trong pha dao động, do đó $\text{ω = 2π rad/s}$.

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Tại t = 0 vật qua cân bằng theo chiều dương nên $\text{x₀ = 0, v₀ > 0φ = -π/2}$, suy ra $\text{x = 5cos(4πt - π/2) cm}$.

Đáp án: D

Hướng dẫn:

Trong dao động điều hòa, gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng: $\text{a = -ω²x}$.

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Từ $\text{v = -ωAsin(ωt + φ)}$ suy ra $\text{vₘₐₓ = ωA}$.

Đáp án: A

Hướng dẫn:

Do $\text{a = -ω²x}$, đồ thị a theo x là đường thẳng qua gốc tọa độ có hệ số góc âm. Đó là đồ thị A.

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Ta có $\text{ω = aₘₐₓ/vₘₐₓ = 800/40 = 20 rad/s}$. Suy ra $\text{A = vₘₐₓ/ω = 40/20 = 2 cm}$.

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Tại vị trí cân bằng, thế năng nhỏ nhất bằng 0 nên động năng đạt cực đại và bằng cơ năng.

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Trong mô hình dao động điều hòa lí tưởng, động năng và thế năng chuyển hóa qua lại nhưng cơ năng không đổi.

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Kí hiệu U là thế năng, K là động năng. Ta có $\text{U/W = x²/A² = 2²/4² = 1/4}$. Do đó $\text{U = 0,8 mJ}$ và $\text{K = W - U = 3,2 - 0,8 = 2,4 mJ}$.

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Giảm xóc làm năng lượng dao động hao hụt nhanh, biên độ giảm nhanh; đó là ứng dụng của dao động tắt dần.

Đáp án: A

Hướng dẫn:

Nhịp bước tạo ngoại lực tuần hoàn. Khi tần số của ngoại lực gần bằng tần số riêng của cầu, biên độ rung tăng mạnh; đó là hiện tượng cộng hưởng.

Trả lời: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

Hướng dẫn

a) Từ đồ thị: $\text{A = 4 cm}$.

b) Hai trạng thái cực đại liên tiếp tại t = 0 s và t = 4 s nên $\text{T = 4 s}$.

c) Tại t = 1 s, đường cong đi qua x = 0 theo chiều giảm nên vật chuyển động theo chiều âm.

d) Quãng đường từ 0 đến 3 s: $\text{4 + 4 + 4 = 12 cm}$, không phải 10 cm.

Trả lời: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Đúng

Hướng dẫn

a) Biên độ là hệ số trước cos: $\text{A = 6 cm}$.

b) $\text{ω = 2π rad/s ⇒ T = 2π/ω = 1 s}$.

c) $\text{v = -12πsin(2πt + π/3)}$. Tại t = 0: $\text{v₀ = -12π·√3/2 = -6π√3 cm/s}$.

d) Qua cân bằng theo chiều âm khi pha đầu tiên bằng $\mathrm{\pi /2}$. $\text{2πt + π/3 = π/2 ⇒ t = 1/12 s}$.

Trả lời: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

Hướng dẫn

a) Từ biên độ đồ thị vận tốc: $\text{vₘₐₓ = 20 cm/s}$.

b) Đồ thị vận tốc lặp lại sau 2 s nên $\text{T = 2 s, ω = 2π/T = π rad/s}$.

c) $\text{A = vₘₐₓ/ω = 20/π cm}$.

d) Tại t = 0,5 s, v = 0; vật ở biên dương nên gia tốc cực tiểu: $\text{a = -ωvₘₐₓ = -20π cm/s²}$.

Trả lời: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

Hướng dẫn

a) Đường thẳng W cho $\text{W = 8 mJ}$.

b) Kí hiệu U là thế năng, K là động năng. Tại x = 0, $\text{U = 0}$ nên $\text{K = W = 8 mJ}$.

c) Với $\text{A = 4 cm, x = 2 cm}$, $\text{U = W·x²/A² = 8·4/16 = 2 mJ}$, nên $\text{K = 6 mJ}$.

d) Khi $\text{K = U = W/2}$: $\text{x²/A² = 1/2 ⇒ |x| = A/√2 = 2√2 cm}$, không phải 2 cm.

Trả lời: 180

Hướng dẫn:

Từ đồ thị, $\text{A = 3 cm}$ và hai cực đại liên tiếp tại t = 0,5 s và t = 2,5 s nên $\text{T = 2 s}$. Trong 30 s vật thực hiện $\text{N = 30/T = 15}$ dao động. Mỗi dao động vật đi quãng đường $\text{4A = 12 cm}$, vì vậy $\text{s = 15·12 = 180 cm}$.

Trả lời: 8

Hướng dẫn:

Tại t = 0, pha bằng $\text{-π/3}$, nên vật có $\text{x₀ = 4 cm}$ và đang chuyển động theo chiều dương. Tại $\text{t = 1/12 s}$, pha bằng 0, vật đến biên dương $\text{x = 8 cm}$. Tại $\text{t = 1/6 s}$, pha bằng $\mathrm{\pi /3}$, vật trở lại $\text{x = 4 cm}$ theo chiều âm. Do đó $\text{s = (8 - 4) + (8 - 4) = 8 cm}$.

Trả lời: 6

Hướng dẫn:

Dùng hệ thức độc lập: $\text{A² = x₀² + (v₀/ω)²}$. Suy ra $\text{A² = 3² + [(-6π√3)/(2π)]² = 9 + 27 = 36}$, nên $\text{A = 6 cm}$.

Trả lời: 3

Hướng dẫn:

$\text{ω = aₘₐₓ/vₘₐₓ = 1200/60 = 20 rad/s}$; $\text{A = vₘₐₓ/ω = 60/20 = 3 cm}$.

Trả lời: 0,067

Hướng dẫn:

Từ $\text{a = -ω²x = -100π²x}$ suy ra $\text{ω = 10π rad/s}$. Chọn $\text{x = Acos(ωt)}$. Lần đầu vật đến $\text{x = -A/2}$ theo chiều âm ứng với $\text{ωt = 2π/3}$. Vậy $\text{t = (2π/3)/(10π) = 1/15 ≈ 0,067 s}$.

Trả lời: 16

Hướng dẫn:

Kí hiệu U là thế năng, K là động năng. Khi $\text{x = A/3}$: $\text{U/W = x²/A² = 1/9}$. Do đó $\text{K = W - U = 18(1 - 1/9) = 16 mJ}$.

........Hết........