Đề khảo sát chất lượng môn Vật lý Lớp 12 (Có ma trận và đáp án)

Nội dung text: Đề khảo sát chất lượng môn Vật lý Lớp 12 (Có ma trận và đáp án)

1. Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Nâng cao Tổng Tiết 1-2: Dao 2 2 5 1 động điều hoà Tiết 3: Con lắc 2 2 5 2 lò xo Tiết 5: Con lắc 2 2 2 1 đơn Tiết 6: Dao 2 2 động tắt dần- Dao động cưỡng bức Tiết 8: Tổng 2 2 3 1 hợp hai dao động điều hoà cùng phương cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre- nen Tổng 10 10 15 5
2. Câu 1: Một vật dao động điều hòa, khi vật đi từ vị trí cân bằng ra điểm giới hạn thì A: Chuyển động của vật là chậm dần đều. B: thế năng của vật giảm dần. C: Vận tốc của vật giảm dần. D: lực tác dụng lên vật có độ lớn tăng dần. Câu 2: Gia tốc của chất điểm dao động điều hòa bằng không khi A: li độ cực đại B: li độ cực tiểu C: vận tốc cực đại hoặc cực tiểu D: vận tốc bằng 0 Câu 3: Gọi k là độ cứng của lò xo, m là khối lượng của vật nặng. Bỏ qua ma sát khối lượng của lò xo và kích thước vật nặng. Công thức tính chu kỳ của dao động? A: T = 2 s B: T = 2 s C: T = 2 k.m s D: T = 2 Câu 4: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, tại nơi có gia tốc rơi tự do bằng g. Ở vị trí cân bằng lò xo giãn ra một đoạn l . Tần số dao động của con lắc được xác định theo công thức: A: 2 B: C: D: 2 Câu 5:Tìm công thức đúng về con lắc đơn dao động điều hòa? A: s = Scos(t + ) cm. B: = 0cos(t + ) cm C: S = scos(t + ) cm D: = 0cos(+ ) cm Câu 6: Công thức thế năng theo góc nhỏ? A. mgls B. 2mgl C. mgl D. mgls Câu 7:: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x1 = A1cos(ωt +φ1) và x2 = A2cos(ωt +φ2). Biên độ của dao động tổng hợp là 2 2 A. A = A1 + A2 + 2A1A2cos(φ2 - φ1). B. A = A1 A2 2A1 A2 cos( 2 1) 2 2 C. A = A1 A2 2A1 A2 cos( 2 1) . D. A = A1 + A2 - 2A1A2cos(φ2 - φ1). Câu 8:: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số: x1 = A1cos(ωt +φ1) và x2 = A2cos(ωt +φ2).Pha ban đầu của dao động tổng hợp là A sin A sin A sin - A sin A. tg 1 1 2 2 B.tg 1 1 2 2 A1 cos 1 A2 cos 2 A1 cos 1 A2 cos 2 A cos + A cos A sin + A sin C.cos = 1 1 2 2 D. sin = 1 1 2 2 A1 cos 1 A2 cos 2 A1 cos 1 + A 2 cos 2 Câu 9:Để duy trì dao động cho một cơ hệ mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó, ta phải A: Tác dụng vào vật dao động một ngoại lực không thay đổi theo thời gian. B: Tác dụng vào vật dao động một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian. C: Làm nhẵn, bôi trơn để giảm ma sát. D. Tác dụng ngoại lực vào vật dao động cùng chiều với chuyển động trong một phần của từng chu kì. Câu 10: Một vật dao động tắt dần có các đại lượng giảm liên tục theo thời gian là A: biên độ và gia tốc B: li độ và tốc độ C: biên độ và năng lượng D: biên độ và tốc độ Câu 11: Cho các dao động điều hoà sau x = 10cos(3 t + 0,25 ) cm. Tại thời điểm t = 1s thì li độ của vật là bao nhiêu? A: 52 cm B: - 5 2 cm C: 5 cm D: 10 cm Câu 12: Trong các phương trình sau, phương trình nào không biểu thị cho dao động điều hòa? A: x = 3tsin (100 t + /6) B: x = 3sin5 t + 3cos5 t C: x = 5cos t + 1 D: x = 2sin2(2 t + /6) Câu 13: Một con lắc lò xo dao động với chu kỳ T = 0,4s. Nếu tăng biên độ dao động của con lắc lên 4 lần thì chu kỳ dao động của vật có thay đổi như thế nảo? A: Tăng lên 2 lần B: Giảm 2 lần C: Không đổi D: đáp án khác
3. Câu 14: Con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T = 0,4s, độ cứng của lò xo là 100 N/m, tìm khối lượng của vật? A: 0,2kg B: 0,4kg C: 0,4g D: đáp án khác Câu 15: Con lắc đơn có l = 1m, g = 10m/s2. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa .Tính T của con lắc ? A: 0,5s B: 1s C. 4s D: 2s Câu 16: Con lắc đơn dao động điều hòa có chu kỳ T = 2s, biết g = 2 tính chiều dài l của con lắc ? A: 0,4m B: 1 m C: 0,04m D: 2m Câu 17: Cho 2 dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2). Biên độ dao động tổng hợp có giá trị thỏa mãn A: A = A1 nếu 1 > 2 B: A = A2 nếu 1 > 2 C: A = D: |A1- A2|≤A≤|A1 + A2| Câu 18: Hai dao động thành phần có biên độ là 4cm và 12cm. Biên độ dao động tổng hợp có thể nhận giá trị: A: 48cm. B: 4cm. C: 3 cm. D: 9,05 cm. Câu 19: Một vật dao động với W = 1J, m = 1kg, g = 10m/s 2. Biết hệ số ma sát của vật và môi trường là  = 0,01. Tính quãng đường vật đi được đến lức dừng hẳn. A: 10dm B: 10cm C: 10m D: 10mm Câu 20: Vật dao động với A = 10cm, m = 1kg, g = 2 m/s2, T = 1s, hệ số ma sát của vật và môi trường là 0,01. Tính năng lượng còn lại của vật khi vật đi được quãng đường là 1m. A: 0,2J B: 0,1J C: 0,5J D: 1J Câu 21: Một vật dao động điều hoà với gia tốc cực đại là 200 cm/s 2 và tốc độ cực đại là 20 cm/s. Hỏi khi vật có tốc độ là v = 10 cm/s thì độ lớn gia tốc của vật là? A: 100 cm/s2 B: 1002 cm/s2 C: 503 cm/s2 D: 100 3 cm/s2 Câu 22: Một vật dao động điều hòa khi vật đi qua vị trí x = 3 cm vật đạt vận tốc 40 cm/s, biết rằng tần số góc của dao động là 10 rad/s. Viết phương trình dao động của vật? Biết gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng? A: 3cos(10t + /2) cm B: 5cos(10t - /2) cm C: 5cos(10t + /2) cm D: 3cos(10t + /2) cm Bài 23: Một vật dao động điều hòa từ A đến B với chu kỳ T, vị trí cân bằng O. Trung điểm OA, OB là M, N. 1 Thời gian ngắn nhất để vật đi từ M đến N là s. Hãy xác định chu kỳ dao động của vật. 30 1 1 1 1 A: s B. s C: s D : s 4 5 10 6 Bài 24:Vật dao động điều hòa theo phương trình x = Acos(2 t - )cm. Thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng 3 theo chiều âm là: 1 5 A: t = - + k (s) (k = 1, 2, 3 ) B: t = + k(s) (k = 0, 1, 2 ) 12 12 1 k 1 C: t = - + k (s) (k = 1, 2, 3 ) D: t = + k(s) (k = 0, 1, 2 ) 12 2 15 Bài 25: Một vật dao động điều hòa với biên độ A, ban đầu vât đứng tại vị trí có li độ x = - 5 cm. sau khoảng thời gian t1 vật về đến vị trí x = 5 cm nhưng chưa đổi chiều chuyển động. Tiếp tục chuyển động thêm 18 cm nữa vật về đến vị trí ban đầu và đủ một chu kỳ. Hãy xác định biên độ dao động của vật? A: 7 cm B: 10 cm C: 5 cm D: 6 cm Câu 26: Ba con lắc lò xo, có độ cứng lần lượt là k; 2k; 3k. Được đặt trên mặt phẳng ngang, và song song với nhau. CL1 gắn vào điểm A; Con lắc 2 gắn vào điểm B; Con lắc 3 gắn vào điểm C. Biết AB = BC, Lò xo 1 gắn vật m1 = m; LX2 gắn vật m2 = 2m, LX 3 gắn vật vật m 3. Ban đầu kéo LX1 một đoạn là a; lò xo 2 một đoạn là 2a; lò xo 3 một đoạn là A3, rồi buông tay cùng một lúc. Hỏi ban đầu phải kéo vật 3 ra một đoạn là bao nhiêu; và khối lượng m3 là bao nhiêu để trong quá trình dao động thì 3 vật luôn thẳng hàng. A: 3m; 3a B: 3m; 6a C: 6m; 6a D: 9m; 9a Câu 27: Một phút vật nặng gắn vào đầu một lò xo thực hiện đúng 120 chu kỳ dao động. với biên độ 8cm. giá trị lớn nhất của gia tốc là?
4. A: 1263m/s2 B: 12,63m/s2 C: 1,28m/s2 D: 0,128m/s2 Câu 28: Một vật có khối lượng m khi treo vào lò xo có độ cứng k 1 thì dao động với chu kỳ T 1 = 0,64s. Nếu mắc vật m trên vào lò xo có độ cứng k2 thì nó dao động với chu kỳ là T2 = 0,36s. Mắc hệ song song 2 lò xo thì chu kỳ dao động của hệ là bao nhiêu? A: 0,31s B: 0,734s C: 0,5392s D: không đáp án. Câu 29: Cho một lò xo có độ dài l 0 = 45cm, K0 = 12N/m Khối lượng không đáng kể, được cắt thành hai lò xo có độ cứng lần lượt k1 = 30N/m, k2 = 20N/m. Gọi l1, l2 là chiều dài mỗi lò xo khi cắt. Tìm l1, l2. A: l1 = 27cm; l2 = 18cm B: l1 = 18 cm; l2 = 27cm C: l1 = 30cm; l2 = 15cm D: l1 = 15cm; l2 = 30cm Câu 30: Một lò xo đàn hồi có độ cứng 200N/m, khối lượng không đáng kể được treo thẳng đứng. Đầu dưới của lò xo gắn vào vật nhỏ m = 400g. Lấy g = 10m/s 2. Vật được giữ tại vị trí lò xo không co giãn, sau đó được thả nhẹ nhàng cho chuyển động. Tới vị trí mà lực đàn hồi cân bằng với trọng lực của vật, vật có Biên độ và vận tốc là: A. A = 10-2 m, v = 0,25m/s B: A = 1,2. 10 -2m; v = 0,447m/s C. A = 2.10-2 m; v = 0,5m/s D. A = 2.10 -2 m; v = 0,447m/s Câu 31: Một con lắc đơn có dây treo dài 20 cm. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc = 0,1 rad rồi cung cấp cho nó vận tốc 10 2 cm/s hướng theo phương vuông góc với sợi dây. Bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2 và 2 = 10. Biên độ dài của con lắc bằng: A. 2 cm B. 2 2 cm C. 4 cm D. 4 2 cm Câu 32: Cho hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng cùng v song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của mỗi vật nằm trên đường (1) thẳng vuông góc với trục Ox tại O. Trong hệ trục vuông góc xOv, đường x (1) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 1, O đường (2) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 2 (hình vẽ). Biết các lực kéo về cực đại tác dụng lên hai vật trong quá (2) trình dao động là bằng nhau. Tỉ số giữa khối lượng của vật 2 với khối lượng của vật 1 là 1 1 A. . B. 3. C. 27. D. . 3 27 Câu 33: Đồ thị của hai dao động điều hòa cùng tần số được vẽ như sau. Phương trình nào sau đây là phương trình dao động tổng hợp của chúng: A. x = 5cos t cm B. x = cos( t - ) cm 2 2 2 C. x = 5cos( t + ) cm D. x = cos( t - ) cm 2 2 Câu 34: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa x1 = A1cos(t + ) cm và x2 = A2cos(t - ) cm. 3 Dao động tổng hợp có phương trình x = 5cos(t + ) cm . Để biên độ dao động A1 đạt giá trị lớn nhất thì giá trị của A2 tính theo cm là ? A : cm B: 5 3 C. D. 5 2
5. Câu 35: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là x1 = A1cos(20 t - ) cm và x2 = 6cos(20 t + ) cm. Biết phương trình dao động tổng hợp là x = 4 2 6cos(20 t+ ) cm. Biên độ A1 là: A: A1 = 12 cm B: A1 = 6 2 cm C: A1 = 6 3 cm D: A1 = 6 cm Câu 36. Một quả cầu có khối lượng M = 0,2kg gắn trên một lò xo nhẹ thẳng đứng có độ cứng 20N/m, đầu dưới của lò xo gắn với đế có khối lượng Mđ. Một vật nhỏ có khối lượng m = 0,1 kg rơi từ độ cao h = 0,45m xuống va chạm đàn hồi với M. Lấy gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Sau va chạm vật M dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Muốn để không bị nhấc lên thì Mđ không nhỏ hơn A. 300 g B. 200 g C. 600 g D. 120 g m x Giải: Gọi O là VTCB . h Vận tốc của m trước khi chạm M: v0 = 2gh = 18 = 32 m/s O Gọi V và v là vận tốc của M và m sau va chạm MV + mv = mv0 (1) với v0 = - 32 m/s MV 2 mv 2 mv 2 + = 0 (2) 2 2 2 Mđ 2 Từ (1) và (2) V = v0 = - 22 m/s > Vmax = 22 m/s 3 Tần số góc của dao động : k 20  = = = 102 rad/s M 0,2 Độ nén của lò xo khi vật ở VTCB mg 0,2.10 ∆l = = = 0,1m = 10 cm k 20 V 2 2 Biên độ của dao động: A = max = = 0,2 m = 20 cm  10 2 Muốn để không bị nhấc lên Fđhmax gMđ Fđhmax = k (A - ∆l) = 20.0,1 = 2 N Fđh max Do đó Mđ = 0,2 kg = 200g. Chọn đáp án B g Câu 37. Một lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m, đầu trên gắn cố định, đầu dưới treo quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Lúc đầu dùng bàn tay đỡ m để lò xo không biến dạng. Sau đó cho bàn tay chuyển động thẳng đứng xuống dưới nhanh
6. dần đều với gia tốc 2m/s2. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy gia tốc trọng trường g = 10m/s 2. Khi m rời khỏi tay nó dao động điều hòa. Biên độ dao động điều hòa là A. 1,5 cm B. 2 cm C. 6 cm D. 1,2 cm Giải:Các lực tác dụng lên vật khi vật chưa rời tay F = Fđh + P + N ma = - k∆l + mg - N N là phản lực của tay tác dụng lên vật Vật bắt đầu rời khổi tay khi N = 0 m(g a) N = - k∆l + mg – ma = 0 > ∆l = = 0,08 m = 8 cm k Độ giãn của lò xo khi vật ở VTCB mg m ∆l0 = = 0,1 m = 10 cm 2 k m Vật rời khỏi tay khi có li độ x = - 2cm m2 k Tần số góc của con lắc lò xo:  = = 10 rad/s m m Vận tốc của vật khi rời tay: v = 2aS = 2a l = 2.2.0,08 =0,32 m/sM Biên độ dao động của vật: O v 2 0,32 A2 = x2 + = 0,022 + = 0,0036 > A = 0,06 m = 6 cm. Đáp án  2 100 M C Câu 38: Một con lắc đơn có chiều dài 1,92 m treo vào điểm T cố định. Từ vị Mtrí0 cân bằng O, kéo con lắc về bên phải đến A rồi thả nhẹ. Mỗi khi vật nhỏ đi từ phải sang trái m ngang qua B thì dây vướng vào đinh nhỏ tại D, vật dao động trên quỹ đạo AOBC 1(được 0 minh họa bằng hình bên). Biết TD = 1,28 m và α 1 = α2 = 4 . Bỏ qua mọi ma sát.m2 Lấy g = π2 (m/s2). Chu kì dao động của con lắc là A. 2,26 s.B. 2,61 s. m C. 1,60 s. D. 2,77 s. Câu 39: Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox. Khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn 2 cm thì M động năng của vật là 0,48 J. Khi vật cách vị trí cân bằng một đoạn 6 cm thì động năng của vật là 0,32 J. Biên độ dao động của vật bằng O A. 8 cm. B. 14 cm. C. 10 cm. D. 12 cm. Câu 40: Hai vật M1 và M2 dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là M đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x của M1 và vận tốc v2 của M2 theo thời gian t. Hai dao động của M1 và M2 lệch pha nhau M0 2 A. B. 3 3
7. 5 C. D. 6 6