Đề kiểm tra đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 12 - Mã đề 268 - Năm học 2018-2019 - Trường THPT A Hải Hậu

Nội dung text: Đề kiểm tra đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 12 - Mã đề 268 - Năm học 2018-2019 - Trường THPT A Hải Hậu

1. TRƯỜNG THPT A HẢI HẬU ĐỀ KIỂM TRA ĐỘI TUYỂN NAM ĐỊNH HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 12-A1 THPT §Ò trắc nghiệm số 01 NĂM HỌC: 2018 – 2019 Họ và tên thí sinh: Số báo Thời danh: gian làm bài: 45 phút, không kể thời gianMã giao đề thi đề 268 Câu 1: Hai vật nhỏ có khối lượng đều bằng 1 kg ở trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang và được gắn vào hai bức tường cố định đặt đối diện nhau nhờ hai lò xo có độ cứng lần lượt là k 1 = 100 N/m và k2 = 400 N/m. Người ta kích thích cho hai vật đồng thời dao động dọc theo trục của lò xo (các lò xo đều nằm ngang và đồng trục với nhau). Lúc đầu, người ta đưa hai vật đến các vị trí sao cho lò xo thứ nhất bị nén một đoạn, lò xo thứ hai cũng bị nén một đoạn nào đó rồi đồng thời thả nhẹ. Biết động năng cực đại của hai vật đều là 0,18 J và khi ở vị trí cân bằng của mỗi vật thì khoảng cách giữa hai vật là 12 cm. Trong quá trình dao động, hai vật tiến tới khoảng cách gần nhau nhất là A. 3 cm.B. 9 cm.C. 11,5 cm.D. 7,5 cm. Câu 2: Một con lắc lò xo dao động điều hoà, cứ sau 1/8 s thì động năng lại bằng thế năng. Quãng đường vật đi được trong 0,75 s là 24 cm. Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Phương trình dao động của vật là A. x = 4cos(4 t + /2) (cm). B. x = 4cos(5 t - ) (cm). C. x = 8cos(4 t + /2) (cm). D. x = 5cos(4 t + ) (cm). Câu 3: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 3cos(5 t + /3) (cm). Trong một giây đầu tiên từ thời điểm t = 0, chất điểm đi qua vị trí có li độ x = - 2 cm số lần là A. 6 lần. B. 4 lần . C. 5 lần. D. 7 lần. Câu 4: Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x 1 = 4 cm thì vận tốc v 1 = - 40 3cm/s. Khi vật có li độ x 2 = 42 cm thì vận tốc v2 = 40 cm/s.2 Động năng và thế năng của dao động điều hoà biến thiên với chu kỳ là A. 0,4 s. B. 0,2 s. C. 0,8 s. D. 0,1 s. Câu 5: Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình dao động x 1 = A1cos(t + /3) (cm) và x2 = A2cos(t - /2) (cm). Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động này là x = 6cos(t + ) cm. Biên độ A 1 thay đổi được. Thay đổi A1 để A2 có giá trị lớn nhất. Giá trị của A2max là A. 16 cm. B. 14 cm. C. 18 cm. D. 12 cm. Câu 6: Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có năng lượng E = 3.10 -2 J, lực đàn hồi cực đại của lò xo Fmax = 4 N. Lực đàn hồi của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là F = 2 N. Biên độ dao động của vật là A. 4 cm. B. 5 cm. C. 3 cm. D. 2 cm. Câu 7: Phương trình động lực học x ’’ + 2x = 0 của con lắc lò xo có hai dạng nghiệm là x = Acos(t + ) hoặc x = A1cost + A2sint. Khi so sánh hai dạng nghiệm trên, kết luận đúng là 2 2 A. A = A1 + A2 và A1 = Acos ; A2 = Asin .B. A và AA1 A2 1 = Acos ; A2 = Asin . 2 2 C. A A1 A2 và A1 = Acos ; A2 = -Asin .D. A = A 1 + A2 và A1 = Acos ; A2 = -Asin . Câu 8: Hai lò xo nhẹ có độ cứng lần lượt là k 1 = 100 N/m và k2 = 150 N/m , hai đầu của lò xo được gắn vào hai điểm cố định, hai đầu còn lại được gắn vào vật m = 100 g. Hệ được bố trí trên phương ngang theo thứ tự lò xo 1, vật m, lò xo 2. Khi vật m ở vị trí cân bằng tổng độ dãn của các lò xo là 5 cm. Kéo vật m về vị trí sao cho lò xo 1 không bị biến dạng, sau đó thả nhẹ để vật m dao động điều hòa. Biên độ và tần số góc của hệ là A. 3 cm; 50 rad/s. B. 5 cm; 30 rad/s. C. 3 cm; 30 rad/s. D. 2 cm; 50 rad/s. Câu 9: Hai con lắc có cùng khối lượng của vật nặng, tại một địa điểm trên mặt đất dao động với cùng năng lượng. Biên 0 0 độ góc của chúng lần lượt là α1 = 5 và α2 = 8 . Tỉ số chiều dài của hai con lắc là A. 1,26. B. 1,6. C. 0,6. D. 2,56. Câu 10: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là  dao động nhỏ điều hoà với biên độ góc α 0 tính bằng rad, tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Gọi v là vận tốc của con lắc tại li độ góc α. Biểu thức đúng là  1  A. 2 2 v2 . B. 2 2 v2 . C. 2 2 v . D. 2 2 g v2 . 0 g 0 g 0 g 0 Câu 11: Hai con lắc đơn có chiều dài dây treo 1 = 64 cm,  2 = 81 cm dao động nhỏ trong hai mặt phẳng song song. Hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng và cùng chiều lúc t = 0. Lấy g = 2 m/s2. Khoảng thời gian ngắn nhất để hai con lắc lại cùng qua vị trí cân bằng theo cùng chiều là A. 14,4 s. B. 12 s. C. 7,2 s. D. 20 s. 2 Câu 12: Một con lắc đơn gồm một sợi dây có chiều dài  treo vào trần một chiếc xe. Lấy g = 10 m/s , chu kì dao động nhỏ của con lắc khi xe đứng yên là 2 s. Chu kì dao động nhỏ của con lắc khi xe chạy dọc theo phương ngang với gia tốc a = 2 m/s2 là A. 2 s. B. 1,83 s. C. 1,5 s. D. 1,98 s. Trang 1 /2 – Mã đề thi 168
2. Câu 13: Một con lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật m = 100g, dao động trên mặt phẳng ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang là  = 0,02. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 10 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Quãng đường vật đi được từ khi bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn là A. 50 cm.B. 25 m. C. 50 m. D. 25 cm Câu 14: Một đoàn tàu chuyển động thẳng đều trên đường ray, biết chu kỳ dao động riêng của tàu trên các lò xo giảm xóc là 1 s. Chiều dài mỗi thanh ray là 12,5 m và ở chỗ nối hai thanh ray có một khe hẹp. Tàu sẽ bị xóc mạnh nhất khi nó chạy với tốc độ A. 36 km/h. B. 45 km/h. C. 36 m/s. D. 45 m/s. Câu 15: Cho một khối gỗ hình trụ, khối lượng 400 g, diện tích đáy 50 cm2, nổi trong nước, trục của khối gỗ có phương thẳng đứng. Ấn khối gỗ chìm vào nước sao cho nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn x theo phương thẳng đứng rồi thả ra. Chu kì dao động điều hòa của khối gỗ là A. 0,80 s. B. 1,6 s. C. 0,56 s. D. 1,2 s. Câu 16: Sóng ngang truyền trên một sợi dây tạo ta từ nguồn O. Một điểm M cách nguồn phát sóng O một khoảng d = 1 50 cm có phương trình u 2cos (t ) (cm) , vận tốc truyền sóng trên dây là 10 m/s. Phương trình dao động của M 2 20 nguồn O là 1 1 A. .u B. 2cos (t ) cm .u C. 2 cos( t ) cm . uD. . 2cos( t) cm u 2cos (t ) cm O 2 40 O 2 20 O 2 O 2 20 Câu 17: Một sóng cơ học truyền theo phương Ox với biên độ không đổi. Phương trình sóng tại M có dạng u = 2sin( t + ) (cm). Tại thời điểm t1 li độ của điểm M là u =3 cm và đang tăng thì li độ tại điểm M sau thời điểm t1 một khoảng 1/6 s nhận giá trị A. -1 cm. B. 1 cm. C. 2 cm. D. -2 cm. Câu 18: Sóng truyền trên dây với vận tốc 4 m/s, tần số thay đổi từ 22 Hz đến 26 Hz. Điểm M cách nguồn một đoạn 28 cm luôn dao động vuông pha với nguồn. Bước sóng  có giá trị A. 160 cm. B. 1,6 cm. C. 16 cm. D. 100 cm. Câu 19: Một sóng cơ lan truyền dọc theo một đường thẳng có phương trình sóng tại nguồn O là u o= acos2πft (cm). Điểm M cách nguồn O bằng 1/3 bước sóng ở thời điểm t = 1/3 chu kỳ có độ dịch chuyển uM = 3cm. Biên độ sóng là A. 3 cm. B. 4/ 3 cm. C. 6 cm. D. 2/ 3 cm. Câu 20: Khi thực hiện giao thoa với hai nguồn kết hợp O1O2 cách nhau 12 cm và có phương trình u1 = 3cos(40 t + /6) (cm) và u2 = 3cos(40 t - 5 /6) (cm). Vận tốc truyền sóng 60 cm/s. Số điểm dao động với biên độ 3 cm trên đoạn O1O2 là A. 16. B. 8. C. 9. D. 18. Câu 21: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp có phương trình u = 2cos30 t (cm) đặt tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s. Điểm nằm trên trung trực của AB gần A nhất dao động cùng pha với A cách A đoạn A. 4,5 cm. B. 6 cm. C. 3 cm. D. 2 cm. Câu 22: Trong thí nghiệm với hai nguồn phát sóng giống nhau tại A và B trên mặt nước, khoảng cách hai nguồn AB = 16 cm. Hai sóng truyền đi có bước sóng λ = 4 cm. Xét đường thẳng xx’ song song với AB, cách AB 8 cm. Gọi C là giao điểm ’ của xx’ với đường trung trực của AB. Khoảng cách ngắn nhất từ C đến điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên xx là A. 2,15 cm. B. 1,42 cm. C. 2,88 cm. D. 1,50 cm. Câu 23: Một sợi dây đàn hồi OM = 90 cm có hai đầu cố định. Khi được kích thích, trên dây hình thành 3 bụng sóng (với O và M là hai nút sóng). Tần số sóng là 5 Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây là A. 12 m/s. B. 30 cm/s. C. 12 cm/s. D. 3 m/s. Câu 24: Một sóng dừng trên một sợi dây có dạng y = a.sin(bx).cos(t), trong đó y là li độ dao động của một phần tử trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc toạ độ O một khoảng x; x đo bằng mét, t đo bằng giây. Cho biết bước sóng là  = 50 cm. Biên độ dao động của một phần tử cách một bụng sóng 1/24 m là 3 mm . Các giá trị a, b là A. 2 mm; 4π. B. 3 mm , 2π C. 2 3 mm ; 4π. D. 2 cm; 4π. Câu 25: Một người đứng trước cách nguồn âm S một đoạn d . Nguồn này phát sóng cầu. Khi người đó đi lại gần nguồn âm 50 m thì thấy mức cường độ âm tăng thêm 3 dB. Giá trị gần đúng của d là A. 22,5 m. B. 29,3 m. C. 222 m. D. 171 m. Trang 2 /2 – Mã đề thi 168
3. Câu 26: Một vật có khối lượng m 1 = 1,25 kg mắc vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m, đầu kia của lò xo gắn chặt vào tường. Vật và lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang có ma sát không đáng kể. Đặt vật thứ hai có khối lượng m 2 = 3,75 kg sát với vật thứ nhất rồi đẩy chậm cả hai vật cho lò xo nén lại 8 cm. Khi thả nhẹ chúng ra, lò xo đẩy hai vật chuyển động về một phía. Lấy 2 =10, khi lò xo giãn cực đại lần đầu tiên thì hai vật cách xa nhau một đoạn là: A. 4 8 (cm) B. 2 4 (cm) C. 4 4 (cm) D. 16 (cm) Câu 27: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ, độ cứng k 50 N / m , một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m1 100 g . Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10 cm, đặt một vật nhỏ khác khối lượng m2 400 g sát vật m1 rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo. Hệ số ma sát 2 trượt giữa các vật với mặt phẳng ngang  0,05. Lấy g 10m / s . Thời gian từ khi thả đến khi vật m2 dừng lại là: A. 2,16 s. B. 0,31 s. C. 2,21 s. D. 2,06 s. Câu 28: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A, B cách nhau 20cm có tần số 50Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5m/s. Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB. Điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A, B một đoạn gần nhất là A. 18,67mm B. 17,96mm C. 19,97mm D. 15,34mm Câu 29: Mắc nối tiếp một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và một tụ điện C có điện dung biến thiên vào một mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 1503 V. Điện áp u RL giữa hai đầu đoạn mạch chứa R và L sớm pha /6 so với cường độ dòng điện i. Điều chỉnh giá trị điện dung C của tụ điện để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là UC max .Giá trị cực đại UC max bằng A. 75 V. B. 753 V. C. 150 V. D. 300 V. Câu 30: Cho mạch điện RLC, tụ điện có điện dung C thay đổi. Điều chỉnh điện dung sao cho điện áp hiệu dụng của tụ đạt giá trị cực đại, khi đó điện áp hiệu dụng trên R là 75 V. Khi điện áp tức thời hai đầu mạch là 75 6 V thì điện áp tức thời của đoạn mạch RL là 25 6 V. Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch là A. 75 6 V. B. 75 3V. C. 150 V. D. 150 2 V. Câu 31 Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là u U0 cost . Chỉ có  thay đổi được. Điều chỉnh  thấy khi giá trị của nó là 1 hoặc 2 (2 1). Biểu thức tính R là L(1 2 ) L(  ) L12 (1 2 ) A. R = B. R = 1 2 C. R = D. R = n2 1 n2 1 n2 1 L n2 1 Câu 32. Ta cần truyền một công suất điện 1 MW dưới một điện áp hiệu dụng 10 kV đi xa bằng đường dây một pha.Mạch có hệ số công suất cosφ = 0,8. Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất mát trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây phải có giá trị là A. R 6,4 .B. R 6,4 k. C. R 3,2 .D. R 3,2 k . Câu 33. Người ta cần truyền tải điện năng từ máy hạ thế có điện áp đầu ra 200 V đến một hộ gia đình cách 1 km. Công suất tiêu thụ ở đầu ra của máy biến áp cho hộ gia đình đó là 10 kW và yêu cầu độ giảm điện áp trên dây không quá 20 V. Điện trở suất dây dẫn là = 2,8.10-8 (.m) và tải tiêu thụ là điện trở. Tiết diện dây dẫn phải thoả mãn điều kiện A. S 2,8 cm2. B. S 1,4 cm2. C. S 2,8 cm2 D. S 1,4 cm2 Câu 34. Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được đưa đến một khu tái định cư. Các kỹ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân được nhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144. Biết rằng chỉ có hao phí trên đường dây là đáng kể; các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau. Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho A. 180 hộ dân B. 252 hộ dânC. 164 hộ dân D. 324 hộ dân Câu 35 : Một khu gia đình tiêu thụ một công suất điện năng trung bình 11 kW. Các dụng cụ làm việc ở cùng một điện áp ổn định 220V . Điện trở toàn phần của dây tải điện từ trạm điện về khu gia đình là 4Ω. Biết lúc sau để giảm công suất hao phí trên đường dây tải , tại ngay sát khu gia đình người ta đặt một trạm biến áp hạ áp có tỉ số các vòng dây giữa cuộn thứ cấp và sơ cấp là N2 / N1 = 1/10. Hỏi tại trạm phát người ta đã đặt một biến áp có hệ số là bao nhiêu ? Xem các máy biến áp là lí tưởng và hệ số công suất của khu gia đình bằng 1 A. 8,2 B. 5,3 C. 10 D. 12,1 Câu 36: Trong thang máy treo một con lắc lò xo có độ cứng 25N/m, vật nặng có khối lượng 400 g. Khi thang máy đứng yên ta cho con lắc dao động điều hoà, chiều dài con lắc thay đổi từ 32cm đến 48cm. Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất thì cho thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/10. Lấy g = π 2 = 10 m/s2. Biên độ dao động của vật trong trường hợp này là : Trang 3 /2 – Mã đề thi 168
4. A. 17 cm B. 19,2 cm C. 8,5 cm D. 9,6 cm Câu 37: Trong thang máy có treo một con lắc lò xo có độ cứng k = 25 N/m, vật nặng có khối lượng 400g. Khi thang máy đứng yên ta cho con lắc dao động điều hòa, chiều dài con lắc lò xo thay đổi từ 32cm đến 48cm. Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất thì cho thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = g/5. Tìm chiều dài cực đại của lò xo trong quá trình thang máy đi lên. lấy g = 2 = 10 m/s2. A. 48 cm B. 56 cm C. 38,4 cm D. 51,2 cm Câu 38: Hai con lắc A và B cùng dao động trong hai mặt phẳng song song. Trong thời gian dao động có lúc hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng thẳng đứng và đi theo cùng chiều (gọi là trùng phùng). Thời gian gian hai lần trùng phùng liên tiếp là T = 13 phút 22 giây. Biết chu kì dao động con lắc A là TA= 2 s và con lắc B dao động chậm hơn con lắc A một chút. Chu kì dao động con lắc B là: A. 2,002(s) B. 2,005(s) C. 2,006(s) D. 2,008(s) Câu 39: Một con lắc đơn được treo vào trần của một thang máy có thể chuyển động thẳng đứng tại nơi có g = 10 m/s 2. Khi thang máy đứng yên, cho con lắc dao động nhỏ với biên độ góc α 0 và có năng lượng W. Khi vật có li độ góc α = + 2 α0 thì đột ngột cho thang máy chuyển động lên trên nhanh dần đều với gia tốc a = 2m/s . Con lắc vẫn dao động điều hòa với biên độ góc β0 và năng lượng mới là W’. Đáp án nào dưới đây là đúng ? A. β0 = 1,2α0; W’ = W B. β0 = α0; W’ = W C. β0 = 1,2α0; W’ = 5W/6D. β 0 = α0; W’ = 6W/5 Câu 40: Lần lượt treo vật m 1 , vật m 2 vào một con lắc lò xo có độ cứng k = 40N/m và kích thích chúng dao động trong cùng một khoảng thời gian nhất định, m 1 thực hiện 20 dao động, và m 2 thực hiện được 10 dao động. Nếu cùng treo cả hai vật đó vào lò xo thì chu kỳ dao động của hệ bằng . Khối lượng m 1 , m 2 là? A. 0,5; 2kg B. 2kg; 0,5kg C. 50g; 200g D. 200g; 50g HẾT Trang 4 /2 – Mã đề thi 168