Đề thi khảo sát Chuyên đề lần 1 môn Vật lý Lớp 12 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT Nguyễn Thị Giang

Nội dung text: Đề thi khảo sát Chuyên đề lần 1 môn Vật lý Lớp 12 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT Nguyễn Thị Giang

1. SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ THI KHẢO SÁT CHUYÊN ĐỀ 2017 – 2018 TRƯỜNG THPT NGUYỄN THỊ GIANG Môn: Vật Lý – Lần 1 Thời gian làm bài: 50 phút Câu 1: Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, cơ năng của nó bằng: A. Thế năng của vật nặng khi qua vị trí cân bằng. B. Động năng của vật nặng khi qua vị trí biên. C. Động năng của vật nặng. D. Tổng động năng và thế năng của vật khi qua một vị trí bất kì. Câu 2: Dao động cơ học điều hòa đổi chiều khi A. lực tác dụng bằng không. B. lực tác dụng đổi chiều. C. lực tác dụng có độ lớn cực tiểu. D. lực tác dụng có độ lớn cực đại. Câu 3: Biểu thức li độ của vật dao động điều hòa có dạng x = Acos (ωt + φ), vận tốc của vật có giá trị cực đại là: 2 2 A. vmax = Aω . B. vmax = Aω. C. vmax = 2Aω. D. vmax = A ω. Câu 4: Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 0,2 kg, chiều dài dây treo l, dao động nhỏ với biên độ S 0 = 5 cm và chu kì T = 2 s. Lấy g = π2 = 10 m/s2. Cơ năng của con lắc là A. 5.10-5 J. B. 25.10-5 J. C. 25.10-3 J. D. 25.10-4 J. 5 Câu 5: Cho một vật dao động điều hoà với phương trình x 10cos 2 t cm. Tìm quãng đường vật đi được kể 6 từ lúc t = 0 đến lúc t = 2,5 s. A. 100 m. B. 50 cm. C. 100 cm. D. 10 cm. 2 Câu 6: Một chất điểm dao động với phương trình dao động là x 5cos 8 t cm. Thời gian ngắn nhất vật đi từ 3 lúc bắt đầu dao động đến lúc vật có li độ x = 2,5 cm là 3 1 1 8 A. s. B. s. C. s. D. s. 8 24 12 3 Câu 7: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới gắn vật m, lò xo có độ cứng k. Khi quả cầu cân bằng, độ giãn của lò xo Δl , gia tốc trong trường là g. Chu kì dao động là: k g l A TB. 2 . C.T 2 . D.T 2 . T 2 lg l l g Câu 8: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 10cos(10πt) cm. Thời điểm vật đi qua vị trí N có li độ x N 5 cm lần thứ 2008 là A. 200,77 s. B. 2007,7 s. C. 20,08 s. D. 100,38 s. Câu 9: Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động là x 5cos 2 t cm. Lấy π 2 = 10. Gia tốc của vật 3 khi có li độ x = 3 cm là A. – 120 cm/s2. B. – 60 cm/s2. C. – 12 cm/s2. D. 12 m/s2. Câu 10: Vận tốc của một vật dao động điều hoà khi đi quan vị trí cân bằng là 1 cm/s và gia tốc của vật khi ở vị trí biên là 1,57 cm/s2. Chu kì dao động của vật là A. 6,28 s. B. 3,14 s. C. 4 s. D. 2 s. Câu 11: Một chất điểm dao động điều hoà với tần số bằng 4 Hz và biên độ dao động 10 cm. Độ lớn gia tốc cực đại của chất điểm bằng A. 6,31 m/s2. B. 63,1 m/s2. C. 2,5 m/s2. D. 25 m/s2. Câu 12: Con lắc đơn dao động với biên độ góc nhỏ được xem là dao động điều hoà. Khi tăng khối lượng của vật lên 2 lần thì chu kì dao động của vật A. không đổi. B. giảm đi 2 lần. C. tăng lên 2 lần. D. tăng lên lần. 2 Câu 13: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn có sợi dây dài l đang dao động điều hòa. Tần số dao động của con lắc là: l 1 l 1 g g A 2B. . C. . D. . 2 g 2 g 2 l l Câu 14: Một vật dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 10 cm và thực hiện được 50 dao động trong thời gian 78,5 giây. Tìm vận tốc và gia tốc của vật khi đi qua vị trí có li độ x 3 cm theo chiều hướng về vị trí cân bằng. A. v = 0,16 m/s; a = 0,48 cm/s2. B. v = 0,16 cm/s; a = 48 cm/s2. C. v = 0,16 m/s; a = 48 cm/s2. D. v = 16 m/s; a = 48 cm/s2.
2. Câu 15: Khi gắn quả nặng có khối lượng m 1 vào một lò xo, thấy nó dao động điều hòa với chu kỳ T 1. Khi gắn quả nặng có khối lượng m 2 vào lò xo đó, nó dao động với chu kì T 2. Nếu gắn đồng thời m 1 và m2 cũng vào lò xo đó, thì chu kỳ dao động của chúng là: T T A TB. . T2 T2 C T D.1 . 2 T T T T T2 T2 1 2 2 1 2 1 2 Câu 16: Một con lắc đơn có chiều dài l = 2,45 m dao động ở nơi có g = 9,8 m/s 2. Kéo con lắc lệch cung độ dài 5 cm rồi thả nhẹ cho dao động. Chọn gốc thời gian vật bắt đầu dao dộng. Chiều dương hướng từ vị trí cân bằng đến vị trí có góc lệch ban đầu. Phương trình dao động của con lắc là t A.s 5cos 25 cm. B. s 5cos cm. 2 2 2 t C. s 5cos 2t cm. D. s 5cos cm. 2 2 2 Câu 17: Vật dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(10πt + π) cm. Thời gian vật đi được quãng đường S = 12,5 cm kể từ thời điểm ban đầu t = 0 là 1 1 1 2 A. s. B. s. C. s. D. s. 15 12 30 15 Câu 18: Một vật dao động điều hoà đi được quãng đường 16 cm trong một chu kì dao động. Biên độ dao động của vật là A. 8 cm. B. 4 cm. C. 2 cm. D. 16 cm. Câu 19: Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, trong quá trình dao động của vật lò xo có chiều dài biến thiên từ 20 cm đến 28 cm. Biên độ dao động của vật là A. 24 cm. B. 4 cm. C. 8 cm. D. 2 cm. Câu 20: Một vật có khối lượng m = 1 kg dao động điều hoà với chu kì T = 2 s. Vật qua vị trí cân bằng với vận tốc 31,4 cm/s. Khi t = 0 vật qua li độ x = 5 cm theo chiều âm quĩ đạo. Lấy π 2 = 10. Phương trình dao động điều hoà của con lắc là 5 A. x 5cos t cm. B. x 10cos t cm. 6 3 C. x 10cos 2 t cm. D. x 10cos t cm. 3 6 Câu 21: Một vật dao động điều hoà với tần số góc  = 5 rad/s. Lúc t = 0, vật đi qua vị trí có li độ x 2 cm và có tốc độ 10 cm/s hướng về phía vị trí biên gần nhất. Phương trình dao động của vật là 3 A xB. 2 2cos 5t cm . x 2 2cos 5t cm 4 4 5 C. x 2cos 5t cm. D. x 2cos 5t cm. 4 4 Câu 22: Kết luận nào sau đây không đúng? Đối với một chất điểm dao động cơ điều hoà với tần số f thì A. động năng biến thiên điều hoà với tần số f. B. vận tốc biến thiên điều hoà với tần số f. C. gia tốc biến thiên điều hoà với tần số f. D. thế năng biến thiên điều hoà với tần số 2f. Câu 23: Một lò xo nhẹ được treo thẳng đứng, đầu trên của lò xo được giữ cố định, đầu dưới treo vật có khối lượng m 100 g, lò xo có độ cứng k = 25 N/m. Lấy g = π2 = 10 m/s2. Xác định vị trí mà lực phục hồi bằng lực đàn hồi. A. x = 1,5 cm. B. x = 1 cm. C. x = 4 cm. D. x = 2 cm. Câu 24: Trong dao động điều hoà thì tập hợp ba đại lượng nào sau đây là không thay đổi theo thời gian? A. biên độ; tần số góc; gia tốc. B. động năng; tần số; lực. C. lực; vận tốc; năng lượng toàn phần. D. biên độ; tần số góc; năng lượng toàn phần. Câu 25: Phương trình dao động của con lắc lò xo có dạng x = Acos(πt + 0,5π) cm. Gốc thời gian được chọn vào lúc: A. Vật qua vị trí x A . B. Vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. C. Vật qua vị trí x = +A. D. Vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Câu 26: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 40 cm. Khi vật ở vị trí x = 10 cm thì vật có vận tốc là v = 20 3 cm/s. Chu kì dao động của vật là A. 0,1 s. B. 0,5 s. C. 2 s . D. 1 s. Câu 27: Viết biểu thức cơ năng của con lắc đơn khi biết góc lệch cực đại α0 của dây treo: A. mgl(1 – cosα0). B. mglcosα0. C. mgl. D. mgl(1 + cosα0). Câu 28: Một vật dao động điều hoà, trong thời gian 1 phút vật thực hiện được 30 dao động. Chu kì dao động của vật là A. 2 s. B. 0,5 s. C. 1 s. D. 30 s. Câu 29: Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi
3. A. sớm pha 0,5π so với vận tốc. B. cùng pha với vận tốc. C. ngược pha với vận tốc. D. trễ pha 0,5π so với vận tốc. Câu 30: Với gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Chọn câu sai khi nói về cơ năng của con lắc đơn khi dao động điều hòa. A. Cơ năng bằng thế năng của vật ở vị trí biên. B. Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng của vật khi qua vị trí bất kỳ. C. Cơ năng của con lắc đơn tỉ lệ thuận với biên độ góc. D. Cơ năng bằng động năng của vật khi qua vị trí cân bằng. Câu 31: Chọn phát biểu đúng. Biên độ dao động của con lắc lò xo không ảnh hưởng đến A. gia tốc cực đại. B. vận tốc cực đại. C. tần số dao động. D. động năng cực đại. Câu 32: Vận tốc của con lắc đơn có vật nặng khối lượng m, chiều dài dây treo l, dao động với biên độ góc m khi qua li độ góc α là 2 2 A. v = 2mgl(cosα – cosαm). B. v = mgl(cosαm – cosα). 2 2 C. v = 2gl(cosα – cosαm). D. v = mgl(cosα – cosαm). Câu 33: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có một vật m dao động với biên độ 10 cm. Tỉ số giữa lực cực đại 7 và cực tiểu tác dụng vào điểm treo trong quá trình dao động là . Lấy g = π2 = 10 m/s2. Tần số dao động là: 3 A. 1 Hz. B. 2,5 Hz. C. 2 Hz. D. 0,5 Hz. Câu 34: Một chất điểm thực hiện dao động điều hòa với chu kì T = 3,14 s và biên độ A = 1 m. Tại thời điểm chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì vận tốc của nó có độ lớn bằng A. 1 m/s. B. 2 m/s. C. 0,5 m/s. D. 3 m/s. 5 Câu 35: Một vật dao động điều hoà trên mặt phẳng ngang với chu kì T = 1,5 s, biên độ A = 4 cm, pha ban đầu là . 6 Tính từ lúc t = 0, vật có toạ độ x 2 cm lần thứ 2005 vào thời điểm nào: A. 1503,25 s B. 1502,25 s C. 1503,375 s D. 1503 s Câu 36: Vật dao động điều hòa có phương trình : x = 5cosπt cm,s. Vật qua vị trí cân bằng lần thứ 3 vào thời điểm : A. 2 s. B. 6 s. C. 2,5 s. D. 2,4 s Câu 37: Một chất điểm dao động điều hòa theo trục Ox, với O trùng với vị trí cân bằng của chất điểm. Đường biểu diễn sự phụ thuộc li độ chất điểm theo thời gian t cho ở hình vẽ. Phương trình vận tốc của chất điểm là: A. v 30 cos 5 t cm/s. B. v 60 cos 10 t cm/s. 6 3 C. v 60 cos 10 t cm/s. D. v 30 cos 5 t cm/s. 6 3 Câu 38: Tại cùng một vị trí địa lý, nếu thay đổi chiều dài con lắc sao cho chu kì dao động điều hoà của nó giảm đi hai lần. Khi đó chiều dài của con lắc đã được: A. giảm đi 4 lần. B. tăng lên 4 lần. C. tăng lên 2 lần. D. giảm đi 2 lần. Câu 39: Một vật dao động điều hoà khi vật có li độ x 1 = 3 cm thì vận tốc của nó là v1 = 40 cm/s, khi vật qua vị trí cân bằng vật có vận tốc v2 = 50 cm/s. Li độ của vật khi có vận tốc v3 = 30 cm/s là A. 5 cm. B. 4 cm. C. 2 cm. D. 16 cm. Câu 40: Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang với chiều dài quỹ đạo là 14 cm, tần số góc ω = 2π rad/s. Tốc độ của vật khi pha dao động bằng rad là: 3 7 A. cm/s.B. cm/s. 7 3 C. 7π cm/s D. cm/s. 7 2 3
4. BẢNG ĐÁP ÁN Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10 D D B D C B C A A C Câu 11 Câu 12 Câu 13 Câu 14 Câu 15 Câu 16 Câu 17 Câu 18 Câu 19 Câu 20 A A C D D C D B B C Câu 21 Câu 22 Câu 23 Câu 24 Câu 25 Câu 26 Câu 27 Câu 28 Câu 29 Câu 30 B A D D B D A A A C Câu 31 Câu 32 Câu 33 Câu 34 Câu 35 Câu 36 Câu 37 Câu 38 Câu 39 Câu 40 C C B B C C C A B B ĐÁP ÁN CHI TIẾT Câu 1: + Trong dao động điều hòa, cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của vật tại một vị trí bất kì.  Đáp án D Câu 2: + Dao động cơ học của một vật sẽ đổi chiều tại biên → lực tác dụng lên vật có độ lớn cực đại.  Đáp án D Câu 3: + Vận tốc cực đại của dao động vmax = ωA.  Đáp án B Câu 4: l Chiều dài của con lắc T 2 l 1 m. g 2 1 2 1 s0 4 + Cơ năng của con lắc E mgl 0 mgl 25.10 J. 2 2 l  Đáp án D Câu 5: 2 + Chu kì dao động của vật T 1 s.  Mặc khác Δt = 2,5T = 2,5 s → S = 10A = 100 cm.  Đáp án C Câu 6: + Tại t = 0, vật đi qua vị trí x 2,5 cm theo chiều dương. → Biễu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn, ta tìm được. T 1 t s 6 24  Đáp án B Câu 7: l + Chu kì dao động của con lắc T 2 . g  Đáp án C Câu 8: + Tại t = 0 vật đang ở vị trí biên dương. Trong một chu kì vật đi qua vị trí x = 5 cm hai lần → ta tách 2008 = 2006 + 2. + Tổng thời gian thoãn mãn yêu cầu bài toán là: 5T t 1003T 200,77 s 6
5.  Đáp án A Câu 9: + Gia tốc của vật tại li độ x là a 2x 120 cm/s2.  Đáp án A Câu 10: + Vận tốc của vật tại vị trí cân bằng v = vmax, gia tốc của vật tại biên a = amax. a 2A a v Ta có max  max T 2 max 4 s. vmax A vmax amax  Đáp án C Câu 11: 2 2 + Độ lớn gia tốc cực đại amax A 2 f 6,31 m/s .  Đáp án A Câu 12: + Chu kì dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào khối lượng của vật → tăng khối lượng lên 2 lần thì chu kì dao động vẫn không đổi.  Đáp án A Câu 13: 1 g + Tần số dao động của con lắc đơn f . 2 l  Đáp án C Câu 14: + Biên độ dao động của vật A = 0,5L = 5 cm. 78,5 Chu kì dao động của vật T 1,57 s. 50 → Vận tốc của vật v  A2 x2 16 cm/s. → Gia tốc của vật a 2x 48 cm/s2.  Đáp án D Câu 15: m m1 m2 2 2 + Ta có T : m  T T1 T2 .  Đáp án D Câu 16: g + Tần số góc của dao động  2 rad/s. l Chiều dương hướng từ vị trí cân bằng đến vị trí góc lệch ban đầu, gốc thời gian lúc vật bắt đầu chuyển động → vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương → s 5cos 2t cm. 2  Đáp án C Câu 17: + Tại t = 0, vật đang ở vị trí biên âm. T T 2 Ta có S = 2,5A = 12,5 cm → vật mất khoảng thời gian t s. 2 6 15  Đáp án D Câu 18: + Quãng đường mà vật đi được trong một chu kì S = 4A → A = 4 cm.  Đáp án B Câu 19: l l + Biên độ dao động của vật A max min 4 cm. 2  Đáp án B Câu 20: 2 + Tần số góc của dao động  rad/s. T
6. v → Biên độ của dao động A max 10 cm. A Ban đầu vật đi qua vị trí x = 0,5A = 5 cm theo chiều âm → 0 3 → Phương trình dao động của vật x 10cos t cm. 3  Đáp án C Câu 21: 2 2 v0 + Biên độ dao động của vật A x0 2 2 cm.  3 → Phương trình dao động của vật x 2 2 cos 5t cm. 4  Đáp án B Câu 22: + Vật dao động với tần số f thì động năng biến thiên với tần số 2f → A sai.  Đáp án A Câu 23: mg Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng l 4 cm. 0 k + Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng lên → lực đàn hồi bằng lực phục hồi → kx k l0 x x 0,5 l0 2 cm.  Đáp án D Câu 24: + Trong dao động điều hòa các đại lượng không đổi theo thời gian là biên độ, tần số và năng lượng toàn phần.  Đáp án D Câu 25: + Gốc thời gian được chọn là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm.  Đáp án B Câu 26: + Biên độ dao động của vật A = 0,5L = 20 cm. v Ta có  2 T 1 s. A2 x2  Đáp án D Câu 27: + Cơ năng của con lắc đơn E = mgl(1 – cosα0).  Đáp án A Câu 28: t + Chu kì dao động của vật T 2 s. n  Đáp án A Câu 29: + Trong dao động điều hòa, gia tốc biến đổi sớm pha so với vận tốc 0,5π rad.  Đáp án A Câu 30: + Cơ năng của con lắc đơn nói chung không tỉ lệ thuận với biên độ góc → C sai.  Đáp án C Câu 31: + Tần số của dao động phụ thuộc vào bản chất của hệ dao động mà không liên quan đến li độ.  Đáp án C Câu 32: 2 + Vận tốc của con lắc đơn v 2gl cos cos m .  Đáp án C Câu 33: Fmax A l0 7 + Ta có l0 4 cm. Fmin A l0 3
7. 1 g Tần số của dao động f 2,5 Hz. 2 l0  Đáp án B Câu 34: + Tốc độ của vật khi qua vị trí cân bằng v = vmax = ωA = 2 m/s.  Đáp án B Câu 35: 3 + Ban đầu vật đi qua vị trí x A 2 3 cm theo chiều âm. 2 + Trong mỗi chu kì vật đi qua vị trí có li độ x 2 cm hai lần → ta tách: 2005 = 2004 + 1. → Biểu diễn các vị trí tương ứng lên đường tròn, ta thu được: Δt = 1002T + 0,25T = 1503,375 s  Đáp án C Câu 36: + Tại t = 0 vật đang ở vị trí biên dương → vật đi qua vị trí cân bằng lần thứ 3 vào thời điểm t = 1,25T = 2,5 s.  Đáp án C Câu 37: + Từ đồ thị, ta có A = 6 cm. + Tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí x 3 cm theo chiều dương, sau khoảng thời gian 0,2 s thì trạng thái này lặp lại. Vậy T 0,2s  10 rad/s. + Phương trình dao động của vật là: 2 x 6cos 10 t v 60 cos 10 t cm 3 6  Đáp án C Câu 38: + Ta có T : l chu kì giảm 2 lần thì chiều dài giảm 4 lần.  Đáp án A Câu 39: 2 2 v2 v1 v2 + Tần số góc của dao động  2 2 10 rad/s → A 5 cm. x1 x2  Li độ của vật tại vị trí v = 30 cm. 2 2 v3 x3 A 4 cm.   Đáp án B Câu 40: + Biên độ dao động của vật A = 0,5L = 7 cm. Tốc độ của vật v Asin 7 3 cm/s.  Đáp án B