Bộ 3 đề thi cuối kì 1 Vật lí 11 Chân trời sáng tạo cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Đề 2
21 câu hỏi
Con lắc lò xo có khối lượng \[m = \,400{\rm{ gam,}}\] độ cứng \[{\rm{k = }}\,{\rm{160 N/m}}\] dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Biết khi vật có li độ 2 cm thì vận tốc của vật bằng 40 cm/s. Năng lượng dao động của vật là
\[1,6\,J\,.\]
\[0,32\,J\,.\]
\[0,064\,J\,.\]
\[0,64\,J\,.\]
Đáp án đúng là C
\[{\rm{W}} = \frac{1}{2}k{x^2} + \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}.160.{\left( {0,02} \right)^2} + \frac{1}{2}.0,4.{(0,4)^2} = \,0,064\,J.\]
Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng không đổi là
tần số sóng.
tốc độ truyền sóng.
biên độ của sóng.
bước sóng.
Đáp án đúng là A
Tần số sóng không thay đổi.
Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào 3 yếu tố: Nhiệt độ đặc tính đàn hồi của môi trường và mật độ phân tử
Bước sóng thay đổi vì vận tốc thay đổi trong khi tần số không đổi
Phương trình \[x = Acos\left( {\omega t - \frac{\pi }{3}} \right)\,cm\] biểu diễn dao động điều hòa của một chất điểm. Gốc thời gian đã được chọn khi
li độ \[x = \frac{A}{2}\] và chất điểm đang chuyển động hướng về vị trí cân bằng.
li độ \[x = \frac{A}{2}\]và chất điểm đang chuyển động hướng ra xa vị trí cân bằng.
li độ \[x = - \frac{A}{2}\]và chất điểm đang chuyển động hướng về vị trí cân bằng.
li độ \[x = - \frac{A}{2}\]và chất điểm đang chuyển động hướng ra xa vị trí cân bằng.
Đáp án đúng là B
Pha ban đầu \(\varphi = - \frac{\pi }{3} \to \left\{ \begin{array}{l}{x_0} = \frac{A}{2}\\v > 0\end{array} \right. \to \) chất điểm đang chuyển động hướng ra xa vị trí cân bằng.
Sóng ngang truyền được trong các môi trường
rắn và mặt thoáng chất lỏng.
lỏng và khí.
rắn, lỏng và khí.
khí và rắn
Đáp án đúng là D
Ta có \({i_1} = \frac{{\lambda {D_1}}}{{{a_1}}}\)
\({i_2} = \frac{{\lambda .{D_2}}}{{{a_2}}} = \frac{{\lambda .2{D_1}}}{{\frac{{{a_1}}}{2}}} = 4\frac{{\lambda .{D_1}}}{{{a_1}}} = 4{i_1}\)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với nguồn sáng đơn sắc, hệ vân trên màn có khoảng vân i. Nếu khoảng cách giữa hai khe còn một nửa và khoảng cách từ hai khe đến màn gấp đôi so với ban đầu thì khoảng vân giao thoa trên màn sẽ
giảm đi bốn lần.
không đổi.
tăng lên hai lần.
tăng lên bốn lần.
Đáp án đúng là D
Ta có \({i_1} = \frac{{\lambda {D_1}}}{{{a_1}}}\)
\({i_2} = \frac{{\lambda .{D_2}}}{{{a_2}}} = \frac{{\lambda .2{D_1}}}{{\frac{{{a_1}}}{2}}} = 4\frac{{\lambda .{D_1}}}{{{a_1}}} = 4{i_1}\)
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình \(u = 2\cos \left( {40\pi t - 2\pi x} \right)\) (mm). Biên độ của sóng này là
2 mm.
4 mm.
\(\pi \) mm.
40\(\pi \) mm.
Đáp án đúng là A
Biên độ của sóng này là 2 mm.
Một vật dao động điều hoà theo phương trình \[x = -5cos\left( {5\pi t-\frac{\pi }{6}} \right)cm.\] Biên độ dao động và pha ban đầu của vật là
\[A = -\,5\,cm\,v\`a \,\varphi = -\,\frac{\pi }{6}rad.\]
\[A = 5\,cm\,v\`a \,\varphi = -\,\frac{\pi }{6}rad.\]
\[A = 5\,cm\,v\`a \,\varphi = \,\frac{{5\pi }}{6}rad.\]
\[A = 5\,cm\,v\`a \,\varphi = \,\frac{\pi }{3}rad.\]
Đáp án đúng là C
\[x = --5cos\left( {5\pi t--\frac{\pi }{6}} \right)cm = 5cos\left( {5\pi t + \frac{{5\pi }}{6}} \right)cm\]
Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển, thấy nó nhô cao \(10\) lần trong khoảng thời gian \[27 s.\] Chu kì của sóng biển là
\[{\rm{2,8 s}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{2,7 s}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{2,45 s}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{3 s}}{\rm{.}}\]
Đáp án đúng là D
Ta thấy chiếc phao nhô lên 10 lần \( \Rightarrow 9T = 27s \Rightarrow {\mathop{\rm T}\nolimits} = 3s.\)
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc. Biết khoảng cách giữa hai khe hẹp là \[1,2\,mm\] và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là \[0,9\,m.\] Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn với khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là \[3,6\,mm\]. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
\[0,{50.10^{ - 6}}\,m.\]
\[0,{55.10^{ - 6}}\,m.\]
\[0,{45.10^{ - 6}}\,m.\]
\[0,{60.10^{ - 6}}\,m.\]
Đáp án đúng là D
Khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp tương ứng với \(8i = 3,6\,mm \Rightarrow i = 0,45\,mm.\)
\(i = \frac{{\lambda D}}{a} \Rightarrow \lambda = \frac{{ia}}{D} = \frac{{0,45.1,2}}{{0,9}} = 0,6\,\,\mu m = 0,{6.10^{ - 6}}\,m\).
Một nguồn sóng cơ có phương trình \({u_0} = 4\cos \left( {20\pi t} \right)\) cm. Sóng truyền theo phương ON với vận tốc 20 cm/s. Phương trình sóng tại điểm N cách nguồn O một đoạn 5 cm là
\({u_N} = 4\cos \left( {20\pi t - 5\pi } \right)\)cm.
\({u_N} = 4\cos \left( {20\pi t - \pi } \right)\)cm.
\({u_N} = 4\cos \left( {20\pi t - 2,5\pi } \right)\)cm.
\({u_N} = 4\cos \left( {20\pi t - 5,5\pi } \right)\)cm.
Đáp án đúng là A
Phương trình sóng tại N có dạng \({u_N} = 4\cos \left( {20\pi t - \frac{{2\pi .d}}{\lambda }} \right)\)
Với \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{20}}{{10}} = 2\)cm, d = 5 cm \( \Rightarrow \Delta \varphi = \frac{{2\pi .d}}{2} = 5\pi \)rad/s
\( \Rightarrow \) Phương trình sóng có dạng \({u_N} = 4\cos \left( {20\pi t - 5\pi } \right)\)cm.
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là \[1\,mm,\] khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là \[2\,m.\] Trong hệ vân trên màn, vân sáng bậc \[3\] cách vân trung tâm \[2,4\,mm.\] Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là
\[0,5\,\mu m.\]
\[0,7\,\mu m.\]
\[0,4\,\mu m.\]
\[0,6\,\mu m.\]
Đáp án đúng là C
- Vị trí vân sáng bậc ba \[{x_{s3}} = 3i = 3\frac{{\lambda D}}{a}\, \Leftrightarrow \,2,4 = 3.\frac{{\lambda .2}}{1}\, \Rightarrow \lambda = 0,4\,\mu m.\]
Vật dao động điều hoà với biên độ \[4\,cm.\]và chu kỳ \[0,5{\rm{ }}s\] (lấy \({\pi ^2} = 10\)). Tại một thời điểm mà pha dao động bằng \(\frac{{7\pi }}{3}\) thì vật đang chuyển động lại gần vị trí cân bằng. Gia tốc của vật tại thời điểm đó là
\[{\rm{3,2 m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{ - 320 cm/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{ - 160 cm/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{160 cm/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
Đáp án đúng là B
Phương trình dao động tại thời điểm pha của dao động bằng \(\frac{{7\pi }}{3}\) là \[x = 4\cos \frac{{7\pi }}{3}\, = 2\,\,cm\]
Ta lại có \[\omega = \frac{{2\pi }}{T} = 4\pi \,{\rm{rad/s}}{\rm{.}}\]
Vậy \[a = - {\omega ^2}x = - {\left( {4\pi } \right)^2}2 = - 32{\rm{0 cm/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}.\]
Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? Một chất điểm dao động có phương trình \[x = 6\cos 2\pi t\left( {cm} \right).\] Dao động của chất điểm có
a) biên độ là 2 cm.
b) chu kì là 1 s.
c) tần số là 1 Hz.
d) pha ban đầu là π rad.
Ta có biên độ dao động của vật A = 6 cm.
Tần số góc là 2π rad/s
Chu kì là T = 1 s
Tần số là f = 1 Hz.
Pha ban đầu là 0 rad.
Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? Trong dao động điều hòa
a) vận tốc và li độ luôn cùng dấu.
b) gia tốc và li độ luôn ngược pha.
c) vận tốc và gia tốc luôn trái dấu.
d) gia tốc và li độ luôn trái dấu.
Ta có \(a = - {\omega ^2}x \Rightarrow \) \[a\] và \[x\] luôn trái dấu và ngược pha.
Đáp án: a) Sai; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Trong thí nghiệm giao thoa Young, nguồn sóng có bước sóng là \(0,5\,\mu m,\) khoảng cách giữa hai khe hẹp là \(1,5\,mm,\) khoảng cách giữa hai khe đến màn là \(3\,m.\) Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối kề nhau là bao nhiêu ? (Đơn vị : mm).
Hướng dẫn giải :
Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối kề nhau là \(\frac{i}{2} = \frac{{\lambda D}}{{2a}} = \frac{{0,{{5.10}^{ - 6}}.3}}{{2.1,{{5.10}^{ - 3}}}} = 0,0005\,m = 0,5\,mm.\)
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 bao nhiêu? (Đơn vị: m/s2).
Hướng dẫn giải :
Độ lớn gia tốc cực đại \({a_{\max }} = {\omega ^2}A = {\left( {2\pi f} \right)^2}A = {\left( {2.3,14.4} \right)^2}.10 = 6310\,\,{\rm{cm/}}{{\rm{s}}^2} = 63,{\rm{1}}\,\,{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}.\)
Một vật dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi vật có động năng bằng 3/4 lần cơ năng thì vật cách vị trí cân bằng một đoạn như thế nào?
Hướng dẫn giải :
\({W_d} = \frac{3}{4}W \Rightarrow {W_t} = \frac{1}{4}W \Rightarrow \frac{{k{x^2}}}{2} = \frac{1}{4}\frac{{k{A^2}}}{2} \Rightarrow x = \pm \frac{A}{2} = \pm 3{\rm{ cm}}{\rm{.}}\)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là \(0,5\,mm,\) khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là \(2\,m.\) Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng \(0,5\,\mu m.\) Vùng giao thoa trên màn rộng \(26\,mm\) (vân trung tâm ở chính giữa). Tính số vân sáng quan sát được trên màn.
+ Khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{0,5.2}}{{0,5}} = 2\,mm.\)
+ Số vân sáng trên màn \({{\rm{n}}_{\rm{s}}} = 2\left[ {\frac{{\rm{L}}}{{2{\rm{i}}}}} \right] + 1 = 2\left[ {\frac{{26}}{{2.2}}} \right] + 1 = 2.6 + 1 = 13.\)
Trên một sợi dây dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục Ox. Tại thời điểm \[{t_0}\] một đoạn của sợi dây có dạng như hình bên. Hai phần tử tại M và O dao động lệch pha nhau là bao nhiêu rad?
Hướng dẫn giải:
Nếu tính 1 ô là một đơn vị thì bước sóng là \[\lambda = 8\]
Độ dài OM là \[OM = 3.\]
Độ lệch pha giữa 2 phần tử tại M và O là \[\Delta \varphi = \frac{{2\pi .OM}}{\lambda } = \frac{{3\pi }}{4}\]
Hai nguồn kết hợp \[A,B\] cách nhau 10cm dao động theo phương trình \[u = a\sin 100\pi t\left( {mm} \right)\] trên mặt nước, coi biên độ không đổi. Xét về một phía đường trung trực của \[AB\] ta thấy vân bậc k đi qua điểm M có hiệu số \[MA - MB = 1cm\] và vân bậc \[\left( {k + 5} \right)\] cùng loại với vân bậc k đi qua điểm N có \[NA--NB = 30mm.\] Vận tốc truyền sóng là bao nhiêu? (Đơn vị: cm/s).
Giả sử tại M và N là các cực đại giao thoa (hoặc cực tiểu) khi đó ta có.
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{\rm{MA}} - {\rm{MB}} = {\rm{k}}\lambda = 10}\\{{\rm{NA}} - {\rm{NB}} = ({\rm{k}} + 5)\lambda = 30}\end{array}} \right. \Rightarrow 5\lambda = 20 \Rightarrow \lambda = 4{\rm{ mm}}\)
Từ phương trình sóng ta có \(\omega = 10{\rm{0\pi rad/s}} \Rightarrow {\rm{T}} = 0,02{\rm{ s}}\)
Vậy \({\rm{v}} = \frac{\lambda }{{\rm{T}}} = \frac{4}{{0,02}}{\rm{ = 200 mm/s = 20 cm/s}}\)
Đồ thị dao động điều hòa của một vật như hình vẽ. Phương trình dao động của vật có dạng như thế nào?
Hướng dẫn giải:
Từ đồ thị ta thấy rằng \[\left\{ \begin{array}{l}{x_0} = \frac{A}{2} = 2{\rm{ }}cm\\{v_0} < 0\end{array} \right. \Rightarrow {\varphi _0} = \frac{\pi }{3}\]
Lại có \[{t_{\left( {2 \to 0 \to - 4} \right)}} = {t_{\left( {\frac{A}{2} \to 0 \to - A} \right)}} = 0,4s \Rightarrow \frac{T}{{12}} + \frac{T}{4} = 0,4 \Rightarrow T = 1,2s \Rightarrow \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{5\pi }}{3}\]
Vậy phương trình dao động của vật là \[x = 4\cos \left( {\frac{{5\pi t}}{3} + \frac{\pi }{3}} \right)\left( {cm} \right).\]
>
