Đề kiểm tra Vật lí 12 học kì 1 có đáp án (Mới nhất) (Đề 6)

Trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, dòng điện và hiệu điện thế cùng pha khi trong đoạn mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.

Chọn đáp án C

Trong dao động tắt dần thì cơ năng và biên độ giảm dần theo thời gian.

Chọn đáp án B

+ Chu kì dao động mạch LC: $T=2\pi \sqrt{LC}=0,02\left(s\right)$

+ Tại thời điểm t = 0: q = Q₀

+ Thời gian ngắn nhất từ lúc điện tích trên tụ điện có giá trị bằng một nửa giá trị ban đầu: $t_{min}=\frac{T}{6}=\frac{1}{300}\left(s\right)$

Chọn đáp án C

Độ lớn vận tốc khi đi qua vị trí có li độ x: $v=\omega \sqrt{A^2-x^2}$

Chọn đáp án B

$i=q\text{'}=3.{10}^{-6}.2000.\cos \left(2000t+\frac{\pi }{2}\right)=6.{10}^{-3}\cos \left(2000t+\frac{\pi }{2}\right)\left(A\right)$

Chọn đáp án B

Ta có: u_L ngược pha u_C

$\Rightarrow \frac{u_C}{u_L}=-\frac{Z_C}{Z_L}\Rightarrow u_C=-\frac{Z_C}{Z_L}{u}_L$

$\Rightarrow u_C=-\frac{100}{200}.100\cos \left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)=50\cos \left(100\pi t-\frac{5\pi }{6}\right)\left(V\right)$

Chọn đáp án A

Chu kì dao động riêng của mạch:

$T=2\pi \sqrt{LC}=2.{10}^{-6} \left(s\right)$

Mạch dao động LC dao động điều hòa với tần số f, khi đó $f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$

Chọn đáp án C

Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức bao quanh các đường sức từ.

Chọn đáp án D

Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là 0,3s

$\Rightarrow \frac{T}{4}=0,3\Rightarrow T=1,2\left(s\right)$

Ta có: $W_d=3W_t$ tại $x=\pm \frac{A}{2}$

$\Rightarrow t_{min}=2.\frac{T}{12}=\frac{T}{6}=\frac{1,2}{6}=0,2\left(s\right)$ 

Chọn đáp án B

Chu kỳ dao động riêng của mạch: $T=2\pi \sqrt{LC}\Rightarrow \left(T\square \sqrt{C}\right)$

⇒ Điện dung C của tụ tăng thì chu kì dao động riêng của mạch cũng tăng.

Chọn đáp án A

Chu kì dao động trong mạch LC: $T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{{\displaystyle \frac{I_0}{Q_0}}}=\frac{2\pi Q_0}{I_0}$ 

Chọn đáp án A

Mạch chỉ chứa điện trở thuần ⇒ u, i cùng pha.

$\Rightarrow i=I_0\cos \left(\omega t+\frac{\pi }{2}\right) A$

Chọn đáp án D

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

Chọn đáp án A

Phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo có dạng: $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$

+ Quỹ đạo dài 10 cm $\Rightarrow 2A=10\iff A=5cm$

+ Chu kì là 1 (s)$\Rightarrow \omega =2\pi \left(rad/s\right)$

+ Tại t = 0: $x=0,v<0\Rightarrow \phi =\frac{\pi }{2}$

$\Rightarrow x=5\cos \left(2\pi t+\frac{\pi }{2}\right)$ (cm)

Chọn đáp án D

Ta có: $\tan \phi =\frac{-Z_C}{R}\iff \tan \left(-\frac{\pi }{3}\right)=\frac{-Z_C}{40}\Rightarrow Z_C=40\sqrt{3}\Omega$

Chọn đáp án A

Ta có: $\lambda =v.T=v.2\pi \sqrt{LC}\Rightarrow \lambda \square \sqrt{LC}$

Để $\frac{\lambda \text{'}}{\lambda }=\frac{1}{5}\Rightarrow \frac{\sqrt{L\text{'}C\text{'}}}{\sqrt{LC}}=\frac{1}{5}\iff \frac{\sqrt{5L.C\text{'}}}{\sqrt{LC}}=\frac{1}{5}\Rightarrow C\text{'}=\frac{C}{125}$

Vậy C giảm 125 lần để thỏa mãn đề bài.

Chọn đáp án B

+ Trong một chu kì, có 4 lần vật có tốc độ $\left|v\right|=4\pi \sqrt{3}\left(cm/s\right)$

+ Ta có: $t_{2015}=503T+t_3$ với t₃ là thời gian vật đi qua vị trí có tốc độ $\left|v\right|=4\pi \sqrt{3}\left(cm/s\right)$ lần thứ 3.

+ Tại thời điểm t = 0:$x=2\sqrt{3}$,$v=\frac{v_{max}}{2}=4\pi >0$

+ Sử dụng giản đồ vecto, ta xác định được, thời gian vật đi đến vị trí có tốc độ $\left|v\right|=4\pi \sqrt{3}\left(cm/s\right)$ lần thứ 3 là:

$t_3=\frac{T}{12}+\frac{T}{2}+\frac{T}{6}=\frac{3T}{4}$ 

Vậy $t_{2015}=503T+t_3=503T+\frac{3T}{4}=\frac{2015}{4}\left(s\right)$

Chọn đáp án A

Trong dao động điều hòa, biên độ, tần số và cơ năng không thay đổi theo thời gian. Còn li độ, vận tốc, gia tốc, động năng và thế năng đều biến đổi theo thời gian.

Chọn đáp án C

Trong dao động điều hòa thì véctơ vận tốc luôn cùng hướng với hướng chuyển động của vật, véctơ gia tốc luôn hướng về vị trí cân bằng.

Chọn đáp án D

Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.

Chọn đáp án B

Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Chọn đáp án C

Biên độ dao động tổng hợp thỏa mãn:

$\left|A_1-A_2\right|\le A\le A_1+A_2$

Thay số vào ta được: $\left|3-4\right|\le A\le 3+4\iff 1\le A\le 7$ 

Chọn đáp án A

Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là

$E_L=E-E_C=\frac{1}{2}C\left(U_0^2-u^2\right)=\frac{1}{2}.4.{10}^{-6}\left({12}^2-9^2\right)=1,26.{10}^{-4}J$

Chọn đáp án C

Chọn đáp án B

Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu điện trở R thì trong mạch xảy ra cộng hưởng với $\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\Rightarrow 100\pi =\frac{1}{\sqrt{L.{\displaystyle \frac{{10}^{-4}}{\pi }}}}\Rightarrow L=\frac{1}{\pi }\left(H\right)$

Chọn đáp án C

Công thức cảm kháng của cuộn cảm L đối với tần số f là Z_L = ω.L = 2πfL

Chọn đáp án A

A – sai, sóng điện từ có thể lan truyền được trong chân không nên không cần môi trường vật chất.

B - đúng

C – đúng

D – đúng

Chọn đáp án A

Từ đồ thị ta thấy biểu thức cường độ dòng điện khi đóng và mở là:

$i_m=3\sqrt{2}\cos \left(\omega t-\frac{\pi }{2}\right)\left(A\right), i_d=\sqrt{6}\cos \left(\omega t\right)\left(A\right)$

+ Khi khóa K đóng, mạch điện chỉ gồm R mắc nối tiếp C.

$\Rightarrow Z_{RC}=\sqrt{R^2+Z_C^e}=\frac{U_0}{I_{0d}}=\frac{100\sqrt{6}}{\sqrt{6}}=100\Omega$ (1)

+ Khi khóa K mở, mạch điện gồm ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở được tính theo công thức $Z=\sqrt{R^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}=\frac{U_0}{I_{0m}}=\frac{100\sqrt{6}}{3\sqrt{2}}=\frac{100}{\sqrt{3}}\Omega$ (2)

+ Từ biểu thức cường độ im và id ta thấy rằng hai dòng điện vuông pha với nhau, khi đó ta có $\tan {\phi }_m.\tan {\phi }_d=-1\iff \frac{Z_C}{R}.\frac{Z_L-Z_C}{R}=1$ 

$\Rightarrow R^2=Z_C.\left(Z_L-Z_C\right)$ (3) 

Thay (3) vào (1) và (2) ta giải được: $Z_L=\frac{200}{\sqrt{3}}\Omega ; Z_{C}50\sqrt{3}\Omega ; R=50\Omega$

Chọn đáp án B

+ Khi đặt vào hai đầu AM một điện áp không đổi

$I=\frac{\zeta }{R_1+r+r_d}\iff 0.1875=\frac{12}{R_1+4+r_d}\Rightarrow R_1+r_d=60\Omega$ (*)

+ Dung kháng, cảm kháng của mạch khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có $\omega =100\pi \left(rad/s\right) : Z_C=25\Omega ; Z_L=40\Omega$ 

+ Công suất tiêu thụ của biến trở khi R = R₂ là

${\mathcal{P}}_{max}=\frac{U^2}{2\left(R_2+r\right)}=160$ (1) với $R_2=\sqrt{r^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}$ (2)

+ Từ (1) và (2) $r_d=20\Omega ; R_2=25\Omega$ (**)

+ Từ (*) và (**) có: $R_1=40\Omega$ 

Vậy $\frac{R_1}{R_2}=\frac{40}{25}=\frac{8}{5}=1,6$ 

Chọn đáp án C

+ Từ đồ thị ta có: $F=1+5 \cos \left(\omega t+\phi \right)=1+F_{\left(t\right)}\left(N\right)$ 

+ Tại $t=0,2\left(s\right)$ có $F_{\left(t\right)}=0N$, tại $t=0,5\left(s\right)$ có $F_{\left(t\right)}=-5N$

$\Rightarrow 5\frac{T}{4}=0,5-0,2\Rightarrow T=0,24s\Rightarrow \omega =\frac{25\pi }{3}$(rad/s)

+ Tại $t=0,2\left(s\right)$$:F_{\left(t\right)}=0$ theo chiều âm nên cần quay góc $\alpha =\omega t=\frac{25\pi }{3}.0,2=\frac{5\pi }{3}$ để về thời điểm ban đầu ⇒ Pha ban đầu của lực đàn hồi là $\phi =\frac{5\pi }{6}$

+ Độ lớn của lực kéo về tại t = 0,15 s :  $\left|F\right|=\left|5\cos \left(\frac{25\pi }{3}0,15+\frac{5\pi }{6}\right)\right|=4,83\left(N\right)$

Chọn đáp án D

+ Độ lệch pha giữa u và i:

$\tan \phi =\frac{-U_C}{U_R}=\frac{-100\sqrt{3}}{100}=-\sqrt{3}\Rightarrow \phi ={\phi }_u-{\phi }_i=-\frac{\pi }{3}$ (1)

+ Mà ${\phi }_{u_c}-{\phi }_i=-\frac{\pi }{2} \left(2\right)$

+ Từ (1) và (2) $\Rightarrow {\phi }_u-{\phi }_{u_c}=\frac{\pi }{6}$ 

Chọn đáp án A

+ Chu kì dao động mạch LC: $T=2\pi \sqrt{LC}=4\pi .{10}^{-7}\left(s\right)$

+ Tại $t_1 : q_1=0,024\mu C$ và đang phóng điện.

+ Mà q và u cùng pha nên: $u_1=\frac{q_1}{C}=\frac{0,024.{10}^{-6}}{8.{10}^{-9}}=3V$

+ Tại $t_2=t_1+\pi .{10}^{-6}=t_1+2T+\frac{T}{2}\Rightarrow u_1$ và u₂ ngược pha, do đó $u_2=-3V$

Chọn đáp án C