Đề kiểm tra Vật lý 12 giữa học kì I có đáp án (Mới nhất) (Đề 3)

+ Tần số góc: $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{3,14}=2rad/s$

+ Khi chất điểm qua vị trí cân bằng => vận tốc của nó có độ lớn cực đại $v_{max}=\omega A=2.1=2m/s$

Chọn đáp án C

Ta có phương trình dao động của vật:$x=6\cos \left(10\pi t+\pi \right)$ (cm)

=> Li độ của vật khi pha dao động bằng $\left(-{60}^0\right)$ là: $x=6\cos \left(-{60}^0\right)=3cm$

Chọn đáp án B

Ta có: $T=\frac{∆t}{N}=\frac{60}{30}=2s$

Chọn đáp án A

Ta có điều kiện sóng dừng trên dây hai đầu cố định:$l=k\frac{\lambda }{2}=k\frac{v}{2f}$

Ta suy ra: $f=k\frac{v}{2l}$

Mặt khác, ta có k = 1 ứng với âm cơ bản

=> Tần số của âm cơ bản do dây đàn phát ra bằng: $f_1=\frac{v}{2l}$

Chọn đáp án B

+ Khoảng cách từ gợn sóng thứ nhất đến gợn sóng thứ 5 là: $4\lambda =0,5m\to \lambda =\frac{0,5}{4}=0,125m$

+ Tốc độ truyền sóng là: $v=\lambda .f=0,125.120=15m/s$

Chọn đáp án B

Ta có, tần số âm của lá thép là:

$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{80.{10}^{-3}}=12,5Hz<16Hz$

=> Âm mà lá thép phát ra là hạ âm

Chọn đáp án B

Gọi

+ Thời gian máy địa chấn ghi được tín hiệu từ cơn động đất do sóng (N) và sóng (D) truyền đến lần lượt là: t₁ và t₂

+ Khoảng cách từ tâm động đất đến máy địa chấn là: s

Vận tốc của sóng (N) là: $v_1=34,5km/s$

Vận tốc của sóng (D) là: $v_2=8km/s$

Ta có quãng đường truyền của hai sóng là như nhau (đều từ tâm động đất đến máy địa chấn) và bằng s

Ta suy ra:$\left\{\begin{array}{l}{t}_1=\frac{s}{v_1}=\frac{s}{34,5}\\ t_2=\frac{s}{v_2}=\frac{s}{8}\end{array}\right.$

Mặt khác, theo đề bài ta có sóng (N) đến sớm hơn sóng (D):

4 phút $=4.60=240$ giây, ta có:

$$\begin{gathered} t_2-t_1=240 \\ \leftrightarrow \frac{s}{8}-\frac{s}{34,5}=240\leftrightarrow \frac{53s}{552}=240 \end{gathered}$$

$\to s=2499,6km\approx 2500km$

Chọn đáp án D

Ta có: $a=-{\omega }^{2}x=-{\left(2\pi \right)}^2.3=-120cm/s$

Chọn đáp án B

Trong chuyển động dao động điều hòa của một vật thì:

+ Lực, li độ, vận tốc, gia tốc, động năng: thay đổi

Ta có: 

- Li độ: $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$

- Vận tốc: $v=A\omega \cos \left(\omega t+\phi +\frac{\pi }{2}\right)$

- Gia tốc: $a=-{\omega }^{2}A\cos \left(\omega t+\phi \right)$

- Động năng: $W_{đ}=\frac{1}{2}m{v}^2$

+ Biên độ (A), tần số (f), tần số góc (ω), năng lượng toàn phần (W): không thay đổi

Chọn đáp án D

$x=a\sin \omega t+a\cos \omega t=a\sqrt{2}\cos \left(\omega t-\frac{\pi }{4}\right)$

Vậy biên độ dao động của vật là: $a\sqrt{2}$

Chọn đáp án C

Từ phương trình sóng:$u=4\cos \left(\frac{\pi t}{3}+\frac{\pi x}{6}-\frac{\pi }{3}\right)cm$, ta có:

Pha dao động: $\frac{\pi t}{3}-\frac{\pi }{3}+\frac{\pi x}{6}\Rightarrow$Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox

$\frac{2\pi x}{\lambda }=\frac{\pi x}{6}\to \lambda =12m$

Tốc độ truyền sóng: $v=\frac{\lambda }{T}=\frac{\lambda }{{\displaystyle \frac{2\pi }{\omega }}}=\frac{\lambda \omega }{2\pi }=\frac{12.{\displaystyle \frac{\pi }{3}}}{2\pi }=2m/s=200cm/s$

Vậy sóng truyền theo chiều âm của trục Ox với tốc độ 200cm/s

Chọn đáp án A

Ta có khoảng cách giữa hai cực tiểu giao thoa liên tiếp là: $\frac{\lambda }{2}=0,5cm$

=> sóng truyền trên mặt nước có bước sóng là $\lambda =0,5.2=1cm$

Chọn đáp án A

Ta có, bước sóng $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{5}{5}=1m$

Chọn đáp án A

Ta có:

+ Bước sóng: $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{4}{50}=0,08m=8cm$

+ Mặt khác, ta có dây hai đầu cố định => chiều dài dây: $l=n\frac{\lambda }{2}$

Thay vào ta được: $32=n\frac{8}{2}\to n=8$

=> Trên dây có 8 bụng và 9 nút

Chọn đáp án C

Ta có, quãng đường vật đi được trong một chu kì S=4A=16cm → A=4cm

Chọn đáp án A

Ta có:

+ Li độ, vận tốc, gia tốc biến thiên điều hòa với tần số f, chu kì T và tần số góc ω

+ Động năng, thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số f′=2f, chu kì $T\text{'}=\frac{T}{2}$ và tần số góc ω′=2ω

Chọn đáp án C

Ta có cơ năng $W=\frac{1}{2}k{A}^2=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2$

=> Cơ năng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động

Chọn đáp án C

Hệ thức độc lập A – v – a: $A^2=\frac{v^2}{{\omega }^2}+\frac{a^2}{{\omega }^4}$

Chọn đáp án C

Ta có:$x_1=A_1\cos \left(\omega t+\frac{\pi }{3}\right)$cm

Ta suy ra:

+ Cơ năng của dao động 1: $W_1=\frac{1}{2}k{A}_1^2$

Cơ năng của dao động 2: $W_2=\frac{1}{2}k{A}_2^2=3W_1$

$\to A_2=\sqrt{3}{A}_1$

+ Nhận thấy độ lệch pha của hai dao động: $∆\phi =\frac{\pi }{3}-\left(-\frac{\pi }{6}\right)=\frac{\pi }{2}$ => $x_1,x_2$ vuông pha với nhau

Ta suy ra, biên độ dao động tổng hợp: $A=\sqrt{A_1^2+A_2^2}=\sqrt{A_1^2+3A_1^2}=2A_1$

Từ phương trình sóng: $u=A\cos \left(20\pi t-\pi x\right)\left(cm\right)$

Ta suy ra, tần số góc $\omega =20\pi$

$\to f=\frac{\omega }{2\pi }=10Hz$

Chọn đáp án D

Những điểm thuộc vân giao thoa cực tiểu có biên độ dao động bằng 0

Chọn đáp án B

Sóng cơ chỉ truyền được trong các môi trường rắn , lỏng, khí

Chọn đáp án D

Từ đồ thị, ta thấy, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp là một nửa bước sóng

Từ phương trình sóng, ta có:

$\omega =2000\pi \to f=\frac{\omega }{2\pi }=\frac{2000\pi }{2\pi }=1000Hz$

+ Mặt khác, $20\pi x=\frac{2\pi x}{\lambda }\to \lambda =\frac{2\pi }{20\pi }=0,1cm$

=> Vận tốc truyền sóng: $v=\lambda .f=0,1.1000=100cm/s$

Chọn đáp án A

+ Ta có chu kì dao động của vật là T=2s

=> Trong 2s=1T vật đi được quãng đường S=4A=40cm→A=10cm

+ Tần số góc của dao động : $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{2}=\pi \left(rad/s\right)$

+ Tại t=0: $\left\{\begin{array}{l}x=A\cos \phi =0\\ v=-A\sin \phi >0\end{array}\right.\to \phi =-\frac{\pi }{2}$

Khoảng thời gian ngắn nhất mà sau đó trạng thái dao động của vật được lặp lại như cũ gọi là chu kì dao động của vật.

Chọn đáp án B

A – sai vì: Vận tốc biến thiên điều hòa theo thời gian: $v=\omega A\cos \left(\omega t+\frac{\pi }{2}\right)$

B – sai vì: Gia tốc biến thiên điều hòa theo thời gian: $a={\omega }^{2}A\cos \left(\omega t+\pi \right)$

C – đúng

D – sai vì: Quỹ đạo của vật dao động điều hòa là một đoạn thẳng

Chọn đáp án C

Ta có: lực căng dây được xác định bằng biểu thức:

$$\begin{gathered} T=mg\left(3\cos \alpha -2\cos {\alpha }_0\right)=P=mg \\ \to 3\cos \alpha -2\cos {\alpha }_0=1 \\ \to \cos \alpha =\frac{1+2\cos {\alpha }_0}{3}=\frac{1+2.0,986}{3}=0,99 \end{gathered}$$

Chọn đáp án D

Ta có phương trình li độ, vận tốc, gia tốc của vật dao động điều hòa:

+ Li độ: $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$

+ Vận tốc: $v=\omega A\cos \left(\omega t+\phi +\frac{\pi }{2}\right)$

+ Gia tốc: $a={\omega }^{2}A\cos \left(\omega t+\phi +\pi \right)$

A, B, D – đúng

C – sai vì: Gia tốc sớm pha hơn vận tốc góc $\frac{\pi }{2}$

Chọn đáp án C

Ta có phương trình vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa:

+ Vận tốc: $v=\omega A\cos \left(\omega t+\phi +\frac{\pi }{2}\right)$

+ Gia tốc: $a={\omega }^{2}A\cos \left(\omega t+\phi +\pi \right)$

=> Gia tốc biến đổi sớm pha $\frac{\pi }{2}$ so với vận tốc

Chọn đáp án C

Ta có: $A^2=x^2+\frac{v^2}{{\omega }^2}\to \frac{x^2}{A^2}+\frac{v^2}{{\omega }^2{A}^2}=1$

(Có dạng của phương trình elip $\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$)

=> Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc theo li độ trong dao động điều hòa có dạng là đường elip

Chọn đáp án C

+ Khoảng cách giữa 5 gợn lồi liên tiếp là:

$4\lambda =0,5m\to \lambda =\frac{0,5}{4}=0,125m$

+ Tốc độ truyền sóng: $v=\lambda .f=0,125.120=15m/s$

Chọn đáp án D

Bước sóng: $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{300}{10}=30cm$

Số vân giao thoa cực đại trên đoạn AB bằng só giá trị k nguyên thoả mãn:

$-AB\lambda <k<AB\lambda \iff -10030<k<10030\iff -3,3<k<3,3$

$\Rightarrow k=-3;-2;...;3$

Để AM nhỏ nhất thì M phải thuộc cực đại ứng với $k_{max}=3$ như hình vẽ và thoả mãn:

Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

Chọn đáp án A

A - sai vì: Bước sóng $\lambda$ là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha

Chọn đáp án A

Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì tần số sóng không thay đổi

Chọn đáp án B