Đề thi giữa học kì 1 Vật lí 11 Cánh diều - Đề số 6

Đề thi giữa học kì 1 - Đề số 6

Đề bài

PHẦN I. CÂU TRẮC NGHIỆM PHƯƠNG ÁN NHIỀU LỰA CHỌN.
Câu 1 :

Một ví dụ của dao động điều hòa là

  • A

    Dao động của con lắc lò xo trên mặt bàn không có ma sát.

  • B

    Dao động dao động của chiếc lá trên cành.             

  • C

    Dao động có biên độ thay đổi liên tục.                    

  • D

    Dao động có tần số không xác định.

Câu 2 :

Theo định luật Hooke về lực đàn hồi lò xo và con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây sai?

  • A

    Lực đàn hồi phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.       

  • B

    Lực đàn hồi phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.

  • C

    Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.  

  • D

    Gia tốc của vật phụ thuộc độ lớn lực đàn hồi tác dụng lên vật.

Câu 3 :

Trong dao động của con lắc lò xo nằm ngang, phát biểu nào sau đây sai?

  • A

    Chu kỳ của con lắc chỉ phụ thuộc độ cứng của lò xo và khối lượng của vật nặng.

  • B

    Khi thế năng của quả cầu lớn nhất thì lực đàn hồi của lò xo có độ lớn nhỏ nhất. 

  • C

    Tần số của con lắc không phụ thuộc biên độ dao động.

  • D

    Khi quả cầu cân bằng thì lò xo có chiều dài bằng chiều dài tự nhiên của nó.

Câu 4 :

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa gia tốc và li độ của vật dao động điều hòa là

  • A

    đường hình sin.      

  • B

    đường hình cos.

  • C

    đoạn thẳng dốc lên.

  • D

    đoạn thẳng dốc xuống.

Câu 5 :

Khi chỉ thay đổi khối lượng vật nặng của con lắc đơn, tần số dao động điều hoà của nó sẽ 

  • A

    giảm.

  • B

    tăng.

  • C

    không thay đổi.

  • D

    không đủ dữ kiện để xác định.

Câu 6 :

Pha ban đầu cho phép xác định 

  • A

    trạng thái của dao động ở thời điểm ban đầu.      

  • B

    vận tốc của dao động ở thời điểm bất kỳ.

  • C

    li độ của dao động ở thời điểm bất kỳ.

  • D

    gia tốc của dao động ở thời điểm bất kỳ.

Câu 7 :

Nhận định nào sau đây không đúng khi nói về dao động cơ học tắt dần? 

  • A

    Dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hòa. 

  • B

    Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. 

  • C

    Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh. 

  • D

    Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian.

Câu 8 :

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ học, vật dao động cưỡng bức sẽ tiếp tục dao động với

  • A

    biên độ ngoại lực cưỡng bức.

  • B

    biên độ dao động riêng.  

  • C

    tần số dao động riêng.     

  • D

    cả biên độ và tần số dao động riêng.

Câu 9 :

Một con lắc đồng hồ đang dao động tắt dần, mỗi chu kỳ năng lượng bị mất đi do ma sát là 0,01 J. Để duy trì dao động của con lắc đồng hồ, ta cần cung cấp cho con lắc một năng lượng

  • A

    lớn hơn 0,01 J trong mỗi chu kỳ.

  • B

    lớn hơn 0,01 J trong mỗi nửa chu kỳ.

  • C

    vừa bằng 0,01 J trong mỗi chu kỳ.

  • D

    lớn hơn 0,01 J trong mỗi nửa chu kỳ.

Câu 10 :

Một con lắc đơn có chiều dài 121 cm, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường là 10 m/s2. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Chu kì dao động của con lắc là

  • A

    0,5 s.

  • B

    2 s

  • C

    1 s.

  • D

    2,2 s.

Câu 11 :

Một sợi dây không đàn hồi gắn với một quả nặng có khối lượng  dao động với góc nhỏ. Nếu tăng khối lượng quả nặng lên gấp bốn lần thì chu kì của hệ thay đổi như thế nào? Biết ma sát không đáng kể.

  • A

    Tăng 2 lần.

  • B

    Tăng 4 lần.

  • C

    Giảm 2 lần. 

  • D

    Không đổi.

Câu 12 :

Một con lắc đơn có độ dài 150 cm. Người ta thay đổi độ dài của nó sao cho chu kỳ dao động mới chỉ bằng 80% chu kỳ dao động ban đầu. Độ dài lúc sau của con lắc đơn là

  • A

    106 cm

  • B

    96 cm

  • C

    134 cm.

  • D

    120 cm.

Câu 13 :

Một vật dao động điều hòa được mô tả bởi phương trình \(x = 2\cos \left( {\pi t + \frac{\pi }{4}} \right){\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Pha dao động của vật tại thời điểm 2 s là

  • A

    0 rad.

  • B

    \(\frac{{9\pi }}{4}{\rm{ rad}}{\rm{.}}\)

  • C

    \(\frac{\pi }{4}{\rm{ rad}}\).

  • D

    \(2\pi {\rm{ rad}}{\rm{.}}\).

Câu 14 :

Một vật dao động điều hòa theo phương trình \(x = 4\cos \left( {\frac{\pi }{2}t + \frac{\pi }{4}} \right){\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Tại thời điểm 1 s, vật đang ở vị trí cách biên âm một khoảng

  • A

    4 cm.

  • B

    0 cm.

  • C

    \(4 - 2\sqrt 2 {\rm{ cm}}\). 

  • D

    \(2\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).

Câu 15 :

Một nhà khoa học thực hiện đo gia tốc trọng trường tại một nơi trên Trái Đất bằng con lắc đơn. Dùng thước đo chiều dài của dây treo có kết quả \(l = 1,15 \pm 0,01\) m. Dùng đồng hồ đo 20 chu kì thu được kết quả \(20T = 42,92 \pm 0,01\) s. Lấy \({\rm{\pi }} = 3,14\) và bỏ qua sai số của \(\pi \). Kết quả của phép đo gia tốc trọng trường là

  • A

    \(g = 9,85 \pm 0,09{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)

  • B

    \(g = 9,84 \pm 0,08{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)       

  • C

    \(g = 9,86 \pm 0,10{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)

  • D

    \(g = 9,86 \pm 0,07{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)

Câu 16 :

Một con lắc là xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với biên độ 4 cm. Khi cân bằng, lò xo dãn một đoạn 2 cm. Trong một chu kì T, thời gian mà lò xo nén là \(nT\). Giá trị của \(n\) là

  • A

    1/2.

  • B

    1/3.

  • C

    1/6.

  • D

    1/4.

Câu 17 :

Một chất điểm có khối lượng 0,5 kg, dao động tắt dần với chu kì không đổi là 0,2 s. Biết rằng sau n chu kì dao động thì biên độ dao động của con lắc là \({A_n} = {\left( {1 - 0,15} \right)^n}{A_0},\) với \({A_0} = 2\) cm là biên độ ban đầu. Sau 3 chu kì dao động đầu tiên, ma sát đã làm cho cơ năng của con lắc giảm đi một lượng là bao nhiêu?

  • A

    0,051 J.

  • B

    0,265 J.

  • C

    0,066 J.

  • D

    0,061 J.

Câu 18 :

Một vật dao động điều hòa với phương trình \(x = 10\cos \left( {5\pi t + \frac{\pi }{2}} \right){\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Vật qua vị trí \(x =  - 5\sqrt 2 {\rm{ cm}}\)theo chiều dương lần thứ 2025 tại thời điểm

  • A

    \(\frac{{8097}}{{20}}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

  • B

    \(\frac{{3239}}{4}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

  • C

    \(\frac{{14049}}{2}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

  • D

    \(\frac{{16195}}{8}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI.
Câu 1 :

Đồ thị biểu diễn gia tốc của một vật dao động điều hòa như hình vẽ bên

a) Tại thời điểm \({t_1}\), chất điểm đi qua vị trí cân bằng.

Đúng
Sai

b) Tại thời điểm \({t_4}\), chất điểm đang chuyển động nhanh dần theo chiều dương.

Đúng
Sai

c) Tại thời điểm ban đầu, chất điểm đang chuyển động theo chiều dương

Đúng
Sai

d) Chu kì dao động có giá trị \(T = 2\left( {{t_3} - {t_2}} \right)\)..

Đúng
Sai
Câu 2 :

Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 20 cm, chu kỳ 2 s. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. 

a) Quỹ đạo dao động của con lắc dài 20 cm

Đúng
Sai

b) Thời gian con lắc đi được quãng đường 40 cm bằng 1 s

Đúng
Sai

c) Trong một chu kì dao động, động năng bằng thế năng 4 lần

Đúng
Sai

d) Thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là 1 s.

Đúng
Sai
Câu 3 :

Một con lắc đơn ngắn có chiều dài dây treo 1,21 cm dao động với góc nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường bằng \({\pi ^2}\) m/s2 trong một căn phòng hoàn toàn tối. Trong căn phòng có một bóng đèn có thể phát sáng từng xung ngắn với chu kì \({T_s}\) có thể thay đổi được. Bỏ qua thời gian lan truyền của ánh sáng

a) Chu kì của con lắc đơn là 0,22 s.

Đúng
Sai

b) Với \({T_s} = 0,22{\rm{ s}}\), ta quan sát thấy con lắc đứng yên tại một chỗ mỗi khi đèn sáng

Đúng
Sai

c) Với \({T_s} = 0,11{\rm{ s}}\), ta có thể quan sát thấy con lắc chỉ xuất hiện ở nhiều nhất là hai vị trí xác định

Đúng
Sai

d) Với \({T_s} = 0,15{\rm{ s}}\), biết rằng lần đầu đèn bật con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương, vào lần chiếu sáng tiếp theo, tỉ số giữa li độ và biên độ của con lắc là 0,65.

Đúng
Sai
Câu 4 :

Con lắc lò xo có độ cứng 64 N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vật có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Người ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực tuần hoàn \(F = {F_0}\cos \left( {2\pi ft - \frac{\pi }{3}} \right){\rm{ N}}\). Thay đổi tần số ngoại lực từ 1,5 Hz đến 5 Hz thì nhận thấy tại giá trị tần số \(f = 2,55{\rm{ Hz}}\) vật dao động với biên độ cực đại.

a) Tần số dao động riêng của con lắc lò xo là 2,55 Hz.

Đúng
Sai

b) Khối lượng vật nặng là 200 g.

Đúng
Sai

c) Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi.

Đúng
Sai

d) Khi dao động cưỡng bức ổn định, nếu thay đổi pha ban đầu của lực cưỡng bức thì biên độ dao động không thay đổi.

Đúng
Sai
PHẦN III. CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN.

Lời giải và đáp án

PHẦN I. CÂU TRẮC NGHIỆM PHƯƠNG ÁN NHIỀU LỰA CHỌN.
Câu 1 :

Một ví dụ của dao động điều hòa là

  • A

    Dao động của con lắc lò xo trên mặt bàn không có ma sát.

  • B

    Dao động dao động của chiếc lá trên cành.             

  • C

    Dao động có biên độ thay đổi liên tục.                    

  • D

    Dao động có tần số không xác định.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về dao động điều hòa - dao động với biên độ không đổi và có tần số xác định, không bị ảnh hưởng bởi lực cản.

Lời giải chi tiết :

Dao động của con lắc lò xo trên mặt bàn không có ma sát là một ví dụ của dao động điều hòa vì có lực hồi phục phụ thuộc vào độ dãn của lò xo (tuân theo định luật Hooke), tần số dao động không thay đổi, và không có ma sát làm giảm biên độ.

Đáp án: A

Câu 2 :

Theo định luật Hooke về lực đàn hồi lò xo và con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây sai?

  • A

    Lực đàn hồi phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.       

  • B

    Lực đàn hồi phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.

  • C

    Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.  

  • D

    Gia tốc của vật phụ thuộc độ lớn lực đàn hồi tác dụng lên vật.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về định luật Hooke và lực đàn hồi của lò xo.

Lời giải chi tiết :

Theo định luật Hooke, lực đàn hồi của lò xo chỉ phụ thuộc vào độ cứng (hệ số đàn hồi) của lò xo và độ dãn của nó, không phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng. Do đó, câu B là sai.

Đáp án: B

Câu 3 :

Trong dao động của con lắc lò xo nằm ngang, phát biểu nào sau đây sai?

  • A

    Chu kỳ của con lắc chỉ phụ thuộc độ cứng của lò xo và khối lượng của vật nặng.

  • B

    Khi thế năng của quả cầu lớn nhất thì lực đàn hồi của lò xo có độ lớn nhỏ nhất. 

  • C

    Tần số của con lắc không phụ thuộc biên độ dao động.

  • D

    Khi quả cầu cân bằng thì lò xo có chiều dài bằng chiều dài tự nhiên của nó.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về dao động của con lắc lò xo và mối quan hệ giữa thế năng và lực đàn hồi.

Lời giải chi tiết :

Thế năng của quả cầu đạt cực đại khi biên độ dao động lớn nhất, khi đó lực đàn hồi của lò xo cũng lớn nhất. Phát biểu "khi thế năng của quả cầu lớn nhất thì lực đàn hồi có độ lớn nhỏ nhất" là sai.

Đáp án: B

Câu 4 :

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa gia tốc và li độ của vật dao động điều hòa là

  • A

    đường hình sin.      

  • B

    đường hình cos.

  • C

    đoạn thẳng dốc lên.

  • D

    đoạn thẳng dốc xuống.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về mối quan hệ giữa gia tốc và li độ trong dao động điều hòa

Lời giải chi tiết :

Trong dao động điều hòa, gia tốc có giá trị tỷ lệ nghịch với li độ và hướng về vị trí cân bằng. Đồ thị gia tốc theo li độ là một đoạn thẳng dốc xuống.

Đáp án: D

Câu 5 :

Khi chỉ thay đổi khối lượng vật nặng của con lắc đơn, tần số dao động điều hoà của nó sẽ 

  • A

    giảm.

  • B

    tăng.

  • C

    không thay đổi.

  • D

    không đủ dữ kiện để xác định.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về tần số dao động của con lắc đơn và sự phụ thuộc vào các yếu tố

Lời giải chi tiết :

Tần số dao động của con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào chiều dài dây treo và gia tốc trọng trường, không phụ thuộc vào khối lượng vật nặng.

Đáp án: C

Câu 6 :

Pha ban đầu cho phép xác định 

  • A

    trạng thái của dao động ở thời điểm ban đầu.      

  • B

    vận tốc của dao động ở thời điểm bất kỳ.

  • C

    li độ của dao động ở thời điểm bất kỳ.

  • D

    gia tốc của dao động ở thời điểm bất kỳ.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về pha ban đầu trong dao động điều hòa

Lời giải chi tiết :

Pha ban đầu cho biết trạng thái ban đầu của dao động, bao gồm vị trí và hướng di chuyển của vật tại thời điểm ban đầu.

Đáp án: A

Câu 7 :

Nhận định nào sau đây không đúng khi nói về dao động cơ học tắt dần? 

  • A

    Dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hòa. 

  • B

    Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. 

  • C

    Lực ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh. 

  • D

    Trong dao động tắt dần, cơ năng giảm dần theo thời gian.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về dao động tắt dần và sự thay đổi của các dạng năng lượng.

Lời giải chi tiết :

Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian do ma sát. Do đó, cơ năng và cả động năng lẫn thế năng đều giảm dần. Phát biểu "dao động tắt dần có động năng giảm dần còn thế năng biến thiên điều hòa" là sai.

Đáp án: A

Câu 8 :

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ học, vật dao động cưỡng bức sẽ tiếp tục dao động với

  • A

    biên độ ngoại lực cưỡng bức.

  • B

    biên độ dao động riêng.  

  • C

    tần số dao động riêng.     

  • D

    cả biên độ và tần số dao động riêng.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về cộng hưởng và đặc điểm của dao động cưỡng bức.

Lời giải chi tiết :

Khi cộng hưởng, tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ, do đó hệ sẽ dao động với tần số dao động riêng.

Đáp án: C

Câu 9 :

Một con lắc đồng hồ đang dao động tắt dần, mỗi chu kỳ năng lượng bị mất đi do ma sát là 0,01 J. Để duy trì dao động của con lắc đồng hồ, ta cần cung cấp cho con lắc một năng lượng

  • A

    lớn hơn 0,01 J trong mỗi chu kỳ.

  • B

    lớn hơn 0,01 J trong mỗi nửa chu kỳ.

  • C

    vừa bằng 0,01 J trong mỗi chu kỳ.

  • D

    lớn hơn 0,01 J trong mỗi nửa chu kỳ.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về dao động tắt dần và năng lượng duy trì dao động.

Lời giải chi tiết :

Để duy trì dao động ổn định, năng lượng cần cung cấp phải bằng đúng lượng năng lượng mất đi do ma sát trong mỗi chu kỳ, tức là 0,01 J.

Đáp án: C

Câu 10 :

Một con lắc đơn có chiều dài 121 cm, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường là 10 m/s2. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Chu kì dao động của con lắc là

  • A

    0,5 s.

  • B

    2 s

  • C

    1 s.

  • D

    2,2 s.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về chu kì dao động

Lời giải chi tiết :

\(T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}}  = 2\pi \sqrt {\frac{{1,21}}{{{\pi ^2}}}}  = 2,2{\rm{ s}}\)

Đáp án: D

Câu 11 :

Một sợi dây không đàn hồi gắn với một quả nặng có khối lượng  dao động với góc nhỏ. Nếu tăng khối lượng quả nặng lên gấp bốn lần thì chu kì của hệ thay đổi như thế nào? Biết ma sát không đáng kể.

  • A

    Tăng 2 lần.

  • B

    Tăng 4 lần.

  • C

    Giảm 2 lần. 

  • D

    Không đổi.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về chu kỳ dao động của con lắc đơn và sự phụ thuộc vào khối lượng.

Lời giải chi tiết :

Chu kỳ dao động của con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào chiều dài dây và gia tốc trọng trường, không phụ thuộc vào khối lượng của vật. Vì vậy, khi tăng khối lượng lên gấp bốn lần, chu kỳ không thay đổi.

Đáp án: D

Câu 12 :

Một con lắc đơn có độ dài 150 cm. Người ta thay đổi độ dài của nó sao cho chu kỳ dao động mới chỉ bằng 80% chu kỳ dao động ban đầu. Độ dài lúc sau của con lắc đơn là

  • A

    106 cm

  • B

    96 cm

  • C

    134 cm.

  • D

    120 cm.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về con lắc đơn

Lời giải chi tiết :

\(\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \sqrt {\frac{{{l_2}}}{{{l_1}}}}  = 0,8 \Rightarrow {l_2} = 0,{8^2}{l_1} = 0,{8^2}.150 = 96{\rm{ cm}}\)

Đáp án: B

Câu 13 :

Một vật dao động điều hòa được mô tả bởi phương trình \(x = 2\cos \left( {\pi t + \frac{\pi }{4}} \right){\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Pha dao động của vật tại thời điểm 2 s là

  • A

    0 rad.

  • B

    \(\frac{{9\pi }}{4}{\rm{ rad}}{\rm{.}}\)

  • C

    \(\frac{\pi }{4}{\rm{ rad}}\).

  • D

    \(2\pi {\rm{ rad}}{\rm{.}}\).

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về phương trình dao động

Lời giải chi tiết :

\({\varphi _{(t = 2{\rm{ s}})}} = \pi .2 + \frac{\pi }{4} = \frac{{9\pi }}{4}{\rm{ rad}}\)

Đáp án: B

Câu 14 :

Một vật dao động điều hòa theo phương trình \(x = 4\cos \left( {\frac{\pi }{2}t + \frac{\pi }{4}} \right){\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Tại thời điểm 1 s, vật đang ở vị trí cách biên âm một khoảng

  • A

    4 cm.

  • B

    0 cm.

  • C

    \(4 - 2\sqrt 2 {\rm{ cm}}\). 

  • D

    \(2\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về phương trình dao động

Lời giải chi tiết :

\[\left| {\left( { - A} \right) - x} \right| = \left| { - 4 - 4\cos \left( {\pi .\frac{1}{2} + \frac{\pi }{4}} \right)} \right| = 4 - 2\sqrt 2 {\rm{ cm}}\]

Đáp án: C

Câu 15 :

Một nhà khoa học thực hiện đo gia tốc trọng trường tại một nơi trên Trái Đất bằng con lắc đơn. Dùng thước đo chiều dài của dây treo có kết quả \(l = 1,15 \pm 0,01\) m. Dùng đồng hồ đo 20 chu kì thu được kết quả \(20T = 42,92 \pm 0,01\) s. Lấy \({\rm{\pi }} = 3,14\) và bỏ qua sai số của \(\pi \). Kết quả của phép đo gia tốc trọng trường là

  • A

    \(g = 9,85 \pm 0,09{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)

  • B

    \(g = 9,84 \pm 0,08{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)       

  • C

    \(g = 9,86 \pm 0,10{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)

  • D

    \(g = 9,86 \pm 0,07{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}.\)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về gia tốc trọng trường

Lời giải chi tiết :

 \(T = \frac{{42,92 \pm 0,01}}{{20}}\;{\rm{ s}}\)

\(\bar g = 4{{\rm{\pi }}^2}\frac{{\bar l}}{{{{\bar T}^2}}} = 4.{\left( {3.14} \right)^2}\frac{{1,15}}{{{{\left( {42,92 \div 20} \right)}^2}}} = 9,58\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\)

\({\rm{\Delta }}g = \bar g\left( {\frac{{{\rm{\Delta }}l}}{{\bar l}} + \frac{{{\rm{\Delta }}T}}{{\bar T}}} \right) = 9,58.\left( {\frac{{0,01}}{{1,15}} + \frac{{0,01:20}}{{42,9:20}}} \right) = 0,09\;{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{\;}}\)

Đáp án: A

Câu 16 :

Một con lắc là xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với biên độ 4 cm. Khi cân bằng, lò xo dãn một đoạn 2 cm. Trong một chu kì T, thời gian mà lò xo nén là \(nT\). Giá trị của \(n\) là

  • A

    1/2.

  • B

    1/3.

  • C

    1/6.

  • D

    1/4.

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về con lắc là xo

Lời giải chi tiết :

\[n = \frac{{{T_{{\rm{n\'e n}}}}}}{T} = \frac{{2{\rm{\alpha }}}}{{2{\rm{\pi }}}} = \frac{{{{\cos }^{ - 1}}\left( {\frac{{{\rm{\Delta }}{l_0}}}{A}} \right)}}{{\rm{\pi }}} = \frac{{{{\cos }^{ - 1}}\left( {0,5} \right)}}{{\rm{\pi }}} = \frac{1}{3}\]

Đáp án: B

Câu 17 :

Một chất điểm có khối lượng 0,5 kg, dao động tắt dần với chu kì không đổi là 0,2 s. Biết rằng sau n chu kì dao động thì biên độ dao động của con lắc là \({A_n} = {\left( {1 - 0,15} \right)^n}{A_0},\) với \({A_0} = 2\) cm là biên độ ban đầu. Sau 3 chu kì dao động đầu tiên, ma sát đã làm cho cơ năng của con lắc giảm đi một lượng là bao nhiêu?

  • A

    0,051 J.

  • B

    0,265 J.

  • C

    0,066 J.

  • D

    0,061 J.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về năng lượng dao động

Lời giải chi tiết :

 \({A_n} = {\left( {1 - 0,15} \right)^n}{A_0} \to {W_n} = {\left( {{{\left( {1 - 0,15} \right)}^2}} \right)^n}{W_0}\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}W = {W_0} - {W_3} = \left( {1 - {{\left( {1 - 0,15} \right)}^{2.3}}} \right){W_0} \approx 0,623.\left( {\frac{1}{2}m\frac{{4{{\rm{\pi }}^2}}}{{{T^2}}}A_0^2} \right) \approx 0,623.\left( {\frac{1}{2}.0,5.\frac{{4{{\rm{\pi }}^2}}}{{0,{2^2}}}.0,{{02}^2}} \right) = 0,061{\rm{ }}\;{\rm{J}}\)

Đáp án: D

Câu 18 :

Một vật dao động điều hòa với phương trình \(x = 10\cos \left( {5\pi t + \frac{\pi }{2}} \right){\rm{ cm}}{\rm{.}}\) Vật qua vị trí \(x =  - 5\sqrt 2 {\rm{ cm}}\)theo chiều dương lần thứ 2025 tại thời điểm

  • A

    \(\frac{{8097}}{{20}}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

  • B

    \(\frac{{3239}}{4}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

  • C

    \(\frac{{14049}}{2}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

  • D

    \(\frac{{16195}}{8}{\rm{ s}}{\rm{.}}\)

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về phương trình dao động

Lời giải chi tiết :

\(\begin{array}{l}\alpha  =  - {\cos ^{ - 1}}\left( {\frac{x}{A}} \right) + k2\pi  =  - {\cos ^{ - 1}}\left( { - \frac{{5\sqrt 2 }}{{10}}} \right) + k2\pi  = \frac{{ - 3\pi }}{4} + k2\pi \\ \Rightarrow 5\pi t + \frac{\pi }{2} = \frac{{ - 3\pi }}{4} + k2\pi  \Rightarrow t = \frac{{ - 1}}{4} + k\frac{2}{5}\end{array}\)

Lần thứ 2025: \(k = 2025 \Rightarrow t = \frac{{ - 1}}{4} + 2025.\frac{2}{5} = \frac{{3239}}{4}{\rm{ s}}\)

Đáp án: B

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI.
Câu 1 :

Đồ thị biểu diễn gia tốc của một vật dao động điều hòa như hình vẽ bên

a) Tại thời điểm \({t_1}\), chất điểm đi qua vị trí cân bằng.

Đúng
Sai

b) Tại thời điểm \({t_4}\), chất điểm đang chuyển động nhanh dần theo chiều dương.

Đúng
Sai

c) Tại thời điểm ban đầu, chất điểm đang chuyển động theo chiều dương

Đúng
Sai

d) Chu kì dao động có giá trị \(T = 2\left( {{t_3} - {t_2}} \right)\)..

Đúng
Sai
Đáp án

a) Tại thời điểm \({t_1}\), chất điểm đi qua vị trí cân bằng.

Đúng
Sai

b) Tại thời điểm \({t_4}\), chất điểm đang chuyển động nhanh dần theo chiều dương.

Đúng
Sai

c) Tại thời điểm ban đầu, chất điểm đang chuyển động theo chiều dương

Đúng
Sai

d) Chu kì dao động có giá trị \(T = 2\left( {{t_3} - {t_2}} \right)\)..

Đúng
Sai
Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về dao động điều hòa

Lời giải chi tiết :

a) \(a = 0 \Rightarrow x = 0\). Vật đi qua vị trí cân bằng.→ a đúng

b) Gia tốc dương và đang giảm, suy ra li độ âm và đang tăng. Suy ra chất điểm đang chuyển động nhanh dần theo chiều dương. → b đúng

c) Ban đầu, gia tốc dương và đang tăng, suy ra li độ âm và đang giảm. Suy ra chất điểm chuyển động theo chiều âm. → c sai

d) Chu kì dao động có giá trị \(T = 2\left( {{t_3} - {t_2}} \right)\).→ d đúng

Câu 2 :

Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 20 cm, chu kỳ 2 s. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. 

a) Quỹ đạo dao động của con lắc dài 20 cm

Đúng
Sai

b) Thời gian con lắc đi được quãng đường 40 cm bằng 1 s

Đúng
Sai

c) Trong một chu kì dao động, động năng bằng thế năng 4 lần

Đúng
Sai

d) Thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là 1 s.

Đúng
Sai
Đáp án

a) Quỹ đạo dao động của con lắc dài 20 cm

Đúng
Sai

b) Thời gian con lắc đi được quãng đường 40 cm bằng 1 s

Đúng
Sai

c) Trong một chu kì dao động, động năng bằng thế năng 4 lần

Đúng
Sai

d) Thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là 1 s.

Đúng
Sai
Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về con lắc lò xo

Lời giải chi tiết :

a) \(L = 2{\rm{A}} = 2.20 = 40{\rm{ cm}}\)→ a sai

b) Cứ nửa chu kì chất điểm đi được 2A. → b đúng

c) \({W_d} = {W_t} \Rightarrow {A^2} - {x^2} = {x^2} \Rightarrow {x^2} = \frac{{{A^2}}}{2} \Rightarrow x =  \pm \frac{{A\sqrt 2 }}{2}\)

Mà một chu kì vật đi qua bất kì li độ x 2 lần nên trong một chu kì dao động, động năng bằng thế năng 4 lần. → c đúng

d) \(x =  \pm \frac{{A\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow \alpha  \in \left\{ {\frac{\pi }{4};\frac{{3\pi }}{4};\frac{{ - \pi }}{4};\frac{{ - 3\pi }}{4}} \right\} \Rightarrow \Delta t = \frac{T}{4} = \frac{2}{4} = 0,5{\rm{ s}}\)→ d sai

Câu 3 :

Một con lắc đơn ngắn có chiều dài dây treo 1,21 cm dao động với góc nhỏ tại nơi có gia tốc trọng trường bằng \({\pi ^2}\) m/s2 trong một căn phòng hoàn toàn tối. Trong căn phòng có một bóng đèn có thể phát sáng từng xung ngắn với chu kì \({T_s}\) có thể thay đổi được. Bỏ qua thời gian lan truyền của ánh sáng

a) Chu kì của con lắc đơn là 0,22 s.

Đúng
Sai

b) Với \({T_s} = 0,22{\rm{ s}}\), ta quan sát thấy con lắc đứng yên tại một chỗ mỗi khi đèn sáng

Đúng
Sai

c) Với \({T_s} = 0,11{\rm{ s}}\), ta có thể quan sát thấy con lắc chỉ xuất hiện ở nhiều nhất là hai vị trí xác định

Đúng
Sai

d) Với \({T_s} = 0,15{\rm{ s}}\), biết rằng lần đầu đèn bật con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương, vào lần chiếu sáng tiếp theo, tỉ số giữa li độ và biên độ của con lắc là 0,65.

Đúng
Sai
Đáp án

a) Chu kì của con lắc đơn là 0,22 s.

Đúng
Sai

b) Với \({T_s} = 0,22{\rm{ s}}\), ta quan sát thấy con lắc đứng yên tại một chỗ mỗi khi đèn sáng

Đúng
Sai

c) Với \({T_s} = 0,11{\rm{ s}}\), ta có thể quan sát thấy con lắc chỉ xuất hiện ở nhiều nhất là hai vị trí xác định

Đúng
Sai

d) Với \({T_s} = 0,15{\rm{ s}}\), biết rằng lần đầu đèn bật con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương, vào lần chiếu sáng tiếp theo, tỉ số giữa li độ và biên độ của con lắc là 0,65.

Đúng
Sai
Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về con lắc đơn

Lời giải chi tiết :

a). \(T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}}  = 2\pi \sqrt {\frac{{0,0121}}{{{\pi ^2}}}}  = 0,22{\rm{ s}}{\rm{.}}\)→ a đúng

b) Vì \({T_s} = T\), mỗi lần đèn sáng con lắc lặp lại trạng thái dao động. → b đúng

c) Vì \({T_s} = \frac{T}{2}\), ở lần đèn sáng tiếp theo, con lắc có pha dao động tăng thêm 1\(\pi \) , vì vậy nó sẽ lặp lại xen kẽ giữa li độ \(\alpha \) và \( - \alpha \). Trừ trường hợp \(\alpha  = 0\) thì con lắc chỉ được quan sát thấy có 1 li độ. → c đúng

d) \(\frac{\alpha }{{{\alpha _0}}} = \cos \left( {\frac{{2\pi }}{T}{T_s} + \varphi } \right) = \cos \left( {\frac{{2\pi }}{{0,22}}.0,15 - \frac{\pi }{2}} \right) \approx 0,91\).→ d sai

Câu 4 :

Con lắc lò xo có độ cứng 64 N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vật có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Người ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực tuần hoàn \(F = {F_0}\cos \left( {2\pi ft - \frac{\pi }{3}} \right){\rm{ N}}\). Thay đổi tần số ngoại lực từ 1,5 Hz đến 5 Hz thì nhận thấy tại giá trị tần số \(f = 2,55{\rm{ Hz}}\) vật dao động với biên độ cực đại.

a) Tần số dao động riêng của con lắc lò xo là 2,55 Hz.

Đúng
Sai

b) Khối lượng vật nặng là 200 g.

Đúng
Sai

c) Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi.

Đúng
Sai

d) Khi dao động cưỡng bức ổn định, nếu thay đổi pha ban đầu của lực cưỡng bức thì biên độ dao động không thay đổi.

Đúng
Sai
Đáp án

a) Tần số dao động riêng của con lắc lò xo là 2,55 Hz.

Đúng
Sai

b) Khối lượng vật nặng là 200 g.

Đúng
Sai

c) Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi.

Đúng
Sai

d) Khi dao động cưỡng bức ổn định, nếu thay đổi pha ban đầu của lực cưỡng bức thì biên độ dao động không thay đổi.

Đúng
Sai
Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về con lắc lò xo

Lời giải chi tiết :

a) Tại giá trị tần số của ngoại lực bằng tần số riêng của vật thì vật dao động với biên độ cực đại nên tần số dao động riêng của con lắc lò xo là 2,55 Hz. → a đúng

b) \(\omega  = 2\pi f = \sqrt {\frac{k}{m}}  \Rightarrow m = \frac{k}{{{{\left( {2\pi f} \right)}^2}}} = \frac{{64}}{{{{(2\pi .2,55)}^2}}} \approx 0,25{\rm{ kg}} = 250{\rm{ g}}\)→ b sai

c) Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi. → c đúng

d) Biên độ dao động không phụ thuộc vào pha ban đầu của lực cưỡng bức. → d đúng

PHẦN III. CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN.
Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về dao động điều hòa

Lời giải chi tiết :

Nửa chu kì là 6 ô, suy ra chu kì là 12 ô. Thấy 1 s tương ướng với 4 ô. Suy ra chu kì là 3 s.

Đáp án: 3

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về hiện tượng cộng hưởng

Lời giải chi tiết :

Nước sóng sánh mạnh nhất suy ra có sự cộng hưởng, chu kì bước chân bằng chu kì riêng.

\(T = \frac{L}{v} = \frac{{0,5}}{{\frac{{2,5}}{{3,6}}}} = 0,72{\rm{ s}}\)

Đáp án: 0,72

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về phương trình li độ

Lời giải chi tiết :

\({v_{{\rm{max}}}} = \frac{{{a_{\max }}}}{\omega } = \frac{{80}}{4} = 20{\rm{ cm/s}}\)

Đáp án: 20

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về năng lượng dao động

Lời giải chi tiết :

\({W_{{d_{{\rm{max}}}}}} = {W_{{t_{{\rm{max}}}}}} \Rightarrow {W_1} = {W_2} \Rightarrow {m_1}A_1^2 = {m_2}A_2^2 \Rightarrow \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = {\left( {\frac{{{A_2}}}{{{A_1}}}} \right)^2} = {\left( {\frac{6}{4}} \right)^2} = 2,25\)

Đáp án: 2,25

Phương pháp giải :

Vận dụng kiến thức về phương trình dao động

Lời giải chi tiết :

\[t = 8T - \frac{\beta }{\omega } = 8.\frac{{2\pi }}{{3\pi }} - \frac{{2\pi  - \left( {{{\cos }^{ - 1}}\left( {0,8} \right) + \frac{\pi }{3}} \right)}}{{3\pi }} \approx 4,85{\rm{ s}}\]

Đáp án: 4,85

close