VẬT LÝ LỚP 12 BAN CƠ BẢN
CÂU HỎI ÔN TẬP HỌC KÌ MỘT (PHẦN ĐỊNH LƯỢNG).-
Năm học 2010 -2011
-----------------
Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.
1/.Một chất điểm có khối lượng m = 200 (g), dao động điều hòa trên một trục dài 20 (cm), có tốc độ khi đi qua vị trí cân bằng là 0,314 (m/s). Biết lúc t = 0 vật ở vị trí biên dương.
- Biên độ ?
- Tần số góc?
- Chu kì ?
- Tần số ?
- Pha ban đầu ?
- Phương trình dao động ?
- Phương trình vận tốc dạng sin và dạng cosin ?
- Biểu thức gia tốc ?
- Tốc độ khi vật có li độ bằng ½ A ?
- Gia tốc khi vật có li độ bằng ½ A ?
- Vận tốc khi vật đi qua vị trí có li độ bằng ½ A lần thứ hai ?
- Gia tốc khi vật đi qua vị trí có li độ bằng ½ A lần thứ hai ?
- Thời điểm vật đi qua vị trí có li độ bằng ½ A lần đầu tiên ?
- Thời điểm vật đi qua vị trí có li độ bằng ½ A lần thứ hai ?
- Gia tốc cực đại ?
- Gia tốc cực tiểu ?
- Tốc độ cực tiểu ?
- Tốc độ cực đại ?
- Cơ năng ?
- Vị trí khi vật có thế năng bằng động năng ?
- Vận tốc khi vật có thế năng bằng động năng ?
- Vị trí vận tốc khi vật có thế năng bằng 3 động năng ?
- Vận tốc khi vật có thế năng bằng 3 động năng ?
- Lực kéo về tác dụng lên chất điểm khi chất điểm ở vị trí cân bằng ?
- Lực kéo về tác dụng lên chất điểm khi chất điểm ở vị trí biên ?
- Lực kéo về tác dụng lên chất điểm khi chất điểm ở vị trí có li độ x = ± 0,5A ?
- Lực kéo về tác dụng lên chất điểm khi chất điểm ở vị trí có li độ x = ± 0,866A ?
- Độ dài đường đi trong thời gian 4 giây ?
- Số lần đổi chiều chuyển động trong 3 giây ?
- Thời gian chất điểm chuyển động từ vị trí có li độ + 0,5A đến vị trí có li độ - 0,5A lần đầu tiên ?
2/. Một chất điểm có khối lượng 400 (g), dao động điều hòa theo phương trình:x = 4cos(3,14t + 1,57) (cm; s).
- Chiều dài quỹ đạo ?
- Chu kì ?
- Tần số ?
- Phương trình vận tốc theo hàm số sin và cosin ?
- Vị trí khi vật dao động được 0,2 (s); 0,5(s); 0,8 (s) ?
- Tốc độ khi vật có li độ bằng 2(cm); 2,828 (cm); 3,464 (cm) ?
- Tốc độ khi đi qua vị trí cân bằng ?
- Tốc độ khi đi qua vị trí có động năng bằng 3 thế năng?
- Gia tốc khi ở vị trí biên theo chiều dương ?
- Gia tốc khi ở vị trí có động năng bằng thế năng ?
- Cơ năng ?
- Thế năng tại vị trí có thế năng bằng 3 động năng ?
- Động năng tại vị trí có thế năng bằng động năng ?
- Thời gian khi vật đi qua vị trí có li độ bằng – ½ A lần đầu tiên và lần thứ hai ?
- Lực kéo về cực đại và cực tiểu ?
- Lực kéo về tại vị trí có thế năng bằng động năng?
Bài 2: CON LẮC LÒ XO
1/. Con lắc lò xo dao động không ma sát theo phương nẳm ngang, là vật nặng khối lượng 200 (g) gắn vào đầu lò xo có độ cứng 20 (N/m). Biết lúc t = 0 con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương với tốc độ 0,4 (m/s).
- Chu kì dao động riêng?
- Tần số dao động riêng?
- Pha ban đầu?
- Biên độ dao động ?
- Phương trình dao động?
- Phương trình vận tốc?
- Biểu thức gia tốc ?
- Cơ năng?
- Thế năng cực đại và cực tiểu bằng bao nhiêu và ở đâu?
- Động năng cực đại và cực tiểu bằng bao nhiêu và ở đâu?
- Tốc độ khi vật có thế năng bằng động năng?
- Vận tốc khi vật đi qua vị trí có li độ bằng 1 (cm) lần đầu tiên?
- Gia tốc cực đại?
- Lực kéo về cực đại?
- Với trạng thái kích thích không thay đổi và chỉ gắn thêm một vật có khối lượng m’ = 200 (g) vào đầu lò xo thì chu kì dao động riêng bằng bao nhiêu? Tần số dao động riêng bằng bao nhiêu? Cơ năng bằng bao nhiêu? Pha ban đầu có thay đổi không? Phương trình dao động viết lại như thế nào?
- Nếu giảm độ cứng xuống 2 lần và tăng khối lượng lên 3 lần thì chu kì dao động riêng thay đổi thế nào?
- Quãng đường con lắc đi được trong 1,57 giây đầu tiên?
- Thời điểm con lắc đi qua vị trí có li độ x = ½ A lần đầu tiên và lần thứ hai ?
- Lực kéo về ở vị trí cân bẳng? ở vị trí biên? ở vị trí có thế năng bằng 3 động năng?
- Chu kì biến thiên của thế năng hoặc động năng?
- Ban đầu lò xo dài 25 (m). Độ dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo trong quá trình dao động ?
- Nếu có lực ma sát và mỗi chu kì dao động biên độ dao động giảm 2% thì cơ năng thay đổi thế nào? Bao nhiêu phần trăm?
2/. Vật nặng treo vào đầu một lò xo và làm lò xo giãn ra 10 (cm) ở tại nơi có gia tốc rơi tự do bằng 10 (m/s2). Sau khi hệ cân bằng, ta nâng vật nặng lên cao một khoảng 5 (cm) rồi buông nhẹ tay không vận tốc đầu thì vật chuyển động không ma sát và ngược chiều dương. Chọn thời điểm lúc buông tay làm gốc thời gian.
- Biên độ dao động ?
- Chu kì dao động?
- Tần số dao động?
- Phương trình dao động?
- Phương trình vận tốc theo hàm số cosin?
- Vận tốc khi đi qua vị trí cân bằng lần thứ hai?
- Gia tốc cực đại?
- Vị trí khi vật đi qua vị trí có thế năng bằng động năng?
- Tốc độ khi vật đi qua vị trí có thế năng bằng động năng?
- Độ biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo trong quá trình dao động?
- Lò xo ban đầu dài 60 (cm). Độ dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo trong qúa trình dao động ?
- Nếu tăng độ cứng lò xo lên 2 lần và tăng khối lượng vật nặng lên 4 lần thì chu kì thay đổi thế nào? Tần số thay đổi thế nào? Độ giãn của lò xo khi hệ cân bằng là bao nhiêu?
- Thời gian vật đi đến vị trí có li độ x = + ½ A lần đầu tiên ?
- Nếu môi trường là không khí và biên độ giảm 4% sau mỗi chu kì thì năng lượng dao động của con lắc thay đổi như thế nào?
- Trong thời gian 3,14 (s) con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động? và quãng đường đi được bằng bao nhiêu?
Bài 3: CON LẮC ĐƠN.
1/. Con lắc đơn dài l dao động tự do tại nơi có gia tốc rơi tự do g ≈ π2 (m/s2) thì trong 1 phút con lắc thực hiện được 30 dao động toàn phần. Biết lúc t = 0 con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương và góc lệch lớn nhất của dây treo là 80.
- Chu kì dao động?
- Tần số dao động?
- Độ dài l ?
- Biên độ cong của dao động?
- Pha ban đầu?
- Phương trình li độ của dao động?
- Tốc độ của con lắc khi đi qua vị trí cân bằng?
- Nếu độ dài dây treo tăng lên 2 lần, khối lượng vật nặng (con lắc) giảm đi 2 lần thì chu kì và tần số thay đổi thế nào?
- Nếu thay đổi vị trí đặt con lắc để gia tốc giảm 1,04 lần và khối lượng con lắc giảm đi 2 lần thì chu kì và tần số thay đổi thế nào?
- Nếu thay đổi vị trí đặt con lắc để gia tốc giảm 1,04 lần và độ dài lò xo tăng lên 2 lần thì chu kì và tần số thay đổi thế nào?
- Nếu độ dài con lắc tăng thêm 2 l thì chu kì dao động của con lắc bằng bao nhiêu?
- Nếu độ dài con lắc giảm bớt ½ l thì trong 1 phút con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động toàn phần?
- Nếu con lắc có khối lượng 50 (g) thì cơ năng bằng bao nhiêu? Động năng có giá trị cực đại bằng bao nhiêu và ở đâu? Lực căng dây lớn nhất bằng bao nhiêu?
2/. Con lắc đơn có khối lượng 50 (g) và dây treo dài 80 (cm), dao động tự do ở mặt đất có gia tốc g = 9,8 (m/s2). Biết con lắc bắt đầu dao động theo chiều dương từ vị trí cao nhất có góc lệch của dây treo bằng 100.
- Chu kì dao động?
- Tần số dao động?
- Biên độ cong của dao động?
- Pha ban đầu?
- Phương trình li độ của dao động?
- Tốc độ của con lắc khi đi qua vị trí cân bằng?
- Cơ năng?
- Lực căng dây lớn nhất?
- Nếu đưa con lắc lên cao để gia tốc giảm đi 0,5 g thì con lắc chuyển động nhanh hay chậm hơn so với mặt đất? Trong một chu kì nó nhanh (hoặc chậm) hơn bao nhiêu giây? Bao nhiêu phần trăm?
3/. Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn có độ dài l1 thì chu kì dao động là 3 giây, con lắc có độ dài l2 thì chu kì dao động là 4 giây.
- Chu kì dao động của con lắc có chiểu dài l = l1 + l2.
- Chu kì dao động của con lắc có chiều dài l = l2 – l1.
4/. Tại một nơi trên mặt đất, con lắc có độ dài l (l > 0,16m) thì trong t giây nó thực hiện được 6 dao động toàn phần.
- Với con lắc có độ dài l1 = l - 0,16m thì trong t giây nó thực hiện được 10 dao động toàn phần. Tính l.
- Con lắc có độ dài l1 = l + 0,16m thì trong t giây nó thực hiện được bao nhiêu dao động toàn phần.
Bài 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN.- DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.- CỘNG HƯỞNG.
-----------------
1/. Một con lắc lò xo dao động trong không khí có biên độ giảm 5% trong mỗi chu kì dao động.
- Độ biến thiên năng lượng trong mỗi chu kì?
- Biết chu kì dao động riêng của hệ là 2 giây. Tính tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên con lắc để biên độ dao động tăng lên cực đại?
2/. Một đoàn tàu hỏa chuyển động với tốc độ 20 (m/s) thì bị lắc mạnh nhất. Biết độ dài mỗi thanh ray là 12(m).
- Tần số riêng của lò xo đỡ toa tàu?
- Nếu độ dài mỗi thanh ray là 10 (m) thì tàu sẽ bị lắc mạnh nhất khi chuyển động với tốc độ bao nhiêu?
Bài 5: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG.
----------------
1/. Một con lắc lò xo có chu kì dao động riêng là 0,2 giây, chịu ảnh hưởng đồng thời của hai dao động cùng phương có biên độ bằng nhau và bằng 2(cm), có pha ban đầu là -300 và 900. Viết phương trình dao động tổng hợp.
2/. Một con lắc lò xo thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương có phương trình x1 = 4cos(3,14t) (cm) và x2 = 8cos(3,14t + 2π/3) (cm). Viết phương trình dao động tổng hợp.
3/. Một con lắc có tần số riêng 0,5 (Hz) thực hiện đồng thời 2 dao động điều hòa cùng phương có biên độ 3(cm) và 4(cm) và lệch pha nhau một góc 900. Tính:
a/. Biên độ dao động tổng hợp.
b/. Tốc độ khi con lắc đi qua vị trí cân bằng, đi qua vị trí có li độ 3(cm) và 4(cm).
Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ.
---------------------
1/. Khi có sóng trên mặt nước truyền đến một chiếc phao làm nó nhô lên 10 lần trong 18 giây và khoảng cách giữa hai đỉnh song ở cạnh nhau là 5 (cm).
- Sóng này là loại sóng gì ?
- Chu kì, tần số và tốc độ sóng ?
2/. Người ta tạo ra một dao động duy trì tại tại đầu O của một dây căng ngang khá dài và dao động này di chuyển một quãng đường 40 (cm) trong 0,2(s). Dao động có phương trình u0 = 2cos(20t) (cm; s). Viết phương trình sóng tại một điểm M trên dây, cách O một khoảng 10 (cm).
3/. Phương trình sóng tại một điểm M có phương trình u = Acos(2x – 200t) (cm; s). Biết x tính bằng cm.
- Chu kì sóng ?
- Bước sóng?
- Tốc độ sóng?
4/. Dao động tại hai điểm trên cùng một phương trình sóng có phương trình u1 = 2cos(40t – 20) (cm; s) và u2 = 2cos(40t – 22) (cm; s). Biết đơn vị của x là cm; tốc độ sóng là 20 (cm/s). Tính khoảng cách giữa hai điểm này.
5/. Hai điểm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 4 (cm), lệch pha nhau một góc 0,25π (rad). Tính bước sóng.
Bài 8: GIAO THOA SÓNG.
----------------
1/. Hai nguồn dao động A và B trên mặt nước là uA = uB = 4cos20πt (cm; s). Biết tốc độ truyền sóng là 40(cm/s) và AB = 10 (cm).
- Tính bước sóng. Khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa ở cạnh nhau trên đoạn AB bằng bao nhiêu ? Khoảng cách giữa hai cực tiểu giao thoa ở cạnh nhau trên đoạn AB bằng bao nhiêu ?
- Trên đoạn thẳng AB có bao nhiêu vị trí cực đại giao thoa ?
- Trên đoạn thẳng AB có bao nhiêu vị trí đứng yên ngoại trừ A và B ?
- Tại một điểm M ở ngoài đoạn AB có khoảng cách đến A và B bằng 15 (cm) và 25 (cm) có biên độ dao động bằng bao nhiêu ?
- Tại một điểm N ở ngoài đoạn AB có khoảng cách đến A và B bằng 18 (cm) và 14 (cm) có biên độ dao động bằng bao nhiêu ?
2/. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguốn sóng A và B cùng pha và có tần số 50 (Hz):
- Khoảng cách giữa hai vị trí đứng yên ở cạnh nhau trên AB cách nhau 4 (mm). Tính bước sóng.
- Một điểm M ở ngoài AB cách A và B những khoảng 46 (cm) và 14 (cm) có biên độ cực đại. Biết giữa M và đường trung trực của AB còn có 3 dãy cực đại khác. Tốc độ sóng ?
- Một điểm N ở ngoài AB cách A và B những khoảng 36 (cm) và 16 (cm) đứng yên. Biết giữa N và đường trung trực của AB còn có 2 dãy cực đại khác. Tốc độ sóng ?
3/. Hai nguồn dao động cùng pha A và B ở trong một bể nước. Có điểm M ở trong đoạn thẳng AB và điểm N ở ngoài đoạn AB. Điểm nào có thể đứng yên ?
Bài 9: SÓNG DỪNG.
------------------
1/. Khi tại đầu A của một dây AB dài l = 2 (m) căng thẳng nằm ngang đầu B cố định, có một dao động duy trì tần số 50 (Hz) thì trên dây có 5 bụng sóng.
- Bước sóng ?
- Tốc độ truyền sóng ?
- Vẫn có sóng dừng nhưng để số bụng sóng còn lại 3 thì tần số sóng phải bằng bao nhiêu ?
- Vẫn có sóng dừng nhứng để số bụng sóng cực tiểu thì tần số sóng phải bằng bao nhiêu?
- Tăng lực căng của dây và trên dây xuất hiện 4 bụng sóng thì tốc độ sóng bằng bao nhiêu ?
2/. Một dãi lụa mềm dài 2,2 (m), một đầu buông thỏng còn đầu trên gắn vào một cần rung. Khi cần rung dao động ổn định với tần số 50 (Hz) thì trên dây có 6 bụng sóng.
- Bước sóng ?
- Tốc độ truyền sóng ?
- Vẫn có sóng dừng nhưng để số bụng sóng còn lại 3 thì tần số sóng phải bằng bao nhiêu ?
Bài 10 và 11: SÓNG ÂM.
---------------
Một âm có tần số f và có cường độ tại một vị trí M là 10 (W/m2). Biết cường độ âm chuấn I0 = 10-12 (W/m2).
- Mức cường âm của âm này tại M ?
- Nếu cường độ âm tăng lên 100 lần thì mức cường độ âm tăng đến bao nhiêu ?
- Biết M cách nguồn âm một khoảng d = 2(m). Công suất của nguồn âm ?
- Điểm N ở trên cùng phương truyền âm với M và cách nguồn âm d’ = 2,4 (m) có cường độ âm và mức cường độ âm bao nhiểu ?
Bài 12 - 15: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. MẠCH RLC. CÔNG SUẤT. MÁY BIẾN ÁP.
--------------------------
1/. Giữa hai điểm A và B có sẵn một điện áp xoay chiểu ồn định: u = 200cos100πt (V).
- Điện áp hiệu dụng ?
- Tần số dòng điện ?
- Chu kì dòng điện ?
- Mắc vào giữa A và B một điện trở R = 100(Ω). Tính cường độ hiệu dụng và viết biểu thức CĐDĐ.
- Mắc vào giữa A và B một cuộn cảm L = 0,318 (H). Tính I và viết biểu thức i(t).
- Mắc vào giữa A và B một tụ điện có điện dung C = 15,9 (μF). Tính I và viết biểu thức i(t).
- Mắc vào giữa A và B một cuộn dây vừa có R = 50(Ω) và L = 0,159(H). Tính ZRL, tính I và viết biểu thức i(t).
- Mắc vào giữa A và B điện trở R nối tiếp với C nêu trên. Tính ZRC, tính I và viết biểu biểu thức i(t).
- Mắc vào giữa A và B điện trở R và cuộn cảm L nêu trên. Tính UR, UL. Viết biểu thức uR(t) và uL(t).
- Mắc vào giữa A và B mạch nối tiếp RLC nêu trên. Tính I, viết biểu thức i(t), tính công suất P và cosφ.
- Để điện áp và cường độ dòng điện cùng pha ta phải mắc R, L nối tiếp với tụ điện có điện dung C1 bao nhiêu ? Viết biểu thức i1 (t) và công suất tiêu thụ ?
- Mắc vào giữa A và B một điện trở R = 80(Ω), một cuộn dây có r = 20(Ω) và L = 0,318(H), một tụ điện C = 15,9(μF). Tính tổng trở, cường độ hiệu dụng, công suất tiêu thụ. Viết biểu thức i(t), urL(t).
- Mắc vào giữa A và B một điện trở R = 100(Ω), một cuộn cảm có L = 0,318(H), hai tụ điện có C1 = C2 = 31,8(μF). Tính tổng trở, cường độ hiệu dụng, công suất tiêu thụ. Viết biểu thức i(t).
2/. Một mạch gồm RLC nối tiếp có dòng điện xoay chiều tần số f = 50(Hz). Khi đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều U = 100(V) thì điện áp ở hai đầu điện trở là 60(V), điện áp ở hai đầu tụ điện là 20(V) và dòng điện có cường độ bằng 1(A).
- Điện áp ở hai đầu tụ điện C ?
- Điện trở R, độ tự cảm L, điện dung C ?
- Độ lệch pha giữa điện áp và cường dòng điện ?
- Hệ số công suất ?
- Công suất tiêu thụ ? Điện năng tiêu thụ trong 10 phút ?
- Biết uL = 60 cos(ωt + 0,5π). Viết biểu thức của i(t), u(t), uR(t), uC(t) ?
3/. Một cuộn dây có R và L mắc nối tiếp với một tụ điện C mắc vào một điện áp xoay chiều u = 80cos100πt (V) thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây bằng 50(V) và ở hai đầu tụ điện bằng 70(V). Biết R = 40(Ω).
- Tính L ?
- Tính C ?
- Viết biểu thức i(t) ?
- Công suất tiêu thụ ?
- Hệ số công suất ?
- Viết biểu thức uRL(t) và uC(t) ?
- Để hệ số công suất lớn nhất ta phải thay tụ điện khác có điện dung C1 bao nhiêu? Tính Imax? Viết biểu thức i(t), tính công suất tiêu thụ ?
4/. Một mạch điện xoay chiểu RLC có điện áp ở hai đầu R, hai đầu L và hai đầu C lần lượt bằng 30(V), 40(V) và 80(V). Công suất tiêu thụ bằng 60(W) và tần số dòng điện bằng 50(Hz).
- Điện áp ở hai đầu mạch RLC?
- Hệ số công suất ?
- Cường độ hiệu dụng ?
- R, L, C ?
- Để có cộng hưởng điện thì tần số dòng điện phải bằng bao nhiêu ?
5/. Mạch RLC mắc vào điện áp xoay chiểu 80(V) tần số 50(Hz) và có cộng hưởng điện. Công suất tiêu thụ bằng 64(W).
- Điện trở R ?
- Hệ số công suất ?
- Cường độ hiệu dụng ?
- Để điện áp sớm pha hơn cường độ dòng điện một góc 0,5π (rad) thì dòng điện có tần số bằng bao nhiêu? Tính L và C ?
- Để điện áp trễ pha hơn cường độ dòng điện một góc 0,5π (rad) thì dòng điện có tần số bằng bao nhiêu? Tính L và C ?
6/. Nguồn điện có công suất P = 10(MW) truyền tải đến nơi tiêu thụ trên đường dây có điện trở tổng cộng bằng 20(Ω) và điện áp ở hai đầu dây tại nguồn bằng 2200(V).
- Công suất hao phí khi tải trực tiếp ?
- Để giảm hao phí người ta lắp máy biến áp để tăng áp lên 11(kV). Tính công suất hao phí ?
- Cứ giảm hao phí 75% thì điện áp ở nguồn phải tăng bao nhiêu lần ?
- Cuộn sơ cấp có 1000 vòng dây. Để tăng áp lên 2 lần thì cuộn thứ cấp phải có bao nhiêu vòng dây ?
- Biết dòng điện trong cuộn sơ cấp là 20(A). Nếu từ điện áp 11(kV) mà giảm ngay đến điện áp 220(V) thì cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu ? Suy ra giải pháp hạ áp nơi tiêu thụ để cường độ dòng điện không tăng quá lớn ?
7/. Một biến trở thuần dùng con chạy mắc nối tiếp với một cuộn cảm có L = 0,318(H) và một tụ điện có điện dung C = 15,9(μF). Điện áp ở hai đầu mạch ổn định và bằng 220(V), tần số 50(Hz).
- Tìm R để công suất tiêu thụ của mạch cực đại.
- Xác định độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện ?
- Tính hệ số công suất, cường độ và công suất tương ứng.
- Giữ nguyên giá trị R, thay đổi tần số để hệ số công suất lớn nhất. Tính công suất lúc này ?