Trắc nghiệm vật lý lớp 12

Trắc nghiệm vật lý lớp 12 Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m dao động điều hoà với chu kì T =1s Khi qua vị trí cân bằng, vật có vận tốc vm = 40π cm/s Chọn gốc thời gian thời điểm vật qua vị trí có li độ x = -10cm theo chiều dương Thời điểm động là: ω = 2π/T = 2π rad/s; vm = ωA > A = vm /ω = 20cm Khi t0 = ->-10 = 20 cosϕ; sin ϕ < -> ϕ = - 2π/3 x = 20cos(2πt - 2π/3) cm; v = x’= - 40πsin(2πt - 2π/3) = 40πcos(2πt - 2π/3 + π/2) = 40πcos(2πt - π/6) cm/s Wđ =Wt -> mv mvm2 = 2 > v2 = v m2 -> cos2(2πt - π/6) = ½ 2 k + 24 cos(2πt - π/6) = ± ->2πt - π/6 = π/4 + kπ/2 -> t = ( ) s ( k = 0, 1,2 ) Vật nặng lắc lò xo dao động điều hòa có vận tốc cực đại 3m/s gia tốc cực đại 30π (m/s2) Thời điểm ban đầu vật có vận tốc 1,5m/s tăng Hỏi vào thời điểm sau vật có gia tốc 15π (m/s2): A 0,10s; B 0,15s; C 0,20s D 0,05s; Giải: vmax = ωA= 3(m/s) amax = ω2A= 30π (m/s2 ) .> ω = 10π  T = 0,2s Khi t = v = 1,5 m/s = vmax/2  Wđ = W/4 Tức tế Wt =3W/4 kx02 kA2 A = ⇒ x0 = ± 2 Do tăng, vật chuyển động theo chiều A dương nên vị trí ban đầu x0 = Vật M0 góc φ -A= -π/6 Thời điểm a = 15π (m/s ):= amax/2  O x = ± A/2 = Do a>0 vật chuyển động nhanh dần VTCB nên vật điểm M ứng với thời điểm M t = 3T/4 = 0,15s ( Góc M0OM = π/2) Chọn đáp án B 0,15s M0 Một vật dao động điều hòa có phương trình x  10cos10πt.(cm) Thời điểm vật qua vị trí x  5(cm) lần thứ 2012 kể từ thời điểm bắt đầu dao động : t= 1207 t= 1207 30 t= A (s) B (s) HD : Thực theo bước ta có : C 1207 t= (s) D 6035 (s) ∆ϕ O M0 M2 M1 x −A A Cách π k   10πt = + k 2π t = 30 + x =5⇒  ⇒ 10πt = − π + k 2π t = − + k  30  k∈ N; k∈N* Vật qua lần thứ 2012 (lẻ) ứng với vị trí M2 : v > ⇒ sin < 0, ta chọn nghiệm − với k = 2012/2 = 1006 ⇒ Cách : t 1006 6035 1207 + = = 30 30 (s) Chọn C :  Lúc t  : x0  10cm, v0   Vật qua x 5cm qua M1 M2 Vật quay vòng (1chu kỳ) qua x  5cm lần Qua lần thứ 2012 phải quay 1006 vòng từ M0 đến M2 Góc quét ∆ϕ = 1006.2π - π ⇒t= ∆ϕ ∆ϕ 6035 1207 = = = ω 10π 30 (s) Chọn : C Trong thí nghiệm sóng dừng dây dàn hồi dài 1,2 m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy đầu dây cố định có điểm khác dây ko dao động biết thời gian liên tiếp lần sợi dây duỗi thẳng 0.05s bề rộng bụng sóng cm Vmax bụng sóng A 40π cm/s B 80π cm/s C 24πm/s D 8πcm/s Giải: Theo la có l = 3λ/2  λ = 0,8m, Khoảng thời gian hai lần sợi dây duỗi thẳng nửa chu kì: T = 0,1s Do tần số góc ω = 2π/T = 20π (rad/s) Biên độ dao động bụng sóng nửa bề rộng bụng sóng: A =2cm vmax bụng sóng = Aω = 2.20π = 40π cm/s Đáp án A Cho cuộn dây có điện trở 5Ω mắc nối tiếp với biến trở R Khi R nhận giá trị Ω 9,4 Ω công suất toàn mạch Công suất biến trở R đạt giá trị cực đại A R = 10 Ω B.R = 14,4 Ω C.R = 12 Ω D R = 13 Ω U (R + r) ( R + r ) + Z L2 U2 Giải: P = I2(R +r) = L P1 = P2  R1 + Z R1 + r = R2 + U R ( R + r ) + Z L2 (R + r) + = Z L2 R2 + r Z L2 R+r  ZL2 = 144  ZL = 12Ω U2 r + Z L2 R+ + 2r R PR = I2R = = 2 PR = PRmax R = r + ZL2 = 169  R = 13Ω Đáp án D Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 60 Ω , cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự L, R, C Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào đoạn mạch nối tiếp RL RC biểu thức cường độ dòng điện mạch là: i1 = 7π 12 cos(100πt - π 12 ) (A) i2 = cos(100πt + ) (A) Nếu đặt điện áp vào hai dầu mạch LRC nối tiếp dòng điện qua mạch có biểu thức: i = 2cos(100π t + π / 3)( A) i = 2 cos(100π t + π / 3) ( A) A B i = 2 cos(100π t + π / 4)( A) i = 2cos(100π t + π / 4)( A) C D Giải: Ta thấy cường độ hiệu dụng đoạn mạch RL RC suy ZL = ZC độ lệch pha φ1 u i1 φ2 u i2 đối tanφ1= - tanφ2 Giả sử điện áp đặt vào đoạn mạch có dạng: u = U cos(100πt + φ) (V) Khi φ1 = φ –(- π/12) = φ + π/12 ; φ2 = φ – 7π/12 tanφ1 = tan(φ + π/12) = - tanφ2 = - tan( φ – 7π/12) tan(φ + π/12) + tan( φ – 7π/12) = - sin(φ + π/12 +φ – 7π/12) = Suy φ = π/4 - tanφ1 = tan(φ + π/12) = tan(π/4 + π/12) = tan π/3 = ZL/R  ZL = R R + Z L2 = RI1 = 120 U = I1 (V) Mạch RLC có ZL = ZC mạch có cộng hưởng I = U/R = 120/60 = (A) i pha với u = U Vậy i = 2 cos(100πt + π/4) cos(100πt + π/4) (A) Chọn đáp án C Khi đặt điện áp xoay chiều vào mạch RLC nối tiếp với tụ điện có điện dung 2.10 −4 π 10 −4 2π C thay đổi ta thấy tụ điện có điện dung C1 = (F) C2 = (F) điện áp hiệu dụng hai cực tụ điện có giá trị Giá trị điện dung tụ điện điện áp hiệu dụng hai cực tụ điện đạt giá trị cực đại là: Giải: U C1 = Ta có UZ C1 R + ( Z L − Z C1 ) 2 UC = UZ C R + (Z L − Z C )2 Z C21 Z C2 = ⇒ R + ( Z L − ZC1 ) R + ( Z L − Z C ) Z C21 ( R + ( Z L − Z C )2 = Z C2 ( R + (Z L − Z C ) ⇒ UC1 = UC2 R ( Z C21 − Z C2 ) + Z L2 ( Z C21 − Z C2 ) = 2Z L Z C1Z C (Z C1 − Z C ) -> Do ZC1 ≠ ZC2 nên ta có: R2 +ZL2 = Z L Z C1Z C Z C1 + Z C ZC = Mật khác C thay đổi UC có giá trị cực đại R + Z L2 Z C1ZC = ZL Z C1 + Z C C1 + C 5.10 −4 = 4π Tù suy ra: C = F Chọn đáp án A Cần tăng hiêụ điên cực máy phát điện lên lần để công suất hao phí giảm 100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi Biết cosϕ =1 chưa tăng thi độ giảm điện đường dây = 5% hiệu hai cực máy phát Bài giải: Gọi P công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí chưa tăng điện áp P12 ∆P1 = R U12 R P22 U2 Với P1 = P + ∆P1 ; P1 = I1.U1 ∆P2 = Với P2 = P + ∆P2 Độ giảm điện đường dây chưa tăng điện áp ∆U = I1R = 0,05U1  R = 0,05U 12 P1 ∆P1 P12 U 22 U P = 2 = 100 ⇒ = 10 ∆P2 P2 U1 U1 P1 P1 = P + ∆P1 P2 = P + ∆P2 = P + 0,01∆P1 = P + ∆P1 - 0,99∆P1 = P1 – 0,99∆P1 Mặt khác ∆P1 = 0,05P1 ∆P1 = 0,05U 12 P1 R P12 = P12 = 0,05 P1 U1 U 12 U2 P P − 0,99∆P1 (1 − 0,99.0,05) P1 = 10 = 10 = 10 = 9,505 U1 P1 P1 P1 Do : Vậy U2 = 9,505 U1 Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ C R Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay • • • • chiều 175V – 50Hz, dùng vôn kế N M B nhiệt có điện trở lớn đo điện áp A hai điểm ta kết quả: UAM = 25V; UMN = 175V UNB = 25V Hệ số công suất mạch điện là: A.1/5 B.1/25 C.7/25 D.1/7 Giải: Giả sử cuộn dây cảm UR2 + (Ud – UC)2 = UAB2 Theo 252 + ( 25 – 175)2 ≠ 1752 Cuộn dây có điện trở r U R + Ur U Hệ số công suất mạch cosφ = Ta có (UR + Ur)2 +(UL –UC)2 = U2 (1) Ur2 + UL2 = Ud2 (2) U R + Ur U Thay số ; giải hệ pt ta được: Ur = 24 V; UL = 7V cosφ = = 7/25.=0,28 10 Một máy biến áp lý tưởng gồm cuộn sơ cấp hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V Cuộn thứ cấp thứ có U = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n = 25 vòng, I3 = 1,2A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp : A I1 = 0,035A B I1 = 0,045A C I1 = 0,023A D I1 = 0,055A Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13 I12 U 10 = ⇒ I12 = 0,5 = ( A) I U1 220 44 I13 U n3 25 5 = = = = ⇒ I13 = 1, = ( A) I U1 n1 1320 264 264 44 I1 = I12 + I13 = = = 0, 045( A) 44 22 Chọn đáp án B