SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐÀ NẴNG @&? ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ KIỂM TRA HỌC KỲ I NĂM HỌC 2009-2010 MÔN: Vật lý12 ( chương trình chuẩn và nâng cao) Thời gian làm bài: 45 phút A. PHẦN CHUNG Câu 1. Viết công thức tính chu kì của con lắc lò xo. Tính chu kì của con lắc lò xo có độ cứng 100N/m khi treo vật có khối lượng 100g. Câu 2. Nêu các đặc tính sinh lí của âm. Những đặc tính này có liên quan đến các đặc trưng vật lí nào của âm? Câu 3. Một vật dao động điều hòa với chu kì 1s, biên độ 5cm, pha ban đầu bằng 3 π . Xác định li độ và vận tốc của vật lúc t = 1,5s. Câu 4. Một dây đàn dài 80cm hai đầu cố định dao động với tần số bao nhiêu thì cho sóng dừng với 4 bụng. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 18m/s. Câu 5. Cho mạch AB gồm R = 50Ω, tụ 3 10 C 5π − = F, cuộn cảm π = 1 L H mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB một điện áp u AB = π 200 2 cos(100πt ) 4 − V. Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy qua mạch. Câu 6. Một mạch điện xoay chiều có R = 100Ω, π = 1 L H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều V) 4 t100cos(2220u π +π= . Xác định C để điện áp và dòng điện trong mạch cùng pha. Tính công suất tiêu thụ của mạch điện lúc này. Câu 7. Cho sóng ngang có phương trình ) 21,0 (cos5 xt u −= π , trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Xác định vị trí phần tử sóng M cách gốc tọa độ 3m tại thời điểm t = 2s. Câu 8. Cho đoạn mạch AB gồm biến trở R nối tiếp với một phần tử X (cuộn cảm hoặc tụ điện). Điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V và tần số 50 Hz. Thay đổi giá trị của biến trở R để cho công suất tiêu thụ trong đoạn mạch AB là cực đại. Khi đó, cường độ dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng bằng 2 A. Biết cường độ dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB. Xác định phần tử X. Tính điện dung của tụ điện hoặc độ tự cảm của cuộn dây. Bỏ qua điện trở của các dây nối. B. PHẦN RIÊNG 1. Phần dành cho học sinh chương trình cơ bản Câu 1. Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây ở hai cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 200 vòng và 400 vòng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 110V và cường độ hiệu dụng là 2A. Tính điện áp và công suất tiêu thụ ở cửa ra của máy biến áp. Câu 2. Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 50g treo vào lò xo có độ cứng k = 125N/m. Con lắc dao động điều hòa với biên độ 10cm. Tính tốc độ của con lắc khi qua vị trí cân bằng. 2. Phần dành cho học sinh chương trình nâng cao Câu 1. Một sàn quay có dạng đĩa trong đồng chất khối lượng 100kg, có bán kính 2m. Sàn quay từ trạng thái nghỉ nhờ một lực không đổi nằm ngang, có độ lớn 50N tác dụng vào sàn theo phương tiếp tuyến với mép sàn. Xác định động năng của sàn sau khi quay được 5 giây. Câu 2. Khi mạch dao động dùng tụ C 1 thì tần số riêng của mạch là f 1 = 2.10 − 7 Hz, khi mạch dao động dùng tụ C 2 thì tần số riêng của mạch là f 2 = 4.10 − 7 Hz. Xác định tần số riêng của mạch khi dùng tụ C 1 và C 2 mắc song song. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ KIỂM TRA VẬT LÍ LỚP 12 A. PHẦN CHUNG Câu 1 k m 2T π= 0,5 s198,0 100 1,0 14,3.2T == 0,5 Câu 2 Đặc tính sinh lí của âm: độ to, độ cao, âm sắc. 0,25 Độ to – tần số âm. 0,25 Độ cao – mức cường độ âm. 0,25 Âm sắc – dao động âm. 0,25 Câu 3 Phương trình dao động có dạng: x = Acos(ωt + ϕ) Với π= π =ω 2 T 2 rad/s Suy ra x = 5cos(2πt + 3 π ) cm Vận tốc v = −10πsin(2πt + 3 π ) cm/s 0,5 Lúc t = 1,5s thì: x = 5cos(2π.1,5 + 3 π ) = 5cos(3π + 3 π ) = 5cos 3 4 π = 5.( ) 2 1 − = −2,5cm 0,25 v = −10πsin 3 4 π = −10π ) 2 3 ( − = π 35 cm/s 0,25 Câu 4 Điều kiện để có sóng dừng: cm40 4 80.2 n l2 2 nl ===λ⇒ λ = 0,5 Áp dụng công thức: v = λf Hz45 4,0 18v f == λ =⇒ 0,5 Câu 5 Từ u AB = π=ω = ⇒ π −π s/rad100 V2200U V) 4 t100cos(2200 o Ω= π π=ω= 100 1 .100LZ L Ω= π π = ω = − 50 5 10 .100 1 C 1 Z 3 C Tổng trở của mạch: Ω=−+=−+= 250)50100(50)ZZ(RZ 222 CL 2 0,25 Suy ra A4 250 2200 Z U I o o === 0,25 4 1 50 50100 R ZZ tan CL π =ϕ⇒= − = − =ϕ 0,25 Cường độ dòng điện: A) 2 t100cos(4i π −π= 0,25 Câu 6 Khi điện áp và dòng điện trong mạch cùng pha, xảy ra hiện tượng cộng hưởng F 10 1 .)100( 1 L 1 C LC 1 4 2 2 π = π π = ω =⇒=ω⇒ − 0,5 Công suất cực đại: W484 100 220 R U P 22 === 0,5 Câu 7 2 cos5 2 37 cos5) 2 3 1,0 2 (cos5) 21,0 (cos5 ππ ππ ==−=−= xt u 1 Câu 8 Vì hiệu điện thế sớm pha hơn cường độ, suy ra phần tử X là cuộn cảm L. 0,5 Công suất tiêu thụ trên mạch: 2 2 L 2 2 2 L 2 2 L 2 2 2 )R( Z )R( U R Z R U ZR RU RIP + = + = + == 0,25 P cực đại khi mẫu số trên cực tiểu. Theo bất đẳng thức Cauchy: 2 2 L 2 )R( Z )R( + cực tiểu khi )R( Z )R( L = hay R = Z L Mà Ω===+= 2100 2 200 I U ZRZ 2 L 2 Từ π = π = π = ω =⇒ω= 2 100 2100 f2 ZZ LLZ LL L H 0,25 B. PHẦN RIÊNG 1. Phần dành cho học sinh chương trình cơ bản Câu 1 Từ công thức: V220U N N U U U N N 1 1 2 2 1 2 1 2 ==⇒= 0,5 Do máy biến áp lí tưởng nên: P 2 = P 1 = U 1 .I 1 = 220W 0,5 Câu 2 Tốc độ con lắc: v = ωA = k A m 0,5 v 125 .10 50cm / s 0,05 = = 0,5 2. Phần dành cho học sinh chương trình nâng cao Câu 1 Momen quán tính của sàn: 2 2 1 I mR 200kgm 2 = = 0,25 Áp dụng phương trình động lực học: M = F.R = I.γ suy ra 2 F.R 0,5rad / s I γ = = 0,25 Tốc độ góc của sàn t 0,5.5 2,5sω = γ = = 0,25 Động năng của sàn: W đ = 2 2 1 1 I .200.2,5 62,5J 2 2 ω = = 0,25 Câu 2 Với tụ C 1 : 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 f 4 LC 4 LC f = ⇒ = π π 0,25 Với tụ C 2 : 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 f 4 LC 4 LC f = ⇒ = π π 0,25 Khi 2 tụ mắc nỗi tiếp: C = C 1 + C 2 nên: 0,25 2 2 2 1 2 2 2 1 2 1 1 f 4 LC 4 LC 4 L(C C ) f = ⇒ = π + π π + 7 2 2 2 14 1 2 1 1 1 1 5 . f 1,8.10 Hz 16 f f f 10 ⇒ = + = ⇒ = 0,25 . 3m t i th i i m t = 2s. Câu 8. Cho đoạn mạch AB gồm biến trở R n i tiếp v i một phần tử X (cuộn cảm hoặc tụ i n). i n áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng. tần số 50 Hz. Thay đ i giá trị của biến trở R để cho công suất tiêu thụ trong đoạn mạch AB là cực đ i. Khi đó, cường độ dòng i n qua mạch có giá trị hiệu