Bộ 3 đề thi giữa kì 1 Vật lí 11 Cánh diều cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Đề 1

Đáp án đúng là B

Chu kì dao động điều hòa của một vật là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động toàn phần hoặc thời gian ngắn nhất để lặp lại trạng thái của vật.

Đáp án đúng là A

Dao động cơ đổi chiều tại vị trí biên, tại đó lực tác dụng cực đại.

Đáp án đúng là B

Bài cho biết m = 100 g = 0,1 kg và chưa biết F, x, \[\omega \]

Lực tác dụng lên vật cực đại khi vật ở vị trí biên: x = A = 10 cm = 0,1 m.

\[\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{1} = 2\pi \,\left( {rad/s} \right)\]

\[{F_{\max }} = m{\omega ^2}A = 0,1.{\left( {2\pi } \right)^2}.0,1 = 0,4\,\left( N \right)\]

Đáp án đúng là C

Khối lượng vật: \[m = 500\,g = 0,5\,kg.\]

Lực tác dụng lên vật dao động điều hòa tính bởi: \[F =  - k{\rm{x}}\].

So sánh với biểu thức F = -4x \[ \Rightarrow k = 4\]

Tần số góc: \[\omega  = \sqrt {\frac{k}{m}}  = \sqrt {\frac{4}{{0,5}}}  = 2\sqrt 2 \,\left( {rad/s} \right).\]

Chu kì: \[T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{2\sqrt 2 }} = \frac{\pi }{{\sqrt 2 }}\,\left( s \right).\]

Tần số: \[f = \frac{1}{T} = \frac{{\sqrt 2 }}{\pi }\,\left( {H{\rm{z}}} \right).\]

Đáp án đúng là D

Liên hệ giữa tần số dao động của con lắc lò xo và độ cứng k của lò xo:

\(f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}}  \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}f\~\frac{1}{{\sqrt m }}\\m\~\frac{1}{{{f^2}}}\end{array} \right.\)

Khi khối lượng vật nặng bằng \[\left( {{m_1} + {m_2}} \right)\]thì tần số của con lắc tính bởi biểu thức:

\(\frac{1}{{{f^2}}} = \frac{1}{{f_1^2}} + \frac{1}{{f_2^2}} \Rightarrow \frac{1}{{{f^2}}} = \frac{1}{{{3^2}}} + \frac{1}{{{4^2}}} \Rightarrow f = 5,76\,\left( {H{\rm{z}}} \right).\)

Đáp án đúng là D

Liên hệ giữa chu kì dao động của con lắc lò xo và khối lượng vật nặng.

\(T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}}  \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}T\~\sqrt m \\m\~{T^2}\end{array} \right.\)

Khi khối lượng vật bằng \[\left( {{m_1} + {m_2}} \right)\]: \(T_ + ^2 = T_1^2 + T_2^2\, \Rightarrow {\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} = T_1^2 + T_2^2\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

Khi khối lượng vật bằng \[\left( {{m_1} - {m_2}} \right)\]: \(T_ - ^2 = T_1^2 - T_2^2\, \Rightarrow {\left( {\frac{1}{4}} \right)^2} = T_1^2 - T_2^2\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)

Giải hệ phương trình (1) và (2): \[\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 0,3953\,\left( s \right)\\{T_2} = 0,3062\,(s)\end{array} \right..\]

Đáp án đúng là B

Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng thì gia tốc giảm do \[{g_0} = \frac{{GM}}{{{R^2}}};\,{g_h} = \frac{{GM}}{{{{\left( {R + h} \right)}^2}}}\]

Vì chiều dài của con lắc không đổi nên tần số của con lắc sẽ giảm vì gia tốc trọng trường giảm theo độ cao.

Đáp án đúng là C

Tần số góc: \(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = 8\pi \left( {rad/s} \right).\)

Tại thời điểm ban đầu:

\(\left\{ \begin{array}{l}x < 0\\v = 16\pi \,\left( {cm/s} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}A\cos \varphi  < 0\\ - \omega A\sin \varphi  = 16\pi \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\cos \varphi  < 0\\\sin \varphi  = \frac{{16\pi }}{{ - 8\pi .4}} =  - \frac{1}{2}\end{array} \right. \Rightarrow \varphi  =  - \frac{{5\pi }}{6}\left( {rad} \right).\)

Phương trình dao động: \(x = 4\cos \left( {8\pi t - \frac{{5\pi }}{6}} \right)\,cm.\)