Đề kiểm tra giữa học kỳ 1 môn Vật lí lớp 11, Sở GD&ĐT TP. Cần Thơ, năm học 2024-2025

Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,5 điểm)

Phần này gồm 18 câu hỏi trắc nghiệm, kiểm tra các kiến thức cơ bản và vận dụng nhanh về dao động cơ:

• Định nghĩa và khái niệm cơ bản: Dao động cơ, dao động tuần hoàn, li độ, tần số, chu kì, tần số góc, chiều dài quỹ đạo.
• Phương trình dao động điều hòa: Dạng chuẩn của phương trình, cách tính pha dao động tại một thời điểm, và các hệ thức liên hệ giữa li độ, vận tốc, và biên độ.
• Tính toán các đại lượng: Tính chu kì từ phương trình , tần số góc từ vận tốc và gia tốc cực đại , gia tốc từ li độ.
• Đồ thị: Xác định chu kì dao động của vật từ đồ thị li độ – thời gian.
• Năng lượng và con lắc: Công thức tính cơ năng và chu kì của con lắc lò xo.
• Các loại dao động: Ví dụ về dao động tắt dần có lợi , tần số của dao động cưỡng bức , và điều kiện để xảy ra cộng hưởng.

Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai (4,0 điểm)

Phần này gồm 4 câu hỏi, mỗi câu có 4 mệnh đề cần xác định tính đúng hoặc sai:

• Câu 1: Phân tích một phương trình dao động cho trước để kiểm tra các phát biểu về biên độ, chu kì, quãng đường và thời gian chuyển động .
• Câu 2: Dựa vào phương trình thế năng theo thời gian, kiểm tra các nhận định về cơ năng, tần số góc của thế năng, và giá trị của thế năng, động năng tại các thời điểm cụ thể .
• Câu 3: Từ một phương trình dao động và khối lượng vật, kiểm tra các phát biểu về tần số góc, pha dao động, cơ năng, và động năng tại một vị trí cụ thể .
• Câu 4: Phân tích một bài toán thực tế về con lắc lò xo treo trên toa tàu để kiểm tra các nhận định về loại dao động, chu kì riêng, tốc độ tàu để có cộng hưởng và cơ năng của con lắc .

Phần III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm)

Phần này gồm 6 câu hỏi yêu cầu tính toán và điền đáp số ngắn gọn:

1. Xác định vận tốc cực đại từ đồ thị v-t (đồ thị không hiển thị trong tài liệu).
2. Tính biên độ dao động của pit-tông động cơ đốt trong.
3. Tính tần số góc từ đồ thị li độ – thời gian.
4. Tính gia tốc của chất điểm tại một pha dao động cho trước.
5. Tính khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp thế năng đạt cực đại từ đồ thị động năng – thời gian.
6. Tính tốc độ của tàu hỏa để một vật treo trên tàu dao động mạnh nhất (cộng hưởng) .

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. PHẦN 1 . Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn . Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18 . Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn 1 phương án Câu 1. Chuyển động của vật nào sau đây gọi là dao động? A. Cánh quạt. B. Xích đu. C. Mặt trăng. D. Kim đồng hồ. Câu 2. Dao động tuần hoàn là A. chuyển động của những vật có tính chu kì trong không gian. B. dao động cơ sau những khoảng thời gian bằng nhau vật trở về vị trí cũ theo hướng cũ. C. chuyển động của vật có đồ thị là đường thẳng đi qua gốc tọa độ. D. dao động có độ lớn vận tốc và gia tốc biến thiên theo hàm bậc hai của thời gian. Câu 3. Một vật dao động điều hòa trên trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Gọi A, ω và φ lần lượt là biên độ, tần số góc và pha ban đầu của dao động. Biểu thức li độ của vật theo thời gian t là A. x = Acos(ωt + φ) B. x = ωcos(tφ+A) C. x = tcos(φA + ω) D. x = φcos(Aω + t) Câu 4. Chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 8cos(10πt-π/3) cm. Chiều dài quỹ đạo của chất điểm là: A. 4m B. 16m C. 16 cm D. 4 cm Câu 5. Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình x = 8cos(2πt+π/2) cm. Pha dao động của chất điểm khi t = 1 s là: A. 0,5π rad. B. 2π rad. C. π rad. D. 2,5π rad. Câu 6. Một vật dao động điều hòa với tần số góc ω. Chu kỳ dao động của vật được tính bằng công thức A. T=2π/ω. B. T = 2πω. C. T=1/2πω. D. T=ω/2π. Câu 7. Đơn vị của tần số góc ω là A. rad/s2. B. m/s. C. rad/s. D. m/s2. Câu 8. Tần số của một vật dao động điều hòa là A. thời gian vật thực hiện 1 dao động toàn phần. B. số dao động toàn phần vật thực hiện được trong 1s. C. thời gian vật đó đi từ biên này sang biên kia. D. số lần vật qua vị trí cân bằng. Câu 9. Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 4□cos (2πt+π/3) cm, t tính bằng giây. Thời gian vật thực hiện được một dao động toàn phần là: A. 4 s. B. 0,5 s. C. 2π s. D. 1 s. Câu 10. Chọn hệ thức đúng về mối liên hệ giữa x, A, v, ω trong dao động điều hòa A. v2 = ω2(x2 – A2) B. v2 = ω2(A2 + x2) C. x2 = A2 – v2/ω2 D. x2 = v2 + A2/ω2 Câu 11. Dao động điều hòa có vận tốc cực đại là vmax = 16π cm/s và gia tốc cực đại amax= 48π2 cm/s2 thì tần số góc của dao động là A. 1/3π (rad/s). B. 3π (rad/s). C. 4π (rad/s). D. 3 (rad/s). Câu 12. Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình x = 20cos(2πt) cm. Gia tốc của chất điểm tại li độ x =5cm là A. a = –2 m/s2 B. a = 2 m/s2 C. a = 9,8 m/s2 D. a =10 m/s2 Câu 13. Li độ của một vật dao động điêu hòa phụ thuộc vào thời gian được biểu diễn bởi đồ thị như hình bên. Chu kì dao động của vật là A. 0,2 s. B. 1,2 s. C. 0,3s. D. 0,1s. Câu 14. Một vật nhỏ khối lượng m dao động điều hòa với phương trình li độ x = Acos(ωt + φ). Cơ năng của vật dao động này là A. W = 0,5mω2A2. B. W =0,5mω2A. C. W = 0,5mωA2. D. W = mω2A Câu 15. Công thức tính chu kỳ dao động của con lắc lò xo là A. B. C. D. Câu 16. Trong những dao động sau đây, trường hợp nào sự tắt dần nhanh càng có lợi? A. quả lắc đồng hồ. B. khung xe ô tô sau khi đi qua đường gồ ghề. C. con lắc lò xo trong phòng thí nghiệm. D. sự rung của cái cầu khi xe ô tô chạy qua. Câu 17. Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn có tần số f. Tần số của dao động cưỡng bức này là A. 0,5f. B. 2f. C. 4f. D. f Câu 18. Một vật chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức điều hòa F = 5cos 4πt (N). Biên độ dao động của vật đạt cực đại khi vật có tần số dao động riêng bằng: A. 2π Hz B. 4 Hz C. 4π Hz D. 2 Hz PHẦN II. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. Câu 1 : Một vật dao động điều hòa với phương trình x=10cos4π(t/2-1/8) (x tính bằng cm, t tính bằng giây). Biên độ dao động của vật là 10 cm. Chu kì dao động là 1s. Quãng đường đi được trong nửa chu kì là 20 m. Thời gian để vật đi hết quãng đường 25 cm là 0,75 s. Câu 2 : Một chất điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O, phương trình thế năng có dạng , t tính theo đơn vị giây. Lấy gốc thế năng tại O. Cơ năng của vật là 1mJ. Thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số góc là 10 rad/s. ở thời điểm π/30 s thế năng của vật là 0,5 mJ. ở thời điểm π/60 s động năng của vật là 0,25 mJ. Câu 3: Một vật có khối luợng 100g dao động điều hòa theo phương trình x=4cos(10t-π/3), trong đó x tính bằng xentimet (cm) và t tính bằng giây (s) . Lấy , gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Tần số góc của dao động là 10 Hz Pha dao động là 10t-π/3 rad. Cơ năng của vật là 80 mJ Khi đó vật cách biên một đoạn 3 cm thì động năng của vật 7,5 mJ Câu 4: Một con lắc lò xo có k = 4N/m; m = 100g được gắn trên trần của một toa tàu. Khi tàu đứng yên thì kích thích cho con lắc lò xo dao động. Đường ray được ghép bởi những thanh ray dài 40m. Toa tàu xóc nhẹ mỗi khi bánh tàu đến chỗ ghép giữa các thanh ranh. Lấy = 10. Khi tàu chuyển động dao động của con lắc lò xo là dao động cưỡng bức . Chu kì dao động riêng của con lắc là 1hz. Để con lắc lò xo dao động với biên độ lớn nhất, tàu phải chạy với tốc độ là 40m/s. Khi tàu chạy với tốc độ 40m/s thì con lắc lò xo dao động với biên độ 10 cm cơ năng lúc này của con lắc là 80J. PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6 Câu 1: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động điều hòa. Vận tốc cực đại của vật là bao nhiêu cm/s (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)? Câu 2: Pit-tông của một động cơ đốt trong dao động trên một đoạn thẳng dài 24 cm và làm cho trục khuỷu của động cơ quay đều . Biên độ dao động của một điểm trên pit-tông là bao nhiêu cm (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)? Câu 3: Một vật dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t. Tần số góc của dao động là bao nhi êu rad/s (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)? Câu 4: Chất điểm dđđh với phương trình x = 6cos(10t – 3π/2) cm. Gia tốc của chất điểm khi pha dao động bằng 2π/3 là bao nhiêu cm/s2 ? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)? Câu 5: Một chất điểm có khối lượng 100g dao động điều hòa có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng vào thời gian như hình vẽ. Lấy π2 = 10. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp thế năng của chất điểm đạt cực đại là bao nhiêu giây (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)? Câu 6: Một hành khách dùng dây cao su treo một chiếc ba lô lên trần toa tầu, ngay phía trên một trục bánh xe của toa tầu. Khối lượng của ba lô 16 (kg), hệ số cứng của dây cao su 900 (N/m), chiều dài mỗi thanh ray là 12,5 (m), ở chỗ nối hai thanh ray có một khe nhỏ. Hỏi tầu chạy với tốc độ bao nhiêu km/h thì ba lô dao động mạnh nhất (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?