Giải chi tiết 10 bài tập hay và khó chọn lọc trong các đề thi HK1 môn Vật lý 12 năm học 2019-2020

GIẢI CHI TIẾT 10 BÀI TẬP HAY VÀ KHÓ CHỌN LỌC TRONG CÁC ĐỀ THI HK1 MÔN VẬT LÝ 12 NĂM HỌC 2019-2020

Câu 1. Một vật dao động điều hòa đang đi tới vị trí cân bằng, thời điểm ban đầu vật ở vị trí biên. Sau khoảng thời gian t vật cách vị trí cân bằng một đoạn là b, đi tiếp khoảng thời gian t nữa vật chỉ còn cách vị trí cân bằng là  \(\frac{A}{8}\) (với \(2t < \frac{T}{4}\) ). Khi vật đi tiếp một khoảng thời gian \(\frac{3T}{8}\) thì tỉ số giữa động năng và thế năng của vật gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 0,6.                         B. 3,76.                                  

C. 1,66.                                   D. 0,26.

                                                   Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{x_0} = A\cos \left( {\frac{{2\pi }}{T}.t} \right) = b{\rm{ }}}\\ {x = A\cos \left( {\frac{{2\pi }}{T}.2t} \right) = \frac{A}{8}} \end{array}} \right.\\ \Rightarrow 2{\cos ^2}\left( {\frac{{2\pi }}{T}t} \right) - 1 = \frac{1}{8}\\ \Rightarrow 2\frac{{{b^2}}}{{{A^2}}} = \frac{9}{8}\\ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {b = \frac{3}{4}A{\rm{ }}}\\ {\frac{{2\pi }}{T}t = {\rm{arc}}\cos \frac{3}{4}} \end{array}} \right.\\ t = \frac{{3T}}{8} \Rightarrow x = A\cos \frac{{2\pi }}{T}\left( {2t + \frac{{3T}}{8}} \right)\\ = A\cos \left( {2.\frac{{2\pi }}{T}t + \frac{{3\pi }}{4}} \right) \to x = - 0,79A\\ \frac{{{{\rm{W}}_d}}}{{{{\rm{W}}_t}}} = \frac{{{\rm{W}} - {{\rm{W}}_t}}}{{{{\rm{W}}_t}}}\\ = \frac{{{A^2} - {x^2}}}{{{x^2}}} = \frac{{{A^2} - {{\left( { - 0,79} \right)}^2}}}{{{{\left( { - 0,79} \right)}^2}}}\\ \Rightarrow \frac{{{{\rm{W}}_d}}}{{{{\rm{W}}_t}}} \approx 0,6 \end{array}\)

Chọn A.

Câu 2.  Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 8 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,4. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo nén 10 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s². Thời gian kể từ khi bắt đầu thả vật đến khi vật qua vị trí nén 2 cm lần thứ 2 gần giá trị nào nhất sau đây ?

A. 0,25 s.                     B. 0,18 s.                 

C. 0,41 s.                               D. 0,58 s.

                                                   Hướng dẫn               

\(\begin{array}{l} OI = OI' = {x_0} = \frac{{\mu mg}}{k} = 1cm\\ T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} = \frac{\pi }{{10}}s\\ \Rightarrow \omega = 20\left( {rad{\rm{/s}}} \right) \end{array}\)

*Lò xo nén lần thứ 2 khi vật nặng qua vị trí M ứng với thời gian t.

\(t = \frac{T}{2} + \frac{T}{4} + \frac{1}{\omega }\arcsin \frac{{{x_0} + OM}}{{{A_2}}} = 0,258s\)

Chọn A.

Câu 3. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc vận tốc theo thời gian của hai con lắc lò xo (1) và (2) dao động điều hòa.

Biết biên độ dao động của con lắc (2) là 9 cm. Tốc độ trung bình của con lắc (1) kể từ lúc t = 0 đến thời điểm lần thứ 2020 có động năng bằng 3 lần thế năng gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 15cm/s.              B. 20cm/s.                  

C. 18cm/s.               D. 22cm/s.

                                                   Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} {\omega _2} = \frac{{{v_2}\left( {\max } \right)}}{{{A_2}}} = \frac{{6\pi }}{9}\\ \Rightarrow \frac{{{T_2}}}{4} = \frac{{{T_1}}}{4} + \frac{{{T_1}}}{{2\pi }}\arcsin \left( {\frac{6}{{10}}} \right)\\ {T_2} = 3s \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{T_1} = 2,13s{\rm{ }}}\\ {{A_1} = 10,6cm} \end{array}} \right.\\ {{\rm{W}}_d} = 3{{\rm{W}}_t} \Rightarrow {x_1} = \pm \frac{{{A_1}}}{2} \end{array}\)

(Do 1 chu kì có 4 lần W_d = 3W_t).

\(\begin{array}{l} \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {t = 505{T_1} - \frac{{{T_1}}}{{12}}{\rm{ }}}\\ {S = 505.4{A_1} - \left( {\frac{{{A_1}\sqrt 3 }}{2} - \frac{{{A_1}}}{2}} \right)} \end{array}} \right.\\ \Rightarrow \overline {v{\rm{ }}} = \frac{S}{t} \approx 19,9 \end{array}\)

 Chọn B.

Chú ý:  

\({\varphi _{v1}} = \frac{\pi }{3} \Rightarrow {\varphi _1} = {\varphi _{v1}} - \frac{\pi }{2} = - \frac{\pi }{6}\)

Câu 4.  Một nguồn phát sóng dao động điều hòa tạo ra sóng tròn đồng tâm O lan truyền trên mặt nước. Hai vòng tròn sóng liên tiếp có đường kính hơn kém nhau 3,2 cm. Hai điểm A, B trên mặt nước đối xứng nhau qua O và dao động ngược pha với nguồn O. Một điểm C trên mặt nước có \(AC \bot BC\) . Trên đoạn CB có 3 điểm cùng pha với nguồn O và trên đoạn AC có 12 điểm dao động lệch pha \(\frac{\pi }{2}\)  với nguồn O. Khoảng cách từ A đến C gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 45cm.                     B. 25cm.                  

C. 20cm.                  D. 15cm.

                                                   Hướng dẫn

*Bước sóng  :

\(\begin{array}{l} \lambda = 0,5\left( {{d_1} - {d_2}} \right) = 1,6cm\\ OK = k\lambda \Rightarrow OA = OB = OC = \left( {k + 1,5} \right)\lambda \end{array}\)

 (do trên BC có 3 điểm cùng pha với nguồn O và BC dao động ngược pha với O).

*Trên AC có 12 điểm dao động vuông pha với O ứng với những vòng tròn có các bán kính:

\(\begin{array}{l} \left( {k \pm 0,25} \right);\left( {k \pm 0,75} \right);\left( {k \pm 1,25} \right)\\ \left( {k - 1,75} \right)\lambda < OH \le \left( {k - 1,25} \right)\lambda \\ OH = \sqrt {{{\left( {k + 1,5} \right)}^2}{\lambda ^2} - {k^2}{\lambda ^2}} \\ \Rightarrow 6,3 > k > 5,6\\ \Rightarrow k = 6\\ \Rightarrow AC = 2OK = 2.k\lambda = 2.6.1,6 = 19,2cm \end{array}\)

Chọn C.

Câu 5.  Một sóng ngang lan truyền trên sợi dây đàn hồi dọc theo trục Ox với tốc độ là 80cm/s lần lượt đi qua điểm N; M. Khi chưa có sóng, hai điểm này cách nhau 2/15cm. Ở thời điểm t có phương trình sóng tại M là \({u_M} = 2\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\left( {cm} \right)\) , trong đó t(s). Ở thời điểm t = 0,005s góc nhỏ nhất hợp bởi tiếp tuyến tại N và tiếp tuyến tại M gần nhất với giá trị

A. 7⁰.                           B. 5⁰.                       

C. 6⁰.                          D. 8⁰.

                                                   Hướng dẫn

*Phương trình sóng  

\(\begin{array}{l} {u_N} = 2\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)\left( {cm} \right)\\ \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{\varphi _M} = - \frac{\pi }{3} = - \frac{{\omega {x_M}}}{v} = - 1,25\pi {x_M}}\\ {{\varphi _N} = - \frac{\pi }{6} = - \frac{{\omega {x_N}}}{v} = - 1,25\pi {x_N}} \end{array}} \right.\\ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{x_M} = \frac{4}{{15}}cm}\\ {{x_N} = \frac{2}{{15}}cm} \end{array}} \right.\\ u = 2\cos \left( {100\pi t - 1,25\pi x} \right)\\ \Rightarrow u'\left( x \right) = \tan \alpha = 2,5\pi \sin \left( {100\pi t - 1,25\pi x} \right)\\ t = 0,005s \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{x_M} = \frac{4}{{15}}cm:\tan {\alpha _M} = u'\left( {{x_M}} \right) = 1,25\pi }\\ {{x_N} = \frac{2}{{15}}cm:\tan {\alpha _N} = u'\left( {{x_N}} \right) = 1,25\pi \sqrt 3 } \end{array}} \right.\\ \Rightarrow \alpha = \left| {\arctan \left( {1,25\pi } \right) - \arctan \left( {1,25\sqrt 3 \pi } \right)} \right| \approx 5,{9^0} \end{array}\)

  Chọn C.

...

---Để xem tiếp nội dung 10 bài tập hay và khó chọn lọc trong các đề thi HK1 môn Vật lý 12 năm 2019-2020, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Giải chi tiết 10 bài tập hay và khó chọn lọc trong các đề thi HK1 môn Vật lý 12 năm học 2019-2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Các em quan tâm có thể xem thêm các tài liệu tham khảo cùng chuyên mục:

• Đề thi giữa HK1 môn Vật lý 12 năm 2019-2020 trường THPT Lê Quý Đôn có đáp án

• Đề thi giữa HK1 môn Vật lý 12 năm học 2019-2020 trường THPT Nguyễn Tất Thành

​Chúc các em học tốt