Đang tải... (xem toàn văn)
Mắc với tụ điện C một tụ C’ như thế nào và có điện dung bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ điện trên toàn mạch đạt cực đại.. Tính công suất cực đại đóc[r]
(1)KIỂM TRA HỌC KỲ I
Môn: Vật lý Lớp: 12 Thời gian: 45 phút I PHẦN CHUNG:
Bài (1điểm) Một chất điểm dao động điều hịa có phương trình x = 4cos(4t / 2) (cm), t tính giây Xác định: Biên độ, tần số góc pha ban đầu dao động?
Bài (2điểm) Con lắc lị xo gồm vật có khối lượng m = 100g lị xo có độ cứng k = 100N/m dao động điều hòa
a Viết cơng thức tính chu kỳ T.
b Áp dụng cơng thức tính chu kỳ dao động điều hòa lắc lò xo Lấy 2 =10 Bài (4điểm) Mạch điện xoay chiều gồm ba phần tử mắc nối tiếp R = 20; L=0,
H; C =
1 4000 F Cuộn dây cảm Cho biết điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch u = 80cos100 t (V)
a Xác định ZL, ZC Z? b Viết biểu thức i.
c Mắc với tụ điện C tụ C’ có điện dung để cơng suất tiêu thụ điện tồn mạch đạt cực đại? Tính cơng suất cực đại
II PHẦN TỰ CHỌN: HS chọn làm sau: A Chương trình bản:
Bài (3điểm) Một sợi dây đàn hồi 80cm, đầu A, B giữ cố định dao động điều hòa với tần số 50Hz Trên dây có sóng dừng với bụng Coi A B nút sóng Xác định bước sóng vận tốc truyền sóng dây B Chương trình nâng cao:
Bài (3điểm) Một đĩa trịn đồng chất có bán kính R = 0,4m, khối lượng m = 1,5kg quay với tốc độ góc =10rad/s quanh trục thẳng đứng qua tâm đĩa Xác định mơmen qn tính động
đĩa trục quay
-ĐÁP ÁN Bài (1đ): x = 4cos(4t / 2) (cm)
Biên độ: A = (cm) Tần số góc: = 4(rad/s)
Pha ban đầu: = / 2 1 điểm
Bài (2đ): m = 100(g) = 0,1(Kg); k = 100 (N/m)
a Cơng thức tính chu kì lắc lị xo là: T m k
1 điểm
b Chu kì dao động lắc là: 2 0,1 0,2( ) 100
m
T s
k
1 điểm
Bài (4đ):
a Cảm kháng: ZL .L 100 0, 20( )
0,5 điểm
Dung kháng:
1
40( )
100 4000
C
Z
C
0,5 điểm Tổng trở: ( )2 202 (20 40)2 20 2( )
L C
(2)b Biểu thức cường độ dòng điện tức thời có dạng: i I os(c ti) Trong đó: 40 2( )
20 U
I A
Z
; 100 ( d / ) ra s 0,75 điểm
Mặt khác ta có: tan 20 40
20
L C
Z Z R
Do pha ban đầu dịng điện là: ( )
4
i u
Vậy biểu thức cường độ dòng điện tức thời có dạng:
2 os( ) 2 os(100 )( )
i
i I c t c t A
0,75 điểm
c Giả sử mắc C’ với C ta tụ điện có điện dung tương đương Cb có cảm kháng ZCb Khi đó:
2
2
2 2
(40 2) 20
( L Cb) 20 (20 Cb) U R
P I R
R Z Z Z
Vậy để cơng suất tiêu thụ điện tồn mạch đạt cực đại mẫu số nhỏ nhất, đó: 20( )
Cb L
Z Z (trong mạch có cộng hưởng) Suy ra: b .1 100 201 20001 ( )
Cb
C F C
Z
Vậy C’ phải mắc song song với C giá trị là:
1 1
' ( )
2000 4000 4000
b
C C C F
0,5 điểm
Cơng suất cực đại là:
2 2
2
2
(40 2)
160(W)
20 U R U
P I R
R R
0,5 điểm
Bài (3đ):
Do hai đầu A, B cố định nên ta có:
l k đó: k=4 (số bụng) Vậy bước sóng là: 2.80 40( ) 0, 4( )
4 l
cm m
k
2 điểm
Vận tốc truyền sóng dây là: v.f 0, 4.50 20( / ) m s 1 điểm Bài (3đ):
Mơmen qn tính đĩa trục quay qua tâm đĩa là:
2 2
1
1,5.0, 0,12( )
2
I m R Kg m 1,5 điểm
Động đĩa trục quay là:
2
1
W 0,12.10 6( )
2