Đề thi học kì 2 Vật lí 10 Kết nối tri thức - Đề số 3

Đề bài

Phần 1. Trắc nghiệm (7 điểm)

Câu 1: Lực ma sát nghỉ

A. Xuất hiện khi một vật chịu tác dụng của ngoại lực có xu hướng làm cho vật chuyển động nhưng thực tế vật vẫn đứng yên

B. luôn nhỏ hơn ngoại lực tác dụng vào vật

C. luôn có hướng vuông góc với mặt tiếp xúc

D. cân bằng với trọng lực

Câu 2: Moment của lực phụ thuộc vào

A. độ lớn của lực và vận tốc của vật

B. độ lớn của lực và gia tốc của vật

C. độ lớn của lực và khoảng cách đến điểm đặt của lực

D. độ lớn của lực và cánh tay đòn của lực

Câu 3: Công suất của một máy đặc trưng cho

A. sự thực hiện công nhiều hay ít của máy đó

B. công thực hiện của máy đó lớn hay bé

C. công việc máy móc làm có hiệu quả không

D. sự thực hiện công nhanh hay chậm của máy đó

Câu 4: Lực \(\overrightarrow F \) tác dụng vào vật có khối lượng m=10kg làm vật di chuyển một đoạn s=10m, sao cho góc hợp bởi \(\overrightarrow F \) và \(\overrightarrow s \) là 60°. Biết độ lớn của F=200N. Công do \(\overrightarrow F \)thực hiện là

A. 600J                  B. 1000J                C. 900J                  D. 800J

Câu 5: Tính công của trọng lực trong giây thứ 4 khi vật có khối lượng 8kg rơi tự do. Lấy \(g = 10m/{s^2}\)

A. 2800J                B. 1600J                C. 3200J                D. 7200J

Câu 6: Đặc điểm nào là một đặc tính của năng lượng

A. Có thể tự sinh ra

B. Không bảo toàn trong quá trình chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác

C. Có thể truyền từ vật này sang vật khác

D. Có thể tự mất đi

Câu 7: Hiệu suất của một máy tăng lên khi

A. năng lượng hao phí tăng lên

B. năng lượng toàn phần tăng lên

C. năng lượng hao phí và năng lượng toàn phần tăng lên

D. năng lượng có ích tăng lên

Câu 8: Một vật chuyển động với vận tốc 1m/s có động năng 1J. Khi vật có vận tốc 3m/s thì động năng của vật là

A. 3J                      B. 5J                      C. 9J                      D. 12J

Câu 9: Một máy bay có khối lượng 160 000kg bay với vận tốc 870km/h. Động lượng của máy bay là

A.\(20,{66.10^6}\)kgm/s                                 B. \(38,{66.10^6}\)kgm/s

C. \(40,{66.10^6}\)kgm/s                                D. \({50.10^6}\)kgm/s

Câu 10: Một vật có khối lượng 1kg và động lượng 2kgm/s. Khi đó động năng của vật bằng

A. 1J                      B. 2J                      C. 3J                      D. 4J

Câu 11: Công thức tính tốc độ góc của chuyển động tròn đều là

A. \(\omega  = \frac{{\Delta \omega }}{{\Delta t}}\)               B. \(\omega  = \frac{{\Delta \theta }}{{\Delta t}}\)          C. \(\omega  = \frac{{\Delta s}}{{\Delta t}}\)                  D. \(\omega  = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)

Câu 12: Tốc độ góc của một chất điểm trên kim giây của đồng hồ là

A. \(\frac{\pi }{6}\)rad/s               B. \(\frac{\pi }{{10}}\)rad/s          C. \(\frac{\pi }{{30}}\)rad/s               D. \(\frac{{5\pi }}{6}\)rad/s

Câu 13: Một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính quỹ đạo R=0,4m. Trong 1s chất điểm này quay được 2 vòng, lấy \({\pi ^2} = 10\). Gia tốc hướng tâm của vật là

A. \(64m/{s^2}\)               B. \(36m/{s^2}\)                C. \(24m/{s^2}\)                D. \(16m/{s^2}\)

Câu 14: Khi một hòn đá được ném xiên góc α, trong giai đoạn đi lên đã có sự biến đổi năng lượng

A. thế năng giảm còn động năng tăng

B. thế năng không đổi còn động năng tăng

C. động năng không đổi còn thế năng tăng

D. động năng giảm còn thế năng tăng

Câu 15: Một kiện hàng khối lượng 15 kg được kéo cho chuyển động thẳng đều lên cao 10 m trong khoảng thời gian 1 phút 40 giây. Lấy g = 10 m/s². Công suất của lực kéo là?

A. 150 W.              B. 5 W.                  C. 15 W.                D. 10 W.

Câu 16: Một vật rơi tự do từ độ cao 180 m. Lấy g = 10 m/s². Bỏ qua sức cản của không khí. Động năng của vật lớn gấp đôi thế năng tại độ cao?

A. 20 m.                B. 30 m.                 C. 40 m.                 D. 60 m.

Câu 17: Chọn câu phát biểu đúng :  Đơn vị của động lượng

A. kg m.s²              B. kg.m/s               C. kg.m.s               D. kg/m.s

Câu 18: Từ một điểm M có độ cao so với mặt đất bằng 1m, ném lên một vật với vận tốc đầu 2 m/s. Biết khối lượng của vật bằng 0,5 kg, lấy g = 10m/s². Cơ năng của vật bằng bao nhiêu?

A. 7 J                     B. 5 J.                    C. 6 J.                    D. 4J.

Câu 19: Một khẩu súng khối lượng M=4kg bắn ra viên đạn khối lượn m=20g theo phương ngang. Súng giật lùi với vận tốc V có độ lớn 3m/s. Vận tốc viên đạn khi bay ra khỏi nòng súng là

A. 300m/s              B. 400m/s              C. 500m/s              D. 600m/s

Câu 20: Gia tốc hướng tâm của một vệ tinh nhân tạo đang bay quanh Trái Đất theo một đường tròng là 8,2 m/s², với tốc độ dài 7,57km/s. Hỏi vệ tinh cách mặt đất là bao nhiêu

A. ≈7000km         B. ≈3600km           C. ≈600km              D. ≈7600km

Câu 21: Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng \({l_0} = 15cm\). Lò xo được giữ cố định một đầu còn đầu kia chịu một lực kéo F=4,5N, khi ấy lò xo dài 18cm. Độ cứng của lò xo là

A. \(k = 25N/m\)     B. \(k = 150N/m\)   C. \(k = 1,5N/m\)    D. \(k = 30N/m\)

Câu 22: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30cm, khi bị nén lò xo dài 24cm và lực đàn hồi của nó bằng 5N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bằng 10N thì chiều dài của lò xo bằng bao nhiêu

A. 18cm                 B. 40cm                 C. 48cm                 D. 22cm

Câu 23: Phải treo một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào lò xo có độ cứng \(k = 200N/m\)để nó giãn ra thêm 50cm

A. 100N                B. 10000N             C. 10N                   D. 1000N

Câu 24: Một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính R=20cm. Tốc độ dài của chất điểm là 2m/s. Gia tốc hướng tâm có độ lớn

A. \(20m/{s^2}\)               B. \(0,1m/{s^2}\)               C. \(0,2m/{s^2}\)               D. \(0,3m/{s^2}\)

Câu 25: Một vật có khối lượng m=1k chuyển động theo đường tròn bán kính r=0,5m dưới tác dụng của một lực hướng tâm F=8N. Tốc độ dài của vật đó là

A. 1,5m/s               B. 4m/s                  C. 1m/s                  D. 2m/s

Câu 26: Một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính r=50cm với tốc độ 2 vòng/s. Gia tốc hướng tâm có độ lớn

A. \(20m/{s^2}\)               B. \(40m/{s^2}\)                C. \(60m/{s^2}\)                D. \(80m/{s^2}\)

Câu 27: Một ô tô có khối lượng 1500kg chuyển động đều qua đoạn cầu cong vòng lên có bán kính cong là 80m với vận tốc 36km/h. Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Áp lực mà xe lên cầu khi qua vị trí cao nhất có giá trị là

A. 1312500N        B. 131250N           C. 13125N             D. 1312,5N

Câu 28: Gia tốc hướng tâm của một chất điểm chuyển động trên một đường tròn bán kính 4m với tốc độ dài không đổi 8m/s là

A. 0,1                    B. 0,2                     C. 0,3                     D. 0,4

Phần 2: Tự luận (3 điểm)

Câu 1: Một vật khối lượng m=40kg đặt trên mặt sàn nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là μ=0,2. Vật bắt đầu được kéo đi bằng một lực F=100N theo phương nằm ngang, cho\(g = 9,8m/{s^2}\). Tính gia tốc của vật và quãng đường đi được sau 10s

Câu 2: Một viên đạn khối lượng m=10g bay ra khỏi nòng súng với vận tốc \({v_1} = 600m/s\) xuyên qua tấm gỗ dày 10cm. Sau khi xuyên qua tấm gỗ viên đạn có vận tốc \({v_2} = 400m/s\). Tính lực cản trung bình của tấm gỗ?

Đáp án

Đáp án và lời giải chi tiết

Phần 1. Trắc nghiệm (7 điểm)

Câu 1: 

Phương pháp giải

Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi một vật chịu tác dụng của ngoại lực có xu hướng làm cho vật chuyển động nhưng thực tế vật vẫn đứng yên

Lời giải chi tiết

Đáp án A

Câu 2: 

Phương pháp giải

Moment của lực phụ thuộc vào độ lớn của lực và cánh tay đòn của lực

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Câu 3: 

Phương pháp giải

Công suất của một máy đặc trưng cho sự thực hiện công nhanh hay chậm của máy đó

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Câu 4: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính công: A=F.s.cosα

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Công thực hiện được là: \[A = F.s.\cos \alpha  = 200.{\kern 1pt} 10.\frac{1}{2} = 1000J\]

Câu 5: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính quãng đường trong rơi tự do => Tính quãng đường trong giây thứ 4

=> Tính công của lực trong giây thứ 4

Lời giải chi tiết

Đáp án A

Vật rơi tự do trong 3s đã di chuyển được: \({h_3} = \frac{1}{2}.g{.3^2} = 45m\)

Trong 4s vật đã đi được: \({h_3} = \frac{1}{2}.g{.4^2} = 80m\)

Quãng đường vật đi được trong giây thứ 4 là: \(s = h{}_4 - {h_3} = 80 - 45 = 35m\)

Công của trọng lực trong giây thứ 4 là: A=P.s=mgs=8.10.35=2800J

Câu 6: 

Phương pháp giải

Đặc điểm của năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác

Lời giải chi tiết

Đáp án C

Câu 7: 

Phương pháp giải

Hiệu suất của một máy tăng lên khi năng lượng có ích tăng lên

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Câu 8: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính động năng

Lời giải chi tiết

Đáp án C

\({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} \to \frac{{{W_{d1}}}}{{{W_{d2}}}} = \frac{{v_1^2}}{{v_2^2}} = \frac{1}{9} \Rightarrow {W_{d2}} = 9J\)

Câu 9: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính động lượng: p=mv

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Động lượng của máy bay: \(p = mv = 160000.\frac{{870000}}{{3600}} = 38,{66.10^6}\)kgm/s

Câu 10: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính động năng

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Vận tốc của vật là: \(v = \frac{p}{m} = \frac{2}{1} = 2\)m/s

Động năng của vật bằng: \({W_d} = \frac{{m.{v^2}}}{2} = \frac{1}{2}.1.4 = 2J\)

Câu 11: 

Phương phápgiải

Công thức tính tốc độ góc của chuyển động tròn đều \(\omega  = \frac{{\Delta \theta }}{{\Delta t}}\)

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Câu 12: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức của chuyển động tròn đều tính ∆t, θ

Lời giải chi tiết

Đáp án C

Kim giây quay một vòng trong vòng 1 phút nên: \(\Delta t = 60s\) và góc quay \(\theta  = 2\pi \)

Tốc độ góc của một điểm trên kim giây là: \(\omega  = \frac{\theta }{{\Delta t}} = \frac{{2\pi }}{{60}} = \frac{\pi }{{30}}\)rad/s

Câu 13: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính gia tốc hướng tâm

Lời giải chi tiết

Đáp án A

\({a_{ht}} = {\omega ^2}.R = 4{\pi ^2}{f^2}R = 4.10.4.0,4 = 64\)m/s²

Câu 14: 

Phương pháp giải

Khi một hòn đá được ném xiên góc α, trong giai đoạn đi lên đã có sự biến đổi năng lượng động năng giảm còn thế năng tăng

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Câu 15: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính công suất: \(\wp  = \frac{A}{t} = \frac{{F.s}}{t} = \frac{{P.h}}{t}\)

Lời giải chi tiết

Đáp án C

1 phút 40 giây =  100 giây

Công suất của lực kéo là: \(\wp  = \frac{A}{t} = \frac{{F.s}}{t} = \frac{{P.h}}{t} = \frac{{mgh}}{t} = \frac{{15.10.10}}{{100}} = 15W\)

Câu 16: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t}\)

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Cơ năng của vật tại độ cao 180m là:

\(W = {W_{t\max }} = mgH = m.10.180 = 1800m\)J

Động năng của vật gấp đôi thế năng: \({W_d} = 2{W_t}\)

Độ cao của vật lúc này là: \[W = {W_d} + {W_t} = 2{W_t} + {W_t} = 3{W_t} \Leftrightarrow 1800m = 3.mgh = 3.m.10.h \Leftrightarrow 1800m = 30mh \Rightarrow h = 60m\]

Câu 17: 

Phương pháp giải

Đơn vị của động lượng kg.m/s

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Câu 18: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính cơ năng của vật: \(W = {W_d} + {W_t}\)

Lời giải chi tiết

Đáp án C

Cơ năng của vật là: \(W = {W_d} + {W_t} = \frac{1}{2}m{v^2} + mgh = \frac{1}{2}.0,{5.2^2} + 0,5.10.1 = 6J\)

Câu 19: 

Phương pháp giải

Áp dụng định luật bảo toàn dọng lượng

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Động lượng trước va chạm: \({p_1} = 0\)

Động lượng sau va chạm: \({p_2} = Mv_1^' + mv_2^'\)

Theo định luật bảo toàn động lượng: \({p_1} = {p_2} \Rightarrow 0 = Mv_1^' + mv_2^' \Rightarrow v_2^' = \frac{{Mv_1^'}}{m} = \frac{{ - 4.3}}{{0,02}} = 600m/s\)

Câu 20: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính gia tốc hướng tâm

Lời giải chi tiết

Đáp án C

Gia tốc hướng tâm của vật là: \({a_{ht}} = \frac{{{v^2}}}{{R + h}} \Rightarrow R + h = \frac{{{v^2}}}{a} = \frac{{{{(7,{{57.10}^3})}^2}}}{{8,2}} = 6988km \Rightarrow h = 6988 - 6400 = 588km \approx 600km\)

Câu 21: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính độ cứng k

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Ta có: \(\Delta l = 18 - 15 = 3cm = 0,03m \Rightarrow k = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{{4,5}}{{0,03}} = 150N/m\)

Câu 22: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính lực đàn hồi của lò xo

Lời giải chi tiết

Đáp án A

Khi lực đàn hồi F₁=5N thì độ biến dạng \(\Delta {l_1} = 30 - 24 = 6cm\)

Khi lực đàn hồi F₂=10N thì độ biến dạng \(\Delta {l_2}\), ta có

\(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{\Delta {l_1}}}{{\Delta {l_2}}} \to \Delta {l_2} = \frac{{{F_2}.\Delta {l_1}}}{{{F_1}}} = \frac{{10.6}}{5} = 12cm\)

Chiều dài lò xo lúc này: l=30-12=18cm

Câu 23: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính độ biến dạng của lò xo

Lời giải chi tiết

Đáp án A

\(\Delta l = \frac{{mg}}{k} \Rightarrow m = \frac{{k.\Delta l}}{g} = \frac{{200.0,5}}{{10}} = 10kg \to P = m.g = 10.10 = 100N\)

Câu 24: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính độ lớn của gia tốc hướng tâm

Lời giải chi tiết

Đáp án A

Độ lớn của gia tốc hướng tâm: \(a = \frac{{{v^2}}}{r} = \frac{{{2^2}}}{{0,2}} = 20m/{s^2}\)

Câu 25: 

Phương pháp giải

Từ công thức tính lực hướng tâm suy ra tốc độ dài v

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Lực hướng tâm tác dụng vào vật: \(F = \frac{{m{v^2}}}{R}\)

Tốc độ dài \(v = \sqrt {\frac{{R.F}}{m}}  = \sqrt {\frac{{8.0,5}}{1}}  = 2m/s\)

Câu 26: 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính gia tốc hướng tâm

Lời giải chi tiết

Đáp án D

Gia tốc hướng tâm: \(a = {\omega ^2}r = 4{\pi ^2}{f^2}r = 4.10.4.0,5 = 80m/{s^2}\)

Câu 27: 

Phương pháp giải

Áp dụng định luật II Newton

Lời giải chi tiết

Đáp án C

Ở chỗ cao nhất của cầu vòng lên thì hợp lực \(\overrightarrow P ,\overrightarrow N \)tạo thành lực hướng tâm:

\(P - N = \frac{{m{v^2}}}{R} \Rightarrow N = m(g - \frac{{{v^2}}}{R}) = 13125N\)

Câu 28: 

Phương pháp giải

Áp dụng điều kiện của ma sát nghỉ

Lời giải chi tiết

Đáp án B

Khi đĩa quay, vật chuyển động tròn, lực gây ra gia tốc hướng tâm là ma sát nghỉ.

\({F_{msn}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r = mr\frac{{4{\pi ^2}}}{{{T^2}}}\)

Mà \({F_{msn}} \le \mu N = \mu mg \Rightarrow mr\frac{{4{\pi ^2}}}{{{T^2}}} \le \mu mg \Rightarrow \mu  \ge \frac{{4{\pi ^2}r}}{{{T^2}g}} = \frac{{4.10.0,2}}{{10.4}} = 0,2\)

Phần 2: Tự luận (3 điểm)

Câu 1: 

Lời giải chi tiết

Vật chịu tác dụng của 4 lực: \(\overrightarrow P ,\overrightarrow N ,\overrightarrow {{F_k}} ,\overrightarrow {{F_{ms}}} \)

Chọn hệ trục tọa độ Oxy vuông góc, Ox theo phương ngang, Oy theo phương thẳng đứng

Áp dụng định luật II Newton, ta có \(\overrightarrow P  + \overrightarrow N  + \overrightarrow {{F_k}}  + \overrightarrow {{F_{ms}}}  = m\overrightarrow a \)

Chiếu lên 2 trục, ta có:

\({F_k} - {F_{ms}} = ma\)

\(P - N = 0,{F_{ms}} = \mu mg\)

\( \Rightarrow a = \frac{{{F_k} - \mu mg}}{m} = \frac{{100 - 0,2.40.9,8}}{{40}} = 0,54m/{s^2}\)

Quãng đường vật đi trong 10s là: \(s = \frac{1}{2}a{t^2} = 14,58m\)

Câu 2: 

Phương pháp giải

Áp dụng định lí biến thiên động năng

Lời giải chi tiết

Theo định lí động năng, định lí biến thiên của động năng viên đạn bằng công của lực cản:

\(\frac{{m{v^2}}}{2} - \frac{{mv_0^2}}{2} = {A_c} =  - {F_c}.S \Rightarrow {F_c} = \frac{{m{v^2} - mv_0^2}}{{2S}} = 5(16 - 36).100 =  - 10000N\)