Bài tập môn Vật lí Lớp 12 - Chương 2: Sóng cơ (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập môn Vật lí Lớp 12 - Chương 2: Sóng cơ (Có đáp án)

1. Câu 1 Khi nói về dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây đúng? A. Dao động của con lắc đơn luôn là dao động điều hòa. B. Cơ năng của vật dao động điều hòa không phụ thuộc biên độ dao động. C. Hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng. D. Dao động của con lắc lò xo luôn là dao động điều hòa. Câu 2 Hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đường kính của quỹ đạo có chuyển động là dao động điều hòa. Phát biểu nào sau đây sai? A. Tần số góc của dao động điều hòa bằng tốc độ góc của chuyển động tròn đều. B. Tốc độ cực đại của dao động điều hòa bằng tốc độ dài của chuyển động tròn đều. C. Lực kéo về trong dao động điều hòa có độ lớn bằng độ lớn lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều. D. Biên độ của dao động điều hòa bằng bán kính của chuyển động tròn đều. Câu 3 Một vật dao động điều hòa với biên độ A và tốc độ cực đại vmax. Tần số góc của vật dao động là v v v v A. max . B. max . C. max . D. max . A A 2 A 2A Câu 4Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acos20 t(cm) với t tính bằng giây. Trong khoảng thời gian 2 s, sóng này truyền đi được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng ? A. 20 B. 40 C. 10 D. 30 Câu 5.Trên một sợi dây dài 2m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Vận tốc truyền sóng trên dây là : A. 60 m/s B. 80 m/s C. 40 m/s D. 100 m/s Câu 6 Đơn vị đo cường độ âm là A. Oát trên mét (W/m). B. Ben (B). C. Niutơn trên mét vuông (N/m2 ). D. Oát trên mét vuông (W/m2 ). Câu 7.Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u cos(20t 4x) (cm)(x tính bằng mét, t tính bằng giây). Vận tốc truyền sóng này trong môi trường trên bằng A. 5 m/s. B. 50 cm/s. C. 40 cm/s D. 4 m/s. Câu 8.Một sóng cơ có chu kì 2 s truyền với tốc độ 1 m/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền mà tại đó các phần tử môi trường dao động ngược pha nhau là A. 0,5m. B. 1,0m. C. 2,0 m. D. 2,5 m. Câu 9. Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi trong một môi trường truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm. Hai điểm A, B cách nguồn âm lần lượt là r 1 và r2. Biết cường độ âm tại A gấp 4 lần cường độ r âm tại B. Tỉ số 2 bằng r1 1 1 A. 4. B. . C. . D. 2. 2 4 Câu 10 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C mắc nối tiếp. Kí hiệu uR , uL , uC tương ứng là hiệu điện thế tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về pha của các hiệu điện thế này là A. uR trễ pha π/2 so với uC . B. uC trễ pha π so với uL . C. uL sớm pha π/2 so với uC. D. UR sớm pha π/2 so với uL . Câu 11 Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần A. cùng tần số với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0. B. cùng tần số và cùng pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. C. luôn lệch pha π/2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. D. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch. Câu 12 Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch A. sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện. B. sớm pha π/4 so với cường độ dòng điện. C. trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện. D. trễ pha π/4 so với cường độ dòng điện. Câu 13 Dòng điện có dạng i = sin100πt (A) chạy qua cuộn dây có điện trở thuần 10 Ω và hệ số tự cảm L. Công suất tiêu thụ trên cuộn dây là A. 10 W. B. 9 W. C. 7 W. D. 5 W. Câu 14 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 54 cm 2. Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T. Từ thông cực đại qua khung dây là A. 0,27 Wb. B. 1,08 Wb. C. 0,81 Wb. D. 0,54 Wb.
2. Câu 15 Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là u = 150cos100 t (V). Cứ mỗi giây có bao nhiêu lần điện áp này bằng không? A. 100 lần. B. 50 lần. C. 200 lần. D. 2 lần. Câu 16 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 10 Ω, cuộn cảm thuần có L=1/(10π) (H), tụ điện có C = (F) và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là u L= 20 cos(100πt + π/2) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là A. u = 40cos(100πt + π/4) (V). B. u = 40 cos(100πt – π/4) (V). C. u = 40 cos(100πt + π/4) (V). D. u = 40cos(100πt – π/4) (V). Câu 17 Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30 V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm (H) thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chiều có cường độ 1 A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u=150 cos120πt (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là A. i=5 cos(120πt + ) (A). B. i=5 cos(120πt - ) (A) C. i=5cos(120πt + ) (A). D. i=5cos(120πt- ) (A). Câu 18. Đặt điện áp xoay chiều u U 2 cos(t ) ( ω> 0) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm này bằng 1  L A. . B. L . C. . D. . L L  Câu 19. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số góc ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Điều kiện để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt giá trị cực đại là 2 A.  LC R B. ω2LC = 1 . C. LC R .D. LC 1. Câu 20 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là ZL và ZC. Hệ số công suất của đoạn mạch là R R 2 (Z Z )2 R 2 (Z Z )2 R A. . B. L C . C. L C . D. . 2 2 R R 2 2 R (ZL ZC ) R (ZL ZC ) Câu 21. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm có cảm kháng ZL và tụ điện có dung kháng Zc. Tổng trờ của đoạn mạch là: 2 2 2 2 2 2 2 2 A. R (ZL ZC ) . B. R (ZL ZC ) . C. R (ZL ZC ) .D. R (ZL ZC ) . Câu 22 Đặt điện áp u 100cos(t ) (V) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ 6 điện mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch là i 2cos(t ) (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 3 A. 100 3 W. B. 50 W. C. 50 3 W. D. 100 W. Câu 23 Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì A. điện áp giữa hai đầu tụ điện ngược pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. B. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm cùng pha với điện áp giữa hai đầu tụ điện. C. điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. D. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Câu 24 Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cos2 ft, có U0 không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi f = f0 thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị của f0 là 2 2 1 1 A. . B. . C. . D. . LC LC LC 2 LC
3. Câu 25 Đặt điện áp u U cos(t ) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong 0 4 mạch là i = I0cos(t + i). Giá trị của i bằng 3 3 A. . B. . C. . D. . 2 4 2 4 Câu 26Ứng dụng của hiện tượng sóng dừng dùng để đo A.chu kì sóng. B. tần số sóng. C. tốc độ truyền sóng. D. bước sóng. Câu 25: Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản cố định, phát biểu nào sau đây đúng? A. Tần số của sóng phản xạ luôn lớn hơn tần số của sóng tới. B. Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ. C. Tần số của sóng phản xạ luôn nhỏ hơn tần số của sóng tới. D. Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ. Câu 26 Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ, đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang. Động năng của con lắc đạt giá trị cực tiểu khi A. lò xo không biến dạng. B. vật có vận tốc cực đại. C. vật đi qua vị trí cân bằng. D. lò xo có chiều dài cực đại. Câu 27. Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là u 220 2 cos(100 t ) (V) (t tính bắng s). Giá trị 4 của u ở thời điểm t = 5 ms là A. -220 V. B. 110 2 V. C. 220 V. D. - 110 2 V. Câu 28 Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 600 cm 2, quay đều quanh trục đối xứng của khung với vận tốc góc 120 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,2T. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian lúc vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây ngược hướng với vectơ cảm ứng từ. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung là A. e 48 sin(40 t )(V). B. e 4,8 sin(4 t )(V). 2 C. e 48 sin(4 t )(V). D. e 4,8 sin(40 t )(V). 2 Câu 29 Nếu trong một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, thì đoạn mạch này gồm A. tụ điện và biến trở. B. cuộn dây thuần cảm và tụ điện với cảm kháng nhỏ hơn dung kháng. C. điện trở thuần và tụ điện. D. điện trở thuần và cuộn cảm. Câu 30 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế u 220 2 cos t (V) 2 thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là i 2 2 cos t (A). Công suất tiêu thụ của đoạn 4 mạch này là A. 440W. B. 220 2 W. C. 440 2 W. D. 220W. Câu 31 Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện 1 có điện dung C. Khi dòng điện có tần số góc chạy qua đoạn mạch thì hệ số công suất của đoạn mạch này LC A. phụ thuộc điện trở thuần của đoạn mạch. B. bằng 0. C. phụ thuộc tổng trở của đoạn mạch. D. bằng 1. Câu 32 Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Khi dòng điện xoay chiều có tần số góc  chạy qua thì tổng trở của đoạn mạch là 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 A. R . B. R . C. R C . D. R C . C C Câu 33 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là U, cảm kháng Z L, dung kháng ZC (với ZC ZL) và tần số dòng điện trong mạch không đổi. Thay đổi R đến giá trị R 0 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pm, khi đó
4. 2 2 U ZL A. R0 = ZL + ZC. B. Pm . C. Pm . D. R 0 ZL ZC R 0 ZC Câu 34Hai nguồn sóng kết hợp cùng pha A và B trên mặt nước có tần số 15Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn đoạn 14,5cm và 17,5cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là A. v = 15cm/s. B. v = 22,5cm/s. C. v = 5cm/s. D. v = 20m/s. Câu 35:Trên một sợ dây đàn hồi dài 100 cm với hai đầu A và B cố định đang có sóng dừng, tần số sóng là 50 Hz. Không kể hai đầu A và B, trên dây có 3 nút sóng . Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 15 m/s B. 30 m/s C. 20 m/s D. 25 m/s Câu 36: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của sóng: A. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng B. Trong khi sóng truyền đi thì năng lượng vẫn không truyền đi vì nó là đại lượng bảo toàn. C. Đối với sóng truyền từ một nguồn điểm trên mặt phẳng, năng lượng sóng giảm tỷ lệ với quãng đường truyền sóng D. Đối với sóng truyền từ một nguồn điểm trong không gian, năng lượng sóng giảm tỷ lệ với bình phương quãng đường truyền sóng Câu 37: Sóng ngang truyền được trong các môi trường A. Rắn và khí. B. Chất rắn và bề mặt chất lỏng. C. Rắn và lỏng D. Cả rắn, lỏng và khí. Câu 38Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5 m. Tốc độ truyền sóng là A. 12 m/s. B. 15 m/s. C. 30 m/s. D. 25 m/s. Câu 39. Một sóng cơ hình sin truyền trong một môi trường. Xét trên một hướng truyền sóng, khoảng cách giữa hai phần tử môi trường A. dao động cùng pha là một phần tư bước sóng. B. gần nhau nhất dao động cùng pha là một bước sóng. C. dao động ngược pha là một phần tư bước sóng. D. gần nhau nhất dao động ngược pha là một bước sóng. Câu 40:Một vật dao động điều hòa trên trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Véc tơ gia tốc của vật A. có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ của vật.B. có độ lớn tỉ lệ nghịch với tốc độ của vật. C. luôn luôn ngược chiều chuyển động của vật.D. luôn hướng theo chiều chuyển động của vật. Câu 41:Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Véc tơ vận tốc v của chất điểm có A. độ lớn cực tiểu khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng, chiều cùng chiều với véc tơ gia tốc của chất điểm. B. độ lớn cực đại khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng, chiều cùng chiều với chiều chuyển động của chất điểm. C. độ lớn cực đại ở vị trí biên, chiều luôn luôn hướng ra biên. Câu 42:Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng là 4 cm. Trên đoạn thẳng AB khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa liên tiếp là A. 8 cm. B. 2 cm. C. 1 cm. D. 4 cm. Câu 43: Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo nếu giử nguyên độ cứng của lò xo và tăng khối lượng của vật nặng lên 9 lần thì chu kì dao động của con lắc A. giảm 9 lần.B. giảm 3 lần.C. tăng 9 lần. D. tăng 3 lần. Câu 44:Trong thí nghiệm về sóng dừng, trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có hai điểm khác trên dây không dao động. Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,05 s. Vận tốc truyền sóng trên dây là A. 16 m/s. B. 4 m/s. C. 12 m/s. D. 8 m/s. Câu 45Một khung dây dẫn phẳng, dẹt, hình chữ nhật có diện tích 60 cm 2, quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung) trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,4 T. Từ thông cực đại qua khung dây là A. 2,4.10-3 Wb. B. 1,2.10-3Wb. C. 4,8.10-3Wb. D. 0,6.10-3Wb. Câu 46 Một chất điểm dao động điều hòa trên trục OX, xung quanh vị trí cân bằng O với chu kì 1s. Khi qua vị trí cân bằng chất điểm có vận tốc -8πcm/s. Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí x=2cm theo chiều dương. Viết phương trình dao động điều hòa của chất điểm.