Bài tập trắc nghiệm môn vật lý lớp 12 (53)

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ Bài 1: Một sóng truyền sợi dây đàn hồi dài Phương trình sóng điểm dây: u = 4cos(20πt - π.x )(mm).Với x: đo met, t: đo giây Tốc độ truyền sóng sợi dây có giá trị A 60mm/s B 60 cm/s Giải: Ta có Đáp án C C 60 m/s π.x 2π.x = => λ = m => v = λ.f = 60 m/s (chú ý: x đo met) λ Bài 2: Một sóng truyền dọc theo trục Ox có phương trình t đo s, x đo m Tốc độ truyền sóng A m/s B 60 m/s Giải : Phương trình có dạng 2π x λ D 30mm/s 2π = πx => λ u = 5cos(6π t − π x) C m/s u = a cos(ωt − = π ⇒ λ = 2m ⇒ v 2π x) Suy λ D 30 m/s ra: ω = 6π (rad / s) ⇒ = λ f = 2.3 = 6(m/s) (cm), với ⇒ f = 6π = 3( Hz ) ; 2π Đáp án C Bài 3: Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t - 4x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Vận tốc truyền sóng môi trường A m/s Giải: Ta có: A T= B m/s C 40 cm/s 2π π 2πx π λ = ( s); = x ⇒ λ = (m) ⇒ v = = 5(m / s ) ϖ 10 λ T D 50 cm/s Đáp án Bài 4: Một người ngồi bờ biển trông thấy có 10 sóng qua mặt 36 giây, khoảng cách hai sóng 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển A 0,25Hz; 2,5m/s B 4Hz; 25m/s C 25Hz; 2,5m/s D 4Hz; 25cm/s Giải: Xét điểm có 10 sóng truyền qua ứng với chu kì T= định tần số dao động f = 1 = = 0, 25 Hz Vận T tốc truyền sóng: λ =vT ⇒ v= 36 = 4s Xác λ 10 = = 2,5 ( m / s ) T Đáp án A Bài 5: Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s Giải : 4λ = 0,5 m ⇒ λ = 0,125m ⇒ v = 15 m/s ⇒ Đáp án B Bài : Tại điểm O mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp 20cm Vận tốc truyền sóng mặt nước : A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s) Giải:.khoảng cách hai gợn sóng : λ = 20 cm  v= λ f Đáp án C = 40cm / s Bài Một người quan sát phao mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 lần 30 giây khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 24m Vận tốc truyền sóng mặt biển A v = 4,5m/s B v = 12m/s C v = 3m/s D v = 2,25 m/s Giải: Ta có: (16-1)T = 30 (s) ⇒ T = (s) Khoảng cách đỉnh sáng liên tiếp: 4λ = 24m ⇒ 24m ⇒ λ = 6(m)→ (m/s) v= λ = =3 T Đáp án C Bài Một phao nhô lên cao 10 lần 36s, khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10m Vận tốc truyền sóng A 25/9(m/s) B 25/18(m/s) C 5(m/s) D 2,5(m/s) Giải: Chọn D HD: phao nhô lên cao 10 lần 36s ⇒ 9T = 36(s) ⇒ T = 4(s) Khoảng cách đỉnh sóng lân cận 10m ⇒ λ = 10m ⇒ v = λ 10 = = 2,5 ( m / s ) T Bài Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây 4m/s Xét điểm M dây cách A đoạn 40cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha so với A góc ∆ϕ = (k + 0,5)π với k số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz Giải 1:+ Độ lệch pha M A: ∆ϕ = 2πd 2πdf 2πdf v = ⇒ = (k + 0,5)π ⇒ f = ( k + 0,5) = 5( k + 0,5) Hz λ v v 2d + Do : 8Hz ≤ f ≤ 13Hz ⇒ ≤ ( k + 0,5).5 ≤ 13 ⇒ 1,1 ≤ k ≤ 2,1 ⇒ k = ⇒ f = 12,5Hz Đáp án D Giải 2: Dùng MODE máy Fx570ES, 570ES Plus xem 10 đây! Bài 10: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động 4cm, vận tốc truyền sóng (m/s) Xét điểm M dây cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha với π A góc ∆ϕ = (2k + 1) với k = 0, ±1, ±2 Tính bước sóng λ? Biết tần số f có giá trị khoảng từ 22Hz đến 26Hz A 12 cm B cm Cách giải truyền thống π 2π MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) = ( Hàm tần số f) v ⇒d= (2k+1) = (2k+1) f Do 22Hz ≤ f ≤ 26Hz v ⇒f=(2k+1) 4d Cho k=0,1,2.3.⇒ k=3 f =25Hz ⇒ λ=v/f =16cm Chọn D D 16 cm Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus kết ∆ϕ = (2k + 1) = λ d λ C 14 cm f ( x) = f = (2k + 1) v 4d =( 2X+1) 4.0, 28 Nhập máy:( x ALPHA ) X + ) x ( : 0,28 ) x=k 0= f(x) = f START = END 10 = STEP = 3.517 1kết quả10.71 2Chọn f = 17.85 25 25 Hz ⇒ λ=v/f= 40 =16cm 25 Bài 11: Sóng có tần số 20Hz truyền chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây các dao động theo phương thẳng đứng của các phần tử chất lỏng Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng phương truyền sóng cách 22,5cm Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp nhất Hỏi sau thời gian ngắn nhất là thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất? A ( s) 20 B ( s) 80 C Hướng dẫn+ Ta có : λ = v/f = 10 cm ( s) 160 ⇒ MN = 2λ + D λ (s) 160 Vậy M N dao động vuông pha + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp nhất sau thời gian ngắn nhất là 3T/4 thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất ⇒ ∆t = 3T 3 = = s 4 f 80 Chọn B Bài 12: Sóng truyền theo phương ngang sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M dây thời điểm vị trí cao thời điểm điểm N cách M 5cm qua vị trí có li độ nửa biên độ lên Coi biên độ sóng không đổi truyền Biết khoảng cách MN nhỏ bước sóng sóng dây Chọn đáp án M cho tốc độ truyền sóng chiều truyền sóng A 60cm/s, truyền từ M đến N B 3m/s, truyền từ N đến M C 60cm/s, từ N đến M D 30cm/s, từ M đến N N Giải: Từ kiện toán, ta vẽ đường tròn M,N lệch pha π/3 5π/3 Suy ra: MN = lamda/6; Hoặc: MN = 5lamda/6 Vậy đáp án phải : 3m/s, từ M đến N hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M Đáp án C M • N • N•