Trắc nghiệm ôn tập Cuối học kì 1 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo (có đúng sai, trả lời ngắn) có đáp án - Bài tự luyện số 4
28 câu hỏi
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.
Phương trình li độ của một vật dao động điều hoà có dạng \[x{\rm{ }} = {\rm{ }}Acos\left( {\omega t{\rm{ }} + \varphi } \right).\]Phương trình vận tốc của vật là
\[v = \omega Acos\left( {\omega t + \varphi } \right).\]
\[v = \omega A\sin \left( {\omega t + \varphi } \right).\]
\[v = - \omega Acos\left( {\omega t + \varphi } \right).\]
\[v = - \omega A\sin \left( {\omega t + \varphi } \right).\]
Đáp án đúng là D
Ta có vận tốc \(v = x' = - \omega A\sin \left( {\omega t + \varphi } \right) = \omega A\cos \left( {\omega t + \varphi - \frac{\pi }{2}} \right).\)
Vật dao động điều hòa khi đi từ biên độ dương về vị trí cân bằng thì
li độ vật giảm dần nên gia tốc của vật có giá trị dương.
li độ vật có giá trị dương nên vật chuyển động nhanh dần.
vật đang chuyển động nhanh dần vì vận tốc của vật có giá trị dương.
vật đang chuyển động ngược chiều dương và vận tốc có giá trị âm.
Đáp án đúng là D
Vật dao động điều hòa khi đi từ Biên độ dương về vị trí cân bằng thì vật đang chuyển động ngược chiều dương và vận tốc có giá trị âm.
Gọi \({{\rm{v}}_{\rm{r}}}{\rm{, }}{{\rm{v}}_{\rm{l}}}{\rm{, }}{{\rm{v}}_{\rm{k}}}\) lần lượt là vận tốc truyền sóng cơ trong các môi trường rắn, lỏng, khí. Kết luận đúng là
\({{\rm{v}}_{\rm{r}}}{\rm{ < }}{{\rm{v}}_{\rm{l}}}{\rm{ < }}{{\rm{v}}_{\rm{k}}}{\rm{.}}\)
\({{\rm{v}}_{\rm{r}}}{\rm{ < }}{{\rm{v}}_{\rm{k}}}{\rm{ < }}{{\rm{v}}_{\rm{l}}}{\rm{.}}\)
\({{\rm{v}}_{\rm{r}}}{\rm{ > }}{{\rm{v}}_{\rm{l}}}{\rm{ > }}{{\rm{v}}_{\rm{k}}}{\rm{.}}\)
\({{\rm{v}}_{\rm{r}}}{\rm{ > }}{{\rm{v}}_{\rm{k}}}{\rm{ > }}{{\rm{v}}_{\rm{l}}}{\rm{.}}\)
Đáp án đúng là C
- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường.
- Môi trường mật độ càng lớn sóng truyền càng nhanh\( \Rightarrow {v_r} > {v_l} > {v_k}\)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng đơn sắc với bước sóng \[\lambda ;\] khoảng cách giữa hai khe sáng là \[a;\] khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là\(D.\) Khoảng cách từ vân tối thứ nhất đến vân sáng bậc \(2\) nằm cùng phía so với vân trung tâm là\(10\)
\(\frac{{\lambda D}}{a}.\)
\(\frac{{\lambda D}}{{2a}}.\)
\(\frac{{4\lambda D}}{a}.\)
\(\frac{{3\lambda D}}{{2a}}.\)
Đáp án đúng là D
Khoảng cách từ vân tối thứ nhất đến vân sáng bậc 2 nằm cùng phía so với vân trung tâm: \(\Delta x = 2i - 0,5i = 1,5i = 1,5\frac{{\lambda D}}{a}\)
Một chất điểm dao động điều hoà với tần số bằng \(4\,\,Hz\)và biên độ dao động \(10\,\,cm.\) Độ lớn gia tốc cực đại của chất điểm bằng
\[{\rm{2}}{\rm{,5 m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{6}}{\rm{,31 m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{63}}{\rm{,1 m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{25 m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\]
Đáp án đúng là C
Độ lớn gia tốc cực đại:
\({a_{\max }} = {\omega ^2}A = {\left( {2\pi f} \right)^2}A = {\left( {2.3,14.4} \right)^2}.10 = 6310\,\,{\rm{cm/}}{{\rm{s}}^2} = 63,{\rm{1}}\,\,{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}.\)
Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển, thấy nó nhô cao lần trong khoảng thời gian \[27 s.\] Chu kì của sóng biển là
\[{\rm{2}}{\rm{,8 s}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{2}}{\rm{,7 s}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{2}}{\rm{,45 s}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{3 s}}{\rm{.}}\]
Đáp án đúng là D
Ta thấy chiếc phao nhô lên 10 lần \( \Rightarrow 9T = 27s \Rightarrow {\mathop{\rm T}\nolimits} = 3s.\)
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young, dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng \[\lambda = 0,5\,\mu m.\] Khoảng cách giữa hai khe \[a = 2\,mm.\] Thay \[\lambda \] bởi \(\lambda ' = 0,6\,\mu m\) và giữ nguyên khoảng cách từ hai khe đến màn. Để khoảng vân không đổi thì khoảng cách giữa hai khe lúc này là
\[a = 2,2\,mm.\]
\[a' = 1,5\,mm.\]
\[a = 2,4\,mm.\]
\[a = 1,8\,mm.\]
Đáp án đúng là C
i=λDa→a=λDi→a~λ
a'a=λ'λ=1,2→a'=2,4 mm.
Một chất điểm thực hiện dao động điều hòa với chu kì \(T = 3,14\,s\) và biên độ \(A = 1\,m.\) Tại thời điểm chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì vận tốc của nó có độ lớn bằng
2 m/s.
0,5 m/s.
3 m/s.
1 m/s.
Đáp án đúng là A
Tại vị trí cân bằng \(v = {v_{max}} = \omega A = \frac{{2\pi A}}{T} = 2\,m/s.\)
Biểu thức sóng của điểm M trên dây đàn hồi có dạng \(u = A\cos 2\pi \left( {\frac{t}{2} - \frac{x}{{20}}} \right)\) cm. Trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Trong khoảng thời gian 4 s sóng truyền được quãng đường là
\[{\rm{20 cm}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{40 cm}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{80 cm}}{\rm{.}}\]
\[{\rm{60 cm}}{\rm{.}}\]
Đáp án đúng là B
Chu kì sóng \(T = \frac{{2\pi }}{\omega } = 2\,s.\)
Vận tốc truyền sóng \(v = \frac{{\frac{1}{2}}}{{\frac{1}{{20}}}} = 10{\rm{ cm/s}}{\rm{.}}\)
Bước sóng \(\lambda = vT = 20\,cm.\)
Trong thời gian \(4\,s = 2T\) sóng truyền được quãng đường \(2\lambda = 40\,cm.\)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng vân trên màn quan sát là 1 mm. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc ba bằng
5 mm.
4 mm.
3 mm.
6 mm.
Đáp án đúng là D
Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc ba là \(6i = 6.1 = 6mm.\)
Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng \[{\mathop{\rm m}\nolimits} = 200 g,\] dây treo có chiều dài \[\ell = 100 cm.\] Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một góc \[60^\circ \] rồi buông ra không vận tốc đầu. Lấy \[{\mathop{\rm g}\nolimits} = 10 {\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\] Năng lượng dao động của vật là
\[0,27 J.\]
\[0,5 J.\]
\[1 J.\]
\[0,13 J.\]
Đáp án đúng là C
Ta có: \[{\mathop{\rm W}\nolimits} = {W_{{\rm{t max}}}} = mg\ell \left( {1 - cos{{\rm{\alpha }}_{\rm{0}}}} \right) = 0,2.10.1.\left( {1 - cos60^\circ } \right) = 1J.\]
Một nguồn sóng cơ truyền dọc theo đường thẳng, nguồn dao động với phương trình uO = acos(ωt) cm. Một điểm M trên phương truyền sóng cách nguồn một khoảng \(\frac{\lambda }{3},\) tại thời điểm 0,5T có li độ \({u_M} = 1,5\;c{\rm{m}}{\rm{.}}\) Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền đi, biên độ của sóng là
\({\rm{2 }}cm.\)
3 cm.
\(1,5{\rm{ }}cm.\)
\({\rm{2}}\sqrt 3 {\rm{ }}cm.\)
Đáp án đúng là B
\({{\rm{u}}_{\rm{M}}} = {\rm{acos}}\left( {2{\rm{\pi ft}} - \frac{{{\rm{2\pi d}}}}{{\rm{\lambda }}}} \right)\)\( \Rightarrow 1,5 = {\rm{acos}}\left( {\frac{{{\rm{2\pi }}}}{{\rm{T}}}{\rm{.0}}{\rm{,5T}} - \frac{{{\rm{2\pi \lambda /3}}}}{{\rm{\lambda }}}} \right) \Rightarrow {\rm{a}} = 3\;{\rm{cm}}{\rm{.}}\)
Trong thí nghiệm khe Y-âng về ánh sáng, người ta quan sát trên màn khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ 10 là \(2\,mm,\) trường giao thoa rộng \(8\,mm.\) Tổng số vân sáng và vân tối quan sát được trong trường giao thoa là
41.
43.
81.
83.
Đáp án đúng là C
+ Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ 10 là \(2\,mm\) \( \Leftrightarrow 10i = 2 \Rightarrow i = 0,2\,mm.\)
+ Số vân sáng (\({n_s}\)) và số vân tối (\({n_t}\)) trên màn \(\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{n}}_{\rm{s}}} = 2\left[ {\frac{{\rm{L}}}{{2{\rm{i}}}}} \right] + 1 = 2.20 + 1 = 41\\{{\rm{n}}_{\rm{t}}} = 2\left[ {\frac{{\rm{L}}}{{2{\rm{i}}}} + 0,5} \right] = 2.20 = 40\end{array} \right.\)
Tổng số vân sáng và vân tối trên màn là\(N = {n_s} + {n_t} = 81.\)
Nếu cắt bớt chiều dài của một con lắc đơn đi \[19\,\,cm\]thì chu kì dao động của con lắc chỉ bằng 0,9 chu kì dao động ban đầu. Chiều dài con lắc đơn khi chưa bị cắt là
\[190\,\,cm.\]
\[100\,\,cm.\]
\[81\,\,cm.\]
\[19\,\,cm.\]
Đáp án đúng là B
Ta có \[\left\{ \begin{array}{l}T = \,2\pi \sqrt {\frac{\ell }{g}} \,\,\\T' = \,2\pi \sqrt {\frac{{\ell - 19}}{g}} = 0,9\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{T'}}{T} = \sqrt {\frac{{\ell - 19}}{\ell }} = 0,9 \Rightarrow \ell = 100\,\,cm\]
Một sóng cơ học có tần số dao động là \[400\,Hz,\] lan truyền trong không khí với tốc độ là \[{\rm{200}}\,{\rm{m/s}}{\rm{.}}\] Hai điểm \[M,N\] cách nguồn âm lần lượt là \[{d_1} = 45\,cm\]và \[{d_2}.\] Biết pha của sóng tại điểm \[M\] sớm pha hơn tại điểm \[N\] là \[\pi \] rad. Giá trị của \[{d_2}\]bằng
\[20\,cm.\]
\[65\,cm.\]
\[70\,cm.\]
\[145\,cm.\]
Đáp án đúng là C
Theo đầu bài ta có\[\left\{ \begin{array}{l}\lambda = \frac{v}{f} = 0,5\,m\\\Delta \varphi = \frac{{2\pi \left( {{d_2} - {d_1}} \right)}}{\lambda } = \pi \end{array} \right. \Rightarrow {d_2} - 45 = 25 \Rightarrow {d_2} = 70{\rm{ }}cm.\]
Con lắc đơn có chiều dài giây treo là \[\ell \]dao động điều hòa với biên độ góc \[{\alpha _0}\] và biên độ cong \[{s_0}.{\rm{ }}\]Hệ thức sau đây đúng
\[{s_0} = \frac{{{\alpha _0}}}{\ell }.{\rm{ }}\]
\[{s_0} = \ell {\alpha _0}.{\rm{ }}\]
\[{s_0} = \frac{\ell }{{{\alpha _0}}}.{\rm{ }}\]
Đáp án đúng là B
Độ dài cung tròn được tính \[{s_0} = \ell {\alpha _0}.{\rm{ }}\]
Điều kiện có sóng dừng trên dây chiều dài l khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do là
\(\ell = \left( {2k + 1} \right)\frac{\lambda }{2}.\)
\(\ell = k\frac{\lambda }{2}.\)
\(\ell = k\lambda .\)
\(\ell = \left( {2k + 1} \right)\frac{\lambda }{4}.\)
Đáp án đúng là D
Điều kiện có sóng dừng trên dây chiều dài l khi một đầu dây cố định và đầu còn lại tự do\(\ell = \left( {2k + 1} \right)\frac{\lambda }{4}.\)
Tại một vị trí trên Trái Đất, con lắc đơn có chiều dài \({\ell _1}\) dao động điều hòa với chu kì T1; con lắc đơn có chiều dài \({\ell _2}\)\(({\ell _2} < {\ell _1})\) dao động điều hòa với chu kì T2. Cũng tại vị trí đó, con lắc đơn có chiều dài \(({\ell _1} - {\ell _2})\) dao động điều hòa với chu kì là
\(\frac{{{T_1}.{T_2}}}{{{T_1} + {T_2}}}.\)
\(\sqrt {T_1^2 - T_2^2} .\)
\(\frac{{{T_1}.{T_2}}}{{{T_1} - {T_2}}}.\)
\(\sqrt {T_1^2 + T_2^2} .\)
Đáp án đúng là B
Chu kỳ con lắc đơn \[T = 2\pi .\sqrt {\frac{\ell }{g}} \Rightarrow {T^2} \sim \ell \Rightarrow T = \sqrt {T_1^2 - T_2^2} \] \(\)
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai
Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai khi nói về sự truyền sóng cơ trong một môi trường.
a) Những phần tử của môi trường trên cùng một hướng truyền sóng và cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha.
b) Hai phần tử của môi trường cách nhau một nửa bước sóng thì dao động ngược pha.
c) Những phần từ của môi trường cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha.
d) Hai phần tử của môi trường cách nhau một phần tư bước sóng thì dao động lệch pha nhau \(90^\circ \).
Các ý b) c) d) chỉ đúng khi các phần tử này nằm cùng trên một phương truyền sóng.
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Sai.
Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
a) vị trí trên màn mà hai sóng tới gặp nhau và tăng cường lẫn nhau gọi là vân sáng.
b) vị trí trên màn mà hai sóng tới gặp nhau và triệt tiêu lẫn nhau gọi là vân tối.
c) vân trung tâm là vân sáng.
d) vân trung tâm là vân tối.
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng vân trung tâm là vân sáng.
Đáp án: a) Đúng ; b) Đúng; c) Đúng ; d) Sai.
Vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng thì
a) động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại.
b) khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên thì vận tốc và gia tốc luôn cùng dấu.
c) khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng.
d) thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên.
Động năng của vật cực đại tại vị trí cân bằng, khi đó gia tốc của vật bằng 0 nên a) sai.
Khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên thì vận tốc và gia tốc luôn trái dấu nên b) sai.
Khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng 0 nên c) sai.
Thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên nên d) đúng.
Đáp án: a) Sai; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.
Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa đang chuyển động về phía vị trí cân bằng thì
a) năng lượng của vật đang chuyển hóa từ thế năng sang động năng.
b) thế năng tăng dần và động năng giảm dần.
c) cơ năng của vật tăng dần đến giá trị lớn nhất.
d) thế năng tăng dần nhưng cơ năng không đổi.
Dao động điều hòa đang chuyển động về vị trí cân bằng thì x sẽ giảm nên Wt giảm suy ra Wd tăng.
a) đúng
b) sai
c) sai vì cơ năng không đổi
d) sai vì thế năng giảm dần.
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Sai.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn.
Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa với biên độ 0,1 m. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi viên bi cách vị trí cân bằng 7 cm thì động năng của con lắc bằng bao nhiêu? (Đơn vị: J).
\[{W_d} = W - {W_t} = \frac{{k{A^2}}}{2} - \frac{{k{x^2}}}{2} = \frac{{100}}{2}\left( {{{0,1}^2} - {{0,07}^2}} \right) = 0,255{\rm{ J}}{\rm{.}}\]
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn S1, S2 dao động cùng pha và cùng tần số bằng 20 Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn S1 và S2 lần lượt các khoảng bằng 34 cm và 22 cm có một cực đại đi qua. Trong khoảng giữa M và đường trung trực của S1S2 còn có ba cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước bằng bao nhiêu? (Đơn vị: cm/s).
Tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn S1 và S2 lần lượt các khoảng bằng 34 cm và 22 cm có một cực đại đi qua. Trong khoảng giữa M và đường trung trực của S1S2 còn có ba cực đại khác. Vậy M nằm trên đường hypebol ứng với k = 4.
Ta có \[{{\rm{d}}_{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{d}}_{\rm{2}}}{\rm{ = k\lambda }} \Rightarrow 34 - 22 = 4{\rm{\lambda }} \Rightarrow \lambda {\rm{ = 3 cm}} \Rightarrow v = \lambda f = 60{\rm{ cm/s}}.\]
Hai nguồn kết hợp đồng bộ S1, S2 cách nhau 10 cm, có chu kì sóng là 0,2 s. Vận tốc truyền sóng trong môi trường là 25 cm/s. Số cực đại giao thoa trong khoảng S1S2 là bao nhiêu?
Ta có \[\lambda = vT = {\rm{5 cm}}\]
Số cực đại trong khoảng S1, S2 là \( - \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \Leftrightarrow - 2 < k < 2\) vậy số dao động cực đại là 3.
Sóng dừng trên dây AB có chiều dài 32 cm với đầu A, B cố định. Tần số dao động của dây là 50 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Trên dây có bao nhiêu nút, bao nhiêu bụng?
\[\ell = k\frac{v}{{2f}} \Rightarrow k = 8.\]
Vậy số bụng = k = 8 và số nút = k + 1 = 9.
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x vào thời gian t. Pha ban đầu của dao động là bao nhiêu?
Ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm, vậy pha ban đầu của dao động là \[0,5\pi \] rad.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Trên màn quan sát, hai điểm M và N đối xứng qua vân trung tâm có hai vân sáng bậc 4. Dịch màn ra xa hai khe thêm một đoạn 50 cm theo phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe. So với lúc chưa dịch chuyển màn, số vân sáng trên đoạn MN lúc này giảm đi là bao nhiêu?
Số vân sáng trên đoạn MN lúc đầu (ứng với k1 = 4)là \( \Rightarrow {N_{s1}} = \frac{{MN}}{i} + 1 = \frac{{8i}}{i} + 1 = 9\) vân sáng.
Ta có \(i = \frac{{\lambda D}}{a} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{i_1} = \frac{{\lambda {D_1}}}{a}\\{i_2} = \frac{{\lambda {D_2}}}{a}\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{{i_2}}}{{{i_1}}} = \frac{{{D_2}}}{{{D_1}}} = \left( {\frac{2}{{1,5}}} \right) = \frac{4}{3}\)
Tại M:
Vậy số vân sáng lúc này là 7 vân \[ \Rightarrow \] so với lúc đầu giảm đi 2 vân.
