30 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Sóng cơ học - Năm học 2019 (Có lời giải chi tiết)

Nội dung text: 30 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Sóng cơ học - Năm học 2019 (Có lời giải chi tiết)

1. Câu 1. Tại hai điểm A và B trên mặt nước có 2 nguồn sóng kết hợp ngược pha nhau, biên độ lần lượt là 4 cm và 2 cm, bước sóng là 10 cm. Coi biên độ không đổi khi truyền đi. Điểm M cách A 25 cm, cách B 35 cm sẽ dao động với biên độ bằng A. 0 cm B. 2 cm C. 6 cm D. 8 cm Câu 2. Tại hai điểm A và B trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động cùng phương với phương trình lần lượt là uA = acosωt và uB = acos(ωt + π). Biết vận tốc và biên độ sóng do mỗi nguồn tạo ra không đổi trong quá trình sóng truyền. Trong khoảng giữa A và B có giao thoa sóng do hai nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm của đoạn AB dao động với biên độ bằng: A. 0 B. a/2 C. a D. 2a Câu 3. Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương trẳng đứng có phương trình lần lượt là u1 = 5cos40πt (mm) và u2 = 5cos(40πt + π) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2 là: A. 11 B. 9 C. 10 D. 8 Câu 4. Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng: uA = 4cosωt (cm) và uA = 2cos(ωt + π/3) (cm), coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tính biên độ sóng tổng hợp tại trung điểm của đoạn AB: A. 6 cm B. 2 cm C. 4,6 cm D. 5,3 cm Câu 5. Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau 30 cm dao động theo phương thẳng có phương trình lần lượt là u1 = acos(20πt)(mm) và u2 = acos(20πt + π)(mm). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước 30 cm/s. Xét hình vuông S1MNS2 trên mặt nước, số điểm dao động cực đại trên MS2 là: A. 13 B. 14 C. 15 D. 16 Câu 6. Tại hai điểm A và B khá gần nhau trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt là u1 = 2cos(8πt) cm và u2 = 2cos(8πt + π) cm; vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm/s. Điểm M trên mặt chất lỏng cách A và B những đoạn tương ứng là d1 = 15 cm và d2 = 10 cm sẽ dao động với biên độ là bao nhiêu? A. 4 cm B. 2 2 cm C. 2 3 cm D. 0 cm Câu 7. Hai nguồn sóng trên mặt nước S1, S2 cách nhau 7λ (λ là bước sóng) dao động với phương trình u1 = asinωt và u2 = acosωt, biên độ sóng không đổi. Điểm M nằm trên mặt
2. nước, trên đường trung trực S1S2, gần nhất và dao động cùng pha với S1, cách S1 một khoảng: A. 33λ/8 B. 32λ/8 C. 25λ/8 D. 31λ/8 Câu 8. Hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau 10 cm, dao động cùng biên độ cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là π . Chu kì dao động 0,2 s, tốc độ truyền sóng trong môi trường là 25 cm/s. Số cực tiểu giao thoa trong khoảng S1 S2 là: A. 1 B. 3 C. 4 D. 5 Câu 9. Cho hai nguồn kết hợp A và B dao động ngược pha với tần số 15Hz cách nhau một đoạn AB = 10cm. Sóng tạo thành trên mặt chất lỏng lan truyền với vận tốc v = 7,5cm/s. Trên khoảng CD ( thoả mãn CD vuông góc vớ AB tại M và MC = MD = 4cm, MA = 3 cm) có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại: A. 3 B. 5 C. 2 D. 4 Câu 10. Trên mặt nước có 2 nguồn sóng A và B dao động và biên độ sóng không đổi. Phương trình sóng của 2 nguồn lần lượt là: uA = 2cos(80πt+π/6) cm và uB = 6cos(80πt+π). Vận tốc truyền sóng là 2,4 m/s. Tại điểm M trên mặt nước cách nguồn A và B lần lượt các đoạn là 2,5 cm và 4 cm có biên độ sóng là: A. 5 13 cm B. 3 7 cm C. 5 7 cm D. 2 13 cm Câu 11. Trên mặt nước yên lặng, người ta tạo ra hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau 32 cm dao động theo phương trình lần lượt là: u1 = cos(4πt + π) mm và u2 = cos4πt mm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước 10 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền. Số điểm đứng yên trên đoạn thẳng S1S2 là A. 14. B. 12. C. 15. D. 13. Câu 12. Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp phát ra hai dao động uS1 = acosωt; uS2 = asinωt. Khoảng cách giữa hai nguồn là S1S2 = 2,75λ. Hỏi trên đoạn S1S2 có mấy điểm cực đại dao động cùng pha với S1. Chọn đáp số đúng: A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 Câu 13. Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 3cos40πt và uB = 4cos(40πt) (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm/s. Hỏi trên đường Parabol có đỉnh I nằm trên đường trung trực của AB cách O 1 đoạn 10
3. cm và đi qua A, B có bao nhiêu điểm dao động với biên độ bằng 5 mm (O là trung điểm của AB): A. 13 B. 14 C. 26 D. 28 Câu 14. Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là uA = acos40πt cm, uB = asin40πt cm (a là hằng số). Cho biết tốc độ truyền sóng là 40 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền. Xét hình vuông AMNB thuộc mặt thoáng chất lỏng. Số điểm dao động với biên độ 2a cm trên đoạn MN là A. 6. B. 7. C. 4. D. 3. Câu 15. Cho hai nguồn kết hợp A và B dao động ngược pha với tần số 15 Hz cách nhau một đoạn AB = 10 cm. Sóng tạo thành trên mặt chất lỏng lan truyền với vận tốc v = 7,5 cm/s. Trên khoảng CD (thoả mãn CD vuông góc với AB tại M và MC = MD = 4 cm, MA = 3 cm) có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực tiểu? A. 4 B. 3 C. 6 D. 5 Câu 16. Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u1 = 5cos40πt mm và u2 = 5cos(40πt + π) mm. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s. Xét các điểm trên S1S2. Gọi I là trung điểm của S1S2; M nằm cách I một đoạn 3 cm sẽ dao động với biên độ: A. 0 mm B. 5 mm C. 10 mm D. 2,5 mm Câu 17. Ở mặt thoáng chất lỏng có 2 nguồn kết hợp A, B cách nhau 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là: uA = 3cos(40πt + π/6) cm và uB = 4cos(40πt + 2π/3) cm. Cho tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Đường tròn có tâm I là trung điểm AB, nằm trên mặt nước có bán kính R = 4 cm. Số điểm dao động với biên độ 7 cm có trên đường tròn là : A. 8 B. 16 C. 9 D. 18 Câu 18. Hai nguồn sóng kết hợp nằm trên mặt chất lỏng thực hiện các DĐĐH theo phương vuông góc với mặt chất lỏng với pt: uA = acosωt và uB = acos(ωt + φ), φ là số dương. Gọi I là trung điểm của AB, trên đường nối AB ta thấy trong đoạn IB điểm M gần I nhất có biên độ dđ bằng 0 cách I một khoảng λ/3. Giá trị góc lệch pha giữa hai nguồn là φ: A. π/6 B. 2π/3 C. 4π/3 D. 5π/3
4. Câu 19. Thực hiện giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp là S1 và S2 trên mặt nước dao động vuông pha với nhau phát ra hai sóng có cùng biên độ 0,5 cm, bước sóng λ = 4 cm. Điểm M trên mặt nước cách S1 một đoạn 20 cm và cách S2 một đoạn 12 cm sẽ có biên độ là. A. 0 cm. B. 0,5 cm. C. 1 cm. D. √2/2 cm. Câu 20. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, 2 nguồn sóng A, B cách nhau 5 cm dao động lần lượt với phương trình u1 = 2cos(100πt + π/6) cm và u2 = cos(100πt - π/6) cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,5 m/s. Gọi C, D là hai điểm thuộc mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Số điểm dao động cực đại trên đoạn AC và biên độ dao động cực đại lần lượt là: A. 10 và 3 cm. B. 7 và 1,5 cm. C. 7 và 3 cm. D. 10 và 1,5 cm. Câu 21. Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A và B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là u1 = a.cos(40πt) cm, u2 = a.cos(40πt + π) cm. Cho AB = 18 cm. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước v = 120 cm/s. Gọi C và D là hai điểm trên mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Số điểm dao động với biên độ cực đại và số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn CD lần lượt là : A. 2 và 3 B. 3 và 2 C. 3 và 4 D. 2 và 1 Câu 22. Trên mặt nước có hai nguồn sóng A, B với phương trình dao động lần lượt là: uA = acos40πt (cm) và uB = bcos40πt (cm), cho biết AB = 18 cm, tốc độ truyến sóng là 120 cm/s. C, D nằm trên mặt nước và ABCD là hình vuông với hai đường chéo AC, BD. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên CD là. A. 1 B. 2 C. 3 D. 5 Câu 23. Hai nguồn phát sóng kết hợp A, B với AB = 16 cm trên mặt thoáng chất lỏng, dao động theo phương trình uA = 5cos(30πt), uB = 5cos(30πt + π/2) mm. Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ sóng v = 60 cm/s. Gọi O là trung điểm của AB, điểm đứng yên trên đoạn AB gần O nhất và xa O nhất cách O một đoạn tương ứng là: A. 1cm; 8 cm B. 0,25 cm; 7,75 cm C. 1 cm; 6,5 cm D. 0,5 cm; 7,5 cm Câu 24. Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u1 = 3cos(25πt) mm và u2 = 4sin(25πt) mm. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s. Những điểm M thuộc mặt nước có hiệu đường đi |S1M – S2M| = 2k cm (với k = 0, 1,2 ,3, ) sẽ dao động với biên độ bằng: A. 7 mm B. 5 mm C. 1 mm D. 6 mm
5. Câu 25. Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp O1O2 cách nhau l = 28 cm có phương trình dao động lần lượt là uO1 = Acos (16 πt + π) cm và uO2 = Acos16 cm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng v = 40 cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường tròn bán kính 16cm có tâm O là trung điểm của O1O2 là: A. 20 B. 22 C. 18 D. 24 Câu 26. Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là uA = 3cos(40πt + π/6) cm; uB = 4cos(40πt + 2π/3) cm. Cho biết tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Một đường tròn có tâm là trung điểm của AB, nằm trên mặt nước, có bán kính R = 4 cm. Số điểm dao động với biên độ 5 cm có trên đường tròn là: A. 30 B. 32 C. 34 D. 36 Câu 27. Trên bề mặt chất lỏng cho 2 nguồn A, B dao đông vuông góc với bề mặt chất lỏng với phương trình dao động uA = 3cos(10πt) cm và uB = 5cos(10 πt + π/3) cm. Tốc độ truyền sóng là v = 50 cm/s; AB = 30 cm. Cho điểm C trên đoạn AB, cách A 18 cm và cách B 12 cm. Vẽ vòng tròn đường kính 10 cm, tâm tại C. Số điểm dao đông với biên độ 8 cm trên đường tròn là: A. 8 B. 7 C. 4 D. 6 Câu 28. Trong thí nghiệm giao thoa về hai sóng trên mặt nước, hai nguồn AB cách nhau 14,5 cm và dao động ngược pha. Điểm M trên AB gần trung điểm I của AB nhất, cách I là 0,5 cm luôn dao động với biên độ cực đại. Số điểm dao động cực đại trên đường elíp thuộc mặt nước nhận A, B là những tiêu điểm là: A. 26 điểm B. 30 điểm C. 28 điểm D. 14 điểm Câu 29. Thực hiện giao thoa sóng cơ trên mặt nước của hai nguồn phát sóng ngang kết hợp S1, S2 cách nhau 28 mm, dao động với phương trình là: u1 = 2cos100πt (mm) và u2 = 2cos(100πt + π) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đường tròn tâm I (I là trung điểm của S1S2), bán kính 9 mm là: A. 20 B. 18 C. 12 D. 14 Câu 30. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn AB cách nhau 14,5 cm dao động ngược pha. Điểm M trên AB gần trung điểm O của AB nhất, cách O một đoạn 0,5 cm luôn dao động cực đại. Số điểm dao động cực đại trên đường elíp thuộc mặt nước nhận A, B làm tiêu điểm là : A. 26 B. 28 C. 18 D. 14
6. ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: B => uAM = 4cos(wt + pi - 2pi*dA/lamda) = 4cos(wt + 6pi) => uBM = 2cos(wt - 2pidB/lamda) = 2cos(wt + 7pi) => PT sóng tổng hợp tại M: uM = 2cos(wt) => aM = 2cm Câu 2: A Phần tử vật chất tại trung điểm AB sẽ có 2 sóng thành phần lệch pha giống như độ lệch pha của 2 nguồn tại đây 2 sóng thành phần ngược pha nhau, Câu 3: C Hai nguồn dao động ngược pha nhau nên có 10 giá trị k thỏa mãn Câu 4: D Biên độ dao động tổng hợp tại trung điểm của AB Câu 5: B Ta có hai nguồn dao động ngược pha nên ta có điểm P dao động với biên độ cực đại khi là hình vuông với Tại M ta có Tại S2 ta có Số điểm dao động với biên độ cực đại trên S2M ứng với k thuộc [-4,9]→Có 14 điểm Câu 6: C Sóng tới từ Sóng tới từ Giống như 2 tổng hợp dao động vậy(cộng 2 vector quay), 2 vector này có cùng độ lớn, lệch nhau góc (lệch nhau góc 60 độ) nên vector tổng sẽ có độ dài là Câu 7: A Ta có: Phương trình sóng của một điểm đường trung trực:
7. Câu 8: B Hai nguồn dao động ngược pha →Điểm dao động với biên độ cực tiểu khi →Số điểm dao động với biên độ cực tiểu giữa hai nguồn ứng với k thỏa mãn →Có 3 điểm dao động với biên độ cực tiểu trong khoảng giữa hai nguồn Câu 9: D Hai nguồn dao động ngược pha nên ta có điểm dao động với biên độ cực đại khi: Trên CM có 2 điểm dao động với biên độ cực đại Như vậy trên CD có 4 điểm dao động với biên độ cực đại Câu 10: D Sóng tới từ A đến là : Sóng tới từ B đến là : Cộng 2 dao động này ta được dao động có biên độ ( có thể dùng máy tính hoặc định lí cos trong tam giác ) Câu 11: D Số điểm không dáo động trên đoạn thẳng S1S2 với 2 nguồn ngược pha là: Suy ra có 13 giá trị thỏa mãn Câu 12: A Xét điểm M trên để tại M dao động cùng với biên độ cực đại cùng pha với S1 thì ta phải có
8. Như vậy chỉ có hai điểm dao động cùng pha với A Câu 13: C Ta có Xét điểm M nhận được giao thoa từ hai nguồn với Độ lệch pha hai sóng truyền tới M M dao động với biên độ 5 mm khi đó ta có Số điểm trên AB dao động với biên độ 5 mm ứng với k thỏa mãn →Có 26 vân cắc đường parabol xét trên nửa mặt phẳng chứa đỉnh I Câu 14: C Như vậy trên MN có 4 điểm dao động với biên độ là a Câu 15: B Do 2 nguồn ngược pha nên những điểm dao động với biên độ cực tiểu thỏa mãn hiệu khoảng cách tới 2 nguồn 2 điểm C và D đối xứng nhau qua điểm M với AM=3 nên ta tìm được khoảng biến thiên giá trị khi M chạy trên CM là: trên CM có 2 điểm cực tiểu và M là một điểm như vậy. Suy ra trên CD có tất cả 3 điểm cực tiểu. Câu 16: C Ta có độ lệch pha hai sóng truyền tới điểm M cách I 3 cm là Ở đây ta có như vậy ta có sóng tới M đồng pha nên M dao động với biên độ cực đại Câu 17: A Ta có 2 nguồn vuông pha Biên độ 7cm là biên độ cực đại Đường tron R=4 nên bán kính=2R=8cm Ta có vì 2 nguồn vuông pha nên
9. Lấy K nguyên ta đc có 8 giá trị thõa mãn Câu 18: D Gọi là x ta viết phương trình sóng tổng hợp do 2 nguồn AB gửi tới điểm M: =>biên độ tại điểm M xác định bởi biểu thức Do M gần I nhất cách I một đoạn bằng có biên độ bằng 0 nên ta cần tìm giá trị góc \varphi nhỏ nhất thỏa mãn Câu 19: D Ta có vì 2 sóng vuông pha nên độ lệch pha 2 sóng gửi đến M là Nên dao động tổng hợp có biên độ là cm Câu 20: C K nguyên nên ta đc K={-5;-4;-3;-2;-1;0;1} Có 7 giá trị của K vậy A=3;K=7 Câu 21: A Hai nguồn A,B ngược pha. Gọi M là điểm trên CD. M dao động với biên độ cực đại khi Số điểm dao động cực đại trên CD: Vậy có 2 điểm dao động với biên độ cực đại trên CD. Tương tự các điểm cực tiểu: Số điểm dao động cực tiểu trên CD: Vậy có 3 điểm dao động với biên độ cực tiểu trên CD. Câu 22: B Những điểm cực tiểu trên CD là : k = -1,k=0 thỏa mãn
10. Câu 23: D Điểm gần O nhất khi có nhỏ nhất Tương tự với điểm cách xa O nhất có x=7,5 cm Câu 24: B Xét điểm M trên mặt nước nhận được giao thoa sóng từ hai nguồn. Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn gửi tới M là (với k là các số nguyên) như vậy ta có sóng từ hai nguồn gửi tới M vuông pha nhau →Biên độ dao động tại M Câu 25: D Điểm dao động với biên độ cực đại trên O1O2 thỏa mãn: =>Có 12 điểm dao động với biên độ cực đại. Cứ 1 điểm dao động cực đại trên đoạn O1O2 ứng với 2 điểm dao động cực đại trên đường tròn =>có 24 điểm. Câu 26: B Ta có Xét hai điểm C D là giao của đường tròn tâm O ban kính 4 cm với AB,C nằm giữa AO D
11. nằm giữa BM Tại C ta có Xét tại D ta có Số điểm dao động với biện độ bằng 5 trên đoạn CD thoả mãn thuộc đoạn [-8;8] Có 17 điểm dao động với biên độ bằng 5 trên đoạn CD nên số điểm dao động với biên độ bằng 5 trên đường tròn thoả mãn 2.17-2=32 điểm (Do C ,D tính hai lần) Câu 27: C Gọi M là điểm trên AB thỏa mãn MA=d1 và MB=d2 Phương trình sóng của nguồn A truyền đến M: Phương trình sóng của nguồn B truyền đến M: Độ lệch pha của 2 sóng truyền tới M là: Để M dao động với biên độ bằng 8 ( biên độ cực đại) thì độ lệch pha của 2 sóng truyền đến M phải là Gọi E và F là 2 giao điểm của AB với đường tròn đường kính 10cm, tâm tại C. Ta có =>trên đoạn EF có 2 điểm dao động với biên độ 8cm =>Trên đường tròn có 4 điểm dao động với biên độ 8cm Câu 28: C Hai nguồn dao động ngược pha.Trung điểm của AB là cực tiểu giao thoa Như vậy ta có Điều kiện để điểm trên AB dao động với biên độ cực đại là Mặt khác ta có =>Giữa AB có 14 điểm dao động với biên độ cực đại nên trên elip nhận AB làm tiêu điểm có 14x2=28 điểm dao động với biên độ cực đại Câu 29: C Ta có Hai nguồn dao động ngược pha.Ta có điều kiện để điểm dao động với biên độ cực tiểu là (d1 là khoảng cách tới nguồn A,d2 là khoảng cách tới nguồn B Gọi M N là giao của AB và đường tròn với M thuộc đoạn IA ,N thuộc đoạn IB số điểm dao động với biên độ cực tiểu trong đoạn MN ứng với k thuộc [-3,3] như vậy có n=7 điểm dao động với biên độ cực tiểu trên MN
12. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đường tròn tâm I bán kinh 9 mm là (điểm) Câu 30: B Hai nguồn dao động ngược pha nên trung điểm của hai nguồn là một cực tiểu giao thoa như vậy ta có Ta có hai nguồn dao động ngược pha nên điểm dao động với biên độ cực đại khi Số điểm dao động với biên độ cực đại trong khoảng giữa AB ứng với giá trị k thỏa mãn Trên AB có 14 điểm dao động với biên độ cực đại. Mỗi vân cực đại cắt elip nhận A, B làm tiêu điểm nên trên elip có 28 điểm dao động với biên độ cực đại.