80 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Sóng cơ học - Năm học 2019 (Có đáp án)

Nội dung text: 80 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Sóng cơ học - Năm học 2019 (Có đáp án)

1. Câu1: Trong môi trường đàn hồi có một sóng cơ có tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Hai điểm M và N trên phương truyền sóng dao động cùng pha nhau, giữa chúng chỉ có 2 điểm khác dao động ngược pha với M. Khoảng cách MN là A. 8,75 cmB. 10,50 cmC. 8,00 cmD. 12,25 cm. Câu2: Trong môi trường đàn hồi có một sóng cơ có tần số 50 Hz, tốc độ truyền sóng là 175 cm/s. Hai điểm M và N trên phương truyền sóng dao động ngược pha nhau, giữa chúng chỉ có 2 điểm khác cũng dao động ngược pha với M. Khoảng cách MN là: A. 8,75 cmB. 10,5 cmC. 7,0 cmD. 12,25 cm Câu3: Trong môi trường đàn hồi có một sóng cơ có tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Hai điểm M và N trên phương truyền sóng dao động cùng pha nhau, giữa chúng chỉ có 2 điểm E và F. Biết rằng, khi E hoặc F có tốc độ dao động cực đại thì tại M tốc độ dao động cực tiểu. Khoảng cách MN là: A. 4,0 cmB. 6,0 cmC. 8,0 cmD. 4,5 cm Câu4: Hai điểm A, B cùng phương truyền sóng, cách nhau 24 cm. Trên đoạn AB có 3 điểm A1, A2, A3 dao động cùng pha với A, và ba điểm B1, B2, B3 dao động cùng pha với B. Sóng truyền theo thứ tự A,B1, A1, B2, A2, B3, A3, B và A3B = 3 cm. Tìm bước sóng. A. 7,0 cmB. 7,0 cmC. 3,0 cmD. 9,0 cm Câu5: Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài. Hai điểm PQ = 5/4 sóng truyền từ P đến Q. Kết Luận nào sau đây đúng. A. Khi Q có li độ cực đại thì P có vận tốc cực đại. B. Li độ P, Q luôn trái dấu. C. Khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực tiểu. D. Khi P có thế năng cực đại thì Q có thế năng cực tiểu. Câu6: Một sóng ngang truyền trên mặt nước có tần số 10 Hz tại một thời điểm nào đó một phần mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ các vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của D là 60 cm và điểm C đang từ vị trí cân bằng đi xuống. Xác định chiều truyền của sóng và tốc độ truyền sóng. A. Từ E đến A, v = 6 m/s.B. Từ E đến A, v = 8 m/s. C. Từ A đến E, v = 6 cm/s.D. Từ A đến E, v = 10 m/s Câu7: Một sóng ngang có bước sóng  truyền trên sợi dây dài, qua điểm M rồi đến điểm N cách nhau 65,75. Tại một thời điểm nào đó M có li độ âm và đang chuyển động đi xuống thì điểm N đang có li độ
2. A. âm và đang đi xuống.B. âm và đang đi lên. C. dương và đang đi xuống.D. dương và đang đi lên. Câu8: Một sóng ngang có tần số 100 Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với tốc độ 60 m/s, qua điểm M rồi đến điểm N cách nhau 7,95 m. Tại một thời điểm nào đó M có li độ âm và đang chuyển động đi lên thì điểm N đang có li độ A. âm và đang đi xuống.B. âm và đang đi lên. C. dương và đang đi xuống.D. dương và đang đi lên. Câu9: Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài. Hai điểm PQ = 5/4 sóng truyền từ P đến Q. Những kết luận nào sau đây đúng? A. Khi Q có li độ cực đại thì P có vận tốc cực đại. B. Li độ P, Q luôn trái dấu. C. Khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực đại. D. Khi P có thế năng cực đại thì Q có thế năng cực tiểu (chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng) Câu10: Sóng ngang có chu kì T, bước sóng , lan truyền trên mặt nước với biên độ không đổi. Xét trên một phương truyền sóng, sóng truyền đến điểm M rồi mới đến N cách nó /5. Nếu tại thời điểm t, điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất? A. 11T/20B. 19T/20C. T/20D. 9T/20 Câu11: Sóng ngang có chu kì T, bước sóng , lan truyền trên mặt nước với biên độ không đổi. Xét trên một phương truyền sóng, sóng truyền đến điểm N rồi mới đến M cách nó /5. Nếu tại thời điểm t, điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất? A. 11T/20B. 19T/20C. T/20D. 9T/20 Câu12: Sóng ngang có tần số 20Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 2m/s. Trên một phương truyền sóng đến điểm M rồi mới đến N cách nó 21,5cm. Tại thời điểm t, điểm M hạ uống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất? A. 3/400s.B. 0,0425s.C. 1/80s.D. 3/80s.
3. Câu13: Sóng cơ lan truyền qua điểm M rồi đến điểm N cùng nằm trên một phương truyền sóng uN 4 cm. cách nhau một phần ba bước sóng. Tại thời điểm t = 0 có uM = +4 cm và Gọi t1 và t2 là các thời điểm gần nhất để M và N lên đến vị trí cao nhất. Giá trị của t1 và t2 lần lượt là A. 5T/12 và T/12B. T/12 và 5T/12C. T/6 và T/12D. T/3 và T/6. Câu14: Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau λ/3, sóng có biên độ uM 1,5cm uN 1,5 cm. A, chu kì T. Sóng truyền từ N đến M. Giả sử tại thời điểm t1, có và uM A. Ở thời điểm t2 liền sau đó có Hãy xác định biên độ sóng A và thời điểm t2. A. B. C. D. Câu15: Hai điểm M, N cùng nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau một phần ba bước sóng. Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Tại một thời điểm, khi li độ dao động của phần tử tại M là 3 cm thì li độ dao động của phần tử tại N là 3cm . Biên độ sóng bằng A. 6 cmB. 3 cmC. 2 3 cm D. 3 2 cm Câu16: Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau λ/12. Khi li độ tại M là 3 cm thì li độ tại N là 3 3 cm. Tính biên độ sóng A. A. 6 cmB. 2 3 cm C. 3 3 cm D. 6 7 cm Câu17: Một sóng cơ có tần số f = 10 Hz, lan truyền dọc theo một dây đàn hồi thẳng, dài vô hạn, lần lượt qua ba điểm theo đúng thứ tự O, M và N (với OM = 5λ/4 và ON = 7λ/4). Coi biên độ không đổi khi truyền đi. Khi li độ tại M là 3 cm thì vận tốc dao động tại M và N là bao nhiêu? A. B. C. D. Câu18: Có hai điểm M và N trên cùng một phương truyền của sóng trên mặt nước, cách nhau một phần tư bước sóng. Tại một thời điểm t nào đó, mặt thoáng ở M cao hơn vị trí cân bằng 5 mm và đang đi lên; còn mặt thoáng ở N thấp hơn vị trí cân bằng 12 mm nhưng cũng đang đi lên. Coi biên độ sóng không đổi. Biên độ sóng a và chiều truyền sóng là A. 13 mm, truyền từ M đến N.B. 13, truyền từ N đến M. C. 17 mm , truyền từ M đến N.D. 17 mm, truyền từ N đến M. Câu19: Có hai điểm M và N trên cùng một phương truyền của sóng trên mặt nước, cách nhau 5,75 ( là bước sóng). Tại một thời điểm t nào đó, mặt thoáng ở M cao hơn vị trí cân bằng 3
4. mm và đang đi lên; còn mặt thoáng ở N thấp hơn vị trí cân bằng 4 mm và đang đi lên. Coi biên độ sóng không đổi. Biên độ sóng a và chiều truyền sóng là A. 7 mm, truyền từ M đến N.B. 5 mm, truyền từ N đến M. C. 5 mm , truyền từ M đến N.D. 7 mm, truyền từ N đến M. Câu20: Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường nét đứt) và t t 0,3 (s) 2 1 (đường liền nét). Tại thời điểm t2, vận tốc của điểm N trên dây là A. 39,3 cm/sB. 65,4 cm/sC. 65,4 cm/sD. 39,3 cm/s Câu21: Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 đường nét đứt) và t t 0,3 (s) 2 1 (đường liền nét). Tại thời điểm t2, vận tốc của điểm M trên dây là A. 39,3 cm/sB. 27,8 cm/sC. 27,8 cm/sD. 39,3 cm B Câu22: Lúc t = 0 đầu O của dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với chu kì 2s, tạo thành sóng ngang lan truyền trên dây với tốc độ 2 cm/s. Điểm M trên dây cách O một khoảng 1,4 cm. Thời điểm đầu tiên để M đến điểm thấp nhất là A. 1,5 s.B. 2,2 s.C. 0,25 s.D. 1,2 s. Câu23: Lúc t = 0 đầu O của dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với chu kì 2s với biên độ 5cm, tạo thành sóng ngang lan truyền trên dây với tốc độ 2 cm/s. Điểm M trên dây cách O một khoảng 1,4 cm. Thời điểm đầu tiên để M đến điểm N thấp hơn vị trí cân bằng 2 cm là A. 1,33 s.B. 2,2 s.C. 1,83 s.D. 1,2 s. Câu24: Sóng ngang lan truyền trên sợi dây qua điểm O rồi mới đến điểm M, biên độ sóng 6 cm và chu kì sóng 2s. Tại thời điểm t = 0, sóng mới truyền đến O và O bắt đầu dao động đi lên. Tính
5. thời điểm đầu tiên để điểm M cách O đoạn 3 cm lên đến điểm có độ cao 3 cm. Biết hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động ngược pha cách nhau 3cm. Coi biên độ dao động không đổi. A. 7/6 s.B. 1 s.C. 4/3 s.D. 1,5 s. Câu25: Một người quan sát thấy một cánh hoa trên hồ nước nhô lên 10 lần trong khoảng thời gian 36 s. Khoảng cách giữa ba đỉnh sóng kế tiếp là 24 m. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt hồ. A. 3 m/sB. 3,32 m/sC. 3,76 m/sD. 6,0 m/s Câu26: Người ta gây một chấn động ở đầu O một dây cao su căng thẳng làm tạo nên một dao động theo phương vuông góc với vị trí bình thường của dây, với chu kỳ 1,6s. Sau 3 giây chuyển động truyền được 15m dọc theo dây. Tìm bước sóng của sóng tạo thành truyền trên dây. A. 9 mB. 6,4 mC. 4,5 mD. 8 m Câu27: Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120Hz, 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 0,5m. Tốc độ truyền sóng là A. 12 m/s.B. 15 m/s.C. 30 m/s.D. 25 m/s Câu28: Một sóng có tần số góc 110 rad/s truyền qua hai điểm M và N trên phương truyền sóng cách nhau gần nhất 0,45 m sao cho khi M qua vị trí cân bằng thì N ở vị trí có tốc độ dao động bằng 0. Tính tốc độ truyền sóng. A. 31,5 m/s.B. 3,32 m/s.C. 3,76 m/s.D. 6,0 m/s. Câu29: Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acosπt (cm) với t tính bằng mili giây. Trong khoảng thời gian 0,2 s sóng này truyền đi được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng? A. 40B. 100C. 0,1D. 30 Câu30: Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 1 m/s và tần số 10 Hz, biên độ sóng không đổi là 4 cm. Khi phần tử vật chất nhất định của môi trường đi được quãng đường 8 cm thì sóng truyền thêm được quãng đường A. 4 cmB. 10 cmC. 8 cmD. 5 cm Câu31: Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 1 m/s và tần số 10 Hz, biên độ sóng không đổi là 4 cm. Khi phần tử vật chất nhất định của môi trường đi được quãng đường S thì sóng truyền thêm được quãng đường 25 cm. Giá trị S bằng A. 24 cmB. 25 cmC. 56 cmD. 40 cm
6. Câu32: Một sóng cơ học có biên độ không đổi A, bước sóng . Vận tốc dao động cực đại của phần tử môi trường bằng 4 lần tốc độ truyền sóng khi: A.  A B.  2 A C.  A/ 2 D.  A/ 4 Câu33: Một sóng cơ truyền dọc theo một sợi dây đàn hồi rất dài với biên độ 6 mm. Tại một thời điểm, hai phần tử trên dây cùng lệch khỏi vị trí cân bằng 3 mm, chuyển động ngược chiều và cách nhau một khoảng ngắn nhất là 8 cm (tính theo phương truyền sóng). Gọi  là tỉ số của tốc độ dao động cực đại của một phần tử trên dây với tốc độ truyền sóng.  gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,105B. 0,179C. 0,079D. 0,314 Câu34: Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 5 (m). Một thuyền máy đi ngược chiều sóng thì tần số va chạm của sóng vào thuyền là 4 Hz. Nếu đi xuôi chiều thì tần số va chạm là 2 Hz. Biết tốc độ của sóng lớn hơn tốc độ của thuyền. Tốc độ của sóng là A. 5 m/sB. 14 m/sC. 13 m/sD. 15 m/s Câu35: Trong đêm tối, một sóng ngang lan truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài. Nếu chiếu sáng sợi dây bằng một đèn nhấp nháy phát ra 25 chớp sáng trong một giây thì người A. 0,01 s.B. 0,02 s.C. 0,03 s.D. 0,04 s. 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN PHƢƠNG TRÌNH SÓNG u 4cos 4 t π/4 cm . Câu36 Một nguồn phát sóng cơ dao động theo phương trình Biết dao động tại hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5m có độ lệch pha là /3. Tốc độ truyền của sóng đó là A. 1,0 m/sB. 2,0 m/sC. 1,5 m/sD. 6,0 m/s Câu 37 Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau. Tốc độ truyền sóng là A. 100 cm/sB. 80 cm/s.C. 85 cm/s.D. 90 cm/s. Câu38: Sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ là 4 m/s. Hai điểm trên dây cách nhau 40 cm, người ta thấy chúng luôn luôn dao động vuông pha. Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 8 Hz đến 13 Hz. Tính tần số. A. 8,5 HzB. 10 HzC. 12 HzD. 12,5 Hz u 2cos 20 t π/3 Câu39: Một nguồn O phát sóng cơ dao động theo phương trình 0 (trong đó u tính bằng đơn vị mm, t tính bằng đơn vị s). Xét sóng truyền theo một đường thẳng từ O đến
7. điểm M (M cách O một khoảng 45 cm) với tốc độ không đổi 1m/s. Trong khoảng từ O đến M có bao nhiêu điểm dao động cùng pha với dao động tại nguồn O? A. 4B. 3C. 2D. 5 u 2cos 20 t π/3 Câu40: Một nguồn O phát sóng cơ dao động theo phương trình 0 (trong đó u tính bằng đơn vị mm, t tính bằng đơn vị s). Xét trên một phương truyền sóng từ O đến điểm M rồi đến điểm N với tốc độ 1 m/s. Biết OM 10 cm và ON = 55cm. Trong đoạn MN có bao nhiêu điểm dao động vuông pha với dao động tại nguồn O? A. 10B. 8C. 9D. 5 Câu41 : Trên mặt thoáng của một chất long, một mũi nhọn O chạm vào mặt thoáng dao động điều hòa với tần số f, tạo thành sóng trên mặt thoáng với bước sóng . Xét 2 phương truyền sóng Ox và Oy vuông góc với nhau. Gọi A là điểm thuộc Ox cách O một đoạn 16và B thuộc Oy cách O là 12. Tính số điểm dao động cùng pha với nguồn O trên đoạn AB. A. 8B. 9C. 10D. 11 Câu42: Sóng cơ lan truyền trên sợi dây, qua hai điểm M và N cách nhau 150 cm và M sớm pha hơn N là /3 + k (k nguyên). Từ M đến N chỉ có 3 điểm vuông pha với M. Biết tần số f = 10 Hz. Tính tốc độ truyền sóng trên dây. A. 100 cm/sB. 800 cm/sC. 900 cm/sD. 80 m/s Câu43: Sóng truyền với tốc độ 6 m/s từ điểm O đến điểm M nằm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 3,4 m. Coi biên độ sóng không đổi. Viết phương trình sóng tại M, biết phương u 5cos(5 t π/6) cm . trình sóng tại điểm O: u 5cos(5 t 17π/6) cm . u 5cos(5 t 8π/3) cm . A. M B. M u 5cos(5 t 4π/3) cm . u 5cos(5 t 2π/3) cm . C. M D. M Câu44: Tạo sóng ngang trên một dây đàn hồi Ox. Một điểm M cách nguồn phát sóng O một u 2cos0,5 t –1/20 cm , khoảng d = 50 cm có phương trình dao động M tốc độ truyền sóng trên dây là 10 m/s. Phương trình dao động của nguồn O là u 2cos0,5 t – 0,1 cm , u 2cos0,5 t cm . A. B. u 2sin0,5 t – 0,1 cm . u 2sin0,5 t 1/20 cm C. D. Câu45: Sóng truyền với tốc độ 5 m/s giữa hai điểm O và M nằm trên cùng một u 5.cos(5 t π/6) cm phương truyền sóng. Biết phương trình sóng tại O là và phương trình
8. u 5.cos(5 t π/3) cm . sóng tại điểm M là M Xác định khoảng cách OM và cho biết chiều truyền sóng. A. truyền từ O đến M, OM = 0,5 m.B. truyền từ M đến O, OM = 0,5 m. C. truyền từ O đến M, OM = 0,25 m.D. truyền từ M đến O, OM = 0,25 m. Câu46: Một sóng cơ học lan truyền dọc theo một đường thẳng với biên độ không đổi, phương trình sóng tại nguồn O là u = Acos2 t/T (cm). Một điểm M cách nguồn O bằng 7/6 bước sóng ở thời điểm t = 1,5T có li độ -3 (cm). Biên độ sóng A là 3 3 cm A. 6 (cm)B. 5 (cm)C. 4 (cm)D. Câu47: Một nguồn sóng O trên mặt nước dao động với phương trình u 5cos(2 t π/4) cm 0 (t đo bằng giây). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước 10 cm/s, coi biên độ sóng truyền đi không đổi. Tại các thời điểm t = 1,9s và t = 2,5s điểm M trên mặt nước cách nguồn 20 cm có li độ là bao nhiêu? A. B. C. D. Câu48 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/sB. 50 cm/sC. 40 cm/sD. 4 m/s Câu49 : Sóng ngang truyền trên trục Ox với tốc độ 10 (m/s) theo hướng từ điểm O đến điểm M nằm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5 (m). Coi biên độ sóng không đổi. Biết phương trình sóng tại điểm O: u = 0,025cos(10t + /6) (m) (t đo bằng giây). Tính vận tốc dao động của phần tử môi trường tại M ở điểm t = 0,05 (s). Tính hệ số góc tiếp tuyến tại điểm M ở thời điểm t = 025 (s). A. B. C. D. Câu50 : Sóng ngang lan truyền dọc theo sợi dây đàn hồi căng ngang dọc theo trục Ox. Tốc độ truyền sóng bằng 1 m/s. Điểm M trên sợi dây ở thời điểm t dao động theo phương trình u 0,02cos 100 t / 6 m M (t tính bằng s). Hệ số góc của tiếp tuyến tại M ở thời điểm t = 0,005 (s) xấp xỉ bằng A. +5,44.B. 1,57C. 57,5D. 5,44
9. Câu51: Một sóng cơ học được truyền theo phương Ox với biên độ không đổi 2 cm và tần số góc (rad/s). Tại thời điểm t1 điểm M có li độ âm và đang chuyển động theo chiều dương với tốc độ (cm/s) thì li độ tại điểm M sau thời điểm t1 một khoảng 1/6 (s) là A. 2 cm. B. 1 cm. C. 2 cmD. 1 cm Câu52: Một sóng cơ học được truyền theo phương Ox với biên độ không đổi. Phương trình dao u 4.cos(πt/6 π/2) mm động tại nguồn O có dạng (t đo bằng giây). Tại thời điểm t1 li độ của điểm O là 2 3 mm và đang giảm. Tính vận tốc dao động tại điểm O sau thời điểm đó một khoảng 3 (s). A. / 3 cm/s B. / 3 cm/s C. / 3 cm/s D. / 3 cm/s Câu53: Một sóng cơ học được truyền theo phương Ox với biên độ không đổi. Phương trình dao u 6sin t/3 cm động tại nguồn O có dạng (t đo bằng giây). Tại thời điểm t1 li độ của điểm O là 3 cm. Vận tốc dao động tại O sau thời điểm đó 1,5 (s) là A. / 3 cm/s. B. cm/s. C. cm/s. D. / 3 cm/s. Câu54: Sóng truyền đến điểm M rồi đến điểm N cách nó 15 cm. Biết biên độ sóng không đổi 2 3 cm và bước sóng 45 cm. Nếu tại thời điểm nào đó M có li độ 3 cm thì li độ tại N có thể là A. 3 cm B. 2 3 cm C. 2 3 cm D. 1 cm Câu55: Một nguồn sóng cơ tại A có phương trình u 6cos20 t cm. Tốc độ truyền sóng 80 cm/s, tại thời điểm t li độ của sóng tại A là 3 cm và vận tốc dao động có độ lớn đang tăng, khi đó một phần tử sóng tại B cách A là 2 cm có li độ A. 3 3 cm B. 2 2 cm C. 2 3 cm D. 3 2 cm Câu56: Nguồn sóng ở O dao động với tần số 10 Hz, dao động truyền đi với vận tốc 0,4 m/s trên phương Oy. Trên phương này có 2 điểm P và Q theo thứ tự đó PQ = 15 cm. Cho biên độ A = 4 cm và biên độ không thay đổi khi sóng truyền. Nếu tại thời điểm nào đó P có li độ 3 cm thì vận tốc dao động tại Q là A. 60 cm/s B. 60 cm/s C. 20 cm/s D. 20 cm/s
10. Câu57: Một sóng cơ học lan truyền theo phương x có bước sóng , tần số f và có biên độ là A không đổi khi truyền đi. Sóng truyền qua điểm M rồi đến điểm N và hai điểm cách nhau 7/3. Vào một thời điểm nào đó vận tốc dao động của M là 2fA thì tốc độ dao động tại N là A. πfAB. πfA/2C. πfA/4D. 2πfA Câu58: Một sóng cơ lan truyền từ M đến N với bước sóng 8 cm, biên độ 4 cm, tần số 2 Hz, khoảng cách MN = 2 cm. Tại thời điểm t phần tử vật chất tại M có li độ 2 cm và đang tăng thì phần tử vật chất tại N có A. li độ 2 3 cm và đang giảm.B. li độ 2 cm và đang giảm. C. li độ 2 3cm và đang tăng.D. li độ 2 3 cm và đang tăng. Câu59: Một sóng cơ hình sin lan truyền với bước sóng 12 cm với tần số 10 Hz với biên độ 2 cm truyền đi không đổi, từ M đến N cách nhau 3 cm. Tại thời điểm t điểm M có li độ 1 cm và đang giảm. Sau thời điểm đó 1/6 chu kỳ điểm N có tốc độ là A. 20π cm/sB. 10 3 cm/sC. 0D. 10 cm/s Câu60: M và N là hai điểm trên một mặt nước phẳng lặng cách nhau 1 khoảng 20 cm. Tại 1 điểm O trên đường thẳng MN và nằm ngoài đoạn MN, người ta đặt nguồn dao động theo phương u 5cost cm , vuông góc với mặt nước với phương trình tạo ra sóng trên mặt nước với bước sóng λ = 15 cm. Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa 2 phần tử môi trường tại M và N khi có sóng truyền qua là bao nhiêu? A. B. C. D. CHỦ ĐỀ 1: HIỆN TƯỢNG SÓNG CƠ HỌC Câu1: Hướng dẫn: Chọn đáp án C Hai điểm M, N dao động cùng pha nên: MN = ; 2; 3 Nhưng giữa chúng chỉ có 2 điểm dao động ngược pha với M nên bắt buộc: MN = 2 v 40 MN 2 2 2. 8 cm Hay f 10 Chọn C. Câu2: Hướng dẫn: Chọn đáp án A
11. Hai điểm M, N dao động ngược pha nên: MN = 0,5; 1,5; 2,5 Nhưng giữa chúng chỉ có 2 điểm khác dao động ngược pha với M nên bắt buộc: MN = 2,5 hay v MN 2,5 2,5 8,75 cm f Chọn A Câu3: Hướng dẫn: Chọn đáp án A Theo bài ra, khi E hoặc F có tốc độ dao động cực đại thì tại M tốc độ dao động cực tiểu, nghĩa là E, F dao động vuông pha với M. Hai điểm M, N dao động cùng pha nên: MN = ; 2; 3 Nhưng giữa chúng chỉ có 2 điểm dao v MN  4 cm động vuông pha với M nên bắt buộc: MN  hay f Chọn A Câu4: Hướng dẫn: Chọn đáp án B AB 3 A B 24 3 3  7 cm 3 Câu5 Hướng dẫn: Chọn đáp án D Khi P có thế năng cực đại (P ở vị trí cao nhất hoặc thấp nhất) thì Q qua vị trí cân bằng nên thế năng cực tiểu Chọn D.
12. Câu6: Hướng dẫn: Chọn đáp án B Vì điểm C từ vị trí cân bằng đi xuống nên cả đoạn BD đang đi xuống. Do đó, AB đi lên, nghĩa là sóng truyền E đến A. Đoạn AD 3 / 4 60 3 / 4  80 cm 0,8 m v f 8 m/s Câu7: Hướng dẫn: Chọn đáp án B Cách 1: MN 65,75 65 0,75. Từ hình vẽ ta thấy N’ đang có li độ âm và đang đi lên Cách 2: Hiện tại tại hình chiếu của M có li độ âm và đang chuyển động đi xuống (đi theo chiều âm) nên M thuộc góc phần tư thứ II. Trên vòng tròn lượng giác, M sớm pha hơn nên M chạy trước một góc: 2 .MN 2 .65,75 65.2 1.5   Vì N phải thuộc góc phần tư thứ III nên hình chiếu của N đang có li độ âm và đang đi lên Câu8: Hướng dẫn: Chọn đáp án A
13. Cách 1: v 60   0,6 m ;MN 7,95 m 13 0,6 0,15 13 f 100 4 Từ hình vẽ ta thấy N’ đang có li độ âm và đang đi xuống Cách 2: Hiện tại hình chiếu của M có li độ âm và đang chuyển động đi lên (đi theo chiều dương) nên M thuộc góc phần tư thứ III. Trên vòng tròn lượng giác, M sớm pha hơn nên M chạy trước một góc: 2 .MN 2 f.MN 2 .100.7,95 13.2 0,5  v 60 Vì N phải thuộc góc phần tư thứ III nên hình chiếu của N có li độ âm và đang đi xuống (theo chiều âm) Câu9: Hướng dẫn: Chọn đáp án C, D Khi Q có li độ cực đại thì P qua vị trí cân bằng theo chiều âm (v < 0) Từ hình vẽ này, suy ra A và B sai. Vì sóng truyền từ P đến Q nên khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực đại C đúng.
14. Khi P có li độ cực đại thì Q qua vị trí cân bằng theo chiều dương (v > 0) Hai điểm P, Q vuông pha nhau nên khi P có thế năng cực đại (P ở vị trí biên) thì Q có thế năng cực tiểu (Q ở vị trí cân bằng) D đúng. Câu10: Hướng dẫn: Chọn đáp án B Cách 1: Các bước giải như sau: Bước 1: Vẽ đường sin, quy ước sóng truyền theo chiều dương và xác định các vùng mà các phần tử vật chất đang đi lên và đi xuống. Bước 2: Vì điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên nó nằm ở vùng mà các phần tử vật chất đang đi lên. Bước 3: Vì sóng truyền qua M rồi mới đến N nên điểm N phải nằm phía bên phải điểm M như hình vẽ. Bước 4: Ở thời điểm hiện tại cả M và N đều đang đi lên. Vì MN = /5 nên thời gian ngắn nhất để N đi đến vị trí cân bằng là T/5. Thời gian ngắn nhất đi từ vị trí cân bằng đến vị trí cao nhất là T/4 và thời gian ngắn nhất đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là T/2. Vậy điểm N sẽ đến vị trí thấp nhất sau khoảng thời gian ngắn nhất: T/5 + T/4 + T/2 = 19T/20 Chọn B Cách 2: Dao động tại M sớm pha hơn tại N (M quay trước N):
15. 2 d 2  5 Hiện tại hình chiếu của điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên N và M phải ở các vị trí như trên vòng tròn. Để N hạ xuống thấp nhất (N ở biên âm) thì nó phải quay thêm một góc 2 0,1 0,95.2 0,95 vòng, tương ứng với thời gian 0,95T = 19T/20 Chọn B Câu11: Hướng dẫn: Chọn đáp án A Cách 1: Vì sóng truyền qua M rồi mới đến N nên điểm N phải nằm phía bên trái điểm M như hình vẽ. Ở thời điểm hiện tại cả M và N đều đang đi lên. Vì CN = /4 /5 λ/20 nên thời gian ngắn nhất để N đi đến vị trí của điểm C hiện tại là T/20. Thời gian ngắn nhất đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là T/2. Vậy điểm N sẽ đến vị trí thấp nhất sau khoảng thời gian ngắn nhất: T/20 + T/2 = 11T/20 Chọn A. Cách 2: Dao động tại N sớm pha hơn tại M (N quay trước M): 2 d 2  5 Hiện tại hình chiếu của điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên N và M phải ở các vị trí như trên vòng tròn. Để N hạ xuống thấp nhất (N ở biên âm) thì nó phải quay thêm một góc 0,1 0,55.2 0,55 vòng, tương ứng với thời gian 0,55T = 11T/20 Chọn A. Câu12: Hướng dẫn: Chọn đáp án A Cách 1:
16. Bước sóng  v/f 10cm.Ta thấy MN = 21,5 cm = 0,15+ 2 = MN’ + N’N. Vì trạng thái dao động của điểm N giống hệt trạng thái điểm N’ nên ta chỉ cần khảo sát điểm N’ với MN’ = 0,15. Vì sóng truyền từ M sang N’ nên N’ phải nằm bên phải và đang đi xuống như hình vẽ. Vì N’ cách M là 0,15 nên thời gian ngắn nhất đi từ vị trí hiện tại đến vị trí thấp nhất là 0,15T 3 / 400s Chọn A. Cách 2: Dao động tại M sớm pha hơn tại N (M quay trước N): 2 d 2 fd 2 .20.21,5 2.2 0,3  v 200 Hiện tại điểm M hạ xuống thấp nhất (hình chiếu ở biên âm) nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn. Để N sẽ hạ xuống thấp nhất (N ở biên âm) thì nó phải quay 0,3 0,15 .2 0,15 thêm một góc vòng, tương ứng với thời gian t 0,15T 0,15.1/20 3/400 s Chọn A. Câu13: Hướng dẫn: Chọn đáp án B Cách 1: Vẽ đường sin, quy ước sóng truyền theo chiều dương và xác định các vùng mà các phần tử vật chất đang đi lên và đi xuống. Vì sóng truyền qua M rồi mới đến N nên M nằm bên trái và N nằm bên phải. Mặt khác, vì u 4cm u 4 cm M và N nên chúng phải nằm đúng vị trí như trên hình vẽ (cả M và N đều đang đi lên).
17. Vì M cách đỉnh gần nhất là /12 nên thời gian ngắn nhất M đi từ vị trí hiện tại đến vị trí cao nhất là T/12 nên t1 = T/12. Thời gian ngắn nhất để N đến vị trí cân bằng là T/6 và thời gian ngắn nhất đi từ vị trí cân bằng đến vị trí cao nhất là T/4 nên t2 = T/6 + T/4 = 5T/12 Chọn B. Cách 2: Dao động tại M sớm pha hơn tại N (M quay trước N): 2 d 2  3 u 4cm u 4 cm Hiện tại (t = 0) có M và N nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn. Để M lên đến vị trí cao nhất (M ở biên dương) thì nó phải quay thêm π/6 (1/12).2 (1/12) một góc vòng, tương ứng với thời gian t1 = T/12. Để N lên đến vị trí cao nhất (N ở biên dương) thì nó phải quay thêm một góc 2 /3 + /6 = 5/12 .2 = 5/12 vòng, tương ứng với thời gian t2 = 5T/12. Chọn B. Chú ý: Xét hai điểm điểm M, I trên cùng một phương truyền sóng cách nhau một khoảng 0 x  / 4. Nếu ở thời điểm t, điểm I đang ở vị trí cân bằng thì lúc này điểm M cách vị trí cân bằng của nó 2 x uM A sin . một đoạn  Nếu ở thời điểm t, điểm I đang ở vị trí cao nhất (thấp nhất) thì lúc này điểm M cách vị trí cân 2 x uM A cos . bằng của nó một đoạn  2 x uM A sin Ở Câutrên, hiện tại I đang ở vị trí cân bằng nên  hay 2  6 Asin A 4 3 cm  6 Câu14: Hướng dẫn: Chọn đáp án Cách 1:
18. Thời gian M đi đến vị trí cân bằng là T/6, đi từ vị trí cân bằng đến vị trí thấp nhất là T/4, đi từ vị trí thấp nhất đến vị trí cao nhất là T/2 nên t2 = T/6 + T/4 + T/2 = 11T/12. 2 x uM A sin Ở thời điểm hiện tại I ở vị trí cân bằng nên  hay 2  1,5 A sin A 3 cm  6 Bài này cũng có thể dùng vòng tròn lượng giác để giải. 2 d 2 Cách 2: Dao động tại N sớm pha hơn dao động tại M:  3 u A M 3 cm . Từ hình vẽ tính được 6 và cos Ở thời điểm t1, li độ của uM A điểm M đang giảm. Đến thời điểm t2 liền sau đó, li độ tại M là . 11 1 2 , Muốn vậy, M1 phải quét một góc 6 tương ứng với thời gian 11 11T t 1 6  2 12 11T t2 t1 t t1 T nên 12 Cách 3:
19. 2 d 2 Dao động tại N sớm pha hơn tại M (N quay trước M):  3 uM 1,5 cm uN 1,5cm Ở thời điểm t = t1 có và nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn. 1,5 A OM 3 cm . cos Biên độ: 6 2 π/6 11/12 .2 11/12 Để có uM = +A thì M phải quay một góc vòng, tương ứng với thời gian t = 11T/12 Câu15: Hướng dẫn: Chọn đáp án C Cách 1: Bài toán không nói rõ sóng truyền theo hướng nào nên ta giả sử truyền qua M rồi mới đến N và biểu diễn như hình vẽ. M và N đối xứng nhau qua I nên MI = IN = /6. Ở thời điểm hiện tại I ở vị trí cân bằng nên 2 x uM A sin .  hay 2  3 Asin A 2 3 cm  6 Chọn C 2 d 2 Cách 2: Giả sử sóng truyền qua M rồi đến N thì dao động tại N trễ pha hơn  3 3 A2 9 uM Acost 3 cost sint A A 2 2 2 u N A cos t 3 Acost cos Asint sin 3 3 3 3 3 A2 9 A 2 3 cm
20. 2 d 2 Cách 3: Dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N:  3 u A M 2 3 cm Từ hình vẽ tính được 6 và cos Cách 4: Giả sử sóng truyền qua M rồi đến N thì dao động tại M sớm pha hơn tại (M quay trước N): 2 d 2  3 u 3cm u 3cm Ở thời điểm hiện tại có M và N nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn. 3 A OM 2 3 cm cos Biên độ: 6 Chọn C Câu16: Hướng dẫn: Chọn đáp án D Cách 1: Giả sử sóng truyền qua M rồi mới đến N nên dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N là: 2 d 2  6 3 A2 9 uM Acost 3 cost sint A A u N A cos t 3 3 Acost cos Asint sin 3 3 6 6 6 3 A2 9 A 6 7 cm
21. Cách 2: Giả sử sóng truyền qua M rồi đến N thì dao động tại M sớm pha hơn 2 d 2 tại N (M quay trước N):  6 N uM 3cm uN 3 3 cm phảiỞ thời ở cácđiểm vị hiện trí như tại cótrên vòng tròn.và nên M và Ta thấy: 5 3 3 3 5  arccos arccos A 15,87 6 7 cm 6 A A 6 Câu17: Hướng dẫn: Chọn đáp án v u 60 (cm/s). Vì OM (2.2 1)λ/4 ở đây k = 2 là số chẵn nên: M 0 v u 60 (cm/s). Vì ON (2.3 1)λ/4 ở đây k = 3 là số lẻ nên: N 0 Câu18: Hướng dẫn: Chọn đáp án A 2 d 2 2 2 A uM uN 13 mm Độ lệch pha của M và N là  2 Cách 1: u 5 mm u 12 mm Vì M và đang đi lên, còn N và cũng đang đi lên nên M và N phải nằm ở các vị trí như trên hình Sóng truyền từ M đến N Chọn A. Cách 2:
22. u 5 mm u 12 mm Ở thời điểm hiện tại có M (đang đi lên, tức là đi theo chiều dương) và N (đang đi lên, tức là đi theo chiều dương) nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn. Ta thấy, M chạy trước nên M sớm pha hơn N, tức là sóng truyền qua M rồi mới đến N. Chọn A. Câu19: Hướng dẫn: Chọn đáp án B 2 d 3 23 5.2 Độ lệch pha của M và N là  2 2 2 2 A uM uN 5 mm Cách 1: MN 5,75 5 0,75 MN ' N 'N. 0,75 5 Điểm N’ dao động cùng pha với điểm N. Vì u 3 mm u 4 mm M và đang đi lên, còn N và cũng đang đi lên nên M và N phải nằm ở các vị trí như trên hình Sóng truyền từ N đến M Chọn B. Cách 2: u 3 mm Ở thời điểm hiện tại có M (đang đi lên, tức là đi theo u 4 mm chiều dương) và N (đang đi lên, tức là đi theo chiều dương) nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn. Ta thấy, N chạy trước nên N sớm pha hơn M, tức là sóng truyền qua N rồi mới đến M. Chọn B. Câu20: Hướng dẫn: Chọn đáp án D