Trắc nghiệm lý thuyết Vật lí Lớp 12 - Chương 1: Dao động cơ (Có đáp án)

Nội dung text: Trắc nghiệm lý thuyết Vật lí Lớp 12 - Chương 1: Dao động cơ (Có đáp án)

1. B. PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI I. TRẮC NGHIỆM LÍ THUYẾT 1. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Vật dao động điều hịa với phương trình x Acos t . Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động  vào li độ x cĩ dạng nào A. Đường trịn.B. Đường thẳng.C. Elip. D. Parabol. Lời giải Ta cĩ phương trình độc lập thời gian phụ thuộc giữa  và x là 2 2 x  1 A max x2 y2 Cĩ dạng 1 nên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động vào li độ cĩ dạng a2 b2 elip. Đáp án C. Nhận xét Hai đại lượng vuơng pha với nhau thì đồ thị sự phụ thuộc của đại lượng này vào đại lượng kia cĩ dạng Elip. Ví dụ 2: Một vật dao động điều hịa, li độ x, gia tốc a. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x và gia tốc a cĩ dạng nào? A. Đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ.B. Đường thẳng khơng qua gốc tọa độ. C. Đường trịn.D. Đường hypepol. Lời giải Biểu thức độc lập thời gian phụ thuộc giữa x và a là a  2 x , A x A (cĩ dạng y ax ) nên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x và gia tốc a cĩ dạng đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ. Đáp án A Ví dụ 3: Một vật dao động điều hịa, khi vật đi từ vị trí cân bằng ra điểm giới hạn thì A. Chuyển độn của vật là chậm dần đều. B. Thế năng của vật giảm dần. C. Vận tốc của vật giảm dần. D. Lực hồi phục cĩ độ lớn tăng dần. Lời giải
2. Khi vật đi từ cân bằng ra điểm giới hạn thì độ lớn li độ x tăng dần, khi đĩ: A. Sai. Chuyển động của vật là chậm dần (chứ khơng phải chậm dần đều vì gia tốc của dao động điều hịa khơng phải là một hằng số mà nĩ biến thiên). B. Sai. Thế năng của vật tỉ lệ với bình phương li độ, nên thế năng tăng dần. C. Sai. Vì nếu vật đi từ vị trí cân bằng theo chiều âm (vận tốc min bằng A ) đến biên âm (vận tốc bằng 0) thì vận tốc của vật tăng dần. D. Đúng. Vì độ lớn lực hồi phục là F k x tỉ lệ với độ lớn li độ. Đáp án D. Ví dụ 4: Tìm phát biểu đúng về dao động điều hịa. A. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luơn cùng pha với li độ. B. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luơn ngược pha với vận tốc. C. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luơn cùng pha với vận tốc. D. Khơng cĩ phát biểu đúng. Lời giải A. Sai vì gia tốc luơn ngược pha với li độ. B, C. Sai vì gia tốc sớm pha so với vận tốc. 2 Đáp án D. Ví dụ 5: Cơ năng của một vật dao động điều hịa A. biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kỳ bằng một nửa chu kỳ dao động của vật. B. tăng gấp đơi khi biên độ dao động của vật tăng gấp đơi. C. bằng động năng của vật khi vật tới vị trí cân bằng. D. biến thiên tuần hồn theo thời gian với chu kỳ bằng chu kỳ dao động của vật. Lời giải A. Sai, cơ năng luơn khơng đổi, khơng biến thiên B. Sai, cơ năng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ nên khi biên độ tăng gấp đơi thì cơ năng tăng gấp 4 lần. C. Đúng, khi vật ở vị trí cân bằng thì tốc độ lớn nhất nên động năng cực đại, động năng cực đại bằng cơ năng. D. Sai, cơ năng luơn khơng đổi, khơng biến thiên. Đáp án C. Ví dụ 6: Khi nĩi về năng lượng của một vật dao động điều hịa, phát biểu nào sau đây là đúng?
3. A. Cứ mỗi chu kì dao động của vật, cĩ bốn thời điểm thế năng bằng động năng. B. Thế năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. C. Động năng của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên. D. Thế năng và động năng của vật biến thiên cùng tần số với tần số của li độ. Lời giải Wđ Wt A A. Đúng, vì ta cĩ 2Wt W x . Cĩ 2 vị trí cho động năng bằng thế Wđ Wt W 2 năng, trong một chu kì, vật sẽ đi qua mỗi vị trí đĩ 2 lần nên cĩ 4 thời điểm thế năng bằng động năng. B. Sai, vì ở vị trí cân bằng thì li độ bằng 0, nên thế năng bằng 0. C. Sai, khi ở vị trí biên thì tốc độ bằng 0, nên động năng bằng 0. D. Sai, thế năng và động năng của vật biến thiên với tần số gấp 2 lần tần số của li độ (xem phần lí thuyết đã chứng minh). Đáp án A. Ví dụ 7: Một vật dao động điều hịa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì A. động năng của vật đạt cực đại khi gia tốc của vật cĩ độ lớn cực đại. B. khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vận tốc và gia tốc của vật luơn 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. Lời giải A. Sai, vì động năng của vật đạt cực đại tại vị trí cân bằng mà tại vị trí cân bằng thì gia tốc của vật cĩ độ lớn bằng 0. B. Sai, vì khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên thì vận tốc cĩ hướng theo chiều chuyển động của vật nên cĩ chiều từ VTCB ra biên mà gia tốc luơn hướng về VTCB nên gia tốc và vận tốc của vật luơn ngược dấu. C. Sai, vì khi ở vị trí cân bằng, động năng của vật cực đại bằng cơ năng. D. Đúng, vì thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên. Đáp án D. Ví dụ 8: Khi một vật dao động điều hịa thì A. lực kéo về tác dụng lên vật cĩ độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. B. gia tốc của vật cĩ độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. C. lực kéo về tác dụng lên vật cĩ độ lớn tỉ lệ với bình phương biên độ.
4. D. vận tốc của vật cĩ độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. Lời giải Lực kéo về F kx cĩ độ lớn F k x A. Sai, vì lực kéo về tác dụng lên vật cĩ độ lớn cực đại khi vật ở vị trí biên. B. Sai, vì gia tốc của vật cĩ độ lớn cực đại khi vật ở vị trí biên. C. Sai, vì lực kéo tác dụng lên vật cĩ độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ. D. Đúng, vì vận tốc của vật cĩ độ lớn cực đại khi vật ở vị trí cân bằng. Đáp án D. Ví dụ 9: Lực kéo về tác dụng lên một chất điểm dao động điều hịa cĩ độ lớn A. tỉ lệ với độ lớn của li độ và luơn hướng về vị trí cân bằng. B. tỉ lệ với bình phương biên độ. C. khơng đổi nhưng hướng thay đổi. D. và hướng khơng đổi. Lời giải Lực kéo về F kx cĩ độ lớn F k x A. Đúng vì lực kéo về F kx luơn ngược chiều li độ, tức là luơn hướng về vị trí cân bằng. Cĩ độ lớn F k x tỉ lệ với độ lớn của li độ. B. Sai, vì độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. C. Sai, vì lực kéo về cĩ độ lớn và hướng thay đổi theo thời gian. D. Sai, vì lực kéo về cĩ hướng về vị trí cân bằng, nên khi qua vị trí cân bằng thì lực kéo về đổi hướng. Đáp án A. Ví dụ 10: Hình chiếu của một chất điểm chuyển động trịn đều lên một đường kính quỹ đạo cĩ chuyển động là dao động điều hịa. Phát biểu nào sau đây sai ? A. Tần số gĩc của dao động điều hịa bằng tốc độ gĩc của chuyển động trịn đều. B. Biên độ của dao động điều hịa bằng bán kính của chuyển động trịn đều. C. Lực kéo về trong dao động điều hịa cĩ độ lớn bằng độ lớn lực hướng tâm trong chuyển động trịn đều. D. Tốc độ cực đại của dao động điều hịa bằng tốc độ dài của chuyển động trịn đều. Lời giải A. Đúng, tần số gĩc của dao động điều hịa bằng tốc độ gĩc của chuyển động trịn đều.
5. B. Đúng, biên độ của dao động điều hịa bằng bán kính của chuyển động trịn đều C. Sai, lực kéo về trong dao động điều hịa cĩ độ lớn F k x m 2 x cịn lực hướng tâm trong chuyển động trịn đều cĩ độ lớn  2 F m m 2 R m 2 A F max M R hp tức là bằng độ lớn cực đại của lực hồi phục trong dao động điều hịa. D. Đúng, vì tốc độ cực đại của dao động điều hịa là A và tốc độ dài của chuyển động trịn đều là R A Đáp án C. Ví dụ 11: Khi nĩi về dao động điều hịa, phát biểu nào sau đây đúng? A. Dao động của con lắc lị xo luơn là dao động điều hịa. B. Cơ năng của vật dao động điều hịa khơng phụ thuộc vào biên độ dao động. C. Hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hịa luơn hướng về vị trí cân bằng. D. Dao động của con lắc đơn luơn là dao động điều hịa. Lời giải A. Sai, vì dao động của con lắc lị xo chỉ là dao động điều hịa khi bỏ qua lực cản của mơi trường và con lắc phải dao động trong giới hạn đàn hồi của lị xo. B. Sai, vì cơ năng của vật dao động điều hịa tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. C. Đúng, vì hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hịa chính là lực kéo về mà lực kéo về luơn hướng về vị trí cân bằng. D. Sai. Vì dao động của con lắc đơn chỉ là dao động điều hịa khi bỏ qua lực cản của mơi trường và biên độ gĩc dao động phải nhỏ. Đáp án C Ví dụ 12: Khi nĩi về một vật dao động điều hịa, phát biểu nào sau đây sai? A. Lực kéo về tác dụng lên vật biến thiên điều hịa theo thời gian. B. Động năng của vật biến thiên tuần hồn theo thời gian. C. Vận tốc của vật biến thiên điều hịa theo thời gian. D. Cơ năng của vật biến thiên tuần hồn theo thời gian. Lời giải A. Đúng, lực kéo về F kx kAcos t biến thiên điều hịa theo thời gian. B. Đúng, động năng của vật biến thiên tuần hồn theo thời gian. C. Đúng, vận tốc của vật biến thiên điều hịa theo thời gian.
6. D. Sai, vì cơ năng luơn khơng đổi và khơng biến thiên. Đáp án D. Ví dụ 13: Một chất điểm dao động điều hịa trên trục Ox . Vectơ gia tốc của chất điểm đĩ A. độ lớn cực đại ở vị trí biên, chiều luơn hướng ra biên. B. độ lớn cực tiểu khi đi qua vị trí cân bằng luơn cùng chiều với vectơ vận tốc. C. độ lớn khơng đổi, chiều luơn hướng về vị trí cân bằng. D. độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ, chiều luơn hướng về vị trí cân bằng. Lời giải A. Sai, vì vectơ gia tốc của chất điểm cĩ độ lớn cực đại ở vị trí biên nhưng chiều luơn hướng về vị trí cân bằng. B. Sai, vì vectơ gia tốc của chất điểm cĩ độ lớn cực tiểu khi qua vị trí cân bằng và chỉ cùng chiều với vectơ vận tốc khi vật đi từ biên về vị trí cân bằng. C. Sai, vì vectơ gia tĩc của chất điểm dao động điều hịa nên biến đổi theo quy luật hình sin nên độ lớn thay đổi, chiều luơn hướng về vị trí cân bằng. D. Đúng, vì a  2 x nên gia tốc cĩ độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ và cĩ chiều luơn hướng về vị trí cân bằng. Đáp án D. Ví dụ 14: Một con lắc lị xo đang dao động điều hịa theo phương ngang. Khi vật nặng của con lắc đi qua vị trí cân bằng thì nĩ va chạm và dính vào một vật nhỏ đang đứng yên. Sau đĩ: A. Biên độ dao động của con lắc tăng. B. Năng lược dao động của con lắc tăng. C. Chu kì dao động của con lắc giảm. D. Tần số dao động của con lắc giảm. Lời giải 1 k Do f . Khi khối lượng tăng thì tần số giảm. 2 m Đáp án D. Ví dụ 15: Cĩ 2 vật dao động điều hịa, biết gia tốc vật 1 cùng pha với li độ của vật 2. Khi vật 1 qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì vật 2 A. Qua vị trí cân bằng theo chiều âm. B. Qua vị trí cân bằng theo chiều dương. C. Qua vị trí biên cĩ li độ âm.
7. D. Qua vị trí biên cĩ li độ dương. Lời giải Gia tốc vật 1 ngược pha so với li độ vật 1. Mà gia tốc vật 1 lại cùng pha với li độ vật 2 nên li độ vật 1 ngược pha với li độ vật 2. Khi vật 1 qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì dựa vào đường trịn ta thấy vật 2 đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Đáp án A. Ví dụ 16: Trong dao động điều hịa, đại lượng khơng phụ thuộc vào điều kiện kích thích ban đầu là A. Biên độ.B. Pha ban đầu.C. Chu kì. D. Năng lượng. Lời giải Chu kì chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ, khơng phụ thuộc vào điều kiện kích thích. Đáp án C.
8. 2. Trắc nghiệm tự luyện Câu 1: Tìm phát biểu đúng về dao động điều hịa? A. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luơn cùng pha với li độ. B. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luơn ngược pha với vận tốc. C. Trong quá trình dao động của vật gia tốc luơn cùng pha với vận tốc. D. Khơng cĩ phát biểu đúng. Câu 2: Gia tốc của chất điểm dao động điều hịa bằng khơng khi A. li độ cực đại. B. li độ cực tiểu. C. vận tốc cực đại hoặc cực tiểu. D. vận tốc bằng 0. Câu 3: Một vật dao động điều hịa, khi vật đi từ vị trí cân bằng ra điểm giới hạn thì A. Chuyển động của vật là chậm dần đều. B. Thế năng của vật giảm dần. C. Vận tốc của vật giảm dần. D. Lực hồi phục cĩ độ lớn tăng dần. Câu 4: Trong dao động điều hịa, vận tốc biến đổi điều hịa: A. Cùng pha so với li độ. B. Ngược pha so với li độ. C. Sớm pha so với li độ. 2 D. Trễ pha so với li độ. 2 Câu 5: Biết pha ban đầu của một vật dao động điều hịa, ta xác định được: A. Quỹ đạo dao động. B. Cách kích thích dao động. C. Chu kỳ và trạng thái dao động. D. Chiều chuyển động của vật lúc ban đầu. Câu 6: Dao động điều hịa là A. Chuyển động cĩ giới hạn được lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng. B. Dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. C. Dao động điều hịa là dao động được mơ tả bằng định luật hình sin hoặc cơsin theo thời gian. D. Dao động tuân theo định luật hình tan hoặc cotan. Câu 7: Trong dao động điều hịa, gia tốc biến đổi
9. A. Trễ pha so với li độ. 2 B. Cùng pha với so với li độ. C. Ngược pha với vận tốc. D. Sớm pha so với vận tốc. 2 Câu 8: Vận tốc của vật dao động điều hịa cĩ độ lớn cực đại khi A. Vật ở vị trí cĩ pha dao động cực đại. B. Vật ở vị trí cĩ li độ cực đại. C. Gia tốc của vật đạt cực đại. D. Vật ở vị trí cĩ li độ bằng khơng. Câu 9: Một vật dao động điều hịa khi đi qua vị trí cân bằng: A. Vận tốc cĩ độ lớn cực đại, gia tốc cĩ độ lớn bằng 0. B. Vận tốc và gia tốc cĩ độ lớn bằng 0. C. Vận tốc cĩ độ lớn bằng 0, gia tốc cĩ độ lớn cực đại. D. Vận tốc và gia tốc cĩ độ lớn cực đại. Câu 10: Một vật dao động trên trục Ox với phương trình động lực học cĩ dạng 8x 5x 0 . Kết luận đúng là A. Dao động của vật là điều hịa với tần số gĩc  2,19 rad s. B. Dao động của vật là điều hịa với tần số gĩc  1,265 rad s. C. Dao động của vật là tuần hồn với tần số gĩc  1,265 rad s. D. Dao động của vật là điều hịa với tần số gĩc  2 2 rad s. Câu 11: Trong các phương trình sau, phương trình nào khơng biểu thị cho dao động điều hịa? A. x 3t sin 100 t . B. x 3sin 5 t 3cos5 t. 6 C. x 5cos t. D. x 2sin 2 t . 6 Câu 12: Vật dao động điều hịa với phương trình x Acos t . Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động  vào li độ x cĩ dạng nào? A. Đường trịn.B. Đường thẳng. C. Elip.D. Parabol. Câu 13: Một vật dao động điều hịa, li độ x, gia tốc a. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x và gia tốc a cĩ dạng nào? A. Đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ.
10. B. Đường thẳng khơng qua gốc tọa độ. C. Đường trịn. D. Đường hypepol. Câu 14: Lực kéo về tác dụng lên một chất điểm dao động điều hịa cĩ độ lớn A. tỉ lệ với độ lớn của li độ và luơn hướng về vị trí cân bằng. B. tỉ lệ với bình phương biên độ. C. khơng đổi nhưng hướng thay đổi. D. và hướng khơng đổi. ĐÁP ÁN 1-D 2-C 3-D 4-C 5-D 6-C 7-D 8-D 9-A 10-B 11-A 12-C 13-A 14-A