Tài liệu ôn tập kiểm tra giữa kì 1 lý 12

Phân loại ˆ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương.. ˆ Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương.. .Xét một sóng hình

Mục lục

CHỦ ĐỀ 1 DAO ĐỘNG CƠ 4

Tóm tắt lý thuyết 5

Tóm tắt công thức 9

CHỦ ĐỀ 2 SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 13

Tóm tắt lý thuyết 14

Tóm tắt lý thuyết 19

PHẦN II ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KÌ I Đề 1 25

Đề 2 33

Đề 3 39

Đề 4 44

Đề 5 48

PHẦN III ĐÁP ÁN & HƯỚNG DẪN GIẢI Đề 1 53

Đề 2 55

Đề 3 57

Đề 4 58

Đề 5 59

PHẦN I

TỔNG HỢP KIẾN THỨC

CHỦ ĐỀ 1 DAO ĐỘNG CƠ 4CHỦ ĐỀ 2 SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 13

Chủ đề 1

DAO ĐỘNG CƠ

Tóm tắt lý thuyết 5Tóm tắt công thức 9

Tóm tắt lý thuyết

Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm hay hàm của thời gian

2.1 Chu kì và tần số

ˆ Chu kì:

+ Kí hiệu: ;

+ Ý nghĩa: ;

+ Đơn vị:

ˆ Tần số:

+ Kí hiệu: ;

+ Ý nghĩa: ;

3 Con lắc lò xo

3.1 Phân biệt hai cách treo con lắc lò xo thường gặp

Tại VTCB Lò xo không biến dạng tại

vị trí cân bằng

Lò xo bị biến dạng tại vị trícân bằng

3.2 Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học

3.3 Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng

Cơ năng của con lắc lò xo là tổng động năng của vật và thế năng đàn hồi

ˆ Cơ năng của con lắc tỉ lệ với của biên độ dao động;

ˆ Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu

Chú ý: Động năng, thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số gấp đôi tần số của vật daođộng: f′ = 2f

4.1 Thế nào là dao động tắt dần?

Dao động tắt dần là dao động có biên độ theo thời gian

4.2 Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần

Khi con lắc dao động, nó chịu lực cản (lực ma sát) làm tiêu hao của con lắc

Vì thế, biên độ dao động của con lắc và cuối cùng con lắc

4.3 Ứng dụng

Các thiết bị đóng cửa tự động hay bộ phận giảm xóc của ô tô, xe máy, là những ứng dụngcủa dao động tắt dần

5.1 Thế nào là dao động duy trì?

Nếu ta cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động tắt dần để bù lại sự tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi của nó thì dao động kéo dài mãimãi và được gọi là dao động duy trì

5.2 Ví dụ về dao động duy trì

Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì

6.1 Thế nào là dao động cưỡng bức?

Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của một tuầnhoàn với tần số f

b) Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với

và phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa của lực cưỡng bức và của hệ dao động Khi của lực cưỡng bức càng gần thì biên

độ dao động cưỡng bức

7.1 Thế nào là hiện tượng cộng hưởng?

Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức khi tần số fcủa lực cưỡng bức tiến đến bằng tần số riêng f0 của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng

7.2 Điều kiện cộng hưởng

Do mỗi dao động có thể biểu diễn bằng một vectơ quay nên tổng hợp hai (hoặc nhiều) daođộng có thể thực hiện bằng cách tính tổng vectơ của hai (hay nhiều) vectơ quay tương ứng.Tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số

x1 = A1cos(ωt + φ1)

x2 = A2cos(ωt + φ2)

là một dao động phương, tần số, có phương trình

x = A cos(ωt + φ)

Tóm tắt công thức

1.1 Phương trình dao động điều hòa

+ Ý nghĩa: giá trị cực đại của li độ, A không nhận giá trị âm;

+ Đơn vị: chiều dài (m, cm, mm, ) (cùng đơn vị với li độ)

2 Con lắc lò xo

2.1 Phân biệt hai cách treo con lắc lò xo thường gặp

⃗

F = −k⃗x, (8)với x là độ lệch của vật sovới vị trí cân bằng

– Trường hợp con lắc lò xo treo thẳng đứng:

ω =

rk

2.3 Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng

ˆ Lực căng dây:

3.2 Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng

ˆ Biên độ của dao động tổng hợp được tính như sau:

A2 = A21+ A22+ 2A1A2cos(φ2− φ1), (24)

ˆ Pha ban đầu được tính bằng công thức:

tan φ = A1sin φ1+ A2sin φ2

A1cos φ1+ A2cos φ2

Chủ đề 2

SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Tóm tắt lý thuyết 14Tóm tắt lý thuyết 19

Tóm tắt lý thuyết

1.1 Định nghĩa

Sóng cơ là những lan truyền trong môi trường vật chất

Khi sóng cơ truyền đi chỉ có của các phần tử vật chất lan truyền còncác phần tử vật chất thì không truyền đi mà chỉ dao động xung quanh

cố định

1.2 Phân loại

ˆ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương với phương truyền sóng Sóng ngang truyền được trong , trên

ˆ Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương với phương truyền sóng Sóng dọc truyền được trong môi trường , ,

v là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường

2.5 Bước sóng

λ là quãng đường mà sóng truyền được trong

Bước sóng λ cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng daođộng

Xét một sóng hình sin đang lan truyền trong một môi trường theo trục x, sóng này phát

ra từ một nguồn đặt tại điểm O Chọn gốc tọa độ tại O và chọn gốc thời gian sao cho phươngtrình dao động tại O là:

uO = A cos ωt,trong đó uO là li độ tại O vào thời điểm t

Sau một thời gian, dao động từ O truyền đến M cách O một khoảng x Phương trình daođộng tại M là:

uM= A cos ω



t −xv



= A cos 2π t

T −

xλ



= A cos



ωt −2πxλ



Phương trình sóng là một hàm vừa tuần hoàn theo , vừa tuần hoàn theo : cứ sau mỗi chu kì T thì dao động tại một điểm trên trục x lặp lại giống nhưtrước; cứ cách nhau một bước sóng λ trên trục x thì dao động tại các điểm lại giống hệt nhau(đồng pha với nhau)

ˆ Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động phương, chu kì (hay tần số)

và có hiệu số pha Hai nguồn kết hợp có cùng phagọi là hai nguồn

ˆ Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra là hai sóng kết hợp

ˆ Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng khi gặp nhau thì có những điểm

ở đó chúng luôn lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn lẫn nhau

Một vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm

Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

Âm nghe được là các âm có tần số nằm trong khoảng từ đến Các sóng cơ có tần số trong khoảng này gây cảm giác âm đối với tai người

Hạ âm là các âm có tần số , tai người không nghe được Một số loàivật như voi, chim bồ câu, có thể “nghe” được hạ âm

Siêu âm là những âm có tần số , tai người không nghe được Một

số loài vật như dơi, chó, cá heo, có thể “nghe” được siêu âm

Sự truyền âm

ˆ Âm truyền được qua các chất , , và

ˆ Âm không truyền được trong

ˆ Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ

6.2 Những đặc trưng vật lý của âm

Đơn vị cường độ âm là oát trên mét vuông, kí hiệu là W/m2.– Mức cường độ âm

Để so sánh độ to của một âm với độ to âm chuẩn, người ta dùng đại lượng mức cường

độ âm Mức cường độ âm được định nghĩa bằng công thức:

L = log I

I0,trong đó:

* L: (B),

* I: tại điểm đang xét (W/m2),

* I0 = 1 · 10−12W/m2: Trong thực tế, người ta thường đùng đơn vị đêxiben (dB): 1 B = 10 dB Công thứctính mức cường độ âm theo đơn vị đêxiben là:

7 Đặc trưng sinh lý của âm

7.1 Độ cao

ˆ Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với tần số âm

ˆ Âm có tần số càng lớn thì nghe , âm có tần số càng nhỏ thì nghe

Tóm tắt lý thuyết

1.1 Định nghĩa

Sóng cơ là những lan truyền trong môi trường vật chất

Khi sóng cơ truyền đi chỉ có của các phần tử vật chất lan truyền còncác phần tử vật chất thì không truyền đi mà chỉ dao động xung quanh

cố định

1.2 Phân loại

ˆ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương với phương truyền sóng Sóng ngang truyền được trong , trên

ˆ Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương với phương truyền sóng Sóng dọc truyền được trong môi trường , ,

v là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường

2.5 Bước sóng

λ là quãng đường mà sóng truyền được trong

Bước sóng λ cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng daođộng

Xét một sóng hình sin đang lan truyền trong một môi trường theo trục x, sóng này phát

ra từ một nguồn đặt tại điểm O Chọn gốc tọa độ tại O và chọn gốc thời gian sao cho phươngtrình dao động tại O là:

uO= A cos ωt,trong đó uO là li độ tại O vào thời điểm t

Sau một thời gian, dao động từ O truyền đến M cách O một khoảng x Phương trình daođộng tại M là:

uM= A cos ω



t − xv



= A cos 2π t

T −

xλ



= A cos



ωt −2πxλ



Phương trình sóng là một hàm vừa tuần hoàn theo , vừa tuần hoàn theo : cứ sau mỗi chu kì T thì dao động tại một điểm trên trục x lặp lại giống nhưtrước; cứ cách nhau một bước sóng λ trên trục x thì dao động tại các điểm lại giống hệt nhau(đồng pha với nhau)

ˆ Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động phương, chu kì (hay tần số)

và có hiệu số pha Hai nguồn kết hợp có cùng phagọi là hai nguồn

ˆ Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra là hai sóng kết hợp

ˆ Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng khi gặp nhau thì có những điểm

ở đó chúng luôn lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn lẫn nhau

Một vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm

Âm nghe được, hạ âm, siêu âm

Âm nghe được là các âm có tần số nằm trong khoảng từ đến Các sóng cơ có tần số trong khoảng này gây cảm giác âm đối với tai người

Hạ âm là các âm có tần số , tai người không nghe được Một số loàivật như voi, chim bồ câu, có thể “nghe” được hạ âm

Siêu âm là những âm có tần số , tai người không nghe được Một

số loài vật như dơi, chó, cá heo, có thể “nghe” được siêu âm

Sự truyền âm

ˆ Âm truyền được qua các chất , , và

ˆ Âm không truyền được trong

ˆ Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ

6.2 Những đặc trưng vật lý của âm

Đơn vị cường độ âm là oát trên mét vuông, kí hiệu là W/m2.– Mức cường độ âm

Để so sánh độ to của một âm với độ to âm chuẩn, người ta dùng đại lượng mức cường

độ âm Mức cường độ âm được định nghĩa bằng công thức:

L = log I

I0,trong đó:

* L: (B),

* I: tại điểm đang xét (W/m2),

* I0 = 1 · 10−12W/m2: Trong thực tế, người ta thường đùng đơn vị đêxiben (dB): 1 B = 10 dB Công thứctính mức cường độ âm theo đơn vị đêxiben là:

7 Đặc trưng sinh lý của âm

7.1 Độ cao

ˆ Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với tần số âm

ˆ Âm có tần số càng lớn thì nghe , âm có tần số càng nhỏ thì nghe

PHẦN II

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KÌ I

Đề 1

con lắc dao động theo phương thẳng đứng thì thấy con lắc dao động điều hòa với tần số

2,5Hz và trong quá trình vật dao động, chiều dài của lò xo thay đổi từ l1 = 20 cm đến l2 =

24 cm Lấy 2 = 10 và g = 10 m/s2 Lực đàn hồi cực đại, cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động lần lượt là

Câu 2: Một con lắc đơn được treo tại trần của 1 toa xe, khi xe chuyển động đều con lắc

dao động với chu kỳ 1s, cho g=10m/s2 Khi xe chuyển động nhanh dần đều theo phương ngang với gia tốc 3m/s2 thì con lắc dao động với chu kỳ:

Câu 3: Hai nguồn phát sóng kết hợp A, B trên mặt chất lỏng dao động theo phương

vuông góc với bề mặt chất lỏng cùng tần số 50Hz và cùng pha ban đầu , coi biên độ sóng không đổi Trên đoạn thẳng AB thấy hai điểm cách nhau 9cm dao động với biên độ cực đại Biết vận tốc trên mặt chất lỏng có giá trị trong khoảng 1,5m/s < v < 2,25m/s Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng đó là

Câu 4: Trên mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B Phương trình dao động

tại A, B là uA = cos100t(cm); uB = cos(100t)(cm) Tại O là trung điểm của AB sóng có biên độ :

Câu 5: Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số, trên hai đường thẳng song song với

nhau và song song với trục ox có phương trình lần lượt là x1=A1 cos(ω.t+φ1) và x2=A2

cos(ω.t+φ2) Giả sử x3 = x1 + x2 và x4 = x1 - x2 Biết rằng biên độ dao động của x3 gấp hai lần biên độ dao động của x4 Độ lệch pha cực đại giữa x1 và x2 gần với giá trị nào nhất sau

đây

Câu 6: Trên một sợi dây đàn hồi, hai đầu A B cố định có sóng dừng ổn định với bước

sóng 24 cm Hai điểm M và N cách đầu A những khoảng lần lượt là dM = 14 cm và dN =

27 cm Khi vận tốc dao động của phần tử vật chất ở M là vM = 2 cm/s thì vận tốc dao động của phần tử vật chất ở N là

A 2 3cm B 2 2 cm C -2cm D -2 2cm

Câu 7: Chọn phát biểu sai khi nói về dao động điều hoà:

A Gia tốc sớm pha so với li độ

C Vận tốc và gia tốc luôn ngược pha nhau

Câu 8: Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?

A Dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số của lực cưỡng bức

B Dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức

C Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng

bức

D Biên độ của dao động cưỡng bức là biên độ của lực cưỡng bức

Câu 9: Kéo con lắc đơn có chiều dài l = 1 m ra khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ so với

phương thẳng đứng rồi thả nhẹ cho dao động Khi đi qua vị trí cân bằng, dây treo bị vướng vào một chiếc đinh đóng dưới điểm treo con lắc một đoạn 36 cm Lấy g = 10m/s2 Chu kì dao động của con lắc khi bị vướng đinh là

Câu 10: Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 10cos(4πt) với t

tính bằng giây Động năng của vật đó biến thiên với chu kì bằng

A 1,00 s B 0,50 s C 1,50 s D 0,25 s

Câu 11: Một vật nhỏ có khối lượng 100g dao động điều hòa với chu kì 0,5πs và biên độ

3cm Chọn mốc thế năng tại vi trí cân bằng, cơ năng của vật là

Câu 12: Một sóng truyền theo trục Ox với phương trình u = acos(4πt – 0,02πx) (u và x

tính bằng cm, t tính bằng giây) Tốc độ truyền của sóng này là

kì lần lượt là T1, T2 Biết T2 = 2T1 và k1 + k2 = 5N/m Giá trị của k1 và k2 là

Câu 14: Một sóng cơ truyền dọc theo truc Ox với phương trình u = 2cos(40t – 2x) mm

Biên độ của sóng này là

D phương dao động và tốc độ truyền sóng

Câu 16: Khi nói về dao động cơ tắt dần của một vật, phát biểu nào sau đây đúng?

A Động năng của vật biến thiên theo hàm bậc nhất của thời gian

B Cơ năng của vật giảm dần theo thời gian

C Cơ năng của vật không thay đổi theo thời gian

D Lực cản của môi trường tác dụng lên vật càng nhỏ thì dao động tắt dần càng nhanh

của dao động là

Câu 18: Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad; tần số góc 10 rad/s

và pha ban đầu 0,79 rad Phương trình dao động của con lắc là

A  =0 1, cos(20 t 0 79 + , )(rad)

B  =0 1, cos(20 t 0 79 − , )(rad)

C  =0 1, cos(10t 0 79− , )(rad)

D  =0 1, cos(10t 0 79+ , )(rad)

của gia tốc của vật khi vật có vận tốc 10 10cm/s là

Câu 20: Sóng truyền trên bề mặt chất lỏng thành những đường tròn đồng tâm ngày càng

mở rộng với bước sóng λ Hiệu bán kính hai gợn sóng tròn lồi liên tiếp bằng

Câu 21: Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2m đầu A cố định, đầu B tự do, dao động với tần

số f = 85Hz Quan sát sóng dừng trên dây người ta thấy có 9 bụng Tốc độ truyền sóng trên dây là

Câu 22: Con lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m Tác

dụng một ngoại lực cưỡng bức biến thiên điều hòa biên độ F0 và tần số f1 = 6Hz thì biên

độ dao động A1 Nếu giữ nguyên biên độ F0 mà tăng tần số ngoại lực đến f2 = 10Hz thì biên độ dao động ổn định là A2 So sánh A1 và A2

A A1 = A2

B A1 > A2

C A2 > A1

D Chưa đủ điều kiện để kết luận

Câu 23: Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ được treo vào đầu dưới của một sợi dây không

dãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,1 rad rồi thả nhẹ Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân bằng và độ lớn gia tốc tại vị trí biên bằng

Câu 24: Biểu thức quan hệ giữa biên độ A, li độ x và tần số góc ω của chất điểm dao

động điều hoà ở thời điểm t là: