Trắc nghiệm Vật Lí 11 Cánh diều Bài 4: Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng - Đề 04
Trắc nghiệm Vật Lí 11 Cánh diều Bài 4: Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng - Đề 04 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Một con lắc đơn đang dao động điều hòa trong không khí. Sau một thời gian, dao động của con lắc sẽ tắt dần. Nguyên nhân chính gây ra sự tắt dần này là gì?
- A. Lực căng dây luôn vuông góc với vận tốc.
- B. Lực cản của môi trường (không khí) và lực ma sát.
- C. Trọng lực tác dụng lên vật nặng.
- D. Lực phục hồi luôn hướng về vị trí cân bằng.
Câu 2: Đặc điểm nào sau đây mô tả đúng về dao động tắt dần?
- A. Biên độ và năng lượng dao động không đổi theo thời gian.
- B. Tần số dao động tăng dần theo thời gian.
- C. Biên độ dao động giảm dần theo thời gian.
- D. Chỉ xảy ra khi không có lực ma sát.
Câu 3: Một con lắc lò xo đặt nằm ngang, dao động trên mặt sàn có ma sát. Khi vật dao động, cơ năng của hệ giảm dần. Sự giảm cơ năng này chuyển hóa chủ yếu thành dạng năng lượng nào?
- A. Nhiệt năng.
- B. Điện năng.
- C. Quang năng.
- D. Hóa năng.
Câu 4: Mức độ tắt dần của một dao động phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
- A. Biên độ ban đầu của dao động.
- B. Tần số riêng của hệ dao động.
- C. Khối lượng của vật dao động.
- D. Độ lớn của lực cản hoặc lực ma sát môi trường.
Câu 5: Để duy trì dao động cho một con lắc đồng hồ quả lắc mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó, người ta phải định kì cung cấp năng lượng cho con lắc. Đây là ví dụ về loại dao động nào?
- A. Dao động tự do.
- B. Dao động tắt dần.
- C. Dao động duy trì.
- D. Dao động cưỡng bức.
Câu 6: Một hệ dao động (ví dụ: con lắc lò xo) chịu tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số f. Dao động của hệ sau khi đã ổn định được gọi là dao động cưỡng bức. Tần số của dao động cưỡng bức này có đặc điểm gì?
- A. Bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
- B. Bằng tần số riêng của hệ dao động.
- C. Lớn hơn tần số riêng của hệ dao động.
- D. Nhỏ hơn tần số riêng của hệ dao động.
Câu 7: Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc trực tiếp vào yếu tố nào sau đây?
- A. Biên độ của ngoại lực cưỡng bức.
- B. Tần số của ngoại lực cưỡng bức.
- C. Lực cản của môi trường.
- D. Pha ban đầu của ngoại lực cưỡng bức.
Câu 8: Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi nào trong dao động cưỡng bức?
- A. Khi biên độ của ngoại lực cưỡng bức đạt giá trị cực đại.
- B. Khi tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động.
- C. Khi lực cản của môi trường bằng 0.
- D. Khi hệ dao động với biên độ nhỏ nhất.
Câu 9: Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng trong kỹ thuật và đời sống là gì?
- A. Luôn có lợi, giúp tăng biên độ dao động mong muốn.
- B. Luôn có hại, gây ra rung động mạnh phá hủy cấu trúc.
- C. Chỉ xảy ra trong phòng thí nghiệm, không có ứng dụng thực tế.
- D. Có thể có lợi (khuếch đại tín hiệu, âm thanh) hoặc có hại (phá hủy cấu trúc).
Câu 10: Một con lắc lò xo có tần số riêng f₀. Khi chịu tác dụng của ngoại lực F = F₀cos(2πft), biên độ dao động cưỡng bức của con lắc sẽ lớn nhất khi:
- A. f rất lớn so với f₀.
- B. f rất nhỏ so với f₀.
- C. f = f₀.
- D. f = 2f₀.
Câu 11: Một cây cầu có tần số riêng là 0.5 Hz. Một đoàn quân đang diễu hành qua cầu. Để tránh hiện tượng cộng hưởng nguy hiểm, người chỉ huy cần yêu cầu binh sĩ làm gì?
- A. Không bước đều theo cùng một nhịp.
- B. Bước đều với tần số 0.5 Hz.
- C. Bước đều với tần số 1 Hz.
- D. Tăng tốc độ bước chân lên gấp đôi.
Câu 12: Một chiếc xe ô tô bị rung lắc mạnh khi chạy trên một đoạn đường gồ ghề với tốc độ nhất định. Tình trạng rung lắc này giảm đáng kể khi xe chạy nhanh hơn hoặc chậm hơn tốc độ đó. Hiện tượng này có thể giải thích rõ nhất bằng khái niệm nào sau đây?
- A. Dao động tắt dần.
- B. Dao động duy trì.
- C. Biến điệu dao động.
- D. Hiện tượng cộng hưởng.
Câu 13: So sánh dao động tắt dần và dao động cưỡng bức, điểm khác biệt cốt lõi là gì?
- A. Tần số dao động.
- B. Sự có mặt của lực ma sát.
- C. Sự có mặt của ngoại lực tuần hoàn duy trì dao động.
- D. Biên độ dao động.
Câu 14: Một con lắc đơn có tần số riêng f₀. Đặt con lắc vào một môi trường có lực cản đáng kể. Sau khi kích thích, con lắc sẽ thực hiện dao động gì?
- A. Dao động tắt dần.
- B. Dao động điều hòa.
- C. Dao động cưỡng bức.
- D. Dao động duy trì.
Câu 15: Khi nói về dao động duy trì, phát biểu nào sau đây là sai?
- A. Biên độ dao động không đổi theo thời gian.
- B. Biên độ dao động giảm dần theo thời gian.
- C. Tần số dao động bằng tần số riêng của hệ.
- D. Năng lượng được bổ sung định kỳ cho hệ.
Câu 16: Một hệ dao động có tần số riêng f₀. Tác dụng vào hệ một ngoại lực tuần hoàn có tần số f. Biên độ dao động cưỡng bức của hệ phụ thuộc vào độ chênh lệch |f - f₀| như thế nào?
- A. Khi |f - f₀| càng nhỏ, biên độ càng lớn.
- B. Khi |f - f₀| càng lớn, biên độ càng lớn.
- C. Biên độ không phụ thuộc vào |f - f₀|.
- D. Biên độ chỉ lớn khi f > f₀.
Câu 17: Tại sao các bộ phận giảm xóc trên ô tô lại hoạt động hiệu quả trong việc làm tắt nhanh các dao động do đường gồ ghề gây ra?
- A. Chúng làm tăng tần số riêng của hệ thống treo.
- B. Chúng tạo ra lực cản lớn, làm dao động tắt dần nhanh.
- C. Chúng biến dao động cưỡng bức thành dao động duy trì.
- D. Chúng loại bỏ hoàn toàn lực ma sát.
Câu 18: Một học sinh dùng tay đẩy một chiếc xích đu theo chu kì đều đặn. Ban đầu, xích đu dao động với biên độ nhỏ. Nếu học sinh tiếp tục đẩy với tần số bằng tần số dao động riêng của xích đu, thì hiện tượng gì sẽ xảy ra với biên độ dao động của xích đu?
- A. Biên độ dao động sẽ tăng lên đáng kể.
- B. Biên độ dao động sẽ giảm dần.
- C. Biên độ dao động sẽ giữ nguyên không đổi.
- D. Xích đu sẽ dừng lại ngay lập tức.
Câu 19: Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng biên độ của một vật dao động tắt dần theo thời gian?
- A. Đường thẳng song song với trục thời gian.
- B. Đường cong giảm dần theo thời gian.
- C. Đường thẳng tăng dần theo thời gian.
- D. Đường hình sin hoặc cosin.
Câu 20: Một hệ dao động có tần số riêng là 5 Hz. Tác dụng vào hệ các ngoại lực tuần hoàn có tần số lần lượt là f₁=3 Hz, f₂=5 Hz, f₃=7 Hz. So sánh biên độ dao động cưỡng bức của hệ khi chịu tác dụng của các ngoại lực này (giả sử biên độ ngoại lực là như nhau và lực cản không đổi).
- A. Biên độ lớn nhất với f₁, nhỏ nhất với f₂.
- B. Biên độ lớn nhất với f₃, nhỏ nhất với f₁.
- C. Biên độ lớn nhất với f₂, biên độ với f₁ và f₃ nhỏ hơn và xấp xỉ bằng nhau.
- D. Biên độ bằng nhau với cả ba tần số.
Câu 21: Tại sao khung xe đạp lại thường bị rung mạnh khi đi qua các đoạn đường có "ổ gà" cách đều nhau với một khoảng cách nhất định và ở một tốc độ cụ thể?
- A. Do lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường tăng lên.
- B. Do biên độ dao động tắt dần của khung xe quá lớn.
- C. Do xe chuyển động thẳng đều.
- D. Do tần số ngoại lực tuần hoàn (từ "ổ gà") trùng với tần số riêng của khung xe, gây cộng hưởng.
Câu 22: Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực F = 5cos(4πt) N. Tần số góc của dao động cưỡng bức của vật là bao nhiêu?
- A. 5 rad/s.
- B. 4π rad/s.
- C. 4 Hz.
- D. 2 Hz.
Câu 23: Nhận định nào sau đây về dao động duy trì và dao động cưỡng bức là đúng?
- A. Cả hai loại dao động này đều có biên độ không đổi (khi đã ổn định).
- B. Tần số của cả hai loại dao động này đều bằng tần số riêng của hệ.
- C. Cả hai loại dao động này đều không chịu tác dụng của lực ma sát.
- D. Năng lượng được bổ sung liên tục trong cả hai loại dao động.
Câu 24: Một con lắc lò xo có độ cứng k và khối lượng m. Tần số riêng của con lắc là f₀. Khi con lắc chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn có tần số f, biên độ dao động cưỡng bức sẽ phụ thuộc vào k và m như thế nào thông qua f₀?
- A. k và m không ảnh hưởng đến biên độ dao động cưỡng bức.
- B. Biên độ chỉ phụ thuộc vào k, không phụ thuộc vào m.
- C. Biên độ chỉ phụ thuộc vào m, không phụ thuộc vào k.
- D. k và m ảnh hưởng đến biên độ thông qua tần số riêng của hệ.
Câu 25: Một hệ dao động có tần số riêng f₀. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của biên độ dao động cưỡng bức (A) vào tần số ngoại lực (f) có dạng như thế nào?
- A. Đường cong có đỉnh tại f = f₀.
- B. Đường thẳng tăng dần theo f.
- C. Đường thẳng giảm dần theo f.
- D. Đường nằm ngang, không phụ thuộc vào f.
Câu 26: Trong các ứng dụng thực tế, người ta thường thiết kế các hệ thống sao cho tần số riêng của chúng như thế nào so với các tần số của ngoại lực có khả năng tác dụng lên chúng?
- A. Rất gần với các tần số ngoại lực tiềm tàng.
- B. Khác xa với các tần số ngoại lực tiềm tàng.
- C. Bằng với tần số của ngoại lực lớn nhất.
- D. Không quan tâm đến mối quan hệ giữa tần số riêng và tần số ngoại lực.
Câu 27: Một con lắc lò xo có khối lượng m = 0.1 kg và độ cứng k = 40 N/m. Tác dụng vào vật ngoại lực F = 2cos(ωt) N. Xác định tần số góc ω của ngoại lực để biên độ dao động cưỡng bức đạt cực đại.
- A. 4 rad/s.
- B. 10 rad/s.
- C. 20 rad/s.
- D. 40 rad/s.
Câu 28: Một người đang chơi guitar. Khi gảy một dây đàn, thùng đàn guitar cũng rung động và phát ra âm thanh lớn hơn. Hiện tượng này liên quan chủ yếu đến khái niệm nào?
- A. Dao động tắt dần.
- B. Hiện tượng cộng hưởng.
- C. Dao động duy trì.
- D. Dao động tự do.
Câu 29: Trong một hệ dao động cưỡng bức, nếu lực cản của môi trường tăng lên đáng kể, thì biên độ dao động cưỡng bức (khi đã ổn định) sẽ thay đổi như thế nào?
- A. Giảm đi.
- B. Tăng lên.
- C. Không thay đổi.
- D. Chỉ thay đổi khi xảy ra cộng hưởng.
Câu 30: Một vật dao động tắt dần chậm khi nào?
- A. Khi biên độ ban đầu rất lớn.
- B. Khi tần số dao động rất cao.
- C. Khi lực cản của môi trường rất nhỏ.
- D. Khi vật có khối lượng rất lớn.