Đề kiểm tra 1 tiết chương 2: Sóng cơ và sóng âm - Đề số 03
Đề bài
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
A.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng chuyển động ngược chiều nhau.
-
B.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau.
-
C.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ.
-
D.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha.
Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Chu kì của sóng cơ này là 3s. Ở thời điểm t, hình dạng một đoạn của sợi dây như hình vẽ. Các vị trí cân bằng của các phần tử dây cùng nằm trên trục Ox. Tốc độ lan truyền của sóng cơ này là:
-
A.
2 m/s
-
B.
6 m/s
-
C.
3 m/s
-
D.
4 m/s
Tại hai điểm A và B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động theo phương thẳng đứng. Có sự giao thoa của hai sóng này trên mặt nước. Tại trung điểm của đoạn AB, phần tử nước dao động với biên độ cực tiểu. Hai nguồn sóng đó dao động:
-
A.
Lệch pha nhau góc \(\frac{\pi }{3}\)
-
B.
Cùng pha nhau
-
C.
Ngược pha nhau
-
D.
Lệch pha nhau góc \(\frac{\pi }{2}\)
Quan sát trên một sợi dây thấy có sóng dừng với biên độ của bụng sóng là a. Tại điểm trên sợi dây cách bụng sóng một phần ba bước sóng có biên độ dao động bằng:
-
A.
\(\frac{a}{2}\)
-
B.
\(0\)
-
C.
\(\frac{a}{4}\)
-
D.
\(a\)
Ở mặt nước có hai nguồn kết hợp \(A,{\rm{ }}B\) dao động theo phương thẳng đứng với phương trình \({u_A} = {\rm{ }}{u_B} = {\rm{ }}4cos\left( {\omega t} \right){\rm{ }}\left( {mm} \right)\). Tốc độ truyền sóng và biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Phần tử \(M\) ở mặt nước thuộc vân giao thoa cực tiểu có biên độ dao động là:
-
A.
\(4cm\)
-
B.
\(0mm\)
-
C.
\(4mm\)
-
D.
\(8mm\)
Âm nghe được là sóng cơ học có tần số nằm trong khoảng:
-
A.
$16Hz$ đến $2.10^4 Hz$
-
B.
$16Hz$ đến $20MHz$
-
C.
$16Hz$ đến $200KHz$
-
D.
$16Hz$ đến $2KHz$
Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử môi trường và phương truyền sóng hợp với nhau một góc
-
A.
\(30^0\).
-
B.
\(60^0\).
-
C.
\(0^0\).
-
D.
\(90^0\).
Chọn câu sai.
-
A.
Sóng ngang có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.
-
B.
Sóng cơ cũng làm lan truyền vật chất trên phương truyền sóng.
-
C.
Sóng cơ truyền trong chất khí là sóng dọc.
-
D.
Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong thời gian bằng một chu kì sóng.
Hai sóng kết hợp là hai sóng:
-
A.
chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ.
-
B.
luôn đi kèm với nhau.
-
C.
có cùng phương, tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
-
D.
có cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn.
Thuật ngữ âm “trầm” , “bổng” chỉ đặc tính nào của âm dưới đây?
-
A.
Ngưỡng của tai
-
B.
Âm sắc
-
C.
Độ cao
-
D.
Độ to
Sóng cơ truyền được trong các môi trường:
-
A.
khí, chân không và rắn.
-
B.
lỏng, khí và chân không.
-
C.
chân không, rắn và lỏng.
-
D.
rắn, lỏng và khí
Khi có sóng dừng trên dây, khoảng cách từ một bụng đến nút gần nó nhất bằng bao nhiêu? Biết sóng truyền trên dây có bước sóng \(\lambda = 4m\)
-
A.
\(4k\left( m \right)\) với \(k \in Z\)
-
B.
\(1\left( m \right)\)
-
C.
\(2\left( m \right)\)
-
D.
\(4\left( m \right)\)
Sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình \(u = 4cos(50πt – 0,125x) (mm)\). Tần số của sóng này bằng :
-
A.
\(5Hz\)
-
B.
\(2,5Hz\)
-
C.
\(50Hz\)
-
D.
\(25Hz\)
Sóng cơ có tần số $50 Hz$ truyền trong môi trường với vận tốc $160 m/s$. Ở cùng một thời điểm, hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau, cách nhau
-
A.
$3,2 m$
-
B.
$2,4 m$
-
C.
$1,6 m$
-
D.
$0,8 m$
Cho phương trình sóng: \(u = a\sin \left( {4\pi t + \frac{\pi }{4} - \frac{{2\pi x}}{3}} \right)\left( {m,s} \right)\). Phương trình này biểu diễn:
-
A.
Sóng chạy theo chiều âm của trục x với vận tốc \(3m/s\)
-
B.
Sóng chạy theo chiều dương của trục x với vận tốc \(3m/s\)
-
C.
Sóng chạy theo chiều dương của trục x với vận tốc \(6m/s\)
-
D.
Sóng chạy theo chiều âm của trục x với vận tốc \(6m/s\)
Một sóng cơ học tại thời điểm \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}0\) có đồ thị là đường liền nét. Sau thời gian \(t\), nó có đồ thị là đường đứt nét. Cho biết vận tốc truyền sóng là 4m/s, sóng truyền từ phải qua trái. Giá trị của \(t\) là:
-
A.
0,25 s
-
B.
1,25 s
-
C.
0,75 s
-
D.
2,5 s
Ở mặt nước, tại hai điểm A và B cách nhau \(19 cm\), có hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng có bước sóng \(4 cm\). Trong vùng giao thoa, M là một điểm ở mặt nước thuộc đường trung trực của AB. Trên đoạn AM, số điểm cực tiểu giao thoa là
-
A.
\(7\)
-
B.
\(4\)
-
C.
\(5\)
-
D.
\(6\)
Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp \({S_1}\) và \({S_2}\) cách nhau \(15cm\). Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là \({u_1} = 5cos50\pi t\left( {mm} \right)\) và \({u_2} = 5cos(50\pi t + \pi ){\rm{ }}\left( {mm} \right)\). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là \(120cm/s\). Xét các điểm trên \({S_1}{S_2}\). Gọi I là trung điểm của \({S_1}{S_2}\); M nằm cách I một đoạn 3cm sẽ dao động với biên độ:
-
A.
\(0mm\)
-
B.
\(5mm\)
-
C.
\(10mm\)
-
D.
\(5\sqrt 2 mm\)
Quan sát sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, người ta đo được khoảng cách giữa \(3\) nút sóng liên tiếp là \(100cm\). Biết tần số của sóng truyền trên dây bằng \(50Hz\), vận tốc truyền sóng trên dây là:
-
A.
50 m/s
-
B.
100 m/s
-
C.
25 m/s
-
D.
75 m/s
Một người đứng cách một bức tường 30 m nghe một tiếng súng nổ. Vị trí đặt súng cách tường 165 m. Người và súng cùng trên đường thẳng vuông góc với tường. Sau khi nghe tiếng nổ, người này lại nghe tiếng nổ do âm thanh phản xạ trên bức tường. Tốc độ âm thanh trong không khí là 330 m/s. Khoảng thời gian giữa hai tiếng nổ là:
-
A.
\(\frac{1}{3}s\)
-
B.
\(\frac{3}{{11}}s\)
-
C.
\(\frac{1}{{11}}s\)
-
D.
\(\frac{2}{{11}}s\)
Tại mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng \(A,{\rm{ }}B\) giống nhau và cách nhau một đoạn \(10{\rm{ }}cm\). Gọi \(M\)và \(N\) là hai điểm thuộc mặt chất lỏng sao cho \(MN{\rm{ }} = {\rm{ }}8{\rm{ }}cm\) và \(ABMN\) là hình thang cân (\(AB\) song song với \(MN\)). Bước sóng của sóng trên mặt chất lỏng do hai nguồn phát ra là \(1{\rm{ }}cm\). Để trong đoạn \(MN\) có \(7\) điểm dao động với biên độ cực đại thì diện tích lớn nhất của hình bình hành là:
-
A.
\(29,4{\rm{ }}c{m^2}\)
-
B.
\(18,5{\rm{ }}c{m^2}\)
-
C.
\(106,2{\rm{ }}c{m^2}\)
-
D.
\(19,6{\rm{ }}c{m^2}\)
Trên một sợi dây \(AB\) dài \(1,2{\rm{ }}m\) đang có sóng dừng với \(3\) bụng sóng, biên độ bụng sóng \(a = 4\sqrt 2 cm\) . Tốc độ truyền sóng trên dây \(v{\rm{ }} = {\rm{ }}80{\rm{ }}cm/s\). Biết hai đầu \(A,{\rm{ }}B\) là các nút sóng. Ở thời điểm phần tử tại điểm \(M\) trên dây cách \(A\) \(30{\rm{ }}cm\) có li độ \(2{\rm{ }}cm\) thì phần tử tại điểm \(N\) trên dây cách \(B\) \(50{\rm{ }}cm\) có tốc độ là:
-
A.
$4\sqrt 3 \pi cm/s$
-
B.
$4 cm/s$
-
C.
$4\sqrt 2 \pi cm/s$
-
D.
$8\sqrt 3 \pi cm/s$
Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là \({10^{ - 5}}W/{m^2}\). Biết cường độ âm chuẩn là \({10^{ - 12}}W/{m^2}\). Mức cường độ âm tại điểm đó bằng:
-
A.
\(70B\)
-
B.
\(0,7B\)
-
C.
\(0,7dB\)
-
D.
\(70dB\)
Trên một sợi dây đàn hồi có ba điểm M, N và P với N là trung điểm của đoạn MP. Trên dây có sóng lan truyền từ M đến B với chu kì \(T\) \(\left( {T > 0,5s} \right)\). Hình vẽ bên mô tả hình dạng của sợi dây ở thời điểm \({t_1}\) (nét liền) và \({t_2} = {t_1} + 0,5s\) (nét đứt). M, N và P lần lượt là các vị trí cân bằng tương ứng. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm \({t_0} = {t_1} - \dfrac{1}{9}s\) vận tốc của phần tử dây tại N là:
-
A.
\(3,53cm/s\)
-
B.
\( - 3,53cm/s\)
-
C.
\(4,71cm/s\)
-
D.
\( - 4,71cm/s\)
Ở mặt chất lỏng có $2$ nguồn kết hợp đặt tại $A$ và $B$ dao động điều hòa, cùng pha theo phương thẳng đứng. $Ax$ là nửa đường thẳng nằm ở mặt chất lỏng và vuông góc với $AB$. Trên $Ax$ có những điểm mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại, trong đó $M$ là điểm xa $A$ nhất, $N$ là điểm kế tiếp với $M$, $P$ là điểm kế tiếp với $N$ và $Q$ là điểm gần $A$ nhất. Biết $MN = 22,25 cm$, $NP = 8,75 cm$. Độ dài đoạn $QA$ gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
A.
$1,2 cm$
-
B.
$4,2 cm$
-
C.
$2,1 cm$
-
D.
$3,1 cm$
Lời giải và đáp án
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
A.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng chuyển động ngược chiều nhau.
-
B.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau.
-
C.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ.
-
D.
Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha.
Đáp án : D
Hai sóng là hai sóng kết hợp tức là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian (hoặc hai sóng cùng pha).
Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Chu kì của sóng cơ này là 3s. Ở thời điểm t, hình dạng một đoạn của sợi dây như hình vẽ. Các vị trí cân bằng của các phần tử dây cùng nằm trên trục Ox. Tốc độ lan truyền của sóng cơ này là:
-
A.
2 m/s
-
B.
6 m/s
-
C.
3 m/s
-
D.
4 m/s
Đáp án : D
+ Sử dụng phương pháp đọc đồ thị dao động sóng
+ Áp dụng công thức tính tốc độ lan truyền sóng: \(v = \frac{\lambda }{T}\)
Từ đồ thị ta có:
\(\frac{\lambda }{2} = 9 - 3 = 6 \to \lambda = 12m\)
Tốc độ lan truyền sóng:
\(v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{12}}{3} = 4m/s\)
Tại hai điểm A và B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động theo phương thẳng đứng. Có sự giao thoa của hai sóng này trên mặt nước. Tại trung điểm của đoạn AB, phần tử nước dao động với biên độ cực tiểu. Hai nguồn sóng đó dao động:
-
A.
Lệch pha nhau góc \(\frac{\pi }{3}\)
-
B.
Cùng pha nhau
-
C.
Ngược pha nhau
-
D.
Lệch pha nhau góc \(\frac{\pi }{2}\)
Đáp án : C
+ Sử dụng công thức tính bước sóng: \(\lambda = \frac{v}{f}\)
+ Khoảng cách giữa 2 cực đại liên tiếp hoặc 2 cực tiểu liên tiếp là: \(\frac{\lambda }{2}\)
Gọi I - trung điểm của AB
Ta có: d1 = d2 (do I trung điểm AB) mà tại I dao động với biên độ cực tiểu
=> \(\Delta \varphi = \left( {2k + 1} \right)\pi \)
=> 2 nguồn ngược pha
Quan sát trên một sợi dây thấy có sóng dừng với biên độ của bụng sóng là a. Tại điểm trên sợi dây cách bụng sóng một phần ba bước sóng có biên độ dao động bằng:
-
A.
\(\frac{a}{2}\)
-
B.
\(0\)
-
C.
\(\frac{a}{4}\)
-
D.
\(a\)
Đáp án : A
Sử dụng lí thuyết về phương trình sóng dừng: \({u_M} = 2Ac{\rm{os}}(2\pi \frac{d}{\lambda })c{\rm{os}}(2\pi ft)\)
Ta có: \({A_M} = 2A\left| {{\rm{cos}}(2\pi \frac{d}{\lambda })} \right| = a\left| {{\rm{cos}}(2\pi \frac{d}{\lambda })} \right|\)
Tại điểm cách bụng sóng một phần ba bước sóng có:
\(d = \frac{\lambda }{3} \to {A_M} = a\left| {{\rm{cos}}(2\pi \frac{1}{3})} \right| = \frac{a}{2}\)
Ở mặt nước có hai nguồn kết hợp \(A,{\rm{ }}B\) dao động theo phương thẳng đứng với phương trình \({u_A} = {\rm{ }}{u_B} = {\rm{ }}4cos\left( {\omega t} \right){\rm{ }}\left( {mm} \right)\). Tốc độ truyền sóng và biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Phần tử \(M\) ở mặt nước thuộc vân giao thoa cực tiểu có biên độ dao động là:
-
A.
\(4cm\)
-
B.
\(0mm\)
-
C.
\(4mm\)
-
D.
\(8mm\)
Đáp án : B
Những điểm thuộc vân giao thoa cực tiểu có biên độ dao động bằng 0
Âm nghe được là sóng cơ học có tần số nằm trong khoảng:
-
A.
$16Hz$ đến $2.10^4 Hz$
-
B.
$16Hz$ đến $20MHz$
-
C.
$16Hz$ đến $200KHz$
-
D.
$16Hz$ đến $2KHz$
Đáp án : A
Âm nghe được (âm thanh) là sóng cơ học có tần số nằm trong khoảng $16 Hz- 20000 Hz$
Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử môi trường và phương truyền sóng hợp với nhau một góc
-
A.
\(30^0\).
-
B.
\(60^0\).
-
C.
\(0^0\).
-
D.
\(90^0\).
Đáp án : C
Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử môi trường và phương truyền sóng hợp với nhau một góc \(0^0\)
Chọn câu sai.
-
A.
Sóng ngang có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.
-
B.
Sóng cơ cũng làm lan truyền vật chất trên phương truyền sóng.
-
C.
Sóng cơ truyền trong chất khí là sóng dọc.
-
D.
Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong thời gian bằng một chu kì sóng.
Đáp án : B
A, C, D - đúng
B - sai vì: Quá trình truyền sóng cơ là quá trình truyền các dao động, không phải là quá trình truyền các phần tử môi trường.
Hai sóng kết hợp là hai sóng:
-
A.
chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ.
-
B.
luôn đi kèm với nhau.
-
C.
có cùng phương, tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
-
D.
có cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn.
Đáp án : C
Hai sóng kết hợp là hai sóng do 2 nguồn kết hợp phát ra.
Hai sóng kết hợp dao động cùng phương, cùng chu kì (hay tần số) và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
Thuật ngữ âm “trầm” , “bổng” chỉ đặc tính nào của âm dưới đây?
-
A.
Ngưỡng của tai
-
B.
Âm sắc
-
C.
Độ cao
-
D.
Độ to
Đáp án : C
Ta có độ cao phụ thuộc vào tần số của âm.
Tần số lớn \( \to \) âm bổng
Tần số nhỏ \( \to \) âm trầm
Sóng cơ truyền được trong các môi trường:
-
A.
khí, chân không và rắn.
-
B.
lỏng, khí và chân không.
-
C.
chân không, rắn và lỏng.
-
D.
rắn, lỏng và khí
Đáp án : D
Sóng cơ chỉ truyền được trong các môi trường rắn , lỏng, khí
Khi có sóng dừng trên dây, khoảng cách từ một bụng đến nút gần nó nhất bằng bao nhiêu? Biết sóng truyền trên dây có bước sóng \(\lambda = 4m\)
-
A.
\(4k\left( m \right)\) với \(k \in Z\)
-
B.
\(1\left( m \right)\)
-
C.
\(2\left( m \right)\)
-
D.
\(4\left( m \right)\)
Đáp án : B
Ta có, khoảng cách giữa nút và bụng liền kề (gần nhất) là \(\frac{\lambda }{4} = \frac{4}{4} = 1m\)
Sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình \(u = 4cos(50πt – 0,125x) (mm)\). Tần số của sóng này bằng :
-
A.
\(5Hz\)
-
B.
\(2,5Hz\)
-
C.
\(50Hz\)
-
D.
\(25Hz\)
Đáp án : D
+ Đọc phương trình li độ u
+ Sử dụng công thức liên hệ giữa tần số và tần số góc : \(\omega = 2\pi f \Rightarrow f = \dfrac{\omega }{{2\pi }}\)
+ Từ phương trình li độ: \(u = 4cos(50πt – 0,125x) (mm)\)
=> Tần số góc \(\omega = 50\pi (rad/s)\)
+ Tần số của sóng này bằng : \(f = \dfrac{\omega }{{2\pi }} = \dfrac{{50\pi }}{{2\pi }} = 25Hz\)
Sóng cơ có tần số $50 Hz$ truyền trong môi trường với vận tốc $160 m/s$. Ở cùng một thời điểm, hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau, cách nhau
-
A.
$3,2 m$
-
B.
$2,4 m$
-
C.
$1,6 m$
-
D.
$0,8 m$
Đáp án : A
Áp dụng biểu thức tính bước sóng: \(\lambda = vT\)
Ta có bước sóng:
\(\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{{160}}{{50}} = 3,2m\)
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau là 1 bước sóng.
Cho phương trình sóng: \(u = a\sin \left( {4\pi t + \frac{\pi }{4} - \frac{{2\pi x}}{3}} \right)\left( {m,s} \right)\). Phương trình này biểu diễn:
-
A.
Sóng chạy theo chiều âm của trục x với vận tốc \(3m/s\)
-
B.
Sóng chạy theo chiều dương của trục x với vận tốc \(3m/s\)
-
C.
Sóng chạy theo chiều dương của trục x với vận tốc \(6m/s\)
-
D.
Sóng chạy theo chiều âm của trục x với vận tốc \(6m/s\)
Đáp án : C
+ Đọc các đại lượng trong phương trình dao động sóng
+ Áp dụng công thức: \(\frac{{2\pi x}}{\lambda }\)
+ Áp dụng công thức tính vận tốc truyền sóng: \(v = \lambda f\)
+ Ta có: \(u = a\sin \left( {4\pi t + \frac{\pi }{4} - \frac{{2\pi x}}{3}} \right)\left( {m,s} \right)\)
=> Sóng chạy theo chiều dương của trục x
\(\frac{{2\pi x}}{\lambda } = \frac{{2\pi x}}{3} \to \lambda = 3m\)
+ Vận tốc truyền sóng: \(v = \lambda f = \lambda \frac{\omega }{{2\pi }} = 3.\frac{{4\pi }}{{2\pi }} = 6m/s\)
Một sóng cơ học tại thời điểm \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}0\) có đồ thị là đường liền nét. Sau thời gian \(t\), nó có đồ thị là đường đứt nét. Cho biết vận tốc truyền sóng là 4m/s, sóng truyền từ phải qua trái. Giá trị của \(t\) là:
-
A.
0,25 s
-
B.
1,25 s
-
C.
0,75 s
-
D.
2,5 s
Đáp án : C
+ Sử dụng phương pháp đọc đồ thị dao động sóng
+ Áp dụng biểu thức tính chu kì dao động sóng: \(T = \frac{\lambda }{v}\)
+ Vận dung lí thuyết về phương truyền sóng.
Từ đồ thị, ta có: \(\frac{\lambda }{2} = 4 - 1 = 3m \to \lambda = 6m\)
Chu kì dao động: \(T = \frac{\lambda }{v} = \frac{6}{4} = 1,5{\rm{s}}\)
Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng tại 2 thời điểm: \(\Delta x = 3m\)
Mặt khác, ta có: \(v = \frac{{\Delta x}}{{\Delta t}} \to \Delta t = \frac{{\Delta x}}{v} = \frac{3}{4} = 0,75s\)
=> Sóng truyền từ phải qua trái \( \to t = 0,75s\)
Ở mặt nước, tại hai điểm A và B cách nhau \(19 cm\), có hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng có bước sóng \(4 cm\). Trong vùng giao thoa, M là một điểm ở mặt nước thuộc đường trung trực của AB. Trên đoạn AM, số điểm cực tiểu giao thoa là
-
A.
\(7\)
-
B.
\(4\)
-
C.
\(5\)
-
D.
\(6\)
Đáp án : C
Áp dụng điều kiện có cực tiểu giao thoa với hai nguồn cùng pha : \({d_1} - {d_2} = (2k + 1)\dfrac{\lambda }{2}\)
Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn AM bằng số giá trị k thỏa mãn điều kiện
\(\begin{array}{l}BM - AM \le {d_2} - {d_1} < AB \Leftrightarrow 0 \le \left( {k + \dfrac{1}{2}} \right)4 < 19\\ - 0,5 < k < 4,25 = > k = 0;1;2;3;4\end{array}\)
Có 5 giá trị k thỏa mãn điều kiện.
Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp \({S_1}\) và \({S_2}\) cách nhau \(15cm\). Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là \({u_1} = 5cos50\pi t\left( {mm} \right)\) và \({u_2} = 5cos(50\pi t + \pi ){\rm{ }}\left( {mm} \right)\). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là \(120cm/s\). Xét các điểm trên \({S_1}{S_2}\). Gọi I là trung điểm của \({S_1}{S_2}\); M nằm cách I một đoạn 3cm sẽ dao động với biên độ:
-
A.
\(0mm\)
-
B.
\(5mm\)
-
C.
\(10mm\)
-
D.
\(5\sqrt 2 mm\)
Đáp án : D
- Áp dụng công thức tính bước sóng: \(\lambda = \frac{v}{f}\)
- Sử dụng công thức tính biên độ tại 1 điểm bất kì trong trường giao thoa với 2 nguồn ngược pha nhau: \(a = 2A\left| {c{\rm{os}}\left( {\pi \frac{{{d_1} - {d_2}}}{\lambda } + \frac{\pi }{2}} \right)} \right|\)
Cách 1:
+ Bước sóng: \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{120}}{{\frac{{50\pi }}{{2\pi }}}} = 4,8cm\)
+ Ta có biên độ dao động tại một điểm bất kì trong trường giao thoa:
\(a = 2A\left| {c{\rm{os}}\left( {\pi \frac{{{d_1} - {d_2}}}{\lambda } + \frac{\pi }{2}} \right)} \right| = 10c{\rm{os}}\left( {\pi \frac{{{d_1} - {d_2}}}{\lambda } + \frac{\pi }{2}} \right)\)
Ta có: \({d_2} - {\rm{ }}{d_1} = {\rm{ }}2MI{\rm{ }} = {\rm{ }}6cm\)
\( \to {a_M} = 10\left| {c{\rm{os}}\left( {\pi \frac{6}{{4,6}} + \frac{\pi }{2}} \right)} \right| = 10\left| {cos\left( {\frac{{7\pi }}{4}} \right)} \right| = 5\sqrt 2 mm\)
Quan sát sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, người ta đo được khoảng cách giữa \(3\) nút sóng liên tiếp là \(100cm\). Biết tần số của sóng truyền trên dây bằng \(50Hz\), vận tốc truyền sóng trên dây là:
-
A.
50 m/s
-
B.
100 m/s
-
C.
25 m/s
-
D.
75 m/s
Đáp án : A
+ Vận dụng công thức xác định khoảng cách giữa n nút liền kề là \((n - 1)\frac{\lambda }{2}\) .
+ Vận dụng công thức tính vận tốc truyền sóng: \(v = \lambda f\)
+ Khoảng cách giữa 3 nút liền kề là \(2\frac{\lambda }{2} = 100 \to \lambda = 100cm = 1m\)
+ Vận tốc truyền sóng: \(v = \lambda f = 1.50 = 50m/s\)
Một người đứng cách một bức tường 30 m nghe một tiếng súng nổ. Vị trí đặt súng cách tường 165 m. Người và súng cùng trên đường thẳng vuông góc với tường. Sau khi nghe tiếng nổ, người này lại nghe tiếng nổ do âm thanh phản xạ trên bức tường. Tốc độ âm thanh trong không khí là 330 m/s. Khoảng thời gian giữa hai tiếng nổ là:
-
A.
\(\frac{1}{3}s\)
-
B.
\(\frac{3}{{11}}s\)
-
C.
\(\frac{1}{{11}}s\)
-
D.
\(\frac{2}{{11}}s\)
Đáp án : D
Sử dụng công thức \(S{\rm{ }} = {\rm{ }}v.t\)
Khoảng cách giữa người và súng là: L = 165 – 30 = 135 m
Gọi \({t_1}\) là thời gian lúc súng bắt đầu nổ đến tai người: \({t_1} = \frac{{{S_1}}}{v} = \frac{{135}}{v}\)
\({t_2}\) là thời gian do âm thanh phản xạ trên bức tường sau khi nghe tiếng nổ: \({t_2} = \frac{{{S_2}}}{v} = \frac{{30 + 165}}{v}\)
Thời gian giữa hai lần tiếng nổ đến tai người là: \(\Delta t = {t_2} - {t_1} = \frac{{30 + 165}}{v} - \frac{{135}}{v} = \frac{{60}}{v} = \frac{{60}}{{330}} = \frac{2}{{11}}s\)
Tại mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng \(A,{\rm{ }}B\) giống nhau và cách nhau một đoạn \(10{\rm{ }}cm\). Gọi \(M\)và \(N\) là hai điểm thuộc mặt chất lỏng sao cho \(MN{\rm{ }} = {\rm{ }}8{\rm{ }}cm\) và \(ABMN\) là hình thang cân (\(AB\) song song với \(MN\)). Bước sóng của sóng trên mặt chất lỏng do hai nguồn phát ra là \(1{\rm{ }}cm\). Để trong đoạn \(MN\) có \(7\) điểm dao động với biên độ cực đại thì diện tích lớn nhất của hình bình hành là:
-
A.
\(29,4{\rm{ }}c{m^2}\)
-
B.
\(18,5{\rm{ }}c{m^2}\)
-
C.
\(106,2{\rm{ }}c{m^2}\)
-
D.
\(19,6{\rm{ }}c{m^2}\)
Đáp án : C
Sử dụng điều kiện có cực đại giao thoa trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha \({d_2}-{\rm{ }}{d_1} = {\rm{ }}k\lambda \)
Để diện tích $ABMN$ là lớn nhất thì $AH$ phải lớn nhất điều này xảy ra khi $N$ nằm tên cực đại thứ $3$
Ta có:
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}NB - NA = 3\lambda \\N{B^2} = N{H^2} + {9^2}\\N{A^2} = N{H^2} + 1\end{array} \right.\\ \Rightarrow \sqrt {N{H^2} + 9} - \sqrt {N{H^2} + 1} = 3cm\\ \Rightarrow NH = 11,8cm\end{array}\)
Diện tích $ABMN$ khi đó là: \(S = \dfrac{1}{2}\left( {AB + MN} \right)NH = \dfrac{1}{2}\left( {10 + 8} \right)11,8 = 106,2c{m^2}\)
Trên một sợi dây \(AB\) dài \(1,2{\rm{ }}m\) đang có sóng dừng với \(3\) bụng sóng, biên độ bụng sóng \(a = 4\sqrt 2 cm\) . Tốc độ truyền sóng trên dây \(v{\rm{ }} = {\rm{ }}80{\rm{ }}cm/s\). Biết hai đầu \(A,{\rm{ }}B\) là các nút sóng. Ở thời điểm phần tử tại điểm \(M\) trên dây cách \(A\) \(30{\rm{ }}cm\) có li độ \(2{\rm{ }}cm\) thì phần tử tại điểm \(N\) trên dây cách \(B\) \(50{\rm{ }}cm\) có tốc độ là:
-
A.
$4\sqrt 3 \pi cm/s$
-
B.
$4 cm/s$
-
C.
$4\sqrt 2 \pi cm/s$
-
D.
$8\sqrt 3 \pi cm/s$
Đáp án : A
+ Sử dụng điều kiện sóng dừng trên dây hai đầu cố định : \(l = k\dfrac{\lambda }{2}\)
+ Sử dụng biểu thức tính biên độ sóng dừng : \(A = 2a\left| {\sin \dfrac{{2\pi d}}{\lambda }} \right|\)
+ Vận dụng biểu thức tính bước sóng : \(\lambda = \dfrac{v}{f}\)
+ Sử dụng hệ thức độc lập A – x – v : \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\)
Điều kiện sóng dừng với hai đầu dây cố định :
$\ell = \dfrac{{k\lambda }}{2} \Rightarrow \lambda = 80cm\left( {k = 3} \right)$
$ \Rightarrow f = \dfrac{v}{\lambda } = 1Hz \Rightarrow \omega = 2\pi rad/s$
Biên độ của một điểm cách nút một khoảng d là :
\(A = 2a\left| {\sin \dfrac{{2\pi d}}{\lambda }} \right| \to \left\{ \begin{array}{l}{A_M} = 4cm\\{A_N} = 4cm\end{array} \right.\)
Do \({A_M} = {\rm{ }}{A_N}\)
Lại có: \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\)
=> Tốc độ \(\left| {{v_M}} \right| = \left| {{v_N}} \right| = \omega \sqrt {A_M^2 - x_M^2} = 2\pi \sqrt {{4^2} - {2^2}} = 4\pi \sqrt 3 cm/s\)
Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là \({10^{ - 5}}W/{m^2}\). Biết cường độ âm chuẩn là \({10^{ - 12}}W/{m^2}\). Mức cường độ âm tại điểm đó bằng:
-
A.
\(70B\)
-
B.
\(0,7B\)
-
C.
\(0,7dB\)
-
D.
\(70dB\)
Đáp án : D
Áp dụng công thức tính mức cường độ âm: \(L = 10\log \frac{I}{{{I_0}}}\)
Ta có, mức cường độ âm: \(L = \log \frac{I}{{{I_0}}} = \log \frac{{{{10}^{ - 5}}}}{{{{10}^{ - 12}}}} = 7B = 70dB\)
Trên một sợi dây đàn hồi có ba điểm M, N và P với N là trung điểm của đoạn MP. Trên dây có sóng lan truyền từ M đến B với chu kì \(T\) \(\left( {T > 0,5s} \right)\). Hình vẽ bên mô tả hình dạng của sợi dây ở thời điểm \({t_1}\) (nét liền) và \({t_2} = {t_1} + 0,5s\) (nét đứt). M, N và P lần lượt là các vị trí cân bằng tương ứng. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm \({t_0} = {t_1} - \dfrac{1}{9}s\) vận tốc của phần tử dây tại N là:
-
A.
\(3,53cm/s\)
-
B.
\( - 3,53cm/s\)
-
C.
\(4,71cm/s\)
-
D.
\( - 4,71cm/s\)
Đáp án : D
+ Đọc đồ thị và áp dụng các công thức sóng cơ học.
+ Viết phương trình dao động sóng
+ Áp dụng công thức tính khoảng cách giữa hai phần tử sóng: \(d = \sqrt {{x^2} + \Delta {u^2}} \)
Từ đồ thị ta thấy rằng 2 thời điểm \({t_1}\) và \({t_2}\) vuông pha nhau, do đó:
\(\begin{array}{l}\Delta \varphi = \omega \Delta t = \omega 0,5 = \left( {2k + 1} \right)\dfrac{\pi }{2}\\ \to \omega = \left( {2k + 1} \right)\pi ra{\rm{d}}/s\end{array}\)
\(\begin{array}{l}{\left( {\dfrac{{{u_{1N}}}}{A}} \right)^2} + {\left( {\dfrac{{{u_{2N}}}}{A}} \right)^2} = 1\\ \to A = \sqrt {{u_{1N}}^2 + {u_{2N}}^2} = \sqrt {{{\left( 8 \right)}^2} + {{\left( { - 6} \right)}^2}} = 10mm\end{array}\)
- Tại thời điểm t1 điểm N đang đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm do vậy tốc độ của N sẽ là:
\({v_{{N_1}}} = \omega A = 10\pi \left( {2k + 1} \right)mm/s\)
- Vận tốc của N tại thời điểm \({t_0} = {t_1} - \dfrac{1}{9}s\) là \({v_{{N_0}}} = - {v_{{N_1}}}{\rm{cos}}\left( {2k + 1} \right)\dfrac{\pi }{9}mm/s\)
Với k = 1 \( \to {v_{{N_0}}} = - 10\pi .3{\rm{cos}}\dfrac{{3\pi }}{9}mm/s = - 47,12mm/s = - 4,71cm/s\)
Ở mặt chất lỏng có $2$ nguồn kết hợp đặt tại $A$ và $B$ dao động điều hòa, cùng pha theo phương thẳng đứng. $Ax$ là nửa đường thẳng nằm ở mặt chất lỏng và vuông góc với $AB$. Trên $Ax$ có những điểm mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại, trong đó $M$ là điểm xa $A$ nhất, $N$ là điểm kế tiếp với $M$, $P$ là điểm kế tiếp với $N$ và $Q$ là điểm gần $A$ nhất. Biết $MN = 22,25 cm$, $NP = 8,75 cm$. Độ dài đoạn $QA$ gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
A.
$1,2 cm$
-
B.
$4,2 cm$
-
C.
$2,1 cm$
-
D.
$3,1 cm$
Đáp án : C
Sử dụng điều kiện cực đại của hai nguồn cùng pha: \({d_2} - {d_1} = k\lambda \)
+ Ta thấy trên nửa đường thẳng kẻ từ \(A\) vuông góc với \(AB\) có \(4\) điểm theo thứ tự \(M,N,P,Q\) dao động với biên độ cực đại
=> Nên \(AB\) có \(9\) điểm dao động với biên độ cực đại với: \( - 4 \le k \le 4\left( {{d_2} - {d_1} = k\lambda } \right)\)
Cực đại \(M,N,P,Q\) ứng với \(k = 1,2,3,4\)
+ Đặt \(AB = a\)
Tại \(C\) trên $Ax$ là điểm dao động với biên độ cực đại:
\(CB - CA = k\lambda \left( * \right)\)
\(\begin{array}{l}C{B^2} - C{A^2} = {a^2}\\ \to \left( {CB - CA} \right)\left( {CB + CA} \right) = {a^2}\\ \to CB + CA = \dfrac{{{a^2}}}{{k\lambda }}\left( {**} \right)\end{array}\)
Từ \(\left( * \right)\) và \(\left( {**} \right)\) ta suy ra: \(CA = \dfrac{{{a^2}}}{{2k\lambda }} - \dfrac{{k\lambda }}{2}\)
- Tại \(M\) ứng với \(k = 1\): \(MA = \dfrac{{{a^2}}}{{2\lambda }} - \dfrac{\lambda }{2}\left( 1 \right)\)
- Tại \(N\) ứng với \(k = 2\): \(NA = \dfrac{{{a^2}}}{{2.2\lambda }} - \dfrac{{2\lambda }}{2} = \dfrac{{{a^2}}}{{4\lambda }} - \lambda \left( 2 \right)\)
- Tại \(P\) ứng với \(k = 3\): \(PA = \dfrac{{{a^2}}}{{2.3\lambda }} - \dfrac{{3\lambda }}{2} = \dfrac{{{a^2}}}{{6\lambda }} - \dfrac{{3\lambda }}{2}\left( 3 \right)\)
- Tại \(Q\) ứng với \(k = 4\): \(QA = \dfrac{{{a^2}}}{{2.4\lambda }} - \dfrac{{4\lambda }}{2} = \dfrac{{{a^2}}}{{8\lambda }} - 2\lambda \left( 4 \right)\)
Lấy \(\left( 1 \right) - \left( 2 \right)\) ta được: \(MN = MA - NA = \dfrac{{{a^2}}}{{4\lambda }} + \dfrac{\lambda }{2} = 22,25cm\left( 5 \right)\)
Lấy \(\left( 2 \right) - \left( 3 \right)\) ta được: \(NP = NA - PA = \dfrac{{{a^2}}}{{12\lambda }} + \dfrac{\lambda }{2} = 8,75cm\left( 6 \right)\)
Lấy \(3.\left( 6 \right) - \left( 5 \right)\) ta được:
\(\begin{array}{l}3\left( {\dfrac{{{a^2}}}{{12\lambda }} + \dfrac{\lambda }{2}} \right) - \left( {\dfrac{{{a^2}}}{4} + \dfrac{\lambda }{2}} \right) = 3.8,75 - 22,25\\ \to \lambda = 4cm\end{array}\)
Lấy \(\left( 5 \right) - \left( 6 \right)\) ta được: \(\dfrac{{{a^2}}}{{6\lambda }} = 22,25 - 8,75 = 13,5cm \to \dfrac{{{a^2}}}{\lambda } = 81cm\)
Thay \(\left\{ \begin{array}{l}\lambda = 4cm\\\dfrac{{{a^2}}}{\lambda } = 81cm\end{array} \right.\) vào \(\left( 4 \right)\) ta được: \(QA = \dfrac{{{a^2}}}{{8\lambda }} - 2\lambda = \dfrac{{81}}{8} - 2.4 = 2,125cm\)