BÀI TẬP VỀ SÓNG ÂM Câu Hai điểm M N nằm phía nguồn âm , phương truyền âm có LM = 30 dB , LN = 10 d B Nếu nguồn âm dặt M mức cường độ âm N A 12 B7 C9 D 11 Giải: Gọi P công suất nguồn âm M O N IN IM LM =10lg LN =10lg I0 I0 LM – LN = 10 lg IM I = 20 dB > M = 102 = 100 IN IN R IM R N2 P P IM = ; IN = ; -> = = 100 > N =10 -> RM = 0,1RN 2 IN RM RM 4RM 4R N RNM = RN – RM = 0,9RN Khi nguồn âm đặt M I' I P P L’N =10lg N với I’N = = = N 2 I0 0,81 4R NM 4 0,81.R N I 'N IN = 10lg( ) = 10lg + LN = 0,915 +10 = 10,915 11 dB I0 0,81 I 0,81 Đáp án D Câu Tại điểm nghe đồng thời hai âm: am truyền tới có mức cường độ âm 65dB, âm phản xạ có mức cường độ âm 60dB Mức cường độ âm tồn phần điểm là? A 5dB B 125dB C 66,19dB D 62,5dB Giải: Gọi I1 I2 cường độ âm tới âm phản xạ điểm Khi cường độ âm tồn phần I = I1 + I2 I lg = 6,5 > I1 = 106,5I0 I0 L’N =10lg lg I2 = 6, > I2 = 106I0 I0 -> L = 10lg I1 I = 10lg(106,5 + 106) = 66,19 dB Chọn đáp án C I0 Câu Cho điểm A, B, C thẳng hàng, theo thứ tự xa dần nguồn âm Mức cường độ âm A, B, C 40dB; 35,9dB 30dB Khoảng cách AB 30m khoảng cách BC A 78m B 108m C 40m D 65m Giải: O A B C Giả sử nguồn âm O có cơng suât P P I= 4R ThuVienDeThi.com LA - LB = 10lg IA R = 4,1 dB > 2lg B = 0,41 > RB = 100,205RA IB RA R IA = 10 dB > 2lg C = > RC = 100,5 RA IC RA RB – RA = ( 100,205 – 1) RA = BC = 30m -> RA = 49,73 m RC – RB = (100,5 – 100,205) RA > BC = (100,5 – 100,205) 49,73 = 77,53 m 78 m Chọn đáp án A LA – LC = 10lg Câu 4: Trong hợp ca, coi ca sĩ hát với cường độ âm coi tần số Khi ca sĩ hát mức cường độ âm 68 dB Khi ban hợp ca hát đo mức cường độ âm 80 dB Số ca sĩ có ban hợp ca A 16 người B 12 người C 10 người D 18 người Giải: gọi số ca sĩ N =, cường độ âm ca sĩ I NI LN – L1 = 10lg = 12 dB -> lgN = 1,2 -> N = 15,85 = 16 người Chọn đáp án A I Câu Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất ko đổi.1 người từ A đến C theo đường thẳng lắng nghe âm từ nguồn O nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I lại giảm xuống I Khoảng cách AO bằng: A.AC (căn2)/2 B.AC (căn 3)/3 C.AC/3 D.AC/2 C Giải: Do nguồn phát âm đẳng hướng Cường độ âm điểm cách nguồn âm R P I= Giả sử người từ A qua M tới C 4R M O -> IA = IC = I > OA = OC IM = 4I > OA = OM Trên đường thẳng qua AC IM đạt giá trị lớn nhất, nên M gần O > OM vng góc với AC trung điểm AC A AO AC AO2 = OM2 + AM2 = -> 3AO2 = AC2 4 AC , Chọn đáp án B > AO = Câu Trên sợi dây đàn dài 65cm sóng ngang truyền với tốc độ 572m/s Dây đàn phát hoạ âm (kể âm bản) vùng âm nghe ? A 45 B 22 C 30 D 37 Giải: v v l=n =n -> f = n = 440n ≤ 20000Hz -> ≤ n ≤ 45 Chọn đáp án A 2f 2l Câu Một người đứng hai loa A B Khi loa A bật người nghe âm có mức cường độ 76dB Khi loa B bật nghe âm có mức cường độ 80 dB Nếu bật hai loa nghe âm có mức cường độ bao nhiêu? ThuVienDeThi.com Giải: L1 = lg I1 -> I1 = 10L1I0 = 107,6I0 I0 L1 = lg I2 -> I2 = 10L2I0 = 108I0 I0 I1 I = lg(107,6 + 108) = lg139810717,1 = 8,1455 B = 81,46dB I0 Câu Hai nguồn âm O1,O2 coi hai nguồn điểm cách 4m, phát sóng kết hợp tần số 425 Hz, biên độ cm pha ban đầu không (tốc độ truyền âm 340 m/s) Số điểm dao động với biên độ 1cm khoảng O1O2 là: A 18 B C D 20 Giải: Bước sóng: λ = v/f = 340/425 = 0,8m Xét điểm M O1O2 dao động với biên độ cực đại O1M = d1; Trên O1O2 có sóng dừng với O1 O2 nút M bụng sóng d1 =(2n+1) =(2n+1).0,2 < d1 = 0,2(2n+1) < ≤ n ≤ : có 10 điểm dao động với biên độ cực đai 2cm Số điểm dao động với biên độ 1cm khoảng O1O2 là:10 x = 20 Chọn đáp án D L = lg O1 O2 Câu 9: Hai điểm A, B nằm đường thẳng qua nguồn âm hai phía so với nguồn âm Biết mức cường độ âm A trung điểm AB 50 dB 44 dB Mức cường độ âm B A 28 dB B 36 dB C 38 dB D 47 dB Giải: Cường độ âm điểm cách nguồn âm khoảng R P I= Với P công suất nguồn 4R A O M IA I R2 R2 R2 R = M2 ; LA – LM = 10lg A = 10lg M2 = > M2 =100,6 -> M = 100,3 IM IM RA RA RA RA M trung điểm AB, nằm hai phía gốc O nên: RM = OM = RB = RA + 2RM = (1+2.100,3)RA -> RB2 = (1+2.100,3)2 R A2 ThuVienDeThi.com RB R A B IA I R2 R2 = B2 ; LA - LB = 10lg A = 10lg B2 = 20 lg(1+2.100,3) = 20 0,698 = 13,963 dB IB IB RA RA LB = LA – 13,963 = 36,037 dB 36 dB Chọn đáp án B Câu 10 Một nguồn âm coi nguồn điểm phát sóng cầu mơi trường khơng hấp thụ âm.Tại vị trí sóng âm biên độ 0,12mm có cường độ âm điểm 1,80Wm 2 Hỏi vị trí sóng có biên độ 0,36mm có cường độ âm điểm ? A 0, 60Wm 2 B 2, 70Wm 2 C 5, 40Wm 2 D 16, 2Wm 2 Giải: Năng lượng sóng âm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng âm W1 a12 Với a1 = 0,12mm; W2 a22 Với a2 = 0,36mm; W2 a 22 9 W1 a12 Năng lượng sóng âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến nguồn phát W2 R12 W1 R22 P = I1S1 với S1 = 4R12 ; R1 khoảng cách từ vị trí đến nguồn âm P = I2S2 Với S2 = 4R22 ; R1 khoảng cách từ vị trí đến nguồn âm I R12 a 22 I I = 16,2W/m2 Chọn đáp án D I R22 a12 Câu 11: Một máy bay bay độ cao 100 m, gây mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ âm L = 130 dB Giả thiết máy bay nguồn điểm Nếu muốn giảm tiếng ồn xuống mức chịu đựng L’ = 100 dB máy bay phải bay độ cao D 3162 m A 1300 m B 4312 m C 316 m Giải: Gọi P công suát nguồn âm máy bay phát h' P I I P Ta có L – L’ = lg = B Với I = ; I’ = ; -> = I' I' h2 4h' 4h h' I = 103 -> = 103 -> h’ = h 10 = 3162m Đáp án D I' h Câu 12: Đặt âm thoa phía miệng ống hình trụ Khi rót nước vào ống cách từ từ, người ta nhận thấy âm phát nghe to khoảng cách từ mặt chất lỏng ống đến miệng ống nhận hai giá trị liên tiếp h1 =75cm h2 = 25cm Tần số dao động âm thoa f = 340Hz Tốc độ truyền âm khơng khí A 310m/s B 338m/s C 340m/s D 342m/s Giải: Âm phát nghe to miệng ống bụng sóng cịn mặt nước nút ThuVienDeThi.com với n2 = n1 -1 4 h1 2n1 2n = = = -> n1 = h2 2n 2n1 h1 = (2n1+1) ; h2 = (2n2+1) 4h1 = 100cm = 1m 2n1 Bước sóng = Tốc độ truyền âm khơng khí v = f = 340m/s Đáp án C Câu 13: Một nguồn âm P phát âm đẳng hướng Hai điểm A, B nằm phương truyền sóng có mức cường độ âm 40dB 30dB Điểm M nằm mơi trường truyền sóng cho ∆AMB vuông cân A Xác định mức cường độ âm M? A 37,54dB B 32,46dB C 35,54dB D 38,46dB Giải: Gọi P công suất nguồn âm OA = R; OB = RB = R + r ; AB = AM = r OM = RM M RM2 = R2 + r2.(*) I I I LA = 10lg A ; LB = 10lg B ; LM = 10lg M I0 I0 I0 Với I = P 4R LA - LB = 10lg I IA R2 I -10lg B = 10lg A = 10lg B2 RA IB I0 I0 B A O RB2 RB2 LA - LB = 10dB >10lg = 10 -> =10 > RB2 = 10RA2 RA RA (R + r)2 = 10R2 > r2 +2rR – 9R2 = > r = R( 10 - 1) (**) RM2 = R2 + r2 = R2( 12 - 10 ) RM2 RM2 =10lg =10lg(12-2 10 ) = 7,54 dB RA2 R2 -> LM = LA – 7,54 = 32,46 dB Chọn đáp án B LA – LM = 10lg Câu 14 Hai loa nhỏ giống hết đặt cách AB = 2,5 (m) âm phát theo hướng pha có bước sóng 1, 00(m) M điểm không nghe âm hai loa Cho MA = 3,5 (m) MB > MA Khoảng cách ngắn từ điểm M đến B là: A MBmin = 4,25 m B MBmin = m C MBmin = 3,7 m D MBmin = 4,5 m Giải: Tại M không nghe âm nên MB – MA = (2k + 1) = 0,5(2k +1) = k + 0,5 (m) MB = MA + k + 0,5 = + k > MBmin = m k = (vì MB > MA = 3,5m) Chọn đáp án B Câu 15: Ba điểm O, M, N nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm M 70 dB, N 30dB Nếu chuyển nguồn âm sang vị trí M mức cường độ ThuVienDeThi.com O M H N âm trung điểm MN A 36,1 dB B 41,2 dB C 33,4 dB Giải: Gọi P công suất nguồn âm P I= 4R I ON LM – LN = lg M = lg( ) =7–4=3 IN OM D 42,1 dB 30,62 ON = 1,5 -> ON = 31,62 OM -> MN = ON – OM = ON(1) = ON 31,62 31,62 OM I MN LH – L’N = lg H = lg( ) = 2lg2 = 0,602B (*) I 'N MH lg I 'N 31,62 ON = lg( ) = 2lg = 0,028B ->L’N = LN + 0,028 = 3,028 B (**) IN 30,62 MN LH = 3,028 + 0,602 = 3,63 B = 36,3 dB Đáp án A L’N – LN = lg F , với F lực căng dây, m khối lượng m đơn vị dài dây Một dây đàn thép có đường kính d = 0,4mm, chiều dài l = 50 cm, khối lượng riêng thép D = 7800 kg/m3 Lực căng dây để âm mà phát nốt có tần số 256Hz A 29,3 N B 32,7N C 64,2N D 128,0N d VD d Giải: Ta có m = = D ( V = Sl = l) 4 l Âm mà sóng dây phát nốt có tần số 256Hz ứng với bước sóng dài dây = l -> = 2l = 1m > Vận tốc truyền sóng dây: v = f = 256 m/s Câu 16 : Vận tốc truyền sóng dây đàn v = Từ v = F d 3,14,16.10 8 > F = mv2 = Dv2 = 7,8.103 2562 = 64,2N Đáp án C m 4 Câu 17 Một dơi bay vng góc với tường phát sóng siêu âm có tần số f = 45kHz Con dơi nghe hai âm có tần số f1 f2 bao nhiêu? Biết vận tốc truyền âm khơng khí V = 340m/s vận tốc dơi u = 6m/s A 46,6.104 Hz 43,7104 Hz B 43,7.104 Hz 46,6.104 Hz 3 C 46,6.10 Hz 43,710 Hz D 43,44.103 Hz 46,6.103 Hz Giải: Dơi nghe hai âm có tần số f1 sóng tới từ nguồn âm tần số f2 sóng phản xạ từ tường * Tần số f1: Cả nguồn âm máy thu chuyển động có hướng xa nhau: vu v vu 334 f1 = f= f= 45.103 Hz = 43,44.103Hz v vu vu 346 * Tần số f2 Tần số sóng phản xạ từ tường f’2 nguồn âm chuyển động tường đứng yên: ThuVienDeThi.com v f ( nguồn âm chuyển động lại gần tường đứng yên) vu vu vu 346 Dơi nghe âm có tần số f2 = f’2 = f= 45.103 Hz = 46,6.103Hz v vu 334 f1 = 43,44.103Hz f2 = 46,6.103Hz Đáp án D Có sai số ? f’2 = Câu 18: Một sóng âm có tần số 100 (Hz) truyền hai lần từ điểm A đến điểm B Lần thứ tốc độ truyền sóng v1 = 330 m/s, lần thứ hai nhiệt độ tăng lên nên tốc độ truyền sóng v2 = 340 m/s Biết hai lần số bước sóng hai điểm số nguyên bước sóng Khoảng cách AB A 112,2 m B 150 m C 121,5 m D 100 m Giải: Gọi AB = l; k1 k2 số bước sóng lần thứ lần thứu hai Bước sóng lần truyền: 1 = v1/f = 3,3m; 2 = v2/f = 3,4m l = k11 = k22 Do 1 < 2 nên k2 = k1 -1 -> 3,3k1 = 3,4(k1 – 1) -> k1 = 34 Do AB = 3,3 x 34 = 112,2 m Chọn đáp án A Câu 19 Cột khí ống thuỷ tinh có độ cao l thay đổi nhờ điều chỉnh mực nước ống Đặt âm thoa miệng ống thuỷ tinh Khi âm thoa dao động, phát âm bản, ta thấy cột khí có sóng dừng ổn định Khi độ cao cột khí nhỏ l0= 13cm ta nghe âm to nhất, biết đầu A hở bụng sóng, đầu B nút, tốc độ truyền âm 340m/s Tần số âm âm thoa phát là: A 563,8Hz B 658Hz C 638,8Hz D 365,8Hz Đây BT thầy Vũ Hồng Nhờ thầy, giải chi tiết giúp em! Em xin chân thành cảm ơn! Giải: Khoảng cách từ bụng sóng đến nút liền kề /4 Do l0 = /4 = 13cm -> Bước sóng = 52 cm = 0,52m Suy f = v/ = 340/0,52 = 638,8 Hz Chọn đáp án C A l0 /4 Câu 20: Khi truyền âm từ khơng khí vào nước, kết luận không đúng? B Vận tốc âm giảm A Tần số âm không thay đổi C Vận tốc âm tăng D Bước sóng thay đổi Vận tốc âm khơng khí < vận tốc âm chất lỏng < c=vận tốc âm chất rắn Chọn đáp án B B Câu 21: Từ đại bác, viên đạn bắn lên với vận tốc v0 = 400 m/s theo hướng chếch với phương ngang góc = 600 Đạn rơi xuống mặt đất điểm độ cao với nơi bắn nổ Bỏ qua sức cản khơng khí, tốc độ truyền âm khơng khí v = 340 m/s, lấy g = 9,81 m/s2 Người pháo thủ nghe tiếng đạn nổ sau khoảng thời gian A 112 s B 121 s C 132 s D 88 s Giải: ThuVienDeThi.com 2v0 sin 2.400 sin 60 = = 70,624s 9,81 g Khoảng cách từ nơi bắn đến nơi đạn nổ; S = v0cos t1 = 14124,8m Thời gian từ đạn nổ đến nghe âm t2 = S/v = 41,544s Người pháo thủ nghe tiếng đạn nổ sau khoảng thời gian t = t1 + t2 = 112,17s = 112s Đáp án A Thời gian từ lúc bắn đến đạn nổ: t1 = ThuVienDeThi.com ... 2 D 16, 2Wm 2 Giải: Năng lượng sóng âm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng âm W1 a12 Với a1 = 0,12mm; W2 a22 Với a2 = 0,36mm; W2 a 22 9 W1 a12 Năng lượng sóng âm tỉ lệ nghịch với bình phương... Biết hai lần số bước sóng hai điểm số nguyên bước sóng Khoảng cách AB A 112, 2 m B 150 m C 121 ,5 m D 100 m Giải: Gọi AB = l; k1 k2 số bước sóng lần thứ lần thứu hai Bước sóng lần truyền: 1 =... 36 dB Chọn đáp án B Câu 10 Một nguồn âm coi nguồn điểm phát sóng cầu mơi trường khơng hấp thụ âm.Tại vị trí sóng âm biên độ 0,12mm có cường độ âm điểm 1,80Wm 2 Hỏi vị trí sóng có biên độ 0,36mm