CHUYÊN ĐỀ: SÓNG CƠ SÓNG ÂM

CHUYÊN ĐỀ: SÓNG CƠ SÓNG ÂM Câu 1: (Đỗ Ngọc Hà hocmai Đề 1)Trên sợi dây có chiều dài 0,45 m có sóng dừng ổn định với hai đầu O A cố định hình vẽ Biết đường nét liền hình ảnh sợi dây thời điểm T t1 , đường nét đứt hình ảnh sợi dây thời điểm t2  t1  Khoảng cách lớn phần tử hai bụng sóng có giá trị gần với trị sau đây? A 30 cm B 10 cm C 40 cm D 20 cm Câu 2: (Đỗ Ngọc Hà hocmai Đề 1) Một sóng ngang truyền sợi dây đàn hồi dài từ M đến N dây cách 50 cm   25 Phương trình dao động điểm N u N  Acos  t   cm Vận tốc tương đối M đối 6    25 với N vMN  B sin  t   cm/s Biết A, B > tốc độ truyền sóng dây có giá trị từ 2  55 cm/s đến 92 cm/s Tốc độ truyền sóng dây gần giá trị sau A 60 cm/s B 70 cm/s C 80 cm/s D 90 cm/s Câu (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 3) Trong tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn dao động theo phương vng góc với mặt nước, biên độ, pha, tần số đặt hai điểm S1 S2 cách 10 cm Xét điểm mặt nước thuộc đường trịn tâm S1, bán kính S1S2, điểm mà phần tử dao động với biên độ cực đại cách điểm S2 đoạn ngắn xa a B Cho biết b - a = 12 cm Số điểm dao động với biên độ cực tiểu đoạn thẳng nối hai nguồn A B C D Câu 4: (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 5) Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn S1 S2 cách 16 cm, dao động theo phương vng góc với mặt nước, biên độ, pha, tần số 80 Hz Tốc độ truyền sóng mặt nước 40 cm/s Ở mặt nước, gọi d đường trung trực đoạn S1S2 Trên d, điểm M cách S1 10 cm; điểm N dao động pha với M gần M cách M đoạn có giá trị gần giá trị sau đây? A 6,8 mm B 8,8 mm C 9,8 mm D 7,8 mm Câu ( Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 6) Hai nguồn phát sóng kết hợp A, B mặt nước cách 12 cm phát hai dao động điều hòa tần số 20 Hz, biên độ pha ban đầu Xét điểm M mặt nước cách A, B đoạn 4,2 cm cm Tốc độ truyền sóng mặt nước 32 cm/s Muốn M điểm dao động với biên độ cực tiểu phải dịch chuyển nguồn B dọc đường nối A, B từ vị trí ban đầu đoạn nhỏ A 0,53 cm B 0,84 cm C 0,83 cm D 0,23 cm Câu 6: (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 7) Một sợi dây đồng AC có tiết diện S = mm2 khối lượng lượng riêng D = 8000 kg/m3, căng ngang nhờ cân có khối lượng m = 250 g (đầu dây A gắn với giá cố định, đầu dây C vắt qua rịng rọc, móc với cân, điểm tiếp xúc dây với ròng rọc B cách A 25 cm) Lấy g = 10 m/s2 Đặt nam châm lại gần dây cho từ trường vng góc với dây Khi cho dịng điện xoay chiều chạy qua dây đồng dây bị rung tạo thành sóng dừng, đoạn AB có bụng sóng Biết lực căng dây F tốc độ truyền sóng v liên hệ với theo quy luật F = μv2, μ khối lượng dây cho đơn vị chiều dài Tần số dòng điện qua dây A 50 Hz B 75 Hz C 100 Hz D 150 Hz Câu (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 10) Một nguồn phát sóng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số f  Hz tạo sóng trịn đồng tâm O truyền mặt chất lỏng có tốc độ 0,2 m/s Hai điểm M N thuộc mặt chất lỏng mà phần tử N dao động pha với phần tử chất lỏng O phần tử M dao động ngược pha với phần tử dao động O Không kể phần tử chất lỏng O, số phần tử chất lỏng dao động pha với phần tử chất lỏng O đoạn MO 8, đoạn NO MN Khoảng cách lớn hai điểm M N có giá trị gần giá trị sau đây? A 32 cm B 34 cm C 15 cm D 17 cm Câu (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 12) Ở mặt nước, hai điểm S1 S2 có hai nguồn dao động pha theo phương thẳng đứng, phát hai sóng kết hợp có bước sóng λ Cho S1S2 = 5,4λ Gọi (C) hình trịn nằm mặt nước có đường kính S1S2 Số vị trí (C) mà phần tử dao động với biên độ cực đại pha với dao động nguồn A 18 B C 22 D 11 Câu (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 12) Cho bốn điểm O, A, B, C nằm nửa đường trịn bán kính R cho AB = BC = R Tại O đặt nguồn âm điểm phát sóng đẳng hướng, mơi trường khơng hấp thụ âm Mức cường độ âm A C 24,05 dB 18,03 dB Mức cường độ âm B xấp xỉ A 22,68 dB B 21,76 dB C 19,28 dB D 20,39 dB Câu 10 (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 12) Cho sợi dây cao su căng ngang Làm cho đầu O dây dao động theo phương thẳng đứng Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây hai thời điểm liên tiếp t1 t2 = t1 + 0,2 s Tại thời điểm t3 = t2 + s độ 15 lớn li độ phần tử M cách đầu dây đoạn 2,4 m (tính theo phương truyền sóng) cm Gọi δ tỉ số tốc độ cực đại phần tử dây với tốc độ truyền sóng Giá trị δ gần giá trị sau đây? A 0,025 B 0,018 C 0,012 D 0,022 Câu 11 (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 13) Vệ tinh VINASAT – có tọa độ địa lý 1320 kinh Đơng, vệ tinh độ cao 35927 km so với mặt đất Đài truyền hình Việt Nam (VTV) có tọa độ 210 vĩ Bắc, 1050 kinh Đơng Coi Trái Đất có dạng hình cầu đồng chất bán kính 6400 km, tốc độ truyền sóng điện từ 108 m/s Thời gian kể từ lúc VTV phát tín hiệu sóng cực ngắn đến VINASAT – nhận A 112 ms B 124 ms C 127 ms D 118 ms Câu 12 (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 13) Từ điểm A bắt đầu thả rơi tự nguồn phát âm có công suất không đổi, chạm đất B nguồn âm đứng yên Tại C, khoảng A B (nhưng khơng thuộc AB) có máy M đo mức cường độ âm, C cách AB 12 m Biết khoảng thời gian từ thả nguồn đến máy M thu âm có mức cường độ âm cực đại, lớn 1,528 s so với khoảng thời gian từ đến máy M thu âm không đổi, đồng thời hiểu hai khoảng cách tương ứng 11 m Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g = 10 m/s2 Hiệu mức cường độ âm cuối có giá trị gần giá trị sau đây? A 3,74dB B 4,12dB C 4,55dB D 3,41dB Câu 13 (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 13) Sóng dừng ổn định sợi dây dài OB = 1,2 m với hai đầu O B hai nút sóng Tại thời điểm t = 0, điểm dây có li độ cực đại hình dạng sóng đường (1), sau khoảng thời gian ∆t 5∆t điểm sợi dây chưa đổi chiều chuyển động hình dạng sóng tương ứng đường (2) (3) Tốc độ truyền sóng dây m/s Tốc độ cực đại điểm M A 40,81 cm/s B 81,62 cm/s C 47,12 cm/s D 66,64 cm/s Câu 14 (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 14) Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng tần số, pha đặt hai điểm A B Cho bước sóng nguồn gây λ = cm Trên nửa đường thẳng qua B mặt chất lỏng, hai điểm M N (N gần B hơn), điểm M dao động với biên độ cực đại, N dao động với biên độ cực tiểu, M N có ba điểm dao động với biên độ cực đại khác Biết hiệu MA – NA = 1,2 cm Nếu đặt hai nguồn sóng M N số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng AB A B C D Câu 15 (Đỗ Ngọc Hà Hocmai-Đề 14)Trên sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định có sóng dừng với tần số f xác định Gọi M, N P ba điểm dây có vị trí cân cách B cm, cm 38 cm Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (đường 1) t2 = t1 + 11 (đường 2) Tại thời điểm t1, li độ phần 12 f tử dây N biên độ phần tử dây M tốc độ phần tử dây M 60 cm/s Tại thời điểm t2, vận tốc phần tử dây P A 20 cm/s B 60 cm/s C 20 cm/s D – 60 cm/s Câu 16 (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 1) Trong môi trường đẳng hướng khơng hấp thụ âm có điểm thẳng hàng theo thứ tự A, B, C, nguồn điểm phát âm công suất P đặt điểm O, di chuyển máy thu âm từ A đến C thấy mức cường độ âm B lớn LB = 20lg(200) dB mức cường độ âm A C 40 dB Bỏ nguồn âm O, đặt A nguồn âm điểm phát âm công suất P1, để mức cường độ âm B khơng đổi P1  P P1  P A B P1  5P C D P1  3P Câu 17 (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-đề 2) Trên bề mặt chất lỏng có nguồn sóng kết hợp A B cách 100cm dao động ngược pha, chu kì 0,1s Biết tốc độ truyền sóng v = m/s Xét điểm M nằm đường thẳng qua điểm N vng góc với AB (biết N nằm AB cách A 10cm cách B 90cm) Để M có biên độ cực tiểu M cách AB khoảng nhỏ (M khác N) A 24,3 cm B 42,6 cm C 51,2 cm D 35,3 cm Câu 18 (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 3) Hai nguồn phát sóng A, B giống hệt nhau, cách 8,6cm Hai sóng truyền có bước sóng   2cm Một đường thẳng xx' song song với AB cách AB 2cm, cắt đường trung trực AB C Khoảng cách từ điểm M xx' cách xa C có biên độ dao động cực đại A 5cm B 4,21cm C 6,46cm D 5,56cm Câu 19 (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 4) Hai nguồn sóng kết hợp A, B mặt thoáng chất lỏng dao động theo phương trình sóng v = 15cm/s Hai điểm AM1  BM1  1cm u A  u B  4cos 10t  mm M1 , M nằm elip nhận A, B làm tiêu điểm có AM  BM  3,5cm thời điểm A 3mm Coi biên độ sóng khơng đổi, tốc độ Tại thời điểm li độ M1 3mm li độ M2 B -3mm C  3mm D 3 3mm Câu 20 (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 5) Trên sợi dây căng ngang với hai đầu cố định có sóng dừng A điểm nút, B điểm bụng, A B khơng cịn nút hay bụng khác Vị trí cân B cách A khoảng 10cm C, B hai phía A, vị trí cân C cách A khoảng 140 cm Thời điểm t = B C có li độ, sau khoảng thời gian ngắn 0,1s điểm B có độ lớn li độ biên độ điểm C Tốc độ truyền sóng dây A m / s B m / s C m / s D m / s Câu 21 (Nguyễn Ngọc Hải Hocmai-Đề 6) Tại hai điểm A, B mặt chất lỏng cách cm, có hai nguồn sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A  uB  a cos t  C, D điểm mặt chất lỏng cho ABCD hình vng Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v   1 m / s  Để đoạn CD có điểm dao động với biên độ cực đại tần số dao động nguồn phải thõa mãn A f ≤ 12,5 Hz ≤f N thuộc bó (k – 1), P thuộc bó K + Do tính chất đối xứng nên NP   + Theo đề ta có: NP  MP  MN  80  65  15cm =>   30cm + Ta có điều kiện:   k k   80  k  5, 36  k  (vì k phải chẵn gần 5,36 nhất)  30   90  cm  2 + Gọi x khoảng cách từ M đến nút O Ta có: MP    2x  80  90  2x  x   cm  x A   AM  b   mm   A b  10 v A b 2A b  0,12   + Ta có: b  v f  300 2 Câu 33: Đáp án A 10  mm  AB AM  tan   tan 1 x MOB    1  tan    x AB AM  tan  tan 1  x x 4,5  OB  m x x  1,5    x  27 m    tan    max 6.4,5 27  OM  6,87 m 1 x x x + Khi O có nguồn âm: I A  OM     10 I M  OA  LA  LM 10  6,87     10  27  40  LM 10  LM  37,57 dB + Khi O có n nguồn âm LM  50dB  + Ta có I M  n  10 IM LM   LM 10  50 37,57 n  10 10  n  35 Vậy số nguồn âm cần đặt them O: 35 – = 33 (nguồn) + Chọn trục Ox thẳng đứng hướng xuống  Fdh max  k  l0  A  + Từ cơng thức tính độ lớn lực đàn hồi: Fdh  k  l0  x     Fdh min   x  l0  A1  3; l0  2;  Fdh1 max   Fdh1 max k1    k1     2 + Ta có:  F k  k2 A  5;  l  1; F        dh 2  02 dh max max 2 W1 k1  A1  3        0, 72 Vậy W2 k2  A2  5 Câu 34: Đáp án B + v 24   12  cm  f 12 + PT dao động phần tử O  0; u0  ; M  6; uM  ; N  9; u N     u0  A cos  t       3   uM  A cos  t      u N  A cos t  2      OM   6; uM  uO  ; ON   9; u N  uO  + Vì O, M, N thẳng hang: uM  uO   22u N  3uM  uO   A cos t  1,107  u N  uO + Đặt u  cos t  1,107  + Biểu diễn dao động điều hòa véctơ hình bên, thời điểm điểm O, M, N thẳng hang lần thứ → u = lần thứ 3  1,107 Vậy t2    0, 463s  4  Câu 35: Đáp án B + Chu kì T  2.0, 04  0, 08    2  78, rad / s T + Trường hợp 1: Nếu M, N, P bụng sóng liên tiếp  vmax   A  78,5.2  222, 03 mm / s + Trường hợp 2: Nếu M, N, P điểm liên tiếp bụng sóng + Ta có : M N ngược pha → thuộc hai bó sóng kề + Lại có: MN = NP → từ hình vẽ ta có: A MN NP  MN       AM  AN  AP  bung 2 + Vậy Abụng =4 mm  vmax   A  314 mm/s Câu 36: Đáp án B + Ta có:   v  4cm  AB  4,75 f Bài toán phụ: Điểm M muốn dao động cực đại pha với hai nguồn  MA  k  ; k; h     MB  h Điểm M gần A  kmin   MA   Trường hợp 1: M thuộc elip  5   MB  4 Suy ra: AM  MH  MB  MH  AB    MH  16  MH  4, 75  MH  0, 605  MH  2, 421cm Trường hợp 2: M thuộc elip  6   MB  5 Suy ra: MB  MH  AM  MH  AB  25  MH    MH  4, 75  MH  0,9884  MH  3, 954cm Câu 37: + Để vị trí có bực xạ đơn sắc vị trí phải có chồng chất dãy quang phổ bậc k , bậc k  bậc k  → Điều kiện có chồng chất k  max   1,875 → k  2, 28 k min + Vậy tìm thấy vị trí có xạ đơn sắc cho vân sáng quang phổ bậc 3, tiến vùng quang phổ bậc cao chồng chất dày → Ứng với kmin  → vùng chồng chất có tọa độ x5tim  x2  x3do → 2000  k 2  2250 + Với k  ta có 500 nm  2  562,5 nm → Đáp án B Câu 38: + Để đơn giản, ta chọn   → AB  6, 5tim  k 2  3do ↔ d1  d  k Để điểm AC cực đại pha với nguồn  Trong n d1  d  n  AB  6, k có độ lớn chẵn lẻ + Mặc khác để khoảng cách AC ngắn cos   AB  d12  d 22 phải AB.d1 C lớn d1 Ta để ý xảy cực đại bên trung trực AB có dãy cực đại ứng với k  1, 2  Với giá trị k ta tìm cặp giá trị d1 , d2 d1  → Thử giá trị k , nhận thấy cos  lớn k   d  → hmin  AB tan   1,3757 → Đáp án C  A d2 B