40 bài tập trắc nghiệm sóng cơ và sóng âm mức độ 3 vận dụng đề số 2 (có lời giải chi tiết)

40 bài tập trắc nghiệm sóng cơ và sóng âm Mức độ 3 Vận dụng Đề số 2 (Có lời giải chi tiết) I Đề thi Câu 1 Một nguồn âm điểm S phát ra âm đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi trường không h[.]

40 tập trắc nghiệm sóng sóng âm Mức độ 3: Vận dụng - Đề số - (Có lời giải chi tiết) I.Đề thi Câu 1: Một nguồn âm điểm S phát âm đẳng hướng với công suất không đổi môi trường không hấp thụ không phản xạ âm Một người đứng A cách nguồn âm m, đo âm có cường độ âm I Khi người di chuyển theo phương vng góc với SA đoạn m đo âm có cường độ âm I I I A B C I D 2 Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp A, B pha có tần số 10 Hz Khoảng cách AB 25 cm Tốc độ truyền sóng mặt chẩt lỏng 30 cm/s Biết C điểm mặt chất lỏng cho AC = 15 cm, BC = 20 cm Xét đường trịn đường kính AB điểm dao động với biên độ cực đại đường tròn cách C khoảng gần xấp xỉ A 1,42 cm B 1,88 cm C 0,72 cm D 0,48 cm Câu 3: Tốc độ truyền âm khơng khí 336 m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha 0,8 m Tần số âm A 400 Hz B 840 Hz C 500 Hz D 420 Hz Câu 4: Trên sợi dây dài có sóng ngang hình sin truyền theo chiều dương trục Ox Tại thời điểm t0 , đoạn sợi dây có hình dạng hình vẽ Hai phần tử M N dao động lệch pha góc   rad B rad C 2 rad D  rad Câu 5: Một nguồn âm có cơng suất khơng đổi đặt A, truyền theo hướng môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm hai điểm B C 50 dB 48 dB Biết ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông B AB = m Khoảng cách BC gần giá trị sau đây? A 10 m B m C 16 m D m Câu 6: Một nguồn có cơng suất phát âm W, âm phát đ ng hướng không gian Biết cường độ âm A  12 chuẩn I 10 W / m Mức cường độ âm điểm cách nguồn âm 2m A 109 dB B 112 dB C 106 dB D 115 dB Câu 7: Thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn sóng có phương trình dao động u = 4cos(40at) (cm) Xét phía so với đường trung trực đoạn nối hai nguồn ta thấy cực đại thứ k có hiệu đường truyền sóng 10 cm cực đại thứ (k +3) có hiệu đường truyền sóng 25 cm Tốc độ truyền sóng mặt nước D 1m / s 2m / s Câu 8: Tiến hành thí nghiệm đo tốc độ truyền âm khơng khí Một học sinh đo bước sóng sóng âm 75 ±1 cm, tần số dao động âm 440 ± 10 Hz Sai số phép đo tốc độ truyền âm A 21,1 cm/s B 11,9 m/s C 11,9 cm/s D 21,1 m/s Câu 9: Một sợi dây PQ dài 120 cm, hai đầu cố định, có sóng dừng ổn định Bề rộng bụng sóng 4a Khoảng cách gần hai điểm dao động pha biên độ a 10 cm.Số bụng sóng PQ A B C D 10 Câu 10: Sóng ngang có tần số f truyền sợi dây đàn hồi dài, với tốc độ m/s Xét hai điểm M N phương truyền sóng, cách khoảng x nhỏ bước sóng, sóng truyền từ N đến M Đồ thị biểu diễn li độ sóng M N theo thời gian t hình vẽ Biết t1 = 0,05 s Tại thời điểm t2, khoảng cách hai phần tử chất lỏng M N có giá trị gần giá trị sau đây? A 3m / s B 2m / s C A 4,8 cm B 6,7 cm C 3,3 cm D 3,5 cm Câu 11: Một sợi dây dài 1,05 (m), hai đầu cố định kích thích cho dao động với f = 100 (Hz) dây có sóng dừng ổn định Người ta quan sát bụng sóng, tìm vận tốc truyền sóng dây A 20 (m/s) B 30 (m/s) C 10 (m/s) D 35 (m/s) Câu 12: Một cần rung dao động với tần số f tạo mặt nước hai nguồn sóng nước A B dao động phương trình lan truyền với tốc độ v = 1,5m/s M điểm mặt nước có sóng truyền đến cách A B 16cm 25cm điểm dao động với biên độ cực đại MB số điểm dao động cực đại nhiều MA điểm Tần số f cần rung A 60Hz B 50Hz C 100Hz D 40Hz Câu 13: Một sóng h́ ình sin truyền sợi dây theo chiều dương trục Ox Hình vẽ mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (đường nét đứt) t2 = t1 + 0,2 (s) (đường liền nét) Tại thời điểm t2, vận tốc điểm N A -6,54 cm/s B 19,63 cm/s C -19,63 cm/s D 6,54 cm/s Câu 14: Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn kết hợp A B dao động điều hòa pha với theo phương thẳng đứng Biết tốc độ truyền sóng khơng đổi q trình lan truyền, bước sóng nguồn phát 12 cm Khoảng cách ngắn hai điểm dao động với biên độ cực đai nằm đoạn thẳng AB A cm B cm C cm D 12 cm Câu 15: Thí nghiệm tượng sóng dừng sợi dây đàn hồi có chiều dài L có đầu cố định, đầu tự Kích thích sợi dây dao động với tần số f sảy tượng sóng dừng sợi dây hình thành bó sóng Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tần số f số bụng sóng dây hình bên Trung bình cộng x y A 80Hz B 70Hz C 60Hz D 40Hz Câu 16: Một vận động viên hàng ngày đạp xe đoạn đường thẳng từ điểm A lúc còi báo thức bắt đầu kêu, đến điểm B còi vừa dứt Mức cường độ âm A B 60dB 54 dB Còi đặt điểm O phát âm đẳng hướng với công suất không đổi môi trường không hấp thụ âm; Cho góc AOB 1200 Do vận động viên khiếm thính nên nghe mức cường độ âm từ 61,94 dB trở lên tốc độ đạp xe không đổi Biết thời gian còi báo thức kêu 120s Trên đoạn đường AB vận động viên nghe thấy tiếng còi báo thức khoảng thời gian xấp xỉ A 42,67s B 41,71s C 43,18s D 44,15s Câu 17: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp đặt A B cách 14cm, dao động điều hịa tần số, pha, theo phương vng góc với mặt nước sóng truyền mặt nước với bước sóng 0,9cm Điểm M nằm đoạn AB cách A đoạn 6cm Gọi Ax, By hai nửa đường thẳng mặt nước phía so với AB vng góc với AB Cho điểm C di chuyển Ax điểm D di chuyển By cho MC ln vng góc với MD Khi tổng diện tích tam giác ACM BMD có giá trị nhỏ số điểm dao động với biên độ cực đại MD A 13 B 20 C 19 D 12 Câu 18: Một sóng học lan truyền sợi dây dài với tần số Hz, vận tốc truyền sóng m/s, biên độ sóng cm khơng đổi q trình lan truyền Hai phần tử A B có vị trí cân cách đoạn L Từ thời điểm t1 đến thời điểm t1  1/15  s  , phần tử A quãng đường cm phần tử B quãng đường A 50cm B 10cm 3cm Khoảng cách L khơng thể có giá trị C 30cm D 20cm Câu 19: Xét thí nghiệm giao thoa sóng nước hai nguồn dao động theo phương vng góc với mặt nước, biên độ, pha, tần số 40 Hz đặt hai điểm S1 S2 Tốc độ truyền sóng mặt nước 80 cm/s Khoảng cách ngắn điểm cực đại giao thoa đoạn thẳng S1S2 A 1cm B 8cm C 2cm D 4cm Câu 20: Cho sóng lan truyền sợi dây đủ dài Ở thời điểm t0 , tốc độ dao động phần tử M N 4m/s, phần tử trung điểm I MN biên Ở thời điểm t1 , vận tốc phần tử M N có giá trị m/s phần tử I lúc có tốc độ A 2m / s B 5m / s C 3m / s D 2m / s Câu 21: Tại O có nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng với công suất không đổi Một người từ A đến C theo đường thẳng nghe âm từ nguồn O, người thấy cường độ âm tăng từ I đến 2I lại giảm xuống I Khoảng cách AO AC AC B C D AC AC 2 Câu 22: Giao thoa sóng nước với hai nguồn A, B giống hệt có tần số 2,5 Hz cách 30 cm Tốc độ truyền sóng mặt nước 0,1 m/s Gọi O trung điểm AB, M trung điểm OB Xét tia My nằm mặt nước vng góc với AB Hai điểm P, Q My dao động với biên độ cực đại gần M xa M cách khoảng A 44,34 cm B 40,28 cm C 41,12 cm D 43,32 cm Câu 23: Một sóng hình sin lan truyền sợi dây đàn hồi theo chiều dương trục ox Hình vẽ bên mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 Cho tốc độ truyền sóng dây 64 cm/s Vận tốc A điểm M thời điểm t2 t1  1,5s gần giá trị sau đây? A 26,65 cm/s B –26,65 cm/s C 32,64 cm/s D –32,64cm/s Câu 24: Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, có sóng dừng Khoảng cách xa hai phần tử dây dao động biên độ 2mm 95 cm, khoảng cách xa hai phần tử dây dao động pha với biên độ 2mm 85 cm Khi sợi dây duỗi thẳng, N trung điểm vị trí nút vị trí bụng liền kề Tỉ số tốc độ truyền sóng dây tốc độ cực đại phần tử N xấp xỉ A 3,98 B 0,25 C 0,18 D 5,63 Câu 25: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp S1 S2 dao động pha với tần số f = 25 Hz Giữa S1, S2 có 10 hypebol quỹ tích điểm đứng yên Khoảng cách hai đỉnh hai hypebol xa 18 cm Tốc độ truyền sóng mặt nước A 0,25 m/s B 0,8 m/s C m/s D 0,5 m/s Câu 26: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B cách 16 cm, dao động điều hịa theo phương vng góc với mặt chất lỏng với phương trình cm cm Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 40 cm/s Gọi M điểm thuộc mặt chất lỏng, nằm đường thẳng Ax vng góc với AB, cách A đoạn ngắn mà phần tử chất lỏng M dao động với biên độ cực đại Khoảng cách AM A 1,42 cm B 2,14 cm C 2,07 cm D 1,03cm Câu 27: Một sóng truyền theo trục Ox với phương trình u  A.cos  4 t  0, 02 x  (u x tính cm, t tính giây) Tốc độ sóng A 100 cm/s B 200 cm/s C 150 cm/s D 50 cm/s Câu 28: Trong thí nghiệm đo tốc độ truyền âm khơng khí, học sinh đo bước sóng sóng âm (82,5±1,0) (cm), tần số dao động âm thoa (400 ± 10) (Hz) Tốc độ truyền âm khơng khí nơi làm thí nghiệm A (330± 11) (cm/s) C (330±12) (m/s) B (330±12) (cm/s) D (330± 11) (m/s) Câu 29: Trên mặt thống chất lỏng có hai nguồn A, B cách 3cm dao động phương, ngược pha, phát hai sóng kết hợp với bước sóng 1cm Gọi Q điểm nằm đường thẳng qua B, vng góc với AB cách B đoạn z Để Q dao động với biên độ cực đại z có giá trị lớn nhỏ A 4cm 0,55cm C 8,75cm 1,25cm B 4cm 1,25cm D 8,75cm 0,55cm Câu 30: sóng ngang hình sin truyền sợi dây dài Hình vẽ bên hình dạng đoạn dây thời điểm t0 xác định Trong trình lan truyền sóng, hai phần tử M N lệch pha 2 5   B C D 6 Câu 31: Một sóng dọc truyền theo dương trục Ox có tần số 15Hz, biên độ 4cm Tốc độ truyền sóng 12m/ s hai phần tử B C trục Ox có vị trí cân cách 40cm Khoảng cách ngắn hai phần tử B C có sóng truyền qua A 40cm B 32cm C 36cm D 48cm Câu 32: Trong hiên tượng sóng dừng hai đầu dây cố định, khoảng cách lớn hai vị trí cân dây có biên độ 4mm 130cm Khoảng cách lớn hai vị trí cân dây dao động ngược pha biên độ 4mm 110cm Biên độ sóng dừng bụng gần giá trị sau nhất? A A 6,7mm B 6,1mm C 7,1mm D 5,7mm Câu 33: Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng S1, S2 cách 18cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình (t tính giây) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 50cm/s gọi M điểm mặt chất lỏng gần S1 cho phần tử chất lỏng M dao động với biên độ cực đại pha vơi nguồn S1 Khoảng cách AM là? A 1,25cm B 2,5cm C 5cm D 2cm Câu 34: Một sóng truyền dọc theo sợi dây đàn hồi dài với biên độ mm Tại thời điểm, hai phần tử dây lệch khỏi vị trí cân mm, chuyển động ngược chiều với độ lớn vận tốc 0,3 3cm / s cách khoảng ngắn 8cm (tính theo phương truyền sóng) Tốc độ truyền sóng dây A 0,6 m/s B 12 cm/s C 2,4 m/s D 1,2 m/s Câu 35: Trên mặt nước hai điểm A B cách 25 cm, có hai nguồn kết hợp dao động điều hòa biên độ, pha với tần số 25 Hz theo phương thẳng đứng Tốc độ truyền sóng mặt nước m/s Một điểm M nằm mặt nước cách A, B 15 cm 17 cm có biên độ dao động 12 mm Điểm N nằm đoạn AB cách trung điểm O AB cm dao động với biên độ A 8mm B 3mm C 12mm D 3mm Câu 36: Cho tam giác ABC vuông cân A nằm mơi trường truyền âm Một nguồn âm điểm O có công suất không đổi phát âm đẳng hướng đặt B người M đứng C nghe âm có mức cường độ âm 40dB Sau di chuyển nguồn O đoạn AB người M di chuyển đoạn AC cho BO = AM Mức cường độ âm lớn mà người nghe trình hai di chuyển A 56,6 dB B 46,0 dB C 42,0 dB D 60,2 dB Câu 37: Ở mặt nước, hai điểm A B cách 20 cm có hai nguồn kết hợp dao động pha theo phương thẳng đứng, tạo sóng có bước sóng cm Trên đường trịn thuộc mặt nước, có tâm trung điểm O đoạn AB, có đường kính 25 cm, số điểm dao động với biên độ cực đại A 13 B 26 C 24 D 12 Câu 38: Hai điểm A B nằm đường thẳng qua nguồn âm Biết mức cường độ âm A B chênh 20 (dB) Coi mơi trường khơng có phản xạ hấp thụ âm Tỉ số cường độ âm chúng A 104 B 2.102 C 102 D 2.104 Câu 39: Một sợi dây đàn hồi có đầu O dây gắn với âm thoa dao động với tần số f khơng đổi, đầu cịn lại thả tự Trên dây có sóng dừng với 11 bụng (tính đầu tự do) Nếu cắt bớt hai phần ba chiều dài dây đầu lại thả tự dây có sóng dừng Tính đầu tự do, số bụng dây A B C D Câu 40: Ở mặt nước, hai điểm A B cách 16 cm có hai nguồn kết hợp dao động pha theo phương thẳng đứng Điểm M nằm mặt nước đường trung trực AB cách trung điểm O đoạn AB khoảng nhỏ 17cm , dao động ngược pha với O Điểm N nằm mặt nước nằm đường vng góc với đoạn AB A Điểm N dao động với biên độ cực tiểu cách A đoạn nhỏ A 7,80 cm B 2,14 cm C 4,16 cm D 1,03 cm HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT 1.A 11.B 21.C 31.B 2.C 12.B 22.D 32.D 3.D 13.B 23.A 33.C 4.B 14.B 24.D 34.B 5.D 15.D 25.C 35.D 6.A 16.B 26.D 36.B 7.D 17.A 27.B 37.B 8.C 18.D 28.C 38.C 9.B 19.A 29.D 39.B 10.A 20.B 30.B 40.D Câu 1: Cách giải: Đáp án A Do người di chuyển theo phương vng góc với SA đoạn cách A m  SB 5 2m Cường độ âm B xác định biểu thức P P P P IA   ; IB   2 4 d A 4 4 d B 4 2   IA  IB P 4 52 P  4 2  I B    IA I  2 Câu 2: Cách giải: Đáp án C Bước sóng v 30    3cm f 10 Dễ thấy C thuộc đường trịn đường kính AB: AC  BC  152  202 25  AB Ta thấy: BC - AC = 20 – 15 = 5cm ≠ kλ= 3k Trong lân cận 5cm ta thấy k = => d1  d 3cm họặc k = => d1  d 6cm Nên C cực đại Ta tìm cực đại M gần C thuộc đường tròn với k = họặc k =2 Ta có k = 1: d  252  d 22 3 => d = 19,114cm => d1 = 16,114 cm => d1 =1,114 cm Ta có k = 2: d  252  d 22 6 => d = 20,42cm => d1 = 14,42cm => d1 =0,58cm (Chọn gần hơn) Dây cung CM  d1 0, 48  0, 725cm cos  CBA 0,8 Câu 3: Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính tần số sóng f  v  Cách giải: Đáp án D + Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha bước v 336 420 Hz sóng  0,8m  Tần số sóng f    0,8 Câu 4: Cách giải: Đáp án B  6 2 MN 2       + Từ đồ thị, ta có    MN 1 Câu 5: Cách giải: Đáp án D L L 48  50 C B AB 10 20 10 20 10 0,1   37 AC Ta có BC = ABtan A = 6,11 cm Câu 6: + Ta có: cos A  Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính mức cường độ âm L 10 log P 4 R I Cách giải: Đáp án A Áp dụng cơng thức tính mức cường độ âm L 10 log P   10 log  109dB 2  12  4 R I  4 10  Câu 7: Phương pháp: Áp dụng điều kiện hiệu đường truyền sóng học cơng thức tính vận tốc Cách giải: Đáp án D  10 k  d1  d k      5cm  v  f 5.20 100cm / s  25  k  3  Câu 8: Phương pháp: Phương pháp tính sai số giá trị trung bình Cách giải: Đáp án C Theo ta có v  f 75.440 33000cm / s 330 m/ s  f     10  v v     11,9cm / s  330     440 75   f Câu 9: Cách giải: Đáp án B Theo ta có Ab 2a  Ab 2a   30 10cm   30cm  PQ k  120 k  k 8 2 Câu 10: Cách giải: Đáp án A u N 4 cos  t  cm  + Phương trình dao động hai phần tử M, N là:    uM 4 cos  t   cm    Ta thấy khoảng thời gian t1  T 0, 05  T  s   30 rad / s 15  2 x  vT 10  x    cm + Độ lệch pha hai sóng:     6 17 s Thời điểm t2 T  T  12 180 17   Khi điểm M có li độ li độ điểm N u N 4 cos  t  4 cos  30   3cm 180    Khoảng cách hai phần tử MN: d  x  u   10     3    13 4,8cm Câu 11: Phương pháp: Áp dụng điều kiện có sóng dừng dây có hai đầu cố định Cách giải: Đáp án B Khi có sóng dừng, hai đầu dây cố định hai nút sóng Trên dây có bụng sóng, tức có bó sóng:  1, 05m   0, 3m  v  f 30  m / s  Câu 12: Cách giải: Đáp án B Vị trí điểm mà phần tử nước có biên độ cực đại thỏa mãn d  d k  Đường trung trực AB vân cực đại ứng với k = 0; điểm M có d1 = 16cm d = 25cm => kλ=9 (1) Số vân cực đại nằm hai bên đường trung trực AB Điểm M điểm cực đại giao thoa vừa thuộc AM, vừa thuộc BM Theo đề số điểm dao động cực đại nhiều MA điểm Suy M điểm cực đại thuộc vân cực đại với k = v 150 509  Hz  Từ (1) suy   3  cm  Từ tính f    Câu 13: Cách giải: Đáp án B Từ đồ thị, ta có bước sóng λ = cm ,biên độ sóng a = 5cm Trong thời gian Δt = 0,2s, sóng truyền t = 0,2s, sóng truyền  T quãng đường d 0,1cm  Vậy 0, 2s  T 1, 6s Tại thời điểm t2 , điểm N qua VTCB 8 theo chiều dương (đi lên) nên vận tốc N vN  a  2 a 19, 63  cm / s  T Câu 14: Cách giải: Chọn đáp án B + Khoảng cách ngắn hai điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng nối hai nguồn 0, 5 6cm Câu 15: Phương pháp: Sử dụng công thức điều kiện có sóng dừng dây Cách giải: Điều kiện để có sóng dừng dây đầu cố định, đầu tự là:  v L  2k  1  2k  1 2f Số bụng sóng là: n = k+1 Khi n = k = nên: L 1 v 4x Khi n = k = nên: L  2.2  1  v  x  40  v 5v   x 10 Hz x  x  40  10 Khi n = k = nên: L  2.3  1 Suy ra:  v 4y v 7v   y 7 x 70 Hz 4x y Vậy trung bình cộng x y là: (x+y)/2 = (10+70)/2=40Hz Câu 16: Phương pháp: Sử dụng biến đổi toán học giải tam giác cơng thức tính mức cường độ âm Cách giải: Ta có hình vẽ sau: Theo đề bài, mức cường độ âm A 60dB B 54dB, nên ta có: I A I 106 10 W / m2 I B I 105,4 251.10 W / m r I A rb2 10   4  b 2 9 I B 251.10 Áp dụng hệ thức lượng tam giác OAB ta có: AB  AO  OB  2OA.OB.cos1200 AB ra2  4ra2  2ra 7ra2  AB  Tai người nghe âm có mức cường độ âm lớn 61,94dB, ta gọi đoạn đường mà người nghe tiếng cịi từ A’ đến B’ A’ B’ đối xứng qua H đường cao tam giác OAB (tại H âm nghe có mức cường độ âm lớn H gần O nhất) Cường độ âm A’ là: I A ' I 106,194 156310 W / m I A ' ra2 156310  2   ' 0,8ra 6 I A ' 10 0, 64 Độ dài đoạn OH xác định thông qua cơng thức tính diện tích tam giác OAB sau: 11 1 S AOB  OH AB  OA.OB.sin1200 2 2ra OA.OB.sin120  r  21 r  OH   a a AB 7 21  A ' H  A ' O  OH 0, 46ra  A ' B ' 2 A ' H 0,92ra Thời gian mà người đo nghe thấy còi thời gian đoạn A’B’: A ' B ' 0,92ra 0,92ra t    120 41, 71s AB v 7ra 120 Câu 17: Phương pháp: Sử dụng bất đẳng thức cosi, cơng thức tính diện tích tam giác, điều kiện cực đại, cực tiểu Cách giải: Ta có hình vẽ sau: Gọi đoạn AC x, đoạn BD y Tổng diện tích hai tam giác ACM MBD là: 1 S ACM  S BMD  x  y 3x  y 2 Cosi: 3x  y 2 3x.4 y 4 xy  * Mà tam giác ACM đồng dạng với tam giác BMD (g-g-g) AC AM x     xy 6.8 48 Nên ta có tỉ lệ cặp cạnh: BM BD y Thay vào biểu thức (*) ta có: x  y 4 xy 4 3.48 24 Vậy tổng diện tích tam giác nhỏ 24 3x = 4y Suy ra: 3x+4y = 6x=8y=48=> x = 8cm; y = 6cm.=> MD = 10cm Điều kiện để điểm miền giao thoa dao động cực đại là: d1  d k  Số điểm dao động cực đại AB là: 12  AB AB  14 14 k   k    15,5  k  15,5   0,9 0,9 k 15; 14; Xét điểm E nằm đoạn DM, ta tìm số dao động cực đại MD Tại D: AD  BD  142   9, 23 10, 25 Vậy D nằm cực đại bậc 10 Tại M: AM  MB 6    2, 2 Vậy M nằm ngồi cực đại có k = -2 Vậy số cực đại DM số điểm mà hyperbol cực đại cắt DM ứng với k = -2, -1;0;1,2,3…10 Tổng cộng có 13 điểm Câu 18: Phương pháp: Sử dụng phương pháp vecto quay, điều kiện lệch pha hai dao động Cách giải: Ta có bước sóng sóng λ = v/f = 40 cm Chu kì dao động phần tử sóng T = 1/f = 0,2s = 1/5 s Thời gian đề cho là: t T  1/15s T  T / Suy góc quét vecto 1200 Căn vào độ dài quãng đường phần tử A, B ta tìm vị trí ban đầu chúng vecto quay, tìm độ lệch pha hai phần tử: Ta có: sA   s A 1cm  0,5cm  x A cos    60   s  3cm  sB  cm cos    300  B 2 Ta có hình vẽ Các vị trí A, B vị trí ban đầu hai phần tử, dễ thấy hai phẩn tử dao động vng pha Nên ta có: 13 d   2   2k  1  d  2k  1  2k  1 10cm  Vậy có đáp án D hai dao động ngược pha, không thỏa mãn Câu 19: Phương pháp: Khoảng cách ngắn hai cực đại giao thoa λ/2 Cách giải: Bước sóng: λ = v.T = v/f = 80/40 = 2cm => Khoảng cách ngắn hai điểm cực đại giao thoa đoạn thẳng S1S2 λ/2 = 1cm Câu 20: Câu 21: Cách giải: Đáp án C + Cường độ âm A C => OAC cân O Ta có: I \  với I H 2 I A OA  2OH r + Ta chuẩn hóa   OA 1  OA  AC 2 OA2  OH 2 OA2  OH 2  OA   2  12 2 AC Câu 22: Cách giải: Đáp án D Bước sóng sóng   v 10  4cm f 2,5 14 + Với Q điểm dao động với biên độ cực đại My xa M => M phải thuộc dãy cực đại ứng với k=1 + Trên AB cực đại liên tiếp cách 0, 5 Xét tỉ số OM 7,5  3, 75  P gần M ứng với cực đại 0,5 0,5.4 2  d1 22,5  h + Xét điểm Q, ta có:  2  d 7,  h Với d1  d 4  22,52  h  7,52  h 4  h MQ 53, 73cm Tương tự cho điểm P ta tìm h MP 10,31cm  h 43, 42cm Câu 23: Cách giải: Đáp án A  64 Từ đồ thị ta thấy  64cm  chu kì sóng T   1s   2 rad / s v 64 + Với Q điểm dây có xQ 56cm Độ lệch pha hai điểm M Q: 2 MQ 2   t   2 1,5   3 rad  64 + Biểu diễn dao động M tương ứng đường trịn MQ  Từ hình vẽ, ta có  vM  t  2 vmax  6.2 26, 66cm / s 2 Câu 24: Cách giải: Đáp án D 15 + Bước sóng sóng  2  95  85  20cm + Với M điểm dao động với biên độ 2cm cách bụng khoảng d xác định biểu thức: AM  AB cos bụng d = 0,5.85 = 42,5cm  AB  AM  8mm 2 d 2 42,5 cos cos  20 + N trung điểm nút bụng liền kề  AN  Tỉ số 2 d với AB biên độ điểm  Ab 4 2mm v  200   5, 63  A 2 AN 2 Câu 25: Cách giải: Đáp án C Khoảng cách S1 , S2 có 10 cực tiểu liên tiếp nên  :    4  cm   v  f 100  cm / s  Câu 26: Cách giải: Đáp án D v 40 + Bước sóng:    20  cm  f 20 + Vì hai nguồn ngược pha điểm M thuộc cực đại nên: MA – MB = (k + 0,5)λ + Điểm M gần A M thuộc đường cực đại gần A  AB AB  k   + Số cực đại AB:   => - 8,5 < k < 7,5 => điểm M thuộc k = - => MA – MB = -15 => MB = MA + 15 (1) + Trong tam giác vuông AMB ta có: MB2 = MA2 + AB2, từ (1) ta có (MA + 15)2 = MA2 + 162 => MA ≈ 1,033 cm Chọn D Câu 27: Phương pháp: Đồng với phương trình sóng Cách giải: 16 Ta có: 2 x  0, 02 x       4  100cm  100  v  200cm / s  T 0, T 0,5s Câu 28: Phương pháp: Áp dụng phương pháp tính sai số Cách giải: ta có f 400 10 Hz  82,5 1, 0cm v .f  v .f 82,5.400 33000cm / s 330m / s δv=δλ+δfv=δv=δλ+δfλ+δv=δλ+δff v f  10      0, 037 v f  82,5 400  v 0, 037.330 12m / s  v 330 12m / s Câu 29: Phương pháp: sử dụng điều kiện cực đại cực tiểu giao thoa Cách giải: ta có hình vẽ Vì hai nguồn dao động ngược pha nên ta áp dụng điều kiện để điểm miền giao thoa dao động cực 1  đại là: d1  d  k    2  Suy ra, điểm Q dao động cực đại khi: 1  d  z  z  k    2  Vì Q dao động cực đại nên điểm Q nằm đường hyperbol cực đại miền giao thoa Áp dụng cơng thức tính số dao động cực đại đoạn AB: 17  AB AB  k     3   k   2   3,5  k  2,5 Vậy k nhận giá trị: -3; +-2; +- 1; Từ điều kiện Q dao động cực đại, Q xa ứng với k = 0, thay số vào ta được: d  z  z 0,5  32  z 0,5  z   z 0, 25  z  z  z 8, 75cm Khi Q gần ứng với k = (hoặc k = -3, tùy theo bạn chọn đâu chiều dương), thay số vào ta được: d  z  z 2,5  32  z 2,5  z   z 6, 25  z  z  z 0,55cm Vậy Z 0,55cm; Z max 8, 75cm Câu 30: Phương pháp: viết phương trình sóng tìm độ lệch pha Cách giải: Từ đồ thị, ta gọi đơn vị khoảng cách trục Ox i Tọa độ M 2i, N 7i Dễ thấy khoảng cách nửa bước sóng 6i nên bước sóng 12i Độ lệch pha hai điểm M, N là: d d 7i  2i 5   2  2   12i Câu 31: Phương pháp: sử dụng điều kiện ngược thuận pha dao động Cách giải: Bước sóng sóng là: v 12  v.T   0,8m 80cm f 15 B C cách 40 cm nửa bước sóng nên chúng dao động ngược pha Mà sóng dọc nên dao động chúng gần khoảng cách chúng là: 40 -(2.4) = 32cm Câu 32: Phương pháp: sử dụng tính chất pha, ngược pha hai điểm dao động phương truyền sóng Cách giải: Hai điểm xa dao động với biên độ 4mm cách 130cm gọi M P, Khoảng cách lớn hai vị trí cân dây dao động ngược pha biên độ 4mm 110cm gọi điểm M, N vẽ hình ta thấy N P hai điểm dao động ngược pha cách nửa bước sóng Vậy bước sóng   130  110  40cm Hai điểm M P cách 130cm, dễ thấy có: 130 = 3.40 + 10cm 18 Điểm P nằm vị trí cách nút sóng 5cm, cách bụng sóng 5cm Biên độ bụng là: A 2a cos 2 2.4 4 5, 7cm 40 Câu 33: Phương pháp: áp dụng điều kiện cực đại giao thoa hai dao động pha Cách giải: Bước sóng:  v.T 50 /10 5cm Xét điểm M nằm miền giao thoa, cách hai nguồn khoảng d1 d Phương trình dao động M là: 2 d1  2 d    uM a cos  20 t    a cos  20 t          d1  d      d  d1    uM 2.a cos   cos  20 t         M dao động cực đại pha với nguồn thỏa mãn điều kiện   d  d1    d  d1  2k 2k '.    d  d1 2k  d  d1 2k '   d1  k ' k   M gần nguồn A k’ – k =  d1 5cm Câu 34: Phương pháp: Sử dụng đường tròn lượng giác 2 Hệ thức độc lập theo thời gian x v: A  x  v2 v    A2  x Tốc độ truyền sóng: v = λ.f Cách giải: Tại thời điểm, hai phần tử dây lệch khỏi vị trí cân 3mm, chuyển động ngược chiều với độ lớn vận tốc 0,3 3cm / s cách khoảng ngắn 8cm Biểu diễn đường tròn lượng giác: Từ đường tròn lượng giác, xác định độ lệch pha hai phần tử dây: 19 2 2 2 d     3d 3.8 24cm 3  Sử dụng hệ thức độc lập theo thời gian x v ta có:   v2 v 3  A x        rad / s   f  0,5Hz 2 2  2 A  x 3 2 Tốc độ truyền sóng dây: v = λ.f = 24.0,5 = 12 cm/s Câu 35: Phương pháp: Biên độ sóng giao thoa giao thoa sóng hai nguồn pha: A 2a cos   d  d1   Cách giải: Bước sóng: λ = vT = v/f = 12cm Biên độ điểm M N:    MB  AM    MB  AM    17  15  cos cos  AM 2a cos   12 A   M    AN   BN  AN    14,5  10,5   A 2a cos   BN  AN  cos cos N   12   12 cos 30     AN 4 3cm AN cos 60 Câu 36: Phương pháp: Cơng thức tính mức cường độ âm: I P L 10 log 10 log I0 4 r Cách giải: Khi nguồn âm O đặt B, người đứng C nghe âm có mức cường độ âm: P LC 10 log 40dB 4 BC Khi di chuyển nguồn O đoạn AB người M di chuyển đoạn AC cho BO = AM mức cường độ âm người nghe được: P LM 10 log 4 OM Ta có:  LM  max  OM 20