CHUYEN DE SONG CO 2017 luyen thi 2017

UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ HỌC Page | ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ HỌC Sóng - Định nghĩa - phân loại +) Sóng cơ: dao động lan truyền Trong môi trường +) Khi sóng truyền có pha dao động phần tử vật chất lan truyền phần tử vật chất dao động xung quanh vị trí cân cố định +) Sóng ngang: sóng Trong phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng mặt nước, sóng sợi dây cao su +) Sóng dọc: sóng Trong phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm, sóng lò xo Các đặc trưng sóng hình sin +) Biên độ sóng A: biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua +) Chu kỳ sóng T: chu kỳ dao động phần tử môi trường sóng truyền qua +) Tần số ƒ: đại lượng nghịch đảo chu kỳ sóng: ƒ = T +) Tốc độ truyền sóng v: tốc độ lan truyền dao động Trong môi trường +) Bước sóng λ: quảng đường mà sóng truyền Trong chu kỳ λ = vT = v ƒ λ +) Bước sóng λ khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New +) Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động λ ngược pha +) Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động λ vuông pha +) Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động pha là: kλ +) Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động ngược λ pha là: (2k+1) Chú ý - Quá trình truyền sóng trình truyền pha dao động, sóng lan truyền đỉnh sóng di chuyển phần tử vật chất môi trường mà sóng truyền qua dao động xung quanh vị trí cân chúng - Khi quan sát n đỉnh sóng sóng lan truyền quãng đường (n – 1)λ, tương ứng hết quãng thời gian Δt = (n – 1)T Một số ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một người quan sát phao mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 lần 30 giây khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 24m Vận tốc truyền sóng mặt biển A v = 4,5m/s B v = 12m/s www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts C v = 3m/s D v = 2,25 m/s Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Giải Ta có: (16-1)T = 30 (s)  T = (s) Khoảng cách đỉnh sáng liên tiếp: 4 = 24m  24m   = 6(m)  v     (m/s)  Đáp án C T Ví Dụ :Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s Giải 4 = 0,5 m   = 0,125m  v = 15 m/s  Đáp án B Ví Dụ 3: Tại điểm O mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp 20cm Vận tốc truyền sóng mặt nước : A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s) Giải khoảng cách hai gợn sóng :   20 cm  v=  f  40cm / s  Đáp án C Ví Dụ 4: Nguồn phát sóng S mặt nước tạo dao động với tần số f = 100Hz gây sóng tròn lan rộng mặt nước Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp 3cm Vận tốc truyền sóng mặt nước bao nhiêu? A 25cm/s B 50cm/s C 100cm/s D 150cm/s Giải 6   cm     0,5  cm   v  .f  100.0,5  50  cm / s   Đáp án B Bài Tập Trắc Nghiệm: www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Câu 1: Khi nói sóng học phát biểu sau sai? A Sóng học truyền tất môi trường rắn, lỏng, khí chân không B Sóng âm truyền không khí sóng dọc Page | C Sóng học lan truyền mặt nước sóng ngang D Sóng lan truyền dao động môi trường vật chất Câu 2: Một sóng âm có tần số 200 Hz lan truyền môi trường nước với vận tốc 1500 m/s Bước sóng sóng nước A 7,5 m B 30,5 m C 3,0 m D 75,0 m Câu 3: Một sóng lan truyền với vận tốc 200 m/s có bước sóng 4m Tần số chu kì sóng A f = 800 Hz ; T = 1,25s B f = Hz ; T = 0,2 s C f = 0,05 Hz ; T = 200 D f = 50 Hz ; T = 0,02 s Câu Một sóng truyền mặt nước có bước sóng 0,4 m Hai điểm gần phương truyền sóng, dao động lệch pha góc 𝜋/2, cách A 0,20 m B 0,10 m C 0,15 m D 0,40 m Câu Một sóng truyền môi trường với tốc độ 120 m/s Ở thời điểm, hai điểm gần phương truyền sóng dao động ngược pha cách 1,2 m Tần số sóng A 100 Hz B 150 Hz C 50 Hz D 220 Hz Câu Khi nói sóng phát biểu sau sai? A Sóng phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi sóng dọc B Sóng phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi sóng ngang C Tại điêm môi trường có sóng truyền qua, biên độ sóng biên độ dao động phần tử môi trường www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New D Bước sóng khoảng cách điểm gần phương truyền sóng mà dao động điểm ngược pha Câu Một sóng có chu kỳ 0,125 s tần số sóng A 16 Hz B Hz C Hz D 10 Hz Câu Trên mặt chất lỏng có sóng cơ, người ta quan sát khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp 3,5m thời gian sóng truyền khoảng cách s Tần số sóng A 0,5 Hz B Hz C 0,25 Hz D Hz Câu Bước sóng khoảng cách hai điểm A gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha B phương truyền sóng mà dao động hai điểm ngược pha C phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha D gần mà dao động hai điểm pha Câu 10 Một sóng có chu kì s truyền với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền mà phần tử môi trường dao động ngược pha A 1,0 m B 0,5 m C 2,5 m D 2,0 m Câu 11 Khi sóng học truyền từ không khí vào nước đại lượng sau không thay đổi: A Vận tốc B Tần số C Bước sóng D Năng lượng Câu 12 Chọn phát biểu ? Sóng dọc: A Chỉ truyền chất rắn B Truyền chất rắn chất lỏng chất khí C Truyền chất rắn, chất lỏng, chất khí chân không D Không truyền chất rắn Câu 13 Sóng dọc sóng: www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New A có phương dao động phần tử vật chất môi trường hướng theo phương thẳng đứng B có phương dao động phần tử vật chất môi trường trùng với phương truyền sóng C có phương dao động phần tử vật chất môi trường vuông góc với phương truyền sóng D Cả A, B, C sai Câu 14 Sóng ngang sóng có phương dao động A trùng với phương truyền sóng B nằm ngang C vuông góc với phương truyền sóng D thẳng đứng Câu 15 Sóng dọc sóng có phương dao động A thẳng đứng B nằm ngang C vuông góc với phương truyền sóng D trùng với phương truyền sóng Câu 16 Vận tốc truyền sóng học giảm dần môi trường : A Rắn, khí lỏng B Khí, lỏng rắn C Rắn, lỏng khí D Lỏng, khí rắn Câu 17 Điều sau nói lượng sóng A Trong truyền sóng lượng không truyền B Quá trình truyền sóng qúa trình truyền lượng C Khi truyền sóng lượng sóng giảm tỉ lệ với bình phương biên độ D Khi truyền sóng lượng sóng tăng tỉ lệ với bình phương biên độ Câu 18 Công thức liên hệ vận tốc truyền sóng v, bước sóng , chu kì sóng T tần số sóng f là: A  = v/ f = vT B .T =v f C  = v/T = v.f D v = .T = /f Câu 19 Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng gần dao động phavới gọi là(TNPT 2007) www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học A bước sóng pha B chu kỳ Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New C vận tốc truyền sóng D độ lệch Câu 20 Một sóng học có tần số f = 1000 Hz lan truyền không khí Sóng gọi A sóng siêu âm B sóng âm C sóng hạ âm D chưa đủ điều kiện để kết luận Câu 21 Trong tượng sóng mặt nước nguồn sóng gây ra, gọi bước sóng , khoảng cách n vòng tròn sóng (gợn nhô) liên tiếp là: A n B ( n- 1) C 0,5n D ( n+1) Câu 22 Đối với sóng truyền theo phương điểm dao động nghịch pha cách khoảng; A d = (2k + 1) B ( 2k + 1) Error! C d = k Error! D d = k  Câu 23 Gọi d khoảng cách hai điểm phương truyền sóng, v vận tốc truyền sóng, v f tần số sóng Nếu d = (2n + 1) ; ( n = 0,1,2…) hai điểm sẽ: 2f A Dao động pha B dao động ngược pha C Dao động vuông pha D Không xác định Câu 24 Sóng có tần số 50 Hz truyền môi trường với tốc độ 160 m/s Ở thời điểm, hai điểm gần phương truyền sóng có dao động pha với nhau, cách nhau: A 3,2m B 2,4m C 1,6m D 0,8m Câu 25 Một sóng học có biên độ A, bước sóng  Vận tốc dao động cực đại phần tử môi trường lần tốc độ truyền sóng khi: A  = 2πA/3 B  = 3πA/4 C  = 2πA D  = 3πA/2 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New PHƯƠNG TRÌNH SÓNG CƠ HỌC a Xét điểm O nơi phát nguồn sóng có phương trình: uO =Aocos(t+𝝋) Page | b.Tại M phương truyền sóng: uM=AMcos(t+𝝋  2x )  Nếu bỏ qua mát lượng trình truyền sóng biên độ sóng O M nhau: Ao = AM = A c Độ lệch pha hai điểm cách nguồn khoảng xM, xN Xét hai điểm M N phương truyền sóng với nguồn phát sóng O có phương trình : uO =Aocos(t+𝝋) Phương trình sóng M ldo nguồn O truyền tới : uM=AMcos(t+𝝋  2x M )  Phương trình sóng M ldo nguồn O truyền tới : uM=AMcos(t+𝝋  2x N )  Độ lệch pha hai điểm M N phương truyền sóng MN xN  xM xN  xM   2 v  Các trường hợp hay gặp để giải toán: +Nếu điểm M N dao động pha thì: x  xM MN  2k  2 N  2k  xN  xM  k   (kZ) +Nếu điểm M N dao động ngược pha thì: www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New xN  xM   (2k  1)  xN  xM  (2k  1) ( k  Z )  +Nếu điểm M N dao động vuông pha thì: x x    MN  (2k  1)  2 N M  (2k  1)  xN  xM  (2k  1) ( k  Z )  Chú ý : +Nếu điểm M N nằm phương truyền sóng cách khoảng x MN  (2k  1)  2 x x     2 v  +Nếu điểm M N phương truyền sóng cách khoảng d : 2d  =  - Vậy điểm M N phương truyền sóng sẽ: + dao động pha khi: d = k + dao động ngược pha khi: d = (2k + 1) + dao động vuông pha khi:  d = (2k + 1)  d2 d1 d M N với k = 0, ±1, ±2 Lưu ý: Đơn vị x, x1, x2,d,  v phải tương ứng với d Bài tập trắc nghiệm Ví Dụ 1: sóng truyền sợi dây đàn hồi dài Phương trình sóng điểm dây: u = 4cos(20t - .x )(mm).Với x: đo met, t: đo giây Tốc độ truyền sóng sợi dây có giá trị A 60mm/s B 60 cm/s C 60 m/s D 30mm/s Giải: www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Ta có Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New .x 2.x = => λ = m => v = λ.f = 60 m/s (chú ý: x đo met)  =≫ Đáp ánC Ví Dụ 2: Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với biên độ A=5cm, T=0,5s Vận tốc truyền sóng 40cm/s Viết phương trình sóng M cách O d=50 cm A uM  5cos(4 t  5 )(cm) B uM  5cos(4 t  2,5 )(cm) C uM  5cos(4 t   )(cm) D uM  5cos(4 t  25 )(cm) Giải: Phương trình dao động nguồn: uo  A cos(t )(cm) a  5cm  2 2   4  rad / s  T 0,5 Phương trình dao động tai M: uo  5cos(4 t )(cm) uM  A cos(t  2 d  ) Trong đó:   vT  40.0,5  20  cm  ;d = 50cm uM  5cos(4 t  5 )(cm) Chọn A Câu 1:Một sóng học truyền theo phương Ox với biên độ coi không đổi Tại O, dao động có dạng u = acosωt (cm) Tại thời điểm M cách xa tâm dao động O bước sóng thời điểm 0,5 chu kì ly độ sóng có giá trị cm? Phương trình dao động M thỏa mãn hệ thức sau đây: A uM  a cos(t  2 )cm B uM  a cos(t  C uM  a cos(t  2 )cm D uM  a cos(t  )cm www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts  )cm  Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | 10 UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Câu 9: Hai nguồn kết hợp A B cách 50mm dao động theo phương trình u1 = Acos200  t(cm) u2 = Acos(200  t +  )(cm) mặt thoáng thuỷ ngân Xét phía đường trung trực AB, người ta thấy vân bậc k qua điểm M có MA – MB = 12mm vân bậc (k +3)(cùng loại với vân bậc k) qua điểm N có NA – NB = 36mm Số điểm cực đại giao thoa đoạn AB A 12 B 13 C 11 D 14 Câu 10: Hai điểm A, B cách 7cm mặt nước dao động tần số 30Hz, biên độ ngược pha, tốc độ truyền sóng mặt nước 45cm/s Số cực đại , cực tiểu giao thoa khoảng S1S2 Là : A.10cực tiểu, 9cực đại B.7cực tiểu, 8cực đại C 9cực tiểu, 10cực đại D 8cực tiểu, 7cực đại Câu 11: Hai điểm A, B cách 8cm mặt nước dao động tần số 20Hz, biên độ vuông pha, tốc độ truyền sóng mặt nước 40cm/s Số cực đại , cực tiểu giao thoa khoảng S1S2 Là : A 8cực tiểu, 8cực đại B 10cực tiểu, 10cực đại C 9cực tiểu, 8cực đại D 8cực tiểu, 7cực đại Câu 12: Hai nguồn kết hợp A, B cách cm dao động với tần số 100 Hz Sóng truyền với vận tốc 60 cm/s Số điểm đứng yên đoạn AB là: A B C D Câu 13: Tại hai điểm O1, O2 cách 48cm mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u1=5cos100πt(mm) u2=5cos(100πt+π)(mm) Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng 2m/s Coi biên độ sóng không đổi trình truyền sóng Trên đoạn O1O2 có số cực đại giao thoa A 24 B 23 C 25 D 26 Câu 14 Trên mặt nước nằm ngang, hai điểm S1, S2 cách 8,2 cm, người ta đặt hai nguồn sóng kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz dao động đồng pha Biết vận tốc truyền sóng mặt nước 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi truyền Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn S1S2 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | 22 UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học A.9 Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New B.5 C.8 D.11 Câu 15: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước hai nguồn kết hợp A, B cách 15cm dao động pha với tần số 20Hz Vận tốc truyền sóng mặt nước 30cm/s Số điểm dao động với biên độ cực đại khoảng AB là: A 20 điểm B 19 điểm C 21 điểm D 18 điểm Câu 16 Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 16 Hz Tại điểm M cách nguồn A, B khoảng d1 = 30 cm, d2 = 25,5 cm sóng có biên độ cực đại Giữa M đường trung trực AB có dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng mặt nước A 24 cm/s B 36 cm/s C 12 cm/s D 100 cm/s Câu 17: Trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp pha A, B cách cm, bước sóng λ = mm Xét hai điểm C, D mặt nước tạo thành hình vuông ABCD Số điểm dao động với biên độ cực tiểu CD A B C D 10 Câu 18: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, có hai nguồn kết hợp A B dao động pha với tần số f = 20Hz, cách 8cm Tốc độ truyền sóng mặt nước v = 30cm/s Gọi C D hai điểm mặt nước cho ABCD hình vuông Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn CD A 11 điểm B điểm C điểm D điểm Câu 19: hai nguồn kết hợp S1va S2 giống ,S1S2=8cm,f=10(Hz).vận tốc truyền sóng 20cm/s Hai điểm M N mặt nước cho S1S2 trung trực MN Trung điểm S1S2 cách MN 2cm MS1=10cm Số điểm cực đại đoạn MN A1 B2 C D Câu 20: Tại hai điểm A B mặt chất lỏng cách 15 cm có hai nguồn phát sóng kết hợp dao động theo phương trình: u1 = acos(40t); u2 = bcos(40t + ) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 40 (cm/s) Gọi E, F hai điểm đoạn AB cho AE = EF = FB Tìm số cực đại đoạn EF A B C www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts D Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | 23 UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Câu 21: Tại hai điểm A B mặt nước cách 16 cm có hai nguồn phát sóng kết hợp dao động theo phương trình: u1 = acos(30t); u2 = bcos(30t + /2) Tốc độ truyền sóng mặt nước 30 (cm/s) Gọi E, F hai điểm đoạn AB cho AE = FB = cm Tìm số cực tiểu đoạn EF A 10 B 11 C 12 D 13 Câu 22 :Hai nguồn sóng kết hợp giống hệt đặt cách khoảng cách x đường kính vòng tròn bán kính R (x < R) đối xứng qua tâm vòng tròn Biết nguồn phát sóng có bước sóng λ x = 6λ Số điểm dao động cực đại vòng tròn A 26 B 24 C 22 D 20 Câu 23 : Trên bề mặt chất lỏng hai nguồn dao động với phương trình tương ứng là: u A  cos(10t )cm; u A  cos(10t   )cm Tốc độ truyền sóng mặt thoáng chất lỏng 50cm/s, cho điểm C đoạn AB cách A, B tương ứng 28cm, 22cm Vẽ đường tròn tâm C bán kính 20cm, số điểm cực đại dao động đường tròn là: A B C D Câu 24:Ở mặt nước có hai nguồn sóng A B cách 15 cm, dao động điều hòa tần số, pha theo phương vuông góc với mặt nước Điểm M nằm AB, cách trung điểm O 1,5 cm, điểm gần O dao động với biên độ cực đại Trên đường tròn tâm O, đường kính 15cm, nằm mặt nước có số điểm dao động với biên độ cực đại A 20 B 24 C 16 D 26 Câu 25: Hai mũi nhọn A, B cách cm gắn vào đầu cần rung có tần số f = 100 Hz, đặt chạm nhẹ vào mặt chất lỏng Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = 0,8 m/s Hai nguồn A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A = uB = acos(ωt) cm Một điểm M1 mặt chất lỏng cách A, B khoảng d = cm Tìm đường trung trực AB điểm M2 gần M1 dao động pha với M1 A M1M2 = 0,4 cm B M1M2 = 0,94 cm C M1M2 = 9,4 cm D M1M2 = 5,98 cm Câu 26 Hai điểm M N mặt chất lỏng cách nguồn O1 O2 đoạn : O1M =3cm, O1N =10cm , O2M = 18cm, O2N = 45cm, hai nguồn dao động www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | 24 UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New pha,cùng tần số 10Hz , vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng 50cm/s Bước sóng trạng thái dao động hai điểm dao động A   50cm ;M đứng yên, N dao động mạnh Page | 25 B   15cm ;M dao động mạnh nhất, N đứng yên C   5cm ; M N dao động mạnh D   5cm ;Cả M N đứng yên Câu 27:Ba điểm A,B,C mặt nước ba đỉnh tam giac có cạnh 16 cm A B hai nguồn phát sóng có phương trình u1  u2  cos(20t )(cm) ,sóng truyền mặt nước không suy giảm có vận tốc 20 (cm/s).M trung điểm AB Số điểm dao động pha với điểm C đoạn MC là: A B C D 1.A 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.B 8.A 9.A 10.C 11.A 12.B 13.C 14.A 15.B 16.D 17.B 18.B 19.A 20.C 21.C 22.C 23.C 24.A 25.B 26.C 27.B Sóng dừng – Sóng âm I SÓNG DỪNG - Định nghĩa: Sóng dừng sóng có nút (điểm đứng yên) bụng (biên độ dao động cực đại) cố định không gian - Nguyên nhân: Sóng dừng kết giao thoa sóng tới sóng phản xạ, sóng tới sóng phản xạ truyền theo phương Một số ý * Đầu cố định đầu dao động nhỏ nút sóng Đầu tự bụng sóng * Hai điểm đối xứng với qua nút sóng dao động ngược pha www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New * Hai điểm đối xứng với qua bụng sóng dao động pha * Các điểm dây dao động với biên độ không đổi  lượng không truyền Page | 26 * Bề rông bụng 4A, A biên độ sóng tới sóng phản xạ * Khoảng thời gian hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử qua VTCB) nửa chu kỳ Điều kiện để có sóng dừng sợi dây dài l: * Hai đầu nút sóng: lk Q P  (k  N ) * - Số bụng sóng = số bó sóng = k ; - Số nút sóng = k + k Một đầu nút sóng đầu bụng sóng: l  (2k  1)  (k  N ) Số bó (bụng) sóng nguyên = k; Số bụng sóng = số nút sóng = k + Đặc điểm sóng dừng: - Khoảng cách nút bụng liền kề P Q  - Khoảng cách nút bụng liền kề  k  - Khoảng cách hai nút (bụng, múi) sóng : k - Tốc độ truyền sóng: v = f =  T www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Phương trình sóng dừng sợi dây (đầu P cố định dao động nhỏ nút sóng) * Đầu Q cố định (nút sóng): Phương trình sóng tới sóng phản xạ Q: u 'B   Acos2 ft  Acos(2 ft   ) uB  Acos2 ft Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách Q khoảng d là: uM  Acos(2 ft  2 d  ) u 'M  Acos(2 ft  2 d   ) Phương trình sóng dừng M: uM  uM  u 'M uM  Acos(2   d   )cos(2 ft  )  Asin(2 )cos(2 ft  )  2  d Biên độ dao động phần tử M: AM  A cos(2  d  )  A sin(2 )   d * Đầu Q tự (bụng sóng): Phương trình sóng tới sóng phản xạ Q: uB  u 'B  Acos2 ft Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách Q khoảng d là: uM  Acos(2 ft  2 d  Phương trình sóng dừng M: ) u 'M  Acos(2 ft  2 d  ) uM  uM  u 'M ; uM  Acos(2 d )cos(2 ft )  d A  A cos(2  ) Biên độ dao động phần tử M: M  www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Page | 27 Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Lưu ý: * Với x khoảng cách từ M đến đầu nút sóng biên độ: AM  A sin(2 x  ) Page | 28 * Với x khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng biên độ: x AM  A cos(2 )  Ví Dụ Ví dụ 1: Người ta tạo sóng dừng dây với tần số f1 điểm dây (không kể đầu dây gắn với âm thoa xem nút) dao động pha với Với tần số f2 dây có sóng dừngvới ba bụng Tỉ số f2/f1 A B C D giải Lúc đầu dây có sóng dừng ứng với nửa bó sóng: l  (2k  1) Lúc sau dây có bụng sóng : l  (2k  1) v (k  0) (1) f1 v (k  2) (2) f2 Từ (1) (2) dễ dàng suy ra: f2/f1=5 Đáp Án D Ví dụ 2: Một nam điện có dòng điện xoay chiều tần số 50Hz qua Đặt nam châm điện phía dây thép AB căng ngang với hai đầu cố định, chiều dài sợi dây 60cm Ta thấy dây có sóng dừng với bó sóng Tính vận tốc sóng truyền dây? A.60m/s B 60cm/s C.6m/s D 6cm/s Giải Vì nam châm có dòng điện xoay chiều chạy qua lên tác dụng lên dây lực tuần hoàn làm dây dao động cưỡng bức.Trong T(s) dòng điện đổi chiều lần nên hút dây lần Vì tần số dao động dây = lần tần số dòng điện Tần số sóng dây là: f’ = 2.f =2.50 =100Hz Vì dây có sóng dừng với bó sóng nên: AB = L =2 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts     L  60cm Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Ta có: v =  f  60.100  6000cm / s  60m / s Chọn A  Bài tập trắc nghiệm Câu 1:(2007) Trên sợi dây có chiều dài l , hai đầu cố định, có sóng dừng Trên dây có bụng sóng Biết vận tốc truyền sóng dây v không đổi Tần số sóng A v/l B v/2 l C 2v/ l D v/4 l Câu 2: (2007) Trên sợi dây dài 2m có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy đầu dây cố định có điểm khác đứng yên Vận tốc truyền sóng dây : A 60 m/s B 80 m/s C 40 m/s D 100 m/s Câu :( 2009) Trên sợi dây đàn hồi dài 1,8m, hai đầu cố định, có sóng dừng với bụng sóng Biết sóng truyền dây có tần số 100Hz Tốc độ truyền sóng dây : A 20m/s B 600m/s C 60m/s D 10m/s Câu 4:(ĐH_CĐ 2010): Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây 20 m/s Kể A B, dây có A nút bụng B nút bụng C nút bụng D nút bụng Câu 5:(ĐH_CĐ 2010): Một sợi dây AB có chiều dài m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với nhánh âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định với bụng sóng, B coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây A 50 m/s B cm/s C 10 m/s D 2,5 cm/s Câu :(ĐH_CĐ 2010): Một sợi dây chiều dài căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng với n bụng sóng , tốc độ truyền sóng dây v Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | 29 UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học A v n B nv Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New C 2nv D nv Câu 7: (ĐH 2011): Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây, A điểm nút, B điểm bụng gần A nhất, C trung điểm AB, với AB = 10 cm Biết khoảng thời gian ngắn hai lần mà li độ dao động phần tử B biên độ dao động phần tử C 0,2 s Tốc độ truyền sóng dây A m/s B 0,5 m/s C m/s D 0,25 m/s Câu 8: (ĐH 2012): Trên sợi dây căng ngang với hai đầu cố định có sóng dừng Không xét điểm bụng nút, quan sát thấy điểm có biên độ gần cách 15cm Bước sóng dây có giá trị A 30 cm B 60 cm C 90 cm D 45 cm Câu 9: (ĐH 2013): Một sóng hình sin truyền sợi dây theo chiều dương trục Ox Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây thời điểmt1 (đường nét đứt) t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét) Tại thời điểm t2, vận tốc điểm N A 65,4 cm/s B -65,4 cm/s C -39,3 cm/s D 39,3 cm/s Câu 9: (ĐH 2014): Trên sợi dây đàn hồi có sóng dừng ổn định với khoảng cách hai nút sóng liên tiếp cm Trên dây có phần tử sóng dao động với tần số Hz biên độ lớn cm Gọi N vị trí nút sóng; C D hai phần tử dây hai bên N có vị trí cân cách N 10,5 cm cm Tại thời điểm t1, phần tử C có li độ 1,5 cm hướng vị trí cân Vào thời điểm t  t  A -0,75 cm 79 s , phần tử D có li độ 40 B 1,50 cm C -1,50 cm D 0,75 cm Câu 10: (CĐ 2014): 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 mô tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (đường 1) www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | 30 UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học t  t1  Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New 11 (đường 2) Tại thời điểm t1, li độ phần tử dây N biên độ phần 12f tử dây M tốc độ phần tử dây M 60 cm/s Tại thời điểm t2, vận tốc phần tử dây P A 60 cm/s C 20 cm/s B 20 cm/s Page | 31 D -60 cm/s Đáp Án 1.B 2.D 3.C 4.D 5.C 6.D 7.B 8.B 9.C 10.D SÓNG ÂM Sóng âm: Sóng âm sóng truyền môi trường khí, lỏng, rắn.Tần số sóng âm tần số âm + Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20000Hz gây cảm giác âm tai người + Hạ âm : Những sóng học tần số nhỏ 16Hz gọi sóng hạ âm, tai người không nghe +Siêu âm :Những sóng học tần số lớn 20000Hz gọi sóng siêu âm , tai người không nghe Các đặc tính vật lý âm a Tần số âm: Tần số của sóng âm tần số âm b.Cường độ âm: I= I= W P = Cường tS S độ âm điểm cách nguồn đoạn R: P 4 R www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Với W (J), P (W) lượng, công suất phát âm nguồn.S (m2) diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S=4πR2) Page | 32 + Mức cường độ âm: L(B) = lg Hoặc I I0 => I  10 L I0 L(dB) = 10.lg I I0 => L2 - L1 = lg I2 I I I  lg  lg   10 L2  L1 I0 I0 I1 I1 Với I0 = 10-12 W/m2 gọi cường độ âm chuẩn f = 1000Hz Đơn vị mức cường độ âm Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): = 10dB 1B c Âm hoạ âm: Sóng âm nhạc cụ phát tổng hợp nhiều sóng âm phát lúc Các sóng có tần số f, 2f, 3f, ….Âm có tần số f hoạ âm bản, âm có tần số 2f, 3f, … hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp hoạ âm tạo thành phổ nhạc âm nói - Đồ thị dao động âm : nhạc âm nhạc cụ khác phát hoàn toàn khác Các nguồn âm thường gặp: + Dây đàn: Tần số đàn phát (hai đầu dây cố định  hai đầu nút sóng) f k f1  v ( k  N*) 2l Ứng với k =  âm phát âm có tần số v 2l www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New k = 2,3,4… có hoạ âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1)… + Ống sáo: Tần số ống sáo phát (một đầu bịt kín (nút sóng), đầu Page | để hở (bụng sóng) 33  ( đầu nút sóng, đầu bụng sóng) f  (2k  1) tần số f1  v ( k  N) Ứng với k =  âm phát âm có 4l v 4l (k = 1,2,3… có hoạ âm bậc (tần số 3f1), bậc (tần số 5f1)…) Ví Dụ Minh Họa Ví Dụ 1: (ĐH-2012): Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB Để trung điểm M đoạn OA có mức cường độ âm 30 dB số nguồn âm giống nguồn âm cần đặt thêm O A B C D Giải: Gọi P0 công suất nguồn âm điểm, n số nguồn âm đặt O lần sau; RA = 2RM LA = 10lg IA I I nP 2P ; LM = 10lg M -> LM – LA = 10lg M = 10lg( 02 : 02 ) = 10lg2n = 10 I0 I0 IA 4RM 4RA -> n = Vậy cần phải đặt thêm O số nguồn âm – = Chọn B Ví Dụ 2: (CĐ-2012) : Một nguồn âm điểm truyền sóng âm đẳng hướng vào không khí với tốc độ truyền âm v Khoảng cách điểm gần hướng truyền sóng âm dao động ngược pha d Tần số âm A v 2d B 2v d C www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts v 4d D v d Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Giải: Hai điểm phương truyền sóng dao động ngược pha có d = (2k +1)  dmin = d = => = 2d = Ví Dụ  v v => f = Chọn A 2d f Page | 3:(CĐ-2012) : Xét điểm M môi trường đàn hồi có sóng âm truyền qua Mức cường 34 độ âm M L (dB) Nếu cường độ âm điểm M tăng lên 100 lần mức cường độ âm điểm A 100L (dB) Giải: Luc đầu L = 10lg L’ = 10lg B L + 100 (dB) C 20L (dB) D L + 20 (dB) I ; Khi tăng cường độ âm I’ = 100I thì: I0 100 I I = 10lg +10lg102 = L + 20 (dB) Chọn D I0 I0 Bài tập trắc nghiệm Câu 1.( ĐH_2009)Một sóng âm truyền không khí Mức cường độ âm điểm M điểm N 40 dB 80 dB Cường độ âm N lớn cường độ âm M A 10000 lần B 1000 lần C 40 lần D lần Câu (Đề ĐH _2008)Người ta xác định tốc độ nguồn âm cách sử dụng thiết bị đo tần số âm Khi nguồn âm chuyển động thẳng lại gần thiết bị đứng yên thiết bị đo tần số âm 724 Hz, nguồn âm chuyển động thẳng với tốc độ xa thiết bị thiết bị đo tần số âm 606 Hz Biết nguồn âm thiết bị nằm đường thẳng, tần số nguồn âm phát không đổi tốc độ truyền âm môi trường 338 m/s Tốc độ nguồn âm A v  30 m/s B v  25 m/s C v  40 m/s D v  35 m/s Câu 3.(Đề ĐH _2007)Trên đường ray thẳng nối thiết bị phát âm P thiết bị thu âm T, người ta cho thiết bị P chuyển động với vận tốc 20 m/s lại gần thiết bị T đứng yên Biết âm thiết bị P phát có tần số 1136 Hz, vận tốc âm không khí 340 m/s Tần số âm mà thiết bị T thu A 1225 Hz B 1207 Hz C 1073 Hz www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts D 1215 Hz Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New Câu 4:(CĐ 2008): Đơn vị đo cường độ âm A Oát mét (W/m) B Ben (B) C Niutơn mét vuông (N/m ) 2 D Oát mét vuông (W/m ) Câu 5.(Đề ĐH _2005)Tại điểm A nằm cách nguồn âm N (Nguồn điểm )một khoảng NA = m, có mức cường độ âm LA = 90 dB Biết ngưỡng nghe âm I0 = 0,1n W/m2 Cường độ âm A là: A IA = 0,1 nW/m2 B IA = 0,1 mW/m2 C IA = 0,1 W/m2 D.IA=0,1 GW/m2 Câu Tại điểm A cách nguồn âm N (coi nguồn điểm) khoảng (m) có mức cường độ âm LA = 60 (dB) Biết ngưỡng nghe âm I0 = 10–10(W/m2) Cường độ âm A : A.10–4 (W/m2) B.10–2 (W/m2) C.10–3 (W/m2) D.10–5 (W/m2) Câu 7:Một nguồn điểm phát âm phía với công suất không đổi Một người đứng cách nguồn khoảng m lắng nghe Sau công suất nguồn âm giảm nửa Hỏi muốn cảm nhận đc độ to âm cũ, người phải bước lại gần nguồn âm khoảng bao nhiêu; A m B 2m C 4(2- 2)m D 2m Câu 8: Một nguồn âm coi nguồn điểm phát sóng cầu tần số 1000Hz Tại điểm M cách nguồn khoảng 2m có mức cường độ âm L=80dB Công suất phát âm nguồn có giá trị là: A 1,6  104 W B 5,03mW C  104 W D 2,51mW Câu 9: Trong kết luận sau, tìm kết luận sai: A Âm sắc đặc tính sinh lý âm phụ thuộc vào đặc tính vật lý tần số biên độ B Độ cao đặc tính sinh lý âm phụ thuộc vào đặc tính vật lý tần số lượng âm C Độ to đặc tính sinh lý âm phụ thuộc vào đặc tính vật lý mức cường độ âm tần số âm www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy Page | 35 UCE Academy_Nơi chắp cánh ước mơ đại học Tài liệu ôn luyện thi Vật Lí 2017 New D Nhạc âm âm có tần số xác định Tạp âm âm tần số xác định Câu 10: Âm đàn bầu phát A nghe cao mức cường độ âm lớn B có độ cao phụ thuộc vào hình dạng kích thước hộp cộng hưởng C nghe trầm biên độ âm nhỏ tần số âm lớn D có âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động âm Page | 36 Đáp Án 1.A 2.A 3.B 4.D 5.C 6.A www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Link Tài liệu: https://www.facebook.com/ucecorporation/?fref=ts 7.C 8.C 9.B 10.D Tổ Lí Trung Tâm UCE Academy