Đang tải... (xem toàn văn)
L thuy t v b i t p v t l l p 12 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh...
CHỦ ĐỀ SÓNG ÂM Vấn đề 1: Các tốn liên quan đến đặc tính vật lý âm Kết 1: Sự truyền âm *Thời gian tuyền âm môi tường môi trường v2 v1 : l t1 v l l t t2 t1 v2 v1 t l v2 *Gọi t thời gian từ lúc phát âm lúc nghe âm phản xạ t 2l v Ví dụ 1: Một người dùng búa gõ nhẹ vào đường sắt cách 1376 m, người thứ hai áp tai vào đường sắt nghe thấy tiếng gõ sớm 3,3 s so với tiếng gõ nghe khơng khí Tốc độ âm khơng khí 320 m/s Tốc độ âm sắt A 1238 m/s B 1376 m/s C 1336 m/s D 1348 m/s Hướng dẫn 3,3 ts tk 1376 1376 v 1376 m / s Chọn B 320 v Ví dụ 2: Sóng âm truyền chất rắn sóng dọc sóng ngang lan truyền với tốc độ khác Tại trung tâm phòng chống thiên tai nhận hai tín hiệu từ vụ động đất cách khoảng thời gian 240 s Hỏi tâm chấn động đất cách nơi nhận tín hiệu bao xa? Biết tốc độ truyền sóng lịng đất với sóng ngang sóng dọc km/s km/s A 570 km B 730 km C 3500 km D 3200 km Hướng dẫn Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Theo ra: t l l t 240 l 3200 km Chọn D l l 1 v1 v2 v1 v2 Chú ý: Tốc độ âm phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường tuân theo hàm bậc nhất: v 1 v1 v0 aT1 f v2 v0 aT2 v2 f Ví dụ 3: Từ điểm A sóng âm có tần số 50 Hz truyền tới điểm B với tốc độ 340 m/s khoảng cách từ A đến B số nguyên lần bước sóng Sau đó, nhiệt độ mơi trường tăng thêm 200K khoảng cách từ A đến B số nguyên lần bước sóng số bước sóng quan sát AB giảm bước sóng Biết rằng, nhiệt độ tăng thêm 10K tốc độ âm tăng thêm 0,5 m/s Hãy tìm khoảng cách AB A 484 m B 476 m C 714 m D 160 m Hướng dẫn v 1 6,8 m v1 v0 aT1 340 f v2 v0 aT2 340 0,5.20 350 v2 m f k 70 AB k1 k 2 AB k.6,8 k Chọn B AB 476 m Ví dụ 4: Tai người phân biệt đương âm giống chúng tới tai chênh thời gian lượng nhỏ 0,1 s Một người đứng cách tường khoảng L, bắn phát súng Người nghe thấy tiếng nổ L thỏa mãn điều kiện tốc độ âm khơng khí 340 m/s A L ≥ 17 m B L ≤ 17 m C L ≥ 34 m D L ≤ 34 m Hướng dẫn Thời gian sóng âm phải thỏa mãn: t 2L 0,1 L 17 m v Chọn B Ví dụ 5: Một người thả viên đá từ miệng giếng đến đáy giếng khơng nước sau nghe thấy tiếng động va chạm đáy giếng? Cho biết tốc độ âm khơng khí 300 m/s, lấy g 10m / s Độ sâu giếng 11,25 m Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên A 1,5385 s B 1,5375 s C 1,5675 s D s Hướng dẫn Giai đoạn 1: Hòn đá rơi tự Giai đoạn 2: Hòn đá chạm đáy giếng phát âm truyền đến tai người Thời gian vật rơi: h gt1 t h 2.11,25 1,5 s g 10 h 11,25 0,0375 s Thời gian âm tuyền từ đáy đến tai người: t2 v 300 t1 t2 1,5375 s Chọn B Kết 2: Cường độ âm Mức cường độ âm Cường độ âm I (Đơn vị W/m2) điểm lượng gửi qua đơn vị điện tích đặt vng góc với phương truyền âm điểm đơn vị thời gian: I A A P St 4 r t 4 r Cường độ âm tỉ lệ với bình phương biên độ âm: I A I A I1 A1 2 Mực cường độ âm L định nghĩa L B lg I , với I cường độ âm điểm xét I0 I0 cường độ âm chuẩn ( I0 1012 W / m ứng với tần số f = 1000 Hz) Đơn vị L ben (B) đêxiben 1dB = 0,1 B Chú ý: Nếu liên quan đến cường độ âm mức cường độ âm ta sử dụng công thức: I L B L B lg I I0 10 Thực tê, mức cường độ âm thường đo đơn vị dB nên ta đổi I0 đơn vị Ben để tính tốn thuận lợi Ví dụ 1: Khi nguồn âm phát với tần số f cường độ âm chuẩn 1012 W / m mức cường độ âm điểm M cách nguồn khoảng r 40 dB Giữ nguyên công suất phát thay đổi f để cường độ âm chuẩn 1010 W / m M, mức cường độ âm A 80 dB B 60 dB C 40 dB D 20 dB Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Hướng dẫn I L1 lg I I01 I I 1012 01 L L lg lg lg L lg 2 I02 I01 I02 1010 L lg I I02 L2 B Chọn D Chú ý: Khi cường độ âm tăng 10n lần, độ to tăng n lần mức cường độ âm tăng thêm n B : I' 10n I L ' L n B Nếu liên quan đến tỉ số cường độ âm hiệu mức cường độ âm từ I2 I0 10 I L B L B L B L B lg I I0 10 10 L1 B I0 I1 I0 10 L B Cường độ âm tỉ lệ với công suất nguồn tỉ lệ với số nguồn âm giống nhau: I2 P nP n L B L B 10 I1 P1 n1 P0 n1 Ví dụ 2: Một nguồn âm coi nguồn pahst điểm phát âm theo phương Mức cường độ âm điểm M lúc đầu 80 dB Nếu tăng công suất nguồn âm lên 20% mức cường độ âm M bao nhiêu? A 95 dB B 125 dB C 80,8 dB D 62,5 dB Hướng dẫn I2 P L B L B L B 8 10 10 1,2 L2 8,08 B Chọn C I1 P1 Ví dụ 3: Trong buổi hòa nhạc, giả sử kèn đồng giống phát sóng âm điểm M có mức cường độ âm 50 dB Để M có mức cường độ âm 60 dB số kèn đồng cần thiết A 50 B C 60 D 10 Hướng dẫn I2 n n L B L B 10 106 5 n2 50 Chọn A I1 n1 Chú ý: Nếu liên quan đến mức cường độ âm tổng hợp ta xuất phát từ Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên I I0 10 L B L B L B L B L B L B L B L B I I1 I2 I0 10 I0 10 10 10 10 10 I1 I0 10 L B I2 I0 10 Ví dụ 4: Tại điểm nghe đồng thời hai âm: âm truyền tới có mức cường độ 65 dB âm phản xạ có mức cường độ 60 dB Mức cường độ âm tồn phần điểm A dB B 125 dB C 66,19 dB D 62,5 dB Hướng dẫn 10 L B 10 L1 B 10 L2 B 10 L B 106,5 106 L 6,619 B Chọn C Kết 3: Phân bố lượng âm truyền Khi nguồn âm đặt vị trí xác định với cơng suất phát không đổi Giả sử nguồn âm điểm phát công suất P từ điểm O, phân bố đề theo hướng *Nếu bỏ qua hấp thụ âm phản xạ âm mơi trường P cường độ âm điểm M cách O khoảng r I 4 r *Nếu truyền 1m lượng âm giảm a% so với lượng lúc đầu cường độ âm điểm M cách O khoảng r I P 100% r.a% 4 r *Nếu truyền m lượng âm giảm a% so với nương lượng m trước cường độ âm điểm M cách O khoảng r I P 100% a% 4 r Ví dụ 1: Một sóng âm có dạng hình cầu phát từ nguồn có cơng suất W Giả sử lượng phát bảo toàn Cho cường độ âm chuẩn 1012 W / m Tính cường độ âm mức cường độ âm điểm cách nguồn 2,5 m Hướng dẫn I W I 0,013 0,013 W / m L log log 12 10,11 B 2 4 r 4 2, I0 10 Ví dụ 2: Cơng suất âm cực địa máy nghe nhạc 20 W Cho rằng, truyền khoảng cách m lượng âm giảm 5% so với lần đầu hấp thụ môi trường truyền Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên âm Cho biết cường độ âm chuẩn 1012 W / m Nếu mở to hết cỡ cường độ âm mức cường độ âm khoảng cách m bao nhiêu? Hướng dẫn I W 100% 6.5% 4 r 20.0,7 I 0,030947 W / m L lg 10, 49 B 4 ,6 I0 Ví dụ 3: Tại điểm A nằm cách xa nguồn âm O (coi nguồn điểm) khoảng m, mức cường độ âm 90 dB Cho biết cường độ âm chuẩn 1012 W / m Giả sử nguồn âm mơi trường đẳng hướng Tính cơng suất hát âm nguồn O A mW B 28,3 mW C 12,6 mW D 12,6 W Hướng dẫn I I0 10 L 1012.109 10 3 W / m Chọn C W 3 W r I 12,6.10 W I 4 r Ví dụ 4: Tại điểm M nằm cách xa nguồn âm O (coi nguồn điểm) khoảng x, mức cường độ âm 50 dB Tại điểm N nằm tia OM xa nguồn âm so với M khoảng 40 m có mức cường độ âm 37 dB Cho biết cường độ âm chuẩn 1012 W / m Giả sử nguồn âm môi trường đẳng hướng Tính cơng suất nguồn O A 0,1673 mW B 0,2513 mW C 2,513 mW D 0,1256 mW Hướng dẫn 2 I r P x 3,7 I I0 10 L 10 L2 L1 x 11,5379 m 10 4 r I1 r2 x 40 P 4 x I0 10 L1 4 11,53792.1012.105 1,673.104 W Chọn A Chú ý: Nếu bỏ qua hấp thụ âm mơi trường cơng suất O cơng suất mặt cầu có tâm O: PO PA PB P 4 r I 4 r I0 10 L Thời gian âm từ A đến B: t AB / v Năng lượng âm nằm hai mặt cầu bán kính OA, OB: A P.t P AB / v Ví dụ 5: Nguồn điểm O phát sóng âm đẳng hướng không gian Ba điểm O, A, B nằm phương truyền sóng (A, B phía so với O, AB = 70 m) Điểm M điểm thuộc AB cách O Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên khoảng 60 m có cường độ âm 1,5 W/m2 Năng lượng sóng âm giới hạn mặt cầu tâm O qua A B, biết vận tốc truyền âm khơng khí 340 m/s mơi trường khơng hấp thụ âm A 5256 (J) B 16299 (J) C 10,866 (J) D 10866 (J) Hướng dẫn P 4 r I 4 702.1,5 29400 W Chọn B AB AB 60 A P 29400 16299 J t v v 340 Chú ý: 2 r r 1) Nếu cho LA để tính IB ta làm sau: I B A I A A I0 10 LA rB rB r I W I0 10 L B A 10 LB LA 2) Nếu cho LA để tính LB ta làm sau: I 4 r I A rB Ví dụ : Mức cường độ âm điểm A trước loa khoảng 1,5 m 60 dB Các sóng âm loa phát phân bố theo hướng Cho biết cường độ âm chuẩn 1012 W / m Coi mơi trường hồn tồn khơng hấp thụ âm Hãy tính cường độ âm loa phát điểm B nằm cách m trước loa Bỏ qua hấp thụ âm khơng khí phản xạ âm A 105 W / m B 9.108 W / m C 103 W / m D 4.107 W / m Hướng dẫn 2 r r 1,5 I B A I A A I0 10 LA 1012.106 9.108 W / m Chọn B rB rB Ví dụ : Một nguồn âm nguồn điểm phát âm đẳng hướng không gian Giả sử khơng có hấp thụ phản xạ âm Tại điểm cách nguồn âm 10 m mức cường độ âm 80 dB Tại điểm cách nguồn âm m mức cường độ âm A 100 dB B 110 dB C 120 dB D 90 dB Hướng dẫn 2 I2 r1 10 10 L2 L1 10 L2 8 L2 B L2 10 B Chọn A I1 r2 1 Ví dụ 8: (ĐH-2013): Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm phản xạ âm, máy thu cách nguồn âm khoảng d thu âm có mức cường độ âm Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên L; dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm m mức cường độ âm thu L – 20 (dB) Khoảng cách d A m B m C m D 10 m Hướng dẫn 2 I r P d I I0 10 L 10 L2 L1 102 d 1 m 4 r I1 r2 d9 Chọn A Ví dụ 9: Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm phản xạ âm, máy thu cách nguồn âm khoảng r1 thu âm có mức cường độ âm 60 (dB); dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm đoạn a mức cường độ âm thu 40 (dB); dịch xa tiếp đoạn x mức cường độ âm 20 (dB) Tính x A 99a B 10a C 90a D 9a Hướng dẫn I r3 r2 100,5 L3 100,5 L2 P P L 0.5 L I 10 r 10 4 r 4 I0 r2 r1 100,5 L2 100,5 L1 x 100,5.2 100,5.4 10 x 10a Chọn B a 100,5.4 100,5.6 Ví dụ 10: Một nguồn điểm O phát sóng âm có cơng suất khơng đổi mơi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O theo thứ tự, tỉ số cường độ âm A B I A / I B 16 / Một điểm M nằm đoạn OA, cường độ âm M I A I B / Tỉ số OM/OA A 8/5 B 5/8 C 16/25 D 25/16 Hướng dẫn Từ công thức: I OM rM OA rA IA IM P 4 r IA IA IB IA Chọn A I A I A / 16 Ví dụ 11: Nguồn âm O có công suất không đổi, bỏ qua hấp thụ âm phản xạ âm môi trường Trên đường thẳng qua O có điểm A, B C nằm phía O theo thứ tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B mức cường độ âm A a (dB), mức cường độ âm B mức cường độ âm C 3a (dB) Nếu OA = 2OB/3 tỉ số OC/OA Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên A 81/16 B 9/4 C 25/16 D 27/4 Hướng dẫn I I0 10 L P P r 100.5 L 4 r 4 I0 a 0,5 OA rB 0,5 LA LB 10 10 10 OB rA 4 a 3a 0,5 0,510a 81 0,5 LA LB LB LC OC rC 0,5 LA LC 10 10 10 10 10 OA r 10 A 16 Chọn A Chú ý: Các tốn trên P khơng đổi xuất phát từ công thức chung: 2 I A r P I A I0 10 L 10 L2 L1 4 r I1 A2 r2 Ví dụ 12: Một nguồn âm điểm đặt O phát sóng đẳng hướng khơng gian M N điểm nằm tia xuất phát từ O P trung điểm MN: Gọi LM , LP , LN cường độ âm M, P N Nếu LM LP B A LM LP 2,56 B B LN LP 0,56 B C LN LM 0,56 B D LM LN 2,56 B Hướng dẫn Vì P trung điểm MN nên rM rN 2rP 1 Từ: I I0 10 L P P r 100.5 L , ta thấy r tỉ lệ với 100,5 L Vì vậy, biểu 4 r 4 I0 thức liên hệ (1), ta thay r 100,5 L : 100,5 LM 100,5 LN 2.100,5 LP 10 10 0,5 LM LN 0,5 LM LN 2.10 0,5 LM LP 2.100,5.2 LM LN 2, 56 B Chọn D Chú ý: Trên đường thẳng có bốn điểm theo thứ tự O, A, M B Nếu AM = nMB hay rM rA n rB rM n 1 rM nrB rA Nếu nguồn âm điểm đặt O, xuất phát từ cơng thức Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên I P P I0 10 L r 100.5 L Thay công thức vào n 1 rM nrB rA 4 r 4 I0 n 1 100,5 L M n.100,5 LB 100,5 LA Nếu M trung điểm AB n = nên 2.100,5 LM 100,5 LB 100,5 LA Ví dụ 13: (ĐH-2010) Ba điểm O, A, B 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 A 60 dB, B 20 dB Mức cường độ âm trung điểm m đoạn AB A 26 dB B 17 dB C 34 dB D 40 dB Hướng dẫn Vì M trung điểm AB nên 2rM rA rB 1 Vì I W0 P I0 10 L r 100.5 L , r tỉ lệ với 100,5 L Do đó, (1) ta thay r 4 r 4 I 100,5 L : 2.100,5 LP 103 101 100,5 LM 0,0505 LM 2,6 B Chọn A Kinh nghiệm giải nhanh: Nếu có hệ thức xrM yrB zrA ta thay r 100,5 L được: x.100,5 LM y.100,5 LB z.100,5 LA Ví dụ 14: Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng khơng gian, môi trường không hấp thụ âm Ba điểm A, M, B theo thứ tự, nằm đường thẳng qua O cho AM = 3MB Mức cường độ âm A B, B B Mức cường độ âm M A 2,6 B B 2,2 B C 2,3 B D 2,5 B Hướng dẫn Từ hệ thức AM = 3MB suy rM rA rB rM 4rM 3rB rA , thay r 100,5 L 4.100,5 LB 3.100,5 LB 10 0,5 LA 4.100,5 LM 3.10 0,5.2 100,5.4 LM 2,22 B Chọn B Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Vì n nguyên nên n = Trong đoạn AB có bụng sóng có nút sóng Vì vậy, đổ thêm nước có thêm lần nghe âm to Chọn A Chú ý: Nếu hai lần thí nghiệm liên tiếp nghe âm to nghe âm nhỏ l2 l1 l2 l1 Nếu lần thí nghiệm đầu nghe âm to lần thí nghiệm nghe âm nghe âm nhỏ l2 l1 l2 l1 Tốc độ truyền âm: v f Ví dụ 8: Một âm thoa đặt phía miệng ống, cho âm thoa dao động với tần số 400 Hz Chiều dài cột khí ống thay đổi cách thay đổi mực nước ống Ống đổ đầy nước, sau cho nước chảy khỏi ống Hai lần cộng hưởng gần xảy chiều dài cột khí 0,16 m 0,51 m Tốc độ truyền âm không khí A 280 m/s B 358 m/s C 338 m/s D 328 m/s Hướng dẫn l2 l1 l2 l1 0,51 0,16 0,7 m v f 280 m / s Chọn A Chú ý: Nếu ống khí đầu bịt kín, đầu để hở mà nghe âm to đầu bịt kín nút đầu để hở bụng: l 2n 1 2n 1 v v v f n 1 fmin1 4f 4l 4l Nếu ống khí để hở hai đầu mà nghe âm to hai đầu bụng hai bụng: v v v lk k f k f2 2f 2l 2l Ví dụ 9: Một ống có đầu bịt kín tạo âm nố Đơ có tần số 130,5 Hz Nếu người ta để hở đầu âm tạo có tần số bao nhiêu? A 522 Hz B 491,5 Hz C 261 Hz D 195,25 Hz Hướng dẫn Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên v v v l n 1 n 1 f f n 1 4l fmin1 4l v l k k v f k v f 2f 2l 2l fmin fmin1 261 Hz Chọn C Ví dụ 10: (ĐH-2014) Trong âm nhac, khoảng cách hai nốt nhạc quãng tính cung nửa cung (nc) Mỗi quãng tám chia thành 12 nc Hai nốt nhạc cách nửa cung hai âm (cao, thấp) tương ứng với hai mốt nhạc có tần số thỏa mãn f 12c f 12t Tập hợp tất âm quãng tám gọi gam (âm giai) Xét gam với khoảng cách từ nốt Đồ đến nốt Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô tương ứng nc, nc, nc, nc, nc, 11 nc, 12 nc Trong gam này, âm ứng với nốt La có tần số 440 Hz âm ứng với nốt Sol có tần số A 330 Hz B 392 Hz C 494 Hz D 415 Hz Hướng dẫn 12 Từ nốt La đến nốt Sol cách nc nên fLa12 2 fSol 12 12 44012 2.2 fSol fSol 391,995 Hz Chọn B Ví dụ 11: Một phịng hát karaoke có diện tích 20 m2, cao m (với điều kiện hai lần chiều rộng BC chiều dài AB chênh không m để phòng cân đối) với dàn âm gồm loa có cơng suất lớn, hai đặt góc A, B phịng, hai treo góc trần A’, B’ Đồng thời cịn có hình lớn full HD gắn tường ABB’A’ để người hái ngồi trung điểm m CD có cảm giác sống động Bỏ qua kích thước người loa, coi loa phát âm đẳng hướng tường hấp thụ âm tốt Hỏi thiết kế phịng để người hát chịu loa có cơng suất lớn bao nhiêu? A 842 W B 535 W C 723 W D 796 W Hướng dẫn Gọi x chiều rộng BC, y chiều dài AB xy 20 m y x m Gọi công suất nguồn P, ngưỡng đau mà người chịu 130 dB nên Imax 10 W / m Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Cường độ âm đến tai người mà người chịu : Imax 2 Imax 2P 2P 4 AM 4 A 'M 2 y x Để Pmax y2 x 16 y2 x max Từ y x x Pmax y y2 y2 x xy 21 x max 21 4 2 10 842 W Chọn A 1 21 21 16 BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu Một trận động đất bắt nguồn từ tâm chấn O lòng đất phát đồng thời hai sóng : sóng dọc sóng ngang Tốc độ truyền sóng ngang sóng dọc km/s km/s Một máy ghi địa chất đặt A ghi sóng ngang sóng dọc Kết cho thấy sóng ngang đến máy ghi chậm sóng dọc phút Tâm chấn O cách máy ghi A khoảng A 300 km B 200 km C 180 km D 120 km Câu Một người dùng búa gõ vào đầu nhôm Người thứ hai đầu áp tai vào nhôm nghe âm tiếng gõ hai lần (một lần qua khơng khím lần qua nhôm) Khoảng thời gian hai lần nghe 0,12 s Hỏi độ dài nhôm bao nhiêu? Biết tốc độ truyền âm nhơm khơng khí 6260 (m/s) 331 (m/s) A 42 m B 299 m C 10 m D 10000 m Câu Sóng âm truyền chất rắn sóng dọc sóng ngang lan truyền với tốc độ khác Tại trung tâm phòng chống thiên tai nhận hai tín hiệu từ vụ động đất cách 400 km cách khoảng thời gian 120 s Tốc độ truyền sóng lịng đất với sóng ngang sóng dọc km/s v Tìm v A km/s B km/s C km/s D km/s Câu Một nam châm điện dùng dịng điện xoay chiều có chu kì 62,5 s Nam châm tác dụng lên thép mỏng làm cho thép dao động điều hịa tạo sóng âm Sóng âm phát truyền khơng khí : A Âm mà tai người nghe B Sóng ngang Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên C Hạ âm D Siêu âm Câu Một người đứng gần chân núi hú lên tiếng Sau s nghe tiếng vọng lại, biết tốc độ âm khơng khí 340 m/s Khoảng cách từ chân núi đến người A 1333 m B 1386 m C 1360 m D 1320 m Câu Một người thả viên từ miệng giếng đến đáy giếng cạn sau 3,15 s sau nghe thấy tiếng động viên đá chạm đáy giếng Cho biết tơc độ âm khơng khí 300 m/s, lấy g 10 m / s Độ sâu giếng A 41,42 m B 40,42 m C 45,00 m D 38,42 m Câu Tại điểm phương truyền sóng âm với biên độ 0,2 mm, có cường độ âm W / m Cường độ âm điểm biên độ âm 0,3 mm? A 2,5 W / m B 3,0 W / m C 4,0 W / m D 4,5 W / m Câu Tại điểm A nằm cách xa nguồn âm có mức cường độ âm 90 dB Cho cường độ âm chuẩn 1012 W / m Cường độ âm A A 105 W / m B 104 W / m C 103 W / m D 102 W / m Câu Tại vị trí mơi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu mức cường độ âm A giảm 10 B B tăng thêm 10 B C tăng thêm 10 dB D giảm 10 dB Câu 10 Một sóng âm truyền khơng khí Mức cường độ âm điểm M điểm N 40 dB 80 dB Cường độ âm N lớn cường độ âm M A 1000 lần B 40 lần C lần D 10000 lần Câu 11 Nguồn âm phát sóng âm theo phương Giả sử lượng phát bảo tồn Ở trước nguồn âm, khoảng d có cường độ âm I Nếu xa nguồn âm thêm 30 m cường độ âm I/9 Khoảng cách d A 10 m B 15 m C 30 m D 60 m Câu 12 Một nguồn âm điểm phát sóng âm vào khơng khí tới hai điểm M, N cách nguồn âm m 20 m Gọi aM , aN biên độ dao động phần tử vật chất M N Coi mơi trường hồn tồn khơng hấp thụ âm Giả sử nguồn âm môi trường đẳng hướng Chọn phương án A aM aN B aM aN C aM aN D aM aN Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Câu 13 Khoảng cách từ điểm A đến nguồn âm gần 10n lần khoảng cách từ điểm B đến nguồn âm Biểu thức sau so sánh mức cường độ âm A LA mức cường độ âm B LB? A LA 10nLB B LA 10n LB C LA LB 20n dB D LA n LB Câu 14 Một máy bay độ cao 100 mét, gây mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ âm 120 dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu 100 dB máy bay phải bay độ cao A 316 m B 500 m C 1000 m D 700 m Câu 15 Một dây đàn có chiều dài 80 cm giữ cố định hai đầu Âm dây đàn phát có bước sóng dài để dây có sóng dừng với đầu nút? A 200 cm B 160 cm C 80 cm D 40 cm Câu 16 Một dây đàn có chiều dài 70 cm, phát âm có tần số f Người chơi bấm phím đàn cho dây ngắn lại để phát âm có họa âm bậc với tần số 3,5f Chiều dài dây lại A 60 cm B 30 cm C 10 cm D 20 cm Câu 17 Để tốc độ truyền sóng âm khơng khí ta dùng âm thoa có tần số 1000 Hz biết để kích thích dao động cột khơng khí bình thủy tinh Thay đổi độ cao cột khơng khí bình cách đổ dần nước vào bình Khi chiều cao cột khơng khí 50 cm âm phát nghe to Tiếp tục đổ thêm dần nước vào bình lại nghe âm to Chiều cao cột khơng khí lúc 35 cm Tính tốc độ truyền âm A 200 m/s B 300 m/s C 350 m/s D 340 m/s Câu 18 Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Ba điểm O, A, B nằm nửa đưởng thẳng xuất phát từ O theo thứ tự, tỉ số cường độ âm A B I A / I B 17 / Một điểm M nằm đoạn OA, cường độ âm M I A I B / Tỉ số OM/OA A 8/5 B 1,8 C 16/25 D 25/16 Câu 19 Trong môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm, có điểm thẳng hàng theo thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m Khi đặt A nguồn điểm phát âm cơng suất 2P mức cường độ âm B 100 dB Bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn điểm phát âm công suất 3P mức cường độ âm A C A 103 dB 99,5 dB B 100 dB 96,5 dB C 102 dB 98,2 dB D 100 dB 99,5 dB Câu 20 Nguồn âm o có cơng suất khơng đổi, bỏ qua hấp thụ âm phản xạ âm môi tường Trên đưởng thẳng qua O có điểm A, B C nằm phía O theo thứ Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B mức cường độ âm A a (dB), mức cường độ âm B mức cường độ âm C 4a (dB) Nếu OA = 2OB/3 tỉ số OC/OA A 81/16 B 9/4 C 25/16 D 243/32 Câu 21 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M N hai điểm nằm phương truyền phía so với O Mức cường độ âm M 50 dB, N 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm M Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,3 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 22,9 dB Câu 22 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M N hai điểm nằm phương truyền phía so với O Mức cường độ âm M 40 dB, N 30 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm trung điểm I MN Coi môi trường không hấp thụ âm A 39,3 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 26,9 dB Câu 23 Tại điểm O môi trường đẳng hướng, khơng hấp thụ âm, có nguồn âm điểm với công suất phát âm không đổi Hai điểm M N môi trường cho OM vng góc với ON Mức cường độ âm M N LM 40 dB, LN 20 dB Mức cường độ âm trung điểm MN A 26 dB B 35 dB C 36 dB D 29 dB Câu 24 Một nguồn âm đặt O môi trường đẳng hướng Hai điểm M N môi trường với O thành tam giác vuông cân O Mức cường độ âm M N 25 dB Mức cường độ âm lớn mà máy thu thu đặt điểm đoạn MN A 28 dB B 27 dB C 27 dB D 26 dB Câu 25 Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất không đổi Một người từ A đến C theo đường thẳng lắng nghe âm từ nguồn O nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I/3 lại giảm xuống I Khoảng cách AO A AC B AC / C AC/3 D AC/2 Câu 26 Một nguồn âm điểm đặt O phát sóng đẳng hướng không gian M N điểm nằm tia xuất phát từ O P trung điểm MN Gọi LM , LP , LN cường độ âm M, P N Nếu LM LP B A LM LP 2,56 B B LN LP 0,56 B C LN LM 0,56 B D LM LN 3,59 B Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Câu 27 Ba điểm A, O, B theo thứ tự nằm đường thẳng xuất phát từ O (A B phía O) Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 50 dB Nếu mức cường độ âm trung đểim M đoạn AB 44 dB mức cường đoọ âm B A 28 dB B 38 dB C 36 dB D 48 dB Câu 28 Một người chơi đàn ghita bấm dây để dây có chiều dài 0,24 m 0,2 m phát âm có tần số tương ứng với tần số họa âm bậc n (n + 3) phát không bấm dây Chiều dài dây đàn không bấm A 0.4 m B 0,28 m C 1,2 m D.0,36 m Câu 29 Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thấy âm khếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm khơng khí có gá trị nằm khoảng 30 m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống có thêm vị trí mực nước cho âm khếch đại mạnh? A B C D Câu 30 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O với công suất P Gọi M N hai điểm nằm phương truyền phía so với O Mức cường độ âm M 40 dB, N 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm có cơng suất 3P M Coi mơi trường không hấp thụ âm A 20,6 dB B 23,9 dB C 25,7 dB D 22,9 dB Câu 31 Tại điểm O môi trường đẳng hướng, khong hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với cơng suất phát âm không đổi Tại điểm A cách O khoảng d có mức cường độ âm 60 bB Nếu O đặt thêm nguồn âm mức cường độ âm điểm B thuộc đoạn OA cho OB = 2d/7 A 72,64 dB B 65,28 dB C 74,45 dB D 69,36 dB Câu 32 Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm phản xạ âm Ban đầu, máy thu cách nguồn âm khoảng định thu âm có mức cường độ âm 60 (dB) Nếu dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm đoạn a mức cường độ âm thu 40 (dB) Muốn thu mức cường độ âm 20 (dB) từ vị trí ban đầu phải dịch xa thêm bao nhiêu? A 99a B 10a C 11a D 9a Câu 33 Một nguồn phát âm coi nguồn điểm phát âm theo phương Mức cường độ âm điểm M lúc đầu 80 dB Nếu tăng công suất nguồn âm lên 20% mức cường độ âm M tăng bao nhiêu? A 1,8 dB B 0,5 dB C 0,8 dB D 1,5 dB Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên HƯỚNG DẪN GIẢI Câu Theo ra: t l l t l 200 km Chọn B 1 v1 v2 v1 v2 Câu 0,12 s tk tn l l l 42 m Chọn A 331 6260 Câu Theo ra: t l l l 400 v1 km / s Chọn A l 400 v1 v2 t 120 v2 Câu Tần số dòng điện: Tần số dao động fd 16000 Hz T thép: f fd 32000 Hz 20000 Hz Chọn C Câu Thời gian sóng âm phải thỏa mãn: t 2L L 1360 m v Câu Thời gian vật rơi: h gt12 2h t1 0, h g h h Thời gian âm truyền từ đáy đến tai người: t2 v t1 t2 3,15 0,2 h 300 h 3,15 h 45 m Chọn C 300 Câu Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên 2 A I A I A I2 I1 4,5 W / m Chọn D I1 A1 A1 Câu Đổi L = 90 dB = B L lg I I I0 10 L 10 12.109 103 W / m Chọn C I0 Câu I ' 10 I L ' L 1 B L ' L 10 dB Chọn C Câu 10 LN LM B I ' 10n I L ' L n B Chọn D IN 10 I M Câu 11 2 r I P d I B A d 15 m Chọn B 4 r I A rB d 30 Câu 12 P aM I M rN aM rN I aM aN 4 r IN rM aN rM aN I a2 Chọn C Câu 13 I B rA 10 L2 L1 102 n 10 LB LA LB LA 2n B Chọn C I A rB Câu 14 2 100 I2 rA 10 12 10 L2 L1 r2 1000 m Chọn C 10 I1 rB r2 Câu 15 Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên ln 2l max 2l 160 cm Chọn B n Câu 16 v f 2l v v f3' 3,5 f 3,5 l ' l 60 cm Chọn C v l ' l 3,5 ' f 3 2l ' Câu 17 l2 l1 l2 l1 50 35 30 cm v f 300 m / s Chọn B Câu 18 Từ công thức: I OM rM OA rA P 4 r IA IM IA I A IB IA 1,8 Chọn B I A I A / 17 Câu 19 Áp dụng: I P I0 10 L 4 r *Khi đặt nguồn âm 2P A: 2P I0 1010 4 1002 3P LA 4 1002 I0 10 *Khi đặt nguồn âm 3P B: 3P I 10 LB 4 1502 1 2 1,5 10 LA 10 LA 10,2 B Chọn C Từ 1 , : 1,5 LC 10 10 L 9,82 B C 1,5 Câu 20 Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên I I0 10 L P P r 100.5 L 4 r 4 I0 a 0,5 OB rB 0,5 LA LB 10 10 10 OA rA 5 a 4a 0,5 0,510a 243 0,5 LA LB LB LC OC rC 0,5 LA LC 10 10 10 10 10 10 OA r 32 A 2 Chọn D Câu 21 I I0 10 L P P r 100.5 L 4 r 4 I0 rON rOM rMN 100,5 LN 100,5 LMN 100,5.2 100,5.5 100,5 LMN LM 2,03 B Chọn A Câu 22 *Từ I I0 10 L P P r 100.5 L 4 r 4 I0 *Từ rON rOM rMI 100,5 LN 100,5 LMN 2.100,5 LMI 10 0,5.3 100,5.4 2.10 0,5 LMN LM 3,93 B Chọn A Câu 23 Từ hình vẽ: OM ON MN 2OI 1 Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Từ: I I0 10 L P P r2 10 L , ta thấy r2 tỉ lệ với 10-L Vì vậy, biểu thức 4 r 4 I0 liên hệ (1), ta thay r2 10-L 10 LM 10 LN 4.10 LI 104 102 4.10 LI L1 2,6 B Chọn A Câu 24 Mức cường độ âm lớn đặt trung điểm I MN Áp dụng công thức: I P I0 10 L 4 r 2 I OI M 10 LM LI sin 450 I I OM 102,5 LI LI 2,8 B Chọn A Câu 25 Tại A C cường độ âm I H cường độ âm 4I/3 Ta thấy, cường độ âm tỉ lệch P nghịch với r I nên OH AO / 600 OA AC r Chọn A Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Câu 26 Vì P trung điểm MN nên rM rN 2rP 1 Từ: I I0 10 L P P r2 100,5 L , ta thấy r tỉ lệ với 10-0,5L Vì vậy, biểu 4 r 4 I0 thức liên hệ (1), ta thay r 10-0,5L: 0,5 LM LN 100,5 LM 100,5 LN 2.100,5 LP 10 10 0,5 LM LN 2.10 0,5 LM LP 2.100,5.3 LM LN 3,59 B Chọn D Câu 27 Vì LA LM nên rA rM rB M trung điểm AB nên rB rA 2rM 1 P P r2 100,5 L , ta thấy r tỉ lệ với 10-0,5L Vì vậy, biểu 4 r 4 I0 thức liên hệ (1), ta thay r 10-0,5L: Từ: I I0 10 L 100,5 LB 100,5 LA 2.100,5 LM 100,5 LB 100,5.5 2.100,5.4,4 LB 3,6 B Chọn C Câu 28 Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Tần số âm chiều dài dây đàn l1 0,24 m, l2 0,2 m l l0 là: f1 v v v ; f1 ' ; f2 '' 2l1 2l2 2l0 Theo ra: f1 nf1 '' f1 ' n 3 f1 '' hay f1 ' f1 f1 '' l1l2 v v v 0,24.0,2 3 l0 0, m Chọn A 2l2 2l1 2l0 l1 l2 0,24 0,2 Câu 29 Khi đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm (cột khơng khí cao l = 50 cm) thấy âm khuếch đại mạnh, có nghĩa tượng sóng dừng xảy ra, âm nghe to B thành nút sóng, miệng ống A hình thành bụng sóng Ta có: l n 1 v n 1 v 4f 4lf 5.0,5.850 1700 300 f 350 2,9 n 3,3 2n 1 2n 1 2n 1 Vì n nguyên nên n = Trong đoạn AB có bụng sóng có nút sóng Vì đổ thêm nước có thêm lần nghe âm to Chọn A Câu 30 *Từ I I0 10 L P P r2 100,5 L , 4 r 4 I0 P 100,5L N rON I *Khi nguồn âm P đặt O: P r 100,5L M OM 4 I0 *Khi nguồn âm 3P đặt M: rMN *Từ rON rOM rMN 100,5.2 100,5.4 3P 100,5L MN 4 I0 P P 3P 100,5 LN 100,5 LM 100,5 LMN 4 I0 4 I0 4 I0 100,5 LMN LM 2,57 B Chọn C Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên Câu 31 Cường độ âm A B hai trường hợp là: nP0 P L I I0 10 4 r 4 r n' r L 'L 10 n r' I ' I 10 L ' P ' n ' P0 2 4 r ' 4 r ' 10 L ' 6 67 L ' 7, 264 B Chọn A 42 Câu 32 I r3 r1 100,5 L3 100,5 L1 P P L 0,5 L I 10 r 10 4 r 4 I0 r2 r1 100,5 L2 100,5 L1 x 100,5.2 100,5.6 10 x 11a Chọn C a 100,5.4 100,5.6 Câu 33 I2 P L B L B L B L B 10 10 1,2 L2 L1 0,08 B Chọn C I1 P1 Quý thầy cô cần sách (bản word chỉnh sửa được) xin vui lịng liên hệ với chúng tơi qua địa mail : tailieusachbanword@gmail.com Tài liệu trích sách : Tuyển chọn Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên ... âm t? ??ng h? ?p ta xu? ?t ph? ?t từ T? ?i liệu trích sách : Tuyển chọn V? ? ?t L? ? Hay – L? ?? - Khó : Chu V? ?n Biên I I0 10 L? ?? B L? ?? B L B L B L B L B L B L B I I1 I2 I0 10 I0 10 ... t? ?? I2 I0 10 I L? ?? B L B ? ?L B L B lg I I0 10 10 L1 B I0 I1 I0 10 L B Cường độ âm t? ?? l? ?? v? ? ?i công su? ?t nguồn t? ?? l? ?? v? ? ?i số nguồn âm giống nhau: I2 P nP n L B ? ?L B. .. không gian M N ? ?i? ??m nằm tia xu? ?t ph? ?t từ O P trung ? ?i? ??m MN: G? ?i LM , LP , LN cường độ âm M, P N Nếu LM LP B A LM LP 2,56 B B LN LP 0,56 B C LN LM 0,56 B D LM LN 2,56 B Hướng