TRẦN VĂN HÒA ÔN THI TỐT NGHIỆP 1 CHƯƠNG : SÓNG CƠ I. SÓNG CƠ HỌC 1. Bước sóng: λ = vT = v/f Trong đó: λ: Bước sóng; T (s): Chu kỳ của sóng; f (Hz): Tần số của sóng v: Tốc độ truyền sóng (có đơn vị tương ứng với đơn vị của λ) 2. Phương trình sóng Tại điểm O: u O = Acos(ωt + ϕ) Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng. * Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì u M = A M cos(ωt + ϕ - x v ω ) = A M cos(ωt + ϕ - 2 x π λ ) * Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì u M = A M cos(ωt + ϕ + x v ω ) = A M cos(ωt + ϕ + 2 x π λ ) 3. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x 1 , x 2 1 2 1 2 2 x x x x v ϕ ω π λ − − ∆ = = Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì: 2 x x v ϕ ω π λ ∆ = = Lưu ý: Đơn vị của x, x 1 , x 2 , λ và v phải tương ứng với nhau 4. Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f. II. SÓNG DỪNG 1. Một số chú ý * Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng. * Đầu tự do là bụng sóng * Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha. * Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha. * Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi ⇒ năng lượng không truyền đi * Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ. 2. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l: * Hai đầu là nút sóng: * ( ) 2 l k k N λ = ∈ Số bụng sóng = số bó sóng = k Số nút sóng = k + 1 * Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng: (2 1) ( ) 4 l k k N λ = + ∈ Số bó sóng nguyên = k Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1 3. Phương trình sóng dừng trên sợi dây CB (với đầu C cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng) * Đầu B cố định (nút sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: os2 B u Ac ft π = và ' os2 os(2 ) B u Ac ft Ac ft π π π = − = − Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: os(2 2 ) M d u Ac ft π π λ = + và ' os(2 2 ) M d u Ac ft π π π λ = − − Phương trình sóng dừng tại M: ' M M M u u u= + 2 os(2 ) os(2 ) 2 sin(2 ) os(2 ) 2 2 2 M d d u Ac c ft A c ft π π π π π π π λ λ = + − = + 1 O x M x TRẦN VĂN HÒA ÔN THI TỐT NGHIỆP 2 Biên độ dao động của phần tử tại M: 2 os(2 ) 2 sin(2 ) 2 M d d A A c A π π π λ λ = + = * Đầu B tự do (bụng sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại B: ' os2 B B u u Ac ft π = = Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách B một khoảng d là: os(2 2 ) M d u Ac ft π π λ = + và ' os(2 2 ) M d u Ac ft π π λ = − Phương trình sóng dừng tại M: ' M M M u u u= + 2 os(2 ) os(2 ) M d u Ac c ft π π λ = Biên độ dao động của phần tử tại M: 2 cos(2 ) M d A A π λ = Lưu ý: * Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sóng thì biên độ: 2 sin(2 ) M x A A π λ = • Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng thì biên độ: 2 cos(2 ) M d A A π λ = IV. SÓNG ÂM 1. Cường độ âm: W P I= = tS S Với W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn S (m 2 ) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2 ) 2. Mức cường độ âm 0 ( ) lg I L B I = Hoặc 0 ( ) 10.lg I L dB I = Với I 0 = 10 -12 W/m 2 ở f = 1000Hz: cường độ âm chuẩn. 3. * Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định ⇒ hai đầu là nút sóng) ( k N*) 2 v f k l = ∈ Ứng với k = 1 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 2 v f l = k = 2,3,4… có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f 1 ), bậc 3 (tần số 3f 1 )… * Tần số do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín, một đầu để hở ⇒ một đầu là nút sóng, một đầu là bụng sóng) (2 1) ( k N) 4 v f k l = + ∈ Ứng với k = 0 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 4 v f l = k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f 1 ), bậc 5 (tần số 5f 1 )… SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 1.Hãy chọn câu đúng A. sóng là dao động và phương trình sóng là phương trình dao động . B. sóng là dao động và phương trình sóng khác phương trình dao động . C. sóng là sự lan truyền của dao động ,nhưng phương trình sóng cũng là phương trình dao động . 2 TRẦN VĂN HÒA ÔN THI TỐT NGHIỆP 3 D. sóng là sự lan truyền của dao động và phương trình sóng cũng khác phương trình dao động . 2.Hãy chọn câu đúng Sóng ngang không lan truyền trong các chất A. rắn ,lỏng ,khí B. rắn và lỏng C. rắn và khí D. lỏng và khí 3.Hãy chọn câu đúng: Sóng dọc không truyền được trong A. kim loại B. nước C. không khí D. chân không 4.Hãy chọn câu đúng: Công thức liên hệ giữa tốc độ sóng, bước sóng, chu kì, tần số của sóng A. λ = v/T B. λT = v.f C. λ = v.T = v/f D. v = λT = λ/f 5.Một sóng có tần số 120H z truyền trong một môi trường với tốc độ 60 m/s thì bước sóng của nó là bao nhiêu? A. 1 m B. 2m C.0,5m D.0,25m 6.Phát biểu nào dưới đây sai? A. sóng truyền qua một cái lò xo là sóng dọc B. sóng truyền dọc treo sợi dây cao su là sóng ngang. C. sóng âm truyền trong không khí là sóng ngang. D. sóng mặt nước là sóng ngang. 7.Chọn câu trả lời đúng: Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước thì đại lượng không đổi là A. năng lượng B. vận tốc C.bước sóng D.tần số 8.Chọn đáp án đúng: Một sóng truyền trong một môi trường với vận tốc 60m/s có bước sóng 0,5m thì tần số của nó là bao nhiêu? A. 60Hz B.120Hz C.30Hz D. 2240Hz 9.Chọn đáp số đúng: Quan sát sóng trên mặt hồ người ta thấy khoảng cách giưã 2 ngọn sóng liên tiếp 2m và có 6 ngọn sóng qua trước mặt trong 8s .Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là A. 2,5m/s B.1m/s C.1,25m/s D.1,5m/s 10.Chọn câu trả lời sai A. sóng dừng là sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ B. sóng phản xạ bị đổi dấu khi phản xạ trên một vật cản cố định C. sóng phản xạ khác tần số với sóng tới D. để tạo một hệ sóng dừng giữa hai nguồn điểm kết hợp trong một môi trường thì khoảng cách giữa hai nguồn đó phải bằng một số lẻ lần nửa bước sóng 11.Chọn câu trả lời đúng Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây A. khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng nửa bước sóng B. bước sóng bằng khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng 3 TRẦN VĂN HÒA ÔN THI TỐT NGHIỆP 4 C. khoảng cách từ một nút đến một bụng gần nhất bằng nửa bước sóng D. không thể tạo ra được sóng dừng trên một lò xo dài 12.Hai nguồn phát sóng nào dưới đây là hai nguồn kết hợp? Hai nguồn có: A. cùng tần số B. cùng biên độ dao động C. cùng pha ban đầu D. cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian 13.Hãy chọn câu đúng. Hai sóng phát ra từ hai nguồn đồng bộ .Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bằng A. một bội số của bước sóng B. một ước số nguyên của bước sóng C. một bội số lẻ của bước sóng. D. một ước số của nửa bước sóng 14.Hãy chọn câu đúng: Sóng phản xạ A. luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ B. luôn luôn cùng pha với song tới ở điểm phản xạ C. ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ khi phản vạ trên một cản cố định D. ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ khi phản xạ trên một vật cản tự do 15. Hãy chọn câu đúng: Sóng dừng là A. sóng không lan truyền nữa do bị một vật cản chặn lại B. sóng được tạo thành giữa hai điểm cố định trong một môi trường C. sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ D. sóng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định 16. Hãy chọn câu đúng Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu giữ cố định thì bước sóng bằng A. khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng B. độ dài của dây C. hai lần độ dài của dây D. hai lần khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng 17.Chọn câu đúng: Để tạo một hệ sóng dừng giữa hai đầu dây cố định thì độ dài của dây phải bằng A. một số nguyên lần bước sóng B. một số nguyên lần nửa bước sóng C. một số lẻ lần nửa nửa bước sóng D. một số lẻ lần bước sóng 4 TRẦN VĂN HÒA ÔN THI TỐT NGHIỆP 5 18.Chọn câu đúng Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp bằng A. một bước sóng B. nửa bước sóng C. một phần tư bước sóng D. hai lần bước sóng 19.Một sợi dây dài 1m ,hai đầu cố định và rung với 2 múi thì bước sóng của dao động là bao nhiêu? A. 1m B.0,5m C.2m D.0,25m 20.Chọn câu đúng: Người có thể nghe được âm có tần số A.từ 16Hz đến 20000Hz B.từ thấp đến cao C.dưới 16Hz D.trên 20000Hz 21.Chỉ ra câu sai: Âm LA của một cái đàn ghi ta và của một cái kèn có thể cùng A. tần số B.cường độ C.mức cường độ D. đồ thi dao động 22. Đơn vị thông dụng cửa mức cường độ âm là A. Ben B. Đềxiben C. Oát trên mét vuông D. Niutơn trên mét vuông 23.Chọn câu đúng: Khi cường độ âm tăng gấp 100 lần thì mức cường độ âm tăng A. 100 dB B. 20 dB C. 30 dB D. 40 dB 24.Chọn câu đúng: Âm là do 2 nhạc cụ khác nhau phát ra luôn luôn khác nhau về A. độ cao B. độ to C. âm sắc D. cả độ cao, độ to lẫn âm nhạc 25. Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí tương ứng với đặc trưng vật lí nào dưới đây của âm ? A. tần số B. cường độ C. mức cường độ D. đồ thị dao động 26. Độ to của âm là một đặc trưng sinh lí tương ứng với đặc trưng vật lí nào dưới đây của âm ? A. tần số B. cường độ C. mức cường độ D. đồ thị dao động 27. Âm sắc của âm là một đặc trưng sinh lí tương ứng với đặc trưng vật lí nào dưới đây của âm ? A. tần số B. cường độ C. mức cường độ D. đồ thị dao động 28.Chỉ ra câu sai: Một âm LA của đàn dương cầm (pianô) và một âm LA của đàn vĩ cầm (violon)có thể có cùng A. tần số B. cường độ C. độ to D. âm sắc 29.Chọn câu đúng: Tiếng đàn oocgan nghe giống hệt tiếng đàn piano vì chúng có cùng A. độ cao B. tần số C. độ to D. độ cao và âm sắc 30. Khảo sát hiện tượng sóng dừng xảy ra trên dây đàn hồi AB =l. Đầu A nối với nguồn dao động , đầu B có thể cố định hay tự do.Khi đầu B cố định ,điều kiện để có sóng dừng trên dây là : A. l=(2k+1)λ B. l=kλ/2 C. l=(2k+1)λ/2 D. l=kλ 32. Chọn câu đúng: A. Sóng ngang có phương dao động trùng với phương truyền sóng 5 TRẦN VĂN HÒA ÔN THI TỐT NGHIỆP 6 B. Sóng dọc có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng C. Sóng cơ học truyền được trong chân không D. Sóng trên mặt nước là sóng ngang 33. Chọn câu sai A. Sóng âm và các sóng cơ học có cùng bản chất vật lí B. Biên độ dao động của sóng âm đặc trưng cho độ cao của âm C. Các vật liệu cách âm như bông ,xổp truyền âm kém vì có tính đàn hồi kém D. Tạp âm không có tần số xác định 34. Chọn đáp án đúng Hai điểm S 1 ,S 2 trên mặt chất lỏng dao động cùng biên độ ,cùng pha và cùng tần số f=20 Hz. Giữa 2 điểm S 1, S 2 đếm được 10 hypebol, quĩ tích của các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của 2 hypebol ngoài cùng bằng 18 cm .Vận tốc truyền sóng là A. 40 cm/s B.72 cm/s C.80 cm/s D. 36 cm/s 35. Một sợi dây dài 1,2 m hai đầu cố định .Khi tạo thành sóng dừng trên dây người ta đếm được tất cả 4 bụng sóng. Bước sóng trên dây là: A. 65 cm B. 70 cm C. 80 cm D. 60 cm 36. Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm10 -5 w/m 2 .Biết cường độ âm chuẩn 10 - 12 w/m 2 .Mức cường độ âm tại điểm đó là: A. 50 dB B. 80 dB C. 70 dB D. 60 dB 37.Sóng dọc là loạị sóng có phương dao động 6 A. trùng với phương truyền sóng B. luôn nằm theo phương ngang C. vuông góc với phương truyền sóng D. luôn nằm theo phương thẳng đứng 38. Phương trình nào dưới đây là phương trình sóng? A. u = a sinωt B. u = acosωt C. u = acos(ωt+φ) D. u = acosω(t-x/v) 39. Có 2 nguồn phát sóng đồng bộ tại điểm M sẽ có cực tiểu giao thoa nếu hiệu đường đi từ điểm đó đến 2 nguồn bằng bao nhiêu? A. kλ B. (2k+1)λ C. (k+1/2)λ D. (k+1/2)λ/2 40.Trên một sợi dây treo thẳng đứng , đầu dưới tự do ,người ta đếm được 3 nút .Số bụng trên dây sẽ là bao nhiêu? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 41. Âm có cường độ I 1 có mức cường độ 20 dB. Âm có cường độ I 2 có mức cường độ 30 dB. Chọn hệ thức đúng A. I 2 =1,5I 1 B. I 2 =10I 1 C. I 2 =15I 1 D. I 2 =100I 1 Đáp án 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 D D D C C C D B C C A D A C C 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 D B B A A D B B C A C D D D B 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 D B A C D C A D C C B . Mức cường độ âm 0 ( ) lg I L B I = Hoặc 0 ( ) 10.lg I L dB I = Với I 0 = 10 -12 W/m 2 ở f = 1000Hz: cường độ âm chuẩn. 3. * Tần số do đàn phát ra (hai đầu. A. λ = v/T B. λT = v.f C. λ = v.T = v/f D. v = λT = λ/f 5.Một sóng có tần số 120 H z truyền trong một môi trường với tốc độ 60 m/s thì bước sóng của nó là