Bài 8. Giao thoa sóng

Sóng cơ là những dao đọng cơ lan truyền theo thời gian trong một môi trường. + Sóng ngang: phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. + Sóng dọc: phương dao động trùng với phương [r]

CHƯƠNG SÓNG CƠ HỌC

PHẦN I TĨM TẮT LÍ THUYẾT A SĨNG CƠ HỌC

Sóng dao đọng lan truyền theo thời gian mơi trường + Sóng ngang: phương dao động vng góc với phương truyền sóng

+ Sóng dọc: phương dao động trùng với phương truyền sóng Sóng ngang truyền chất rắn mặt chất lỏng Sóng dọc truyền mơi trường rắn, lỏng, khí Sóng khơng truyền chân không

I NHỮNG ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG SÓNG

1)Chu kỳ, tần số sóng: là chu kỳ, tần số dao động phần tử vật chất có sóng truyền qua chu kỳ, tần số nguồn dao động

2) Biên độ sóng: là biên độ dao động phần tử mơi trường điểm 3) Bước sóng: có định nghĩa

- quãng đường sóng truyền chu kỳ dao động

- khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao đọng điểm pha

4) Tốc độ truyền sóng: tốc độ truyền pha dao động, phụ thuộc vào môi trường truyền Trong sóng truyền đi, đỉnh sóng (hay vùng nén-dãn) di chuyển, phần tử mơi trường vãn dao động quanh vị trí cân chúng

Gọi s quãng đường sóng (pha dao động) truyền thời gian t Tốc độ truyền sóng: v = ΔsΔt

Khi t = T s = : v = T 

=  f =>  = v.T = f 

5) Năng lượng sóng: Sĩng truyền dao động cho phần tử mơi trường, nghĩa truyền cho chúng lượng Quá trình truyền sĩng trình truyền lượng. II PHƯƠNG TRÌNH SĨNG.

uM(t) = A cos

x [ (t  ) ]



III ĐỘ LỆCH PHA CỦA HAI DAO ĐỘNG

1) Giữa hai điểm MN = d, vào thời điểm: Giả sử phương trình dao động M: uM = A cost Phương trình dao động N: uN = A cos(t 

2d  )

Độ lệch pha hai dao động M N vào thời điểm:  = 2d

 Nhắc lại: Hai dao động:

+ cùng pha (đồng pha):  = 2n  + ngược pha (đối pha):  = (2n + 1) + có pha vng góc (vng pha):  =



+ n.2 2) Tại điểm hai thời điểm cách t:

Tại điểm cách tâm dao động khoảng d, phương trình dao động điểm : u = A cos (t 

2d  )

 Tại thời điểm t1: u1 = A cos(t1 2d

 )  Tại thời điểm t2: u2 = A cos(t2

2d  )

Độ lệch pha hai dao động điểm khảo sát vào hai thời điểm cách t = t2 t1 :  = 2 1 = .(t2 t1)   = 2f.t

B GIAO THOA SÓNG

I GIAO THOA CỦA HAI SÓNG MẶT NƯỚC.

Xét trường hợp hai nguồn dao động S1 S2 có tần số, pha Như hai sóng tạo thành có bước sóng Giả thiết rằng, biên độ dao động không thay đổi q trình truyền sóng

Hai nguồn S1 S2 dao động theo phương trình: u1 = u2 = A cos t = A cos 2ft Xét điểm M mặt nước: S1M = d1 ; S2M = d2

 dao động u1 truyền đến M có phương trình : u1M = A cos 2 (ft 

1

d  )  dao động u2 truyền đến M có phương trình : u2M = A cos 2 (ft 

2

d  ) Dao động tổng hợp M: uM = u1M + u2M

Tại M hai dao động có độ lệch pha:  = 1  2 = 2 (

2 d   d  )  = 2

 (d2  d1)

Biên độ dao động M phụ thuộc vào độ lệch pha hai dao động có giá trị :

AM2 A12 A22 2A A cos1 

= 2A2 + 2A2 cos  = 2A2 ( + cos ) = 2A2 cos2 2



=> AM = 2A cos 

Phương trình dao động tổng hợp M: uM = A cos (2ft 

1

2d

 ) + A cos (2ft 

2

2d  )

- Biến đổi tổng côsin thành tích: uM = 2A cos

2

(d d )  

 cos [2ft 

1

(d d )  

 ]

uM = AM cos [2ft 

1

(d d )  

 ]

với: AM = 2A

2

(d d ) cos 

 = 2A

cos 

∙ S2 d

2 d1

* Điểm dao động với biên độ cực đại A1 + A2 = 2A 2 dđ cùng pha:  = 2k  =

2

 (d2 d1) = 2k => d2 d1 = k  với k = 0,  1, 

Quỹ tích điểm dao động với biên độ cực đại họ đường hypebol có tiêu điểm S1 S2, bao gồm đường trung trực đoạn S1S2 (các đường liền nét)

* Điểm dao động với biên độ cực tiểu |A1− A2| (hay đứng yên, A1 = A2 )  dao động ngược pha:  = (2k + 1)

 = 2

 (d2 d1) = (2k + 1) => d2 d1 = (k’ +

1

2)  với k’ = 0,  1, 

Quỹ tích điểm dao động với biên độ cực tiểu (hay đứng yên) họ đường hypebol có tiêu điểm S1 S2, (các đường đứt nét), xen kẻ với họ đường hypebol của điểm dao động với biên độ cực đại

k = k = k = k= 1 k = 2

+ Hai nguồn dao động có tần số có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi hai nguồn kết hợp Hai sóng hai nguồn kết hợp tạo gọi hai sóng kết hợp

+ Hiện tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định, luôn tăng cường nhau, làm yếu gọi giao thoa sóng

II ĐIỀU KIỆN ĐỂ CĨ HIỆN TƯỢNG GIAO THOA

Hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có tần số, phương dao động có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian

III SỰ NHIỄU XẠ CỦA SĨNG

Đặt chắn có khe chặ pương truyền sóng Nếu:

- Khe rộng: sóng sau qua khe khơng theo đường thẳng OM nối nguồn với cạnh khe mà lệch sang hai cạnh khe

- Khe có kích thước nhỏ bước sóng: sóng truyền qua khe giống khe tâm phát sóng

- Vật cản lớn: sóng thẳng.

- Vật cản nhỏ bước sóng: sóng vịng phía sau vật cản

* Hiện tượng sóng gặp vật cản lệch khỏi phương truyền thẳng sóng vịng qua vật cản gọi nhiễu xạ sóng

PHẦN II TRẮC NGHIỆM LÍ THUYẾT

Câu 1: Phát biểu sau sai nói sóng học A Sóng mặt nước sóng ngang

B Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào tần số sóng

C Q trình truyền sóng q trình truyền pha dao dộng

D Hai điểm nằm phương truyền sóng cách 2λ dao động ngược pha Câu 2: Sóng (cơ học) ngang:

A Chỉ truyền chất rắn mặt chất lỏng B Không truyền chất rắn

C Truyền chất rắn, chất lỏng chất khí D Truyền chất rắn chất lỏng Câu 3: Tốc độ truyền sóng học môi trường:

A Phụ thuộc vào chất mơi trường chu kì sóng B Phụ thuộc vào chất môi trường lượng sóng

C Chỉ phụ thuộc vào chất môi trường mật độ vật chất, độ đàn hồi nhiệt độ môi trường

D Phụ thuộc vào chất mơi trường cường độ sĩng Câu 4: Bước sóng là:

A quãng đường sóng truyền s B khoảng cách bụng sóng gần

C khoảng cách điểm phương truyền sóng có li độ không thời điểm

D khoảng cách điểm phương truyền sóng gần có pha dao động Câu 5: Một dao động hình sin cĩ phương trình x = Acos(t + ) truyền mơi trường

đàn hồi với vận tốc v Bước sóng  thoả mãn hệ thức: A λ=2 πω

v B λ=

2πv

ω C λ=

ω

2πv D λ=

ωv

2π

Câu 6: Phát biểu sau sai

A Sóng dọc truyền mơi trường khí, lỏng, rắn

B Sóng học truyền mơi trường nhờ lực liên kết phần tử vật chất môi trường

C Dao động phần tử vật chất mơi trường có sóng truyền qua dao động cưỡng

D Các phần tử vật chất môi trường dao động mạnh sóng truyền nhanh Câu 7: Lực truyền dao động tạo nên sóng ngang mặt chất lỏng là:

A Lực căng bề mặt chất lỏng B Trọng lực

C Hợp lực lực căng bề mặt trọng lực D Lực đẩy Acsimet Câu 8: Hình bên dạng sóng mặt nước thời điểm Tìm kết luận sai

A Các điểm A C dao động pha B Các điểm B D dao động ngược pha

C Các điểm B C dao động vuông pha D Các điểm B F dao động pha B D F

E A

Câu 9: VÒ sãng học, phát biu no sau sai.

A Sóng có hạt vật chất mơi trường dao động theo phương song song với phương truyền sóng sóng dọc

B Sóng ngang khơng truyền chất lỏng chất khí, trừ vài trường hợp đặc biệt C Sóng ngang sóng dọc truyền chất rắn với tốc độ

D Sãng tạo lò xo l sóng dọc hc sãng ngang

Cãu 10: Đại lợng sau sóng khơng phụ thuộc mơi trờng truyền sóng A Tần số dao động sóng B Vận tốc sóng D Tần số sóng, vận tốc sóng bớc sóng C Bớc sóng

Câu 11: Khi sóng truyền từ khơng khí vào nước đại lượng sau không thay đổi?

A Vận tốc B Tần số C Bước sóng D Biên độ sóng Câu 12: Để đo vận tốc truyền âm khơng khí, người ta bố trí thí nghiệm sau: dùng ống

nhựa suốt, bịt kín đầu pitton di chuyển ống dọc theo trục ống, đầu lại gắn với nguồn âm máy phát âm tần thay đổi tần số, thước chia đến mm, giá đỡ Tiến hành sau: bật máy phát âm tần, di chuyển pitton ống xác định vị trí nghe âm to Ghi kết tính tốn thu tốc độ truyền âm

Thí nghiệm dựa vào tượng sóng nào:

A Phách B Sóng dừng C Nhiễu xạ D Cộng hưởng

Câu 13: Hiện tượng giao thoa sóng xảy có:

A hai sóng chuyển động ngược chiều giao B hai dao động chiều, pha gặp

C hai sóng xuất phát từ nguồn dao động pha biên độ giao D hai sóng xuất phát từ tâm dao động tần số, pha giao Câu 14: Điều kiện để có tượng giao thoa sóng là:

A phải có hai nguồn kết hợp hai sóng kết hợp B phải có gặp hai hay nhiều sóng kết hợp

C sóng phải phát từ hai nguồn có kích thước hình dạng hồn tịan giống

D phải có gặp hai sóng phát từ hai nguồn giống

Câu 15: Trong tượng giao thoa học với nguồn A vàB khoảng cách điểm gần đoạn AB dao động với biên độ cực đại là:

A 4λ B 2λ C Bội số 

D 

ĐÁP ÁN

1B 2A 3C 4D 5B 6D 7C 8A 9C 10A

11B 12B 13D 14B 15B

PHẦN III TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP

A CÁC DẠNG BÀI TẬP CẤP ĐỘ NHẬN BIẾT - VẬN DỤNG

C M N dao động D M dao động, N đứng yên Giải

λ = m

Theo đề bài: MA – MB = 4,5 m = λ + 2λ NA – NB = 1,5 = 2λ thỏa mãn điều kiện cực tiểu

Nhưng lịng chất lỏng sóng dọc, giao thoa xảy đường thẳng nối nguồn nên M khơng có giao thoa Vậy M dao động, N đứng yên Chọn D

Bài 2: Một sóng lan truyền mặt nước có bước sóng λ = cm Coi biên độ A q trình lan truyền khơng đổi Hai điểm M đến N phương truyền sóng cách 15 cm Tại thời điểm M N có li độ uM = mm, uN = - mm, mặt thống N lên biên độ sóng là:

A mm sóng truyền từ M đến N B cm sóng truyền từ M đến N C mm sóng truyền từ N đến M D cm sóng truyền từ N đến M Giải

- Vì λ = cm MN= 15 cm  Δ = 1,5 - Sử dụng đường trịn ta có góc MON = 2700.

- Theo đề bài, ta vẽ vị trí MN đường trịn Suy ra: A = mm sóng truyền từ N đến M Chọn C

Bài 3: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vng góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây 4m/s Xét điểm M dây cách A đoạn 40 cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha so với A góc  = (k + 0,5) với k số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz

A 8,5 Hz B 10 Hz C 12 Hz D 12,5 Hz

Giải

+ Độ lệch pha M A là:

Δϕ=2πd

λ =

2πdf

v ⇒

2πdf

v =(k+0,5)π⇒f=(k+0,5) v

2d=5(k+0,5)Hz

+ Do : Hz≤ f ≤13 Hzư⇒8≤(k+0,5) 5≤13ư⇒1,1≤ k ≤2,1ư⇒k=2ư⇒f=12,5 Hz Chọn D

Bài 4: Trên bề mặt chất lỏng có nguồn dao động uS1 =4cos40πt (mm), uS2 = 4cos(40π + π ) (mm), tốc độ truyền sóng 120 cm/s Gọi O trung điểm S1S2, lấy điểm AB nằm S1S2 cách O khoảng 0,5 cm cm Tại thời điểm t vận tốc điểm A 12 √3 cm/s vận tốc B là:

A 12 √3 cm/s B -12 √3 cm/s C 36 cm/s D -12 cm/s

Giải

Công thức tính nhanh tỉ số vận tốc:

vA

vB = −

cos((ϕ2−ϕ1

2 )+π.xM) cos[(ϕ2−ϕ1

2 )+π.xN]

Thay vào xM = 0,5 xN = ; vA = 12 √3 vB = 36 cm/s Chọn C. 27 00

M N

u (mm)

Bài 5: Một sóng ngang có chu kì T = 0,2 s truyền mơi trường đàn hồi có tốc độ m/s Xét phương truyền sóng Ox, vào thời điểm điểm M nằm đỉnh sóng sau M theo chiều truyền sóng, cách M khoảng từ 42 cm đến 60 cm có điểm N từ vị tri cân lên đỉnh sóng Khoảng cách MN là:

A 20 cm B 30 cm C 45 cm D 50 cm

Giải

Δφ = 2π + k2π ⇔ 2πλ.d = π2 + k2π ↔ d = (k + 14 )λ = 20k + Theo giả thiết: 42 < 20k + < 60 ↔ 1,85 < k < 2,75

⇒ k = 2; d = 20.2 + = 45 cm Chọn C

B CÁC DẠNG BÀI TẬP CẤP ĐỘ VẬN DỤNG CAO

Bài 1: Một sóng ngang truyền sợi dây từ điểm M đến điểm N dây cách 50 cm Phương trình dao động N uN = Acos( 25 3π t + π6 ) (cm) Biết vận tốc tương đối N M v = Bsin( 25 3π t + π2 ) (cm/s) Biết A B > Tốc độ truyền sóng dây có giá trị từ 55 cm/s đến 92 cm/s Tốc độ truyền sóng dây gần giá trị sau đây:

A 60 cm/s B 70 cm/s C 80 cm/s D 90 cm/s Giải

Ta có: vN = uN ❑

= Bcos( 25 3π t + 23π )  vM = vN – v = B.cos( 25 π

3 t + 5π

6 )  N - M = - 2πλ.d  π6 + k.2 = 2πv.d.f

0 từ giả thiết  v0 = 67,6 cm/s Chọn B

Bài 2: Vận tốc truyền sóng dây đàn v = √F

m , F lực căng dây, m khối lượng

đơn vị dài dây Một dây đàn thép có đường kính d = 0,4 mm, chiều dài l = 50 cm, khối lượng riêng thép D = 7800 kg/m3 Lực căng dây để âm mà phát là nốt có tần số 256 Hz là:

A 29,3 N B 32,7 N C 64,2 N D 128 N

Giải

Do dây đàn  âm có tần số fcb =

v

2ℓ = 256  v = 256 m/s

Lại có: v = √F

m  F = m.v

2

Trong đó: m = D π.d2 Do đó: F = 64,2 N Chọn C

Bài 3: Một nguồn sóng O mặt chất lỏng dao động với tần số 80 Hz Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 48 cm/s Trên mặt nước có hai điểm M, N tạo với O thành tam giác vuông O Biết MO = cm; NO = cm Số điểm dao động pha với O đoạn MN là:

A 12 B C D

λ = 0,6 cm  điểm có sóng truyền qua cách nguồn khoảng r = kλ dao động pha với O tạo thành đường trịn đồng tâm có tâm O , bán kính thỏa mãn r = kλ

- Từ hình vẽ ta có OH = 4,8 cm

- Vậy: k = đường tròn cắt MN điểm

k = đường tròn cắt MN điểm k = 10 đường tròn cắt MN điểm k = 11 đường tròn cắt MN điểm k = 12 đường tròn cắt MN điểm k = 13 đường tròn cắt MN điểm

Vậy, số điểm dao động pha với MN đoạn MN Chọn B

Bài 4: Tại hai điểm A B mặt nước cách 16 cm có hai nguồn giống Điểm M nằm mặt nước nằm đường trung trực AB, cách trung điểm I AB khoảng nhỏ √5 cm dao động pha với I Điểm N nằm mặt nước nằm đường thẳng vng góc với AB A, cách A khoảng nhỏ để N dao động với biên độ cực tiểu?

A 9,22 cm B 8,75 cm C 2,14 cm D 8,57 cm Giải

Điều kiện để điểm nằm đường trung trực AB dao động pha với nguồn: d = k

- Vì M I hai điểm gần dao động pha với nguồn nên: dM – dI =  = cm

- Điểm N dao động với biên độ cực tiểu: d2 – d1 = (2k +1) 2λ (1)

- Vì N nằm đường vng góc với AB qua A gần A nên k = |ABλ −0,5| = 3 (2)

Và AB¿

d22− d

=¿ (3)

Từ (1), (2) (3) ta có: d1 = 2,14 cm Chọn C

Bài 5: Trong tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp S1S2 cách khoảng a = 20 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, pha với bước sóng λ = cm Xét điểm mặt nước thuộc đường tròn tâm S1, bán kính a Điểm nằm đường trịn dao động với biên độ cực đại cách S2 đoạn xa là:

A 20 cm B 36 cm C 28 cm D 38 cm

Giải

Điều kiện có biên độ cưc đại: d2 – d1 = k λ = 4k (cm)

Số đường cực đại giao thoa xác định từ: - aλ < k < aλ (Với nguồn pha)  - 204 < k < 204

 k {-4; 4}  có cực đại

Điểm M nằm đường có biên độ cực đại cách S2 xa là: d2 = d1 + 4kmax = 20 + 16 = 36 cm Chọn B

PHẦN IV TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP

Câu 1: Sóng truyền mặt nước có bước sóng m Quãng đường sóng truyền chu kỳ là:

A m B m C m D 0,5 m

d d

1 d

B

A I

M N

S

S d d

1 M O

Câu 2: Tại điểm M cách tâm sóng khoảng x có phương trình dao động uM = 4sin(200t -2πx

λ ) (cm) Tần số sóng là:

A f = 200 Hz B f = 100 Hz C f = 100 s D f = 0,01 s

Câu 3: Một sóng biểu diễn phương trình u = sin[2π( x 20+

t

2)] (cm), với khoảng cách có đơn vị cm, thời gian có đơn vị giây Kết luận sau

A Biên độ 4cm C Bước sóng 20cm/s

B Tần số 2Hz D Vận tốc truyền sóng 10π cm/s

Câu 4: Một người quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp 1,2 m có sóng qua trước mặt s Vận tốc truyền sóng mặt nước là: A 0,6 m/s B 0,8 m/s C 1,2 m/s D 2,4 m/s Câu 5: Đầu A sợi dây căng ngang làm cho dao động theo phương vng góc với

phương sợi dây vị trí cân Biết chu kì dao động 1,6 s Sau 0,3 s dao động truyền dọc theo dây 1,2 m Buớc sóng dao động bằng:

A 3,2 m B 2,5 m C 6,4 m D m

Câu 6: Người ta đặt chìm nước nguồn âm có tần số 725 Hz.Vận tốc truyền âm nước 1450 m/s Khoảng cách gần hai điểm nước dao động ngược pha là:

A m B m C 1,2 m D 2,4 m

Câu 7: Một sóng học có bước sóng 10 m Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động lệch pha 900 bằng:

A 10 m B m C 2,5 m D 1,25 m

Câu 8: Một sóng học có bước sóng , tần số f có biên độ A khơng đổi truyền mơi trường Sóng truyền từ điểm M đến điểm N cách 73λ Vào thời điểm tốc độ dao động M 2fA tốc độ dao động N là:

A vN = A.f B vN = 2A.f C vN = D vN = 3A.f Câu 9: AB sợi dây đàn hồi dài, căng thẳng nằm ngang M điểm AB với

AM = 12,5 cm Cho A dao động điều hòa, biết A bắt đầu lên từ vị trí cân Sau khoảng thời gian kể từ A bắt đầu dao động M lên đến điểm cao Biết bước sóng 25 cm tần số sóng Hz

A 0,1s B 0,2 s C 0,15 s D 0,05 s

Câu 10: Sóng truyền mặt nước có bước sóng m Quãng đường sóng truyền chu kỳ là:

A m B m C m D 0,5 m Câu 11: Một người gõ nhát búa vào đường sắt, cách 1056 m người khác áp tai vào

đường sắt nghe thấy tiếng gõ cách giây Biết vận tốc truyền âm khơng khí 330 m/s vận tốc truyền âm đường sắt là:

A 5200 m/s B 5280 m/s C 5300 m/s D 5100 m/s Câu 12: Một sóng ngang tần số 100 Hz truyền sợi dây nằm ngang với vận tốc 60 m/s

M N hai điểm dây cách 0,75 m sóng truyền theo chiều từ M đến N Chọn trục biểu diễn li độ cho điểm có chiều dương hướng lên Tại thời điểm M có li độ âm chuyển động xuống Tại thời điểm N có li độ chiều chuyển động tương ứng là:

Câu 13: Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40 Hz Người ta thấy hai điểm A B mặt nước nằm phương truyền sóng cách khống d = 20 cm ln dao động ngược pha Biết vận tốc truyền sóng nằm khoáng từ m/s đến m/s Vận tốc là:

A 3,5 m/s B 4,2 m/s C m/s D 3,2 m/s Câu 14: Trong thí nghiệm giao thoa sóng, người ta tạo mặt chất lỏng hai nguồn A B

dao động đồng pha, tần số f = Hz biên độ Trên đoạn AB ta thấy hai điểm dao động cực đại liên tiếp cách cm Vận tốc truyền pha dao động mặt chất lỏng là:

A 15 cm/s B 10 cm/s C 25 cm/s D 20 cm/s Câu 15: Trên mặt chất lỏng có nguồn sóng kết hợp dao động pha theo phương thẳng

đứng điểm A B cách 7,8 cm Biết bước sóng 1,2 cm Số điểm có biên độ dao động cực đại nằm đoạn AB là:

A 12 B 13 C 11 D 14 Câu 16: Trong tượng giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp A B dao động

pha phát sóng bước sóng cm Tại điểm M nằm AB với MA = 27 cm, MB =19 cm, biên độ sóng nguồn gửi đến tới cm Biên độ động tổng hợp phần tử nước M bằng:

A √2 cm B cm C cm D √3 cm

Câu 17: Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 S2 cách 20 cm Hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng có phương trình u1 = 5cos40t (mm) u2 = 5cos(40t + ) (mm) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 80 cm/s Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng S1S2 là:

A 11 B C 10 D

Câu 18: Thực giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn phát sóng ngang kết hợp S1 S2 nằm mặt nước cách đoạn 14 cm, dao động điều hoà pha tần số 40 Hz Điểm M nằm mặt nước (MS1 = 32 cm, MS2 = 23 cm) có biên độ dao động cực đại Giữa M đường trung trực thuộc mặt nước đoạn S1S2 có gợn lồi giao thoa (5 dãy cực đại giao thoa) Sóng truyền mặt nước với vận tốc là:

A 60 cm.s-1 B 240 cm.s-1 C 120 cm.s-1 D 30 cm.s-1 Câu 19: Trong thí nghiệm với hai nguồn phát sóng giống A B mặt nước, khoảng

cách hai nguồn AB = 16 cm Hai sóng truyền có bước sóng λ = cm Xét đường thẳng xx’ song song với AB, cách AB cm Gọi C giao điểm xx’ với đường trung trực AB Khoảng cách ngắn từ C đến điểm dao động với biên độ cực đại nằm xx’

là: A 2,15 cm B 1,42 cm C 2,88 cm D 1,50 cm Câu 20: Hai nguồn sóng kết hợp mặt nước cách đoạn S1S2 = 9 phát dao động

cùng pha Trên đoạn S1S2, số điểm có biên độ cực đại pha với pha với nguồn (không kể hai nguồn) là:

A B 10 C D 12 ĐÁP ÁN

1B 2B 3C 4A 5C 6B 7C 8A 9C 10B

11B 12C 13D 14D 15B 16B 17C 18A 19C 20C

VẬN DỤNG CAO

Câu 1: Trong hình vẽ biểu diễn đoạn dây có chất điểm 1, 2, cách khoảng cm Từ đầu dây, người ta gây dao động ngang với tần số 0,5 Hz biên độ cm Quan sát

3

1

các chất điểm 1, 2, người ta thấy: (1) quãng đường dài cm (3) tất 15 cm lúc (2) lên Như vậy, sóng truyền theo hướng vận tốc (m/s)

A phải; 0,15 m/s B trái; 0,1 m/s C phải; 0,2 m/s D trái; 0,5 m/s Câu 2: Đầu B sợi dây đàn hồi căng ngang tạo dao động điều hòa theo phương thẳng

đứng theo quy luật uB = 4cos(10t - π2 ) (cm) Biết sau khoảng thời gian t = T6 (T chu kỳ sóng), điểm M dây cách đầu B cm có li độ cm Tốc độ truyền sóng dây là:

A 1,2 m/s B 2,4 m/s C 3,6 m/s D 4,8 m/s Câu 3: Trên mặt hồ nước yên lặng, điểm A, B cách l = m có nguồn kết hợp giống

nhau dao động theo phương vng góc với mặt nước với chu kì s Sóng truyền mặt nước với tốc độ 1,2 m/s O trung điểm AB P điểm xa so với khoảng cách l = AB (P xa nguồn, mặt đầu sóng coi phẳng) Nếu P cực tiểu thứ góc tạo OP với đường trung trực AB bằng:

A 11,530 B 23,580 C 61,640 D 0,40 Câu 4: Sóng dọc truyền sợi dây dài lí tưởng với tần số 50 Hz, vận tốc sóng 200 cm/s,

biên độ sóng cm Tìm khoảng cách lớn điểm A, B Biết A, B nằm sợi dây, chưa có sóng cách nguồn khoảng 20 cm 42 cm

A 10,77 cm B 32 cm C 12 cm D 43,17 cm Câu 5: Hai nguồn sóng kết hợp S1,S2 mặt chất lỏng cách 30 cm phát dao động

điều hòa phương, tần số f = 50 Hz pha ban đầu Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = m/s Những điểm nằm đường trung trực đoạn S1S2 mà sóng tổng hợp ln dao động ngươc pha với sóng tổng hợp trung điểm O S1S2, cách O khoảng nhỏ là:

A  √6 B  √6 C  √6 D  √6 Câu 6: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn kết hợp A, B dao động

theo phương thẳng đứng có phương trình u1 = u2 = 6cos30t (cm) Gọi M, N hai điểm nằm đoạn thẳng AB cách trung điểm AB 1,5 cm cm Biết tốc độ truyền sóng 180 cm/s Tại thời điểm li độ dao động phần tử N cm li độ dao động phần tử M là:

A √3 cm B cm C √2 cm D

√2 cm

Câu 7: Hai nguồn phát sóng kết hợp S1 ,S2 mặt nước cách 12 cm dao động theo phương trình uS1 = uS2 = 2cos40t (cm) Xét điểm M mặt nước cách S1,S2 khoảng tương ứng d1 = 4,2 cm d2 = cm Coi biên độ sóng khơng đổi tốc độ truyền sóng mặt nước v = 32 cm/s Giữ nguyên tần số f vị trí S1, M Muốn điểm M nằm đường cực tiểu giao thoa phải dịch chuyển nguồn S2 dọc theo phương S1,S2 chiều xa S1 từ vị trí ban đầu khoảng nhỏ bằng:

A 0,36 cm B 0,42 cm C 0,60 cm D 0,83 cm Câu 8: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, nguồn sóng S1 S2 cách 11 cm

dao động điều hòa theo phương vng góc với mặt nước có phương trình u1 = u2 = 5cos100πt (mm) Tốc độ truyền sóng v = 0,5 m/s biên độ sóng khơng đổi truyền Chọn hệ trục xOy thuộc mặt phẳng mặt nước yên lặng, gốc O trùng với S1 Trong không gian, phía mặt nước có chất điểm dao động mà hình chiếu (P) với mặt nước chuyển động với phương trình quỹ đạo y = x + có tốc độ v1 = √2 cm/s Trong thời gian t = s kể từ lúc (P) có tọa độ x = (P) cắt vân cực đại vùng giao thoa sóng

Câu 9: Một dây AB có chiều dài L, treo thẳng đứng vào điểm cố định A giá Khối lượng m dây phân bố chiều dài tạo lực căng Biết tốc độ truyền sóng dây v = √F

μ , F lực căng dây cịn µ mật độ khối lượng dài

dây, gia tốc trọng trường g Thời gian để chấn động từ đầu A dây hết chiều dài dây là:

A t = √L

g B t = √

3L

g C t = √

2L g

D t = √ L 3g

ĐÁP ÁN

1B 2B 3A 4B 5D 6D 7D 8B 9A

PHẦN V LUYỆN TẬP

Câu 1: Bước sóng định nghĩa:

A khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động pha

B quãng đường sóng truyền chu kì

C khoảng cách hai nút sóng gần tượng sóng dừng D câu A câu B

Câu 2: Tìm phát biểu đúng

A Hai điểm cách số nguyên nửa lần bước sóng phương truyền sóng dao động ngược pha với

B Hai điểm cách số nguyên nửa lần bước sóng phương truyền sóng dao động pha với

C Hai điểm cách số lẻ nửa lần bước sóng phương truyền sóng dao động pha với

D Hai điểm cách số lẻ nửa lần bước sóng phương truyền sóng dao động ngược pha với

Câu 3: Sóng ngang truyền môi trường:

A Rắn mặt thóang chất lỏng B Lỏng khí C Rắn, lỏng khí D Khí rắn

Câu 4: Khi sóng truyền xa nguồn ……… giảm Chọn cụm từ thích hợp cụm từsau để điền vào chỗ trống cho hợp nghĩa

A lượng soùng B biên độ sóng

C vận tốc truyền sóng D biên độ sóng lượng sóng

Câu 5: Sóng truyền theo sợi dây căng nằm ngang dài Biết phương trình sóng nguồn O có dạng uO = 3.sin4t (cm,s), vận tốc truyền sóng v = 50 cm/s Nếu M N điểm gần dao động pha với ngược pha với O khoảng cách từ O đến M vaø từ M đến N laø:

A 25 cm vaø 75 cm B 25 cm vaø 12,5 cm

Câu 6: Phương trình sóng nguồn O có dạng: u0 = 3.sin10t (cm,s), vận tốc truyền sóng v = m/s phương trình dao động M cách O đoạn cm coù dạng:

A u = 3.sin(10t +



) (cm) B u = 3.sin(10t +) (cm) C u = 3.sin(10t -



) (cm) D u = 3.sin(10t - ) (cm)

Câu 7: Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước, đại lượng sau không đổi A Vận tốc B Biên độ C Tần số D Bước sóng Câu 8: Trong môi trường truyền sóng, sóng có tần số 200 Hz có ………… gấp đôi

sóng có tần số 400 Hz Hãy tìm từ thích hợp nhất từ sau để điền vào chỗ trống cho hợp nghĩa

A chu kì B biên độ C bước sóng D tần số góc Câu 9: Sóng học có tần số 40 Hz truyền từ nguồn A với vận tốc có giá trị nằm

khoảng từ 320 cm/s đến 340 cm/s Ta thấy, hai điểm phương truyền sóng cách đoạn 21 cm dao động ngược pha với Vận tốc truyền sóng là:

A 336 cm/s B 325 cm/s C 330 cm/s D 324 cm/s Câu 10: Đại lượng sau sóng không phụ thuộc môi trường truyền soùng

A Tần số dao động soùng B Vận tốc sóng

C Bước sóng D Tần số sóng, vận tốc sóng bước sóng

Câu 11: Một sóng học lan truyền dọc theo đờng thẳng có phơng trình sóng nguồn O: u0 = a sin 2π

T t (cm) Mét ®iĨm M c¸ch ngn O b»ng

1

3 bíc sãng ë thêi ®iĨm t =

2 chu kì có độ dịch chuyển uM = cm Biên độ sóng a là:

A cm B

√3 cm C cm D √3 cm

C©u 12: Mét ngêi quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách hai ngän sãng hai ngän sãng liªn tiÕp b»ng m có sóng qua trớc mặt s Vận tốc truyền sóng mặt nớc là:

A 1,25 m/s B 1,5 m/s C 2,5 m/s D m/s C©u 13: Một sóng học lan truyền môI trờng vật chất điểm cách nguồn x (m)

có phơng trình sóng: u = 4cos( t

3 - 2πx

3 ) (cm).VËn tèc truyÒn sãng m«I trêng

đó có giá trị:

A m/s B m/s C 0,5 m/s D Một giá trị khác

Câu 14: Một sóng học truyền theo phương Ox với biên độ khơng đổi Phương trình sóng M có dạng u = 2sin(t + ) cm Tại thời điểm t1 li độ điểm M u = 3cm tăng li độ điểm M sau thời điểm t1 khoảng 61 s nhận giá trị:

A -1 cm B cm C cm D -2 cm

Câu 15: Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120 Hz, 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 0,5 m Tốc độ truyền sóng

A 30 m/s B 25 m/s C 15 m/s D 12 m/s

Câu 16: Vận tốc sóng truyền sợi dây đàn hồi phụ thuộc vào

Câu 17: Trên hình biểu diễn sóng ngang truyền sợi dây, theo chiều từ trái sang phải Tại thời điểm t đó, điểm P có li độ khơng, cịn điểm Q có li độ âm có giá trị cực đại Vào thời điểm hướng chuyển động P Q là:

A xuống; đứng yên B đứng yên; xuống C đứng yên; lên D lên; đứng yên

Câu 18: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vng góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây m/s Xét điểm M dây cách A đoạn 40 cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha so với A góc  = (k + 0,5) với k số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz

A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz

Câu 19: Một sóng học lan truyền mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M N thuộc mặt thoáng, phương truyền sóng, cách 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm M hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau điểm N hạ xuống thấp

A 11120 s B 601 s C 1201 s D 121 s Câu 20: Hai điểm M, N nằm phương truyền sóng cách Hai điểm M, N nằm phương truyền sóng cách /6 /6 Tại thời điểm t,Tại thời điểm t,

khi li độ dao động M u

khi li độ dao động M uMM = +3 mm li độ dao động N u = +3 mm li độ dao động N uNN = -3 mm = -3 mm Biên độBiên độ sóng

sóng bằng::

A A = 2mm.. B A = mm.B A = mm. C A = 2 3mm.. D A = 4D mm

Câu 21: Thực giao thoa soùng với nguồn kết hợp dao động pha S1,S2 phát sóng có biên độ cm, bước soùng λ = 20 cm, điểm M caùch S1 đoạn 50 cm, caùch S2 đoạn 10 cm có biên độ:

A cm B cm C cm D √22 cm

Câu 22: Trong tượng giao thoa soùng với hai nguồn dao động pha, điểm môi trường truyền sóng cực đại giao thoa hiệu đường soùng từ hai nguồn kết hợp tới điểm là:

A d2 - d1 = k 

B d2 - d1 = (2k +1)2 

C d2 - d1 = k.λ D d2 - d1 = (k +1)2 

Câu 23: Hai nguồn sóng dao động pha S1, S2 cách 20 cm, có chu kì sóng 0,1 s Vận tốc truyền sóng mơi trường 40 cm/s Số cực tiểu giao thoa khoảng S1S2 là:

A B C D 10

Câu 24: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động pha với tần số f = 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 cịn có dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng là:

Câu 25: Cho hai nguồn kết hợp giống hƯt c¸ch cm Sãng hai ngn tạo có bớc sóng = cm Các vị trí cực đai giao thoa S1S2 cách S2 lµ:

A 0,5 cm 4,5 cm B 1,5 cm 3,5 cm C 2,5 cm D A, B, C

ĐÁP ÁN

1D 2D 3A 4D 5B 6C 7C 8C 9A 10A

11B 12A 13C 14C 15C 16D 17D 18D 19B 20D

sắt vận tốc