Bai tap vat li 12 Chuong III

Sóng dừng trên một sợi dây ñàn hồi với hai ñầu A, B cố ñịnh... PH ƯƠ NG TRÌNH SÓNG.[r]

(1)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 1/36 Chương III: SÓNG CƠ

Phần A: TÓM TẮT LÝ THUYẾT

BÀI 11: SĨNG CƠ PHƯƠNG TRÌNH SĨNG CƠ

1 Khái niệm

a Sóng cơ dao động cơ, lan truyền mơi trường vật chất theo thời gian

b. Khi có sóng lan truyền mơi trường phần tử mơi trường dao động xung quanh vị trí cân mà khơng chuyển động theo phương truyền sóng Các phần tử mơi trường liên kết với lực

ñàn hồi, nhờ lực mà dao ñộng từ phần tử ñược truyền sang phần tử

lân cận tạo trình lan truyền sóng

c Phân loại sóng •••• Sóng ngang

Sóng ngang sóng mà phương dao động phần tử mơi trường vng góc với phương truyền sóng

Khi có sóng lan truyền mơi trường mà mơi trường xuất biến dạng lệch, mơi trường truyền sóng ngang Mơi trường truyền sóng ngang gồm chất rắn, mặt thống chất lỏng •••• Sóng dọc

Sóng dọc sóng mà phương dao động phần tử môi trường phương với phương truyền sóng

Khi có sóng lan truyền mơi trường mà mơi trường xuất biến dạng nén, dãn mơi trường truyền sóng dọc Sóng dọc truyền mơi trường rắn, lỏng khí

2 Các đại lượng đặc trưng cho sóng a Chu kì, tần số sóng

Chu kì, tần số sóng chu kì, tần số dao động phần tử mơi trường mà sóng truyền qua

b Tốc độ truyền sóng

Tốc độ truyền sóng tốc ñộ truyền pha (trạng thái) dao ñộng Với mơi trường định tốc độ truyền sóng số

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 2/36 c Bước sóng

Bước sóng λ quảng đường sóng truyền chu kì ( hay khoảng cách hai điểm gần nằm phương truyền sóng dao ñộng cùng pha ) λ = vT = v

f (Hệ thức sóng)

d Biên độ sóng

•Biên độ sóng điểm mơi trường biên độ dao động phần tử mơi trường điểm

• Chú ý: Thường giải tốn ta xem biên độ sóng khơng đổi

điểm

5 Phương trình sóng a Phương trình

Xét sóng ngang truyền theo chiều dương trục Ox với tốc độ v Chọn gốc thời gian thích hợp để phần tử O dao động điều hịa với phương trình: u0 = Acos(ωt) Sau khoảng

thời gian t0 =

x

v sóng truyền từ O đến M Nếu

xem biên sóng M biên độ sóng tại O phương trình dao ñộng M thời ñiểm t phương trình dao động của O tại thời điểm t – t0 :

uM(t) = uO(t-t0)= Acosω(t–t0) =

x Acosω t -

v

 

 

 

= Acos ωt - ωx

v

 

 

 

= Acos ωt - 2π x

vT

 

 

 =

x Acos ωt - 2π

λ

 

 

 

Vậy: uM =

 

 

 

x Acosω t -

v =

 

 

 

x Acos ωt - 2π

λ =

 

 

 

t x Acos2π -

T λ (Cần thuộc ba dạng phương trình sóng để làm tốn)

Nếu sóng truyền theo chiều âm trục Ox phương trình sóng có dạng

uM =

 

 

 

x Acosω t +

v =

 

 

 

x Acos ωt + 2π

λ =

 

 

 

t x Acos2π +

T λ

Hình 11.1

O M

(2)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 3/36 b Hệ quả

Hai ñiểm M, N nằm phương truyền

sóng cách khoảng: d = dN – dM có độ lệch pha:

∆ϕ = ω dN dM

t - 2π ωt - 2π

λ λ     −       

∆∆∆∆ϕϕϕϕ = 2πd

λ ( Cần nhớđể làm tốn)

Nếu M N dao ñộng pha: ∆ϕ =2πd

λ = 2kπ

suy d = kλλλλ với k = 0,1,2

Vậy hai ñiểm nằm phương truyền sóng, cách số

ngun lần bước sóng dao động pha Nếu M N dao động ngược pha ∆ϕ = 2πd

λ = (2k+1)π

suy d = (k+0,5)λλλλ = (2k + 1)λ

2 với k =0,1,2

Vậy hai ñiểm nằm phương truyền sóng, cách số lẻ

lần nửa bước sóng ( hay bán nguyên bước sóng) dao

động ngược pha

Hình 11.3 hình minh hoạ

cho truyền pha dao động sóng mặt nước

O M N

dM dN d Hình 11.2 A A A A A B B B B B C C C C C D D D D D E E E E E F F F F F G G G G G H I H H H H I I I I t = (a) (b) (c) (d) (e) t =T/4 t =T/2 t =3T/4 t =T

λλλλ λλλλ/2

Hình 11.3

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 4/36 6 Tắnh tuần hoàn theo khơng gian, thời gian

a Tính tuần hồn theo thời gian

Từ phương trình sóng ta suy phần tử P có tọa độ x = d ( cốđịnh ) có li độ

u biến đổi điều hịa theo thời gian với chu kì T với phương trình: u(t,d) = Acos ωt - 2πd

λ       Hình 11.4

ðồ thị biểu diễn dao ñộng phần tử sóng P có tọa độ x = d = kλ theo thời gian t b Tính tuần hồn theo khơng gian

Tại thời điểm t = t0 li ñộ tất phần tử sóng xác định

phương trình: u(t0,x) =

x Acos ωt - 2π

λ

 

 

  Như li ñộ u phần tử sóng biến ñổi ñiều hịa theo tọa độ x với chu kì λ, ñiều có nghĩa sau ñộ dài bước sóng λ hình dạng sóng lặp lại cũ

u O A -A t λ λ/2

λ/4 3λ/4

Hình 11.5

ðồ thị biểu diễn li ñộ phần tử theo x thời ñiểm t = kT

(3)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 5/36 BÀI 12: GIAO THOA SÓNG

1 Hiện tượng giao thoa

Khi hai sóng phương dao động, tần số độ lệch pha khơng đổi theo thời gian, truyền mơi trường, chổ chồng chập hai sóng xảy tượng đặc biệt gọi tượng giao thoa sóng

Hình 12.1 minh hoạ cho giao thoa sóng mặt nước hai nguồn phát sóng kết hợp A B pha Tại vùng chồng chập lên hai sóng hình thành nhóm đường cong dao ñộng với biên ñộ

cực ñại xen kẽ với nhóm đường cong ln ln đứng n Các đường cong có dạng đường hypebol nhận A B làm hai tiêu ñiểm Các ñường hypebol đứng n chổ mà khơng di chuyển mặt nước

2 ðiều kiện để có giao thoa

• Hai nguồn dao động phải có phương dao ñộng, tần số ñộ

lệch pha khơng đổi theo thời gian gọi hai nguồn kết hợp

• Sóng nguồn kết hợp phát gọi sóng kết hợp

3 Lý thuyết giao thoa (Áp dụng cho nguồn kết hợp pha)

Gọi M ñiểm nằm mặt nước, cách hai nguồn A B ñoạn d1 d2 Các phần tử nước A B

dao động điều hịa, chọn điều kiện ban đầu thích hợp phương trình dao động A B có dạng: uA= uB =Acos(ωt)

Li ñộ dao ñộng phần tử nước M A gây ra: uM(A) = Acos(ωt–

2 d

π λ )

Li ñộ dao ñộng phần tử nước M B gây ra: uM(B) =Acos(ωt–

2 d π λ )

Li ñộ dao ñộng phần tử nước M A B ñồng thời gây ra: Hình 12.1

B

A P

A B

0

1

2

Hình 12.2

M

d1

d2

A B

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 6/36

uM(A+B) = uM(A) + uM(B) = Acos(ωt–

d

π

λ ) + Acos(ωt–

2 d

π λ )

ðộ lệch pha hai dao ñộng: ∆ϕ = (ωt –

2 d

π

λ ) – (ωt – 2

d

π

λ ) =

2

(d d )

π −

λ

• Vị trí điểm dao ñộng với biên ñộ cực ñại

Nếu ∆ϕ = 2kπ hay d2 – d1 = kλλλλ (12.1) M dao ñộng với biên ñộ cực ñại Vậy giao thoa hai sóng kết hợp pha điểm nằm trong mơi trường giao thoa, có hiệu đường từđiểm đến hai nguồn bằng số ngun lần bước sóng ( kλλλλ) dao động với biên độ cực đại • Vị trí ñiểm dao ñộng với biên ñộ cực tiểu ( khơng dao động)

Nếu ∆ϕ = (2k+1)π hay d2 – d1 = (k + 1

2)λλλλ (12.2) M dao động với biên độ cực tiểu Vậy giao thoa hai sóng kết hợp pha

điểm nằm mơi trường giao thoa, có hiệu đường từđiểm đến hai nguồn số bán ngun bước sóng (k+0,5)λλλλ dao ñộng với biên

ñộ cực tiểu •••• Chú ý

Các cơng thức (12.1) (12.2) áp dụng cho sóng có chất khác (sóng âm, sóng mặt thống chất lỏng ) với điều kiện hai sóng kết hợp phải pha Nếu hai sóng kết hợp khơng pha tương tự xây dựng công thức cho hai nguồn kết hợp pha ta có kết sau:

Các trượng hợp

Vị trí điểm dao

động có biên độ cực

đại

Vị trí điểm dao động có biên độ cực tiểu

Hai nguồn kết hợp

cùng pha d2 – d1 = kλ d2 – d1 = (k +

1 2)λ Hai nguồn kết hợp

ngược pha d2 – d1 = (k +

1

2)λ d2 – d1 = kλ Hai nguồn kết hợp

vuông pha d2 – d1 = kλ + λ

4 d2 – d1 = (k + 2)λ +

λ

4 Hai nguồn kết hợp

lệch pha ∆∆∆∆ϕϕϕϕ (rad) d2 – d1 = kλ + ∆

λ

2π

ϕ

d2 – d1 = (k +

1 2)λ +

∆ λ

2π

(4)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 7/36 BÀI 13: PHẢN XẠ SÓNG SÓNG DỪNG

1 Khái niệm

• Khi sóng tới truyền môi trường theo phương ñịnh mà gặp vật cản xảy tượng phản xạ sóng, sóng phản xạ truyền ngược trở lại

• Sóng tới sóng phản xạ hai sóng kết hợp nên chúng giao thoa với Những điểm mơi trường mà sóng tới sóng phản xạ

cùng pha, biên ñộ dao ñộng ñiểm ñó cực ñại, ñó bụng sóng Những điểm mơi trường mà sóng tới sóng phản xạ

ngược pha, biên độ dao động điểm khơng, nút sóng

2 Các ví dụ sóng dừng

•••• Sóng dừng sợi dây ñàn hồi

Lấy sợi dây ñàn hồi dài chừng vài mét, ñầu buộc vào điểm cốđịnh, nắm đầu cịn lại kéo dây thẳng gắn vào nhánh âm thoa Nếu thay ñổi tần số dao ñộng âm thoa ñến giá trị thích hợp ta thấy dao ñộng sợi dây ổn

ñịnh sợi dây xuất ñiểm dao

ñộng với biện ñộ cực ñại (gọi bụng sóng), xen kẽ với điểm khơng dao động (gọi nút sóng) Các điểm nút bụng cốđịnh sợi dây ( Hình 13.1)

•••• Sóng dừng cột khơng khí

Hình vẽ bên minh hoạ cho thí nghiệm tạo sóng dừng cột khơng khí, giao thoa sóng tới từ âm thoa sóng phản xạ mặt nước Thay đổi chiều cao cột nước để thay đổi chiều dài cột khơng khí ta nhận thấy miệng ống bụng sóng, lúc ta nghe âm to Nếu miệng ống nút sóng ta nghe âm nhỏ ( Hình 13.2)

Hình 13.2 Hình 13.1

Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 8/36 3 Các ựặc ựiểm sóng dừng

• Khoảng cách hai nút sóng (hoặc hai bụng sóng) liên tiếp nửa bước sóng

• Nếu sóng phản xạ

+ vật cản cố ñịnh sóng phản xạ sóng tới từ vật cản ngược pha + vật cản tự sóng phản xạ sóng tới từ vật cản pha

• ðiều kiện để có sóng

dừng sợi dây đàn hồi hay cột khơng khí với Hai đầu nút sóng: ℓℓℓℓ= kλ

2; k = 1,2,3 ( 13.1)

( Chiều dài sợi dây số nguyên nửa bước sóng)

Một đầu nút sóng một đầu bụng sóng:

1 λ λ

= k + m

2 2 4

 

=

 

 

ℓ ℓℓ

ℓ ( 13.2)

với k = 0,1,2 ; m = 1, 3, 5, ; ℓlà chiều dài của ñây ñàn hồi hay cột khơng

khí

(Chiều dài sợi dây hay cột khơng khí số bán ngun nửa bước sóng)

BÀI 14: SĨNG ÂM NGUỒN NHẠC ÂM 1 ðịnh nghĩa

• Sóng âm sóng lan truyền mơi trường rắn lỏng khí • Khi sóng âm truyền mơi trường khí, lỏng lực đàn hồi xuất có biến dạng nén, dãn nên sóng âm truyền mơi trường này sóng dọc Trong mơi trường rắn sóng có sóng ngang dọc, lực đàn hồi xuất có cả biến dạng lệch biến dạng nén, dãn

• Sóng có tần số từ 16 Hz đến 20 000 Hz lan truyền khơng khí gây cảm giác âm tai người ñược gọi âm Sóng có

t =

t = T/4

t =T/2

t =3T/4

1

2 1

2

1

A

B

t = T B A

M

M N

N N N

N

2

Sóng dừng dây đàn hồi với A nút B b nút ụng sóng

Sóng dừng sợi dây đàn hồi với hai ñầu A, B cố ñịnh

(5)

tần số nhỏ 16 Hz gọi sóng hạ âm, ngược lại có tần số lớn 20 000 Hz gọi sóng siêu âm

• Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào: nhiệt độ, mật độ tính đàn hồi môi trường mà âm truyền

2 Nhạc âm tạp âm

• Âm tạo từ nhạc cụ phát có đồ thị dao động chúng

đường cong tuần hồn có tần số xác ñịnh gọi nhạc âm Nhạc âm gây cảm giác âm êm dễ chịu

• Âm tạo tiếng gõ kim loại, tiếng ồn đồ thị

đường cong khơng tuần hồn khơng có tần số ñịnh Các âm gọi tạp âm

3 Những ñặc trưng âm

• ðộ cao âm là đặc tính sinh lí âm, dựa đặc tính vật lí âm tần số ðộ cao âmlà cảm giác âm hay trầm, gây âm có tần số khác Âm có tần số cao gọi âm cao hay âm Âm có tần số thấp gọi âm thấp hay âm trầm

• Âm sắc: Ba nhạc cụ phát lên ñoạn nhạc

ñộ cao ta phân biệt khác ba nhạc cụđó ñồ thị dao ñộng ba âm có tần số dạng khác ðặc tính âm gọi âm sắc Vậy âm sắc ñặc trưng dạng ñồ thị dao ñộng âm

• Cường độ âm lượng âm truyền ñơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền sóng Cường độ

âm kí hiệu I – đơn vị: ốt mét vng (W/m2)

Cường độ âm ñiểm cách nguồn âm ñiểm khoảng r ñược tính bởi: I = 2

4πr

P P P P

; PPPP cơng suất của nguồn âm

•••• ðể so sánh ñộ to âm với âm chuẩn, người ta dùng ñại lượng mức cường ñộ âm L ño ñơn vị Ben kí hiệu B

L (B) =

0

I lg

I

a.Âm thoa b.Người hát b.Dương cầm Hình 14.1 ñường biểu diễn dao ñộng

âm la ( f = 440Hz)

Khi cường độ âm tăng lên 10n lần độ to âm tăng lên n lần Vậy ñộ

to của âm tỉ lệ với mức cường ñộ âm

Tai người phân biệt ñược hai âm có mức cường độ âm chênh lệch 0,1 B Bởi người ta hay dùng ước số Ben ñêxiben kí hiệu dB

1 dB = 0,1 B đó: L (dB) = 10

0

I lg

I

•ðộ to âm phụ thuộc vào tần số âm Với cường độ âm tai người nghe âm có tần số cao to âm có tần số thấp

• Ngưỡng nghe mức cường độ âm tối thiểu gây cảm giác âm tai người bình thường Ngưỡng nghe phụ thuộc vào tần số âm

• Ngưỡng đau cường độ âm đạt ñến giá trị cực ñại 10 W/m2ứng với mức cường ñộ âm 130 dB với tần số âm mà tai người cịn chịu được Tai người nghe âm có mức cường ñộ âm từ dB ñến 130 dB

4 Các nguồn nhạc âm

•••• Dây đàn hai đầu cốđịnh

Một dây đàn có chiều dài ℓ được kéo căng bởi một lực khơng đổi,

gảy phát âm có tần số f1 =

2

v

ℓ( v vận tốc truyền sóng

dây) hoạ âm f2 = 2f1, f3 = 3f1 Âm tổng hợp dây ñàn phát ra có đồ thị dao động âm đường cong tuần hồn có tần số f1

••••Ống sáo

Ống sáo đầu kín đầu hở, thổi luồng khí vào miệng sáo khơng khí dao động, dao động truyền tạo thành sóng âm Sóng âm phản xạở hai ñầu ống sáo Nếu chiều dài ống sáo bằng số lẻ 1/4 bước sóng ( ℓ = mλ

4) sóng dừng ống sáo thiết lập ứng với tần số: f = m v

4ℓ Nếu:

m = ống sáo phát âm có tần số f1 =

v 4l

m = 3, ống sáo phát họa âm bậc 3, có tần số v

4ℓ,

v 4ℓ,

(6)

Vậy ống sáo ñầu kín ñầu hở phát ñược họa âm có số

bậc lẻ Ống sáo ngắn họa âm bậc lẻ phát có tần số cao âm nghe ñược

5 Hộp cộng hưởng

Khi dây đàn dao động phát âm ứng f1 ñồng thời phát

ra hoạ âm bậc 2,3, ứng với tần số f2, f3 cao âm Sự

dao động dây đàn làm cho khơng khí hộp ñàn dao ñộng tạo sóng âm Sóng phản xạở phần khác thành hộp Do kích thước hình dạng hộp đàn mà cộng hưởng với số hoạ âm ñịnh, khuyếch ñại chúng tạo âm tổng hợp có âm sắc riêng

Vậy: Các dụng cụ (thường vật rỗng) tương tự hộp đàn có khả

năng tăng cường âm nhạc cụ phát gọi hộp cộng hưởng BÀI 15: HIỆU ỨNG ðỐP-PLE

1 Khái niệm

Sự thay ñổi tần số sóng âm nguồn âm chuyển động tương đối so với máy thu gọi hiệu ứng ðốp- ple

2 Công thức

Gọi v f tốc độ truyền tần số sóng âm

Trường hợp máy thu đứng n cịn nguồn phát âm chuyển ñộng với tốc ñộ

vM

•lại gần máy thu tần số âm mà máy thu ghi ñược là:

f ′′′′ =

S

v f v - v

•ra xa máy thu tần số âm mà máy thu ghi ñược là:

f ′′′′ =

S

v f v + v

Trường hợp nguồn phát âm đứng n cịn máy thu chuyển động với tốc độ vM •lại gần nguồn âm tần số âm mà máy thu ghi là:

f ′′′′′′′′ = v + vM f

v

•ra xa nguồn âm tần số âm mà máy thu ghi ñược là:

f ′′′′′′′′ = v - vM f

v

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 12/36 Trong trường hợp nguồn phát âm chuyển ựộng với vận tốc vS máy thu

chuyển ñộng với vận tốc vM mà ñồng thời

• tiến lại gần thì:

f ′′′′ = M

S

v + v f v - v • chuyển động xa thì:

f ′′′′′′′′ = M

S

v - v f v + v



Phần B: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG III: SÓNG CƠ

I SÓNG CƠ:

1 Bước sóng: λλλλ = vT = v/f

λ v phải có đơn vị tương ứng

2 Phương trình sóng

Tại ñiểm O: u0 = Acos(ωt + ϕ)

Tại ñiểm M cách O ñoạn x phương truyền sóng

• Sóng truyền theo chiều dương trục Ox thì:

uM = AMcos(ωωωωt + ϕϕϕϕ - x ω

v) = AMcos(ωωωωt + ϕϕϕϕ - x 2π

λ)

• Sóng truyền theo chiều âm trục Ox

uM = AMcos(ωωωωt + ϕϕϕϕ + ωx

v) = AMcos(ωωωωt + ϕϕϕϕ + x 2π

λ) 3 ðộ lệch pha hai ñiểm cách nguồn khoảng d1, d2

ϕϕϕϕ d - d1 2 d - d1 2

∆ =ω = 2π

v λ

Nếu điểm nằm phương truyền sóng cách khoảng d thì:

ϕϕϕϕ d d

∆ =ω = 2π

v λ

Lưu ý: ðơn vị x, d1, d2, λ v phải tương ứng với O

x M

(7)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 13/36 4 Trong hiện tượng truyền sóng sợi dây, dây ựược kắch thắch dao ựộng nam châm ựiện với tần số dòng ựiện f tần số dao ựộng dây 2f

II SÓNG DỪNG 1 Một số ý

•ðầu cốđịnh đầu dao động nhỏ

là nút sóng

•ðầu tự bụng sóng

• Hai điểm đối xứng với qua nút sóng ln dao động ngược pha

• Hai điểm ñối xứng với qua bụng ( trung ñiểm bụng) sóng ln dao động pha

• Các điểm dây dao động với biên độ khơng đổi ⇒ lượng khơng truyền

• Khoảng thời gian hai lần sợi dây duỗi thẳng (các phần tửđi qua vị trí cân bằng) nửa chu kì

2 ðiều kiện để có sóng dừng sợi dây dài l

• Hai đầu nút sóng: kλ ( *)

2 k∈N =

ℓ ℓ ℓ

ℓ

Số bụng sóng = số bó sóng = k Số nút sóng = k +

• Một đầu nút sóng cịn đầu bụng sóng: = (2k + 1)λ ( )

4 k∈N

ℓ ℓ ℓ

ℓ

Số bụng sóng ngun (số bụng đủ) = k Số bụng sóng = số nút sóng = k +

3 Phương trình sóng dừng sợi dây CB (với ñầu C cốñịnh hoặc dao ñộng nhỏ nút sóng)

• ðầu B cốđịnh (nút sóng):

Phương trình sóng tới sóng phản xạ B:

B

u =Acos2πft u' = -Acos2B πft =Acos(2πft - π) Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách B khoảng d là:

M

d u = Acos(2πft + 2π )

λ M

d u' = Acos(2πft - 2π - π)

λ

Phương trình sóng dừng M: u = u + u' M M M

       

       

       

M

d π π d π

u = 2Acos 2π + cos 2πft - = 2Asin 2π cos 2πft +

λ 2 2 λ 2

Biên ñộ dao ñộng phần tử M:

   

   

   

M

d π d

A = 2A cos 2π + = 2A sin 2π

λ 2 λ

• ðầu B tự (bụng sóng)

Phương trình sóng tới sóng phản xạ B: u = u' =Acos 2B B ( πft)

Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách B khoảng d là:

M

d u = Acos(2πft + 2π )

λ M

d u' = Acos(2πft - 2π )

λ

Phương trình sóng dừng M: u = u + u' M M M

( )

 

 

 

M

d

u = 2Acos 2π cos 2πft

λ

Biên ñộ dao ñộng phần tử M:  

 

M

d A = 2A cos 2π

λ

Lưu ý: • Với x khoảng cách từ M đến đầu nút sóng biên độ:

 

 

 

M

x A = 2A sin 2π

λ

• Với x khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng biên độ:

 

 

 

M

d A = 2A cos 2π

λ

III GIAO THOA SĨNG

Hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách khoảng ℓ Xét ñiểm M cách hai

nguồn d1, d2 Phương trình sóng nguồn:

1

u =Acos(2πft+ϕ ) u =Acos(22 πft+ϕ2) Phương trình sóng M hai sóng từ hai nguồn truyền tới:

1

1M

d u =Acos(2πft-2π + )

λ ϕ

2

2M

d u =Acos(2πft-2π + )

λ ϕ

(8)

   

   

   

ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕϕϕϕ

1 2 1 2 1 2

M

d - d ∆ d + d +

u = 2Acos π + cos 2πft -π +

λ 2 λ 2

Biên ñộ dao ñộng M:

 

 

 

ϕϕϕϕ

1 2

M

d - d ∆

A = 2A cos π +

λ 2 với ∆ϕ ϕ ϕ= 1- Chú ý: • Số cực đại: - +∆ < k < + +∆ (k Z)

λ 2π λ 2π ∈

ℓ ℓ

ℓ ϕϕϕϕ ℓ ϕϕϕϕ

• Số cực tiểu: - -1+∆ < k < + -1+∆ (k Z)

λ 2 2π λ 2 2π ∈

ℓ ℓ

ℓ ϕϕϕϕ ℓ ϕϕϕϕ

1 Hai nguồn dao ñộng pha (∆ϕ ϕ ϕ == 1- 0)

•ðiểm dao động cực đại: d1 – d2 = kλ (k∈Z)

Sốñường sốđiểm (khơng tính hai nguồn): < k <

λ λ

−ℓℓℓℓ ℓℓℓℓ

•ðiểm dao động cực tiểu (khơng dao động): d1 – d2 = (2k+1)λ

2 (k∈Z)

Sốđường sốđiểm (khơng tính hai nguồn): - -1< k < -1 λ 2 λ 2

ℓ ℓ

ℓℓ ℓℓ

ℓ ℓ

2 Hai nguồn dao ñộng ngược pha:(∆ϕ ϕ ϕ == 1- 2 π)

•ðiểm dao ñộng cực ñại: d1 – d2 = (2k+1) λ

2 (k∈Z)

Sốđường sốđiểm (khơng tính hai nguồn): - -1< k < -1

λ 2 λ 2

ℓ ℓ

•ðiểm dao động cực tiểu (khơng dao động): d1 – d2 = kλ (k∈Z)

Sốđường sốđiểm (khơng tính hai nguồn): < k <

λ λ

−ℓℓℓℓ ℓℓℓℓ

Chú ý: Với tốn tìm sốđường dao động cực đại khơng dao động hai

điểm M, N cách hai nguồn d1M, d2M, d1N, d2N

ðặt ∆∆∆∆dM = d1M - d2M ; ∆∆∆∆dN = d1N - d2N giả sử∆∆∆∆dM < ∆∆∆∆dN + Hai nguồn dao động pha:

• Cực ñại: ∆∆∆∆dM < kλλλλ < ∆∆∆∆dN

• Cực tiểu: ∆∆∆∆dM < (k+0,5)λλλλ < ∆∆∆∆dN

+ Hai nguồn dao ñộng ngược pha: • Cực ñại: ∆∆∆∆dM < (k+0,5)λλλλ < ∆∆∆∆dN

• Cực tiểu: ∆∆∆∆dM < kλλλλ < ∆∆∆∆dN

Số giá trị nguyên k thoả mãn biểu thức sốñường cần tìm

IV SĨNG ÂM

1 Cường ñộ âm: I =W= tS S

P PP P

Với W (J), PPPP (W) năng lượng, công suất phát âm nguồn; S (m2) diện tích mặt vng góc với phương truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S = 4πR2)

2 Mức cường ñộ âm

0 I L(B) = lg

I 0

I L(dB) = 10.lg

I

Với I0 = 10-12 W/m2ở f = 1000 Hz: cường độ âm chuẩn

3 • Tần số ñàn phát (hai ñầu dây cốñịnh ⇒ hai ñầu nút sóng) ( k N*)

v f = k

2ℓℓℓℓ ∈

Ứng với k = ⇒ âm phát âm có tần số f =1 v 2ℓℓℓℓ

k = 2,3,4… có hoạ âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1)…

• Tần số ống sáo phát (một ñầu bịt kín, đầu để hở⇒ đầu nút sóng, đầu bụng sóng):

( k N; m = 1,3,5,7 )

v v

f = (2k + 1) m

4ℓℓℓℓ = 4ℓℓℓℓ ∈

k = (m = 1)⇒ âm phát âm có tần số f =1 v 4ℓℓℓℓ

(9)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 17/36 Phần C: BÀI TẬP

CHỦðỀ 1: CÁC ðẠI LƯỢNG ðẶC TRƯNG CHO SĨNG PHƯƠNG TRÌNH SĨNG

Câu 1.01: Chọn phát biểu sai: Khi có sóng lan truyền mơi trường vật chất

A ñiểm môi trường dao ñộng với tần số

B điểm xa nguồn dao động chậm pha biên độ sóng giảm

C hai điểm cách bội số lẻ bước sóng theo phương truyền sóng dao động ngược pha

D điểm mơi trường dao động xung quanh vị trí cân mà khơng chuyển động theo phương truyền sóng

Câu 1.02: Sự truyền sóng sợi dây

đàn hồi dài thời điểm t mơ tả

hình vẽ bên Biết tần số dao động dây 10 Hz Tốc độ truyền sóng dây

A m/s B m/s C m/s D m/s Câu 1.03: ðể phân loại sóng ngang hay dọc phải dựa vào yếu tố A Tốc độ sóng bước sóng

B Bước sóng phương truyền sóng

C Phương truyền sóng phương dao động

D Phương dao động tốc độ truyền sóng

Câu 1.04: Tâm O phát sóng dao động điều hồ theo phương thẳng đứng mặt thống chất lỏng Xem biên độ sóng điểm mặt thống

nhau Tại điểm M mặt thống cách O d có phương trình sóng: uM(t) = Acos(2πft) Phương trình sóng tâm O

A u (t) = Acos(20 πft - 2πd)

λ B cos

t d

u (t) = A 2π +

T λ

  

 

 

 

 

C u0(t) = Acos

t d

2π

-T λ

  

 

 

 

  D u0(t) = Acos(2πft)

Câu 1.05: Phát biểu sau ñây sai về sóng cơ?

40cm

Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 18/36 A Bước sóng khoảng cách hai ựiểm gần nằm phương truyền sóng dao ựộng pha

B Bước sóng quảng đường sóng truyền chu kì

C Các điểm nằm phương truyền sóng cách số nguyên lần nửa bước sóng dao động pha

D Các ñiểm nằm phương truyền sóng cách số lẻ lần nửa bước sóng dao động ngược pha

Câu 1.06: Một quan sát viên ñứng bờ biển quan sát thấy khoảng cách sóng liên tiếp 12 m, ñếm ñược 24 dao ñộng phao mặt biển 12 s Tốc độ truyền sóng mặt nước biển

A m/s B 12 m/s C m/s D 4,8 m/s

Câu 1.07: Tâm O phát sóng cơ dao động điều hồ với phương trình u0=Acos(ωt)

Phương trình sau ñây sai với phương trình dao ñộng ñiểm M cách O khoảng OM = d?

A uM= Acos

d 2πt - 2π

λ

 

 

  B uM= Acos(ωt -

d 2π

λ) C uM= Acos

t d

2π

-T λ

  

 

 

   D uM= Acosω(t - d V )

Câu 1.08: Phát biểu sau ñây sai về tính chất sóng: Khi có truyền sóng sợi dây đàn hồi dài

A ñường biểu diễn li ñộ tất ñiểm dây thời ñiểm t0

là đường sin có chu kì bước sóng

B đường biểu diễn phụ thuộc li ñộcủa ñiểm dây theo thời gian

đường sin có chu kì chu kì dao động nguồn phát sóng

C đường biểu diễn li ñộ tất ñiểm dây thời điểm t0

là ñường sin cho biết hình dạng sợi dây thời ñiểm t0

D ñiểm dây mà vị trí cân chúng cách bội số lẻ bước sóng dao động ngược pha

Câu 1.09: Hai điểm nằm phương truyền sóng cách số ngun lần bước sóng dao động

A. pha B ngược pha

C vuông pha D lệch pha

π

(10)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 19/36 Câu 1.10: Một viên bi nhỏ gắn ởựầu cần rung dao ựộng ựiều hoà theo phương thẳng ựứng với tần số 50 Hz Cho viên bi chạm vào mặt nước O ựể tạo thành sóng mặt nước Biết tốc ựộ truyền sóng mặt nước 150 cm/s Hai ựiểm M N nằm phương truyền sóng cách 4,5 cm phắa với O Xem biên ựộ sóng khơng ựổi Nếu thời ựiểm t ựiểm M có li ựộ mm ựiểm N có li ựộ

A. - mm B mm C + mm D + mm

Câu 1.11: Xét sự truyền sóng sợi dây ñàn hồi dài Tần số dao động dây 20 Hz, tốc độ truyền sóng dây m/s Hai ñiểm dây cách 25 cm dao ñộng

A pha B ngược pha

C vuông pha D lệch pha π/3

Câu 1.12: Xét sóng truyền sợi dây ñàn hồi dài Hai ñiểm nằm sợi dây dao động ngược pha cách ñoạn ( k = 0, 1, 2, 3….)

A d = kλ B. d = (2k+1)λ

C d = (k+1

4)λ D d = (2k + 1)λ

Câu 1.13: Tốc ñộ truyền sóng thay đổi đại lượng sau thay đổi?

A năng lượng sóng B tần số sóng

C. mơi trường truyền sóng D bước sóng

Câu 1.14: Nhận định sau đây sai nói về sóng cơ?

A Sóng mặt nước sóng ngang

B. Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào tần số của sóng

C Q trình truyền sóng q trình truyền pha dao ñộng

D Hai ñiểm nằm phương truyền sóng cách bước sóng dao động pha

Câu 1.15: Chọn câu sai: Bước sóng λ sóng A qng đường sóng truyền ñơn vị thời gian

B khoảng cách ngắn hai ñiểm dao ñộng pha phương truyền sóng

C qng đường sóng truyền chu kỳ sóng

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 20/36 D tỉ số tốc ựộ truyền sóng tần số sóng

Câu 1.16: Chọn câu đúng: Sóng

A sự lan truyền phần tử vật chất theo thời gian

B sự lan truyền dao ñộng theo thời gian môi trường vật chất

C sự lan truyền vật chất không gian

D sự lan truyền biên ñộ dao ñộng theo thời gian môi trường vật chất

Câu 1.17: Một sóng có tần số 450 Hz lan truyền với tốc ñộ 360 m/s Hai ñiểm gần phương truyền sóng lệch pha π

4cách ñoạn

A 15,6250 cm B 1,5625 m C. 0,1000 m D 1,0000 m

Câu 1.18: Chọn phát biểu sai?

A Sóng cơ truyền mơi trường rắn, lỏng, khí

B Q trình truyền sóng q trình truyền lượng

C Khi truyền sóng khơng mang theo phần tử vật chất mơi trường

D. Trong mơi trường, sóng âm có tần số khác truyền với tốc ñộ

khác

Câu 1.19: ðầu A dây ñàn hồi dao ñộng theo phương thẳng ñứng với chu kỳ 10 s Biết tốc ñộ truyền sóng dây 0,2 m/s, khoảng cách hai điểm gần dao ñộng ngược pha

A. m B m C 1,5 m D 2,5 m

Câu 1.20: Phương trình sóng nguồn điểm A mặt nước u1=2cos(20πt - π/3) (cm) Tốc độ truyền sóng m/s Sóng truyền đến điểm M

cách A 10 cm có phương trình

A. u2 = 2cos(20πt - 5π/6 ) (cm) B u2 = 2cos(20πt + π/3 ) (cm) C u2 = 2cos(20πt + 5π/6 ) (cm) D u2 = 2cos(20πt - π/6 ) (cm)

Câu 1.21: Sóng ngang lan truyền mơi trường vật chất ñàn hồi dọc theo trục Ox cho phương trình u(t,x) = acos2π(ft - x

λ), u x ño cm t ño s Tốc ñộ dao ñộng cực ñại phần tử mơi trường gấp lần tốc độ

(11)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 21/36 A λ = π.a

4 B.λ =

π.a

2 C λ = πa D λ = 2πa

Câu 1.22: Một sóng truyền dọc theo trục Ox mơ tả phương trình u(x,t) = 8cos2π(0,5πx - 4πt - π

4) , u li độ thời điểm t phần tử mơi trường mà vị trí cân cách gốc O một đoạn x u tính cm, x tính m t tính giây Tốc độ truyền sóng

A. m/s B m/s C 0,5 m/s D 0,4 m/s

Câu 1.23: Khi có sóng lan truyền mơi trường phần tử mơi trường dao động điều hồ xung quanh vị trí cân với biên độ A tốc

độ cực ñại vmax Gọi V tốc ñộ truyền sóng Phát biểu sau ñây ñúng ñiều kiện ñể V = vmax ?

A V = vmax λ =

3A

2π B V = vmax A = 2πλ C. V = vmax A =

λ

2π D V không thể vmax

Câu 1.24: ðầu O sợi dây ñàn hồi căng ngang dao ñộng ñiều hồ theo phương thẳng đứng xung quanh vị trí cân với biên độ m tần số Hz Sau s sóng lan truyền m Chọn gốc thời gian lúc ñiểm O ñi qua vị trí cân theo chiều dương Li ñộ ñiểm M cách O khoảng m thời ñiểm s

A. cm B cm C -3 cm D 1,5 cm

Câu 1.25: Nguồn ñiểm O dao động với trình u0 = Asin

2π

T t (cm) tạo sóng lan truyền mơi trường với biên độ sóng khơng đổi Một điểm M cách nguồn 1/3 bước sóng thời điểmt = T

2 có li độ uM = cm Biên độ sóng có giá trị

A cm B cm C

3 cm D cm

Câu 1.26: Sóng lan truyền từ nguồn điểm dọc theo đường thẳng với biên độ

khơng đổi Ở thời ñiểm t = nguồn ñiểm qua vị trí cân theo chiều dương

Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 22/36

Một ñiểm cách nguồn khoảng 1/4 bước sóng thời điểm 1/2 chu kì có li độ cm Biên độ sóng có giá trị

A 10 cm B cm C 5 cm D.5 cm

Câu 1.27: Trên mặt chất lỏng, O có nguồn sóng dao động có tần số 30 Hz Tốc độ truyền sóng mặt nước có giá trị khoảng từ 1,6 m/s ñến 2,9 m/s Tại điểm M nằm mặt thống cách O khoảng 10 cm sóng ln dao động ngược pha với dao động O Tốc độ truyền sóng

A.2,0 m/s B 3,0 m/s C 2,4 m/s D 1,6 m/s Câu 1.28: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động với biên độ nhỏ theo phương vng góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây m/s Một ñiểm M dây cách A ñoạn 40 cm, luôn dao ñộng lệch pha so với A góc ∆ϕ = (n + 0,5)π với n số nguyên Biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz ñến 13 Hz Bước sóng dây có giá trị

A 15 cm B 10 cm C 12 cm D. 32 cm

Câu 1.29: Một sợi dây nằm ngang có đầu cốđịnh, đầu dao ñộng theo phương ñứng với biên ñộ nhỏ Xem biên độ sóng truyền dây khơng đổi Phương trình sóng phản xạ ñiểm M cách ñầu cốñịnh ñoạn 1/6 lần bước sóng dây có phương trình u = - AcosM (ωt ) Phương trình sóng truyền tới đầu cốđịnh có biểu thức

A Acos ωt + π

 

 

  B Acos(ωt )cm

C. Acos ωt + π

 

 

  D

π

-Acosωt + 

 

Câu 1.30: Một sóng ngang truyền dọc theo chiều dương trục Ox Phương trình dao động phần tử M: u = AcosM t - x

4 10

 

 

 , x đo m, t ño

bằng s Trong khoảng thời gian giây sóng truyền quảng đường

A. 5,0 m B 2,5 m C 10,0 m D 7,5 m

Câu 1.31: ( ðH 2010 ) Tại ñiểm 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

(12)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 23/36 Câu 1.32: Khoảng cách hai sóng liên tiếp m Một thuyền máy ựi ngược chiều sóng tần số va chạm sóng vào thuyền Hz Nếu ựi xi chiều tần số va chạm Hz Tắnh tốc ựộ truyền sóng Biết tốc ựộ sóng lớn tốc ựộ thuyền

A m/s B 14 m/s C 13 m/s D. 15 m/s

Câu 1.33: Sóng truyền với tốc độ m/s hai ñiểm O M nằm phương truyền sóng Biết phương trình sóng O uO = 5.cos(5πt - π/6) (cm)

phương trình sóng ñiểm M uM = 5.cos(5πt + π/3) (cm) Xác ñịnh khoảng

cách OM cho biết chiều truyền sóng

A truyền từ O đến M, OM = 0,5 m B. truyền từ M ñến O, OM = 0,5 m C truyền từ O ñến M, OM = 0,25 m D truyền từ M ñến O, OM = 0,25 m

CHỦðỀ 2: ÂM HỌC

Câu 2.01: Năng lượng sóng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền ñơn vị thời gian ñại lượng âm?

A ðộ to âm B Cường ñộ âm

C Mức cường ñộ âm D Năng lượng âm

Câu 2.02: Tai của người bình thường nghe thính với âm có tần số từ A 20 Hz ñến 100 Hz B 100 Hz ñến 1000 Hz

C 10 000 ñến 20 000 Hz D 1000 Hz ñến 10 000 Hz

Câu 2.03: Mức cường độ âm điểm mơi trường truyền âm 70 dB Cường ñộ âm ñiểm ñó gấp

A 107 lần cường ñộ âm chuẩn I0 B 70 lần cường ñộ âm chuẩn I0 C lần cường ñộ âm chuẩn I0 D 710 lần cường ñộ âm chuẩn I0 Câu 2.04: Chọn câu sai ?

A Sóng âm truyền khơng khí sóng dọc

B Sóng cơ truyền mặt nước sóng ngang

C Sóng cơ truyền chất rắn sóng ngang hay sóng dọc

D. Sóng truyền ñược môi trường, kể cả chân không

Câu 2.05: ðềxiben (dB) ñơn vị ño ñại lượng của sóng âm?

A Tần số B Cường ñộ âm

C. Mức cường ñộ âm D Biên độ

Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 24/36 Câu 2.06: Sóng âm

A sóng cơ có tần số lớn

B có tốc độ truyền sóng gần tốc độ ánh sáng

C. khơng truyền chân khơng

D có biên ñộ phụ thuộc ñộ cao âm

Câu 2.07: Một nguồn âm đẳng hướng mơi trường khơng hấp thụ âm ðể

cường ñộ âm nhận ñược điểm giảm lần so với vị trí trước khoảng cách phải

A tăng lần B giảm lần

C tăng lần D giảm lần

Câu 2.08: ðiều sau đây sai nói vềđặc tính sinh lý sóng âm?

A ðộ to âm khác với cường ñộ âm

B Biên ñộ dao ñộng sóng âm ñặc trưng cho ñộ to của âm

C Âm sắc đặc tính sinh lí âm, đặc trưng đồ thị dao động âm

D ðộ cao đặc tính sinh lí âm, ñặc trưng tần số âm

Câu 2.09: Tốc độ truyền âm khơng khí 340 m/s, khoảng cách hai

ñiểm gần nằm phương truyền sóng dao động ngược pha 0,85 m Tần số âm

A 85 Hz B 170 Hz C. 200 Hz D 255 Hz

Câu 2.10: Sóng cơ có chu kì 0,001 s lan truyền khơng khí Sóng

A sóng siêu âm B sóng âm

C sóng hạ âm D khơng phải sóng âm

Câu 2.11: Sóng cơ lan truyền khơng khí với cường độđủ lớn, tai người bình thường cảm thụđược sóng sau đây?

A Sóng cơ có tần số 10 Hz B Sóng cơ có tần số 15 Hz

C Sóng cơ có chu kì µs D. Sóng có chu kì ms

Câu 2.12: Phát biểu sau ñây sai về âm?

A. Nhạc âm nhiều nhạc cụ phát

B Tạp âm âm tần số xác định

C ðộ cao âm đặc tính sinh lí âm

(13)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 25/36 Câu 2.13: Chọn câu ựúng?

A Âm sắc đặc tính sinh lý âm dựa ñồ thị dao ñộng âm

B Khi mức cường ñộ âm B cường độ âm chuẩn I0 lớn gấp 100 lần

cường ñộ âm I

C Khi mức cường độ âm 20 dB cường độ âm I lớn gấp 100 lần cường ñộ

âm chuẩn I0

D Khi mức cường ñộ âm 20 dB cường độ âm I lớn gấp 20 lần cường ñộ

âm chuẩn I0

Câu 2.14: Chọn câu trả lời ñúng? Miền nghe ñược miền giới hạn

A của sóng có tần số từ 16 Hz ñến 20000 Hz

B. từ mức cường ñộ âm bé ñủ gây cảm giác âm ñến mức cường ñộ âm lớn ñủ gây cảm giác ñau

C từ cường ñộ âm bé ñủ gây cảm giác âm ñến cường ñộ âm lớn ñủ gây cảm giác ñau

D của âm có tần số từ 1000 Hz đến 5000 Hz

Câu 2.15: Chọn câu trả lời sai Khi truyền âm khơng khí (coi nhiệt độ

và áp suất khơng đổi)

A tần số âm khơng đổi B chu kì của âm khơng ñổi

C. biên ñộ âm không ñổi D bước sóng âm khơng đổi

Câu 2.16: Âm hai nhạc cụ phát khác

A ñộ cao B ñộ to C. âm sắc D cường ñộ âm

Câu 2.17: Chọn phát biểu sai ?

A Với cường ñộ âm 10W/m2, ñối với tần số ñều gây cảm giác ñau tai người

B Ngưỡng nghe thay ñổi theo tần số âm

C Muốn gây cảm giác âm mức cường độ âm phải lớn ngưỡng nghe

D. Các sóng có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20 kHz gọi sóng âm

Câu 2.18: Trong thép âm truyền với tốc ñộ 5000 m/s Nếu hai ñiểm vuông pha gần phương truyền cách m tần số sóng âm thép

A 10000 Hz B 5000 Hz C 2500 Hz D. 1250 Hz

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 26/36 Câu 2.19: Sau 91 s bắn phát súng người bắn lại nghe tiếng nổ thứ dội từ vách núi cách xa 15 km, lúc có gió thổi ựều theo phương truyền âm Biết tốc ựộ âm không khắ yên lặng 330 m/s, tốc ựộ gió bé tốc ựộ âm Tốc ựộ gió

A 10,43 m/s B 104,3 m/s C 108,8 m/s D 160 m/s Câu 2.20: Tốc ñộ âm khơng khí nước 330 m/s 1450 m/s Khi âm truyền từ khơng khí vào nước bước sóng

A tăng lần B giảm lần C. tăng 4,4 lần D giảm 4,4 lần

Câu 2.21: Một âm có mức cường độ âm 40 dB So với cường độ âm chuẩn cường độ âm

A. 10 000 lần B 000 lần C 100 lần D 10 lần

Câu 2.22: ðiều sau ñây sai nói về âm thanh?

A Âm sắc đặc trưng dạng ñồ thị dao ñộng âm

B ðộ to phụ thuộc vào tần số tỉ lệ với cường ñộ âm

C Ngưỡng nghe phụ thuộc vào tần số âm

D ðộ cao ñặc trưng tần số âm

Câu 2.23: Ở cạnh đường có cịi phát âm tần số 1136 Hz Một ô tô chạy ñường với tốc ñộ 20 m/s Tốc ñộ âm khơng khí 340 m/s Tần số tiếng cịi mà người lái xe nghe ñược xe lại gần còi

A 1203 Hz B 1225 Hz C 1069 Hz D 1100 Hz

Câu 2.24: Hộp đàn, thân kèn có tác dụng

A. khuếch ñại âm tạo âm sắc riêng cho nhạc cụđó

B tăng ñộ to ñộ cao âm

C tăng ñộ cao tạo âm sắc riêng cho nhạc cụ

D lọc tạp âm tăng ñộ cao âm

Câu 2.25: Một còi xem nguồn âm ñiểm phát âm phân bốñều theo hướng, xem môi trường không hấp thụ âm ðể cường ñộ âm nhận ñược

ñiểm tăng lên lần so với vị trí trước khoảng cách phải

A tăng lần B. giảm lần C tăng lần D giảm lần

(14)

N nằm đường thẳng qua O phía với O có mức cường độ âm là 90 dB B Biết khoảng cách M ñến O m, khoảng cách M N

A 0,9 m B 10,0 m C 9,0 m D 100,0 m

Câu 2.27: Một nguồn âm ñiểm O phát âm với cơng suất khơng đổi P, xem

rằng âm phát đẳng hướng mơi trường khơng hấp thụ âm Tại ñiểm M nằm cách nguồn âm O khoảng m, có mức cường độ âm 90 dB Mức cường độ âm ñiểm B cách O khoảng 10 m

A dB B B C 7 B D dB

Câu 2.28: Một cịi xem nguồn âm điểm phát âm phân bốñều theo hướng Cách nguồn âm 10 km người vừa ñủ nghe thấy âm Biết cường ñộ âm

ở ngưỡng nghe ngưỡng ñau ñối với âm ñó 10-10 W/m2 W/m2 Người cách cịi đoạn xa tiếng cịi gây cảm giác đau?

A. 0,1 m B 0,2 m C 0,3 m D 0,4 m

Câu 2.29: Một dây ñàn ñược kéo căng lực khơng đổi, gảy phát âm có tần số f1 hoạ âm f2=2f1, f3=3f1 Âm tổng hợp dây ñàn phát ñến tai người có ñồ thị dao ñộng âm

A đường sin có tần số trung bình cộng tần số

B ñường cong tuần hồn có tần số trung bình cộng tần số

C đường sin có tần số f1

D.đường cong tuần hồn có tần số f1

Câu 2.30: Một người ñứng lề ñường cao tốc đểđo tần số tiếng cịi xe máy phát Khi xe máy tiến lại gần người ño ñược tần số tiếng còi 724 Hz, xe máy chạy xa đo 606 Hz Biết tốc độ âm khơng khí 340 m/s xem xe máy chuyển ñộng thẳng ñều Tốc ñộ xe máy

A 20 m/s B 40 m/s C 30 m/s D 10 m/s

Câu 2.31: Cho tốc độ âm khơng khí 340 m/s Một máy ño tốc ñộñứng yên phát sóng âm có tần số 0,15 MHz hướng phía xe tơ chạy lại nó, tần số sóng phản xạ trở lại máy ño 0,196 MHz Tốc ñộ xe ô tô

A 20 m/s B 45 m/s C 20 m/s D 35 m/s

Câu 2.32: Một người cảnh sát giao thơng dùng cịi điện phát âm có tần số

2 000 Hz hướng ơtơ chuyển động phía với tốc độ 72 km/h

Sóng âm truyền khơng khí với tốc độ 340m/s Tần số âm phản xạ từ ô tô mà người cảnh sát nghe ñược

A 1060 Hz B 2125 Hz C. 2250 Hz D 2120 Hz

Câu 2.33 Một cảnh sát giao thơng A đứng lềđường dùng máy đo tốc độ tơ chuyển động Khi tơ ñến gần A âm phát từ xe đo có tần số 637 Hz, tơ ñi xa A âm phát từ xe ño ñược có tần số

566 Hz Biết tốc độ âm khơng khí 340 m/s, tốc ñộ ô tô mà máy báo

A 36 km/h B 54 km/h C 108 km/h D 72 km/h

Câu 2.34: ( ðH 2010) Ba ñiểm O, A, B nằm nửa ñường thẳng xuất phát từ O Tại O ñặt nguồn ñiểm phát sóng âm ñẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường ñộ âm A 60 dB, B 20 dB Mức cường ñộ âm trung ñiểm M ñoạn AB

A. 26 dB B 17 dB C 34 dB D 40 dB

Câu 2.34 Người ta dùng búa gõ mạnh vào đường ray xe lửa cách nơi 1090 m, người áp tai vào ñường ray nghe thấy tiếng gõ truyền qua ñường ray sau s nghe thấy tiếng gõ tuyền vào khơng khí.Xác định vận tốc truyền âm thép bíêt khơng khí v = 340m/s

A. 5294,3m/s B 6294,3m/s

C 7989m/s D 1245m/s

Câu 2.35: Ơ tơ chuyển động với tốc độ 10 m/s ñường thẳng (d) ñi qua ñiểm M, O, N ( O trung ñiểm MN ) Khi chạy đoạn MN người lái tơ bấm cịi phát âm có tần số

khơng đổi Cho tốc độ truyền âm khơng khí

là 330 m/s Một người ñứng H tạo với MN thành tam giác vng cân H ( Hình vẽ ) ghi tần số âm tơ qua O 800 Hz, ô tô qua M N tần số âm ghi ghi bao nhiêu?

A. 817,5 Hz; 783,3 Hz B 817,1 Hz; 782,8 Hz C 871,5 Hz; 738,3 Hz D 871,1 Hz; 728,8 Hz

CHỦðỀ 3: GIAO THOA SÓNG VÀ SÓNG DỪNG

Câu 3.01: Hai nguồn kết hợp A B giống mặt thống chất lỏng dao

động với tần số Hz biên ñộ mm Bỏ qua mát lượng truyền sóng, tốc độ truyền sóng mặt thống 12 cm/s ðiểm M nằm mặt thoáng cách A B khoảng AM =17,0 cm, BM = 16,25 cm dao ñộng với biên ñộ

O (d)

M N

(15)

A cm B 2,0 mm C 1,0 cm D 1,5 cm

Câu 3.02: Phát biểu sau đây sai về sóng dừng?

A Sóng dừng kết giao thoa sóng tới sóng phản xạ

B Các điểm dao động với biên độ cực đại sóng phản xạ sóng tới truyền tới

điểm ln pha

C Các ñiểm dao ñộng với biên ñộ cực tiểu sóng phản xạ sóng tới truyền tới

điểm ln ngược pha

D Hai điểm nằm hai bụng sóng ln dao động pha

Câu 3.03: Hai nguồn kết hợp A B giống mặt thoáng chất lỏng dao

ñộng với tần số Hz biên ñộ mm Bỏ qua mát lượng truyền sóng, tốc độ truyền sóng mặt thống 12 cm/s ðiểm M nằm mặt thoáng cách A B khoảng AM =18 cm, BM = 15 cm dao ñộng với biên

ñộ

A cm B 2,0 mm C 1,0 cm D 1,5 cm

Câu 3.04: Khi sóng tới gặp vật cản tự sóng phản xạ

A tần số ngược pha sóng tới B tần số pha sóng tới

C khác tần số pha sóng tới D khác tần số ngược pha sóng tới

Câu 3.05: Trong hiện tượng giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp pha, điểm mơi trường giao thoa dao ñộng với biên ñộ cực tiểu hiệu

ñường ñi từ hai nguồn kết hợp ñến ñiểm ñó ( k = 0, ±1, ±2, ±3….)

A d1 – d2 = kλ B d1 – d2 = k λ

2

C d1 – d2 = (k+

1

4)λ D d1 – d2 = (k+ 2)λ

Câu 3.06: Cho k = 1, 2, 3… Khi có sóng dừng với vật cản cốđịnh Những điểm có sóng tới sóng phản xạ pha điểm cách vật cản khoảng xác

ñịnh

A d = k.λ B d = (k +0,5)λ

C d = (k +0,5)λ

2 D d = k

λ

2

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 30/36 Câu 3.07: Hai nguồn kết hợp A B

giống mặt thoáng chất lỏng dao

ñộng với tần số Hz Tốc ñộ truyền sóng

trên mặt thống 16 cm/s Hai ñiểm M, N nằm ñường nối AB cách trung ñiểm O AB OM = 3,75 cm, ON = 2,25 cm Sốñiểm dao ñộng với biên ñộ cực ñại cực tiểu có ñoạn MN

A cực ñại, cực tiểu B cực ñại, cực tiểu

C cực ñại, cực tiểu D cực ñại, cực tiểu

Câu 3.08: Trong thí nghiệm sóng dừng sợi dây đàn hồi với hai ñầu cố ñịnh dài 1,2 m Biết khoảng thời gian hai lần sợi dây trạng thái thẳng liên liếp 0,005 s quan sát thấy hai đầu dây cốđịnh cịn có hai điểm khác dây khơng dao động Tốc độ truyền sóng dây

A 100 m/s B 60 m/s C 80 m/s D 120 m/s

Câu 3.09: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng mặt thoáng chất lỏng, hai nguồn kết hợp giống S1,S2 dao ñộng với tần số 15 Hz Tại ñiểm M cách

nguồn S1,S2 khoảng S1M = 20 cm, S2M = 17,5 cm, sóng có biên ñộ cực

tiểu Trong khoảng dảy cực tiểu qua M đường trung trực S1S2 có

dảy cực tiểu khác Tốc độ truyền sóng mặt tháng chất lỏng

A 12,50 cm/s B 10,71 cm/s C 15,00 cm/s D 18,75 cm/s Câu 3.10: Sóng dừng sợi dây đàn hồi có biểu thức: u=2sin(π

4x)cos(20πt+ϕ0) (cm) Trong u li độ thời điểm t phần tử M dây mà vị trí cân cách gốc O đoạn x ( x ño cm; t

ño s) Tốc độ truyền sóng dây

A 80 cm/s B 40 cm/s C 160 cm/s D 100 cm/s Câu 3.11: Hai nguồn kết hợp A B giống mặt nước cách 16cm Tần số dao ñộng Hz, tốc độ truyền sóng 12 cm/s Trong khoảng A B sốñiểm dao ñộng với biên ñộ cực ñại

A 10 ñiểm B 21 ñiểm C 20 ñiểm D 11 ñiểm

Câu 3.12: Thực thí nghiệm tạo giao thoa sóng nước với khoảng cách hai nguồn kết hợp A, B 3,6 cm, bước sóng thí nghiệm xác định ñược 0,8 cm Số cực ñại ñoạn AB

A B 11 C D

(16)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 31/36 Câu 3.13: Phát biểu sau ựây ựúng nói giao thoa sóng?

A Giao thoa sóng nước tượng xảy hai sóng có tần số gặp mặt thống

B Nơi có tượng giao thoa nơi có sóng

C Hai nguồn dao động có phương, tần số gặp cho tượng giao thoa

D Nơi có sóng nơi có tượng giao thoa

Câu 3.14: Một dây đàn hồi có chiều dài 60 cm dao ñộng với tần số 10 Hz Khi xảy tượng sóng dừng, quan sát thấy hai ñầu hai ñiểm nút chúng có hai điểm nút khác Tốc độ truyền dây

A 0,2 m/s B 0,4 m/s C m/s D m/s

Câu 3.15: Trong giao thoa sóng nước, khoảng cách ngắn từ trung ñiểm O nguồn kết hợp AB ñến ñiểm dao ñộng với biên ñộ cực tiểu ñoạn AB

A λ B λ/4 C λ/2 D 3λ/4

Câu 3.16: Trong hiện tượng sóng dừng sợi dây đàn hồi bước sóng

A khoảng cách hai nút hai bụng

B khoảng cách nút bụng

C hai lần khoảng cách nút bụng

D hai lần khoảng cách hai nút hai bụng

Câu 3.17: Một sợi dây ñàn hồi ñược treo thẳng ñứng vào ñiểm cố ñịnh Người ta tạo sóng dừng dây với tần số bé f1 ðể lại có sóng dừng,

phải tăng tần số tối thiểu ñến giá trị f2 Tỉ số

f

A B C D

Câu 3.18: Một dây đàn dài 60 cm phát âm có tần số 10 Hz Quan sát, người ta thấy có nút (kể nút hai ñầu dây) bụng sóng dừng Tốc độ

truyền dây

A cm/s B 40 cm/s C m/s D m/s

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 32/36 Câu 3.19: Trong một thắ nghiệm sóng dừng sợi dây có chiều dài ℓ

với hai ñầu cốñịnh Biết tốc ñộ truyền sóng dây v thời gian hai lần sợi dây duỗi thẳng liên tiếp

3v

ℓ

Trên dây có

A ba bụng sóng B hai bụng sóng

C bốn bụng sóng D năm bụng sóng

Câu 3.20: Trên một sợi dây có hai đầu cốđịnh Khi tần số sóng 30 Hz có sóng dừng dây với điểm bụng Nếu tần số sóng 45 Hz có sóng dừng với sốñiểm bụng

A B C D

Câu 3.21: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn kết hợp S1 S2 có tần số 100 Hz Biết S1S2 = cm, tốc độ truyền sóng 60 cm/s Số vân

giao thoa cực ñại cực tiểu

A 12 11 B 12 13 C 13 12 D. 13 14

Câu 3.22: Những ñiểm phương truyền sóng dao động ngược pha cách khoảng

A số nguyên lần bước sóng B số nguyên lần nửa bước sóng

C số nguyên lần phần tư bước sóng D. số bán nguyên bước sóng

Câu 3.23: Khi có sóng dừng dây AB A,B nút Nếu tần số sóng 42Hz dây có nút (kể A,B) Muốn dây có nút tần số sóng phải

A. 28 Hz B 30 Hz C 58,8 Hz D 63 Hz

Câu 3.24: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước,bước sóng mm ðiểm M mặt nước cách hai nguồn mm 14 mm Giữa M

ñường trung trực ñoạn nối hai nguồn có

A cực đại B. cực ñại

C cực ñại D 11cực ñại

Câu 3.25: Trong một thí nghiệm sóng dừng sợi dây có chiều dài l với hai ñầu cốñịnh Trên dây có sóng dừng với ba bụng sóng Biết tốc độ truyền sóng dây v Thời gian hai lần sợi dây duỗi thẳng liên tiếp

A

3v

ℓ

B 2

3v

ℓ

C v

3ℓ D

(17)

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 33/36 Câu 3.26: Một sợi dây ựàn hồi OA dài 21 cm treo lơ lững Khi cho ựầu O dao

ñộng với chu kì 0,01 s quan sát thấy sóng dừng Tốc độ truyền sóng dây 400 cm/s Số nút số bụng

A 10 nút 10 bụng B. 11 nút 11 bụng

C 11 nút 10 bụng D 10 nút 11 bụng

Câu 3.27: Hai nguồn âm A, B khơng khí cách m dao ñộng pha, tần số 575 Hz,tốc ñộ truyền âm 345 m/s Trên ñoạn thẳng AB, sốñiểm âm nghe to sốñiểm âm bị tắt

A 11ñiểm âm nghe to nhất, 10 ñiểm âm bị tắt

B. 19 ñiểm âm nghe to nhất, 18 ñiểm âm bị tắt

C 18 ñiểm âm nghe to nhất, 19 ñiểm âm bị tắt

D âm nghe to nhất, ñiểm âm bị tắt

Câu 3.28: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng mặt thống chất lỏng, hai nguồn kết hợp giống S1,S2 dao ñộng với tần số 15 Hz Tại điểm M nằm

trên mặt thống cách nguồn S1,S2 khoảng S1M = 20 cm, S2M =17,5 cm,

sóng có biên độ cực tiểu Trong khoảng dảy cực tiểu qua M ñường trung trực S1S2 có dảy cực tiểu khác Tốc ñộ truyền sóng mặt tháng chất lỏng

bằng

A 28 cm/s B 14 cm/s C 15 cm/s D 30 cm/s

Câu 3.29: Dây thép AB dài 0,6 m căng ngang có A B cốđịnh Dịng điện xoay chiều tần số 50 Hz qua nam châm ñiện sinh lực từ cưỡng dây thép dao

ñộng, tốc ñộ truyền sóng m/s Sóng dừng xuất hiện dây có

A. 20 điểm bụng 21 điểm nút B 21 ñiểm bụng 20 ñiểm nút

C 10 ñiểm bụng 11 ñiểm nút D 11 ñiểm bụng 10 ñiểm nút

Câu 3.30: Tại mặt nước nằm ngang, có hai nguồn kết hợp A B dao

ñộng theo phương thẳng ñứng với phương trình u1 = a1cos(40πt + π/6)

(cm), u2 = a2cos(40πt + π/2) (cm) Hai nguồn tác động lên mặt nước hai ñiểm A B cách 18 cm Biết vận tốc truyền sóng mặt nước v = 120 cm/s Gọi C D hai ñiểm thuộc mặt nước cho ABCD hình vng Số điểm dao động với biên ñộ cực tiểu ñoạn CD

A B C. D

Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 34/36 Câu 3.31: Bước sóng dài sóng dừng tạo sợi dây dài 20cm, hai ựầu cốựịnh

A 10cm B 20cm C 30cm D 40cm

Câu 3.32: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp pha A, B dao ñộng với tần số 20 Hz Tại ñiểm M cách nguồn A, B khoảng 25 cm 20 cm, sóng có biên độ cực ñại Giữa M ñường trung trực AB có bốn dãy cực tiểu Tốc độ truyền sóng mặt nước

A 30 cm/s B 40 cm/s C. 25 cm/s D 60 cm/s

Câu 3.33: Trong thí nghiệm sóng dừng với dây ñàn hồi với hai ñầu cốñịnh Nếu tần số dao động 42 Hz quan sát thấy có nút kể hai nút hai ñầu dây Nếu tần số sóng 28 Hz dây có tổng cộng

A nút B. nút C nút D nút

Câu 3.34: Tại hai ñiểm S1, S2 cách 48 cm mặt chất lỏng có hai nguồn

phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u1 = Acos100πt

u2 = Acos(100πt + π) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng m/s, coi biên độ

sóng khơng đổi q trình truyền sóng Trên đoạn S1S2 sốđiểm dao động với

biên ñộ cực ñại

A. 24 B 23 C 25 D 26

Câu 3.35: Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi với hai đầu cốđịnh

A. hai ñiểm nằm dây ñối xứng với qua ñiểm nút dao ñộng ngược pha

B chiều dài sợi dây phải lớn bước sóng

C có sự lan truyền lượng sóng dây

D khoảng thời gian hai lần sợi dây duỗi thẳng chu kì sóng

Câu 3.36: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp S1,

S2 cách 14,5 cm dao ñộng ngược pha ðiểm M S1S2 gần trung ñiểm O

của S1S2 cách O khoảng 0,5 cm, dao ñộng với biên ñộ cực ñại Số ñiểm dao động cực đại đường elíp thuộc mặt nước nhận S1, S2 làm hai tiêu ñiểm

A 14 B 30 C 15 D. 28

(18)

giữa hai ñiểm AB 13λ ðiểm M nằm ñường trung trực AB thuộc mặt nước dao ñộng pha với hai nguồn kết hợp A, B cách trung ñiểm AB

ñoạn nhỏ xấp xỉ

A 3,0λ B 3,5λ C. 2,6λ D 2,5λ

Câu 3.38: Một nguồn âm tần số 450 Hz ñặt miệng ống chứa nước Tăng chiều cao cột khơng khí từ 0, âm nghe rõ lần thứ hai chiều cao cột khơng khí ống 0,57 m Tốc độ truyền âm khơng khí

A 1026 m/s B 192 m/s C 330 m/s D 342 m/s

Câu 3.39: Sóng âm truyền khơng khí với vận tốc 340 m/s Một ống có chiều cao 15 cm đặt thẳng ñứng rót nước từ từ vào ñể thay đổi chiều cao cột khí ống Trên miệng ống đặt âm thoa có tần số 680 Hz Cần ñổ

nước vào ống ñến ñộ cao để gõ vào âm thoa nghe âm phát to nhất?

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

Câu 3.40: Một sợi dây căng hai điểm cốđịnh cách khoảng khơng

đổi Người ta tạo sóng dừng dây nhận thấy hai tần số gần tạo sóng dừng dây chênh lệch lượng 50 Hz Tần số nhỏ tạo sóng dừng dây

A 50Hz B 125Hz C 75Hz D 100Hz

Câu 3.41: ( ðH 2010 ) Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 20cm, dao ñộng theo phương thẳng ñứng với phương trình uA = 2cos40πt uB = 2cos(40πt + π) (uA uB tính mm, t tính s) Biết

tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30 cm/s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thống chất lỏng Sốđiểm dao động với biên độ cực ñại ñoạn BM

A. 19 B 18 C 20 D 17

Câu 3.42 : Hai nguồn kết hợp A B dao động mặt nước theo phương trình: u1 = 2cos(100πt + π/2) (cm); u2 = 2cos(100πt) (cm) Khi mặt nước,

tạo hệ thống vân giao thoa Quan sát cho thấy, vân bậc k qua điểm P có hiệu sốđường PA-PB = cm vân bậc k + (cùng loại với vân k) qua

điểm P' có hiệu sốđường P'A – P'B = cm Tìm tốc độ truyền sóng mặt nước Các vân nói vân cực ñại hay cực tiểu?

A 150cm/s, cực tiểu B 180 cm/s, cực tiểu

C 250cm/s, cực ñại D. 200cm/s, cực ñại  Hết 

ðÁP ÁN

Chủñề Chủñề 1;

Câu ð/A Câu ð/A Câu C/ð C/ð

01 A 22 D 01 C B

02 D 23 A 02 D D

03 B 24 B 03 C A

04 B 25 A 04 B D

05 D 26 B 05 C C

06 C 27 B 06 A C

07 B 28 C 07 A A

08 C 29 A 08 D B

09 C 30 C 09 A C

10 A 31 D 10 A B

11 B 32 C 11 A D

12 D 33 B 12 B A

13 B 34 A 13 C C

14 C 35 A 14 B B

15 B 36 D 15 A C

16 D 37 C 16 B C

17 D 38 D 17 C D

18 C 39 D 18 D D

19 A 40 A 19 A A

20 D 41 A 20 A C

21 D 21 B A

22 A B

23 C A

24 A A

25 C B

26 D C

27 A C

28 D A

29 C D

30 A C

31 B B

32 C

33 D

34 A

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	323,49 KB