Vật lý 12 Sóng cơ học (hay lạ khó) file word có lời giải

MỤC LỤC BÀI TẬP SÓNG CƠ HỌC MỚI LẠ KHÓ PHÂN BIỆT TRUYỀN SÓNG VÀ DAO ĐỘNG .1 SỐ ĐIỂM CÙNG PHA NGƯỢC PHA KHOẢNG CÁCH CỰC ĐẠI CỰC TIỂU BA ĐIỂM THẲNG HÀNG QUAN HỆ LI ĐỘ HAI ĐIỂM .4 ĐƯỜNG SIN KHÔNG GIAN THỜI GIAN .7 ĐIỀU KIỆN SÓNG DỪNG .10 DỊCH NGUỒN GIAO THOA 20 SỐ ĐIỂM DAO ĐỘNG VỚI BIÊN ĐỘ TRUNG GIAN 22 LI ĐỘ CÁC ĐIỂM TRÊN ĐƯỜNG NỐI HAI NGUỒN 23 LI ĐỘ CÁC ĐIỂM TRÊN ĐƯỜNG BAO ELIP .24 GIAO THOA VỚI BA NGUỒN KẾT HỢP 28 GIAO THOA VỚI NGUỒN KHÔNG ĐỒNG BỘ 29 CƯỜNG ĐỘ ÂM MỨC CƯỜNG ĐỘ ÂM .34 NGUỒN NHẠC ÂM 39 TUYỂN CHỌN MỘT SỐ BÀI TỐN SĨNG CƠ HỌC HAY – MỚI - LẠ PHÂN BIỆT TRUYỀN SÓNG VÀ DAO ĐỘNG Câu 214 (240066BT) Xét sóng ngang lan truyền theo tia X qua điểm O đến điểm M Biết điểm M dao động ngược pha với điểm O O M có tốc độ dao động cực đại khoảng OM có thêm điểm dao động với tốc độ cực đại Thời gian sóng truyền từ O đến M A 3T B 3,5T C 5,5T D 2,5T Hướng dẫn Các điểm dao động pha dao động ngược pha qua vị trí cân (cùng có tốc độ dao động cực đại) => Hai điểm liên tiếp có tốc độ dao động cực đại cách 0,57 Trên đoạn OM có điểm có tốc độ dao động cực đại cách OM = 7.0,57 = 3,57, => Thời gian truyền sóng từ O đến M 3,5T => Chọn B Câu 215 (240067BT)Môt sóng (sóng ngang) lan truyền dọc theo trục X qua điểm B đến C đến D với chu kì T, biên độ cm bước sóng lan truyền λ Biết BC = λ, BD = 2,5 λ thời điểm t1 điểm B qua vị trí cân theo chiều dương Hỏi đến thời điểm t + 3T tổng quãng đường ba phần tử B, C D A 66 cm B 108 cm C 69 cm D 44 cm Hướng dẫn Ở thời điểm t1 + 3T thì: * Điểm B quãng đường SB = 3.4A = 12A; * Phải thời gian t BC  BC   T v v sóng đến điểm c nên thời gian dao động C 2T quãng đường SC = 2.4A = 8A; * Phải thời gian t BD  BD 2, 5   2,5T v v sóng đến điểm D nên thời gian dao động D 0,5T quãng đường SD = 2A � S = SB + SX + SD = 22A = 66 cm � Chọn A SỐ ĐIỂM CÙNG PHA NGƯỢC PHA Câu 216 Tai O có nguồn phát sóng với tần số 20 Hz, tốc độ truyền sóng 1,6 m/s Ba điểm A, B, C nằm phương tmyền sóng phía so với O cách O lượt cm, 24,5 cm 42,5 cm Số điểm dao động pha với A đoạn BC là? A B C D Hướng dẫn * Điểm M đoạn BC dao động pha với A phải thỏa mãn: BA �MA  k  8k �CA hay15,5 �k �33,5 � k  2;3; � Chọn C Câu 217 Mơt nguồn phát sóng dao động điều hịa tạo sóng trịn đồng tâm O truyền mặt chất lỏng Khoảng cách ngắn hai đỉnh sóng cm Hai điểm M N thuộc mặt chất lỏng mà phần tử chất lỏng dao động pha với phần tử chất lỏng O Không kể phần tử chất lỏng O, số phần tử chất lỏng dao động pha với phần tử chất lỏng O đoạn OM 6, đoạn ON đoạn MN Khoảng cách MN lớn có giá trị gần giá trị sau đây? A 40 cm B 26 cm C 21 cm D 19 cm Hướng dẫn * Bước sóng:   cm * � MN max  OM  ON2   19,9  cm  Chọn D Câu 218 Môt nguồn phát sóng dao động điều hịa tạo sóng trịn đồng tâm O lan truyền mặt chất lỏng với khoảng cách ngắn hai đinh sóng liên tiếp cm Hai điểm M N thuộc mặt chất lỏng dao động pha với O Khơng tính hai đầu mút khoảng OM có điểm dao động pha với O khoảng ON có điểm dao động pha với O khoảng MN có điểm dao động pha với O Đoạn MN gần giá trị sau đây? A 40 cm B 35 cm C 45 cm D 52 cm Hướng dẫn * Từ hình vẽ: OH  2  8cm;OM  7  28cm ; ON  4  16cm � MN  MH  HN � MN  OM  OH  ON  OH � MN  40,  cm  � Chọn A Câu 219 Tao sóng trịn đồng tâm O mặt nước Hai vịng trịn sóng liên tiếp có đường kính 3,2 cm Hai điểm A, B mặt nước đối xứng qua O đao động ngược pha với nguồn O Một điểm C mặt nước có AC  BC Trên đoạn CB có điểm pha với nguồn O đoạn AC có 12 điểm dao động lệch pha π/2 với nguồn O Khoảng cách từ A đến C gần giá trị sau đây? A 20 cm B 25 cm C 15 cm D 45 cm Hướng dẫn * Bước sóng:  1,6 cm * Vì đoạn CB có điểm pha với nguồn O nên: OM = kλ OA = OB = OC = (k + 1,5)λ * Vì AC có 12 điểm dao động lệch pha π/2 với nguồn O nên thứ tự bán kính là: (k + 1,25)λ; (k +0/75) λ; (k + 0,25) λ; (k − 0,25) λ; (k −0,75) λ; (k −1,25) λ, * Gọi N chân đường vng góc hạ từ O xuống AC Điều kiện:  k  1, 75   ON   k  1, 25  hay  k  1, 75 �   k  1,5   k   k  1, 25  � k  � AC  2MO  2k  19, 2cm 2 Chọn A KHOẢNG CÁCH CỰC ĐẠI CỰC TIỂU Câu 220 (1240064BT1M N hai điểm mặt nước phẳng lặng cách khoảng 12 cm Tại điểm O đường thẳng MN nằm đoạn MN, người ta đặt nguồn dao động dao động theo phương vng góc với mặt nước với phương trình u = 2,5 cos(20πt) cm, tạo sóng mặt nước với tốc độ truyền sóng v = 1,6 m/s Khoảng cách xa phần tử môi trường M N có sóng truyền qua A 13 cm B 15,5 cm C 19 cm D 17 cm Hướng dẫn Bước sóng: λ = vf = 160/10 = 16 cm Độ lệch pha hai điểm M, N: u  u N  u M  2,5 cos  20t   2,5 cos  20t  3 /   5cos  20t   /  � u max  5cm Khoảng cách xa hai phần tử M N là: l max   O1O2    u max   12  52  13  cm  � Chọn A Câu 221 Sóng dừng sợi dây đàn hồi với biên độ bụng 0,1875 λ (với λ bước sóng) Gọi M N hai điểm bụng liên tiếp Giá trị lớn MN A 0,57 B 0,757 C 0,5347 D 0,6257 Hướng dẫn * Tính � MN max   0,5    2A   0, 625 Chọn D Câu 222 Mỏt sợi dây dài 24 cm hai đầu cố định kích thích sóng dừng (ngang) với biên độ bụng 2 cm dây có hai bụng sóng Hai điểm M N dây cho chia dây thành ba đoạn dây duỗi thẳng Tỉ số khoảng cách lớn khoảng cách nhỏ hai điểm MN A 1,2 B 1,25 C 1,4 Hướng dẫn D 1,5 * Vì dây có hai bụng nên: 24 cm = 2.7/2 � = 24 cm � (MN)min = 7/3 = cm Hai điểm đối xứng qua nút dây vị trí cân chúng cách nút 7/6 nên biên độ A  sin � �  MN  max  MN  2. /   cm  �  MN  max    10  1, 25 � A  A max sin 2x   MN    2A  2  10  cm  Chọn B Câu 223 Một sóng dọc truyền dọc lị xo với tần số 15 Hz, biên độ cm thấy khoảng cách gần hai điểm B C lị xo q trình dao động 16 cm Vị trí cân B C cách 20 cm Biết bước sóng lớn 40 cm Tốc độ truyền sóng A m/s B 18 m/s C 12 m/s D 20 m/s Hướng dẫn * Khoảng cách cực tiểu: u  A  A  2A A cos  max 2 ��������� �   BC  20 l  BC  u max ���� u max  l 16 d .20     v 15 ������� v  1800  cm / s  � Chọn B BA ĐIỂM THẲNG HÀNG Câu 224 (4240068BT1) Tại thời điểm t = đầu O sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động lên với tần số Hz với biên độ A6 cm Gọi P, Q hai điểm nằm phương truyền sóng cách O cm cm Biết vận tốc truyền sóng dây 24 cm/s coi biên độ sóng khơng đổi truyền Tại thời điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ vận tốc dao động điểm P điểm Q v P vQ Chọn phưong án A vQ = −24π cm/s B vQ = 24π cm/s C vP = 48π cm/s Hướng dẫn Bước sóng: λ = v/f = 12 cm Chu kì sóng: T = l/f = 0,5 s Ở thời điểm t = T/2 = 0,25 s điểm O trở vị trí cân sóng truyền đoạn λ/2 = cm, nghĩa D vP = −24π cm/s vừa đến P (và Q chưa dao động), tức lúc O, P Q thẳng hàng lần thứ Vì P ln dao động ngược pha với O nên P O đối xứng quan trung điểm I Lần thứ ba điểm thẳng hàng, lúc này: u  u p  0, 5u Q  , điểm P có li độ dưong xuống điểm Q có li độ dưong lên 2 Điểm Q dao động vuông pha với điểm P nên: �u P � �u Q � �A � �A �  � � � � �0,5u Q � �u � �� � � �  � u Q  12  cm  � u P   cm  �6 � �6 �     � v P   A  u P2  4  62  48  cm / s  � � �� � �v   A  u  4  122  24  cm / s  Q �Q Chọn B Câu 225 (240069BT) Tại thời điểm t = đầu O sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động lên với tần số Hz với biên độ A  cm Gọi P, Q hai điểm nằm phương truyền sóng cách O cm cm Biết vận tốc truyền sóng dây 24 cm/s coi biên độ sóng khơng đổi truyền Tại thời điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ Q có li độ A −5,5 cm B 12 cm C 5,5 cm Hướng dẫn Bước sóng: λ = v/f = 12 cm Chu kì sóng: T = l/f = 0,5 s Ở thời điểm t = T/2 = 0,25 s điểm O trở vị trí cân sóng truyền đoạn λ/2 = cm, nghĩa vừa đến P (và Q chưa dao động), tức lúc O, P Q thẳng hàng lần thứ Vì P ln dao động ngược pha với O nên P Lần 3: O đối xứng quan trung điểm I Lần thứ ba điểm thẳng hàng, lúc này: u P  0,5u Q  , điểm P có li độ dương xuống cịn điểm Q có li độ dương lên D −12 cm Xét lần 3, lúc này: u O  u P  0, 5u Q  , điểm P có li độ âm lên cịn điểm Q có li độ âm xuống Điểm Q dao động vuông pha với điểm P nên: 2 �u P � �u Q � � � � �  �u A � �A � �0,5u Q � �u Q � �� � � �  � u Q  12  cm  � u Q  12  cm  � �6 � �6 � Chọn C Câu 226 Tai thời điểm t = đầu O sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động lên với tần số Hz với biên độ A Gọi P, Q hai điểm nằm phương huyền sóng cách O cm cm Biết vận tốc truyền sóng dây 24 cm/s coi biên độ sóng khơng đối truyền Sau kể từ điểm O dao động ba điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ 2? A 0,375 s B 0,463 s C 0,588 s D 0,625 s Hướng dẫn Bước sóng: λ = v/f= 12 cm Chu kì sóng: T = l/f = 0,5 s Ở thời điểm t = T/2 = 0,25 s điểm O trở vị trí cân sóng truyền đoạn λ/2 = cm, nghĩa vừa đến P (và Q chưa dao động), tức lúc O, P Q thẳng hàng lần thứ Vì P ln dao động ngược pha với O nên P O đối xứng quan trung điểm I Lần thứ ba điểm thẳng hàng, lúc này: u  u p  0,5u Q  , điểm P có li độ dương xuống cịn điểm Q có li độ dương lên Vì P, Q dao động vng pha nên: 2 �0,5u Q � �u Q � 2A � � � � � u Q  � A � �A � � t  t OQ  u arcsin Q   arcsin �0, 463  s  �  A 24 4 Chọn B QUAN HỆ LI ĐỘ HAI ĐIỂM Câu 227 Mơt sóng học lan truyền qua điểm M phương trình dao động điểm M u = 4sinπt/6 (mm) Tại thời điểm t1, li độ điểm M A 2mm B mm cm, C −2mm sau s li độ điểm M D ±2mm Hướng dẫn t1  � �6    t1   t1` u1  4sin 2 3�� � u  sin  �2  mm  � t1 2 6 �  � �6 Chọn D Câu 228 Mơt sóng học lan truyền dọc theo đường thẳng với phương trình dao động nguồn u  A cos  2t / T   /  cm Ở thời điểm t = 3T/4, điểm M cách nguồn λ/3 có li độ −2 cm Tìm A A cm− B cm C 2 cm D cm Hướng dẫn * Tại M: �2t  2 /  / � t  0,75T u M  A cos �   � � A   cm  �  cm  ��� � u M 2  �T � Chọn D Câu 229 (24006lBT) Một sóng học có bước sóng λ lan truyền môi trường liên tục từ điểm M đến điểm N cách 7λ/3 Coi biên độ sóng khơng đổi Biêt phương trình sỏng M có dạng u M  3cos 2t (uM tính cm, t tính giây) Thời điểm tốc độ dao động phần tử M 6π cm/s tốc độ dao động phần tử N A 3π cm/s B 0,5π cm/s C 4π cm/s Hướng dẫn Dao động N trễ pha dao động M: Vận tốc M N: Khi 2d     �v M  6 sin 2t  cm / s  � � 2 � � 2t  2.2  �  cm / s  �v n  6 sin � � � �  v M  6  cm / s  � 2t  � �  2 � � v N  6 sin ��  � �3  cm / s  � �2 � Chọn A 7  2.2  2  2 D 6π cm/s Câu 230 (240062BT)Mơt sóng học trun theo phương Ox với biên độ khơng đổi Phương ừình dao động nguồn O có dạng u = 6sinπ/3 (cm) (t đo giây) Tại thời điểm t li độ điểm O cm Vận tốc dao động O sau thời điểm 4,5 s A π/3 cm/s B − π cm/s C π cm/s D π/3 cm/s Hướng dẫn Cách 1: � t1  �  � � t t t  t1 � u  6sin  cm  ��� � u1  sin   cm  � �  t � 3 �1   � � �3 � � t  t  t1  4,5s � v  2 cos  t1  4,5s     cm / s  �v  2 cos  cm / s  ���� 3 � Cách 2: Vì � t  t1  4, 5s  3.1,   2.1  1 T / với n = số lẻ nên v  x1   (cm/s) Chọn C Câu 231 Mơt sóng ngang có bước sóng λ lan truyền sợi dây dài qua điểm M đến điểm N cách λ/6 Tại thời điểm M có li độ /3 cm N có li độ cm Tính biên độ sóng A 4,13 cm B 3,83 cm C 3,76 cm D 3,36 cm Hướng dẫn * Điểm M sớm pha điểm N 2 /   / Chọn � u M  A cos t � � uM 2 ���� � A  3, 76  cm  � � � uN 3 u  A cos  t   A cos  t  A cos  t N � � � � 3� � Chọn C Câu 232 (240063BT)Một sóng lan truyền từ M đến N với bước sóng cm, biên độ cm, tần số Hz, khoảng cách MN = cm Tại thời điểm t phần tử vật chất M có li độ cm giảm phần tử vật chất N có A li độ cm giảm C li độ cm tăng B li độ cm giảm D li độ 2 cm tăng Hướng dẫn * Dao động N trễ pha M là:   2d 2.2     * Tại thời điểm t phần tử vật chất M có li độ cm = A/2 Điểm M đường tròn đường kính AB dao động với biên độ cm gần đường trung trực AB thuộc mặt nước Tính khoảng cách từ M đến đường trung trực AB A 2,4 cm B 1,5 cm C 0,35 cm D cm Hướng dẫn * Nguồn A trễ pha góc    / nên cực đại lệch phía A đoạn: x   /3   0, 25  cm  4 4 Cực đại nằm phía OB, cách O gần  /  x  1, 25  cm  Như cực đại nằm phía A gần đường trung trực cực đại nằm phía B � MB  MA  2x � 202  x  x  0,5 � MA  x  13,89  cm  Theo hệ thức lượng tam giác vuông: MA  AB.AH � AH  MA 13,89   9, 65  cm  AB 20 � HO  AO  AH  0,35  cm  � Chọn C Câu 316 Tai hai điểm A, B mặt nước cách 24 cm có hai nguồn sóng kết hợp dao động theo phương vng góc với mặt nước với phương trình u B  5cos 20tcm u A  5cos  20t    cm cm Điểm I nằm mặt nước cách A B đoạn 13 cm Biết tốc độ sóng lan truyền mặt nước 40 cm/s Xét điểm M nằm đường tròn tâm I (thuộc mặt nước) bán kính cm dao động với biên độ cực đại cách xa A A B C D Hướng dẫn * Tính cos   AO 12  ;   v / f  4cm AI 13 Kéo dài AI cắt đường tròn J � AJ  AI  IJ  13   17cm * Áp dụng định lý hàm số cosin cho ΔAMB: JB  A  AM  2AB.AM cos   10,57  cm  Vì JA − JB = 6,43 cm = 1,67, nên J cực đại => Hai cực đại nằm hai bên J cực đại N có NA − NB = λ cực đại M có MA − MB = λ (M gần J N) => cực đại qua M cục đại thứ => Chọn A Câu 317 (240091 BTVTrên mặt nước có hai nguồn A B cách cm, có phương trình u1  a cos  t   /  là: u  a cos  t   /  cm cm Bước sóng lan truyền cm Trên đường thẳng xx' song song với AB, cách AB khoản cm, gọi C giao điểm xx' với đường trung trực AB Khoảng cách gần từ C đến điểm dao động với biên độ cực đại nằm xx' A 6,59 cm B 1,21 cm C 3,24 cm D 0,39 cm Hướng dẫn Vì hai nguồn kết họrp nên cực đại dịch nguồn trễ pha (nguồn A) đoạn đại qua M có hiệu đường x  /2   0, 25  cm  4 4 MA  MB  2x  0,5  cm  , cực hay �AB � �AB � 2 �  z � OC  �  z � OC  0, �2 � �2 �  2,  z   2,5  z   32   32  0,5 � z  0,39  cm  � Chọn D Câu 318 Trên mặt nước có hai nguồn A B cách 10 cm, có phương trình là: u = acos(ωt) cm u2 = acos(ωt − π/3) cm Bước sóng lan truyền 1,2 cm Trên đường thẳng xx' song song với AB, cách AB khoảng cm Gọi M điểm xx' dao động với biên độ cực đại nằm gần A M cách đường trung trực AB A 4,156 cm B 4,740 cm C 4,594 cm Hướng dẫn * Độ lệch pha hai sóng kết hợp:    1     * Tại C: � 2  2  d  d1     d  d1   1, C   2  1,   82  102  �4,17.2  M phải vị trí hình vẽ 4.2   2  1,  82    z   82    z  2  M  4.2 hay D 4,025 cm � z  4, 7399  cm  � Chọn D Câu 319 (240092BT) Trên mặt nước có hai nguồn A B cách cm, có phương trình là: u1= acos(ωt − π/2) cm u2 = acos(ωt + π/2) cm Bước sóng lan truyền cm Trên đường thẳng xx' song song với AB, cách AB khoảng cm, gọi C giao điểm xx' với đường trang trực AB Khoảng cách gần từ C đến điểm dao động với biên độ cực đại nằm xx' A 6,59 cm B 1,65 cm C 0,79 cm D 0,39 cm Hướng dẫn Vì nguồn kết hợp ngược pha nên cực đại qua M có hiệu đường MA  MB  0, 5 hay �AB � �AB � 2 �  z � OC  �  z � OC  0,5 �2 � �2 �  2,5  z   32   2,5  z   32  0,5.2 � z  0, 79  cm  Câu 320 Ở mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp A B, dao động theo phưcmg thẳng đứng với phương trình uA = 4cosl0πt uB = 4cos(10πt + π/2) (uA uB tính cm, t tính s) Điểm M mặt nước thuộc đường tròn tâm A, bán kính AB, cho góc BAM = 60° dao động với biên độ A 4cm B 8cm C 2 cm D (Chuyên Vinh 2014) Hướng dẫn *Tam giác BAM cân có góc 60° nên tam giác �M nằm đường trung trực AB => Độ lệch pha hai sóng kết hợp M:    / � nên biên độ tổng hợp M là: Chọn D A  A12  A 22  2A1A cos    cm  cm Câu 321 Có hai nguồn dao động kết hợp S1 S2 mặt nước cách 20 cm có phương trình dao động là: u1 = 6cos(20πt) (cm) u2 = 7cos(20πt + π/6) (cm) Tốc độ truyền sóng mặt nước 80 cm/s Hai điểm MN mặt nước cho S 1MNS2 hình vng, số điểm dao động cực đại đoạn S1N A B C 11 D Hướng dẫn * Độ lệch pha hai sóng kết hợp:     1  2  2  d1  d     d1  d    2 �      20   4,8 � � S1 � 4,8 �  2,3 �  2 �  N   20  20  2,  �  �  Cực đại với   4; 2;0, 2;  � Có cực đại Chọn A Câu 322.Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B cách 10 cm có phương trình � x1 = 3cos(40πt + π/6) cm x2 = 4cos(40πt + 2π/3) cm Tốc độ truyền sóng v = 40 cm/s Số điểm dao động với biên độ cm đường trịn tâm trung điểm AB bán kính cm bao nhiêu? A 32 B 36 C 38 D 40 Hướng dẫn * Độ lệch pha hai sóng kễt hợp M khoảng AB:      1     2  d1  d    2   d1  d  2 *Biên độ dao động M: A  A12  A 22  2A1A cos  � 52  32  42  2.3.4.cos  �     k  2  AE  BE �d1  d �AF  BF   d1  d    k � d1  d  k  cm  �������� 8 �k �8 2 � Có 17 giá trị nguyên k => Có 15 đường cắt điểm đường tiếp xúc trên đường trịn có 15.2 + = 32 điểm => Chọn A Câu 323 Trên mặt nước có hai điểm S S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u1 = acosωt cm u2 = acos(ωt + φ) cm với a, ω khơng đổi cịn φ thay đổi Xét điểm M nằm vùng giao thoa không thuộc đoạn S 1S2 cho  MS1  MS2   / (với λ bước sóng) Khi cp thay đổi từ π/6 đến π/2 biên độ dao động M thay đổi từ cm xuống cm Khi φ = π/3 biên độ dao động M gần giá trị sau đây? A 6,7 cm B 7,3 cm C 6,1 cm D 5,0 cm Hướng dẫn 2d � � 2d1 � � u M  a cos � t  t    � a cos �   � � � � � * Sóng tổng hợp M: d d � �  d  d2 � � u M  2a cos �   �cos �t     � �  � �2 � � d  d2 � � �  2a cos �   � 12  � � � E5555555555F�  � x 12 � d  d2 � � d  d2 � � � � A M  2a cos �   ��  2a cos �   �  � �  � �2 � E555555555F�  � x 12 � � d  d2 � � A M  2a cos �    5,  cm  �  � � � E555555555F� � x � Chọn D CƯỜNG ĐỘ ÂM MỨC CƯỜNG ĐỘ ÂM Câu 324 (2400159BT) Mút nguồn âm có cơng suất phát âm khơng đổi Nếu biên độ sóng âm M cách nguồn m có giá trị 1,6 cm biên độ sóng âm điểm cách nguồn m A 0,4 cm B 0,8 cm C 0,32 cm D 0,64 cm Hướng dẫn 2 I �r � �A � r P  kA  I 10L � �1 �  � �� A  A1  1,  0,  m  r2 4r �r2 � �A1 � � Chọn A Câu 325 Giả sử môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm, nguồn âm điểm với công suất phát không đổi Hai điểm A, B cách điểm O khoảng R 1, R2 Nếu đặt A nguồn âm công suất P1 đặt B nguồn âm cơng suất P cường độ âm O nguồn gây wà bang I Để nguồn âm có công suất P = P + P2 truyền đến O với cường độ âm I phải đặt nguồn âm cách O khoảng A R1 + R2 B (RI + R2)/2 C R1R2/(R1 + R2) D R 11  R 22 Hướng dẫn I * Từ P1 P P1  P2   � R  R12  R 22 � 4R12 4R 22 4  R 12  R 22  Chọn D Câu 326 Một nguồn phát âm O xem nguồn âm điểm, đẳng hướng, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 20 dB, B 30 dB Biết OA vng góc với OB Điểm M nằm đoạn AB OM vuông góc với AB Mức cường độ âm M gần giá trị sau đây? A 33,24 dB B 31,13 dB C 32,04 dB D 30,41 dB Hướng dẫn * Từ * Từ I P 4I0  I 10 L �  10 L   4r r P 1   � 10 LM  10LA  10LB rM rA rB � L M  3, 041 B  � Chọn D Câu 327 (2400144BT) Một nguồn âm P phát âm đẳng hướng Hai điểm A, B nằm phương truyền sóng có mức cường độ âm 40 dB 30 dB Điểm M nằm mơi trường truyền sóng cho ΔAMB vuông cân A Xác định mức cường độ âm M A 37,5 dB B 38,5 đB C 35,5 dB Hướng dẫn * Ta thấy: OM  OA  MA � rM2  rA2  rB  rA  * Mặt khác: I P  I 10L � r  4r   � 10 LM  104   100,5.3  100,5.4  � L M  3, 25  B  � Chọn D  1 P 10 0,5L   4I * Thay (2) vào (1) 10 LM  10  LA  10 0,5LB  100,5LA D 32, 5dB Câu 328 Hai điểm M N nằm phía nguồn âm điểm, phương truyền âm cách khoảng a, có mức cường độ âm L M = 30 dB LN = 10 dB Nếu nguồn âm đặt M mức cường độ âm N A 12,9 dB B 10,9 dB C 11,9 dB D 10,09dB Hướng dẫn * Từ I P P ON  OM 10 0,5LN  10 0,5LM L 0,5L  I 10 � r  10 �   4r 4I0 MN 10 0,5LMN � L MN  1, 09  B  � Chọn B Câu 329 Mơt nguồn phát âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng không hâp thụ âm Một người đứng điểm A cách nguồn âm khoảng d nghe thấy âm có cường độ I Người di chuyển theo hai hướng khác nhau: theo hướng AB nghe âm to có cường độ 4I di chuyên theo hướng AC nghe âm to có cường độ 9I Góc BAC gần giá trị sau đây? A 45° B 131° C 90° D 50° (THPTAnh Sơn − 2016) Hướng dẫn * Từ �1 IA �OM �  � �  sin  �   300 � P �4 IM �OA � I �� 4r �1 I A �ON �    sin  �   19,5 � � �9 I �OA � � N �     49,50 � Chọn D Câu 330 Tai vị trí O nhà máy, còi báo cháy (xem nguồn âm điểm) phát âm đẳng hướng không gian với công suất không đổi Hai điểm P Q mặt đất cho OP  OQ Một thiết bị xác định mức cường độ âm M bắt đầu chuyển động thẳng với gia tốc a không đổi hưởng đến Q, sau khoảng thời gian t1 M đo mức cường độ âm lớn nhất; tiếp M chuyển động thẳng sau khoảng thời gian 0,125t đến điểm Q So với mức cường độ âm P, mức cường độ âm Q A nhỏ dB B nhỏ dB C lớn dB Hướng dẫn D lớn dB * Từ hình vẽ: � PH  0,5at12 � �v  at1 � HQ  v0 0,125t1  0,125at12 � �PH  4HQ  4a � OH  2a � �� OP  2a � � OQ  a � * Từ � I I P �OP � L L L L  I 10L �  � �  10 Q P �  10 Q P � L Q  L P  0,  B  IP �OQ � 4r Chọn D Câu 331: Từ điểm A bắt đầu thả rơi tự nguồn âm phát âm có cơng suất khơng đổi, chạm đất B nguồn âm đứng yên Tại C, khoảng A B (nhưng khơng thuộc AB), có máy M đo mức cường độ âm, C cách AB 12m Biết khoảng thời gian từ thả nguồn đến máy M thu âm có mức cường độ âm cực đại, lớn 1,528s so với khoảng thời gian đến máy M thu âm không đổi, đồng thời hiệu hai khoảng cách tương ứng 11m Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g = 10m/s Hiệu mức cường độ âm cuối xấp xỉ? A 4,68dB B 3,74dB C 3,26dB D 6,72dB Hướng dẫn * Tính � AH t � g � � AH  15,9776 � 2AH  11 � 2t  1, 528  � g � � r  122  15,97762  19,982 � � �A rB  122  4,97762  12,991 � � * Từ I �r � I P  I0 10L � B  �A �  10LB  LA � L B  LA  0,374  B  � 4r I A �rB � Chọn B Câu 332.(2400106BT)Tai vị trí O nhà máy, còi báo cháy (xem nguồn điểm) phát âm với cơng suất khơng đổi Từ bên ngồi, thiết bị xác định mức độ cường độ âm chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn với vận tốc ban đầu không gia tốc có độ lớn 5/12 m/s2 dừng lại N (cổng nhà máy) Biết NO = 15 m mức cường độ âm (do còi phát ra) N lớn mức cường độ âm M 20 dB Cho môi trường truyền âm đẳng hướng khơng hấp thụ âm Thời gian thiết bị chuyển động từ M đến N có giá trị gần giá trị sau đây? A 27 s B 32 s C 47 s D 40 s Hướng dẫn * Theo ra: �  log L N  L M  log IN �OM �  log � � IM �ON � OM � OM  10.ON  150  m  � MN  OM  ON  135  m  ON * Gọi I trung điểm MN Chuyển động từ M đến I chuyển động nhanh dần chuyển động từ I đến N chuyển động chậm dần Quãng đường chuyển động hai giai đoạn s = MN/2 = 67,5 m Thời gian chuyên động hai giai đoạn t cho: S at � t  2S  a 2.67,5  18  s  � t MN  2t  36  s  � / 12 Chọn D Câu 333 Một nguồn âm đặt O xem nguồn điểm mức cường độ âm A B 30 dB 40 dB với OA OB vng góc với Bỏ qua hấp thụ âm phản xạ âm môi trường Nếu đặt O thêm nguồn âm giống nguồn âm mức cường độ âm trung điểm đoạn AB gần với giá trị sau đây? A 45 dB B 40 dB C 36 dB D 30 dB Hướng dẫn * Ban đầu: P � IA   I0 10 LA � � 4OA � P � IB   I0 10LB 4OB2 � � AB2  OA  OB2  * Sau đó: IC  O 10  LA  10  LB  1 4I0   10P P  I0 10LC � AB2  4OC2  40.10 LC   4OC2 4I Từ (1) (2): 10  LA LA   10  LB  40.10 LC ��� � L C  4,56  B  � LB  Chọn A Câu 334 Bốn điểm theo thứ tự O, A, B, C nằm nửa đường trịn có bán kính R cho AB = BC = R Tại O đặt nguồn âm điểm phát sóng âm đắng hướng khơng gian, coi môi trường không hấp thụ âm Nếu mức cường độ âm A C 24,05 dB 18,03 dB mức cường độ âm B gần giá trị sau đây? A 19 dB B 21 dB C 22 dB Hướng dẫn D 20 dB *Từ I P P  I0 10L � r  10 L 4I0 4r * Từ hình vẽ: AC  R * Xét tam giác OBC 2 � �R  rC  rB  2rC rB cos 30 � 2 OAC: �3R  rC  rA  2rC rA cos 60 �  2rC2  3rB2  3rC rB  rA2  rC rA � rB2  3rC rB  2rC2  rA2  rC rA      � 10  LB   E555555555555 101,803 10  LFB  2.10 1,803  102,405  101,803.102,405  0,2173 E555555555555555555555555555 F 0,018 �10 LB  0,11085 � L  1,91  B  B � �  L �10 B  0,10645 � L  1,946  B  B � Chọn A Câu 335 (2400143BT)Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với cơng suất không đổi Một người từ A đến C theo đường thẳng lắng nghe âm từ nguồn O nghe thấy cường độ âm tăng tù’ I đến 4I lại giảm xuống I Khoảng cách AO bằng: A B AC / AC / C AC/3 D AC/2 Hướng dẫn Tại A C cường độ âm âm 41 Ta thấy, cường độ âm tì lệ nghịch với r ( I P 4r ) nên OH = AO/2 �   30 � OA  AC / � Chọn B Câu 336 Tai O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất không đổi Một thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động thẳng từ M đến N máy đo trình chuyến động tăng từ 40 dB đến 50 dB giảm 40 dB Góc MON gần giá trị sau đây? A 70° B 142° C 128° D 90° Hướng dẫn * Tại M N mức cường độ âm 40 dB H mức cường độ âm 50 dB * Từ cos   I P P  I0 10L � r  10 0,5L 4r 4I0 OH 100,5LH  �   71, 60 OM 100,5.4 � 2  143 � Chọn B Câu 337 Trong môi trường đẳng hướng khơng hấp thụ âm, có ba điểm theo thứ tự A, B C thẳng hàng Một nguồn điểm phát âm có cơng suất P đặt O cho mức cường độ âm A C 30 dB Bỏ nguồn âm O, đặt B nguồn âm điểm phát âm có cơng suất 10P/3 thấy mức cường độ âm O C 40 dB, mức cường độ âm A A 29 dB B 27 dB C 34 dB D 38 dB Hướng dẫn * Đặt a = OA = OC; b = BC = BO * Cường độ âm C đặt nguồn O B là: P � I  I0 10L � I ' P ' �r � � 4r L 'L �  � � � 10 P ' I P r ' � � � I'   I0 10L ' � 4r '2 10 �a � 3 � �  10 � a  b �   30 � AC  OC  3b � BA  2b �b � * Cường độ âm A đặt nguồn B: � I ''  P'  I 10L '' 4r '' I I '' �r ' � �b �  � �  10 L '' L ' � � �  10 L ''  � L ''  3,398  B  � I ' �r '' � �2b � Chọn C Câu 338 (2400160BT)Tại điểm O môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm phản xạ âm, phát âm với công suất không đổi Trên tia Ox theo thứ tự có ba điểm A, B, C cho OC = 40A Biết mức cường độ âm B B, tổng mức cường độ âm A C B Nếu AB = 20 m A BC = 40 m B BC = 80 m C 30m Hướng dẫn * Từ * Vì * �r � r P I  I0 10L � �2 �  10L1  L2 � L1  L  log 2 r1 4r �r1 � rC  4rA nên L A  LC  log I L   log � rC LA  LC   log ���� �� A L C   log rA � � rA  20  m  � rB rB  rA  AB  20 log  L A  L B  log � rB  2rA ����� �� rB  40  m  rA � rC  4rA  80  m  � BC  rC  rB  40  m  � Chọn A D 20 m Câu 339 (42400158BT) Một phịng hát karaoke có diện tích 20 m2, cao m (với điều kiện hai lần chiều rộng BC chiều dài AB chênh khơng q m để phịng trơng cân đối) với dàn âm gồm bốn loa nhu 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 ừên tường ABB’A’ để người hát 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 842W B 535W C 723W D 796W Hướng dẫn Gọi công suất nguồn âm P, ngưỡng đau mà người chịu 130dB nên I max  10  W / m  Cường độ âm đên tai người mà người chịu được: I max  2P 2P  �P 4AM 4A 'M 2Imax y2 x2  Để Pmax Từ x2  x  16  y2 y2  max y  2x �2 � x  Pmax   y y2 �1 � x  �1  xy  21 � x  y  max  21 4 2.10 �842  W  � 1  21 21  16 Chọn A Câu 340 (2400107BT) Nguồn âm O có cơng suất khơng đổi Trên đường thăng qua O có ba điêm A, B, C năm phía O theo thứ tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B mức cường độ âm A a (B), mức cường độ âm B mức cường độ âm C 3a (B) Biết 30A = 20B Tính tỉ số OC/OA A 81/16 B 9/4 C 64/49 Hướng dẫn D 8/7 Từ công thức: I LL ' P I �r ' � r' L LL '  I 10 �   10 �  10 �� I ' �r � r 4r L A  LB �OB  100,5a 4 �  10 OC �OB � OC �OB � �3 � 81 �OA �  �   � � � � � � � L B  LC OB �OA � OA �OA � �2 � 16 �OC  10  100,5a.3  100,5a   � �OB � Chọn A Câu 341.Tai điểm O đặt nguồn âm điểm có cơng suất 8P phát âm đẳng hướng mức cường độ âm A 40 dB Trên tia vng góc với OA điểm A có điểm B cách A khoảng m Điểm M thuộc đoạn AB cho MA = 4,5 cm góc MOB có giá trị lớn Để mức cường độ âm M 50 dB cần tăng thêm cơng suất nguồn âm O bao nhiêu? A tăng thêm 117P0 B tăng thêm 125P0 C tăng thêm 33P0 D tăng thêm 53P0 Hướng dẫn tan �MOB  tan  �AOB  �AOM   * Từ AB  AM  max AB.AM OA  OA � OA  AB.AM   m  � OM  OA  AM  7,5  cm  * Lúc đầu: IA  8P0 4  OA  IM  * Lúc sau:  I0 10LA  x   P0 4  OM   I 10LM � I M x  �OA � LM  L A  � �  10 IA �OM � � x  �6 � 5 � �  10 � x  117 � �7,5 � Chọn A Câu 342 Môt tàu ngầm lặn xuống theo phương thẳng đứng với tốc độ khơng đổi v Để dị đáy biển, máy SONAR tàu phát tín hiệu âm kéo dài thời gian t hướng xuống đáy biển Âm truyền nước với tốc độ không đổi u, phản xạ đáy biển nằm ngang trở lại tàu Biết tàu thu tín hiệu âm phản xạ thời gian t Giá trị v xác định là: A v  t  t0  u t0  t  t0  t  u B t0  t C v  t0  t  u t0  t D v  t0  t  u t  t0 (Trích đề SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC − ngày 19/03/2017) Hướng dẫn * Tốc độ âm dời tàu phát thu (u − v) (u + v) Chiều dài xung tín hiệu phát thu phai nhau: �  u  v t0   u  v t � v  t0  t u t0  t Chọn B NGUỒN NHẠC ÂM Câu 343 (2400108BT) Một ống nghiệm thẳng đứng, phần phía chứa nước thay đổi độ cao, phần cột khơng khí, sát miệng ống âm thoa dao động với tần số 502,5 Hz Điều chỉnh mực nước cột khơng lchí 50 cm ta nghe âm t0 Biết tốc độ truyền âm khơng khí khoảng từ 300 m/s đến 350 m/s Tính số bụng cột khơng khí là: A B C D Hướng dẫn Khi có sóng dừng cột khí đầu B ln ln nút, âm nghe t0 đầu A bụng: �v l   2n  1  v   2n  1 4f 4.0,5.502,5 1005 300 �v �350  �1,94 �n �2, 275  m / s  ����  2n  1  2n  1 � n  � sb  sn  n  � Chọn A Câu 344 Đặt nguồn âm sát miệng ống hình trụ thẳng đứng cao 1,8m Đổ dần nước vào ống trụ đến độ cao 80 cm so với đáy nghe thấy âm to Biết tốc độ truyền âm khơng khí 340 m/s Trong khoảng từ 300 Hz đến 500 Hz, tần số f nguồn âm nhận giá trị sau đây? A 319Hz B 354Hz C 496Hz D 425Hz Hướng dẫn Tại B nút, nghe âm to nên A bụng: l   2n  1  v 300 �f �500   2n  1 � f   2n  1 85Hz ���� � 4f 2, 26 �n �3, 44 � n  � f  425Hz � Chọn D Câu 345 Ở Việt Nam, phổ biến loại sáo trúc có lỗ bấm, lỗ thổi lỗ định âm (là lỗ để sáo phát âm bản) Các lỗ bấm đánh số 1, 2, 3, 4, 5, tính từ lỗ định âm; lỗ phát âm có tần số cách âm tính cung theo thứ tự; cung, cung, 2,5 cung, 3,5 cung, 4,5 cung, 5,5 cung Cho lỗ bấm ống sáo rút ngắn Hai lỗ cách cung nửa cung (tính từ lỗ định âm) có tỉ số chiều dài đến lỗ thổi tương ứng 7/8 14/15 Giữa chiều dài L, từ lỗ thổi đến lỗ thứ i tần số f ( i  �6 ) âm phát từ lỗ tn theo cơng thức L v fi (v tốc độ truyền âm khơng khí 340 m/s) Một ống sáo phát âm có tần số f = 450 Hz Lỗ thứ phát âm có tần số A 719,70 Hz B 629,73 Hz C 822,51 Hz D 281,36 Hz (Nick: Phùng Lão) Hướng dẫn Gọi khoản cách lỗ: 1, 2, 3, 4, đến lỗ thổi L0, L1, L2, L3, L4, L5 Ta biến đổi: Từ L L L L L L L1 7 14 7 33614    L L L3 L L1 L 8 15 8 61440 L f L v 61440 �  � f  f 0  450 �822,5  Hz  4f i L0 f5 L5 33614 � Chọn C ... (240065BT) Sóng lan truyền mặt nước dọc theo chiều dương trục Ox với bước sóng λ, tốc độ truyền sóng v biên độ a gắn với trục tọa độ hình vẽ Tại thời điểm t1 sóng có dạng nét liền thời điểm t sóng có. ..  12   2x B 2.1 sin sin 12  2sin � u C   3u B    cm  � Chọn C cm D vị trí cân Hướng dẫn uC  uB 2 cm Câu 243 Trên sợi dây nằm ngang có sóng dừng ổn định, biên độ bụng sóng 2a, có có... đàn hồi có sóng dừng ổn định với khoảng cách hai nút sóng liên tiếp cm Trên dây có phần tử sóng dao động với tần số Hz biên độ lớn cm Gọi N vị trí nút sóng; C D hai phần tử dây hai bên N có vị