Đang tải... (xem toàn văn)
Hai sóng gặp nhau có biên độ cực đại thì cũng chính là trường hợp hai sóng tới gặp nhau cùng pha nhau Muốn sóng tại M cùng pha với nguồn thì pha của sóng tổng hợp hơn kém pha của sóng tạ[r]
(1)Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động cùng pha với tần số f = 20Hz; AB = 8cm Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s Một đường tròn có tâm trung điểm O AB, nằm mặt phẳng chứa các vân giao thoa, bán kính 3cm Số điểm dao động cực đại trên đường tròn là A B 14 C 16 D 18 Hướng dẫn: A P O Q B Hai sóng nguồn cùng pha nên vị trí có cực đại giao thoa tương ứng: d2 - d1 = k = 1,5k ( = v/f = 1,5cm) Với: -6 d2 – d1 Khi đó số cực đại trên đoạn PQ là: -6 1,5k suy -4 k Ta thấy trên đoạn PQ có đường cực đại, đó có đường cắt đường tròn tâm O bán kính OP = OQ điểm, còn đường còn lại tiếp xúc P và Q (Tại P và Q là hai cực đại) Vậy có tổng cộng n = 7x2 + = 16 điểm dao động cực đại trên đường tròn Chọn đáp án C Câu Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp S 1, S2 cách √ cm dao động theo phương trình u=a cos 20 πt (mm) Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,4 m/s và biên độ sóng không đổi quá trình truyền Điểm gần ngược pha với các nguồn nằm trên đường trung trực S1S2 cách S1S2 đoạn: A cm B cm C √ cm D 18 cm Hướng dẫn Gọi M là điểm dao động ngược pha với nguồn d d1 d d1 Phương trình sóng tổng hợp M là: uM = 2acos( )cos(20t - ) d d1 Để M dao động ngược pha với S1, S2 thì: = (2k + 1) suy ra: d d1 2k 1 d d1 2k 1 Với d1 = d2 ta có: (2) SS x 2k 1 = 2 Gọi x là khoảng cách từ M đến AB: d1 = d2 = 2 SS x (2k 1) 2 = 4(2k 1) 18 ; Với = v/f = 4cm Suy Biểu thức có nghĩa 4(2k 1) 18 k 0,56 án C Với x và khoảng cách là nhỏ nên ta chọn k = suy x = √ cm; Chọn đáp Câu 3: Trên mặt nước có nguồn sóng giống hệt A và B cách khoảng AB = 24cm Các sóng có cùng bước sóng λ = 2,5 cm Hai điểm M và N trên mặt nước cùng cách trung điểm đoạn AB đoạn 16 cm và cùng cách nguồn sóng và A và B Số điểm trên đoạn MN dao động cùng pha với nguồn là: A B C D Hướng dẫn Gọi M là điểm dao động cùng pha với nguồn d d1 d d1 Phương trình sóng tổng hợp M là: uM = 2acos( )cos(20t - ) d d1 Để M dao động cùng pha với S1 thì: = 2k suy ra: d d1 2k AB x = Với d1 = d2 ta có: d d1 k ; Gọi x là khoảng cách từ M đến AB: d = d2 = k AB x k = 6,25k 144 ; Suy Với x 16 4,8 k k = 5, 6, 7, Vậy trên đoạn MN có 2x4 = điểm dao động cùng pha với hai nguồn đáp án B Chọn Câu 4: Hai nguồn sóng nước A và B cùng pha cách 12cm dao động điều hoà vuông góc với mặt nước Bước sóng là 1,6cm M là điểm cách nguôn khoảng 10cm O là trung điểm AB N đối xứng với M qua O Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn MN là bao nhiêu? Hướng dẫn: (d1 d ) 2k 1 d1 d 3, 2k 1, Độ lệch pha: Xét đoạn OM: 12 d1 d 3, 2k 1, 20 k 4,5 (2 điểm) Vậy số điêm cần tìm: Câu 5: (3) Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30cm ( so với đáy ) thì thấy âm khuếch đại mạnh , Tốc độ truyền âm không khí là : A 330 m/s B 367 m/s C 340 m/s D 348 m/s Giải: Khi âm khuếch đại thì đầu trên là bụng sóng, đầu là nút sóng Khi đó ta có l = (2k + 1)/4 l = (2k + 1)v/f; ( = v/f ) Với l = 80 – 30 = 50cm = 0,5m; f = 850Hz Do đó ta có: 0,5 = (2k + 1)v/4.850 suy v = 4.850.0,5/(2k+1) Với k = 1, 2, 3… Khi đó ta v = 340m/s Chọn đáp án C Câu 6: Sóng dừng trên sợi dây có biên độ bụng là 5cm Điểm M có biên độ 2.5cm cách điểm nút gần nó 6cm Tìm bước sóng A 72cm B 36cm C 18cm D 108cm Câu 7: Sóng dừng trên sợi dây có biên độ bụng là 5cm Điểm M có biên độ 2.5cm cách điểm bụng gần nó 20cm Tìm bước sóng A 120cm B 30cm C 96cm D 72cm Câu 8: Sóng dừng trên sợi dây có biên độ bụng là 5cm Giữa hai điểm M, N có biên độ 2.5cm cách 20cm các điểm luôn dao động với biên độ nhỏ 2,5cm Tìm bước sóng A 120cm B 60cm C 90cm D 108cm Câu 9: Sóng dừng trên sợi dây có biên độ bụng là 5cm Giữa hai điểm M, N có biên độ 2.5cm cách 20cm các điểm luôn dao động với biên độ lớn 2,5cm Tìm bước sóng A 120cm B 60cm C 90cm D 108cm Câu 10: M, N, P là điểm liên tiếp trên sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4cm, không phải là các điểm bụng MN=NP=10cm Tính biên độ bụng sóng và bước sóng A √ cm, 40cm B √ cm, 60cm C √ cm,40cm D √ cm, 60cm Câu 11: M, N, P là điểm liên tiếp trên sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4cm, dao động P ngược pha với dao động M MN=NP=10cm Tính biên độ bụng sóng và bước sóng A √ cm, 40cm B √ cm, 60cm C √ cm,40cm D √ cm, 60cm Câu 12: M, N, P là điểm liên tiếp trên sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4cm, dao động P ngược pha với dao động M MN=2NP=20cm Tính biên độ bụng sóng và bước sóng A 4cm, 40cm B 4cm, 60cm C 8cm, 40cm D 8cm, 60cm Câu 13: M, N, P là điểm liên tiếp trên sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4cm, dao động P ngược pha với dao động M MN=2NP=20cm Cứ sau khoảng thời gian ngắn là 0.04s sợi dây có dạng đoạn thẳng Tính biên độ bụng sóng, tốc độ truyền sóng A 4cm, 40m/s B 4cm, 60m/s C 8cm, 6,40m/s D 8cm, 7,50m/s Câu 14: M, N, P là điểm liên tiếp trên sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4cm, dao động P ngược pha với dao động M MN=2NP=20cm Cứ sau khoảng thời gian ngắn là 0.04s sợi dây có dạng đoạn thẳng Tính tốc độ dao động điểm bụng sợi dây có dạng đoạn thẳng π =3.1416 A 6.28m/s B 62.8cm/s C 125,7cm/s D 12.57m/s (4) Câu 15: Xét giao thoa hai sóng mặt nước phát từ hai nguồn kết hợp cùng pha có tần số f = 40Hz đặt hai điểm A,B cách 30cm Xét hai điểm C và D trên mặt nước vùng giao thoa, nằm đối xứng qua AB, cách A 25cm và cách AB 15cm Trên đoạn CD có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại? Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s A 11 điểm B điểm C điểm D 13 điểm Hướng dẫn C 25cm Ta có C có biên độ cực đại d2 – d1 = k cm 15cm H A 20cm B 10cm 325 d2 – d1 20 - 10 D 25 - 325 k 20 - 10 6,97 k 10 Suy k = 7,8,9,10 Do đó số cực đại trên đoạn CD là n = 2x4 – = (vì H là cực đại nên tính hai bên thì trùng đó) Chọn đáp án B Câu 16: Ở mặt nước có hai nguồn sóng A và B cách 15 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước Điểm M nằm trên AB, cách trung điểm O là 1,5 cm, là điểm gần O luôn dao động với biên độ cực đại Trên đường tròn tâm O, đường kính 20cm, nằm mặt nước có số điểm luôn dao động với biên độ cực đại là A 18 B 16 C 32 D 17 Với 25 - Hướng dẫn Sóng M có biên độ cực đại d2 – d1 = k Ta có d1 = 15/2 + 1,5 = 9cm; d2 = 15/2 – 1,5 = 6cm Khi đó d2 – d1 = Với điểm M gần O chọn k = Khi đó ta có: = Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB là: - S1S2 d2 – d1 S1S2 Hay -15 k 15 -5 k Vậy số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường tròn tâm O bán kính 20cm là n = 11x2 = 22 d1 A S2 S1 O B d2 Câu 17: Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B cách 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là uA = 3cos(40t + /6) (cm); uB = 4cos(40t + 2/3) (cm) Cho biết tốc độ truyền sóng là 40 cm/s Một đường tròn có tâm là trung điểm AB, nằm trên mặt nước, có bán kính R = 4cm Số điểm dao động với biên độ cm có trên đường tròn là A 30 B 32 C 34 D 36 Hướng dẫn Phương trình sóng M sóng A truyền đến là: 2 d1 uAM = 3cos(40t + - ) (5) Phương trình sóng M sóng B truyền đến là: 2 2 d uBM = 4cos(40t + - ) Phương trình sóng tổng quát tổng hợp M là: 2 d1 2 2 d uM = uAM + uBM = 3cos(40t + - ) + 4cos(40t + - ) Biên độ sóng tổng hợp M là: 2 2 d 2 d1 32 42 2.3.4.cos( ( )) A = 2 32 42 2.3.4.cos( ( d d1 )) = 2 cos( (d d1 )) Biên độ sóng tổng hợp M khi: =0 2 d d ( d d1 ) 2 ( k )= Khi đó: Do đó: d2 – d1 = k ; Mà - d2 – d1 - k - k Tương tự hai điểm M và N hai đầu bán kính là điểm dao động với biên độ 5cm Nên số điểm dao động với biên độ 5cm là: n = 17x2 – = 32 Chọn đáp án B Câu 18: Hai mũi nhọn S1, S2 cách 9cm, gắn đầu cầu rung có tần số f = 100Hz đặt cho chạm nhẹ vào mặt chất lỏng Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,8 m/s Gõ nhẹ cho cần rung thì điểm S1, S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng: u = acos2πft Điểm M trên mặt chất lỏng cách và dao động cùng pha S , S2 gần S1S2 có phương trình dao động Hướng dẫn Phương trình sóng tổng quát tổng hợp M là: d d1 d d1 uM = 2acos( )cos(20t - ) d d1 Với M cách S1, S2 nên d1 = d2 Khi đó d2 – d1 = cos( ) = A = 2a d d1 Để M dao động cùng pha với S1, S2 thì: = 2k d d2 2k suy ra: d d1 2k và d1 = d2 = k (6) AB x = k Gọi x là khoảng cách từ M đến AB: d1 = d2 = AB x k = 0,64k ; ( = v/f = 0,8 cm) Suy Biểu thức có nghĩa 0,64k k 3,75 Với x và khoảng cách là nhỏ nên ta chọn k = 4; d1 d 2k 8 Khi đó Vậy phương trình sóng M là: uM = 2acos(200t - 8) = uM = 2acos(200t) Câu 19: Hai nguồn sóng kết hợp trên mặt nước cách đoạn S 1S2 = 9λ phát dao động u=cos(t) Trên đoạn S1S2, số điểm có biên độ cực đại cùng pha với và ngược pha với nguồn (không kể hai nguồn) là: A B C 17 D 16 Hướng dẫn Phương trình sóng tổng quát tổng hợp M là: d d1 d d1 uM = 2cos( )cos(20t - ) Với d1 + d2 = S1S2 = 9λ Khi đó: Phương trình sóng tổng quát tổng hợp M là: d d1 d d1 d d1 uM = 2cos( )cos(20t - 9) = 2cos( )cos(20t - ) = - 2cos( )cos(20t) d d1 Vậy sóng M ngược pha với nguồn cos( ) = d d1 = k2 d1 - d2 = 2k Với - S1S2 d1 - d2 S1S2 -9 2k 9 4,5 k 4,5 Suy k = 0; ±1, ±2; ±3; ±4 Có giá trị (có cực đại) Chọn đáp án B Bài này Thầy giải thích kỹ giúp em chỗ : có biên độ cực đại cùng pha với và ngược pha với nguồn Hai sóng gặp có biên độ cực đại thì chính là trường hợp hai sóng tới gặp cùng pha Muốn sóng M cùng pha với nguồn thì pha sóng tổng hợp kém pha sóng nguồn góc k2 Muốn sóng M ngược pha với nguồn thì pha sóng tổng hợp kém pha sóng nguồn góc (2k + 1) (7) Câu 20: Hai nguồn sóng kết hợp A, B cùng biên độ, có tần số 5Hz, ngược pha và cách 60cm tốc độ sóng là 40cm/s Gọi M là điểm thoả mãn MA = 35cm; MB = 0,35m Số điểm không dao động trên đoạn MB là: A 15 B 14 C D.7 Hướng dẫn Ta có MA = MB = 35cm Khi đó d2 – d1 60 Những điểm không dao động chính là cực tiêu giao thoa mà hai sóng ngược pha nên d2 – d1 = k Do đó ta có d2 – d1 60 8k 60 k 7,5 Vậy trên đoạn MB có điểm không dao động Chọn đáp án C Câu 21: Trong tượng sóng dừng trên dây đầu cố định,một đầu tự do, tần số sóng là 30Hz người ta thấy trên dây có bụng sóng Muốn trên dây có bụng sóng thì tần số kích thích phải A Tăng 20 Hz B Tăng 50 Hz C Giảm 18Hz D Tăng 15Hz Hướng dẫn (2k 1) v (2k 1) 4f Sóng đầu cố định, đầu tự thì l = Với k + số nút sóng + Khi có hai bụng sóng k1 = + Khi có bụng sóng k2 = v v (2k 1) (2k1 1) (2k 1) f f1 f (2 k 1) 1 Khi đó ta có: = 50Hz Như tần số tăng thêm 20Hz Câu 22: Ở mặt nước có hai nguồn sóng A và B cách 15 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước Điểm M nằm trên AB, cách trung điểm O là 1,5 cm, là điểm gần O luôn dao động với biên độ cực đại Trên đường tròn tâm O, đường kính 20cm, nằm mặt nước có số điểm luôn dao động với biên độ cực đại là A 18 B 16 C 32 D 17 Hướng dẫn d1 Sóng M có biên độ cực đại d2 – d1 = k A S1 O Ta có d1 = 15/2 + 1,5 = 9cm; d2 = 15/2 – 1,5 = 6cm S2 B Khi đó d2 – d1 = d2 Với điểm M gần O chọn k = Khi đó ta có: = Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB là: - S1S2 d2 – d1 S1S2 Hay -15 k 15 -5 k Vậy số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường tròn tâm O bán kính 20cm là (8) n = 10x2 – = 18 cực đại (ở đây tạ A và B là hai cực đại đó có đường cực đại cắt đường tròn điểm, cực đại A và B tiếp xúc với đường tròn) Câu 23: Một cái còi coi nguồn âm điểm phát âm phân bố theo hướng Cách nguồn âm 10 km người vừa đủ nghe thấy âm Biết ngưỡng nghe và ngưỡng đau âm đó là 10 -10 (W/m2) và (W/m2) Hỏi cách còi bao nhiêu thì tiếng còi bắt đầu gây cảm giác đau? A 0,4 m B 0,3m C 0,2m D 0,1m Hướng dẫn Với khoảng cách 10km thì nghe vừa đủ tức là thỏa mãn ngưỡng nghe Gọi B là điểm cách nguồn mà đó có cảm giác đau ta có: 2 Vì P = số nên: I A S A I B S B I A R A I B R B ; Với IA = 10-10W/m2; IB = 1W/m2; RA = 10km Ta tính RB = 0,1m Câu 24: Trên mặt nước có nguồn sóng giống S1 và S2 cách 18 cm dđộng vuông góc với mặt nước tạo bước sóng 2,5 cm Gọi M là điểm trên mặt nước cách nguồn và cách trung điểm O S1S2 khoảng 12 cm Số điểm ddộng ngược pha với nguồn trên MO là: A B.5 C.4 D.1 M Hướng dẫn Phương trình sóng tổng hợp H (H là điểm bất kì trên OM) là: d1 d d1 d d1 uH = 2acos( )cos(20t - ) S1 d d1 Để sóng H ngược pha với nguồn thì: = (2k + 1) d1 + d2 = (2k + 1) x H O Với H nằm trên trung trực cuả AB nên d1 = d2 Do đó ta có: d1 = d2 = (2k + 1) SS x = (2k + 1) Gọi x là khoảng cách từ H đến O ta có: d1 = d2 = 1 SS x (2k 1) 2 Suy 2 1 S1S2 (2 k 1) 12 Cho x OM Ta tìm 3,1 k 5,5, chọn k = và Vậy trên đoạn OM có vị trí dao động ngược pha với nguồn Câu 25: Tại hai điểm A, B cách 13cm trên mặt nước có hai nguồn sóng đồng bộ, tạo sóng mặt nước có bước sóng là 1,2cm M là điểm trên mặt nước cách A và B là 12cm và 5,0cm N đối xứng với M qua AB Số hyperbol cực đại cắt đoạn MN là? Câu 26: Hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp với phương trình dao động nguồn là u1 = u2 = cos40t, cm Sóng truyền với vận tốc 60cm/s Khoảng cách hai điểm kề trên AB dao động với biên độ cực đại bằng: A 3cm B 2cm C 2,5cm D 1,5cm Hướng dẫn Khoảng cách hai điểm gần dao động với biên độ cực đại là /2 S2 (9) Mà = v/f = 60/20 = 3cm Vậy khoảng cách cần tìm là 3/2 = 1,5cm Web: http://violet.vn/khanhbr ĐT: 0914683351 (10)