Câu 46:Tại một điểm trên mặt chất lỏngcó một nguồn dao động theo phương thẳng đứng với tần số 120HZ ,tạo ra sóng ổn định trên mặt nước.Xét hai điểm M,NMN=0,5mtrên mặt chất lỏng nằm về m[r]
(1)BÀI TẬP SÓNG CƠ HỌC – LTĐH – ĐÁP ÁN Câu 1: Tại vị trí môi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu thì mức cường độ âm A giảm 10 B B tăng thêm 10 B C tăng thêm 10 dB D giảm 10 dB Gợi ý Khi I tăng 10n lần thì L tăng 10n (dB) Câu 2: Một sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u=5cos(6t-x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Tốc độ truyền sóng A m/s B m/s C m/s D m/s x Gợi ý = x => ; =6 => T; v = /T Câu 3: Khi nói sóng âm, phát biểu nào sau đây là sai? A Ở cùng nhiệt độ, tốc độ truyền sóng âm không khí nhỏ tốc độ truyền sóng âm nước B Sóng âm truyền các môi trường rắn, lỏng và khí C Sóng âm không khí là sóng dọc D Sóng âm không khí là sóng ngang Gợi ý Sóng âm không khí là sóng dọc Câu 4: Một sợi dây AB có chiều dài m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với nhánh của âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định với bụng sóng, B coi là nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là A 50 m/s B cm/s C 10 m/s D 2,5 cm/s 2 l k Gợi ý Số bụng sóng = k = => ; v = f Câu 5: Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B dao động hòa cùng pha với và theo phương thẳng đứng Biết tốc độ truyền sóng không đổi quá trình lan truyền, bước sóng nguồn trên phát 12 cm Khoảng cách ngắn hai điểm dao động với biên độ cực đai nằm trên đoạn thẳng AB là A cm B 12 cm C cm D cm Gợi ý d = /2 Câu 6: Một sóng lan truyền môi trường Hai điểm trên cùng phương truyền sóng, cách khoảng bước sóng có dao động A Cùng pha C lệch pha D lệch pha B Ngược pha Câu 7: Trên phương truyền sóng có hai điểm M và N cách 80 cm Sóng truyền theo chiều từ M đến N với bước sóng là 1,6 m Coi biên độ của sóng không đổi quá trình truyền sóng, Biết phương trình sóng N là u N = 0,08 cos (t -4) (m) thì phương trình sóng M là: A uM = 0,08 cos (t + 4) (m) B uM = 0,08 cos (t + ) (m) C uM = 0,08 cos (t - 1) (m) D uM = 0,08 cos (t - 2) (m) 2π ¿ HD: uN = 0,08 cos( t = 0,08 cos t d d ¿ ¿ π uM = 0,08 cos (t + v = 0,08 cos (t + λ f =0,08 cos (t + 2)= 0,08 cos ( t + π = 0,08 cos ( t ) (m)= 0,08 cos (t - 2) m ) (m) Câu 8: Quan sát sóng dừng trên sợi dây AB, đầu A dao động điều hòa theo phương vuông góc với sợi dây (coi A là nút) Với đầu B tự và tần số dao động của đầu A là 22 Hz thì trên dây có nút Nếu đầu B cố định và coi tốc độ truyền sóng của dây cũ, để có nút thì tần số dao động của đầu A phải A 18 Hz B 25 Hz C 23 Hz D 20Hz HD : Khi B tự do: l = TÀI LIỆU LTĐH λ v v (2 k +1) =(2 5+ 1) =11 (1) 4f1 4f1 (2) λ v k =5 (2) 2f2 Khi B cố định : l = Từ (1),( 2): f2=20Hz Câu 9: Trên sợi dây đàn hồi có sóng dừng Khoảng cách từ nút đến bụng kề nó A Một nửa bước sóng B hai bước sóng C Một phần tư bước sóng D bước sóng Câu 10: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách 20cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương u u 2cos50 t B trình là A (t tính s) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 1,5m/s Trên đoạn thẳng AB, số điểm có biên độ dao động cực đại và số điểm đứng yên là A và B và C và D và 10 HD: 2π 2π =150 =6 cm ω 50 π AB AB 20 20 ≤k≤ ⇔ − ≤ k ≤ ⇔k =−3 ; − 2; − 1; ; ; 2; : có điểm cực đại Số cực đại trên AB: − λ λ 6 λ=vT=v số điểm đứng yên trên AB: AB AB 20 20 − −0,5 ≤ k ≤ − 0,5⇔ − − 0,5≤ k ≤ −0,5 ⇔ k=− 3; − 2; − 1; ; ; : có 6điểm đứng yên λ λ 6 Câu 11: Một nguồn âm điểm truyền sóng âm đẳng hướng vào không khí với tốc độ truyền âm là v Khoảng cách điểm gần trên cùng hướng truyền sóng âm dao động ngược pha là d Tần số của âm là v A 2d 2v B d v C 4d v D d Giải: Hai điểm trên phương truyền sóng dao động ngược pha có d = (2k +1) dmin = d = λ > = 2d = v -> f = f λ v Chọn đáp án A 2d Câu 12: Xét điểm M môi trường đàn hồi có sóng âm truyền qua Mức cường độ âm M là L (dB) Nếu cường độ âm điểm M tăng lên 100 lần thì mức cường độ âm điểm đó A 100L (dB) B L + 100 (dB) C 20L (dB) D L + 20 (dB) Giải: Luac đầu L = 10lg 10lg I 100 I ; Khi tăng cường độ âm I’ = 100I thì L’ = 10lg I0 I0 = I +10lg102 = L + 20 (dB) Chọn đáp án D I0 Câu 13: Tại mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng S và S2 dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình u = acos40t (a không đổi, t tính s) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng 80 cm/s Khoảng cách ngắn hai phần tử chất lỏng trên đoạn thẳng S1S2 dao động với biên độ cực đại là A cm B cm C cm D cm v = cm.Khoảng cách ngắn hai phần tử chất lỏng trên đoạn thẳng S 1S2 dao động f λ với biên độ cực đại là là d = = cm Chọn đáp án C Giải: Bước sóng = Câu 14: Một sóng ngang truyền trên sợi dây dài với tốc độ truyền sóng là 4m/s và tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz Biết hai phần tử hai điểm trên dây cách 25 cm luôn dao động ngược pha Tần số sóng trên dây là A 42 Hz B 35 Hz C 40 Hz D 37 Hz Giải: Khoảng cách hai điểm dao động ngược pha d = (k + > f = (k + ¿ v = (k + d ¿ ,25 ¿ = (k + ¿ v f = 16k + > 33 < f = 16k + < 43 -> k = và f = 40Hz Chọn đáp án C Câu 15: Khi nói phản xạ của sóng trên vật cản cố định, phát biểu nào sau đây đúng? A Tần số của sóng phản xạ luôn lớn tần số của sóng tới B Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới điểm phản xạ C Tần số của sóng phản xạ luôn nhỏ tần số của sóng tới D Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới điểm phản xạ TÀI LIỆU LTĐH (3) Chọn đáp án B Khi vật cản cố định thì sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới điểm phản xạ Câu 16: Trên sợi dây có sóng dừng với bước sóng là Khoảng cách hai nút sóng liền kề là A C B D Câu 17: Một sóng lan truyền trên đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O đoạn d Biết tần số f, bước sóng và biên độ a của sóng không đổi quá trình sóng truyền Nếu phương trình dao động của phần tử vật chất điểm M có dạng uM(t) = asin2ft thì phương trình dao động của phần tử vật chất O là d u (t) a sin 2(ft ) A B d d u (t) a sin (ft ) u (t) a sin (ft ) C D 2 d HD: Sóng truyền từ điểm O đến điểm M nên u0 sớm uM là u (t) a sin 2(ft d ) Câu 18: Trong thí nghiệm sóng dừng, trên sợi dây đàn hồi dài 1,2m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có hai điểm khác trên dây không dao động Biết khoảng thời gian hai lần liên tiếp với sợi dây duỗi thẳng là 0,05 s Vận tốc truyền sóng trên dây là A m/s B 4m/s C 12 m/s D 16 m/s 1, 2m 3 0 , 8m v 8m/ s T T 0 ,1s T 0 , 05s 2 HD: Câu 19: Một lá thép mỏng, đầu cố định, đầu còn lại kích thích để dao động với chu kì không đổi và 0,08 s Âm lá thép phát là A âm mà tai người nghe B nhạc âm C hạ âm D siêu âm f 12 , Hz 16 Hz H ¹ ©m T HD: Câu 20: Tại hai điểm A và B môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động cùng phương với phương trình là u A = asint và uB = asin(t +) Biết vận tốc và biên độ sóng nguồn tạo không đổi quá trình sóng truyền Trong khoảng A và B có giao thoa sóng hai nguồn trên gây Phần tử vật chất trung điểm của đoạn AB dao động với biên độ a B A C a D 2a Câu 21: Trên sợi dây đàn hồi dài 1,8m, hai đầu cố định, có sóng dừng với bụng sóng Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz Tốc độ truyền sóng trên dây là A 60 m/s B 10 m/s C 20 m/s D 600 m/s Quá dễ ! Chọn A Câu 22: Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S và S2 cách 20cm Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình là u = 5cos40t (mm) và u2=5cos(40t + ) (mm) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S 1S2 là A 11 B C 10 D nguồn dđ ngược pha số điểm dđ với biên độ max N= l 20 + =2 + = 10 λ [ ] [ ] Câu 23: Một sóng âm truyền không khí Mức cường độ âm điểm M và điểm N là 40 dB và 80 dB Cường độ âm N lớn cường độ âm M A 1000 lần B 40 lần C lần D 10000 lần LN-LM=4BIN =10000IM Chọn D Câu 24: Bước sóng là khoảng cách hai điểm A trên cùng phương truyền sóng mà dao động hai điểm đó ngược pha B gần trên cùng phương truyền sóng mà dao động hai điểm đó cùng pha C gần mà dao động hai điểm đó cùng pha D trên cùng phương truyền sóng mà dao động hai điểm đó cùng pha Quá dễ Chọn B TÀI LIỆU LTĐH (4) Câu 25: Một sóng âm truyền thép với tốc độ 5000 m/s Nếu độ lệch pha của sóng âm đó hai điểm gần cách 1m trên cùng phương truyền sóng là thì tần số của sóng A 1000 Hz B 2500 Hz điểm gần lệch pha π C 5000 Hz D 1250 Hz λ f=1250 Hz Chọn D là Câu 26: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A là 60dB, B là 20dB Mức cường độ âm trung điểm M của đoạn AB là A 40dB B 34dB C 26dB D 17dB I1 I1 R 2 I P L=10 lg ⇒ L1 − L2=10 lg ; ⇒ = I0 I2 I2 R πR I I R L A − LB =10 lg A =40⇒ A =10 4= B ⇒ RB =100 R A IB IB RA Giải: Ta có: I= ( ) ( ) Lại có: R M = R A+ RB IM RA =50 ,5 R A ⇒ L M − L A=10 lg =10 lg ⇒ L M =26 dB đáp án C IA RM ( ) Câu 27: Một sợi dây AB dài 100cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi là nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là 20m/s Kể A và B, trên dây có A nút và bụng B nút và bụng C nút và bụng D nút và bụng Giải: = 50cm l = k/2 k = đáp án A Câu 28: Điều kiện để hai sóng gặp nhau, giao thoa với là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động A cùng biên độ và có hiệu số pha không đổi theo thời gian B cùng tần số, cùng phương C có cùng pha ban đầu và cùng biên độ D cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian Giải: Đáp án D Câu 29: Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách 20cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40t và uB = 2cos(40t + ) (uA, uB tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30cm/s Xét hình vuông AMNB thuộc mặt thoáng chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM là A 19 B 18 C 17 D 20 Giải: +) = 1,5cm +) Điểm M có: d1M = MA = 20cm ; d2M = MB = 20 √ cm ⇒ Δd M =d M − d M =20( √ 2− 1) cm +) Điểm B có: d1B = BA = 20cm ; d2B = BB = cm ⇒ Δd B=d B − d B=−20 cm Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM: Δd B ≤(k +0,5) λ ≤ Δd M ⇔ − 13 ,8 ≤ k ≤5 , 02 ⇒ có 19 điểm đáp án A Câu 30: Tại điểm trên mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo sóng ổn định trên mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp trên phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng là A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s Giải: 4 = 0,5 m = 0,125m v = 15 m/s đáp án B Câu 31: Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm Hai điểm A, B cách nguồn âm là r và r2 Biết cường độ âm A gấp lần cường độ âm B Tỉ số r2 r1 A B C D Giải: Ta có TÀI LIỆU LTĐH I A r2 r2 I = → = A =2 Đáp án B I B r1 r1 IB () √ (5) Câu 32: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây, A là điểm nút, B là điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm của AB, với AB = 10 cm Biết khoảng thời gian ngắn hai lần mà li độ dao động của phần tử B biên độ dao động của phần tử C là 0,2 s Tốc độ truyền sóng trên dây là A 0,25 m/s B m/s C 0,5 m/s D m/s Giải: Ta có biên độ sóng dừng điểm M trên dây, cách đầu cố định A đoạn d là: AM = 2a|sin πd | λ với a là biên độ nguồn sóng Ta có: λ * Biên độ sóng điểm B ( d B = =10 ⇒ λ=40 cm ): AB = 2a λ 2π AB λ 2 = ) AC = 2a|sin | ¿ a √ = AB √ * Biên độ sóng điểm C ( d C = 2 λ * Vì có thể coi điểm B chất điểm dao động điều hoà với biên độ A B, thì thời gian ngắn hai lần điểm B có li độ AB √ là T λ Δt= =0,2⇒ T =0,8 s ⇒ v= =0,5 m/s T Câu 33: Phát biểu nào sau đây là đúng nói sóng cơ? A Sóng truyền chất lỏng luôn là sóng ngang B Bước sóng là khoảng cách hai điểm trên cùng phương truyền sóng mà dao động hai điểm đó cùng pha C Sóng truyền chất rắn luôn là sóng dọc D Bước sóng là khoảng cách hai điểm gần trên cùng phương truyền sóng mà dao động hai điểm đó cùng pha Câu 34: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là u A =uB =a cos 50 πt (với t tính s) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng là 50 cm/s Gọi O là trung điểm của AB, điểm M mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O cho phần tử chất lỏng M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng O Khoảng cách MO là A cm B 10 cm C √ cm D √ 10 cm Giải: Phương trình sóng điểm M trên đường trung trực (cách các nguồn đoạn d) và điểm O là: πd ; uO =2 a cos ( 50 πt −9 π ) λ πd ⇒ Δϕ M/ O=9 π − =2 kπ ⇒d=9− k > AO=9 ⇒ k <0 λ d ⇔ k max =− 1⇒ d min=11 ⇒ MO=√ d 2min − AO2 =2 √10 ( u M =2 a cos 50 πt − ) Câu 35: Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm khoảng từ 0,7 m/s đến m/s Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, cùng phía so với O và cách 10 cm Hai phần tử môi trường A và B luôn dao động ngược pha với Tốc độ truyền sóng là A 90 cm/s B 100 cm/s C 80 cm/s D 85 cm/s Giải: * Vì A và B ngược pha nên AB = d = (k+ 0,5)λ = (k+ 0,5) * Theo bài ra: 0,7 m/s ≤ v ≤ 1m/ s ⇔ 0,7 ≤ v d.f ⇒ v= = (m/s) (1) f k +0,5 k + 0,5 ≤ ⇔1,5 ≤ k ≤ 2,4 ⇒ k=2 ⇒ v=0,8 m/s=80 cm /s k +0,5 Đáp án C Câu 36: Trong tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số 50 Hz đặt hai điểm S và S2 cách 10cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 75 cm/s Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm S 1, bán kính S1S2, điểm mà phần tử đó dao động với biên độ cực đại cách điểm S2 đoạn ngắn A 85 mm B 15 mm C 10 mm D 89 mm HD: v λ= =1,5 cm f + O là trung điểm S1S2, hai nguồn dao động cùng pha nên O là cực đại bậc không (k = 0) + khoảng cách hai cực đại liên tiếp trên S1S2: λ/2 = 0,75cm +trên khoảng OS2 có OS2 =6 cực đại => điểm gần S2 dao động λ [ ] cực đại trên S1S2 nằm trên vân cực đại thứ (k = 6), cắt đường tròn điểm M TÀI LIỆU LTĐH M S S o2 (6) thỏa mãn bài toán: MS1 – MS2 = 6λ => MS2 = S1S2 - 6λ = 1cm = 10mm => Đáp án C Câu 37: Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB Để trung điểm M của đoạn OA có mức cường độ âm là 30 dB thì số nguồn âm giống các nguồn âm trên cần đặt thêm O A B C D HD: LM – LA = 10lg OA OM ( ) => LM = 26 dB Công suất phát nguồn là P: I= I P => ; L = 10lg I πR I 'M nP 10L = = I M P 10L ' M M / 10 n 103 => = 2,5 =>n=5 => Cần đặt them – = / 10 102,6 nguồn Đáp án B Câu 38: Một sóng âm và sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng A của sóng âm tăng còn bước sóng của sóng ánh sáng giảm B của sóng âm giảm còn bước sóng của sóng ánh sáng tăng C của sóng âm và sóng ánh sáng giảm D của sóng âm và sóng ánh sáng tăng HD:+ Sóng âm truyền từ không khí vào nước, tính đàn hồi môi trường tăng => v tăng, f không đổi => bước sóng tăng + Sóng ánh sáng truyền vào nước, chiết suất môi trường tăng => bước sóng giảm Câu 39: Khi nói truyền sóng môi trường, phát biểu nào sau đây đúng? A Những phần tử của môi trường cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha B Hai phần tử của môi trường cách phần tư bước sóng thì dao động lệch pha 90 C Những phần tử của môi trường trên cùng hướng truyền sóng và cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha D Hai phần tử của môi trường cách nửa bước sóng thì dao động ngược pha HD: Đáp án C Câu 40: Trên sợi dây căng ngang với hai đầu cố định có sóng dừng Không xét các điểm bụng nút, quan sát thấy điểm có cùng biên độ và gần thì cách 15cm Bước sóng trên dây có giá trị A 30 cm B 60 cm C 90 cm D 45 cm HD: Các điểm có cùng biên độ cách thì cách khoảng λ/4 = 15cm => λ = 60 cm Câu 41: Trên sợi dây đàn hồi dài 100 cm với hai đầu A và B cố định có sóng dừng, tần số sóng là 50 Hz Không kể hai đầu A và B, trên dây có nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là A 15 m/s B 30 m/s C 20 m/s D 25 m/s HD: nút sóng (kể A, B) => bụng sóng => 2λ = 100 => λ = 50 cm v = λ.f = 25 m => Đáp án A Câu 42 : Hai nguồn kết hợp A,B cách 16cm cùng dao động vuông góc với mặt nước theo phương trình : x = a cos50 π t (cm) C là điểm trên mặt nước thuộc vân giao thoa cực tiểu, C và trung trực của AB có vân giao thoa cực đại Biết AC= 17,2cm BC = 13,6cm Số vân giao thoa cực đại qua cạnh AC là : A 16 đường B đường C đường D đường PHƯƠNG PHÁP CHUNG:Tìm số đường dao động cực đại hai điểm M, N Hai điểm M, N cách hai nguồn A, B là d1M, d2M, d1N, d2N I Đặt dM = d1M - d2M ; dN = d1N - d2N và giả sử dM < dN N M Hai nguồn dao động cùng pha thì số cực đại thỏa: dM < k < dN Hai nguồn dao động cùng pha: * Cực đại: dM < k < dN * Cực tiểu: dM < (k+0,5) < dN Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm B A Giải: O -Theo đề: d2-d1 = 13,6 – 17,2 = - 3,6 (cm) C ( k ) , - Điểm C thuộc vân giao thoa cực tiểu ứng với k = -2 công thức: d 2-d1 = ⇒ λ = 2,4 (cm) nên ta có: -3,6 = ( -2 + 0,5) λ TÀI LIỆU LTĐH A d1 d2 B (7) -Hai nguồn dao động cùng pha thì số cực đại trên AC thỏa: dA < k < dC (1) với; dA = d1A - d2A = 0-AB =-16cm; dC = d1C - d2C =AC-CB =17,2-13,6=3,6cm ⇒ k =-6;-5;-4;-3;-2;-1;0;1 Từ (1) suy ra:-16 k 2,4 3,6 = -6,6 k 1,5 =>Có giá trị của k Chọn D Câu 43: Sóng truyền trên phương Ox với tần số 20Hz Hai điểm M và N trên Ox cách 45cm, luôn dao động vuông pha và M, N có hai điểm dao động ngược pha với M Xác định vận tốc truyền sóng? A 7,2m/s B 2m/s C 4m/s D 3,6m/s Giải Giả sử điểm M ,N hình vẽ từ hình vẽ MN có P,Q dao động ngược pha với Q M M P N Để MN dao đông Vuông pha với Thì khoảng cách MN là λ MN=2 λ+ =45 cm → λ=0,2 m→ v =λ f =0,2 20=4 m/s Câu 44: nguồn âm O có công suất không đổi Trên cùng đường thẳng qua O có điểm A, B, C cùng nằm phía của O và theo thứ tự xa có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B kém A là a (dB), mức cường độ âm B C là 3a (dB), biết A 81 16 B OC OA= OB Tính OA 27 C O A Gọi khoảng cách từ nguồn O đến A, B, C là rA; rB; rC thì rA= D B 32 27 C rB I1 I2 I1 r2 r2 =20 lg Ta có L1 − L2 =10 lg −10 lg =10 lg =10 lg I0 I0 I2 r1 r1 rB rB Áp dụng ta có L A − LB =a ↔ a=20 lg ↔ a=20 lg ↔ a=20 lg rA rA rC rC Và LB − LC =3 a↔ a=20 lg ↔ a=20 lg (**) rB rB () Công vế theo vế ta có L A − LC =4 a ↔ a=20 lg (*) rC r r 3 r 81 ↔ 20 lg =20 lg C ↔ lg C =4 lg ↔ C = rA rA rA r A 16 Câu 45: Trên dây AB có sóng dừng với đầu B là nút Sóng trên dây có bước sóng λ Hai điểm gần B có biên độ dao động nửa biên độ dao động cực đại của sóng dừng cách khoảng là: A λ/3; B λ/4 C λ/6; D λ/12; A 2a sin 2 d với d là khoảng cách từ nút đến điểm khảo sát và 2a là biên độ bụng sóng Gọi Biên độ sóng dừng M, N là điểm thỏa yêu cầu đề bài 2 2 d a sin d sin d 12 Áp dụng ta có MN 12 12 Hai điểm gần B cách đoạn AM 2a sin Bụng sóng B N TÀI LIỆU LTĐH M (8) Câu 46:Tại điểm trên mặt chất lỏngcó nguồn dao động theo phương thẳng đứng với tần số 120HZ ,tạo sóng ổn định trên mặt nước.Xét hai điểm M,N(MN=0,5m)trên mặt chất lỏng nằm phía với nguồn va trên phương truyền sóng luôn dao động cùng pha.Số gợn lồi ít quan sát đựoc trên đoạn MN là 4.Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là: A.15m/s B.20m/s C.12m/s D.10m/s Giải: M N Do M, N dao động cùng pha nên MN = k Số gợn lồi ít M, N qua vị trí cân bẳng Khi đó MN = k = 4 -> = MN/4 = 0,125m Do đó tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là: v = f = 0,125 120 = 15m/s Đáp án A Bài 47 Hai nguồn phát sóng kết hợp A,B cách 20cm có cùng phương trình u = acos20πt cm Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 15cm/s C,D là hai điểm nằm trên hai vân cực đại và tạo với AB hình chữ nhật ABCD Diện tích lớn của hình chữ nhật này là A 1863,6cm2 B 20,128cm2 C 10,128cm2 D 2651,6cm2 Giải: Bước sóng λ = v/f = 1,5cm Xét điểm C trên đường vuông góc với AB A AD = d1 (cm); BD = d2 (cm) Tam giác ABD là tam giác vuông A Biểu thức của nguồn sóng: u = acost = acos20πt Sóng truyền từ A; B đến D: C D d2 d1 B A πd πd ) uBC = acos(20t ) λ λ π ( d − d2 ) π ( d + d 2) uC = 2a cos cos[20πt ] λ λ uAC = acos(20t - Diện tích hình chữ nhật ABCD = AB.AD có giá trị lớn AD có giá trị lớn nhất.: d1 = d1max k = 1: C là điểm có biên độ cực đại : cos π ( d − d2 ) λ = ± > π ( d − d2 ) λ = kπ d2 - d1 = k, với k nguyên dương Điểm M xa A ứng với k = d2 - d1 = 1,5k = 1,5 (1) d22 – d12 = AB2 = 400 -> (d1 + d2 )(d2 – d1) = 1,5(d1 + d2 ) = 400 > d1 + d2 = 400 1,5 = 800 (2) Từ (2) và (1) Suy d1max = 132,58 cm Do đó: Diện tích lớn hình chữ nhật ABCD = AB.AD = 2651,6 cm2 Chọn đáp án D Câu 48: Một sợi dây dài l = 1,2 m có sóng dừng với tần số liên tiếp là 40 Hz và 60 Hz Xác định tốc độ truyền sóng trên dây? A 48 m/s B 24 m/s C 32 m/s D 60 m/s Giải: Điều kiện để có sóng dừng trên dây l = k λ =k v 2f -> k = f 2l = const v f1 k1 = f2 Khi f1 và f2 là hai tần số liên tiếp f1 < f2 thì k1 và k2 là số nguyên liên tiếp: k2 = k1+1 k2 f1 k1 = f2 f1 -> k2 k1 TÀI LIỆU LTĐH = f2 40 -> k1 k 1+ = 60 > k1 = k 1+ (9) k = f 2l v lf k1 -> v = = 1,2 40 = 48 m/s Đáp số A Câu 49: Trên mặt chất lỏng, có hai nguồn sóng kết hợp O1, O2 cách l = 24cm, dao động theo cùng phương với phương trình u01 = u02 = Acost (ttính s A tính mm) Khoảng cách ngắn từ trung điểm O của O1O2 đến các điểm nằm trên đường trung trực của O 1O2 dao động cùng pha với O là 9cm Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn O1O2 là: A 18 B 16 C 20 D 14 Giải: Xét điểm M trên trung trực của O1O2 O1M = O2M = d ≥ 12 cm d Sóng tổng hợp M πd ) ( mm) λ uM = 2Acos(t - O2 O Sóng tổng hợp trung điểm O 24 π ) ( mm) λ uO = 2Acos(t - uM cùng pha với nguồn uO khi: πd 24 π λ λ O1 = 2k -> d - 12 = k ≥ 12 cm d = k + 12 Khi d = 12cm điểm M trùng với trung điểm O của O1O2 ( k = 0) OM2 = d2 – OO12 = (k + 12)2 – 122 = k22 + 24k Điểm M gần O k = -> = 2 + 24 = 92 = 81 =====> 2 + 24 - 81 = -> = 3cm Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn O1O2 tính từ - O1 O2 λ O1 O2 λ <k< - =====> - 24 λ <k< 24 λ - =======> - 8,5 < k < 7,5 ====> - k có 16 giá trị k Chọn đáp án B Câu 50: Một nguồn âm P phát âm đẳng hướng Hai điểm A, B nằm cùng trên phương truyền sóng có mức cường độ âm là 40dB và 30dB Điểm M nằm môi trường truyền sóng cho ABM vuông cân A Xác định mức cường độ âm M? A 37,54dB B 32,46dB C 35,54dB D 38,46dB I r r LA LB lg A lg B 1 B 10 IB rA rA rB 10 rA AB AM 10 1 rA rM2 rA2 AM rA2 [1 ( 10 1) ] I r LA LM lg A lg M lg 12 10 0,754 IM rA LM LA 0,754 3,246( B) 32, 46( dB) M P A B ĐÁP ÁN B Câu 51: Một sóng âm truyền không khí với tốc độ 340 m/s và bước sóng 34 cm Tần số của sóng âm này là A 500 Hz B 2000 Hz C 1000 Hz D 1500 Hz Câu 52: Một sóng hình sin lan truyền môi trường Các phần tử môi trường hai điểm nằm trên cùng hướng truyền sóng và cách số nguyên lần bước sóng thì dao động B lệch pha C lệch pha A cùng pha D ngược pha Câu 53 : Trên sợi dây đàn hồi có sóng dừng Biết khoảng cách ngắn nút sóng và vị trí cân của bụng sóng là 0,25m Sóng truyền trên dây với bước sóng là A 0,5 m B 1,5 m C 1,0 m D 2,0 m Câu 54: Một song hình sin truyền theo chiều dương của trục Ox với phương trình dao động của nguồn song (đặt O) là uO = 4cos100t (cm) Ở điểm M (theo hướng Ox) cách O phần tư bước sóng, phần tử môi trường dao động với phương trình là A uM = 4cos(100t + ) (cm) B uM = 4cos(100t) (cm) C uM = 4cos(100t – 0,5) (cm) D uM = 4cos(100t + 0,5) (cm) TÀI LIỆU LTĐH (10) Câu 55: Trong thí nghiệm giao thoa song nước, hai nguồn sóng kết hợp đặt A và B dao động theo phương trình uA = uB = acos25t (a không đổi, t tính s) Trên đoạn thẳng AB, hai điểm có phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách khoảng ngắn là cm Tốc độ truyền sóng là A 25 cm/s B 100 cm/s C 75 cm/s D 50 cm/s Câu 56 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha đặt A và B cách 18 cm Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 3,5 cm Trên đoạn AB, số điểm mà đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại là A B 10 C 12 D 11 Câu 57: Một nguồn phát sóng dao động điều hòa tạo sóng tròn đồng tâm O truyền trên mặt nước với bước sóng Hai điểm M và N thuộc mặt nước, nằm trên hai phương truyền sóng mà các phần tử nước dao động Biết OM = 8, ON = 12 và OM vuông góc với ON Trên đoạn MN, số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động của nguồn O là A B C D Giải điểm ngược pha với O cách O đoạn d=(k+0,5) với OM = 8 d ON = 12 có điểm thích hợp vơi k={8,9,10,11} Câu 58: Một sóng hình sin truyền trên sợi dây theo chiều dương của trục Ox Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây thời điểm t1 (đường nét đứt) và t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét) Tại thời điểm t2, vận tốc của điểm N trên đây là A 65,4 cm/s B -65,4 cm/s C -39,3 cm/s D 39,3 cm/s Giải: Từ hình vẽ dễ dàng thấy: λ=40 cm Tốc độ truyền sóng: v= 15/0,3 = 50cm/s Chu kỳ sóng: T= 40/50 = 0,8s N VTCB và dao động lên vì vậy: VN = vmax = ωA = 39,26cm/s Câu 59: Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ và phản xạ âm, máy thu cách nguồn âm khoảng d thu âm có mức cường độ âm là L; dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm m thì mức cường độ âm thu là L – 20 (dB) Khoảng cách d là A m B m C m D 10 m Giải: I1 d2 d 1+ L1 − L2 =10 lg =10 lg ⇔ 20=20 lg ⇒d 1=1m I2 d1 d1 ( ) Câu 60: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha hai điểm A và B cách 16cm Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 3cm Trên đoạn AB, số điểm mà đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại là A 10 B 11 C 12 D Giải − AB AB ≤k≤ λ λ TÀI LIỆU LTĐH (11)