2d d 4d d Phân tích và hướng dẫn giải Hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau d dao động ngược pha thỏa mãn: Trên bước đường thành công không có dấu chân của kẻ[r]
(1)Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ SÓNG CƠ HỌC CĐ – 2007: câu (từ câu đến câu 3) Câu (CĐ - 2007) Khi sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì A Chu kỳ tăng B Tần số không đổi C Bước sóng giảm D Bước sóng không đổi Phân tích và hướng dẫn giải - Khi sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì tần số (tần số góc, chu kỳ) không đổi Chọn đáp án B Câu (CĐ - 2007) Trên sợi dây có chiều dài ℓ, hai đầu cố định, có sóng dừng Trên dây có bụng sóng Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v không đổi Tần số sóng là v v 2v v A B C D 2 4 Phân tích và hướng dẫn giải v v - Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định, chiều dài dây thỏa mãn: k k f k 2f 2 v - Vì sóng dừng có bụng sóng nên k = Vậy tần số sóng là: f 2 Chọn đáp án B Câu (CĐ - 2007) Trên mặt nước nằm ngang, hai điểm S1, S2 cách 8,2 cm, người ta đặt hai nguồn sóng kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz và luôn dao động đồng pha Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi truyền Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 là A 11 B C D Phân tích và hướng dẫn giải v 30 2(cm) - Bước sóng: f 15 - Vì hai nguồn dao động đồng pha nên số điểm dao động với biên độ cực đại trên S1S2 thỏa mãn: SS SS 8, 8, k k 4,1 k 4,1 với k 0; 1; 2; 3; 4 2 Vậy số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 là: Chọn đáp án D ĐH – 2007: câu (từ câu đến câu 7) Câu (ĐH - 2007) Một sóng âm có tần số xác định truyền không khí và nước với vận tốc là 330 m/s và 1452 m/s Khi sóng âm đó truyền từ nước không khí thì bước sóng nó A giảm 4,4 lần B giảm lần C tăng 4,4 lần D tăng lần Phân tích và hướng dẫn giải - Khi sóng âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi vì vận tốc truyền âm nước và không khí là: n f v 1452 n n 4, n kk kk v kk 330 vkk kk f Như sóng âm truyền từ nước không khí thì bước sóng giảm Chọn đáp án A Câu (ĐH - 2007) Trên sợi dây dài m có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài đầu dây cố định còn có điểm khác luôn đứng yên Vận tốc truyền sóng trên dây là A 60 m/s B 80 m/s C 40 m/s D 100 m/s Phân tích và hướng dẫn giải - Sóng dừng trên sợi dây có đầu cố định ngoài còn có điểm khác luôn đứng yên có nút nên có bó sóng k Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (2) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 2v f 2.100 - Chiều dài dây thỏa mãn: k 2 v 100(m / s) 2 f 2 Chọn đáp án D Câu (ĐH - 2007) Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí trên mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp S1 và S2 Hai nguồn này dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha Xem biên độ sóng không thay đổi quá trình truyền sóng Các điểm thuộc mặt nước và nằm trên đường trung trực đoạn S1S2 A dao động với biên độ nửa biên độ cực đại B dao động với biên độ cực tiểu C dao động với biên độ cực đại D không dao động Phân tích và hướng dẫn giải - Phương trình sóng hai nguồn S1, S2: u1 u A cos t 2d1 d - Phương trình sóng M nguồn S1 truyền tới: u1M A cos t A cos t v 2d d - Phương trình sóng M nguồn S2 truyền tới: u 2M A cos t A cos t v d d1 d d1 cos t - Phương trình sóng tổng hợp M: u M u1M u 2M 2A cos d d1 - Các điểm trên mặt nước và nằm trên đường trung trực đoạn S1S2 có d1 = d2 vì biên độ d d1 A M 2A cos 2A cos 2A Đây là biên độ cực đại Chọn đáp án C Câu (ĐH - 2007) Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acos20πt (cm) với t tính giây Trong khoảng thời gian s, sóng này truyền quãng đường bao nhiêu lần bước sóng? A 20 B 40 C 10 D 30 Phân tích và hướng dẫn giải 2 - Chu kì: T 0,1(s) 20 t - Lập tỉ số khoảng thời gian đề cho với chu kỳ ta có: 20 t 20T T 0,1 - Cứ 1T thì sóng truyền quãng đường 1λ Vậy sau 20T sóng truyền quãng đường 20λ Chọn đáp án A CĐ – 2008: câu (từ câu đến câu 11) Câu (CĐ - 2008) Sóng có tần số 80 Hz lan truyền môi trường với vận tốc m/s Dao động các phần tử vật chất hai điểm trên phương truyền sóng cách nguồn sóng đoạn 31 cm và 33,5 cm, lệch pha góc A rad B π rad C 2π rad D rad Phân tích và hướng dẫn giải v 400 - Bước sóng: 5(cm) f 80 - Độ lệch pha hai điểm trên phương truyền sóng cách nguồn các khoảng cách d1 và d2 - Biên độ dao động M: A M 2A cos Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (3) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 2d 2 d d1 2 33,5 31 rad Chọn đáp án B Câu (CĐ - 2008) Tại hai điểm M và N môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp cùng phương và cùng pha dao động Biết biên độ, vận tốc sóng không đổi quá trình truyền, tần số sóng 40 Hz và có giao thoa sóng đoạn MN Trong đoạn MN, hai điểm dao động có biên độ cực đại gần cách 1,5 cm Vận tốc truyền sóng môi trường này A 2,4 m/s B 1,2 m/s C 0,3 m/s D 0,6 m/s Phân tích và hướng dẫn giải - Hai điểm dao động với biên độ cực đại gần cách nửa bước sóng - Theo bài ra: 1, 5(cm) 3(cm) - Vận tốc truyền sóng môi trường: v f 3.40 120(cm / s) 1, 2(m / s) Chọn đáp án B Câu 10 (CĐ - 2008) Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u sin(20t 4x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Vận tốc truyền sóng này môi trường trên A 50 cm/s B m/s C 40 cm/s D m/s Phân tích và hướng dẫn giải 2x - So sánh với phương trình sóng tổng quát: u A sin t 20 10 - Tần số: f (Hz) 2 2x 4x (m) - Bước sóng: 10 - Vận tốc truyền sóng: v f 5(m / s) Chọn đáp án D Câu 11 (CĐ - 2008) Đơn vị đo cường độ âm là A Ben (B) B Oát trên mét vuông (W/m2) C Oát trên mét (W/m) D Niutơn trên mét vuông (N/m2) Phân tích và hướng dẫn giải P W - Cường độ âm: I Sm Chọn đáp án B ĐH – 2008: câu (từ câu 12 đến câu 16) Câu 12 (ĐH - 2008) Tại hai điểm A và B môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động cùng phương với phương trình là uA = asinωt và uB = asin(ωt + π) 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 đoạn AB dao động với biên độ a A B C a D 2a Phân tích và hướng dẫn giải - Gọi M là trung điểm AB - Phương trình sóng M hai sóng từ hai nguồn truyền tới: Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (4) Trường THPT Nguyễn Huệ 2d1 2d u AM A cos t và u BM A cos t - Phương trình giao thoa sóng M: u M u AM u BM Tổ Vật Lí – Công Nghệ (d1 d ) (d1 d ) u M 2A cos cos t 2 2 (d1 d ) - Biên độ dao động M: A M 2A cos Do d1 = d2 A M 2A cos 2 Chọn đáp án A Câu 13 (ĐH - 2008) 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 Phân tích và hướng dẫn giải 1 - Tần số lá thép: f 12, 5(Hz) 16(Hz) Âm lá thép phát là hạ âm T 0, 08 Chọn đáp án C Câu 14 (ĐH - 2008) Trong thí nghiệm sóng dừng, trên sợi dây đàn hồi dài 1,2 m 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 m/s C 12 m/s D 16 m/s Phân tích và hướng dẫn giải Sợi dây duỗi thẳng ● ● ● ● øng víi T 2 - Sóng dừng tạo thành có tất nút vì có bó sóng (k = 3) 3 0,8(m) - Chiều dài dây thỏa mãn: k 2 T - Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là: 0, 05 T 0,1(s) 0,8 - Vận tốc truyền sóng: v 8(m / s) T 0,1 Chọn đáp án A Câu 15 (ĐH - 2008) Một sóng lan truyền trên đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O đoạn d Biết tần số f, bước sóng λ và biên độ a sóng không đổi quá trình sóng truyền Nếu phương trình dao động phần tử vật chất điểm M có dạng uM (t) = asin2πft thì phương trình dao động phần tử vật chất O là d d A u0 (t) = asin2π(ft – ) B u0 (t) = asin2π(ft + ) Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (5) Trường THPT Nguyễn Huệ d C u0 (t) = asinπ(ft – ) Tổ Vật Lí – Công Nghệ d D u0 (t) = asinπ(ft + ) Phân tích và hướng dẫn giải d d - Vì sóng truyền từ O tới M nên sóng truyền O sớm M khoảng thời gian t ' v f d d - Phương trình sóng O: u (t) a cos 2f (t t ' ) a cos 2f (t ) a cos 2 ft f Chọn đáp án B CĐ – 2009: câu (từ câu 16 đến câu 19) Câu 16 (CĐ - 2009) Một sóng truyền theo trục Ox với phương trình u = acos(4πt – 0,02πx) (u và x tính cm, t tính giây) Tốc độ truyền sóng là A 100 cm/s B 150 cm/s C 200 cm/s D 50 cm/s Phân tích và hướng dẫn giải 2x - So sánh với phương trình sóng tổng quát: u A cos t 4 - Tần số: f 2(Hz) 2 2x - Bước sóng: 0, 02x 100(cm) - Vận tốc truyền sóng: v f 100.2 200(cm / s) Chọn đáp án C Câu 17 (CĐ - 2009) Một sóng có chu kì s truyền với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền mà đó các phần tử môi trường dao động ngược pha là A 0,5 m B 1,0 m C 2,0 m D 2,5 m Phân tích và hướng dẫn giải - Bước sóng: vT 1.2 2(m) - Hai điểm dao động ngược pha khoảng cách chúng thỏa mãn: d 2k 1 với (k = 0; 1; ) vì hai điểm gần nên d 1(m) 2 Chọn đáp án B Câu 18 (CĐ - 2009) Trên sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, có sóng dừng Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s Số bụng sóng trên dây là A B C D Phân tích và hướng dẫn giải v 80 - Bước sóng: 0,8(m) f 100 - Sóng dừng tạo với hai đầu cố định vì chiều dài dây thỏa mãn: 2 2.1, k k vì có bó sóng nên có bụng sóng 0,8 Chọn đáp án A Câu 19 (CĐ - 2009) Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có cùng phương trình u = Acosωt Trong miền gặp hai sóng, điểm mà đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại có hiệu đường sóng từ hai nguồn đến đó A số lẻ lần nửa bước sóng B số nguyên lần bước sóng C số nguyên lần nửa bước sóng D số lẻ lần bước sóng Phân tích và hướng dẫn giải - Phương trình sóng hai nguồn S1, S2: u1 u A cos t Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (6) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 2d1 d1 - Phương trình sóng M nguồn S1 truyền tới: u1M A cos t A cos t v 2d d - Phương trình sóng M nguồn S2 truyền tới: u 2M A cos t A cos t v d d1 d d1 - Phương trình sóng tổng hợp M: u M u1M u 2M 2A cos cos t d d1 - Biên độ dao động M: A M 2A cos Những điểm mà đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại d d1 d d1 A M 2A cos 1 k d d1 k Chọn đáp án B ĐH – 2009: câu (từ câu 20 đến câu 25) Câu 20 (ĐH - 2009) Trên sợi dây đàn hồi dài 1,8 m, 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 20 m/s B 600 m/s C 60 m/s D 10 m/s Phân tích và hướng dẫn giải 1,8 - Chiều dài dây: 0, 6(m) 3 - Tốc độ truyền sóng trên dây: v f 0, 6.100 60(m / s) Chọn đáp án C Câu 21 (ĐH - 2009) 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 10000 lần B 1000 lần C 40 lần D lần Phân tích và hướng dẫn giải I I - Mức cường độ âm M và N là: L M 10 lg M và L N 10 lg N I0 I0 - Hiệu mức cường độ âm N và M: I I L N L M 10 lg N 80 40 40 N 10 I N 104 IM IM IM Chọn đáp án A Câu 22 (ĐH - 2009) 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 Phân tích và hướng dẫn giải - Bước sóng là khoảng cách hai điểm gần trên cùng phương truyền sóng mà dao động hai điểm đó cùng pha - Bước sóng là quãng đường sóng truyền chu kỳ dao động Chọn đáp án B Câu 23 (ĐH - 2009) Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = 4cos(4πt – ) (cm) Biết dao động hai điểm gần trên cùng phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha là Tốc độ truyền sóng đó là Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (7) Trường THPT Nguyễn Huệ A 1,0 m/s B 2,0 m/s C 1,5 m/s Phân tích và hướng dẫn giải Tổ Vật Lí – Công Nghệ D 6,0 m/s - Hai điểm gần trên cùng phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha là thỏa 2d 2.0,5 3(m) 3.4 - Tốc độ truyền sóng: v .f 6(m / s) 2 2 Chọn đáp án D Câu 24 (ĐH - 2009) Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 cách 20 cm Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình là u1 = 5cos40πt (mm) và u2 = 5cos(40πt + π) (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 S1S2 là A 11 B C 10 D Phân tích và hướng dẫn giải Theo bài ra, hai nguồn dao động ngược pha nên Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên S1S2 - Gọi M là điểm nằm trên đoạn nối hai nguồn S1S2 nên: d d1 S1S2 (1) mãn: 1 - M dao động với biên độ cực đại nên: d d1 k với k Z (2) 2 d d1 S1S2 Từ (1) và (2) ta có hệ: kết hợp với điều kiện d S1S2 d d k 2 1 SS Cộng vế với vế hai phương trình ta được: d k 22 1 SS SS SS Mà d S1S2 k S1S2 k 2 2 Xác định số điểm dao động với biên độ cực tiểu - Gọi N là điểm nằm trên đoạn nối hai nguồn S1S2 nên: d d1 S1S2 (1) - N dao động với biên độ cực tiểu nên: d d1 k với k Z (2) d d1 S1S2 - Từ (1) và (2) ta có hệ: kết hợp với điều kiện d S1S2 d d1 k SS - Cộng vế với vế hai phương trình ta được: d k 2 SS SS SS - Mà d S1S2 k S1S2 k 2 Áp dụng vào bài làm trắc nghiệm 2v 2.80 Bước sóng: vT 4(cm) 40 Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2 là: SS SS 20 20 k k 5,5 k 4, với k 0; 1; 2; 3; 4; 5 4 Vậy số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2 là 10 Chọn đáp án C Câu 25 (ĐH - 2009) Một sóng âm truyền thép với vận tốc 5000 m/s Nếu độ lệch sóng âm Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (8) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ đó hai điểm gần cách m trên cùng phương truyền sóng là thì tần số sóng A 1000 Hz B 1250 Hz C 5000 Hz D 2500 Hz Phân tích và hướng dẫn giải - Hai điểm gần trên cùng phương truyền sóng cách m có độ lệch pha là thỏa 2d 2.1 mãn: 4(m) v 5000 - Tần số: f 1250(Hz) Chọn đáp án B CĐ – 2010: câu (từ câu 26 đến câu 31) Câu 26 (CĐ - 2010) 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 Phân tích và hướng dẫn giải A (đúng): Tốc độ truyền sóng âm chất khí nhỏ chất lỏng và nhỏ chất khí B (đúng): Sóng âm truyền các môi trường rắn, lỏng, khí C (đúng), D (sai): Sóng âm không khí và chất lỏng là sóng dọc còn chất rắn trên bề mặt chất lỏng là sóng ngang Chọn đáp án D Câu 27 (CĐ - 2010) Một sợi dây AB có chiều dài m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với nhánh 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 Phân tích và hướng dẫn giải A● ● ● ● ●B - Theo bài ra, có sóng dừng, B là nút nên đầu B cố định sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định Sóng dừng có bụng sóng nên có bó sóng (k =4) 2v f 1.20 - Chiều dài sợi dây thỏa mãn: k 2 v 10(m / s) 2 f 2 Chọn đáp án C Câu 28 (CĐ - 2010) Một sóng truyền môi trường theo trục Ox với phương trình u 5cos(6t x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Tốc độ truyền sóng 1 A m/s B m/s C m/s D m/s Phân tích và hướng dẫn giải 2x - Phương trình sóng tổng quát: u A cos t Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (9) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 6 - Tần số: f 3(Hz) 2 2x - Bước sóng: x 2(m) - Vận tốc truyền sóng: v f 2.3 6(m / s) Chọn đáp án C Câu 29 (CĐ - 2010) 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 Phân tích và hướng dẫn giải I - Gọi IM là cường độ âm ban đầu đó mức cường độ âm L 10 lg M I0 - Khi cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu thì I'M 10IM thì mức cường độ âm I'M 10IM I 10 lg 10 lg10 10 lg M 10 L I0 I0 I0 Chọn đáp án C Câu 30 (CĐ - 2010) Ở mặt thoáng 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 đại nằm trên đoạn thẳng AB là A cm B 12 cm C cm D cm Phân tích và hướng dẫn giải - Khoảng cách ngắn hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên đoạn thẳng AB là 12 x 6(cm) 2 Chọn đáp án C Câu 31 (CĐ - 2010) Một sợi dây chiều dài ℓ căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng với n bụng sóng, tốc độ truyền sóng trên dây là v Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là v nv A B C D n 2nv nv Phân tích và hướng dẫn giải - Sóng dừng có n bụng sóng nên có n bó sóng vì k = n nvT 2 - Chiều dài dây thỏa mãn: k n T 2 nv T - Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là t nv Chọn đáp án D ĐH – 2010: câu (từ câu 32 đến câu 36) Câu 32 (ĐH - 2010) Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi là nút sóng Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s Kể A và B, trên dây có A nút và bụng B nút và bụng C nút và bụng D nút và bụng Phân tích và hướng dẫn giải v 20 0,5(m) - Bước sóng: f 40 - Sóng dừng tạo với hai đầu cố định vì chiều dài dây thỏa mãn: L' 10 lg Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng (10) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 2 2.1 k k vì có bó sóng nên có bụng sóng và nút 0, Chọn đáp án D Câu 33 (ĐH - 2010) 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 60 dB, B là 20 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB là A 26 dB B 17 dB C 34 dB D 40 dB Phân tích và hướng dẫn giải I I - Mức cường độ âm A và B là: L A 10 lg A và L B 10 lg B I0 I0 - Hiệu mức cường độ âm A và B: R I I L A L B 10 lg A 60 20 40 A 104 B R B 100R A IB IB RA - Theo bài ra: M là trung điểm AB nên MA = MB OA OB OM OA OB OM 2OM OA OB OM R A R B R A 100R A 101R A R M 101 RM 2 RA - Hiệu mức cường độ âm A và M R I 101 L A L M 10 lg A 10 lg M 10 lg IM RA 2 101 101 L M L A 10 lg 60 10 lg 26(dB) Chọn đáp án A Câu 34 (ĐH - 2010) 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 Phân tích và hướng dẫn giải - Điều kiện để hai sóng gặp nhau, giao thoa với là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn kết hợp mà hai nguồn kết hợp là hai nguồn có cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian Chọn đáp án D Câu 35 (ĐH - 2010) Tại điểm trên mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120 Hz, 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 0,5 m Tốc độ truyền sóng là A 12 m/s B 15 m/s C 30 m/s D 25 m/s Phân tích và hướng dẫn giải u gợn gợn gợn gợn gợn t λ λ λ Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng λ 10 (11) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ - Từ hình vẽ ta thấy: 4 0,5 0,125(m) - Tốc độ truyền sóng: v f 0,125.120 15(m / s) Chọn đáp án B Câu 36 (ĐH - 2010) Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40πt và uB = 2cos(40πt + π) (uA và uB tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm/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 20 D 17 Phân tích và hướng dẫn giải BM AM AB2 20 2(cm) 2 2 Với 40(rad / s) T 0, 05(s) 40 Vậy: vT 30.0, 05 1,5(cm) Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM Cách Do hai nguồn dao động ngược pha nên số cực đại trên BM thỏa mãn: d d1 (2k 1) AM BM d d1 AB M I N A B AB 2(AM BM) 2AB Hay: 2k 2(20 20 2) 2.20 Thay số: 2k 11, 04 2k 26, 67 1, 1,5 Vậy: 6, 02 k 12,83 Có 19 điểm cực đại Cách Áp dụng công thức: (d1 d ) (M ) 2 Độ lệch pha nguồn B so với nguồn A: Vì M nằm trên đường cực đại nên: M 2k 1, 3k d1 d (2k ) 2 Số điểm cực đại trên đoạn BM thỏa mãn: AM BM d1 d AB BB 3k 20 20 20 20 6 k 12,8 Có 19 điểm cực đại (bên điểm B có dấu vì không phải là hai nguồn Điểm B không lấy dấu vì B là nguồn) Chọn đáp án A CĐ – 2011: câu (từ câu 37 đến câu 42) Câu 37 (CĐ - 2011) Một sóng lan truyền môi trường Hai điểm trên cùng phương truyền sóng, cách khoảng bước sóng có dao động A Cùng pha B Ngược pha C lệch pha D lệch pha Phân tích và hướng dẫn giải Suy ra: AM BM (2k 1) Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 11 (12) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ - Những phần tử môi trường trên cùng phương truyền sóng và cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha Chọn đáp án A Câu 38 (CĐ - 2011) 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 sóng không đổi quá trình truyền sóng, Biết phương trình sóng N là u N 0, 08cos (t 4) (m) thì phương trình sóng M là: A u M 0, 08cos (t 4) (m) B u M 0, 08cos (t ) (m) 2 C u M 0, 08cos (t 1) (m) D u M 0, 08cos (t 2) (m) 2 Phân tích và hướng dẫn giải - Vì sóng truyền từ M tới N nên sóng truyền M sớm pha N khoảng thời gian d d 80 t' 2(s) v f 160.0, 25 - Phương trình sóng M: u M 0, 08cos (t t ' ) 0, 08cos (t 2) 0, 08cos (t 2)(m) 2 Chọn đáp án D Câu 39 (CĐ - 2011) 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 đầu A là 22 Hz thì trên dây có nút Nếu đầu B cố định và coi tốc độ truyền sóng dây cũ, để có nút thì tần số dao động đầu A phải A 18 Hz B 25 Hz C 23 Hz D 20 Hz Phân tích và hướng dẫn giải - Khi đầu B tự do, sóng dừng có nút nên có bó sóng (k = 5) A● ● ● ● ● B ● 5 11 11v (1) 5 4 f - Khi đầu B cố định, sóng dừng có nút nên có bó sóng (k’ = 5) - Chiều dài dây: AB k A● ● ● ● ● ●B 5 ' 5 ' 5v ' (2) 2 2f 11v 5v 10 10 - Từ (1) và (2): ' f ' f 22 20(Hz) 4f 2f 11 11 Chọn đáp án D Câu 40 (CĐ - 2011) 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 - Chiều dài dây: AB k ' Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 12 (13) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ Phân tích và hướng dẫn giải - Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi thì khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp là nửa bước sóng và khoảng cách ngắn nút và bụng là phần tư bước sóng Chọn đáp án C Câu 41 (CĐ - 2011) Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là u A u B 2cos50t (t tính s) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 1,5 m/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 Phân tích và hướng dẫn giải 2v 2.150 - Bước sóng: vT 6(cm) 50 Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại Gọi M là điểm nằm trên đoạn nối hai nguồn AB nên: d d1 AB (1) M dao động với biên độ cực đại nên: d d1 k với k Z (2) d d AB Từ (1) và (2) ta có hệ kết hợp với điều kiện < d2 < AB d d1 k AB Cộng vế với vế hai phương trình ta được: d k 2 AB AB AB AB k Mà < d2 < AB k 2 20 20 k 3,33 k 3, 33 k 0, 1, 2, 3 6 Có giá trị k nên có điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB Xác định số điểm dao động với biên độ cực tiểu Gọi N là điểm nằm trên đoạn nối hai nguồn AB nên: d d1 S1S2 (1) 1 N dao động với biên độ cực tiểu nên: d d1 k với k Z (2) 2 d d1 AB Từ (1) và (2) ta có hệ kết hợp với điều kiện < d2 < AB d d k 2 AB Cộng vế với vế hai phương trình ta được: d k 2 2 AB AB AB Mà < d2 < AB k AB k 2 2 2 2 20 20 k 3,83 k 2,83 k 3; 2; 1;0;1; 6 Có giá trị k nên có điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn AB Chọn đáp án B Câu 42 (CĐ - 2011) Trong môi trường truyền âm, hai điểm A và B có mức cường độ âm là 90 dB và 40 dB với cùng cường độ âm chuẩn Cường độ âm A lớn gấp bao nhiêu lần so với cường độ âm B? A 2,25 lần B 3600 lần C 1000 lần D 100000 lần Phân tích và hướng dẫn giải Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 13 (14) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ IA IB - Mức cường độ âm A và B là: L A 10 lg ; L B 10 lg I0 I0 I I Ta có: L A LB 10 lg A 50 A 105 IA 100000IB IB IB Chọn đáp án D ĐH – 2011: câu (từ câu 43 đến câu 48) Câu 43 (ĐH - 2011) 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 r1 và r2 Biết r cường độ âm A gấp lần cường độ âm B Tỉ số r1 1 A B C D Phân tích và hướng dẫn giải P P r2 r - Theo bài ta có: I A 4I B 4 SB 4SA 4r22 4.4r12 22 SA SB r1 r1 Chọn đáp án B Câu 44 (ĐH - 2011) 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 AB, với AB = 10 cm Biết khoảng thời gian ngắn hai lần mà li độ dao động phần tử B biên độ dao động 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 Phân tích và hướng dẫn giải Bước sóng: 4AB 40(cm) Độ lệch pha biên độ dao động B và C C 2 BC (rad) BC 2 ● Bụng B AB AC C ● T T T t min(u B AC u B AC ) t A t 0, T 0,8(s) Nút A AB B 8 A B A B Vận tốc truyền sóng trên dây: v 40 50(cm / s) 0,5(m / s) T 0,8 Chọn đáp án C Ta có thể tính chu kỳ theo vòng tròn lượng giác sau: Thời gian ngắn để li độ dao động phần tử B biên độ dao động C ứng với góc quét 2.450 = 900 /2 Vậy 2, 5(rad / s) f 1, 25(Hz) t 0, 2 v f 40.1, 25 50(cm / s) Ta có thể giải bài toán trên theo phương trình sóng sau Biên độ sóng dừng điểm M trên dây, cách đầu cố định A đoạn d là: 2d với a là biên độ nguồn sóng A M 2a sin Biên độ sóng điểm B d B 10 40cm là: AB = 2a Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 14 (15) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 2 AB 2a A B A C 2a sin Biên độ sóng điểm C: d C 2 Có thể coi điểm B chất điểm dao động điều hòa với biên độ AB, thì thời gian ngắn T A hai lần điểm B có li độ B là: t 0, T 0,8(s) v 0,5(m / s) T Câu 45 (ĐH - 2011) 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 Phân tích và hướng dẫn giải - Theo định nghĩa thì: Bước sóng là khoảng cách hai điểm gần trên cùng phương truyền sóng mà dao động hai điểm đó cùng pha (B sai), (D đúng) - Sóng truyền chất rắn luôn là sóng ngang (A sai) và truyền chất lỏng luôn là sóng dọc và truyền trên bề mặt chất lỏng luôn là sóng ngang (C sai) Chọn đáp án D Câu 46 (ĐH - 2011) Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là uA = uB = acos50πt (với t tính s) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng là 50 cm/s Gọi O là trung điểm AB, điểm M mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực AB và gần O cho phần tử M dao động cùng pha với phần tử O Khoảng cách MO là A cm B 10 cm C 2 cm D 10 cm Phân tích và hướng dẫn giải Cách M d1 = d A a x O d2 = d a B 50 25(Hz) 2 2 v 50 2(cm) Bước sóng: f 25 Tần số: f Phương trình sóng tổng hợp O: u O 2a cos d1O d 2O d d1 cos t 2a cos 50t 9 Phương trình sóng tổng hợp M: u M 2a cos d d1 d1M d 2M 2d cos t 2a cos 50t M và O cùng pha nên 2d k2 d 2k 1 a x k 5, 6, x 10 cm Cách Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 15 (16) Trường THPT Nguyễn Huệ v 50 2(cm) f 25 O dao động ngược pha với hai nguồn AO 4,5 AM (k 0,5) k k Tổ Vật Lí – Công Nghệ AM 11(cm) MO AM AO 112 92 10(cm) Chọn đáp án D Câu 47 (ĐH - 2011) 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 môi trường là A 90 cm/s B 100 cm/s C 80 cm/s D 85 cm/s Phân tích và hướng dẫn giải Độ lệch pha hai điểm A và B dao động ngược pha là: d 2k 1 2 2k 1 (1) df 2df 2df v Mà thay vào (1) ta được: 2 (2k 1) v (2) v (2k 1) 2k f 2df 2.0,1.20 Theo đề bài ta có: 0, v 0, 0, 1 2k 2k 2k 5, 71 0, 1 1,5 k 2, 36 với k Z 2k 2k 2.0,1.20 Chọn k = thay vào ta được: v 0,8(m / s) 80(cm / s) 2.2 Chọn đáp án C Câu 48 (ĐH - 2011) Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng, tốc độ truyền sóng không đổi Khi tần số sóng trên dây là 42 Hz thì trên dây có điểm bụng Nếu trên dây có điểm bụng thì tần số sóng trên dây là A 252 Hz B 126 Hz C 28 Hz D 63 Hz Phân tích và hướng dẫn giải v - Sóng dừng trên dây có hai đầu cố định, chiều dài dây: k k 2f v - Khi trên dây có bụng (k = 4): (1) f v - Khi trên dây có bụng (k = 6): ' (2) f - Từ (1) và (2) v v 3f 3.42 3 ' f' 63(Hz) f f 2 Chọn đáp án D CĐ – 2012: câu (từ câu 49 đến câu 55) Câu 49 (CĐ - 2012) Một nguồn âm điểm truyền sóng âm đẳng hướng vào không khí với tốc độ truyền là v Khoảng cách điểm gần trên cùng hướng truyền sóng âm dao động ngược pha là d Tần số âm là v 2v v v A B C D 2d d 4d d Phân tích và hướng dẫn giải Hai điểm gần trên cùng phương truyền sóng cách d dao động ngược pha thỏa mãn: Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 16 (17) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 2d 2df v (2k 1) vì hai điểm gần nên chọn k = f v 2d Chọn đáp án A Câu 50 (CĐ - 2012) 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) Phân tích và hướng dẫn giải I - Gọi IM là cường độ âm ban đầu đó mức cường độ âm L 10 lg M I0 - Khi cường độ âm tăng gấp 100 lần giá trị cường độ âm ban đầu thì I'M 100IM thì mức cường độ âm I'M 100IM I 10 lg 10 lg100 10 lg M 20 L I0 I0 I0 Chọn đáp án D Câu 51 (CĐ - 2012) Tại mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình u = acos40πt (a không đổi, t tính s) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng 80 cm/s Khoảng cách ngắn hai phần tử trên đoạn thẳng S1S2 dao động với biên độ cực đại là A cm B cm C cm D cm Phân tích và hướng dẫn giải 2v 2.80 - Bước sóng: vT 4(cm) 40 - Theo bài ra, hai nguồn có cùng phương trình nên dao động cùng pha Điểm dao động với biên độ cực đại trên S1S2 thỏa mãn: d d1 S1S2 d k S1S2 d d1 k - Khoảng cách hai điểm liên tiếp có biên độ cực đại trên S1S2 là: 1 d d 2(k 1) d 2k (k 1) S1S2 k S1S2 2(cm) 2 Chọn đáp án A Câu 52 (CĐ - 2012) Một sóng ngang truyền trên sợi dây dài với tốc độ truyền sóng là m/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 Phân tích và hướng dẫn giải Cách Hai điểm dao động ngược pha có độ lệch pha: d 2f d (2k 1) 2 (2k 1) (2k 1) v f OM 33.0, 25 1, k f d v k f max OM 43.0, 25 v k 2, max v k k k max 1, k 2, k L' 10 lg Tần số sóng trên dây: f 2k 1 v 2.2 1 40(Hz) 2d 2.0, 25 Cách Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 17 (18) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 1 1v Khoảng cách hai điểm dao động ngược pha: d k k 2 2f 1v 1 f k k 16k 2d 0, 25 Mặt khác 33 < f < 43 nên 33 16k 43 1,56 k 2,19 k f 16.2 40Hz Chọn đáp án C Câu 53 (CĐ - 2012) Khi nói phản xạ sóng trên vật cản cố định, phát biểu nào sau đây đúng? A Tần số sóng phản xạ luôn lớn tần số sóng tới B Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới điểm phản xạ C Tần số sóng phản xạ luôn nhỏ tần số sóng tới D Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới điểm phản xạ Phân tích và hướng dẫn giải - Khi phản xạ trên vật cản cố định thì sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới điểm phản xạ Chọn đáp án B Câu 54 (CĐ - 2012) Trên sợi dây có sóng dừng với bước sóng là λ Khoảng cách hai nút sóng liền kề là A B 2λ C D λ Phân tích và hướng dẫn giải - Khoảng cách hai nút sóng liền kề là nửa bước sóng Chọn đáp án A Câu 55 (CĐ - 2012) Tại mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng có cùng phương trình u = 2cos40πt (trong đó u tính cm, t tính s) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng cách S1, S2 là 12 cm và cm Coi biên độ sóng truyền từ hai nguồn trên đến điểm M là không đổi Phần tử chất lỏng M dao động với biên độ là A cm B 2 cm C cm D cm Phân tích và hướng dẫn giải - Hai nguồn dao động cùng phương trình: u cos 40t nên nguồn dao động cùng pha và cùng biên độ 40 20(Hz) - Tần số sóng: f 2 v 80 - Bước sóng: 4(cm) f 20 (d d1 ) (12 9) - Biên độ sóng M: A 2a cos cos 2(cm) Chọn đáp án B ĐH – 2012: câu (từ câu 56 đến câu 62) Câu 56 (ĐH - 2012) 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 S1 và S2 cách 10 cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 75 cm/s Xét các điểm trên mặt nước thuộc đường tròn tâm S1, 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 Phân tích và hướng dẫn giải Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 18 (19) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ M d1 • S1 d2 • S2 v 1,5cm f SS SS 10 10 - Số cực đại giao thoa: k k 6, k 6, có 13 cực đại 1,5 1, M thuộc cực đại nên: d1 d k Vì M nằm trên cực đại gần S2 nên: k = d1 d 6 d1 d (cm) - Mặt khác vì M thuộc đường tròn tâm S1, bán kính S1S2 nên d1 = S1S2 = 10 (cm) Do vậy: d2min = d1 – = 10 – = (cm) = 10 (mm) Chọn đáp án C Câu 57 (ĐH - 2012) 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 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 Phân tích và hướng dẫn giải Mức cường độ âm M O có hai nguồn âm: - Bước sóng : 2 I OA 2OM L M L A 10 lg M 10 lg 10 lg 10 lg IA OM OM L M L A 10 log 20 10 log 26(dB) P P S 4R Gọi IM, LM là cường độ âm và mức cường độ âm M O có hai nguồn điểm Gọi I'M , L'M là cường độ âm và mức cường độ âm M O có n nguồn điểm Gọi P và I là công suất và cường độ âm nguồn Khi đó ta có: I I'M I' 30 26 M 100,4 IM IM 2P nP Ta có: I M và I'M 4R 4R I' nP n M 100,4 n 2.100,4 I M 2P Tại O có tất nguồn âm nên suy cần đặt thêm – = nguồn âm để M có mức cường độ âm là 30 dB Chọn đáp án B Câu 58 (ĐH - 2012) 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 15 cm Bước sóng trên dây có giá trị A 30 cm B 60 cm C 90 cm D 45 cm Phân tích và hướng dẫn giải L'M L M 10 lg Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 19 (20) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ ● ● - Không xét các điểm bụng nút, quan sát thấy điểm có cùng biên độ và gần thì A cách 15 cm thì các điểm này có độ lớn li độ là x Nên: 15 60(cm) Chọn đáp án B Câu 59 (ĐH - 2012) Hai điểm M, N cùng nằm trên hướng truyền sóng và cách phần ba bước sóng Biên độ sóng không đổi quá trình truyền Tại thời điểm, li độ dao động phần tử M là cm thì li độ dao động phần tử N là –3 cm Biên độ sóng A cm B cm C cm D cm Phân tích và hướng dẫn giải 2 2MN 2 Độ lệch pha hai điểm M, N: Giả sử dao động M sớm pha dao động N Ta có thể viết: u M A cos t 3(cm) (1) 2 u N A cos(t ) 3(cm) (2) 2 (1) + (2) A cos(t) cos(t ) 5 2A cos cos(t ) cos(t ) t k t k, k Z 3 3 5 (1) A cos k A A 3(cm) Chọn đáp án C Giải nhanh theo vòng tròn 2 MN -3 3 O Tại thời điểm t: u M 3(cm) , u N 3(cm) , -A A u Δφ • • Nên ta có: góc NOK góc KOM N M K A sin 3(cm) A 3(cm) Câu 60 (ĐH - 2012) 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 Phân tích và hướng dẫn giải Theo bài ra, có sóng dừng, không kể hai đầu A và B, trên dây có nút vì có tất cà nút nên sóng dừng có bụng (k = 4) Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 20 (21) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ ● Chiều dài dây thỏa mãn: k ● ● ● ● v f 1.50 2 v 25(m / s) 2 f 2 Chọn đáp án D Câu 61 (ĐH - 2012) Khi nói truyền sóng môi trường, phát biểu nào sau đây đúng? A Những phần tử môi trường trên cùng hướng truyền sóng và cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha B Những phần tử môi trường cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha C Hai phần tử môi trường cách phần tư bước sóng thì dao động lệch pha 90° D Hai phần tử môi trường cách nửa bước sóng thì dao động ngược pha Phân tích và hướng dẫn giải A (đúng): Những phần tử môi trường trên cùng hướng truyền sóng và cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha B (sai): Những phần tử môi trường cách số nguyên lần bước sóng không nằm trên cùng phương truyền sóng thì dao động không cùng pha C (sai): Hai phần tử môi trường cách phần tư bước sóng phải cùng nằm trên phương truyền sóng thì dao động lệch pha 900 D (sai): Hai phần tử môi trường cách nửa bước sóng cùng nằm trên phương truyền sóng thì dao động ngược pha Chọn đáp án A Câu 62 (ĐH - 2012) Một sóng âm và sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng A sóng âm và sóng ánh sáng tăng B sóng âm tăng còn bước sóng sóng ánh sáng giảm C sóng âm giảm còn bước sóng sóng ánh sáng tăng D sóng âm và sóng ánh sáng giảm Phân tích và hướng dẫn giải - Sóng âm truyền từ không khí vào nước thì bước sóng tăng vận tốc sóng âm nước lớn không không khí vR v L v K R L K - Sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng giảm vận tốc sóng ánh sáng c không khí lớn nước v n Chọn đáp án B CĐ – 2013: câu (từ câu 63 đến câu 69) Câu 63 (CĐ - 2013) Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp đặt A và B dao động theo phương trình uA = uB = acos25πt (a không đổi, t tính s) Trên đoạn 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 100 cm/s B 25 cm/s C 50 cm/s D 75 cm/s Phân tích và hướng dẫn giải 25 - Tần số sóng: f 12, 5(Hz) 2 2 - Hai điểm có phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách khoảng ngắn là : Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 21 (22) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 4(cm) - Tốc độ truyền sóng: v f 4.12, 50(cm / s) Chọn đáp án C Câu 64 (CĐ - 2013) Một sóng hình sin truyền theo chiều dương trục Ox với phương trình dao động nguồn sóng đặt O là uO = 4cos100πt (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(100πt – 0,5π) (cm) B uM = 4cos(100πt + π) (cm) C uM = 4cos(100πt + 0,5π) (cm) D uM = 4cos100πt (cm) Phân tích và hướng dẫn giải - Sóng truyền từ O đến M nên sóng truyền M trễ pha O khoảng thời gian phương trình d sóng M: u cos100 t t ' cos100 t v d 1 t' (s) v f 4f 200 - Phương trình sóng M: u M cos100 t cos 100t (cm) 2 200 Chọn đáp án A Câu 65 (CĐ - 2013) 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 A lệch pha B cùng pha C lệch pha D ngược pha Phân tích và hướng dẫn giải - Các phần tử môi trường hai điểm nằm trên cùng hướng truyền sóng và cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha Chọn đáp án B Câu 66 (CĐ - 2013) Một sóng âm truyền không khí với tốc độ 340 m/s và bước sóng 34 cm Tần số sóng âm này là A 2000 Hz B 1500 Hz C 1000 Hz D 500 Hz Phân tích và hướng dẫn giải v 340 1000(Hz) - Tần số sóng âm: f 0,34 Chọn đáp án C Câu 67 (CĐ - 2013) Trên sợi dây đàn hồi có sóng dừng Biết khoảng cách ngắn nút sóng và vị trí cân bụng sóng là 0,25 m Sóng truyền trên dây với bước sóng là A 0,5 m B 1,5 m C 1, m D 2,0 m Phân tích và hướng dẫn giải - Khoảng cách ngắn nút sóng và vị trí cân bụng sóng là : 0, 25 1(m) Chọn đáp án C Câu 68 (CĐ - 2013) 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 Phân tích và hướng dẫn giải Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 22 (23) Trường THPT Nguyễn Huệ - Theo bài ra, hai nguồn dao động cùng pha nên Tổ Vật Lí – Công Nghệ - Số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB: AB AB k 18 18 k 5,14 k 5,14 với k 0; 1; 2; 3; 4; 5 3,5 3,5 Chọn đáp án D ĐH – 2013: câu (từ câu 69 đến câu 74) Câu 69 (ĐH - 2013) Một nguồn phát sóng dao động điều hòa tạo sóng tròn đồng tâm O truyền trên mặt nước với bước sóng λ Hai điểm M và N thuộc mặt nước, nằm trên hai phương truyền sóng mà các phần tử nước dao động Biết OM = 8λ, ON = 12λ và OM vuông góc với ON Trên đoạn MN, số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động nguồn O là A B C D Phân tích và hướng dẫn giải M H 8λ N 12λ Theo bài ra: ΔMON vuông O Gọi H là chân đường cao hạ từ O Theo định lí đường cao tam giác vuông ta có: 1 24 OH 2 OH OM ON 13 2d 1 Điểm dao động ngược pha với nguồn khi: (2k 1) d k 2 Ta có: MN = MH + HN Thay vì tìm số dao động ngược pha với nguồn trên MN ta tìm trên đoạn MH và HN sau đó cộng lại Số điểm dao động ngược pha trên đoạn MH: OH d OM 24 1 k 8 6,16 k 7,5 k 2 13 Suy trên đoạn MH có điểm dao động ngược pha với nguồn Số điểm dao động ngược pha trên đoạn HN: OH d ON 24 ' k 12 6,16 k ' 11,5 k 7;8;9;10;11 2 13 Suy trên đoạn HN có điểm dao động ngược pha với nguồn Vậy có tất điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn MN Chọn đáp án C Câu 70 (ĐH - 2013) Trên sợi dây đàn hồi dài m, hai đầu cố định, có sóng dừng với nút sóng (kể hai đầu dây) Bước sóng sóng truyền trên đây là A 1,0 m B 1,5 m C 0,5 m D 2,0 m Phân tích và hướng dẫn giải - Sóng dừng trên dây có nút có bụng có bó sóng k = - Chiều dài dây thỏa mãn: 2 0, 5(m) 2 Chọn đáp án C Câu 71 (ĐH - 2013) Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1 và O2 dao động cùng pha, cùng biên độ Chọn hệ tọa độ vuông góc Oxy (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ là O Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 23 (24) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ vị trí nguồn O1 còn nguồn O2 nằm trên trục Oy Hai điểm P và Q nằm trên Ox có OP = 4,5 cm và OQ = cm Dịch chuyển nguồn O2 trên trục Oy đến vị trí cho góc PO2Q có giá trị lớn thì phần tử nước P không dao động còn phần tử Q dao động với biên độ cực đại Biết P và Q không còn cực đại nào khác Trên đoạn OP, điểm gần P mà các phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách P đoạn là A 1,1 cm B 3,4 cm C 2,5 cm D 2,0 cm Phân tích và hướng dẫn giải tan 2 tan 1 y Đặt O1O2 = a tan PO2 Q tan 2 1 tan 2 tan 1 4,5 O2 φ2 3, 3,5 tan PO 2Q a a 4,5 36 36 1 a a φ1 a a a a 36 Dấu “=” xảy a a 6(cm) a Theo bài ra: O1 Q x P 2 2 PO1 4,5(cm) PO (O1O2 ) (PO1 ) 4,5 7,5(cm) QO1 4, 5(cm) QO (O1O )2 (QO1 ) 62 82 10(cm) P dao động với biên độ cực tiểu Q dao động với biên độ cực đại: 1 PO PO1 k 2(cm) 2 k QO QO k Gọi M là điểm gần P dao động với biên độ cực đại, đó M phải nằm trên cực đại thứ k = 2: MO MO1 k 36 x x 2.2 x 2,5(cm) MP PO1 MO1 4, 2,5 2(cm) Chọn đáp án D Câu 72 (ĐH - 2013) Một sóng hình sin truyền trên sợi dây theo chiều dương trục Ox Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (đường nét đứt) và t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét) Tại thời điểm t2, vận tốc điểm N trên đây là A 65,4 cm B -65,4 cm C -39,3 cm D 39,3 cm Phân tích và hướng dẫn giải - Dựa vào đồ thị, ta thấy ô tương ứng 30 cm Vậy ô tương ứng là cm - Khoảng cách gần hai điểm dao động cùng pha là bước sóng: 5.8 40(cm) - Tại thời điểm t1 nó VTCB và lên (đường nét đứt) sau 0,3 s nó truyền ô (đường nét liền) lên S 5.3 - Vận tốc tryền sóng trên dây: v 50(cm) t 0,3 v 50 1, 25(Hz) - Tần số: f 40 Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 24 (25) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ - Tại thời điểm t2 điểm N có li độ và có vu hướng biên âm, suy vật có vận tốc cực đại: v max A 2.1, 25.5 39, 3(cm / s) Chọn đáp án D Câu 73 (ĐH - 2013) 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 8,0 m B 1,0 m C 9,0 m D 10 m Phân tích và hướng dẫn giải I - Ban đầu: L 10 lg (1) I0 - Sau dịch nguồn âm thêm cm: L 20 10 lg I' (2) I0 I' d9 d9 10 lg 20 20 lg I d d d9 d 9 lg 10 d 1(m) lg10 d d Chọn đáp án B Câu 74 (ĐH - 2013) Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha hai điểm A và B cách 16 cm Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng cm 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 Phân tích và hướng dẫn giải - Theo bài ra, hai nguồn dao động cùng pha nên AB AB - Số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB: k 16 16 k 5, 33 k 5,33 với k 0; 1; 2; 3; 4; 5 k 11 3 - Vậy: Trên đoạn AB, số điểm mà đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại là 11 Chọn đáp án B CĐ – 2014: câu (từ câu 75 đến câu 80) Câu 75 (CĐ - 2014) Một sóng truyền dọc theo truc Ox với phương trình u = 5cos(8πt – 0,04πx) (u và x tính cm, t tính s) Tại thời điểm t = s, điểm có x = 25 cm, phần tử sóng có li độ là A 5,0 cm B –5,0 cm C 2,5 cm D –2,5 cm Phân tích và hướng dẫn giải Thay t = s và x = 25 cm vào phương trình sóng ta được: u = 5cos(8.3 – 0,04.25) = 5cos(23) = - (cm) Chọn đáp án B Câu 76 (CĐ - 2014) Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn A và B cách 16 cm, dao động điều hòa theo phương vuông góc với mặt nước với cùng phương trình u = 2cos16πt (u tính mm, t tính s) Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 12 cm/s Trên đoạn AB, số điểm dao động với biên độ cực đại là A 11 B 20 C 21 D 10 Phân tích và hướng dẫn giải 2 0,125(s) - Chu kì sóng: T 16 - Bước sóng: vT 12.0,125 1, 5(cm) L (L 20) 10 lg Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 25 (26) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ AB AB 16 16 Vì hai nguồn dao động cùng pha nên: k k 10, k 10, k 21 1,5 1,5 Vậy: Trên đoạn AB, số điểm dao động với biên độ cực đại là 21 Chọn đáp án C Câu 77 (CĐ - 2014) Khi nói sóng âm, phát biểu nào sau đây sai? A Siêu âm có tần số lớn 20000 Hz B Hạ âm có tần số nhỏ 16 Hz C Đơn vị mức cường độ âm là W/m² D Sóng âm không truyền chân không Phân tích và hướng dẫn giải - Đơn vị mức cường độ âm là B dB Chọn đáp án C Câu 78 (CĐ - 2014) Một sóng tần số 25 Hz truyền dọc theo trục Ox với tốc độ 100 cm/s Hai điểm gần trên trục Ox mà các phần tử sóng đó dao động ngược pha nhau, cách A cm B cm C cm D cm Phân tích và hướng dẫn giải v 100 4(cm) - Bước sóng: f 25 2d - Độ lệch pha: vì hai điểm dao động ngược pha nên (2k 1) 2d (2k 1) d 2(cm) 2 Chọn đáp án A Câu 79 (CĐ - 2014) Tại mặt chất lỏng nằm ngang có hai nguồn sóng O1, O2 cách 24 cm, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với cùng phương trình u = Acosωt Ở mặt chất lỏng, gọi d là đường vuông góc qua trung điểm O đoạn O1O2 M là điểm thuộc d mà phần tử sóng M dao động cùng pha với phần tử sóng O, đoạn OM ngắn là cm Số điểm cực tiểu giao thoa trên đoạn O1O2 là A 18 B 16 C 20 D 14 Phân tích và hướng dẫn giải M Theo định lí Pitago: a 92 122 15(cm) a a O1 O2 O d - Phương trình sóng điểm vùng giao thoa: u 2A cos (d d1 ) (d1 d ) cos t 2a ) O O - Phương trình sóng tổng hợp O: u O 2A cos(t ) 2a O1O - Do uM và uO cùng pha nên: 2k Khoảng cách OM nhỏ chọn k =1 2a O1O 2.15 24 (2a O1O ) 3(cm) 2 - Phương trình sóng tổng hợp M: u M 2A cos(t Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 26 (27) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ O1O O1O 24 24 Số điểm cực tiểu giao thoa trên O1O2 thỏa mãn: k k 3 8,5 k 7, k 16 Chọn đáp án B Câu 80 (CĐ - 2014) Trên sợi dây đàn hồi dài 1,6 m, hai đầu cố định, có sóng dừng Biết tần số sóng là 20 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là m/s Số bụng sóng trên dây là A 15 B 32 C D 16 Phân tích và hướng dẫn giải v - Bước sóng: 0, 2(m) f 20 2 2.1, 16 - Chiều dài dây: k k 0, Chọn đáp án D ĐH – 2014: câu (từ câu 81 đến câu 87) Câu 81 (ĐH - 2014) Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, có điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự A, B, C với AB = 100 m và AC = 250 m Khi đặt A nguồn điểm phát âm công suất P thì mức cường độ âm B là 100 dB Bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn phát âm công suất 2P thì mức cường độ âm A và C là A 100 dB và 96,5 dB B 103 dB và 96,5 dB C 100 dB và 99,5 dB D 103 dB và 99,5 dB Phân tích và hướng dẫn giải A • C • B • Khi nguồn âm có công suất P đặt A: L B 10 lg IB 100 IB I0 1010 I0 P P 4.I B AB2 4I0 1014 4.AB2 Khi nguồn âm có công suất 2P đặt B: 2P 2.4.I0 1014 - Tại điểm A: I A 2.1010 I0 4.BA 4.104 I LA 10 lg A 10 lg 2.1010 103(dB) I0 IB 2.4.I 1014 2.1014 2P I0 4.BC2 4.1502 1502 I 2.1014 LC 10 lg C 10 lg 99,5(dB) I0 1502 Chọn đáp án D Câu 82 (ĐH - 2014) Trong âm nhạc khoảng cách hai nốt nhạc quãng tính cung và nửa cung (nc) Trong quãng tám chia làm 12 nc Hai nốt nhạc cách nửa cung thì hai - Tại điểm C: I C âm (cao, thấp) tương ứng với hai nốt nhạc này có tần số thỏa mãn fc12 2f t12 Tập hợp các âm cùng quãng tám gọi là gam (âm giai) Xét gam với khoảng cách từ nốt Đồ đến các nốt Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô tương ứng là nc, nc, nc, nc, nc, 11 nc, 12 nc Trong gam này âm ứng với nốt La có tần số là 440 Hz thì âm ứng với nốt Sol có tần số là A 392 Hz B 415 Hz C 494 Hz D 330 Hz Phân tích và hướng dẫn giải - Trong âm nhạc, ta biết độ cao tăng dần (tần số tăng dần): Đồ, Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 27 (28) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ nc nc nc nc nc 11 nc 12 nc ● ● ● ● ● ● ● ● Rê Mi Fa Sol La Si Đô Đồ 12 12 - Khoảng cách từ nốt Sol đến nốt La là nc: f La 2.2fSol fSol f La 12 391,99 392(Hz) Chọn đáp án A Câu 83 (ĐH - 2014) Trên sợi dây đàn hồi có sóng dừng ổn định với khoảng cách hai nút sóng liên tiếp là cm Trên dây có phần tử sóng dao động với tần số Hz và biên độ lớn là cm Gọi N là vị trí nút sóng; C và D là hai phần tử trên dây hai bên N và có vị trí cân cách N là 10,5 cm và cm Tại thời điểm t1, phần tử C có li độ 1,5 cm và hướng 79 vị trí cân Vào thời điểm t2 = t1 + s, phần tử D có li độ là 40 A 1,50 cm B –1,50 cm C 0,75 cm D –0,75 cm Phân tích và hướng dẫn giải C • N • D 10,5 cm - Khoảng cách hai nút sóng liên tiếp là • cm : 12(cm) 2 - Biên độ bụng là Ab = 2A= (cm) - Phương trình dao động phần tử M bất kì cách nút khoảng d là: 2 2d C1 u M 2A sin cos t Biên độ điểm C và D: D2 C2 2.CN 2.10,5 A C A b sin sin (cm) u 1,5 3 -1,5 12 D1 2 2.ND 2.7 A D A b sin sin 1, 5(cm) 12 Tại thời điểm t1, phần tử C có li độ 1,5 cm và vị trí C1 hướng vị trí cân 79 79 79 Sau thời gian: t và vị trí C2 .t 2.5 20 phần tử C có li độ 40 40 4 Vậy phần tử D có li độ -1,5 (cm) Chọn đáp án B Câu 84 (ĐH - 2014) Để ước lượng độ sâu giếng cạn nước, người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai vào miệng giếng và thả hòn đá rơi tự từ miệng giếng; sau s thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng Giả sử tốc độ truyền âm không khí là 330 m/s; lấy g = 9,9 m/s² Độ sâu ước lượng giếng là A 39 m B 45 m C 41 m D 43 m Phân tích và hướng dẫn giải Gọi h là độ sâu giếng 2h Thời gian rơi tự là: h gt12 t1 g Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 28 (29) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ h Thời gian sóng âm truyền từ đáy giếng tới tai (miệng giếng) là t2: h vt t v 2h h 2h h 2h h 3 3 3 Vậy: t1 t t g v g v g v h 23939(m) 109 h h 9 0 330 495 h 41(m) Chọn đáp án C Câu 85 (ĐH - 2014) Một sóng truyền trên sợi dây dài với tốc độ m/s và chu kỳ 0,5 s Sóng này có bước sóng là A 25 cm B 100 cm C 50 cm D 150 cm Phân tích và hướng dẫn giải - Bước sóng: vT 1.0,5 0,5(m) 50(cm) Chọn đáp án C Câu 86 (ĐH - 2014) Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi dài với biên độ mm Tại thời điểm, hai phần tử trên dây cùng lệch khỏi vị trí cân mm, chuyển động ngược chiều và cách khoảng gần là cm (tính theo phương truyền sóng) Gọi δ là tỉ số tốc độ dao động cực đại phần tử trên dây với tốc độ truyền sóng Giá trị δ gần giá trị nào sau đây? A 0,105 B 0,179 C 0,314 D 0,079 Phân tích và hướng dẫn giải 2 2d 2 Độ lệch pha phần tử trên dây là : 3d 3.8 24(cm) v 2fA 2A 2.3,14.6 0,157 Vậy giá trị gần là 0,179 Tỉ số: max v f 240 u M• 2 3 N • y -6 Chọn đáp án B Câu 87 (ĐH - 2014) Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn S1 và S2 cách 16 cm, dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số 80 Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s Ở mặt nước, gọi d là đường trung trực đoạn S1S2 Trên d, điểm M cách S1 10 cm; điểm N dao động cùng pha với M và gần M cách M đoạn có giá trị gần giá trị nào sau đây? A 7,8 mm B 6,8 mm C 9,8 mm D 8,8 mm Phân tích và hướng dẫn giải v 40 0, 5(cm) Bước sóng: f 80 Phương trình dao động điểm M: (d1 d ) .20 u M 2A cos t 2A cos(t 40) 2A cos t 0, Phương trình dao động điểm N: Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 29 (30) Trường THPT Nguyễn Huệ (d1 d ) .2x u N 2A cos t 2A cos(t 4x) 2A cos t 0,5 Độ lệch pha hai phần tử M và N trên d là: 4x 40 k Vì M và N cùng pha nên: 4x 40 k2 x 10 (d) •N •M •M x •N (d) x • S1 Tổ Vật Lí – Công Nghệ • O Hình (1) • S2 • S1 • O Hình (2) • S2 Trường hợp 1: Điểm N nằm M và O (Hình 1) k x S1M 10 10 k k 1 x 9, 5(cm) MN MO ON x 82 9,52 82 8,8(mm) Trường hợp 2: Điểm N nằm ngoài đoạn OM (Hình 2) k x S1M 10 10 k k x 10, 5(cm) MN ON OM x 82 OM 9,52 82 62 8(mm) Như vậy: (MN)min = (mm) Vậy giá trị gần là 7,8 (mm) Chọn đáp án A ĐH – 2015: câu (từ câu 88 đến câu 94) Câu 88 (ĐH - 2015) Một sóng có tần số f, truyền trên dây đàn hồi với tốc độ truyền sóng v và bước sóng λ Hệ thức đúng là f A v = λf B v C v D v = 2πfλ f Phân tích và hướng dẫn giải - Hệ thức đúng là: v = λf Chọn đáp án A Câu 89 (ĐH - 2015) Một sóng dọc truyền môi trường thì phương dao động các phần tử môi trường A là phương ngang B là phương thẳng đứng C trùng với phương truyền sóng D vuông góc với phương truyền sóng Phân tích và hướng dẫn giải - Sóng dọc là sóng có phương dao động các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng Chọn đáp án C Câu 90 (ĐH - 2015) Một sóng truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = Acos(20πt – πx) (cm), với t tính s Tần số sóng này A 15 Hz B 10 Hz C Hz D 20 Hz Phân tích và hướng dẫn giải Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 30 (31) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ 20 - Tần số sóng: f 10(Hz) 2 2 Chọn đáp án B Câu 91 (ĐH - 2015) Một sợi dây đàn hồi có sóng dừng Trên dây điểm dao động với cùng biên đô A1 có vị trí cân liên tiếp cách đoạn d1 và điểm dao động với cùng biên đô A2 có vị trí cân liên tiếp cách đoạn d2 Biết A1 > A2 > Biểu thức nào sau đây đúng: A d1 = 0,5d2 B d1 = 4d2 C d1 = 0,25d2 D d1 = 2d2 Phân tích và hướng dẫn giải - Khi có sóng dừng trên sợi dây các điểm có vị trí cân liên tiếp cách có loại: - Các điểm nút N (có biên độ 0, VTCB cách ) - Các bụng sóng B (có biên độ 2a, VTCB cách ) - Các điểm M có biên độ nhau, có VTCB cách 2 2d 2a sin a 2a sin - Biên độ M: a M 2a sin Theo bài A1 > A2 > nên A1 là biên độ bụng sóng (A1 = 2a) d1 A2 là biên độ các điểm M (A2 = a ) d Do ta có d1 = 2d2 Chọn đáp án Câu 92 (ĐH - 2015) Tại vị trí O nhà máy, còi báo cháy (xem là nguồn điểm) phát âm với công suất không đổi Từ bên ngoài thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn với vận tốc ban đầu và gia tốc có độ lớn 0,4 m/s2 dừng lại N (cổng nhà máy) Biết NO = 10 m và mức cường độ âm (do còi phát ra) N lớn mức cường độ âm M là 20 dB Cho môi trường truyền âm là đẳng hướng và không hấp thụ âm Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N có giá trị gần giá trị nào sau đây? A 27 s B 32 s C 47 s D 25 s Phân tích và hướng dẫn giải ● O ● M ● N - Theo bài ta có: L N LM 20 10 lg IN I I I 10 lg M 20 lg N N 102 I0 I0 IM IM Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 31 (32) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ P I N I OM 4.ON N 102 OM 10.ON 10.10 100(m) MN 90(m) 2 IM ON P IM 4.OM - Từ M đến N thiết bị chuyển động theo hai giai đoạn: Bắt đầu chuyển động nhanh dần sau đó chuyển động chậm dần dừng lại N với độ lớn gia tốc ● O ● N P ● CDĐ NDĐ ● M - Thời gian chuyển động nhanh dần và chuyển động chậm dần t1 = t2 và quãng MN đường s1 s 45(m) 2s1 2.45 Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N: t 2t1 2 30(s) Gần giá trị 32 s a 0, Chọn đáp án D Câu 93 (ĐH - 2015) Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt hai điểm A và B cách 68 mm, dao động điều hòa, cùng tần số, cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước Trên AB, hai phần tử nước dao động với biên độ cực đại có vị trí cân cách đoạn ngắn là 10 mm Điểm C là vị trí cân phần tử mặt nước cho AC BC Phần tử nước C dao động với biên độ cực đại Khoảng cách BC lớn bằng: A 37,6 mm B 67,6 mm C 64 mm D 68,5 mm Phân tích và hướng dẫn giải Hai phần tử nước dao động với biên độ cực đại có vị trí cân cách đoạn ngắn là 10 mm chính là khoảng cách hai điểm cực đại liên tiếp nằm trên đoạn AB Khi đó ta có 10 20(mm) Để BC lớn thì C phải nằm trên đường cực đại xa B (gần A nhất) C A - Số cực đại trên AB: B AB AB 68 68 k k 3, k 3, nên kmax = suy C thuộc 20 20 cực đại bậc Do đó CB 67,6 CB CA 3 60 CB2 CB 60 682 2 2 CB 7, CB CA AB 68 - Vì CB > nên CB = 67,6 (mm) Chọn đáp án B Câu 94 (ĐH - 2015) Trên sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định có sóng dừng với tần số f xác định Gọi M, N và P là ba điểm trên dây có vị trí cân cách B cm, cm và 38 cm 11 Hình vẽ mô tả dạng sợi dây thời điểm t1 (đường 1) và thời điểm t t1 (đường 2) Tại thời 12f Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 32 (33) Trường THPT Nguyễn Huệ Tổ Vật Lí – Công Nghệ điểm t1 li độ phần tử dây N biên độ phần tử dây M và tốc độ phần tử dây M là 60 cm/s Tại thời điểm t2, vận tốc phần tử dây P là u (cm) (1) (2) O B 12 A 20 cm/s 24 x (cm) 36 B 60 cm/s C 20 cm/s Phân tích và hướng dẫn giải D – 60 cm/s 12 24(cm) - Vì M, N và P là ba điểm trên dây có vị trí cân cách B là cm, cm và 38 cm nên gọi A là biên độ bụng thì A chính là biên độ N (vì BN = = ) Ta có: A A N 2BM 2.4 A A sin A M A sin 12 2PM 2.38 A A sin A P A sin 12 - Mặt khác vì M và N thuộc cùng bó sóng, nên M và N cùng pha P thuộc bó sóng thứ kể từ bó sóng chứa M nên P ngược pha với M Vậy M và N cùng pha và ngược pha với P Khi đó ta có: A x A M M A xN xM x N A N A v v v v A P P M P P max v v A A M M max M - Như vậy, để tính vP thời điểm t2 thì ta tính vM thời điểm t2 Ta sử dụng đường tròn để tính vận tốc vM thời điểm t2, muốn tính ta phải biết thời điểm t1 thì vM có giá trị là bao nhiêu (âm hay dương), tăng hay giảm Đồ thị cho ta xác định điều này - Nhìn đồ thị ta thấy, thời điểm t1, hình dạng sợi dây (1), phần tử M xuống thì sau 11 11T , tức sau gần chu kì hình dạng sóng không thể là (2) Vậy M phải lên, tức t t t1 12f 12 là thời điểm t1 M lên với vận tốc vM = +60 cm/s và giảm 3 xN AM - Tại thời điểm t1 ta có: x M A M x M 2 - Từ đồ thị ta có: Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 33 (34) Trường THPT Nguyễn Huệ 2 v x v mà: M M M A M v M max v M max Tổ Vật Lí – Công Nghệ 3 v M max v M 120(cm / s) - Tại thời điểm t2 thì v M v M max cos 120 60 3(cm / s) 6 1 - Từ đó suy ra: v P vM 60 60(cm / s) 3 Chọn đáp án D ĐH – 2016: câu (từ câu 95 đến câu 100) Câu 95 (ĐH - 2016) Một sóng truyền dọc theo truc Ox với phương trình u = 2cos(40t – 2x) mm Biên độ sóng này là A 40 mm B mm C mm D mm Phân tích và hướng dẫn giải - Biên độ sóng: A = (mm) Chọn đáp án B Câu 96 (ĐH - 2016) Khi nói sóng cơ, phát biểu nào sau đây sai? A Sóng lan truyền chất khí B Sóng lan truyền chân không C Sóng lan truyền chất rắn D Sóng lan truyền chất lỏng Phân tích và hướng dẫn giải - Sóng không truyền chân không Chọn đáp án B Câu 97 (ĐH - 2016) Một sóng truyền dọc theo trục Ox Phương trình dao động phần tử điểm trên phương truyền sóng là u cos(20t ) (u tính mn, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng 60 cm/s Bước sóng sóng này là A cm B cm C cm D cm Phân tích và hướng dẫn giải 20 - Tần số sóng: f 10(Hz) 2 2 v 60 - Bước sóng: 6(cm) f 10 Chọn đáp án C Câu 98 (ĐH - 2016) Ở mặt chất lỏng có nguồn kết hợp đặt A và B dao động điều hòa, cùng pha theo phương thẳng đứng Ax là nửa đường thẳng nằm mặt chất lỏng và vuông góc với AB Trên Ax có điểm mà các phần tử đó dao động với biên độ cực đại, đó M là điểm xa A nhất, N là điểm với M, P là điểm với N và Q là điểm gần A Biết MN = 22,25 cm; NP = 8,75 cm Độ dài đoạn QA gần với giá trị nào sau đây? A 1,2 cm B 3,1 cm C 4,2 cm D 2,1 cm Phân tích và hướng dẫn giải - Hai nguồn dao động cùng pha A,B Ax AB M, N, P, Q dao động cực đại thỏa mãn: d d1 k (k Z) - M trên Ax xa A thuộc cực đại k = - Lần lượt N, P thuộc cực đại k = 2, AB - Q gần A thuộc cực đại k max Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 34 (35) Trường THPT Nguyễn Huệ d d1 k AB2 k - Ta có: d 2 2k d d1 AB AB2 AB2 4 22,5 2 MN d1M d1N AB 2 89 2 4 2 2 2 NP d d AB 4 AB 9 8, 75 AB 6 105 1N 1P 4 6 AB Suy ra: 4(cm) ; AB = 18 (cm) k max 4 AB2 AQ d1Q 2,125(cm) gần với giá trị 2,1 cm 2.4. Chọn đáp án D Tổ Vật Lí – Công Nghệ k=1 A • Q• P• B • d1 d2 N• M• • x Câu 99 (ĐH - 2016) Cho điểm O, M, N và P nằm môi trường truyền âm Trong đó, M và N nằm trên nửa đường thẳng xuất phát từ O, tam giác MNP là tam giác Tại O, đặt nguồn âm điểm có công suất không đổi, phát âm đẳng hướng môi trường Coi môi trường không hấp thụ âm Biết mức cường độ âm M và N là 50 dB và 40 dB Mức cường độ âm P là A 35,8 dB B 38,8 dB C 41,1 dB D 43,6 dB Phân tích và hướng dẫn giải r I I L M L N 10 lg M 10 M N 10 IN I N rM ΔMNP cạnh a: a MP rN rM ( 10 1)rM O rM M rN 1200 N x rP ΔOMP: rP rM2 a 2arM cos1200 2, 61.rM 2 r I L P L M 10 lg P 10 lg M 10 lg P IM 2, 61 rP Vậy: LP ≈ 41,1 (dB) Chọn đáp án C Câu 100 (ĐH - 2016) Một sợi dây có sóng dừng ổn định Sóng truyền trên dây có tần số 10 Hz và bước sóng cm Trên dây, hai phần tử M và N có vị trí cân cách cm, M thuộc bụng sóng dao động điều hòa với biên độ mm Lấy 2 10 Tại thời điểm t, phần tử M chuyển động với tốc độ (cm/s) thì phần tử N chuyển động với gia tốc có độ lớn là A 3m/s2 B m/s2 C m/s2 D 1,26 m/s Phân tích và hướng dẫn giải - Tần số góc 2f 20 (rad/s) - Biên độ dao động phần tử N: A N A M cos 2.d 2.8 cos (mm) (d: là khoảng cách vị trí cân M và N) - Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho phần tử M: A 2M u 2M - Áp dụng: v 2M 3 uM (cm) 10 uM AM 3 3 uN (cm) uN AN 10 20 - Gia tốc phần tử N có độ lớn: a N 2 u N (20)2 3 600 3(cm / s ) 3(m / s ) 20 Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng 35 (36) Trường THPT Nguyễn Huệ Chọn đáp án B Trên bước đường thành công không có dấu chân kẻ lười biếng Tổ Vật Lí – Công Nghệ 36 (37)