Chuyên đề 2: Giao thoa sĩng cơ

Chƣơng 2: SĨNG CƠ

Chuyên đề 2: Giao thoa sĩng cơ

ThS. Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – ĐT: 0913808282 50

Câu 58(ĐH 2013): Một nguồn phát sĩng dao động điều hịa tạo ra sĩng trịn đồng tâm O truyền trên mặt nước với bước sĩng . Hai điểm M và N thuộc mặt nước, nằm trên hai phương truyền sĩng mà các phần tử nước dao động. Biết OM=8 ; ON=12 và OM vuơng gĩc ON. Trên đoạn MN, số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động của nguồn O là:

A. 5 B. 6 C. 7 D. 4.

Câu 59(ĐH 2013): Một sĩng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình v mơ tả hình dạng của sợi dây tại 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. -39,3cm/s B. 65,4cm/s C. -65,4cm/s D. 39,3cm/s

Câu 60(CĐ 2013): Một sĩng hình sin đang lan truyền trong một mơi trường. Các phần tử mơi trường ở hai điểm nằm trên cùng một hướng truyền sĩng và cách nhau một số nguyên lần bước sĩng thì dao động A. cùng pha nhau. B. lệch pha nhau

2



. C. lệch pha nhau

4



. D. ngược pha nhau.

Câu 61(CĐ 2013): Một song hình sin truyền theo chiều dương của trục Ox với phương trình dao động của nguồn song (đặt tại O) là uO = 4cos100t (cm). Ở điểm M (theo hướng Ox) cách O một phần tư bước sĩng, phần tử mơi trường dao động với phương trình là

A. uM = 4cos(100t + ) (cm). B. uM = 4cos(100t) (cm).

C. uM = 4cos(100t – 0,5) (cm). D. uM = 4cos(100t + 0,5) (cm).

Câu 62(CĐ 2014): Một sĩng cơ truyền dọc theo truc Ox với phương trình u = 5cos(8t – 0,04x) (u và x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 3 s, ở điểm cĩ x = 25 cm, phần tử sĩng cĩ li độ là

A. 5,0 cm. B. -5,0 cm. C. 2,5 cm. D. -2,5 cm.

Câu 63(CĐ 2014): Một sĩng cơ tần số 25 Hz truyền dọc theo trục Ox với tốc độ 100 cm/s. Hai điểm gần nhau nhất trên trục Ox mà các phần tử sĩng tại đĩ dao động ngược pha nhau, cách nhau

A. 2 cm B. 3 cm C. 4 cm D. 1 cm

Câu 64(ĐH 2014): Một sĩng cơ truyền dọc theo một sợi dây đàn hồi rất dài với biên độ 6 mm. Tại một thời điểm, hai phần tử trên dây cùng lệch khỏi vị trí cân bằng 3 mm, chuyển động ngược chiều và cách nhau một khoảng ngắn nhất là 8 cm (tính theo phương truyền sĩng). Gọi  là tỉ số của tốc độ dao động cực đại của một phần tử trên dây với tốc độ truyền sĩng. gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,105. B. 0,179. C. 0,079. D. 0,314.

Câu 65(ĐH 2014): Một sĩng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với tốc độ 1m/s và chu kì 0,5s. Sĩng cơ này cĩ bước sĩng là

A. 150 cm B. 100 cm C. 50 cm D. 25 cm

Chuyên đề 2: Giao thoa sĩng cơ 1. Biên độ sĩng tổng hợp và các đại lƣợng cơ bản

Câu 1 Khẳng định nào sau đây là sai:

A. Giao thoa là sự tổng hợp của 2 hay nhiều sĩng

B. Sĩng dừng là sĩng tổng hợp của sĩng tới và sĩng phản xạ trên cùng phương truyền C. Với sĩng dừng, các nút sĩng là những điểm cố định

D. Các sĩng kết hợp là các sĩng dao động tần số, hiệu số pha khơng thay đổi theo thời gian

Câu 2 Khẳng định nào sau đây là đúng: Cho 2 nguồn sĩng dao động cùng pha.Biên độ của sĩng tổng hợp đạt giá trị

A. cực đại chỉ khi hiệu khoảng cách từ điểm đang xét đến 2 nguồn là số chẵn bước sĩng. B. cực tiểu khi hiệu khoảng cáchtừ điểm đang xét đến 2 nguồn là số lẻ bước sĩng

C. cực tiểu khi hiệu khoảng cáchtừ điểm đang xét đến 2 nguồn là số lẻ nửa bước sĩng D. cực đại chỉ khi hiệu khoảng cách từ điểm đang xét đến 2 nguồn là số lẻ bước sĩng.

www.facebook.com/lamlybmt

ThS. Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – ĐT: 0913808282 51

Câu 3 Tại hai điểm A, B trên mặt nước người ta gay ra hai dao động hình sin theo phương thẳng đứng cùng tần số gĩc  và cùng pha ban đầu. Vận tốc ruyền sĩng trên mặt nước là v. Điểm M trên mặt nước cách A một khoảng d1 và B một khoảng d2. Độ lệch pha của hai sĩng do hai nguồn A, B truyền tới M là: A. ∆φ = v  (d1+ d2) B. ∆φ= v  (d1-d2) C. ∆φ=^v ^{(d1-d2) D. ∆φ=} v ^(d1+d2)

Câu 4 Người ta khảo sát hiện tượng giao thoa sĩng trên mặt nước tạo thành do hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 15Hz, cùng pha. Người ta thấy sĩng cĩ biên độ cực đại thứ nhất kể từ đường trung trực của AB tại những điểm M cĩ hiệu khoảng cách đến A và B bằng 2cm. Tính vận tốc truyền sĩng trên mặt nước.

A. 2cm/s B. 7,5cm/s C. 15cm/s D. 30cm/s

Câu 5 Hai nguồn sĩng kết hợp cùng pha A và B trên mặt nước cĩ tần số 15Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn đoạn 14,5cm và 17,5cm sĩng cĩ biên độ cực đại. Giữa M và trung trực của AB cĩ hai dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sĩng trên mặt nước là

A. v = 15cm/s B. v = 22,5cm/s C. v = 5cm/s D. v = 20m/s

Câu 6 Hai điểm A, B cùng pha cách nhau 20cm là 2 nguồn sĩng trên mặt nước dao động với tần số

f=15Hz và biên độ bằng 5cm. Vận tốc truyền sĩng ở mặt nước là v=0,3m/s. Biên độ dao động của nước tại các điểm M, N nằm trên đường AB với AM=5cm, AN=10cm, là

A. AM = 0; AN = 10cm B. AM = 0; AN = 5cm C. AM = AN = 10cm D. AM=AN=5cm

Câu 7 Tại hai điểm S1,S₂cáchnhau 5cm trên mặt nước đặt hai nguồn kết hợp phát sĩng ngang cùng tần số f = 50Hz và cùng pha. Tốc độ truyền sĩng trong nước là 25cm/s. Coi biên độ sĩng khơng đổi khi truyền đi. Hai điểm M, N nằm trên mặt nước với S1M = 14,75cm, S2M = 12,5cm và S1N = 11cm, S2N = 14cm. Kết luận nào là đúng:

A. M dao động biên độ cực đại, N dao động biên độ cực tiểu B. M, N dao động biên độ cực đại C. M dao động biên độ cực tiểu, N dao động biên độ cực đại D. M, N dao động biên độ cực tiểu

Câu 8 Hai nguồn phát sĩng âm kết hợp S₁ và S₂ cách nhau S₁S₂ = 20m cùng phát một âm cĩ tần số f = 420Hz. Hai nguồn cĩ cùng biên độ a = 2 mm, cùng pha ban đầu. Vận tốc truyền âm trong khơng khí là v = 336 m/s. Xét hai điểm M và N nằm trên đoạn S1S2 và cách S1 lần lượt là 4 m và 5 m, khi đĩ

A. tại cả hai điểm đĩ đều khơng nghe được âm.

B. tại M khơng nghe được âm, cịn tại N nghe được âm rõ nhất. C. tất cả hai điểm đĩ đều nghe được âm rõ nhất.

D. tại M nghe được âm rõ nhất, cịn tại N khơng nghe được âm.

Câu 9 Hai nguồn sĩng kết hợp A, B giống nhau. Biên độ là 2cm, bước sĩng là 4cm. Gọi v là tốc độ truyền sĩng. V là tốc độ dao động cực đại tại trung điểm của AB. Kết luận nào sau đây là đúng:

A. ¹ 2 v V ^  ^B. 4 v V ^ ^C. 1 v V ^ ^D. 1 4 v V ^ 

Câu 10 Cho hai loa là nguồn phát sĩng âm S1, S2 phát âm cùng phương trình u u acos t

2 1 S

S    . Tốc

độ truyền âm trong khơng khí là 345m/s. Một người đứng ở vị trí M cách S1 là 3m, cách S2 là 3,375m. Tần số âm nhỏ nhất, để người đĩ khơng nghe được âm từ hai loa phát ra là:

A. 480Hz B. 440Hz C. 420Hz D. 460Hz

Câu 11 Tại mặt chất lỏng cĩ hai nguồn phát sĩng kết hợp A, B cách nhau 16cm, dao động điều hịa theo phương vuơng gĩc với mặt chất lỏng với phương trình:u = 2cos40πt (cm) và _A u = 2cos(40πt + π) (cm)_B . Tốc độ truyền sĩng trên mặt chất lỏng là 40cm/s. Gọi M là một điểm thuộc mặt chất lỏng, nằm trên đường thẳng Ax vuơng gĩc với AB, cách A một đoạn ngắn nhất mà phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại. Khoảng cách AM bằng

A. 2,14cm. B. 2,07cm. C. 4,28cm. D. 1,03cm.

Câu 12 Phương trình sĩng tại hai nguồn là: uacos 20t cm. AB cách nhau 10cm, vận tốc truyền sĩng trên mặt nước là v = 15cm/s. CD là hai điểm nằm trên vân cực tiểu và tạo với AB một hình chữ nhật ABCD. Đoạn CB cĩ giá trị nhỏ nhất gần bằng

www.facebook.com/lamlybmt

ThS. Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – ĐT: 0913808282 52

Câu 13 Phương trình sĩng tại hai nguồn là: uacos 20t cm. AB cách nhau 20cm, vận tốc truyền sĩng trên mặt nước là v = 15cm/s. CD là hai điểm nằm trên vân cực đại và tạo với AB một hình chữ nhật ABCD. Hình chữ nhật ABCD cĩ diện tích cực đại bằng

A. 354,4 cm². B. 458,8 cm². C. 651,6 cm². D. 2651,6 cm².

Câu 14 Trên mặt nước cĩ hai nguồn kết hợp A và B dao động cùng biên độ, cùng pha, khoảng cách AB = 20 cm. Người ta quan sát được 5 vân cực đại. Tốc độ truyền sĩng trên mặt nước là 3 m/s. Tần số sĩng f cĩ giá trị

A. 30 Hz < f < 37,5 Hz B. 30 Hz ≤ f < 45 Hz C. 30 Hz < f < 45 Hz D. 30 Hz ≤ f <37,5 Hz

Câu 15 Cho hai nguồn sĩng âm kết hợp A, B đặt cách nhau 2 m dao động cùng pha nhau. Di chuyển trên đoạn AB, người ta thấy cĩ 5 vị trí âm cĩ độ to cực đại. Cho biết tốc độ truyền âm trong khơng khí là 350 m/s. Tần số f của nguồn âm cĩ giá trị thoả mãn

A. 350 Hz < f < 525 Hz. B. 175 Hz < f < 262,5 Hz. C. 350 Hz  f < 525 Hz. D. 175 Hz  f < 262,5 Hz.

Câu 16 Hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau một khoảng là 11 cm đều dao động theo phương trình u = acos(20t) mm trên mặt nước. Biết tốc độ truyền sĩng trên mặt nước 0,4 (m/s) và biên độ sĩng khơng đổi khi truyền đi. Hỏi điểm gần nhất dao động cùng pha với các nguồn nằm trên đường trung trực của S₁S₂ cách nguồn S₁ một khoảng là

A. 32 cm B. 8 cm C. 24 cm D. 14 cm

Câu 17 Hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau một khoảng là 30 cm đều dao động theo phương trình u = acos(20t) mm trên mặt nước. Biết Tốc độ truyền sĩng trên mặt nước 0,4 (m/s) và biên độ sĩng khơng đổi khi truyền đi. Hỏi điểm gần nhất dao động ngược pha với các nguồn nằm trên đường trung trực của S1S2 cách trung điểm của S1S2 một khoảng gần bằng

A. 20 cm B. 5 cm C. 15 cm D. 10 cm

2. Số điểm dao động với biên độ max, min

Câu 18 Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S1, S2 cách nhau 8,2 cm, người ta đặt hai nguồn sĩng cơ kết hợp, dao động điều hồ theo phương thẳng đứng cĩ tần số 15 Hz và luơn cùng pha. Biết tốc độ truyền sĩng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sĩng khơng đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên độ cực đại giữa 2 nguồn S1,S2 là

A. 11 B. 8 C. 7 D. 9

Câu 19 Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng cĩ hai nguồn phát dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình là uA = 0,5sin(50t) cm; uB = 0,5sin(50t + ) cm, vận tốc tuyền sĩng trên mặt chất lỏng là 0,5 m/s. Xác định số điểm cĩ biên độ dao động cực đại trên đoạn thẳng AB.

A. 12. B. 11. C. 10. D. 9.

Câu 20 Hai nguồn sĩng cơ S1, S2 cách nhau 40cm dao động cùng pha; cùng biên độ; biên độ sĩng là 5cm; tốc độ truyền sĩng là 10cm/s. Điểm M là điểm nằm trên đường trung trục của S1S2. Phần tử vật chất tại M dao động với vận tốc cực đại và bằng 0,5 m/s. Xác định số điểm dao động với biên độ cực tiểu giữa 2 nguồn S1S2:

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

Câu 21 Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng cách nhau 15 cm cĩ hai nguồn phát sĩng kết hợp dao động theo phương trình: u1 = Acos (40t -

2



); u2 = Acos(40t + 2



) (t đo bằng giây). Vận tốc truyền sĩng trên mặt chất lỏng 40cm/s. Gọi E, F là hai điểm trên AB sao cho AE = EF = FB. Số cực đại trên đoạn EF là

A. 5 B. 6 C. 7 D. 4

Câu 22 Cho hai nguồn sĩng kết hợp A, B cùng pha giao thoa nhau. Khoảng cách AB = k (k  Z⁺). Số điểm nằm trong khoảng giữa AB dao động với biên độ cực đại và cùng pha với hai nguồn là

www.facebook.com/lamlybmt

ThS. Trần Quốc Lâm – ĐH Tây Nguyên – ĐT: 0913808282 53

Câu 23 Hai nguồn sĩng kết hợp trên mặt nước cách nhau một đoạn S₁S₂ = 9 phát ra dao động u = cost (cm). Trên khoảng giữa S1S2, số điểm cĩ biên độ cực đại cùng pha với nhau và ngược pha với nguồn là:

A. 19. B. 9. C. 8. D. 17.

Câu 24 Cho hai nguồn sĩng kết hợp cùng pha A và B. Khoảng cách AB = n (n là số chẵn). Số điểm thuộc khoảng giữa AB dao động với biên độ cực đại và ngược pha với trung điểm của AB là

A. n B. n + 1 C. n - 1 D. 2n -1

Câu 25 Hai nguồn sĩng A, B cách nhau 10 cm trên mặt nước tạo ra giao thoa sĩng, dao động tại nguồn cĩ phương trình uA=acos(100πt) và uB=acos(100πt), tốc độ truyền sĩng trên mặt nước là 1 m/s. Số điểm trên đoạn AB cĩ biên độ cực đại và dao động cùng pha với trung điểm I của đoạn AB là

A. 9 B. 5 C. 11 D. 4

Câu 26 Trên mặt nước cĩ hai nguồn sĩng kết hợp A, B cùng pha và cách nhau 6cm, bước sĩng  = 1cm. Xét hai điểm C, D trên mặt nước tạo thành hình vuơng ABCD. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên CD là:

A. 4 B. 6 C. 8 D. 10

Câu 27 Ở mặt chất lỏng cĩ hai nguồn sĩng cơ A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là u_A = u_B = acos50t (với t tính bằng s). Tốc độ truyền sĩng của mặt chất lỏng là 50 cm/s. C là một điểm ở mặt chất lỏng tạo thành tam giác ABC vuơng cân tại B. Số điểm tại đĩ phần tử chất lỏng khơng dao động trên đoạn BC là

A. 5. B. 7. C. 8. D. 6.

Câu 28 Trên mặt nước cĩ hai nguồn sĩng giống nhau A và B, hai nguồn cùng pha, cách nhau khoảng AB = 10 cm đang dao động vuơng gĩc với mặt nước tạo ra sĩng cĩ bước sĩng  = 0,5 cm. C và D là hai điểm khác nhau trên mặt nước, CD vuơng gĩc với AB tại M sao cho MA = 3 cm; MC = MD = 6 cm. Số điểm dao động cực đại trên CD là

A. 7 B. 5. C. 6. D. 4.

Câu 29 Hai nguồn sĩng kết hợp giống hệt nhau được đặt cách nhau một khoảng cách x trên đường kính của một vịng trịn bán kính R (x << R) và đối xứng qua tâm của vịng trịn. Biết rằng mỗi nguồn đều phát sĩng cĩ bước sĩng  và x = 5,5. Số điểm dao động cực đại trên vịng trịn là

A. 20 B. 22 C. 24 D. 26

Câu 30 Hai nguồn sĩng kết hợp A, B cách nhau 18cm. A, B cùng phương trình sĩng u = 5cos(40t) cm. Tốc độ truyền sĩng là 0,6m/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đường trịn đường kính AB, tâm là trung điểm của đoạn AB là

A. 24 B. 11 C. 26 D. 13

Câu 31 Tại hai điểm A và B trên mặt nước cách nhau 8 cm cĩ hai nguồn sĩng kết hợp dao động với phương trình u1 = u2 = Acos40πt tốc độ truyền sĩng trên mặt nước là 30 cm/s. Xét đoạn thẳng CD = 4 cm trên mặt nước cĩ chung đường trung trực với AB. Khoảng cách lớn nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ cĩ 3 điểm dao động với biên độ cực đại là

A. 6 cm. B. 8,9 cm. C. 3,3 cm. D. 9,7 cm.

ĐỀ THI CĐ-ĐH CÁC NĂM

Câu 32(ĐH 2007) Để khảo sát giao thoa sĩng cơ, người ta bố trí trên mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp S1 và S₂. Hai nguồn này dao động điều hịa theo phương thẳng đứng, cùng pha. Xem biên độ sĩng khơng thay đổi trong quá trình truyền sĩng. Các điểm thuộc mặt nước và nằm trên đường trung trực của đoạn S1S2 s

A. dao động với biên độ bằng nửa biên độ cực đại B. dao động với biên độ cực tiểu C. dao động với biên độ cực đại D. khơng dao động

Câu 33(CĐ 2008) Tại hai điểm M và N trong một mơi trường truyền sĩng cĩ hai nguồn sĩng kết hợp cùng phương và cùng pha dao động. Biết biên độ, vận tốc của sĩng khơng đổi trong quá trình truyền, tần số của sĩng bằng 40 Hz và cĩ sự giao thoa sĩng trong đoạn MN. Trong đọan MN, hai điểm dao