Giải SBT Vật Lí 12 Chương 2: Sóng cơ và sóng âm

---

Giải SBT Vật Lí 12 Chương 2: Sóng cơ và sóng âm

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải sách bài tập Vật Lí 12 Chương 2: Sóng cơ và sóng âm hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh củng cố kiến thức, biết cách làm bài tập về nhà Vật Lí lớp 12.

• Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
• Bài 8: Giao thoa sóng
• Bài 9: Sóng dừng
• Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm
• Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm
• Bài tập cuối chương II

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

Bài 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 trang 08 Sách bài tập Vật Lí 12:

7.1. Hãy chọn phát biểu đúng.

A. Sóng là dao động và phương trình sóng là phương trình dao động.

B. Sóng là dao động và phương trình sóng khác phương trình dao động.

C. Sóng là sự lan truyền của dao động, nên phương trình sóng cũng là phương trình dao động.

D. Sóng là sự lan truyền của dao động và phương trình sóng khác phương trình dao động.

7.2. Sóng cơ ngang không truyền được trong các chất

A. rắn, lỏng và khí.        B. rắn và lỏng,

C. rắn và khí.        D. lỏng và khí.

7.3. Sóng cơ dọc không truyền được trong

A. kim loại.        B. nước.        C. không khí.        D. chân không.

7.4. Công thức liên hệ giữa tốc độ sóng u, bước sóng λ, chu kì T và tần số f của sóng :

7.5.Một sóng có tần số 120 Hz truyền trong một môi trường với tốc độ 60 m/s, thì bước sóng của nó là bao nhiêu ?

A. 1,0 m.        B.2,0m.        C. 0,5 m.        D. 0,25 m.

Lời giải:

7.1	7.2	7.3	7.4	7.5
D	D	D	C	C

Bài 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 12:

7.6. Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha nhau.

B. Sóng .trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc.

C. Tại mỗi điểm của môi trường có sóng truyền qua, biên độ của sóng là biên độ dao động của phần tử của môi trường.

D. Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngangế

7.7.Một sóng hình sin lan truyền trên trục Ox. Trên phương truyền sóng, khoảng cách ngắn nhất giữa hại điểm mà các,phần tử của môi trường tại hai điểm đó dao động ngược pha nhau là 0,4 m. Bước sóng của sóng này là

A. 0,4 m.        B. 0,8 m.        C. 0,4 cm.        D. 0,8 cm.

7.8. Khi nói về sóng cơ trong một môi trường, phát biểu nào sau đây là chắc chắn đúng ?

A. Hai phần tử của môi trường cách nhau một nửa bước sóng thì dao động ngược pha.

B. Những phần tử của môi trường trên cùng một hướng truyền sóng và cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha.

C. Những phần tử của môi trường cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha.

D. Hai phần tử của môi trường cách nhau một phần tư bước sóng thì dao động lệch pha nhau 90^o.

7.9. Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s .Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử của môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha nhau. Tốc độ truyền sóng là

A. 90 cm/s.        B. 80 cm/s.

C. 85 cm/s.        D. 100 cm/s.

Lời giải:

7.6	7.7	7.8	7.9
A	B	B	B

Bài 7.10, 7.11, 7.12 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 12:

7.10. Phương trình sóng là u = 0,25cos(20t - 5x) (m ; s). Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Biên độ của sóng là 25 cm.

B. Tốc độ truyền sóng là 0,2 m/s.

C. Chu kì của sóng là π/10 (s)

D. Tần số của sóng là 10/π (Hz)

7.11. Một nguồn sóng o dao động theo phương trình u₀(t) = Acos100πt. Sóng truyền từ o đến M cách nó 30 cm với tốc độ 10 m/s. Phương trình dao động của M là

A. u_M(t) = Acos(100πt + 3π/2)

B. u_M(t) = Acos100πt.

C. u_M(t) = Acos(100πt - 3π)

D. u_M(t) = Acos(100πt + π)

7.12. Chỉ ra phát biểu không chính xác.

A. Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai mặt đồng pha cạnh nhau.

B. Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động đồng pha trên cùng một phương truyền sóng.

C. Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.

D. Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên cùng một mặt đồng pha.

Lời giải:

7.10	7.11	7.12
B	C	D

Bài 7.10, 7.11, 7.12 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 12:

7.10. Phương trình sóng là u = 0,25cos(20t - 5x) (m ; s). Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Biên độ của sóng là 25 cm.

B. Tốc độ truyền sóng là 0,2 m/s.

C. Chu kì của sóng là π/10 (s)

D. Tần số của sóng là 10/π (Hz)

7.11. Một nguồn sóng o dao động theo phương trình u₀(t) = Acos100πt. Sóng truyền từ o đến M cách nó 30 cm với tốc độ 10 m/s. Phương trình dao động của M là

A. u_M(t) = Acos(100πt + 3π/2)

B. u_M(t) = Acos100πt.

C. u_M(t) = Acos(100πt - 3π)

D. u_M(t) = Acos(100πt + π)

7.12. Chỉ ra phát biểu không chính xác.

A. Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai mặt đồng pha cạnh nhau.

B. Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động đồng pha trên cùng một phương truyền sóng.

C. Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.

D. Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên cùng một mặt đồng pha.

Lời giải:

7.10	7.11	7.12
B	C	D

Bài 7.13 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 12: Với máy dò dùng siêu âm, chỉ có thể phát hiện được các vật có kích thước cỡ bước sóng của siêu âm. Siêu âm trong một máy dò có tần số 5 MHz.Với máy dò này, có thể phát hiện được những vật có kích thước cỡ bao nhiêu milimét, trong hai trường hợp .

a) Vật ở trong không khí.

b) Vật ở trong nước.

Cho biết tốc độ âm thanh trong khồng khí và trong nước lần lượt là 340 m/s và 1500 m/s.

Lời giải:

a) Bước sóng của siêu âm trong không khí λ = 340/(5.10⁶) = 68.10^-6m = 68μm hay 0,068mm

Vậy nếu vật ở trong không khí thì máy dò chỉ phát hiện được vật lớn hơn 0,07 mm

b) Bước sóng của siêu âm trong nước

λ' = 1500/(5.10⁶) = 300.10^-6m = 300μm hay 0,3mm

Vậy nếu vật ở trong nước (chẳng hạn thai nhi trong nước ối, sỏi ở bàng quang...) thì chỉ phát hiện hoặc quan sát được những chi tiết lớn hơn 0,3 mm trên vật.

Để phát hiện và quan sát những vật và những chi tiết nhỏ hơn phải dùng siêu âm có tần số cao hơn nữa.

Bài 7.14 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 12: Một âm thoa, ở đầu có gắn một mũi nhọn, mũi nhọn này tiếp xúc nhẹ với mặt một chất lỏng. Gõ nhẹ cho âm thoa rung động, thì thấy khoảng cách ngắn nhất từ một gợn sóng mà ta xét (coi như gợn sóng thứ nhất) đến gợn thứ 11 là 2 cm. Tần số của âm thoa là 100 Hz. Tính tốc độ truyền sóng.

Lời giải:

Theo bài ra ta có : λ = 2/10 = 0,2cm ⇒ v = λf = 0,2.100 = 20cm/s

Vậy tốc độ truyền sóng v = 20 cm/s

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 8: Giao thoa sóng

Bài 8.1, 8.2 trang 21 Sách bài tập Vật Lí 12:

8.1 Hai nguồn phát sóng nào dưới đây chắc chắn là hai nguồn kết hợp ?Hai nguồn có

A. cùng tần số.

B. cùng biên độ dao động,

C. cùng pha ban đầu.

D. cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.

8.2. Hai sóng phát ra từ hai nguồn đồng bộ. Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bằng

A. một bội số của bước sóng.

B. một ước số nguyên của bước sóng.

C. một bội số lẻ của nửa bước sóng.

D. một ước số của nửa bước sóng.

Lời giải:

8.1	8.2
D	A

Bài 8.3, 8.4, 8.5, 8.6 trang 22 Sách bài tập Vật Lí 12:

8.3. Hai nguồn phát sóng đồng bộ S₁, S₂ nằm sâu trong một bể nước. M và N là điểm trong bể nước có hiệu khoảng cách tới S₁ và S₂ bằng một số bán nguyên lần bước sóng. M nằm trên đường thẳng S₁S₂ ; N nằm ngoài đường thẳng đó (H. 8.1).

Chọn phát biểu đúng.

A. Các phần tử nước ở M và N đểu đứng yên.

B. Các phần tử nước ở M và N đều dao động.

C . Phần tử nước ở M dao động, ở N đứng yên.

D. Phần tử nước ở M đứng yên, ở N dao động.

8.4. Ở mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u_A = u_B = 2cos20πt (mm). Tốc độ truyền sóng là 30 cm/s.Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyển đi. Phần tử M ở mặt nước cách hai nguồn lần lượt là 10,5 cm và 13,5 cm có biên độ dao động là

A. 1 mm.        B. 0 mm.        C. 2 mm.        D. 4 mm.

8.5. Hai nguồn sóng S₁, S₂ trên mặt chặt lỏng, cách nhau 18 cm, dao động cùng pha với tần số 20 Hz. Tốc độ sóng là 1,2 m/s. Số điểm trên đoạn S₁, S₂ dao động với biên độ cực đại là

A. 5.        B. 4.        C. 3.        D. 2.

8.6. ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp S₁, S₂ cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt 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. 9.        C.10.        D. 8.

Lời giải:

8.3	8.4	8.5	8.6
D	D	A	C

Bài 8.7 trang 22 Sách bài tập Vật Lí 12: Hai điểm S₁, S₂ trên mặt một chất lỏng, cách nhau 18 cm, dao động cùng pha với biên độ A và tần số f = 20 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 1,2 m/s. Hỏi giữa S₁, S₂ có bao nhiêu gọm sóng (cực đại của giao thoa) hình hypebol ?

Lời giải:

Bước sóng của sóng : λ = v/f = 120/20 = 6cm. S₁S₂ = 18cm = 6λ/2. Trừ hai điểm S₁, S₂ thì trên đoạn thẳng S₁S₂ có 5 điểm, tại đó mặt nước dao động mạnh nhất.

Vậy : "Nếu không tính gợn sóng thẳng trùng với đường trung trực của S₁S₂ thì có 4 gợn sóng hình hypebol".

Bài 8.8 trang 23 Sách bài tập Vật Lí 12: Hai mũi nhọn S₁, S₂ cách nhau 8 cm, gắn ở đầu một cần rung có tần số f = 100 Hz, được đặt cho chạm nhẹ vào mặt một chất lỏng. Tốc độ truyển sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,8 m/s.

a) Gõ nhẹ cần rung thì hai điểm S₁, S₂ dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng u = Acos2πft. Hãy viết phương trình dao động của điểm M trên mặt chất lỏng cách đều S₁, S₂ một khoảng d = 8 cm.

b) Dao động của cần rung được duy trì bằng một nam châm điện. Để được một hệ vân giao thoa ổn định trên mặt chất lỏng, phải tăng khoảng cách S₁, S₂ một đoạn ít nhất bằng bao nhiêu ? Với khoảng cách ấy thì giữa hai điểm S₁, S₂ có bao nhiêu gợn sóng hình hypebol ?

Lời giải:

a) Ta có : λ = v/f = 80/100 = 0,8cm và d₁ = d₂ = d = 8cm.

Theo Bài 8 (SGK Vật lí 12), ta có :

d₂ + d₁ = 16cm = 20λ d₂ - d₁ = 0

ta được : u_M1 = 2Acos(200πt - 20π)

b) Khi hệ vân giao thoa đã ổn định thì trung điểm I của S1 S2 lại luôn luôn là cực đại giao thoa. Do đó, ta phải có :

S₁I = S₂I = kλ/2 + λ/4 = (2k + 1)λ/4

S₁S₂ = 2S₁I = (2k + 1)λ/2

Ban đầu ta đã có : S₁S₂ = 8cm = 10λ = 20λ/2

Vậy chỉ cần tăng khoảng cách S₁, S₂ thêm λ/2 tức là 0,4 cm.

Khi đó nếu không kể đường trung trực của S₁S₂ thì có 20 gợn sóng hình hypebol (vì gợn sóng là quỹ tích những điểm dao động mạnh hơn cả).

Bài 8.9 trang 23 Sách bài tập Vật Lí 12: Một người làm thí nghiệm Hình 8.1 SGK với một chất lỏng và một cần rung có tần số 20 Hz. Giữa hai điểm S₁, S₂ người đó đếm được 12 đường hypebol, quỹ tích của các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của hai đường hypebol ngoài cùng là 22 cm. Tính tốc độ truyền sóng.

Lời giải:

Giữa đỉnh của hypebol số 1 và đỉnh của hypebol số 12 có 11 khoảng vân.

Vậy i = 22/11 = 2cm = λ/2 ⇒ λ = 4cm

Tốc độ truyền sóng : v = λf = 20.4 = 80cm/s