125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao) - Vật Lí lớp 12
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao)
Với 125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao) Vật Lí lớp 12 tổng hợp 125 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Sóng cơ và Sóng âm từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 12.
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 1)
Bài 1: Sóng truyền trong một môi trường đàn hồi với tốc độ 360 m/s. Ban đầu tần số sóng là 180 Hz. Để có bước sóng là 0,5m thì cần tăng hay giảm tần số sóng một lượng như nào ?
A. Tăng thêm 420 Hz.
B. Tăng thêm 540 Hz.
C. Giảm bớt 420 Hz.
D. Giảm xuống còn 90Hz.
Lời giải:
Đáp án: B
suy ra ƒ tăng thêm 540Hz
Bài 2: Một cần rung dao động với tần số 20 Hz tạo ra trên mặt nước những gợn lồi và gợn lõm là những vòng tròn đồng tâm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s. Ở cùng thời điểm, hai gợn lồi liên tiếp (tính từ cần rung) có đường kính chênh lệch nhau
A. 4 cm B. 6 cm C. 2 cm D. 8cm
Lời giải:
Đáp án: A
. Hai gợn lồi liên tiếp có đường kính chênh lệch nhau 2λ= 4cm
Bài 3: Sóng truyền từ M đến N dọc theo phương truyền sóng với bước sóng bằng 120 cm. Khoảng cách d = MN bằng bao nhiêu biết rằng sóng tại N trễ pha hơn sóng tại M góc π/2 rad là bao nhiêu?
A. d = 15 cm. B. d = 24 cm.
C. d = 30 cm. D. d = 20 cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 4: Sóng truyền từ M đến N dọc theo phương truyền sóng với bước sóng bằng 120 cm. Khoảng cách d = MN bằng bao nhiêu biết rằng sóng tại N trễ pha hơn sóng tại M góc π/3 rad là bao nhiêu?
A. d = 15 cm. B. d = 24 cm.
C. d = 30 cm. D. d = 20 cm.
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 5: Một nguồn sóng có phương trình u = acos(10πt + π/2). Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà tại đó dao động của các phần tử môi trường lệch pha nhau góc π/2 là 5 m. Tốc độ truyền sóng là
A. v = 150 m/s. B. v = 120 m/s.
C. v = 100 m/s. D. v = 200 m/s.
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 6: Một sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang có đầu A nối với một bản rung có tần số ƒ = 0,5 Hz. Sau 2 (s) dao động truyền đi được 10 m, tại điểm M trên dây cách A một đoạn 5 m có trạng thái dao động so với A là
A. ngược pha.
B. cùng pha.
C. lệch pha góc π/2 rad.
D. lệch pha góc π/4 rad.
Lời giải:
Đáp án: A
M ngược pha với A
Bài 7: Một dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 40 cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha so với A một góc Δφ = (k + 0,5)π với k là số nguyên. Tính tần số sóng, biết tần số ƒ có giá trị Trong khoảng từ 8 Hz đến 13 Hz.
A. ƒ = 8,5 Hz. B. ƒ = 10 Hz.
C. ƒ = 12 Hz. D. ƒ = 12,5 Hz.
Lời giải:
Đáp án: D
8Hz < ƒ < 13Hz ⇒ k = 2, ƒ = 12,5 Hz
Bài 8: Một sóng truyền theo chiều dương trục Ox, có phương trình sóng là u=6cos(4πt-0,02πx); trong đó u và x tính bằng cm, t tính bằng s. Sóng này có bước sóng là:
A. 150 cm. B. 50 cm.
C. 100 cm. D. 200 cm
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 9: Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t - 4x) (cm) (x tính bằng mét, t tính bằng giây). Vận tốc truyền sóng này trong môi trường trên bằng
A. 5m/s. B. 50cm/s. C. 40cm/s D. 4m/s.
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 10: Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình (cm) x tính bằng cm, t tính bằng giây. Tốc độ truyền sóng là
A. 20 cm/s. B. 20 mm/s.
C. 20π cm/s. D. 10π cm/s.
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 11: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình u = 5cos(6πt - πx) (cm) (x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ cực đại các phần tử môi trường có sóng truyền qua là
A. 6 m/s. B. 60π m/s.
C. 30π cm/s. D. 30π m/s.
Lời giải:
Đáp án: C
Tốc độ cực đại của phần tử vmax = ωA = 6π.5 = 30π cm/s
Bài 12: Một sóng ngang truyền trên trục Ox được mô tả bởi phương trình u = 0,5cos(50x – 1000t) cm, Trong đó x có đơn vị là cm. Tốc độ dao động cực đại của phần tử môi trường lớn gấp bao nhiêu lần tốc độ truyền sóng?
A. 20 lần. B. 25 lần.
C. 50 lần. D. 100 lần.
Lời giải:
Đáp án: B
Tốc độ truyền sóng
Tốc độ cực đại của phần tử vmax = ωA = 1000.0,5 = 500 cm/s = 25v
Bài 13: Một sóng cơ truyền dọc theo truc Ox với phương trình u = 5cos(8πt – 0,04πx) (u và x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t = 3 s, ở 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.
Lời giải:
Đáp án: B
Ta có 0,04πx = 2πx/λ → λ = 50cm → v = λ.ƒ = 200cm/s
Vì t = 3s > x/v = 0,125s, thỏa mãn điều kiện đã có sóng truyền đến
→ phần tử sóng tại x = 25cm có li độ là u = 5cos(8π.3 – 0,04π.25) = -5 cm
Bài 14: Cho một sóng có phương trình sóng là (mm). Trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Vị trí của phần tử sóng M cách gốc toạ độ 3m ở thời điểm t = 2s là
A. 5 mm B. 0 C. 5 cm D. 2.5 cm
Lời giải:
Đáp án: B
Ta có πx/2 = 2πx/λ = 2πxƒ/v→ v = 20cm/s
Vì t = 2s < d/v = 300/20 = 15s, nên sóng chưa truyền đến M → uM = 0
Bài 15: Cho một sợi dây đàn hồi, thẳng, rất dài. Đầu O của sợi dây dao động với phương trình u = 4cos(20πt) (t tính bằng s). Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Tốc độ truyền sóng trên dây là 0,8 m/s. Li độ của điểm M trên dây cách O một đoạn 20 cm theo phương truyền sóng tại thời điểm t = 0,35 s bằng
A. 2√2 cm. B.-2√2 cm. C. 4 cm. D. – 4 cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Vì t = 0,35s > d/v = 0,25s nên tại M đã có sóng truyền qua.
Bài 16: Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với tốc độ v. Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền sóng đó là cm. Một điểm M cách O khoảng x = λ/3 thì ở thời điểm t = T/6 có độ dịch chuyển uM = 2 cm. Biên độ sóng A có giá trị là
A. A = 2 cm. B. A = 4 cm.
C. A = 3 cm. D. A = 2√3 cm.
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 17: Một sóng cơ ngang truyền trên một sợi dây rất dài có phương trình u = 6cos(4πt - 0,02πx); Trong đó u và x có đơn vị là cm, t có đơn vị là giây. Hãy xác định vận tốc dao động của một điểm trên dây có toạ độ x = 25 cm tại thời điểm t = 4 s.
A. 24π (cm/s) B. 14π (cm/s)
C. 12π (cm/s) D. 44π (cm/s)
Lời giải:
Đáp án: A
v = 4π/ (0,02π) = 200cm/s → t = 4s > x/v = 25/200 = 0,125s → tại x = 25cm đã có dao động sóng
→ uM = 6cos(4π.4 - 0, 02π.25) = 0, vật ở VTCB nên vmax = ωA = 4π.6 = 24π cm/s
Bài 18: Sóng cơ có tần số 80Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31cm và 33,5cm, lệch pha nhau góc
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 19: Trên một sợi dây dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục Ox. Tại thời điểm t0, một đoạn của sợi dây có dạng như hình bên. Hai phần tử dây tại Q và O dao động lệch pha nhau
Lời giải:
Bài 20: Trên một sợi dây dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục Ox. Tại thời điểm t0, một đoạn của sợi dây có dạng như hình bên. Hai phần tử dây tại M và O dao động lệch pha nhau
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 21: Ở một mặt nước (đủ rộng), tại điểm O có một nguồn sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u0 = 4cos20πt (u tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 m/s, coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Phương trình dao động của phần tử nước tại điểm M (ở mặt nước), cách O một khoảng 50 cm là
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 22: Một nguồn phát sóng cơ dao động theo phương trình . Biết dao động tại hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5m có độ lệch pha là . Tốc độ truyền của sóng đó là :
A. 1,0m/s B. 2,0m/s. C. 1,5m/s. D. 6,0m/s.
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 23: Trên một phương truyền sóng có hai điểm M và N cách nhau 80 cm. Sóng truyền theo chiều từ M đến N với bước sóng là 1,6 m. Coi biên độ của sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Biết phương trình sóng tại N là (m) thì phương trình sóng tại M là
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 24: Một sóng hình sin truyền theo chiều dương của trục Ox với phương trình dao động của nguồn sóng (đặt tại O) là uO = 4cos100πt (cm). Ở điểm M (theo hướng Ox) cách O một phần tư bước sóng, phần tử môi trường dao động với phương trình là
A. uM = 4cos(100πt + π) (cm).
B. uM = 4cos(100πt) (cm).
C. uM = 4cos(100πt – 0,5π) (cm).
D. uM = 4cos(100πt + 0,5π) (cm).
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 25: Tại hai điểm MN trên phương truyền sóng cách nhau 4 cm có phương trình lần lượt như sau: cm; cm. Hãy xác định sóng truyền như thế nào?
A. Truyền từ N đến M với vận tốc 96m/s
B. Truyền từ N đến M với vận tốc 0,96m/s
C. Truyền từ M đến N với vận tốc 96m/s
D. Truyền từ M đến N với vận tốc 0,96m/s
Lời giải:
Đáp án: B
M trễ pha hơn N nên sóng truyền từ N đến M
Bài 26: Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 1 m/s và tần số 10 Hz, biên độ sóng không đổi là 4 cm. Khi phần tử môi trường đi được quãng đường S cm thì sóng truyền thêm được quãng đường 25 cm. Tính S
A. S = 10 cm B. S = 50 cm
C. S = 56 cm D. S = 40 cm.
Lời giải:
Đáp án: D
. Thời gian phần tử dao động t = d/v = 25/100 = 0,25 s = 2,5T
Quãng đường phần tử dao động đi được là S = 8A + 2A = 10A = 40 cm
Bài 27: Lúc t = 0 đầu O của sợi dây cao su nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với chu kỳ 2 s, tạo thành sóng lan truyền trên dây với tốc độ 2 m/s. Điểm M trên dây cách O một khoảng bằng 1,4 m. Thời điểm đầu tiên để M đến điểm cao nhất là
A. 1,5 s B. 2,2 s
C. 0,25 s D. 1,2 s
Lời giải:
Đáp án: D
Thời gian sóng truyền từ O đến M là t = 1,4/2 = 0,7s. Thời gian để M đi từ VTCB lên đến điểm cao nhất là T/4 = 0,5 s. Thời gian cần tìm là 0,7 + 0,5 = 1,2 s
Bài 28: Lúc t = 0 đầu O của sợi dây cao su nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với chu kỳ 2 s biên độ 5 cm, tạo thành sóng lan truyền trên dây với tốc độ 2 m/s. Điểm M trên dây cách O một khoảng bằng 1,4 cm. Thời điểm đầu tiên để M đến điển N thấp hơn vị trí cân bằng 2 cm là
A. 1,53 s B. 2,23 s
C. 1,83 s D. 1,23 s
Lời giải:
Đáp án: C
Thời gian sóng truyền từ O đến M là t = 1,4/2 = 0,7s. Thời gian để M đi từ VTCB lên đến điểm N thấp hơn VTCB 2 cm là
Thời gian cần tìm là 0,7 + 1,13 = 1,83 s
Bài 29: Một sóng cơ lan truyền Trong một môi trường với tốc độ 100 cm/s và tần số 20 Hz, biên độ sóng không đổi là 4 cm. Khi phần tử môi trường đi được quãng đường 72 cm thì sóng truyền thêm được quãng đường bằng
A. 20 cm B. 12 cm
C. 25 cm D. 22,5 cm.
Lời giải:
Đáp án: D
Quãng đường phần tử đi được là 72 cm = 18A = 4.4A + 2A suy ra thời gian phần tử chuyển động là 4,5T = 0,225 s. Quãng đường sóng truyền được là S = 100.0,225 = 22,5 cm
Bài 30: Tại điểm O trong lòng đất đang xảy ra dư chấn của một trận động đất. Ở điểm A trên mặt đất có một trạm quan sát địa chấn. Tại thời điểm to, một rung chuyển ở O, tạo ra hai sóng cơ (một sóng dọc và một sóng ngang) truyền thẳng đến A và tới A ở hai thời điểm cách nhau 5 s. Biết tốc độ truyền sóng dọc và sóng ngang trong lòng đất lần lượt là 8000 m/s và 5000 m/s. Khoảng cách OA bằng
A. 66,7 km B. 15 km
C. 115 km D. 75,1 km
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 31: Ở đầu một thanh thép đàn hồi dao động với tần số 16 Hz có gắn một quả cầu nhỏ chạm nhẹ vào mặt nước. Khi đó trên mặt nước có hình thành một sóng tròn tâm O. Tại A và B trên mặt nước, nằm cách nhau 6 cm trên đường thẳng qua O luôn cùng pha với nhau. Biết tốc độ truyền sóng thỏa mãn 0,4 m/s ≤ v ≤ 0,6 m/s. Tốc độ tuyền sóng trên mặt nước nhận giá trình trị nào sau dưới đây?
A. v = 52 cm/s. B. v = 48 cm/s.
C. v = 44 cm/s. D. v = 36 cm/s.
Lời giải:
Đáp án: B
Hai điểm dao động cùng pha
Vì 0,4 m/s ≤ v ≤ 0,6 m/s suy ra k = 2, v = 48 cm/s
Bài 32: Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số 50Hz. Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S. Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 9cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động cùng pha với nhau. Biết rằng, tốc độ truyền sóng thay đổi trong khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
A. 75cm/s. B. 80cm/s.
C. 70cm/s. D. 72cm/s.
Lời giải:
Đáp án: A
Hai điểm dao động cùng pha
Vì 70cm/s ≤ v ≤ 80cm/s suy ra k = 6, v = 75 cm/s
Bài 33: Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số ƒ. Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S. Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 5cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động ngược pha với nhau. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 80cm/s và tần số của nguồn dao động thay đổi trong khoảng từ 48Hz đến 64Hz. Tần số dao động của nguồn là
A. 64Hz. B. 48Hz.
C. 54Hz. D. 56Hz.
Lời giải:
Đáp án: D
Hai điểm dao động ngược pha
Vì 48Hz ≤ v ≤ 64Hz suy ra k = 3, ƒ = 56Hz
Bài 34: Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất 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 tại hai điểm trên dây cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng trên dây là
A. 42 Hz. B. 35 Hz.
C. 40 Hz. D. 37 Hz.
Lời giải:
Đáp án: C
Hai điểm dao động ngược pha
Vì 33Hz ≤ v ≤ 43Hz suy ra k = 2, ƒ = 40Hz
Bài 35: 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 so với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau. Tốc độ truyền sóng là
A. 100cm/s B. 80cm/s
C. 85cm/s D. 90cm/s
Lời giải:
Đáp án: B
Hai điểm dao động ngược pha
Vì 0,7m/s ≤ v ≤ 1m/s suy ra k = 2, v = 80 cm/s
Bài 36: Trên mặt một chất lỏng, tại O có một nguồn sóng cơ dao động có tần số ƒ = 30 Hz. Tốc độ truyền sóng là một giá trị nào đó Trong khoảng từ 1,6 m/s đến 2,9 m/s. Biết tại điểm M cách O một khoảng 10 cm sóng tại đó luôn dao động ngược pha với dao động tại O. Giá trị của tốc độ truyền sóng là
A. v = 2 m/s. B. v = 3 m/s.
C. v = 2,4 m/s. D. v = 1,6 m/s.
Lời giải:
Đáp án: A
Hai điểm dao động ngược pha
Vì 1,6m/s ≤ v ≤ 2,9m/s suy ra k = 1, v = 2 m/s
Bài 37: Một sóng cơ học truyền trên dây với tốc độ v = 4 m/s, tần số sóng thay đổi từ 22 Hz đến 26 Hz. Điểm M trên dây, cách nguồn 28 cm luôn dao động lệch pha vuông góc với nguồn. Bước sóng truyền trên dây là
A. λ = 160 cm. B. λ = 1,6 cm.
C. λ = 16 cm. D. λ = 100 cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Hai điểm dao động vuông pha
Vì 22 Hz ≤ v ≤ 26 Hz suy ra k = 3, ƒ = 25 Hz,
Bài 38: Một sóng cơ học có tần số ƒ = 50 Hz, tốc độ truyền sóng là v = 150 cm/s. Hai điểm M và N trên phương truyền sóng dao động ngược pha nhau, giữa chúng có 2 điểm khác cũng dao động ngược pha với M. Khoảng cách MN là
A. d = 4,5 cm. B. d = 9 cm.
C. d = 6 cm. D. d = 7,5 cm.
Lời giải:
Đáp án: D
. Hai điểm dao động ngược pha cách nhau nửa bước sóng, M ngược pha với N, giữa M và n có 2 điểm ngược pha với M (tức đồng pha với N) nên khoảng cách
Bài 39: Hai điểm M, N cùng nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau một phần ba bước sóng. Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Tại một thời điểm, khi li độ dao động của phần tử tại M là 3 cm thì li độ dao động của phần tử tại N là -3 cm. Biên độ sóng bằng
A. 6 cm. B. 3 cm.
C. 2√3 cm. D. 3√2 cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Độ lệch pha của M và N là:
Từ vòng tròn biểu thị dao động cho hai điểm M và N ta thấy
Bài 40: Một sóng ngang có bước sóng λ lan truyền trên một sợi dây dài qua M rồi đến N cách nhau λ/12. Tai một thời điểm nào đó M có li độ 3 cm và N có li độ - 3√3 cm. Tính giá trị của biên độ sóng.
A. 6 cm. B. 2√3cm.
C. 6√7 cm D. 3√3 cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Giả sử sóng truyền từ M đến N nên dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N là:
Bài 41: Một sóng ngang có bước sóng λ lan truyền trên một sợi dây dài qua M rồi đến N cách nhau λ/3. Tai một thời điểm nào đó M có li độ 6 cm và N có li độ - 6 cm. Tính giá trị của biên độ sóng.
A. 6 cm. B. 4 cm.
C. 4√3 cm D. 3√2 cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Giả sử sóng truyền từ M đến N nên dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N là:
Bài 42: Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau λ/3, sóng có biên độ A, tại thời điểm t1 = 0 có uM = +3 cm và uN = –3 cm. Biết sóng truyền từ M đến N. Thời điểm t2 liền sau đó có uM = +A là
A. 11T/12 B. T/12 C. T/6 D. T/3
Lời giải:
Đáp án: B
Độ lệch pha của M và N là: (M sớm pha hơn N)
Sử dụng vòng tròn biểu diễn dao động ta được thời điểm mà uM = +A sau đó là: t2 = T/12
Bài 43: Một sóng cơ truyền dọc theo một sợi dây đàn hồi rất dài với biên độ 8 mm. Tại một thời điểm, hai phần tử trên dây cùng lệch khỏi vị trí cân bằng 4 mm, chuyển động ngược chiều và cách nhau một khoảng ngắn nhất là 7 cm (tính theo phương truyền sóng). Gọi δ là tỉ số của tốc độ dao động cực đại của một phần tử trên dây với tốc độ truyền sóng. δ gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 0,105. B. 0,179.
C. 0,239. D. 0,314.
Lời giải:
Đáp án: C
Hai phần tử gần nhau nhất có độ lớn li độ A/2 chuyển động ngược chiều nhau cách nhau
Bài 44: Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô 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. 65,4 cm/s. B. -65,4 cm/s.
C. -39,3 cm/s. D. 39,3 cm/s.
Lời giải:
Đáp án: D
A = 5 cm, từ 30 đến 60 cm có 6 ô nên chiều dài mỗi ô là (60 – 30)/6 = 5 cm. Bước sóng bằng 8 ô nên λ = 40cm. Trong thời gian 0,3 s sóng truyền đi được 3 ô theo phương ngang tương ứng quãng đường 15 cm nên tốc độ truyền sóng là
Chu kì . Tần số góc
Tại t2, N qua VTCB và nằm ở sườn trước nên nó đang đi lên với vận tốc cực đại và vận tốc dương:
vmax = ωA = 2,5π.5 = 39,3 cm/s
Bài 45: Ở mặt nước, có hai nguồn kết hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = 2cos(20πt) mm. Tốc độ truyền sóng là 30 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền 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. 2 mm. B. 4 mm. C. 1 mm. D. 0 mm.
Lời giải:
Đáp án: B
, d2 – d1 = 3 = λ nên tại M dao động với biên độ cực đại bằng 2.2 = 4 mm
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)
Bài 1: Trong thí nghiệm về giao thoa trên mặt nước, 2 nguồn kết hợp đồng pha có ƒ = 15 Hz, v = 30 cm/s. Với điểm N có d1, d2 nào dưới đây sẽ dao động với biên độ cực tiểu? (d1 = S1N, d2 = S2N)
A. d1 = 25 cm, d2 = 23 cm.
B. d1 = 25 cm, d2 = 21 cm.
C. d1 = 20 cm, d2 = 22 cm.
D. d1 = 20 cm, d2 = 25 cm.
Lời giải:
Đáp án: D
, với d1 = 20 cm, d2 = 25 cm ta có d2 – d1 = 5 = 2,5 λ nên N dao động với biên độ cực tiểu
Bài 2: Hai điểm A và B cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng dao động với phương trình uA = uB = 2cos(100πt) cm, tốc độ truyền sóng là v = 100 cm/s. Phương trình sóng tại điểm M nằm trên đường trung trực của AB là
A. uM = 4cos(100πt – πd) cm.
B. uM = 4cos(100πt + πd) cm.
C. uM = 2cos(100πt – πd) cm.
D. uM = 4cos(100πt – 2πd) cm.
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 3: Hai mũi nhọn S1 S2 cách nhau 8 cm, gắn ở đầu một cầu rung có tần số ƒ = 100 Hz được đặt cho chạm nhẹ vào mặt một chất lỏng. Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,8 m/s. Gõ nhẹ cho cần rung thì 2 điểm S1S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng u = acos(2πƒt). Phương trình dao động của điểm M trên mặt chất lỏng cách đều S1S2 một khoảng d = 8 cm.
A. uM = 2acos(200πt – 20π).
B. uM = acos(200πt).
C. uM = 2acos(200πt).
D. uM = acos(200πt + 20π).
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 4: Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng cơ trên mặt nước với hai nguồn cùng pha có tần số 10 Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v = 50 cm/s. Hỏi tại vị trí M cách nguồn 1 một đoạn d1 = 17,5 cm và cách nguồn 2 một đoạn d2 = 25 cm, là điểm cực đại hay cực tiểu, cực đại hay cực tiểu số mấy?
A. Cực tiểu số 1 B. Cực đại số 1
C. Cực đại số 2 D. Cực tiểu 2.
Lời giải:
Đáp án: D
, s2 – s1 = 7,5 = 1,5 λ suy ra tại M là cực tiểu số 2
Bài 5: Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng cơ trên mặt nước với hai nguồn cùng pha có tần số là 10 Hz. M là một điểm cực đại có khoảng cách đến nguồn 1 là d1 = 25 cm và cách nguồn 2 là d2 = 35 cm. Biết giữa M và đường trung trực còn có 1 cực đại nữa. Xác định vận tốc truyền sóng trên mặt nước.
A. 50m/s B. 0,5 cm/s
C. 50 cm/s D. 50mm/s
Lời giải:
Đáp án: C
Do giữa M và đường trung trực còn có 1 cực đại nửa nên tại M là đường cực đại số 2
Suy ra d2 – d1 = 10 = 2 λ ⇒ λ = 5cm. v = λ ƒ = 5.10 = 50 cm/s
Bài 6: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha với tần số 30 Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B lần lượt những khoảng d1 = 21 cm, d2 = 25 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có ba dãy không dao động. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
A. 30 cm/s B. 40 cm/s
C. 60 cm/s D. 80 cm/s
Lời giải:
Đáp án: B
Do giữa M và đường trung trực còn có 3 dãy không dao động nửa nên tại M là đường cực đại số 3
Bài 7: Tại hai điểm A nà B trên mặt nước dao động cùng tần số 16 Hz, cùng pha, cùng biên độ. Điểm M trên mặt nước dao động với biên độ cực đại với MA = 30 cm, MB = 25,5 cm, giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác thì vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
A. v = 36 cm/s. B. v = 24 cm/s.
C. v = 20,6 cm/s. D. v = 28,8 cm/s.
Lời giải:
Đáp án: B
Do giữa M và đường trung trực còn có 2 dãy cực đại khác nên tại M là đường cực đại số 3 Suy ra d2 – d1 = 4,5 = 3 λ ⇒ λ = 1,5cm. v = 1,5.16 = 24cm/s
Bài 8: Thực hiện giao thoa sóng trên mặt nước với 2 nguồn kết hợp A và B cùng pha, cùng tần số ƒ. Tốc truyền sóng trên mặt nước là v = 30 cm/s. Tại điểm M trên mặt nước có AM = 20 cm và BM = 15,5 cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có 2 đường cong cực đại khác. Tần số dao động của 2 nguồn A và B có giá trị là
A. 20 Hz B. 13,33 Hz
C. 26,66 Hz D. 40 Hz
Lời giải:
Đáp án: A
Do giữa M và đường trung trực còn có 2 dãy cực đại khác nên tại M là đường cực đại số 3 Suy ra d2 – d1 = 4,5 = 3 λ ⇒ λ = 1,5cm.
Bài 9: Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B dao động đều hòa cùng pha với nhau và theo phương thẳng đứng. Biết tốc độ truyền sóng không đổi trong quá trình lan truyền, bước sóng do mỗi nguồn trên phát ra bằng 12cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động với biên độ cực đai nằm trên đoạn thẳng AB là
A. 9cm. B. 12cm. C. 6cm. D. 3cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Khoảng cách giữa hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên đoạn AB cách nhau nửa bước sóng bằng 6 cm
Bài 10: Tại hai điểm M và N trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp cùng phương và cùng pha dao động. Biết biên độ, vận tốc của sóng không đổi trong quá trình truyền, tần số của sóng bằng 40Hz và có sự giao thoa sóng trong đoạn MN. Trong đọan MN, hai điểm dao động có biên độ cực đại gần nhau nhất cách nhau 1,5cm. Vận tốc truyền sóng trong môi trường này bằng
A. 2,4 m/s. B. 1,2 m/s.
C. 0,3 m/s. D. 0,6 m/s.
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 11: Thực hiện giao thoa cơ với 2 nguồn S1S2 cùng pha, cùng biên độ 1 cm, bước sóng λ = 20 cm thì điểm M cách S1 một khoảng 50 cm và cách S2 một khoảng 10 cm có biên độ
A. 0 B. 2 cm
C. 2√2 cm D. 2 cm
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 12: 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 bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80cm/s. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng cách S1,S2 lần lượt là 12cm và 9cm. Coi biên độ của sóng truyền từ hai nguồn trên đến điểm M là không đổi. Phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ là
A.√2 cm. B. 2√2 cm C. 4 cm. D. 2 cm.
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 13: Ở mặt thoáng của một chất lỏng, tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm có hai nguồn sóng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha, cùng biên độ và cùng tần số 50 Hz. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 3 m/s. Trên đoạn thẳng AB, số điểm dao động có biên độ cực đại là
A. 7. B. 6. C. 8. D. 9.
Lời giải:
Đáp án: A
. Số điểm dao động với biên độ cực đại, ta có:
-AB < kλ < AB ⇔ -20 < 6k < 20 ⇔ -3,3 < k < 3,3
Suy ra trên AB có 7 cực đại.
Bài 14: Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S1, S2 cách nhau 8,2cm, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15Hz và luôn dao động đồng pha. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 là
A. 11. B. 8. C. 5. D. 9.
Lời giải:
Đáp án: D
. Số điểm dao động với biên độ cực đại, ta có:
-AB < kλ < AB ⇔ -8,2 < 2k < 8,2 ⇔ -4,1 < k < 4,1
Suy ra trên AB có 9 cực đại.
Bài 15: Cho hai nguồn kếp hợp S1, S2 giống hệt nhau, cách nhau 5 cm, thì trên đoạn S1S2 quan sát được 9 cực đại giao thoa. Nếu giảm tần số đi hai lần thì quan sát được bao nhiêu cực đại giao thoa?
A. 5. B. 7. C. 3. D. 17.
Lời giải:
Đáp án: A
Do ban đầu có 9 cực đại nên ta có biểu thức -4,xx < k < 4,xx khi tần số giảm 2 lần thì bước sóng tăng 2 lần nên ta có -2,yy < k < 2,yy suy ra có 5 cực đại.
Bài 16: Dùng một âm thoa có tần số rung 100 Hz, người ta tạo ra tại hai điểm A, B trên mặt nước hai nguồn sóng cùng biên độ, cùng pha. Khoảng cách AB = 2 cm, tốc độ truyền pha của dao động là 20 cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB (không kể 2 đầu A, B) là:
A. 19. B. 20. C. 21. D. 22.
Lời giải:
Đáp án: A
. Hai nguồn cùng pha, số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB, ta có:
-AB < kλ < AB ⇔ -2 < 0,2k < 2 ⇔ -10 < k < 10
Suy ra trên AB có 19 cực đại.
Bài 17: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là uA = uB = acos50πt (t tính bằng 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 lần lượt là
A. 9 và 8 B. 7 và 6
C. 9 và 10 D. 7 và 8
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 18: Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 20cm. Hai nguồn này dao động theo phương trẳng đứng có phương trình lần lượt là u1 = 5cos(40πt) (mm) và u2 = 5cos(40πt + π) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2 (không tính 2 nguồn nếu có) là:
A. 11. B. 9. C. 10. D. 8.
Lời giải:
Đáp án: C
. Hai nguồn ngược pha, nên điểm dao động với biên độ cực đại phải thỏa mãn: d2 – d1 = (k + 0,5)λ.
Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2 thỏa mãn điều kiện:
-AB < (k + 0,5)λ < AB ⇔ -20 < 4(k + 0,5) < 20 ⇔ -5,5 < k < 4,5
Suy ra trên S1S2 có 10 cực đại.
Bài 19: Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt là u1 = 0,2cos(50πt) cm và u2 = 0,2cos(50πt + π) cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,5 m/s. Xác định số điểm có biên độ dao động cực đại trên đoạn thẳng AB (không tính A và B).
A. 11. B. 13. C. 21. D. 10.
Lời giải:
Đáp án: D
. Hai nguồn ngược pha, nên điểm dao động với biên độ cực đại phải thỏa mãn: d2 – d1 = (k + 0,5)λ.
Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng AB thỏa mãn điều kiện:
-AB < (k + 0,5)λ < AB ⇔ -10 < 2(k + 0,5) < 10 ⇔ -5,5 < k < 4,5
Suy ra trên AB có 10 cực đại.
Bài 20: Dùng một âm thoa có tần số rung ƒ = 100 Hz tạo ra tại hai điểm S1, S2 trên mặt nước hai nguồn sóng cùng biên độ, ngược pha. Khoảng cách giữa nguồn S1, S2 là 21,5 cm. Kết quả tạo ra những gợn sóng dạng hyperbol, khoảng cách ngắn nhất giữa hai gợn lồi liên tiếp là 2cm. Số gợn lồi và lõm xuất hiện giữa hai điểm S1S2 là
A. 10 và 11 B. 9 và 10
C. 11 và 12 D. 11 và 10
Lời giải:
Đáp án: A
Ta có: khoảng cách ngắn nhất giữa hai gợn lồi liên tiếp là 2cm → λ/2 = 2 → λ = 4cm
Hai nguồn ngược pha, nên điểm dao động với biên độ cực đại phải thỏa mãn: d2 – d1 = (k + 0,5)λ.
Điểm dao động với biên độ cực tiểu thỏa mãn: d2 – d1 = k.λ
Số gợn lồi và lõm xuất hiện giữa hai điểm S1S2 là:
Bài 21: Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 20cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40πt và uB = 2cos(40πt + π) (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng 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 tiểu trên đoạn BM (không tính điểm B nếu có) là
A. 19. B. 18. C. 20. D. 17.
Lời giải:
Đáp án: A
λ = v/ƒ = 1,5cm
Hai nguồn ngược pha nên điểm dao động với biên độ cực tiểu thỏa mãn: d2 – d1 = k.λ
Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn MB, thỏa mãn:
MA – MB ≤ kλ < BA – BB ⇔ 20 – 20√2 ≤ 1,5k < 20
⇔ -5,5 ≤ k < 13,3 có 19 cực đại
Bài 22: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng tại hai điểm A và B cách nhau 4 cm. Biết bước sóng là 0,2 cm. Xét hình vuông ABCD, số điểm có biên độ cực đại nằm trên đoạn CD là
A. 15 B. 17 C. 41 D. 39
Lời giải:
Đáp án: B
Hai nguồn đồng pha nên điểm dao động với biên độ cực đại thỏa mãn: d2 – d1 = k.λ
Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn CD thỏa mãn:
DA – DB ≤ kλ ≤ CA - CB ⇔ 4 – 4√2 ≤ 0,2k ≤ 4√2 – 4
⇔ -8,3 ≤ k < 8,3 có 17 cực đại
Bài 23: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai viên bi nhỏ S1, S2 gắn ở cần rung cách nhau 2cm và chạm nhẹ vào mặt nước. Khi cần rung dao động cùng pha theo phương thẳng đứng với tần số ƒ = 100 Hz thì tạo ra sóng truyền trên mặt nước với vận tốc v = 60 cm/s. Một điểm M nằm trong miền giao thoa và cách S1, S2 các khoảng d1 = 2,4 cm, d2 = 1,2 cm. Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MS1.
A. 7 B. 5 C. 6 D. 8
Lời giải:
Đáp án: C
Điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MS1 thỏa mãn:
S1S1 – S1S2 < kλ ≤ MS1 – MS2 ⇔ -2 < 0,6k ≤ 1,2 ⇔ -3,3 < k ≤ 2 có 6 cực đại trên MS1
Bài 24: Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B có AB = 10 cm dao động cùng pha với tần số ƒ = 20 Hz. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s. Một đường tròn có tâm tại trung điểm O của AB, nằm trong mặt phẳng chứa các vân giao thoa, bán kính 3 cm. Số điểm dao động cực đại trên đường tròn là
A. 9. B. 14. C. 16. D. 18.
Lời giải:
Đáp án: C
Số điểm dao động cực đại trên đoạn CD thỏa mãn:
CA – CB ≤ 1,5k ≤ DA – DB ⇔ -6 ≤ 1,5k ≤ 6 ⇔ -4 ≤ k ≤ 4
→ có 9 cực đại trên CD.
Số cực đại trên đường tròn tâm O là 7.2 + 2 = 16
Bài 25: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng cùng pha S1, S2 cách nhau 10cm có biên độ dao động lần lượt là 2 cm và 3 cm, tạo ra sóng kết hợp với bước sóng 2 cm. Trên đường nối S1S2 số điểm dao động với biên độ √13 cm là
A. 22. B. 36. C. 18. D. 20.
Lời giải:
Đáp án: D
Độ lệch pha của hai sóng kết hợp
Trên đường nối S1S2 số điểm dao động với biên độ √13cm thỏa mãn:
-AB < d1 – d2 < AB ⇒ -10,5 < k < 9,5
Suy ra có 20 điểm
Bài 26: Hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động cùng pha, v = 50 cm/s; ƒ = 20 Hz và AB = 18,8 cm. Điểm dao động với biên độ cực đại trên AB cách A một khoảng lớn nhất bằng
A. 18,25 cm. B. 18,15 cm.
C. 18,75 cm. D. 18,48 cm
Lời giải:
Đáp án: B
M là điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên AB và xa A nhất nên M nằm gần B nhất, ta có nên M nằm trên cực đại số 7.
→ MA – MB = 7λ
Mặt khác M thuộc AB nên MA + MB = AB = 18,8cm
Bài 27: Hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động cùng pha, v = 45 cm/s; ƒ = 30 Hz và AB = 17 cm. Điểm dao động với biên độ cực tiểu trên AB cách B một khoảng gần nhất bằng
A. 0,525 cm. B. 0,625 cm.
C. 0,375 cm. D. 0,575 cm
Lời giải:
Đáp án: B
λ = v/ƒ = 1,5cm
M là điểm dao động với biên độ cực tiểu nằm trên AB và gần B nhất nên M xa A nhất, ta có nên M nằm trên cực tiểu số 11.
→ MA – MB = (10 + 0,5)λ = 10,5λ
M thuộc AB nên MA + MB = 17cm
→ BM = (17 – 10,5 λ ):2 = 0,625cm
Bài 28: Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 12 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = 4cos100πt (u tính bằng mm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Xét điểm M ở mặt chất lỏng, nằm trên đường trung trực của AB mà phần tử chất lỏng tại đó dao động cùng pha với nguồn A. Khoảng cách MA nhỏ nhất là
A. 6,4 cm B. 8,0 cm C. 5,6 cm D. 7,0 cm
Lời giải:
Đáp án: A
. M cùng pha với nguồn A nên MA = d = kλ (được rút ra từ phương trình sóng tại M với d1 = d2 = d)
Ta có điều kiện MA > AO = AB/2 nên
MA nhỏ nhất nên chọn k = 4
MA = 4.1,6 = 6,4 cm
Bài 29: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là uA = uB = acos50πt (với t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi O là trung điểm của AB, điểm M ở mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Khoảng cách MO là
A. 10cm. B. 2√10 cm. C. 2√2 cm. D. 2 cm.
Lời giải:
Đáp án: B
, từ phương trình sóng tại M và O ta có điều kiện để M và O đồng pha là:
M gần O nhất nên k = 1, ta có
Bài 30: Trong hiện 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 được đặt tại hai điểm S1 và S2 cách nhau 10cm. 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 tại đó dao động với biên độ cực đại cách điểm S2 một đoạn ngắn nhất bằng
A. 85 mm. B. 15 mm. C. 10 mm. D. 89 mm.
Lời giải:
Đáp án: C
, M gần S2 nhất nên M nằm trên đường cực đại số 6
Ta có MA – MB = 6 λ ⇒ MB = MA - 6 λ = 10 - 6.1,5 = 1cm = 10mm
Bài 31: Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt tại hai điểm A và B cách nhau 68mm, dao động điều hòa, cùng 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 bằng cách nhau một đoạn ngắn nhất là 10mm. Điểm C là vị trí cân bằng của phần tử ở mặt nước sao cho AC BC. Phần tử nước ở C dao động với biên độ cực đại. Khoảng cách BC lớn nhất bằng:
A. 37,6 mm B. 67,6 mm
C. 64 mm D. 68,5 mm
Lời giải:
Đáp án: B
, BC lớn nhất khi C nằm trên cực đại số 3 và gần A nhất
Bài 32: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 13 cm, dao động cùng pha với bước sóng phát ra là 1,2 cm. M là điểm dao động với biên độ cực đại trên đường thẳng By vuông góc với AB tại B. M cách A một khoảng lớn nhất bằng
A. 159,4 cm. B. 141,13 cm.
C. 71 cm. D. 114,6 cm.
Lời giải:
Đáp án: C
Để MA lớn nhất thì M nằm trên đường cực đại số 1, ta có
Bài 33: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 13 cm, dao động cùng pha với bước sóng phát ra là 1,2 cm. M là điểm dao động với biên độ cực đại trên đường thẳng By vuông góc với AB tại B. M cách A một khoảng nhỏ nhất bằng
A. 15,406 cm. B. 11,103 cm.
C. 14,106 cm. D. 13cm.
Lời giải:
Đáp án: D
, Để MA nhỏ nhất thì M nằm trên đường cực đại lớn nhất số 10, ta có
Bài 34: Tại mặt chất lỏng nằm ngang có hai nguồn sóng A, B cách nhau 24 cm, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với cùng phươn trình u = Acosωt. Ở mặt chất lỏng, gọi d là đường vuông góc đi qua trung điểm O của đoạn AB. M là điểm thuộc d mà phần tử sóng tại M dao động cùng pha với phần tử sóng tại O, đoạn OM ngắn nhất là 9 cm. Số điểm cực tiểu giao thoa trên đoạn AB là
A.18 B. 16 C. 20 D. 14
Lời giải:
Đáp án: B
, M cùng pha với O nên
M gần O nhất nên k = 1, ta có
Số điểm cực tiểu trên AB: -AB < (k + 0,5) λ < AB ⇔ -24 < 3(k + 0,5) < 24 ⇔ -8,5 < k < 7,5 suy ra có 16 cực tiểu trên AB
Bài 35: Quan sát sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, người ta đo được khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp là 100 cm. Biết tần số của sóng truyền trên dây bằng 100 Hz, vận tốc truyền sóng trên dây là:
A. 50m/s B.100m/s C.25m/s D. 75m/s
Lời giải:
Đáp án: A
Khoảng cách giữa 2 nút sóng liên tiếp là λ/2
→ khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp là 4.λ/2 →
→ v = λƒ = 50.100 = 5000 cm/s = 50 m/s
Bài 36: Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Biết khoảng cách ngắn nhất giữa một nút sóng và vị trí cân bằng của một 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.
Lời giải:
Đáp án: C
Khoảng cách ngắn nhất giữa một nút sóng và vị trí cân bằng của một bụng sóng là λ/4
Bài 37: Một sợi dây đàn hồi có độ dài AB = 80cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung dao động điều hòa với tần số 50Hz theo phương vuông góc với AB. Trên dây có một sóng dừng với 4 bụng sóng, coi A và B là nút sóng. Vận tốc truyền sóng trên dây là
A. 10m/s. B. 5m/s. C. 20m/s. D. 40m/s.
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 38: Trên một sợi dây cố định dài 0,9 m có sóng dừng. Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây có 10 nút sóng. Biết vận tốc truyền sóng truyền trên dây là 40m/s. Sóng truyền trên dây có tần số
A. 100 Hz B. 200 Hz C. 300 Hzs D. 400 Hz
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 39: Một sợi dây sắt dài 120 cm căng ngang, có hai đầu cố định. Ở phía trên, gần sợi dây có một nam châm điện được nuôi bằng nguồn điện xoay chiều có tần số 50 Hz. Trên dây xuất hiện sóng dừng với 2 bụng sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 120 m/s B. 60 m/s
C. 180 m/s D. 240 m/s
Lời giải:
Đáp án: A
Nguồn điện xoay chiều có tần số 50 Hz nên trong 1 chu kỳ sợi dây sắt bị hút và thả 2 lần → dây dao động với tần số ƒ = 2.50 = 100Hz → tần số sóng trên dây là 100 Hz
Bài 40: Một sợi dây sắt dài 1,2 m căng ngang, có hai đầu cố định. Ở phía trên, gần sợi dây có một nam châm điện được nuôi bằng nguồn điện xoay chiều. Cho dòng điện qua nam châm thì trên dây xuất hiện sóng dừng với 6 bụng sóng. Nếu tốc độ truyền sóng trên dây là 20m/s thì tần số của dòng điện xoay chiều là
A. 50 Hz B. 100 Hz C. 60 Hz D. 25 Hz
Lời giải:
Đáp án: D
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 3)
Bài 1: Một sợi dây sắt dài 1,21 m căng ngang, có một đầu cố định một đầu tự do. Ở phía trên, gần sợi dây có một nam châm điện được nuôi bằng nguồn điện xoay chiều. Cho dòng điện qua nam châm thì trên dây xuất hiện sóng dừng với 6 bụng sóng. Nếu tốc độ truyền sóng trên dây là 66 m/s thì tần số của dòng điện xoay chiều là
A. 50 Hz B. 137,5 Hz C. 60 Hz D. 75 Hz
Lời giải:
Đáp án: D
Dây có một đầu cố định một đầu tự do nên:
Bài 2: 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 do và tần số dao động của đầu A là 22 Hz thì trên dây có 6 nút. Nếu đầu B cố định và coi tốc độ truyền sóng trên dây như cũ, để vẫn có 6 nút thì tần số dao động của đầu A phải bằng
A. 25Hz. B. 18Hz. C. 20Hz. D. 23Hz.
Lời giải:
Đáp án: C
Đầu A tự do, đầu B cố định, ta có
Khi 2 đầu cố định
Bài 3: 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 4 điểm bụng. Nếu trên dây có 6 điểm bụng thì tần số sóng trên dây là
A. 252Hz. B. 126Hz. C. 28Hz. D. 63Hz.
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 4: Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang 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. 3. B. 5. C. 4. D. 2.
Lời giải:
Đáp án: A
Trên dây có 3 bụng
Bài 5: Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s. Kể cả A và B, trên dây có
A. 3 nút và 2 bụng. B. 7 nút và 6 bụng.
C. 9 nút và 8 bụng. D. 5 nút và 4 bụng.
Lời giải:
Đáp án: D
Suy ra có 4 bụng và 5 nút
Bài 6: Tạo sóng dừng trên sợi dây hai đầu cố định có chiều dài 1m, vận tốc truyền sóng trên dây là 30m/s. Hỏi nếu kích thích với các tần số sau thì tần số nào có khả năng gây ra hiện tuợng sóng dừng trên dây.
A. 20 Hz B. 40 Hz C. 35Hz D. 45Hz
Lời giải:
Đáp án: D
. Suy ra k = 3 và f = 45 Hz
Bài 7: Một sợi dây đàn hồi 2 đầu cố định, hai tần số liên tiếp có sóng dừng trên dây là 50 Hz và 70Hz. Hãy xác định tần số nhỏ nhất có sóng dừng trên dây.
A. 20 B. 10 C. 30 D. 40
Lời giải:
Đáp án: A
Vì tần số gây ra sóng dừng trên sợi dây 2 đầu cố định là
→ fk + 1 – fk = fmin = 70 – 50 = 20Hz
Bài 8: Một sợi dây đàn hồi 1 đầu cố định 1 đầu tự do, hai tần số liên tiếp có sóng dừng trên dây là 45 Hz và 75 Hz. Hãy xác định tần số nhỏ nhất có sóng dừng trên dây.
A. 20 B. 15 C. 30 D. 40
Lời giải:
Đáp án: B
Vì tần số gây ra sóng dừng trên sợi dây 1 đầu cố định 1 đầu tự do là
→ fk + 1 – fk = 2fmin = 75 – 45 = 30Hz
Bài 9: Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi 2 đầu cố định AB dài 1 m. Biết tần số sóng trong khoảng 300 Hz đến 450 Hz. Tốc độ truyền dao động là 320 m/s. Xác định tần số sóng trên sợi dây
A. 320 Hz B. 300 Hz C. 400 Hz D. 420 Hz
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 10: Trong thí nghiệm về sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có hai điểm khác trên dây không dao động. Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,05s. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 12 m/s. B. 8 m/s. C. 16 m/s. D. 4 m/s.
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 11: Một sợi dây đàn hồi dài 90 cm có một đầu cố định và một đầu tự do đang có sóng dừng. Kể cả đầu dây cố định, trên dây có 8 nút. Biết rằng khoảng thời gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,25 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 1,2 m/s B. 2,9 m/s C. 2,4 m/s D. 2,6 m/s
Lời giải:
Đáp án: C
Khoảng thời gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,25 s
Kể cả đầu dây cố định, trên dây có 8 nút
Bài 12: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm của AB, với AB = 10 cm. Biết khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,2s. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 2m/s. B. 0,5m/s. C. 1m/s. D. 0,25m/s.
Lời giải:
Đáp án: B
Biên độ sóng dừng tại 1 điểm cách nút bất kỳ 1 đoạn x là:
Biên độ của điểm B là 2a và C là:
Suy ra thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là T/4 = 0,2 ⇒ T = 0,8s
λ = vT ⇒ v =50 cm/s = 0,5m/s
Bài 13: Trên một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định đang có sóng dừng. Không xét các điểm bụng hoặc nút, quan sát thấy những điểm có cùng biên độ và ở gần nhau nhất thì đều cách đều nhau 15cm. Bước sóng trên dây có giá trị bằng
A. 30 cm. B. 60 cm. C. 90 cm. D. 45 cm.
Lời giải:
Đáp án: B
Những điểm có cùng biên độ và ở gần nhau nhất thì đều cách đều nhau
Bài 14: Một sóng âm truyền trong thép với vận tốc 5000m/s. Nếu độ lệch của sóng âm đó ở hai điểm gần nhau nhất cách nhau 1m trên cùng một phương truyền sóng là π/2 thì tần số của sóng bằng:
A. 1000Hz B. 1250Hz
C. 5000Hz D. 2500Hz.
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 15: Để ước lượng độ sâu của một giếng cạn nước, một người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai vào miệng giếng và thả một hòn đá rơi tự do từ miệng giếng; sau 3s thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Giả sử tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s, lấy g = 9,9 m/s2. Độ sâu ước lượng của giếng là
A. 43 m. B. 45 m. C. 39 m. D. 41 m.
Lời giải:
Đáp án: D
Thời gian hòn đá rơi tự do trong giếng là:
Thời gian sóng âm truyền lại tai người sau khi va chạm vào đáy giếng là:
Ta có phương trình:
Bài 16: Một sóng âm có tần số xác định truyền trong không khí và trong nước với vận tốc lần lượt là 330m/s và 1452m/s. Khi sóng âm đó truyền từ nước ra không khí thì bước sóng của nó sẽ
A. giảm 4,4 lần B. giảm 4 lần
C. tăng 4,4 lần D. tăng 4 lần
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 17: Cường độ âm chuẩn 10-12 W/m2. Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10-5 W/m2. Mức cường độ âm tại điểm đó bằng
A. 50 dB B. 60 dB C. 70 dB D. 80 dB
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 18: Cường độ âm chuẩn 10-12 W/m2. Mức cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 40 dB. Cường độ âm tại điểm đó bằng
A. 10-5 W/m2 B. 10-6 W/m2
C. 10-7 W/m2 D. 10-8 W/m2
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 19: Một sóng âm truyền trong một môi trường. Biết cường độ âm tại một điểm gấp 100 lần cường độ âm chuẩn của âm đó thì mức cường độ âm tại điểm đó là
A. 10 dB. B. 100 dB. C. 20 dB. D. 50 dB.
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 20: Khi mức cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm tăng thêm 70 dB thì cường độ âm tại điểm đó tăng
A. 107 lần. B. 106 lần.
C. 105 lần. D. 103 lần.
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 21: Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (Nguồn điểm)một khoảng NA = 1m, có mức cường độ âm là LA = 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1n W/m2. Cường độ của âm đó tại A là:
A. IA = 0,1 nW/m2. B. IA = 0,1 mW/m2.
C. IA = 0,1 W/m2. D. IA = 0,1 GW/m2.
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 22: Một sóng âm truyền trong không khí. Mức cường độ âm tại điểm M và tại điểm N lần lượt là 40dB và 80dB. Cường độ âm tại N lớn hơn cường độ âm tại M.
A. 10000 lần B. 1000 lần
C. 40 lần D. 2 lần
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 23: Tại một vị trí trong môi trường truyền âm, khi cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu thì mức cường độ âm
A. giảm đi 10B. B. tăng thêm 10B.
C. tăng thêm 10dB. D. giảm đi 10dB.
Lời giải:
Đáp án: C
I’ = 10I ⇔ L’ = L + 10 (dB)
Bài 24: Xét điểm M ở trong môi trường đàn hồi có sóng âm truyền qua. Mức cường độ âm tại M là L (dB). Nếu cường độ âm tại điểm M tăng lên 100 lần thì mức cường độ âm tại điểm đó bằng
A. 100L (dB). B. L + 100 (dB).
C. 20L (dB). D. L + 20 (dB).
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 25: Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi trong một môi trường truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm. Hai điểm A, B cách nguồn âm lần lượt là r1 và r2. Biết cường độ âm tại A gấp 4 lần cường độ âm tại B. Tỉ số bằng
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 26: Nguồn âm phát ra sóng âm đều theo mọi phương. Giả sử rằng năng lượng phát ra được bảo toàn. Ở trước nguồn âm một khoảng d có cường độ là I. Nếu xa nguồn âm thêm 30 m cường độ âm bằng I/9. Khoảng cách d là
A. 10 m B. 15 m C. 30 m D. 60 m
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 27: Trên một đường thẳng cố định trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ và phản xạ âm, một máy thu ở cách nguồn âm một khoảng d thu được âm có mức cường độ âm là L; khi dịch chuyển máy thu ra xa nguồn âm thêm 9 m thì mức cường độ âm thu được là L – 20 (dB). Khoảng cách d là
A. 8 m B. 1 m C. 9 m D. 10 m
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 28: Một nguồn âm điểm đặt tại O phát âm đẳng hướng với công suất không đổi trong môi trường không hấp thụ và phản xạ âm. Hai điểm M và N cách O lần lượt là r và r – 50 (m) có cường độ âm tương ứng là I và 4I. Giá trị của r bằng ?
A. 60m B. 66 m C. 100 m D. 142 m
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 29: Một nguồn âm điểm S phát âm đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi trường không hấp thụ và không phản xạ âm. Lúc đầu, mức cường độ âm do S gây ra tại M là L (dB). Khi cho S tiến lại gần M thêm một đoạn 60 m thì mức cường độ âm tại M lúc này là L+6 (dB). Khoảng cách từ S đến M lúc đầu là
A. 80,6 m B. 120,3 m C. 200 m D. 40 m
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 30: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mức cường độ âm L theo cường độ âm I. Cường độ âm chuẩn gần nhất với giá trị nào sau đây ?
A 0,35a B. 0,33a C. 0,37a D. 0,31a
Lời giải:
Đáp án: D
I = a thì L = 0,5 B.
Bài 31: Tại một điểm trên trục Ox có một nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diển sự phụ thuộc của cường độ âm I tại những điểm trên trục Ox theo toạ độ x. Cường độ âm chuẩn là I0 = 10-12 W/m2. M là điểm trên trục Ox có toạ độ x = 4 cm. Mức cường độ âm tại M có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây ?
A. 24,4 dB B. 24 dB C. 23,5 dB D. 23 dB
Lời giải:
Đáp án: A
Do cường độ âm giảm dần từ O theo chiều dương của trục Ox, nên nguồn đặt trước O một đoạn a.
Xét tại O và tại điểm x = 2 ta có
Bài 32: Trong một cuộc thi bắn súng, các khẩu súng hoàn toàn giống hệt nhau. Hai khẩu bắn cùng một lúc thì mức cường âm đo được là 80 dB. Nếu chỉ một khẩu súng bắn thì mức cường độ âm đo được là bao nhiêu?
A. 40dB. B. 77dB. C. 50dB. D. 70dB.
Lời giải:
Đáp án: B
Bài 33: Khi một nguồn âm phát ra với tần số f và cường độ âm chuẩn là 10-12 W/m2 thì mức cường độ âm tại một điểm M cách nguồn một khoảng r là 40 dB. Giữ nguyên công suất phát nhưng thay đổi f của nó để cường độ âm chuẩn là 10-10 W/m2 thì cũng tại M, mức cường độ âm là
A. 80 dB B. 60 dB C. 40 dB D. 20 dB
Lời giải:
Đáp án: D
Bài 34: Trong một buổi hòa nhạc, giả sử có 6 chiếc kèn đều giống nhau cùng phát sóng âm thì tại M có mức cường độ âm là 50 dB. Để tại M có mức cường độ âm 60 dB thì số kèn cần thiết là
A. 50. B. 6 C. 60 D. 10
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 35: Tại một điểm nghe được đồng thời hai âm: âm truyền tới có mức cường độ 68 dB và âm phản xạ có mức cường độ 60 dB. Mức cường độ âm toàn phần tại điểm đó là
A. 5dB. B. 68,64dB. C. 66,19dB. D. 62,5dB
Lời giải:
Đáp án: B
10L(B) = 10L1(B) + 10L2(B) = 106,8 + 106 ⇒ L = 6,864(B)
Bài 36: Một nguồn âm là nguồn điểm phát âm đẳng hướng trong không gian. Giả sử không có sự hấp thụ và phản xạ âm. Tại một điểm cách nguồn âm 10 m thì mức cường độ âm là 80 dB. Tại điểm cách nguồn độ âm 1 m thì mức cường độ âm bằng
A. 100dB. B. 110dB. C. 120dB. D. 90dB
Lời giải:
Đáp án: A
Bài 37: Một máy bay ở độ cao 100 m, gây ra ở mặt đất ngay phía dưới một tiếng ồn có mức cường độ âm 120 dB. Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu được 100 dB thì máy bay phải bay ở độ cao
A. 316 m B. 500 m C. 1000 m D. 700 m
Lời giải:
Đáp án: C
Bài 38: Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có 2 nguồn âm điểm, giống nhau với công suất phát âm không đổi. Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB. Để tại 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 tại O bằng
A. 4. B. 6. C. 5. D. 7.
Lời giải:
Đáp án: B
Gọi n1, n2 lần lượt là số nguồn âm trong 2 trường hợp. Ta có:
Bài 39: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60dB, tại B là 10dB. Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là
A. 26dB. B. 16dB. C. 34dB. D. 40dB.
Lời giải:
Đáp án: B
Ta có:
M là trung điểm của AB nên 2rM = rA + rB
⇒ 2.10-0,5LM = 10-3 + 10-0,5 ⇒ LM = 1,6 (B)
Bài 40: Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, có 3 điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m. Khi đặt tại A một nguồn điểm phát âm công suất P thì mức cường độ âm tại B là 100 dB. Bỏ nguồn âm tại A, đặt tại B một nguồn điểm phát âm công suất 3P thì mức cường độ âm tại A và C là
A. 103 dB và 99,5 dB
B. 105 dB và 101 dB.
C. 103 dB và 96,5 dB.
D. 100 dB và 99,5 dB.
Lời giải:
Đáp án: B
Khi đặt nguồn âm P tại A:
Khi đặt nguồn âm 3P tại B → rA = AB =100m, rC = BC = 250-100 = 150m