SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂMCâu 1thầy Phạm Quốc Toản 2018: Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng.. Đáp án B Câu 6thầy Ph
Trang 1SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Câu 1(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Giao thoa ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt tại A và
B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng Sóng truyền ở mặt nước có bước sóng λ Cực
tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng
A 2kλ với k = 0; ±1; ±2;… B (2k +1)λ với k = 0; ±1; ±2;…
C kλvới k = 0; ±1; ±2;…D (k+ 0,5)λ với k = 0; ±1; ±2;…
Đáp án D
Vị trí cực tiểu giao thoa của hai nguồn kết hợp nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng (k+ 0,5)λ với
k = 0; 1; 2;…
Câu 2(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sợi dây đàn hồi AB hai đầu cố định được kích thích dao
động với tần số 20Hz thì trên dây có sóng dừng ổn định với 3 nút sóng (không tính hai nút ở A và B)
Để trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng thì tần số dao động của sợi dây là
Đáp án A
Phương pháp : Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định l k / 2
Cách giải :
Ta có :
1
2
l k
l n
2
Câu 3(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trong quá trình truyền sóng, khi gặp vật cản thì sóng bị phản
xạ Tại điểm phản xạ thì sóng tới và sóng phản xạ sẽ
A luôn cùng pha B không cùng loại C luôn ngược pha D cùng tần số.
Đáp án D
Trong quá trình truyền sóng khi gặp vật cản thì sóng bị phản xạ Tại điểm phản xạ thì sóng tới và sóng phản xạ cùng tần số
Câu 4(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Hai nguồn sóng cơ kết hợp S1, S2 cùng biên độ và ngược pha
cách nhau 60 cm có tần số 5 Hz, tốc độ truyền sóng là 40 cm/s Số cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S2 là:
Đáp án A
Đối với hai nguồn dao động ngược pha ta luôn có 1 2
min S S 1
N
λ
Theo bài ra ta luôn có S1S2 = 60 cm và bước sóng là 40
8 5
v
f
Trang 2Vậy số cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S2 là min 60
2 1 15 8
Câu 5(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Chọn phát biểu đúng khi nói về đặc trưng sinh lý của âm:
A Độ to của âm chỉ phụ thuộc vào mức cường độ âm.
B Âm sắc phụ thuộc vào các đặc trưng vật lý của âm như biên độ, tần số và các thành phần cấu tạo của
âm
C Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số của âm và cường độ âm.
D Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số của âm và biên độ âm.
Đáp án B
Câu 6(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một nguồn âm S có công suất P, sóng âm lan truyền theo mọi
phía Mức cường độ âm tại điểm cách S 10 m là 100 dB Cho cường độ âm chuẩn I0 = 10–12 W/m2 Cường độ âm tại điểm cách S 1m là:
Đáp án C
Phương pháp:
Công thức tính mức cường độ âm và mức cường độ âm:
0
2 10.log ;
4 R
1 0
100 10.log I 10 (W/ )
I
2
2
2
4
4
W
P
I
I
R
Câu 7(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Hai nguồn phát sóng kết hợp S1, S2 trên mặt chất lỏng cách nhau
30 cm phát ra hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số f = 50 Hz và pha ban đầu bằng không Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng v = 6 m/s Những điểm trên đường trung trực của đoạn S1S2
mà sóng tổng hợp tại đó luôn dao động ngược pha với sóng tổng hợp tại trung điểm O của S1S2, cách
O một khoảng nhỏ nhất là:
Đáp án B
Phương pháp:Viết phương trình sóng tai O và M
Ngược pha: ∆φ = (2k + 1)π
Cách giải:
Trang 3Phương trình sóng tại O: 30
2
12
os
O
π
u A c ωt
Phương trình sóng tại M: 2
2
12
os
M
d
u A c ωt
Độ lệch pha:
15
2 30
π d
πd π
2 2 min
Câu 8(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Tốc độ truyền sóng của một mội trường phụ thuộc vào:
Đáp án D
Câu 9(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào
sau đây không thay đổi?
Đáp án A
Câu 10(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trong quá trình truyền sóng, khi gặp vật cản thì sóng bị phản
xạ Tại điểm phản xạ thì sóng tới và sóng phản xạ sẽ
A Không cùng loại B Luôn cùng pha C Luôn ngược pha D Cùng tần số
Đáp án D
Câu 11(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Hai nguồn sóng A, B cách nhau 12.5cm trên mặt nước giao
thoa sóng, dao động tại nguồn có phương trình uA uB acos 100 t cm tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0.5m/s Số điểm trên đoạn AB dao động với biên độ cực đại và dao động ngược pha với trung điểm I của đoạn AB là:
Đáp án C
Theo bài ra ta có 12,5
2 cos
1
I
Trang 4Phương trình sóng tại M 12,5 2 để M dao động với biên độ cực đại và ngược
2 cos
1
M
x
pha với nguồn thì
12,5 2 12,5 2
Theo bài ra ta có 2x11,5 2 k x 5,75 k 0 x 12,5
6,75 k 5,75 k 6; 5; 5
12
N
Câu 12(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Cho 3 điểm A,B,C thẳng hang, theo thứ tự xa dần nguồn
âm.Mức cường độ âm tại A,B,C lần lượt là 40dB; 35,9dB và 30dB Khoảng cách giữa AB là 30m, và khoảng cách giữa BC là:
Đáp án A
Giả sử nguồn âm tại O có công suât P
2
4
P
I
R
0,205
10 lg A 4,1dB 2 lg B 0, 41 10
0,5
10 lg A 10 dB 2 lg C 1 10
R I
100,205 1 30 49,73
100,5 100,205 100,5 100,20549, 73 77,53 78
Câu 13(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Chọn phát biểu SAIkhi nói về môi trường truyền âm và vận
tốc âm:
A Môi trường truyền âm có thể là rắn, lỏng hoặc khí
B Những vật liệu như bông, nhung, xốp truyền âm tốt
C Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ của môi trường
D Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường
Đáp án B
Câu 14(thầy Phạm Quốc Toản 2018) Chọn SAI trong các sau
A Đối với tai con người, cường độ âm càng lớn thì âm càng to
B Cảm giác nghe âm to hay nhỏ chỉ phụ thuộc vào cường độ âm
C Cùng một cường độ âm tai con người nghe âm cao to hơn nghe âm trầm
D Ngưỡng đau hầu như không phụ thuộc vào tần số của âm
Đáp án B
Trang 5Câu 15(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn,
tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ học nào sau đây
A Sóng cơ học có chu kì 2 μs B Sóng cơ học có chu kì 2 ms.
C Sóng cơ học có tần số 30 kHz D Sóng cơ học có tần số 10 Hz.
Đáp án B
Câu 16(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sợi dây dài 2m, hai đầu cố định và rung với bốn múi sóng
thì bước sóng trên dây là:
Đáp án D
Phương pháp: Áp dụng điều kiện có sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định
2
l k
Theo bài ra ta có 2 4 1
Câu 17(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai
bụng sóng liên tiếp bằng:
C hai lần bước sóng. D nửa bước sóng.
Đáp án D
Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp bằng nửa bước sóng
Câu 18(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Sóng ngang là sóng có phương dao động:
Đáp án B
Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng
Câu 19(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Âm có cường độ 0,01W/m2 Ngưỡng nghe của âm này là I0 =
10-10W/m2 Mức cường độ âm là:
Đáp án A
Áp dụng công thức tính mức cường độ âm ta có
2
8 10
0
10 10lg 10lg 10lg10 80
10
I
I
Câu 20(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một nguồn O phát sóng cơ dao động theo phương trình:
(trong đó u(mm), t(s) ) sóng truyền theo đường thẳng Ox với tốc độ không đổi 2cos(20 )
3
1(m/s) M là một điểm trên đường truyền cách O một khoảng 42,5cm Trong khoảng từ O đến M có
bao nhiêu điểm dao động lệch pha với nguồn?
6
Trang 6A 9 B 4 C 5 D 8
Đáp án A
Câu 21(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Khi nói về sóng âm, phát biểu sai là:
A Âm có tần số càng nhỏ thì nghe càng trầm B Độ to của âm là đặc trưng sinh lý của âm
C Âm có cường độ càng lớn thì nghe càng to D Độ to của âm tỷ lệ nghịch với cường độ âm Đáp án D
Câu 22(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Người nghe có thể phân biệt được âm La do đàn ghi ta và đàn
piano phát ra là do hai âm đó
C cường độ âm khác nhau D tần số âm khác nhau.
Đáp án A
Người nghe có thể phân biệt được âm La do đàn ghi ta và đàn piano phát ra là do hai âm đó có âm sắc khác nhau
Câu 23(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một nhạc cụ phát ra âm cơ bản có tần số 380Hz, cũng có thể
phát ra đồng thời các họa âm tiếp theo Biết âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 2.104 Hz Trong miền tần số của âm nghe được, tần số lớn nhất của họa âm mà nhạc cụ này có thể phát ra là
Đáp án A
Phương pháp: Tần số các hoạ âm f = k.f0 (f0 là tần số âm cơ bản)
Cách giải:
+ Âm cơ bản có tần số : f0 = 380Hz => Tần số các hoạ âm: f = kf0 = 380k (k nguyên)
+ Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 2.104
4
16 380 k 2.10 0,04 k 52,6 k 0;1; ;52
=> kmax = 52 => fmax = 380.52 = 19760Hz
Câu 24(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sợi dây đàn hồi OA treo thẳng đứng, đầu O gắn vào một
nhánh của âm thoa, đầu A thả tự do Khi âm thoa rung thì trên dây có sóng dừng với 5 bụng sóng, O được coi là nút sóng Biết sóng truyền trên dây với tốc độ 8 m/s và có tần số 40 Hz Chiều dài của dây
OA là
Đáp án D
Phương pháp: Điều kiện có sóng dừng trên dây một đầu cố định, 1 đầu tự do
Cách giải:
Sóng dừng trên dây một đầu cố định, 1 đầu tự do: 2 1 (số nút = số bụng = k + 1)
4
Trên dây có 5 bụng sóng => k = 5 – 1 = 4 2.4 1 8 0, 45 45
4.40
Trang 7Câu 25(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng A,B cách nhau
18cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = acos20πt (t tính bằng s) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50cm/s Gọi M là điểm ở mặt chất lỏng gần A nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn A khoảng cách AM là
Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về giao thoa sóng hai nguồn cùng pha
Cách giải:
Bước sóng: λ = v/f = 5cm
MB – MA = kmaxλ với 18
5 ax
m
AB
Phương trình sóng tại M:
2
5
os
M
MB MA
ac t
Lấy (2) – (1) 2 MA 10 k 10 MA 5 k 5 0 k 1 k 2;3;4; kmin 2 MAmin 5 cm
Câu 26(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sóng cơ có tần số f lan truyền trong môi trường đàn hồi
với tốc độ là v, khi đó bước sóng được tính theo công thức
f
f
Đáp án B
Bước sóng được xác định bởi biểu thức v
f
Câu 27(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Đặc điểm nào sau đây không phải của sóng cơ
A Sóng cơ truyền trong chất khí nhanh hơn trong chất rắn
B Sóng cơ không truyền được trong chân không
Trang 8C Sóng dọc có phương dao động trùng với phương truyền sóng
D Sóng cơ có thể, giao thoa, phản xạ, khúc xạ
Đáp án A
Tốc độ truyền sóng cơ trong môi trường rắn là lớn nhất
Câu 28(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trên một sợi dây dài 1,2m có sóng dừng , biết hai đầu sợi dây
là hai nút và trên dây chỉ có một bụng sóng Bước sóng có giá trị
Đáp án C
Phương pháp: Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định : (Số bụng sóng = )
2
k
l
Cách giải: Trên dây chỉ có 1 bụng sóng 1 1, 2 2, 4
2
Câu 29(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sóng cơ có phương trình là u = 2.cos(20πt - 5πx) (mm),
trong đó t tính theo giây, x tính theo cm Trong thời gian 5 giây, sóng truyền được quãng đường dài
Đáp án B
Phương pháp: Quãng đường sóng truyền đi được trong thời gian t: S = vt
Cách giải:
Đồng nhất với phương trình truyền sóng ta có :
20 ( / ) 0,1
0, 4
4 / ) 2
0,1
x
T
Quãng đường sóng truyền đi được trong 5 giây : S = vt = 4.5 = 20 cm
Câu 30(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Trong một thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết
hợp cùng pha đặt tại hai điểm A và B cách nhau 16cm Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 3cm Gọi ∆ là một đường thẳng nằm trên mặt nước, qua A và vuông góc với AB Coi biên độ sóng trong quá trình lan truyền không đổi Số điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên ∆ là :
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về giao thoa sóng hai nguồn cùng pha và áp dụng công thức tính số
cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn
Cách giải:
Hình nh giao thoa :
Trang 9+ Số cực đại trên đoạn AB bằng số giá trị k nguyên thoả mãn :
16 16
5,3 5,3 0; 1; ; 5
+ Trong khoảng từ A đến O có 5 đường hypebol cực đại Mỗi đường cắt (∆) tại 2 điểm => Trên (∆) có
10 điểm dao động với biên độ cực đại
Câu 31(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B trên mặt thoáng của chất
lỏng, dao động theo phương vuông góc với mặt thoáng có phương trình
với t tính theo giây Tốc độ truyền sóng bằng 90cm/s Gọi
2 cos 40 (t cm), 8cos 40 (t cm)
M là một điểm trên mặt thoáng với MA = 10,5cm, MB = 99cm Coi biên độ không thay đổi trong quá trình truyền sóng Phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ là:
Đáp án D
Phương pháp: + Áp dụng công thức tính bước sóng: v
f
+ Viết phương trình tổng hợp tại một điểm trong trường giao thoa
+ Áp dụng biểu thức xác định biên độ tổng hợp: 2 2 2
1 2 2 1 2
A A A A A cos
Cách giải:
Bước sóng: 90
4,5 20
v
cm f
Sóng từ A và B truyền đến M:
3
AM
MA
2
BM
MB
Sóng tổng hợp tại M: 14
2 (100 ) 4 (100 4 ) (100 )
3
M
u cos t cos t Acos t
Trang 10Với 2 12 22 1 2 2 2 2 2
Câu 32(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một nguồn sóng đặt tại điểm O trên mặt nước, dao động theo
phương vuông góc với mặt nước với phương trình u = acos40πt (cm), trong đó t tính theo giây Gọi M
và N là hai điểm nằm trên mặt nước sao cho OM vuông góc với ON Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước bằng 80cm/s Khoảng cách từ O đến M và N lần lượt là 34cm và 50cm Số phần tử trên đoạn MN dao động cùng pha với nguồn là
Đáp án C
Phương pháp: 2
Δ d
Cách giải:
+ Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông OMN có đường cao OH:
28,1
+ Gọi d là khoảng cách từ O đến K (K là 1 điểm bất kì trên MN)
+ Độ lệch pha giữa K và O là : 2
Δ d
+ Để K dao động cùng pha với O thì : 2
Δ d 2k d k
+ Số điểm dao động cùng pha với o trên đoạn MN bằng số giá trị k nguyên thoả mãn :
28,1 50 7,025 12,5 8;9;10;11;12
Có 6 giá trị của k thoả mãn => trên đoạn MN có 6 điểm dao động cùng pha với nguồn
Câu 33(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Khi có hiện tượng sóng dừng xảy ra trên một sợi dây đàn hồi,
khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng
Đáp án D
Trang 11Câu 34(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Chọn phát biểu sai Trong quá trình truyền sóng
A pha dao động được truyền đi.
B năng lượng được truyền đi.
C phần tử vật chất truyền đi theo sóng.
D phần tử vật chất có sóng truyền qua chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng xác định.
Đáp án C
Trong quá trình truyền sóng phần tử vật chất có sóng truyền qua chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng xác định
Câu 35(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Chọn đáp án sai khi nói về sóng âm
A Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước thì bước sóng tăng lên.
B Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc
C Ngưỡng đau của tai người không phụ thuộc vào tần số của âm.
D Cường độ âm càng lớn, tai người nghe càng to.
Đáp án D
Câu 36(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình u =
5cos(40πt – 2πx) (mm) Biên độ của sóng này bằng
Đáp án B
Câu 37(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Biết cường độ âm chuẩn là 10-12 W/m2 Khi cường độ âm tại một điểm là 10-4 W/m2 thì mức cường độ âm tại điểm đó bằng
Đáp án C
Áp dụng công thức tính mức cường độ âm ta có:
4 12 0
10 10lg 10log 80
10
I
I
Câu 38(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài Hình vẽ bên
là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định Trong quá trình lan truyền sóng, hai phần tử M
và N lệch nhau pha một góc là
6
3
6
3
Đáp án A
Trang 12Từ đồ thị ta có : 6 12
2 2 5 5
x
Câu 39(thầy Phạm Quốc Toản 2018): Một sóng hình sin lan truyền trên mặt nước từ nguồn O với bước
sóng λ Ba điểm A, B, C trên hai phương truyền sóng sao cho OA vuông góc với OC và B là một điểm thuộc tia OA sao cho OB > O A Biết OA = 7λ Tại thời điểm người ta quan sát
thấy giữa A và B có 5 đỉnh sóng (kể cả A và B) và lúc này góc ∠ACB đạt giá trị lớn nhất Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn AC bằng
Đáp án C
Ta có:
7 tan tan
;
11 tan tan
OCA
h
2
4
tan tan tan
1 tan tan 77 77
1
h ACB
h h h
Áp dụng bất đẳng thức Co – si ta có:
2
0
77 ax
m
.sin 38,6 5, 47
Các điểm dao động ngược pha với nguồn thoả mãn:
2
2
d
Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn AC bằng số giá trị k nguyên thoả mãn: