49 câu SÓNG cơ và SÓNG âm từ THẦY NGUYỄN THÀNH NAM 2018 image marked image marked

Sóng cơ học lan truyền trên mặt nước là sóng ngang Đáp án A Sóng cơ không lan truyền được trong chân không Câu 2 thầy Nguyễn Thành Nam 2018 : Tần số của âm cơ bản và họa âm do một dây

SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Câu 1 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Khi nói về sóng cơ học phát biểu nào sau đây là sai?

A Sóng cơ học truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không

B Sóng cơ là sự lan truyền dao động cơ trong môi trường vật chất

C Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc

D Sóng cơ học lan truyền trên mặt nước là sóng ngang

Đáp án A

Sóng cơ không lan truyền được trong chân không

Câu 2 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Tần số của âm cơ bản và họa âm do một dây đàn phát ra

tương ứng bằng với tần số của sóng cơ để trên dây đàn có sóng dừng Trong các họa âm do dây đàn

phát ra, có hai họa âm ứng với tần số 2750Hz và 3850Hz Biết âm cơ bản của dây đàn có tần số nằm trong khoảng từ 300Hz đến 800Hz Trong vùng tần số của âm nghe được có tối đa bao nhiêu tần số

của họa âm (kể cả âm cơ bản) của dây đàn này?

Đáp án C

Với hai tần số họa âm, ta có:

0

0

2750 f

f k

 =



=





sử dụng chức năng Mode→ 7 lập bảng cho

hai hàm số bên ta tìm được f0 = 550Hz

Để họa âm có thể nghe được thì 16  550m  2000  0, 03   m 36,36. Vậy có 36 giá trị

Câu 3 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn A, B cách

nhau 20 cm dao động cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số 50Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5 m/s Xét trên đường thẳng xy vuông góc với AB, cách trung trực của AB là 7 cm; điểm dao động cực đại trên xy gần A nhất

Đáp án D

Bước sóng của sóng v 3cm

f

Xét tỷ số IH

4, 67 2

 điểm dao động với biên độ cực đại gần A

nhất trên xy phải thuốc hypebol k=4

Từ hình vẽ, ta có:

1 2

1

2 2 2

2





 = +



Từ đó tìm ra được d2 = 4,82+ 32 = 5.67cm

Câu 4 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : M, N và P là 3 vị trí cân bằng liên tiếp trên một sợi dây

đang có sóng dừng mà các phần tử tại đó dao động bới cùng biên độ bằng 3cm Biết vận tốc tức thời của hai phần tử tại N và P thỏa mãn v vN P  0; MN = 40 cm, NP=20 cm; tần số góc của sóng là 20 rad/s Tốc độ dao động của phần tử tại trung điểm của NP khi sợi dây có dạng một đoạn thẳng bằng

A 40 3m / s B 40cm / s C 40m / s D 40 3cm / s

Đáp án B

M, N, P là các vị trí cân bằng liên tiếp có cùng biên độ và v vN P 0 suy ra , N và P cùng năm trên

Áp dụng công thức b d

 cm với d là khoảng cách tới nút suy ra Ab = 2cm

Tốc độ dao động cực đại của phần tử tại trung điểm của NP khi sơi dây có dạng đoạn thẳng:

b max b

v =  A = 20.0, 02 = 0, 4m / s = 40cm / s

Câu 5 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Trên một sợi dây có sóng dừng, hai điểm M và N là hai nút

sóng gần nhau nhất Hai điểm P và Q trên sợi dây, trong khoảng giữa M và N Các phần tử vật chất tại

P và Q dao động điều hòa

2



4



Đáp án A

Sóng dừng, P và Q thuộc cùng một bụng sóng nên dao động cùng pha nhau

Câu 6 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Người ta tạo ra sóng cơ hình sin trên một sợi dây đàn hồi

căng ngang bằng cách, khi t=0 cho đầu O của sợi dây bắt đầu dao động điều hòa theo phương thẳng đứng đi lên, khi đầu dây này lên tới điểm cao nhất lần đầu tiên thì sóng đã truyền trên dây được quãng đường2 cm Bước sóng của sóng này bằng

Đáp án C

Khoảng thời gian để dây đi từ vị trí cân bằng đến cao nhất là T

t 4

= Quãng đường sóng truyền đi được trong một phần tư chu kì là 2cm  =vT=8cm

Câu 7(thầy Nguyễn Thành Nam 2018): Độ cao của âm phụ thuộc vào:

A đồ thị dao động của nguồn âm B độ đàn hồi của nguồn âm

C tần số của nguồn âm D biên độ dao động của nguồn âm

Đáp án C

Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số của âm

Câu 8 (thầy Nguyễn Thành Nam 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 cùng tần số D luôn ngược pha Đáp án C

Tại điểm phản xạ thì sóng tới và sóng phản xạ luôn cùng tần số

Câu 9 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Khi nói về siêu âm, phát biểu nào sau đây sai?

A siêu âm có tần số lớn hơn 20 kHz

B siêu âm có khả năng truyền được trong chất rắn

C siêu âm khi gặp các vật cản thì có thể bị phản xạ

D trong cùng một môi trường, siêu âm có bước sóng lớn hơn bước sóng của hạ âm

Đáp án D

Siêu âm có tần số lớn hơn hạ âm → bước sóng sẽ nhỏ hơn →D sai

Câu 10 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Tại mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp S ,S1 2 dao động theo phương vuông góc mặt nước với phương trình lần lượt là u1= A cos t1  và

2 2

u =A cos  + t Những điểm thuộc mặt nước nằm trên đường trung trực của S S1 2 sẽ

A không dao động B dao động với biên độ (A1+A2)

C dao động với biên độ nhỏ nhất D dao động với biên độ0,5 A( 1+A2)

Đáp án C

Vì hai sóng kết hợp ngược pha nhau nên trên đường trung trực củaS S1 2 sẽ dao động với biên độ cực tiểu

Câu 11 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một sợi dây đàn hồi có chiều dài 9a với hai đầu cố định,

đang có sóng dừng Trong các phần tử dây mà tại đó sóng tới và sóng phản xạ hình sin lệch pha nhau

2k

3



 +  (với k là các số nguyên) thì hai phần tử dao động ngược pha cách nhau một khoảng gần nhất là a Trên dây, khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dao động cùng pha với biên độ bằng một nửa biên độ của bụng sóng là

A 8,5a B 8a C 7a D 7,5a

Đáp án A

Độ lệch pha 2d 9a 1 k

3

−

3

−

Để 2 điểm gần nhất, ta chọn cùng 1 giá trị k, lúc ấy 2d 2a

3



Lúc này trên dây sẽ có 9a k k 13

2



= → = bó sóng Hai điểm cùng pha, xa nhất sẽ ở bó 1 và bó 13

Do biên độ là 1

2 Amax nên khoảng cách là 9a 3 8, 5a



= =

Câu 12 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Theo quy định của Bộ giao thông vận tải, âm lượng còi

điện lắp trên ôtô đo ở khoảng cách 2 m là 90dB đến 115dB Giả sử còi điện đặt ngay ở đầu xe và có

độ cao 1,2 m Người ta tiến hành đo âm lượng của còi điện lắp trên ôtô 1 và ô tô 2 ở vị trí cách đầu xe

là 30 m, ở độ cao 1,2 m thì thu được âm lượng của ôtô 1 là 85dB và ôtô 2 là 91dB Âm lượng của còi điện trên xe ôtô nào đúng quy định của Bộ giao thông vận tải ?

Đáp án D

r là vị trí đo mức cường độ âm, khi đó công suất của nguồn âm sẽ nằm trong khoảng Pmin   P Pmax

để mức cường độ âm đo được 90dB L 115dB

0

P

4 r I

 



ta dễ dàng tìm được 16 10 I 9 0   P 16 1011,5I0

+) Đối với xe thứ nhất

1

1

1 0

P

4 r I

 , so sánh điều kiện thấy rằng vẫn thỏa mãn

+) Đối với xe thứ hai

1

2

1 0

P

4 r I

 , so sánh điều kiện thấy rằng vẫn thỏa mãn

Câu 13 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một vận động viên hằng ngày đạp xe trên đoạn đường

thẳng từ điểm A đúng lúc còi báo thức bắt đầu kêu, khi đến điểm B thì còi vừa dứt Mức cường độ âm tại A và B lần lượt là 60 dB và 54 dB Còi đặt tại O, phát âm đẳng hướng với công suất không đổi và môi trường không hấp thụ âm; góc AOB bằng 150  Biết rằng vận động viên này khiếm thính nên chỉ nghe được mức cường độ âm từ 66 dB trở lên và tốc độ đạp xe không đổi, thời gian còi báo thức kêu

là 1 phút Trên đoạn đường AB, vận động viên nghe thấy tiềng còi báo thức trong khoảng thời gian xấp xỉ bằng

A 30s B 25s C 45s D 15s

Đáp án D

Đặt OA=a, ta có:

2 A

B

2

OA

log 6 5, 4 0, 6

OB

0,6

AB = OA + OB − 2OA.OB.cos150  = a + 2a − 2.a.2a.cos150  = 2,9.a

OAB

S = OA.OB.sin150  = AB.OH  a.2a.sin150  = 2,9a.OH  OH = 0,35.a

Điểm H gần nguồn O nhất nên có mức cường độ âm lớn nhất, từ H về 2 phía A và B mức cường độ

âm giảm dần Gọi M và N là 2 điểm nằm 2 bên H thuộc đoạn AB có cùng mức cường độ âm là 0

0,97A , ta có:

M

A

Tốc độ đạp xe là không đổi nên AB MN 60MN 60.0, 72.a

Câu 14 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Trong sóng cơ, công thức liên hệ giữa tốc độ truyền sóng v,

bước sóng  và chu kì T của sóng là

2 T

 =

v T

 =

Đáp án C

f

Câu 15 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Giao thoa ở mặt nước được tạo bời hai nguồn sóng kết hợp

dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng tại hai vị trí S và S1 2 Sóng truyền trên mặt nước

có bước sóng 6cm Trên đoạn thẳng S S ,1 2 hai điểm gần nhau nhất mà phần tử nước tại đó dao động với biên độ cực đại cách nhau

Đáp án C

Trên đoạn thẳng nối S S1 2hai điểm gần nhau nhất mà phần tử nước tại đó dao động với biên độ cực đại

cách nhau d 3cm

2



Câu 16 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một sợi dây dài 2m với hai đầu cố định, đang có sóng dừng

Sóng truyền trên dây với tốc độ 20m/ s Biết rằng tần số của sóng truyền dây có giá trị trong khoảng từ

11 Hz đến 19Hz Tính cả hai đầu dây, số nút sóng trên dây là

Đáp án C

Điều kiện để xảy ra sóng dòng l k v f k.v 20k

4

Câu 17 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Ở mặt nước, tại hai điểm A và B có hai nguồn kết hợp dao

động cùng pha theo phương thẳng đứng ABCD là hình vuông nằm ngang Biết trên CD có 3 vị trí mà

ở đó các phần từ dao động với biên độ cực đại Trên AB có tối đa bao nhiêu vị trí mà phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại?

Đáp án D

2 nguồn cùng pha nên trục trung trực là cực đại giao thoa

Trên CD tối đa 3 cực đại  kC  2

C

( ) ( ) B

a

 



−

Từ (1) và (2)  kB  4,828  có tối đa 9 cực đại trên AB

Câu 18 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một sợi dây đàn hồi căng ngang với đầu A cố định đang có

sóng dừng B là phần tử dây tại điểm bụng thứ hai tính từ đầu A, C là phần từ dây nằm giữa A và B Biết A cách vị trí cân bằng của B và vị trí cân bằng của C những khoảng lần lượt là 30cm và 5cm, tốc

độ truyền sóng trên dây là 50cm/s Trong quá trình dao động điều hòa, khoảng thời gian ngắn nhất hai lần li độ của B có giá trị bằng biên độ dao động của C là

A 1

s

2 s

2 s

1 s 5

Đáp án D

Do B là bụng thứ 2 tính từ nút A nên 3

4

Áp dụng công thức thính biên độ của 1 điểm trên sợi dây đàn hồi:

c

5

40

  và AB = 2a(do B là bụng)

Sử dụng đường tròn lượng giác Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp li độ của B bằng biên độ của C

s



Câu 19 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một sóng cơ khi truyền trong môi trường thứ nhất với tốc

độ v1 thì có bước sóng 1; còn khi truyền trong môi trường thứ hai với tốc độ v2 thì có bước sóng 2

Khi đó:

A  = 2 1 B 2 1

1 2

v v

2 2

v v



Đáp án D

Khi truyền vào các môi trường khác nhau thì tần số ánh sáng không đổi và bằng tần số của nguồn phát

ra

Câu 20 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định, chiều dài 1,2m xuất

hiện sóng dừng với 4 nút sóng (kể cả hai nút ở hai đầu) Điều nào sau đây là sai?

A Bước sóng là 0,8 m

B Các điểm nằm giữa hai nút liên tiếp dao động cùng pha

C Các điểm nằm giữa ở hai bên một nút có hai bó sóng liền kề dao động ngược pha

D Khoảng cách giữa một nút và một bụng cạnh nó là 0,8 m

Đáp án D

Điều kiện để có sóng dừng với hai đầu cố định l n ,

2



= có 4 nút sóng → = →  = n 3 0,8 m →D sai

Câu 21 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một nguồn âm đặt tại O trong môi trường đẳng hướng Hai

điểm M và N trong môi trường tạo với O thành một tam giác đều Mức cường độ âm tại M và N đều bằng 24, 77 dB, mức cường độ âm lớn nhất mà một máy thu thu được đặt tại một điểm trên đoạn MN là:

Đáp án D

Trên đoạn MN, mức cường độ âm sẽ lớn nhất tại H

Trong tam giác đều, ta luôn có 3

2

Mức cường độ âm tại H: H M OM

OH

Câu 22 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Trên một sợi dây dài có

một sóng ngang, hình sin truyền qua Hình dạng của một đoạn dây

tại hai thời điểm t và t1 2có dạng như hình vẽ bên Trục Ou biểu

diễn li độ của các phần tử M và N ở các thời điểm Biết

2 1

t − = t 0,11 s, nhỏ hơn một chu kì sóng Chu kì dao động của

sóng là:

A 0,5s B 1s

C 0, 4 s D 0, 6 s

Đáp án A

Từ hình vẽ, ta xác định được

N N



= +

=

+) Ta có:

2 2

1.52 cos

cos

A





+) Từ đây ta tìm được T = 0, 5s.

Câu 23 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một sóng cơ có tần số f, truyền trên dây đàn hồi với tốc độ

truyền sóng v và bước sóng  Hệ thức đúng là

f



v =



Đáp án B

Công thức liên hệ giữa vận tốc truyền sóng v, bước sóng  , tần số f là v= f

Câu 24 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi-ô đã dùng

một ống gang dài 951,25m Một người đập một nhát búa vào một đầu ống gang, một người ở đầu kia nghe thấy tiếng gõ, một tiếng truyền qua gang và một truyền qua không khí trong ống gang; hai tiếng

ấy cách nhau 2,5s Biết tốc độ âm trong không khí là 340 m/s Tốc độ âm trong gang là bao nhiêu

Đáp án B

Âm truyền trong không khí với vận tốc nhanh hơn, do vậy ta sẽ nghe âm truyền qua gan trước sau đó tới âm truyền qua không khí

t

Câu 25 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng,

hai nguồn A và B cách nhau 10cm và dao động theo phương trình uA =uB=4cos 20 t mm.(  ) Sóng từ hai nguồn lan truyền trên mặt chất lỏng với tốc độ 40cm/s Gọi Ax là đường thẳng trên mặt chất lỏng và vuông góc với AB Tại điểm M trên Ax có một cực đại giao thoa, trên đoạn thẳng AM không có cực đại nào khác Khoảng cách AM là

Đáp án D

Bước sóng của sóng  = 2 v =4cm

Số cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn:

Để trên đoạn AM không còn cực đại nào khác thì M là cực đại ứng với k=2. Ta có





Câu 26 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Hai điểm M, N cách nhau

3



cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ nguồn sóng, sóng truyền từ N đến M Tại thời điểm t, li độ dao động tại M

là 6cm đang chuyển động theo chiều dương, li độ dao động của N là −6cm Khi phần tử tại M chuyển động đến biên lần thứ hai kể từ thời điểm t thì li độ sóng tại N là:

A 4 3cm B − 2 3cm C − 3 2cm D 2 3cm

Đáp án B

Độ lệc pha giữa M và N: MN

MN

rad 3

Biễu diễn các vị trí tương ứng của M và N trên đường tròn tại thời điểm t  = A 4 3cm

Khi M đến biên thì uN A 2 3cm

2

Câu 27 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Hai nguồn sóng giống nhau S , S1 2 có biên độ 2cm đặt lần lượt tại hai điểm A, B cách nhau 40cm Cho bước sóng bằng 0,6cm Điểm C thuộc miền giao thoa cách B một đoạn 30cm dao động với biên độ cực đại Giữa C và đường trung trực của đoạn AB còn

có 2 dãy cực đại khác Nếu dịch chuyển nguồn S1 đến điểm C thì tại A biên độ dao động của sóng là

Đáp án D

Do C là một cực giao thoa, giữa C và trung tực của AB còn 2 dây cực đại khác nữa → C thuộc dãy cực đại ứng với k = 3 Ta có AC BC − =   3 AC = 31,8cm

Nếu dịch chuyển nguồn A đến C thì điểm A sẽ dao động với biên độ

A

AC AB

a = 2A cos 2   −  = 2cm

Câu 28 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Cho các phát biểu sau về sóng cơ:

(a) Sóng dọc truyền trong một môi trường thì phương dao động của các phần tử môi trường là phương thẳng đứng

(b) Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc

(c) Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang

(d) Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng

(e) Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm mà dao động tại hai điểm đó cùng pha

(f) Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha (g) 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

Số phát biểu đúng là:

Đáp án A

+) Sóng dọc truyền trong một môi trường thì phương dao động của các phần tử trùng với phương truyền sóng →( )a sai

+) Sóng ngang truyền trong môi trường rắn, lỏng Sóng dọc truyền trong môi trường rắn, lỏng, khí ( ) ( )b , c

+) Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng →( )d đúng

+) Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng dao động cùng pha →( ) ( )e , f sai

+) 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 →( )g đúng

Câu 29 (thầy Nguyễn Thành Nam 2018) : Một sóng ngang trền dọc theo một sợi dây dài, nguồn sóng

O dao động với phương trình uO Acos 2 t

T



  Ở thời điểm

T

2

= phần tử trên dây ở vị trí cách

O một khoảng bằng một phần ba bước sóng thì có li độ là u = 5cm Xác định biên độ sóng

Đáp án C