330 Bài tập Sóng cơ cơ bản, nâng cao trong đề thi thử Đại học có lời giải (P6)
40 câu hỏi
Một sóng âm có tần số 450 Hz lan truyền trong không khí với tốc độ 360 m/s. Coi môi trường không hấp thụ âm. Trên một phương truyền sóng, hai điểm cách nhau 2,4 m luôn dao động:
cùng pha với nhau.
lệch pha nhau π/4.
lệch pha nhau π/2.
ngược pha với nhau.
Đáp án A
Độ lệch pha :
dao động cùng pha với nhau.
Cường độ âm được đo bằng
oát trên mét vuông.
oát.
niutơn trên mét vuông.
niutơn trên mét
Đáp án A
Đơn vị của cường độ âm .
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 uN = 0,08 cos0,5π(t – 4) (m) thì phương trình sóng tại M là:
uM = 0,08cos 0,5π(t + 4) (m).
uM = 0,08cos 0,5π(t + 0,5) (m).
uM = 0,08cos0,5π(t – 1) (m).
uM = 0,08cos0,5π(t – 2) (m).
Đáp án D
Ta có :
Do sóng truyền theo chiều từ M đến N nên :
Trên một sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định đang có sóng dừng với tần số f xác định. Gọi M, N và P là ba điểm trên dây có vị trí cân bằng cách B lần lượt là 4 cm, 6 cm và 38 cm. Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t1 (đường 1) và t2 = t1 + (13/12f) (đường 2). Tại thời điểm t1, li độ của phần tử dây ở N bằng biên độ của phần tử dây ở M và tốc độ của phần tử dây ở M là 60 cm/s. Tại thời điểm t2, vận tốc của phần tử dây ở P là
20 (cm/s).
0 (cm/s).
–60 (cm/s).
60 (cm/s).
Đáp án D
Nhìn vào đồ thị thì ta thấy = 24cm : và đang dương
M,N cùng bó sóng nên cùng pha và M.P ngược pha, tức là :
Tại : nên
Tại thời điểm thì :
.
Một phòng hát karaoke có diện tích 20 m2, cao 4 m (với điều kiện hai lần chiều rộng BC và chiều dài AB chênh nhau không quá 2 m để phòng trông cân đối) với dàn âm gồm bốn loa như nhau có công suất lớn, hai cái đặt ở góc A, B của phòng, hai cái treo trên góc trần A′, B′. Đồng thời còn có một màn hình lớn được gắn trên tường ABB’A’ để người hát ngồi tại trung điểm M của CD có được cảm giác sống động nhất. Bỏ qua kích thước của người và loa, coi rằng loa phát âm đẳng hướng và tường hấp thụ âm tốt. Hỏi có thể thiết kế phòng để người hát chịu được loa có công suất lớn nhất là bao nhiêu?
842 W.
535 W.
723 W.
796 W.
Đáp án A
Ta có :
Mặt khác : (1)
Công suất lớn nhất khi (2)
Từ (1) và (2) suy ra :
Dễ dàng tính được : AM = 4,58m và A’M = 6,08m
Tại người nghe được âm có mức cường độ âm lớn nhất là 13(B) = 130(dB)
.
Âm sắc là một đặc tính sinh lý của âm có thể giúp ta phân biệt được hai âm loại nào trong các loại dưới đây?
Có cùng tần số phát ra bởi hai nhạc cụ khác nhau.
Có cùng tần số phát ra trước hay sau bởi cùng một nhạc cụ.
Có cùng biên độ phát ra trước hay sau bởi cùng một nhạc cụ.
Có cùng biên độ phát ra bởi hai nhạc cụ khác nhau.
Đáp án A
Âm sắc giúp ta phân biệt được âm cùng tần số phát ra từ hai nhạc cụ khác nhau.
Trên một sợi dây đàn hồi dài 1m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 5 nút sóng (kể cả hai đầu dây). Bước sóng của sóng truyền trên dây là:
0,5 m.
2 m.
1 m.
1,5 m.
Đáp án A
.
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 tử 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?
13.
7.
11.
9.
Đáp án D
Số cực đại trên CD thõa mãn điều kiện :
Vì trên CD có 3 cực đại và các cực đại đối xứng qua cực đại k = 0 nên : -2 < k < 2
Số cực đại trên AB
Số cực đại là 9.
Một dây đàn có chiều dài 70 cm, khi gảy nó phát ra âm cơ bản có tần số f. Người chơi bấm phím đàn cho dây ngắn lại để nó phát ra âm mới có họa âm bậc 3 với tần số 3,5f. Chiều dài của dây còn lại là
60 cm.
30 cm.
10 cm.
20 cm.
Đáp án A
Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp dao động theo phương vuông góc mặt nước tại hai điểm S1 và S2 với các phương trình lần lượt là: u1 = acos(10πt) cm và u2 = acos(10πt + π/2) cm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1 m/s. Hai điểm A và B thuộc vùng hai sóng giao thoa, biết AS1 – AS2 = 5 cm và BS1 – BS2 = 35 cm. Chọn phát biểu đúng?
B thuộc cực đại giao thoa, A thuộc cực tiểu giao thoa.
A và B đều thuộc cực đại giao thoa.
A và B không thuộc đường cực đại và đường cực tiểu giao thoa.
A thuộc cực đại giao thoa, B thuộc cực tiểu giao thoa.
Đáp án A
Do đó A thuộc cực tiểu giao thoa (k=0).
Một ống sáo dài 0,6 m được bịt kín một đầu một đầu để hở. Cho rằng vận tốc truyền âm trong không khí là 300 m/s. Hai tần số cộng hưởng thấp nhất khi thổi vào ống sáo là
125 Hz và 250 Hz.
125 Hz và 375 Hz.
250 Hz và 750 Hz.
250Hz và 500Hz.
+ Điều kiện để có cộng hưởng trên ống sáo là:
+ Hai tần số cộng hưởng thấp nhất ứng với k = 0 và k = 1
f0 = 125 Hz và f1 = 375 Hz.
Đáp án B
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là u = 5cos(6πt - πx) (cm), với t đo bằng s, x đo bằng m. Tốc độ truyền sóng này là
3 m/s.
60 m/s.
6 m/s.
30 m/s.
+ Dựa vào phương trình truyền sóng ta có:
Đáp án C
Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi, biên độ tại bụng sóng là A. Biên độ tại hai điểm C và D trên dây lần lượt là 0,5A và chỉ ba điểm nút và hai điểm bụng. Độ lệch pha dao động của C và D là
π.
2π.
1,5π.
0,75π.
+ Vì giữa C và D có ba điểm nút và 2 điểm bụng nên C và D nằm cách nhau 1 bó sóng dao động ngược pha
Đáp án D
Hai điểm M và N nằm trên cùng một phương truyền sóng có phương trình dao động lần lượt là uM = 4cosωt (cm) và uN = 4cosωt (cm). Khoảng cách MN bằng một số
nguyên lần bước sóng.
bán nguyên lần bước sóng.
nguyên lần nửa bước sóng.
bán nguyên lần nửa bước sóng.
+ Từ hai phương trình truyền sóng ta thấy hai điểm M và N dao động cùng pha với nhau.
MN = k
Đáp án A
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 15 cm. Bước sóng trên dây có giá trị bằng
30 cm.
60 cm.
90 cm.
45 cm.
+ Những điểm có cùng biên độ gần nhau nhất cách nhau 1 khoảng: cm.
Đáp án B
Trên mặt nước có hai nguồn A và B cách nhau 5 cm, có phương trình lần lượt là: u1 = acos(ωt - π/3) cm và u2 = acos(ωt + π/3) cm. Bước sóng lan truyền 3 cm. Điểm M trên đường tròn đường kính AB (không nằm trên trung trực của AB) thuộc mặt nước dao động với biên độ cực tiểu. M cách B một đoạn nhỏ nhất là
3,78 cm.
1,32 cm.
2,39 cm.
3 cm.
+ Phương trình dao động của M đối với 2 nguồn là:
Đáp án B
Trong một thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn S1 và S2 cách nhau 16 cm, dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số 80 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s. Ở mặt nước, gọi d là đường trung trực của đoạn S1S2. Trên d, điểm M ở cách S1 10 cm; điểm N dao động cùng pha với M và gần M nhất sẽ cách M một đoạn có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
7,8 mm.
6,8 mm.
9,8 mm.
8,8 mm.
+ Ta có: m = 0,5 cm.
+ Độ lệch pha dao động của 2 điểm M, N trên đường trung trực d của AB là:
+ N dao động cùng pha với M khi Dj = k2p d2 - d1 = kd2 = d1 + k
+ Hai điểm M1 và M2 gần M nhất dao động cùng pha với M ứng với: d2 = d1 + = 10 + 0,5 = 10,5 cm
Và d2 = d1 - = 10 - 0,5 = 9,5 cm.
+ Ta có: MM1 = MH - M1H mà cm và cm MM1 = 0,88 cm = 8,8 mm
MM2 = M2H - MH mà cm MM2 = 0,8 cm = 8 mm.
Vậy điểm dao động cùng pha gần M nhất ứng với điểm M2 và cách M 8 mm gần 7,8 mm nhất.
Đáp án A
Điều kiện để hai sóng giao thoa được với nhau là hai sóng
cùng phương, cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
chuyển động cùng chiều với cùng tốc độ.
cùng biên độ, cùng bước sóng, pha ban đầu.
cùng phương, luôn đi kèm với nhau.
Đáp án A
+ Điều kiện hai sóng có thể giao thoa được với nhau là hai sóng này phải cùng tần số, cùng phương và hiệu số pha không đổi.
Các họa âm có
tần số khác nhau.
biên độ khác nhau.
biên độ và pha ban đầu khác nhau.
biên độ bằng nhau, tần số khác nhau.
Đáp án A
+ Các họa âm có tần số khác nhau.
Hiện tượng gì quan sát được khi trên một sợi dây có sóng dừng?
Đáp án A
+ Khi xảy ra sóng dừng, trên dây có các bụng sóng và nút sóng xen kẽ nhau.
Một sóng cơ có tần số f, truyền trên dây đàn hồi với tốc độ truyền sóng v và bước sóng λ . Hệ thức đúng là
v =
v =
v =
v =
Đáp án B
+ Công thức liên hệ giữa vận tốc truyền sóng v, bước sóng và tần số f là v = f
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 6 cm. Trên dây có những phần tử sóng dao động với tần số 5 Hz và biên độ lớn nhất 3 cm. Gọi N là vị trí của một nút sóng , C và D là hai phần tử trên dây ở hai bên của N và có vị trí cân bằng cách N lần lượt 10,5 cm và 7 cm. Tại thời điểm t1 , phần tử C có li độ 1,5 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Vào thời điểm s phần tử D có li độ là
0,75 cm.
1,50 cm.
–0,75 cm.
–1,50 cm.
Đáp án D
+ Biên độ dao động của các điểm cách nút một đoạn d khi có sóng dừng được xác định bởi với Ab là biên độ dao động của điểm bụng, vậy ta có:
+ Hai điểm C và D thuộc các bó sóng đối xứng nhau qua nút N do vậy luôn dao động ngược pha nhau
+ Thời điểm C đang ở li độ
+ Góc quét tương ứng giữa hai thời điểm rad
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 50 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5 m/s. Xét trên đường thẳng d vuông góc với AB. Cách trung trực của AB là 7 cm, điểm dao động cực đại trên d gần A nhất cách A là
14,46 cm.
5,67 cm.
10,64 cm.
8,75 cm.
Đáp án B
+ Bước sóng của sóng cm
+ Khi xảy ra giao thoa với hai nguồn kết hợp, trung điểm O của AB là cực đại, các cực đại trên AB cách nhau liên tiếp nửa bước sóng.
Xét tỉ số =4,67 để M cực đại trên d và gần A nhất thì M thuộc dãy cực đại k = 4.
+ Ta có:
Vậy cm
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
8 m.
1 m.
9 m.
10 m.
Đáp án B
+ Ta có
Gọi I0 là cường độ âm chuẩn. Tại một điểm có cường độ âm là I thì mức cường độ âm L được xác định bởi công thức:
L = ln
L = log
L = ln
L = log
Đáp án D
+ Mức cường độ âm tại một điểm có cường độ âm I được xác định bằng biểu thức L = 10log
Những đặc trưng nào sau đây là đặc trưng vật lý của âm?
tần số, cường độ âm, đồ thị âm.
tần số, độ to, đồ thị âm.
tần số, đồ thị âm, âm sắc.
tần số, đồ thị âm, độ cao.
Đáp án A
+ Các đặc trưng vật lý của âm là tần số, cường độ âm và đồ thị dao động âm.
Giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên 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 thỏa mãn:
với k =
với k =
với k =
với k =
Đáp án B
+ Trong hiện tượng giao thoa của hai nguồn cùng pha, cực tiểu giao thoa có hiệu khoảng cách đến hai nguồn thỏa mãn .
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng, khoảng cách giữa hai nút sóng liền kề bằng:
một bước sóng.
hai bước sóng.
một nửa bước sóng.
một phần tư bước sóng.
Đáp án C
+ Khi có sóng dừng trên sợi dây thì khoảng cách giữa hai nút sóng liền kề là nửa bước sóng.
Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây sai?
Siêu âm có tần số lớn hơn 20000 Hz.
Sóng âm không truyền được trong chân không.
Đơn vị của mức cường độ âm là W/m2.
Hạ âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz.
Đáp án C
+ Đơn vị của mức cường độ âm là B hoặc dB C sai.
Một sóng hình sin đang lan truyền trong một môi trường với bước sóng 6 cm. Hai phần tử môi trường nằm trên cùng phương truyền sóng cách nhau một khoảng 12 cm sẽ dao động:
ngược pha.
vuông pha.
cùng pha.
lệch pha π/4.
Đáp án C
+ Ta có = 12cm hai phần tử này luôn dao động cùng pha với nhau.
Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là:
tốc độ cực đại của các phần tử môi trường truyền sóng.
tốc độ dao động của các phần tử môi trường truyền sóng.
tốc độ cực tiểu của các phần tử môi trường truyền sóng.
tốc độ lan truyền dao động trong môi trường truyền sóng.
Đáp án D
+ Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
Một sóng âm truyền trong không khí với tốc độ 340 m/s và bước sóng 34 cm. Tần số sóng âm này là:
2000 Hz.
1500 Hz.
10 Hz.
1000 Hz.
Đáp án D
+ Tần số của sóng
Một sợi dây đàn hồi dài 0,8 m hai đầu cố định đang dao động với tần số 20 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Khi trên dây có sóng dừng thì số bụng sóng là:
4 bụng.
8 bụng.
9 bụng.
5 bụng.
Đáp án B
+ Điều kiện để có sóng dừng với hai đầu cố định l = n với n là số bó sóng hoặc số bụng sóng.
có 8 bụng sóng trên dây.
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox, phương trình dao động của một phần tử sóng là u = acos(20πt - 0,1πx) (trong đó x tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng là:
100 cm/s.
200 cm/s.
20π cm/s
10π cm/s.
Đáp án B
+ Từ phương trình sóng, ta có
Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S1, S2 cách nhau 11 cm người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz và luôn dao động cùng pha. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2 là:
12.
9.
11.
10.
Đáp án C
+ Bước sóng của sóng = 2Hz
Số điểm cực đại trên S1S2 là có 11 điểm.
Một nguồn phát sóng dao động điều hòa tạo ra sóng tròn đồng tâm O truyền trên mặt nước với bước sóng λ. Hai điểm M và N thuộc mặt nước, nằm trên hai trục tọa độ vuông góc Ox và Oy. Biết M nằm trên Ox, có tọa độ xM = 8 , N nằm trên Oy, có tọa độ yN = 12λ . Trên đoạn MN, số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động của nguồn O là:
7.
1
6.
5.
Đáp án C
+ Gọi I là một điểm bất kì nằm trên MN
Độ lệch pha dao động giữa nguồn và I là:
+ Gọi H là trung điểm của MN, khi đó dựa vào tính chất của tam giác vuông ta có
+ Số điểm dao động ngược pha với O trên đoạn NH:
Có 5 điểm.
+ Số điểm dao động ngược pha với O trên đoạn MH: Có 1 điểm.
Vậy có tất cả 6 điểm dao động ngược pha với O trên đoạn MN.
Trong thí nghiệm tạo sóng trên mặt nước, một cần rung tại O dao động điều hòa với tần số 20 Hz tạo ra những gợn sóng là những đường tròn đồng tâm O. Ở một thời điểm, người ta đo được đường kính của gợn sóng thứ hai và gợn sóng thứ sáu lần lượt là 14 cm và 30 cm. Tốc độ truyền sóng là:
64 cm/s.
32 cm/s.
80 cm/s.
40 cm/s.
Đáp án D
+ Ta có Vận tốc truyền sóng v = f = 2.20 = 40cm/s
Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp cùng pha đặt tại AB, M là một điểm trong miền giao thoa cách hai nguồn sóng lần lượt là d1= 2,5 λ , d2 = 3λ, với λ là bước sóng. Điểm M thuộc dãy cực đại hay dãy cực tiểu thứ mấy (tính từ đường trung trực của AB)?
dãy cực tiểu thứ hai.
dãy cực đại thứ hai.
dãy cực tiểu thứ nhất.
dãy cực đại thứ nhất.
Đáp án C
+ Ta xét tỉ số M thuộc dãy cực tiểu thứ nhất ứng với k = 0.
Một sóng dừng xuất hiện trên một sợi dây đàn hồi. Sóng tới và sóng phản xạ tại một điểm:
cùng tần số nhưng luôn ngược pha.
cùng tần số và luôn cùng chiều truyền.
cùng tần số nhưng luôn ngược chiều truyền.
cùng tần số và luôn cùng pha.
Đáp án C
+ Sóng tới và sóng phản xạ tại một điểm luôn có cùng tần số nhưng chiều truyền ngược nhau.
Hai nguồn sóng kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương
cùng biên độ, cùng tần số.
cùng biên độ, độ lệch pha không đổi.
cùng tần số, cùng tốc độ truyền sóng.
cùng tần số, độ lệch pha không đổi.
Đáp án D
+ Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.








