Bài tập ôn tập Vật Lí 11 Cánh diều Chủ đề 2 có đáp án

Chọn đáp án B

Sóng ngắn là sóng điện từ có bước sóng nhỏ vẫn truyền được trong chân không.

Chọn đáp án B

Ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,75μm ứng với màu đỏ.

Chọn đáp án A

Loại sóng điện từ ứng với tần số 1018 Hz là tia X.

Chọn đáp án C

Trong hiện tượng giao thoa sóng của hai nguồn kết hợp A, B cùng pha, điều kiện để tại điểm M cách các nguồn d₁, d₂ dao động với biên độ cực đại là d₂ – d₁ = kλ.

Chọn đáp án B

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

Chọn đáp án B

\(\omega = 2\pi f = 20\pi \Rightarrow f = 10(Hz)\)

Chọn đáp án A

Biên độ của sóng là 2 mm.

Chọn đáp án A

Dựa vào đồ thị, ta có

Biên độ là 5 cm.

Bước sóng là 50 cm.

Chọn đáp án B

\(d = \frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow 0,4 = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 0,8(m)\)

Chọn đáp án B

\(4\pi x = \frac{{2\pi d}}{\lambda } \Leftrightarrow \lambda = \frac{1}{2} \Rightarrow \lambda = 0,5(cm)\)

Hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha: \[{d_1} = \lambda = 0,5(cm)\]

Hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha:

\(d = \frac{\lambda }{2} = \frac{{0,5}}{2} = 0,25(cm)\)

Chọn đáp án A

\(\lambda = v.T \Rightarrow v = \frac{\lambda }{T}\)

Chọn đáp án D

Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động và quá trình truyền năng lượng.

Chọn đáp án C

Tốc độ lan truyền sóng cơ là tốc độ lan truyền pha dao động được tính bằng v = λ/T = λf. Còn tốc độ dao động của các phần tử dao động được tính bằng v = u’(t).

Chọn đáp án C

Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền sóng.

Chọn đáp án C

\(\lambda = v.T \Rightarrow T = \frac{\lambda }{v}\)

Chọn đáp án D

Những điểm cách nhau một số nguyên lần nửa bước sóng trên cùng phương truyền thì dao động ngược pha.

Chọn đáp án C

\(u = A\cos 2\pi (\frac{t}{T} - \frac{x}{\lambda })\)

Chọn đáp án C

\(\lambda = v.T \Rightarrow \lambda = \frac{v}{f} = \frac{{60}}{{120}} = 0,5(m)\)

Chọn đáp án D

\(\lambda = \frac{v}{f}\)

V không đổi, bước sóng tỉ lệ nghịch với tần số → tần số tăng 2 lần thì bước sóng giảm 2 lần.

Chọn đáp án B

\(d = \frac{\lambda }{2} = \frac{{v.T}}{2} = \frac{{1.2}}{2} = 1(m)\)

Chọn đáp án D

\(1,2 = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 2,4(m)\)

\(f = \frac{v}{\lambda } = \frac{{120}}{{2,4}} = 50(Hz)\)

Chọn đáp án C

\(0,02\pi x = \frac{{2\pi d}}{\lambda } \Leftrightarrow \lambda = 100(cm)\)

\(v = \lambda f = 100.2 = 200(cm/s)\)

Chọn đáp án B

Sóng điện từ có bước sóng 7.10^-6m thuộc về tia hồng ngoại.

Chọn đáp án D

Khoảng cách giữa hai cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động:

\[\frac{\lambda }{2} = 0,04 \Leftrightarrow \frac{v}{{2f}} = 0,04 \Rightarrow v = 0,04.2.100 = 0,8(m/s)\]

Chọn đáp án C

Điều kiện để 1 điểm M nằm trong miền giao thoa cực đại là: \[{d_2} - {d_1} = k\lambda \]

Với λ = v.T = v/f= 1,2/100 = 0,012m = 1,2 cm.

Xét điểm M nằm trong đoạn S1S2, số cực đại trong đoạn S1S2 được xác định bởi:

\[ - {S_1}{S_2} < k\lambda < {S_1}{S_2} \Leftrightarrow \frac{{ - {S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \Leftrightarrow \frac{{ - 9,6}}{{1,2}} < k < \frac{{9,6}}{{1,2}} \Leftrightarrow - 8 < k < 8\]

Vì k lấy các giá trị nguyên nên k = ±7; ±6; ±5;±4;±3;..;0

Có 15 giá trị k thỏa mãn.

Vậy có 15 cực đại trong đoạn S₁S₂.

Chọn đáp án D

Khoảng cách giữa hai khe còn một nửa → khoảng vân tăng 2

Khoảng cách từ hai khe đến màn tăng gấp đôi so với ban đầu → khoảng vân tăng 2

suy ra khoảng vân tăng 4.

Chọn đáp án B

x=7i-3i=4i

Chọn đáp án C

\[5i = 1,5 \Rightarrow i = 0,3mm\]

\[\lambda = \frac{{ia}}{D} \Rightarrow \lambda = \frac{{0,3.5}}{2} = 0,75\mu m\]

Chọn đáp án C

\[{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2} \Leftrightarrow 3.0,4 = {k_2}.0,6 \Rightarrow {k_2} = 2\]

Chọn đáp án B

\[l = (2k + 1)\frac{\lambda }{4} \Leftrightarrow 0,21 = (2k + 1)\frac{v}{{4f}} \Leftrightarrow 0,21 = (2.7 + 1)\frac{{2,8}}{{4.f}} \Rightarrow f = 50(Hz)\]

Chọn đáp án A

Khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp: \[\lambda = 8,5(m)\]

\[v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{8,5}}{3} \approx 2,83(m/s)\]

Chọn đáp án A

Khoảng cách giữa 4 gợn sóng liên tiếp là 13,5 cm \[ \Rightarrow 3\lambda = 13,5 \Rightarrow \lambda = 4,5(cm)\]

Tần số của sóng: \[f = \frac{{80}}{{60}} = \frac{4}{3}(Hz)\]

\[v = \lambda f = 4,5.\frac{4}{3} = 6(cm/s)\]

Chọn đáp án D

Hai điểm gần nhau nhất luôn dao động ngược pha: \[\frac{\lambda }{2} = 40 \Rightarrow \lambda = 80(cm)\]

\(f = \frac{v}{\lambda } = \frac{2}{{0,8}} = 2,5(Hz)\)

Chọn đáp án B

\(\frac{L}{{2i}} = \frac{{12,75.a}}{{2.\lambda D}} = \frac{{12,75.1}}{{2.0,5.3}} = 4,25\)

\( - 4,25 \le k \le 4,25 \Rightarrow k = \pm 4; \pm 3; \pm 2; \pm 1,0\)

Có 9 vân sáng

Chọn đáp án A

Khoảng vân ứng với bước sóng λ1 là

\({i_1} = \frac{{{\lambda _1}D}}{a} = \frac{{{{500.10}^{ - 3}}.1,2}}{2} = 0,3(mm)\)

Vị trí vân sáng của hệ trùng nhau tương đương với

\({k_1}{i_1} = {k_2}{i_2} \Leftrightarrow {k_1}\frac{{{\lambda _1}D}}{a} = {k_1}\frac{{{\lambda _1}D}}{a} \Leftrightarrow \frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{660}}{{500}} = \frac{{33}}{{25}}\)

Vậy khoảng cách chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là:

x=33

λ₁ =25

λ₂=33.0,3=9,9 mm

Chọn đáp án D

\(i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{\lambda 1}}{1} = \lambda (mm)\)

Tại 1 điểm là vân tối khi hiệu đường truyền của ánh sáng từ 2 nguồn tới điểm đó thỏa mãn:

\(x = (k + 0,5)i \Leftrightarrow 2 = (k + 0,5)\lambda \Rightarrow \lambda = \frac{2}{{k + 0,5}}\)

\(0,4 \le \lambda \le 0,76 \Leftrightarrow 0,4 \le \frac{2}{{k + 0,5}} \le 0,76 \Rightarrow 2,3 \le k \le 4,5 \Rightarrow k = 3,4\)

\(\left\{ \begin{array}{l}k = 3 \Rightarrow \lambda \approx 0,57(\mu m)\\k = 4 \Rightarrow \lambda \approx 0,44(\mu m)\end{array} \right.\)

Chọn đáp án A

\(L = 2.\frac{\lambda }{2} + \frac{\lambda }{4} \Leftrightarrow 5 = \frac{{5\lambda }}{4} \Rightarrow \lambda = 4(cm)\)

Chọn đáp án A

\(L = k\frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow 20 = k\frac{v}{{2f}} \Leftrightarrow 20 = k\frac{{100}}{{2.20}} \Rightarrow k = 8\)

Chọn đáp án B

Với λ = v.T =25.0,2= 5 cm.

Xét điểm nằm trong khoảng S₁S₂, số cực đại trong khoảng S₁S₂ được xác định bởi:

\[ - {S_1}{S_2} < k\lambda < {S_1}{S_2} \Leftrightarrow \frac{{ - {S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \Leftrightarrow \frac{{ - 10}}{5} < k < \frac{{10}}{5} \Leftrightarrow - 2 < k < 2\]

Vì k lấy các giá trị nguyên nên k = ±1;0

Có 3 giá trị k thỏa mãn.

Chọn đáp án D

\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{10}}{{25}} = 0,4(cm)\]

Số gợn sóng quan sát được trên đoạn O₁O₂ là

\[2\left( {\frac{{{o_1}{o_2}}}{\lambda }} \right) + 1 = 2\frac{{8,5}}{{0,4}} + 1 \Rightarrow N = 2.21 + 1 = 43\].

a) Sai. Chu kì dao động của thuyền là \(\frac{5}{3}(s)\)

\(T = \frac{{\Delta t}}{N} = \frac{{40}}{{24}} = \frac{5}{3}(s)\)

b) Sai. Tốc độ lan truyền của sóng là \[v = \frac{d}{t} = \frac{{10}}{5} = 2(m/s)\]

c) Sai. Bước sóng của sóng là \(\frac{{10}}{3}(m)\)

\(\lambda = v.T = 2.\frac{5}{3} = \frac{{10}}{3}(m)\)

d) Đúng. Biên độ sóng bằng độ cao của sóng so với mặt hồ yên lặng: A= 12 cm

a) Đúng. Chu kì của sóng là 1 s.

\(T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{2\pi }} = 1(s)\)

b) Sai. Biên độ của sóng là 10 cm.

c) Đúng. Bước sóng của sóng là 2 m.

\(0,01\pi x = \frac{{2\pi x}}{\lambda } \Rightarrow \lambda = 200(cm) = 2(m)\)

d) Sai. Tại điểm có x = 50 cm vào thời điểm t = 4 s, giá trị của li độ u là

\[u = 10cos(2\pi t + 0,01\pi x) = 10cos(2\pi .4 + 0,01\pi .50) = 0\]

a) Đúng. Bước sóng của sóng là 50 cm.

Từ đồ thị ta xác định được bước sóng là λ=50 cm.

b) Đúng. Nếu chu kì sóng là 1 s thì tần số truyền sóng bằng 1 Hz.

\(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{1} = 1(Hz)\)

c) Sai. Nếu chu kì sóng là 1 s thì tốc độ truyền sóng bằng 50 m/s

\(v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{50}}{1} = 50(cm/s)\)

d) Sai. Nếu tần số tăng lên 5 Hz và tốc độ truyền sóng không đổi thì bước sóng là 10 cm

\(\lambda ' = \frac{v}{{f'}} = \frac{{50}}{5} = 10(cm)\)

a) Đúng. Vận tốc truyền sóng là 1(m/s)

\(v = \frac{s}{t} = \frac{6}{6} = 1(m/s)\)

b) Đúng. Bước sóng của sóng là 1 m.

\(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{1}{1} = 1(m)\)

c) Sai. Phương trình dao động của đầu O là \({u_0} = 3,6\cos (2\pi t - \frac{\pi }{2})\)(cm)

d) Sai. Li độ của điểm M trên dây cách O đoạn 2,5 m tại thời điểm 2 s là

\({u_M} = 3,6\cos (2\pi t - \frac{\pi }{2} - \frac{{2\pi 2,5}}{1}) = 3,6cos(2\pi t - \frac{{11\pi }}{2})\)

Tại t = 2 s \( \Rightarrow {u_M} = 3,6\cos (2\pi 2 - \frac{{11\pi }}{2}) = 0\)

a) Đúng. Chu kỳ của sóng là 1,7 s.

\(T = \frac{{\Delta t}}{N} = \frac{{20}}{{12}} = \frac{5}{3}(s)\)

b) Đúng. Tốc độ lan truyền của sóng là 2 m/s.

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{12}}{6} = 2(m/s)\)

c) Sai. Bước sóng là 3,3 m.

\(\lambda = v.T = 2.\frac{5}{3} = \frac{{10}}{3} \approx 3,3(m)\)

d) Sai. Biên độ sóng bằng chiều cao ngọn sóng: 15 m.

a) Đúng. Biên độ sóng là 6 cm. ( dựa vào phương trình sóng ta có )

b) Đúng. Bước sóng là

\[0,02\pi x = \frac{{2\pi x}}{\lambda }\, \Rightarrow \lambda = 100(cm)\]

c) Đúng. Tốc độ lan truyền của sóng là 200 cm/s

\(f = \frac{\omega }{{2\pi }} = \frac{{4\pi }}{{2\pi }} = 2(Hz)\)

\(v = \lambda f = 100.2 = 200(cm/s)\)

d) Sai. Tại điểm có tọa độ x = 25 cm lúc t = 4 s, giá trị của li độ u là 0 cm.

\[u = 6\cos (4\pi .4 - 0,02\pi 25)\, = 0\]

Bước sóng của sóng là 2 mm.

          \[\frac{\lambda }{2} = 4 \Rightarrow \lambda = 8(mm)\]

Tốc độ sóng trên mặt nước là 0,8 m/s.

\(v = \lambda f = {8.10^{ - 3}}.100 = 0,8(m/s)\)

\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{40}}{{10}} = 4(cm)\]

Hai điểm A, B dao động cùng pha nhưng giữa chúng chỉ có 2 điểm dao động ngược pha với A nên bắt buộc MN =2\[MN = 2\lambda = 2.4 = 8cm = 0,08(m)\]

\(5i = 1,5 \Rightarrow i = 0,3(mm)\)

\(\lambda = \frac{{a.i}}{D} = \frac{{5.0,3}}{2} = 0,75(\mu m)\)