IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 12 Vật lý 240 Bài tập Sóng cơ trong đề thi thử Đại học có lời giải (Phần 2)

240 Bài tập Sóng cơ trong đề thi thử Đại học có lời giải (Phần 2)

240 Bài tập Sóng cơ trong đề thi thử Đại học có lời giải (P9)

  • 4404 lượt thi

  • 50 câu hỏi

  • 50 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 2:

Tại mặt chất lỏng nằm ngang có hai nguồn sóng A, B cách nhau 16 cm, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với cùng phương trình . Ở mặt chất lỏng, gọi  là đường vuông góc đi qua trung điểm O của đoạn AB, M là điểm thuộc  mà phần tử sóng tại M dao động ngược pha với phần tử sóng tại O, đoạn OM ngắn nhất là 6 cm. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn AB là

Xem đáp án

Đáp án C

Giả sử hai nguồn có phương trình dao động .

Gọi d là khoảng cách từ 1 điểm M thuộc  tới 2 nguồn thì phương trình sóng tại M là:

Phương trình sóng tại O là:

Độ lệch pha giữa sóng tại O và tại M là

Để M và O ngược pha thì

 

Tại vị trí gần O nhất ngược pha với O thì OM= 6

Mặt khác do d= AM>OA= 8 cm nên M gần O nhất ứng với

Vậy ta có

Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên AB là 8 điểm.


Câu 3:

Cho các chất sau: không khí ở 0oC, không khí ở 250C, nước và sắt. Sóng âm truyền nhanh nhất trong 

Xem đáp án

Đáp án A

Gọi v1,v2,v3 lần lượt là tốc độ truyền âm trong các môi trường rắn, lỏng, khí thì v1> v2> v3. Do đó trong các chất trên sóng âm truyền nhanh nhất trong sắt

Chú ý: Tốc độ truyền âm của một số chất:

Chất

V (m/s)

Không khí ở 00C

331

Không khí ở 250C

346

Hidro ở 00C

1280

Nước, nước biển ở 150C

1500

Sắt

5850

Nhôm

6260


Câu 4:

Hình bên là đồ thị dao động của hai âm tại cùng một vị trí. Nhận xét đúng đó là

Xem đáp án

Đáp án A

Từ đồ thị ta thấy hai âm này có cùng biên độ dao động nên sẽ có cùng cường độ âm, nhưng tần số dao động của hai âm khác nhau nên độ cao khác nhau


Câu 7:

Sóng dừng tạo trên một sợi dây đàn hồi có chiều dài 1. Người ta thấy trên dây có những điểm dao động cách đều nhau một khoảng l1 thì dao động với cùng biên độ là 4cm, người ta lại thấy trên dây có những điểm cứ cách nhau một khoảng  thì các điểm đó có cùng biên độ A. Giá trị của A là

Xem đáp án

Đáp án A

Khi có sóng dừng các điểm cách đều nhau dao động với cùng biên độ có ba trường hợp:

+ Các bụng sóng: khoảng cách giữa 2 điểm liền kề λ/2, biên độ dao động là AB=2A

+ Các nút sóng: khoảng cách giữa 2 điểm liền kề λ/2,biên độ dao động là AN=0

+ Các điểm M: khoảng cách giữa hai điểm liền kề λ/4, biên độ dao động là AM= a2

Nhận thấy l1<l2 chứng tỏ

Các điểm cách nhau l2 chính là bụng sóng nên


Câu 9:

Vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là 0,85m. Tần số của âm là

Xem đáp án

Đáp án C

+ Gọi d là khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên cùng một phương truyền sóng.

+ Hai điểm ngược pha thì

+ Khoảng cách nhỏ nhất

+ Tần số âm: 


Câu 11:

Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,8 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 6 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là:

Xem đáp án

Đáp án C

Số bụng sóng:  

Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây hai đầu cố định:

 


Câu 13:

Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đầu A cố định. Trên dây đang có sóng dừng ổn định với bước sóng 60cm. Gọi B là điểm bụng gần A nhất, C là điểm nằm giữa A và B. Biết AC= 2BC. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,1s. Tốc độ truyền sóng là

Xem đáp án

Đáp án A

Ta có

Biên độ dao động của C là

Khi li độ dao động của phần tử tại B có giá trị bằng biên độ dao động của phần tử tại C tức là

.

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B có giá trị bằng biên độ dao động của phần tử tại C là .

Vậy tốc độ truyền sóng là .


Câu 16:

Phương trình của một sóng cơ lan truyền dọc theo trục Ox có dạng , trong đó t tính bằng giây. Chu kì sóng bằng:

Xem đáp án

Đáp án B

Từ phương trình sóng ta có tần số góc

Vậy chu kỳ sóng


Câu 18:

Trong một thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn A và B dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số. Trên mặt nước người ta thấy M, N là hai điểm ở hai bên đường trung trực của AB, trong đó M dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB còn có 2 dãy cực đại khác. N không dao động, giữa N và đường trung trực của AB còn có 3 dãy cực đại khác. Nếu tăng tần số lên 3,5 lần thì số điểm dao động với biên độ cực đại trên MN tăng lên so với lúc đầu là

Xem đáp án

Đáp án A

- Giả sử M gần A hơn so với B, N gần B hơn so với A.

M thuộc dãy cực đại bậc 3

N thuộc dãy cực tiểu thứ 4

- Ban đầu số điểm dao động với biên độ cực đại trên MN là nghiệm của bất phương trình:

Vậy có 7 điểm dao động với biên độ cực đại trên MN.

- Tăng tần số lên 3,5 lần thì bước sóng giảm đi 3,5 lần

- Số điểm dao động với biên độ cực đại trên MN lúc sau là

Vậy có 23 điểm dao động với biên độ cực đại trên MN, tức là so với ban đầu đã tăng 16 điểm.


Câu 19:

Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn A và B cách nhau 24 cm, dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số tạo ra sóng có bước sóng 2,5cm. Điểm C trên mặt nước cách đều hai nguồn và cách trung điểm O của AB một khoảng 9cm. Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn CO là

Xem đáp án

Đáp án B

Phương trình dao động của hai nguồn

Phương trình dao động của điểm M thuộc CO, cách nguồn khoảng d là:

 

Vì điểm M dao động ngược pha với nguồn nên:

Vậy trên đoạn CO có 1 điểm dao động ngược pha với nguồn.


Câu 20:

Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản cố định, phát biểu đúng là:

Xem đáp án

Đáp án B.

Khi phản xạ trên mặt cản cố định, sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới tại điểm phản xạ và tần số của sóng tới và sóng phản xạ khi đó bằng nhau.


Câu 22:

Hai nguồn sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng chất lỏng cách nhau 40cm luôn dao động cùng pha. Sóng do hai nguồn phát ra có bước sóng là 6cm. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Hai điểm C, D nằm trên mặt nước sao cho ABCD tạo thành hình chữ nhật có cạnh AD = 30cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu trên đoạn CD lần lượt là:

Xem đáp án

Đáp án B.

Gọi khoảng cách từ một điểm bất kỳ thuộc CD đến các nguồn A, B tương ứng là d2 và d

Ta có

+ Điểm cực đại trên đoạn CD thỏa mãn:

với

 

Có 7 giá trị của k là  nên có 7 điểm cực đại trên CD.

+ Điểm cực tiểu trên đoạn CD thỏa mãn

 

,

 

Có 6 giá trị của k thỏa mãn

 nên có 6 điểm cực tiểu trên CD.


Câu 23:

Một sợi dây AB đàn hồi căng ngang dài 24cm, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với hai bụng sóng. Khi dây duỗi thẳng, M và N là hai điểm trên dây chia sợi dây thành ba đoạn bằng nhau. Tỉ số khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa hai điểm M và N trong quá trình sợi dây dao động là 1,25. Biên độ dao động bụng sóng là

Xem đáp án

Đáp án C.

Trên dây có sóng dừng với hai bụng sóng nên

.

M, N thuộc hai bó sóng liên tiếp nên ngược pha nhau.

Khoảng cách MN nhỏ nhất khi M, N ở vị trí cân bằng hay

.

Gọi trung điểm MN là O (khi đó chính là một nút) thì OM = 4cm = λ/6.

Vậy biên độ dao động của M và N là:

 (vì M và N đối xứng nhau qua nút biên độ dao động bằng nhau).

Khoảng cách M, B lớn nhất là

 khi M, N nằm ở biên.

Mặt khác

.


Câu 25:

g pha 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 AB có 15 vị trí mà ở đó các phần tử dao động với biên độ cực đại. Số vị trí trên CD tối đa ở đó dao động với biên độ cực đại là

Xem đáp án

Đáp án B.

Trên AB có 15 vị trí dao động với biên độ cực đại do vậy ta có AB < 8λ

Xét M thuộc trên CD ta có

Vậy

Mặt khác M là cực đại giao thoa thì:

 

Do đó ta được

Vậy có 7 giá trị k; tương ứng có tối đa 7 cực đại giao thoa trên CD.


Câu 26:

Trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B cách nhau 16 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình .

Coi biên độ sóng không đổi. Xét các vân giao thoa cùng loại, nằm về một phía với đường trung trực của AB, ta thấy vân thứ k đi qua điểm M có hiệu số AM - BM = 7,5 cm và vân thứ (k + 2) đi qua điểm P có hiệu số AP - BP = 13,5 cm. Gọi M' là điểm đối xứng với M qua trung điểm của AB. Số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn MM' lần lượt là

Xem đáp án

Đáp án A

+ Giả sử M và P thuộc các đường cực đại thì khi đó

 

. Suy ra k= 2,5. Tuy nhiên khi đó k= 2,5 không phải là số nguyên nên trường hợp này loại.

+ Giả sử M và P thuộc các đường cực tiểu thì khi đó

  và

Suy ra λ=3. Khi kiểm tra lại thấy k = 2 thỏa mãn.

+ M' đối xứng với M qua trung điểm của AB suy ra M'A- M'B=-7,5 cm.

- Số điểm dao động với biên độ cực đại trên MM' là:

Vậy có 5 điểm dao động với biên độ cực đại trên MM'.

- Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên MM' là:

 

Vậy có 6 điểm dao động với biên độ cực tiểu trên .


Câu 27:

Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình  với x: cm, t: giây, phát biểu nào sau đây sai ?

Xem đáp án

Đáp án C.

Lời giải chi tiết:

Từ phương trình sóng ta có

 đáp án B đúng.

Từ phương trình sóng ta có  

 

vì bước sóng có đơn vị là đơn vị của x. Đáp án A đúng.


Câu 28:

sóng cơ truyền được trong môi trường

Xem đáp án

Đáp án A.


Câu 29:

Khi sóng cơ và sóng điện từ truyền từ không khí vào nước phát biểu đúng là

Xem đáp án

Đáp án A.


Câu 30:

Cường độ âm chuẩn .

Mức cường độ âm L của một âm có cường độ âm

Xem đáp án

Đáp án D.

Lời giải chi tiết:

Mức cường độ âm xác định bởi:  


Câu 33:

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

Xem đáp án

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Từ hình vẽ ta thấy để CD có 3 điểm dao động với biên độ cực đại thì điểm C phải nằm giữa đường cực đại bậc 2 và đường cực đại bậc 3.

 

 

Gọi là phần nguyên của tỉ số ABλ 

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB là

 

Mà Nmax khi  

 

Suy ra, số điểm cực đại trên AB nhiều nhất là 2.7+1=15 điểm.


Câu 34:

Sóng cơ học không truyền được trong môi trường nào?

 

Xem đáp án

Đáp án D


Câu 36:

Cho một sóng ngang có phương trình là 

mm, trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Vận tốc truyền sóng là

Xem đáp án

Đáp án C

Phương trình sóng

Từ phương trình 

Rút ra  

Tốc độ truyền sóng  


Câu 38:

Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên đây, hai điểm M và N nằm hai bên nút sóng O, có khoảng cách .

Hỏi tại thời điểm t, khi li độ của điểm N là  thì tại thời điểm

, li độ của điểm M là bao nhiêu? 

Xem đáp án

Đáp án A

Gọi AB là biên độ của bụng sóng.

Khoảng cách từ M và N tới nút O và biên độ tại mỗi điểm tương ứng là:

Điểm M

Điểm N

 

Do hai điểm M và N nằm hai bên của nút sóng nên chúng dao động ngược pha nhau.

Do đó  

Tại thời điểm t, khi li độ

 

Tại thời điểm  pha dao động tại M ngược pha với pha tại thời điểm t.

Do đó  


Câu 41:

Một sợi dây AB dài 20 cm căng ngang có hai đầu cố định. Khi có sóng dừng các điểm trên dây dao động với phương trình  

trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây. Số điểm bụng và điểm nút trên đoạn dây (kể cả A, B) là

Xem đáp án

Đáp án A                  

Phương trình tổng quát của sóng dừng với hai đầu cố định

 Ta có  

 Vậy trên dây có 5 bụng và 6 nút (kể cả A và B).


Câu 42:

Một sóng cơ lan truyền với vận tốc 320 m/s, bước sóng 3,2 m. Chu kì của sóng đó là

Xem đáp án

Đáp án A.

Lời giải chi tiết:

Ta có  


Câu 43:

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Hiệu số pha của hai điểm trên dây nằm đối xứng nhau qua một nút là

Xem đáp án

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

Hai điểm trên dây nằm đối xứng qua một nút sẽ dao động ngược pha nhau nên hiệu số pha của chúng là π rad 


Câu 44:

Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp AB dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng với tần số 15Hz. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 60 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Hai điểm M, N nằm trên mặt nước có hiệu khoảng cách đến hai nguồn là MAMB = 6 cm, NANB = 12 cm. Kết luận về dao động của M, N

Xem đáp án

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

Bước sóng  . Do hai nguồn A, B cùng pha:

 thỏa mãn công thức cực tiểu giao thoa nên M dao động với biên độ cực tiểu.

thỏa mãn công thức cực đại giao thoa nên M dao động với biên độ cựca đại.


Câu 46:

Tại hai điểm A, B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng cơ kết hợp, cùng biên độ, ngược pha, dao động theo phương thẳng đứng. Coi biên độ sóng lan truyền trên mặt nước không đổi. Trong quá trình truyền sóng, phần tử nước thuộc trung điểm của đoạn AB

Xem đáp án

Đáp án D.


Câu 47:

Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm trong khoảng

Xem đáp án

Đáp án D.


Câu 48:

M, N là hai điểm trên cùng một phương truyền sóng của sóng mặt nước sao cho , λ là bước sóng. Tại một thời điểm nào đó M và N đang có li độ uM = 3mm,    uN = -4mm, mặt thoáng ở N đang đi lên theo chiều dương. Coi biên độ là không đổi. Biên độ sóng tại M và chiều truyền sóng là:

Xem đáp án

 

Đáp án A.

Độ lệch pha của M và N là   Vậy M và N vuông pha.

Ta có

Từ vòng tròn lượng giác ta thấy N nhanh pha hơn M một góc 3π/2 nên sóng truyền từ N đến M.


Câu 49:

D. 2/3s.. Trên đây, A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, C nằm giữa A và B, với AB = 30 cm, AC = 15 cm, tốc độ truyền sóng trên dây là 60cm/s. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B có giá trị bằng biên độ dao động của phần tử tại C là

Xem đáp án

Đáp án A.

 

 

. Vậy biên độ dao động của điểm C là .

Khi li độ dao động của phần tử tại B có giá trị bằng biên độ dao động của phần tử tại C tức là.

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B có giá trị bằng biên độ dao động của phần tử tại C là T/4= 0,5S.


Câu 50:

Một nguồn sóng dao động với phương trình.

Điểm A cách nguồn một khoảng 8 cm, tại thời điểm t= 0,5s li độ của điểm A là:

Xem đáp án

Đáp án B

Bước sóng dùng trong dao động là:

 

Phương trình dao động của điểm A cách nguồn một khoảng 8cm là:

 

 

Vậy tại thời điểm t= 0,5 s thì li độ của điểm A là:

 

Không ít các bạn học sinh sẽ giải theo hướng này, nhưng đây là một kết quả sai rồi. Bài này dễ nhưng mà dễ nhầm các em nhé. Dưới đây mới là cách làm đúng: Sau khoảng thời gian  t= 0,5 s thì sóng mới truyền đến điểm cách nguồn khoảng:

 

Nhận thấy điểm A ở khoảng cách xa hơn nên chưa nhận được sóng truyền tới, vì điểm A chưa dao động nên li độ của điểm A tại thời điểm  t= 0,5 s là 0.


Bắt đầu thi ngay