240 Bài tập Sóng cơ trong đề thi thử Đại học có lời giải (P12)
-
4405 lượt thi
-
27 câu hỏi
-
40 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Một nguồn âm điểm S phát âm đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi trường không hấp thụ và không phản xạ âm. Lúc đầu, mức cường độ âm do S gây ra tại điểm M là L (dB). Khi cho S tiến lại gần M thêm một đoạn 60 m thì mức cường độ âm tại M lúc này là L + 6 (dB). Khoảng cách từ S đến M lúc đầu là
Đáp án B
*Áp dụng công thức hiệu hai mức cường độ âm
Câu 2:
Ở mặt nước có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Tại những điểm có cực đại giao thoa thì hiệu khoảng cách từ điểm đó tới hai nguồn bằng
Đáp án A
Tại những điểm có cực đại giao thoa thì hiệu khoảng cách từ điểm đó tới hai nguồn bằng .
Câu 3:
Tai con người có thể nghe được những âm có tần số nằm trong khoảng
Đáp án D
Tai con người có thể nghe được những âm có tần số nằm trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz.
Câu 4:
Một cần rung dao động với tần số 20 Hz tạo ra trên mặt nước những gợn lồi và gợn lõm là những đường tròn đồng tâm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s. Ở cùng một thời điểm, hai gợn lồi liên tiếp (tính từ cần rung) có đường kính chênh lệch nhau
Đáp án A
Bước sóng chín
h bằng hai gơn lồi liên tiếp: .
*Do tính chất đối xứng hai gợn lồi liên tiếp (tính từ cần rung) có đường kính chênh lệch nhau .
Câu 5:
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, khoảng cách lớn nhất giữa hai phần tử M và N có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án B
Từ đồ thị ta thấy cm
*Từ VTLG dễ thấy M và N dao động lệch pha nhau
*Khoảng cách M và N theo phương Ou được tính bởi
Khoảng cách lớn nhất giữa M và N được tính (Xem hình vẽ).
Câu 6:
sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng đừng, Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử đây dao động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm. Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là
Đáp án A
Từ hình vẽ ta có
Mặt khác
=> k=6 ->Trên dây có đúng 6 bó sóng.
Chú ý: Hai điểm cùng pha phải nằm trên cùng bó chẵn hoặc bó lẻ.
Câu 7:
Đơn vị đo của cường độ âm là
Đáp án D
Đơn vị đo của cường độ âm là W/m2. Đơn vị này suy ra từ công thức tính cường độ âm
Câu 8:
Trên một sợi dây đàn hồi hai đầu cố định có sóng dừng với bước sóng l. Chiều dài l của dây phải thỏa mãn điều kiện
Đáp án B
*Trên một sợi dây đàn hồi hai đầu cố định có sóng dừng với bước sóng l . Chiều dài l của dây phải là số nguyên lần nữa bước sóng tức là
với k=1,2,3,….
Câu 9:
Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng S1, S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u1 = u2 = 5cos(20pt+p)cm và tạo ra hiện tượng giao thoa sóng. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 20cm/s. Một điểm M trên mặt nước cách S1 đoạn 16cm và cách S2 đoạn 20cm. Điểm M thuộc đường
Đáp án D
Cực đại bậc 2.
Câu 10:
Trên một sợi dây AB dài 90 cm, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với tần số 50 Hz. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 10 m/s. Số bụng sóng trên dây là
Đáp án A
*Điều kiện để có sóng dừng với hai đầu dây cố định khi chiều dài sợi dây thỏa mãn
(Với k là số bó sóng).
Áp dụng công thức
( 9 bó = 9 bụng).
Lưu ý: số bó = số bụng = số nút -1 |
Câu 11:
Hai điểm M và N nằm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau
(là bước sóng), sóng có biên độ A và chu kỳ T. Sóng truyền từ N đến M. Giả sử ở thời điểm t1, hai điểm M, N có li độ lần lượt là uM=3cm và uN=-3cm. Ở thời điểm t2 liền ngay sau đó có uM=+A. Hãy xác định biên độ A và thời điểm t2?
Đáp án A
*Độ lệch pha của M so với N:
*Sóng truyền từ N đến M chứng tỏ N sớm pha hơn M nên N quay trước M
Câu 12:
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình u=5cos(8πt-0,04πx) (u và x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm t=3 s, ở điểm x=25cm, phần tử sóng có li độ là.
Đáp án B
Câu 13:
Âm La của cây đàn ghita và của cái kèn không thể cùng
Đáp án B
*Để phân biệt hai âm khác nhau người dựa vào đồ thị dao động âm. (Đồ
thị dao động âm là một đặc trưng vật lý của âm gắn liến với âm sắc).
*Do đó Âm La của cây đàn ghita và của cái kèn không thể cùng đồ thị dao động âm. Hay nói cách khác là hai âm này không thể cùng âm sắc.
Câu 14:
Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 14 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 1,2 cm. Điểm M nằm trên đoạn AB cách A một đoạn 6 cm. Ax, By là hai nửa đường thẳng trên mặt nước, cùng một phía so với AB và vuông góc với AB. Cho điểm C di chuyển trên Ax và điểm D di chuyển trên By sao cho MC luôn vuông góc với MD. Khi diện tích của tam giác MCD có giá trị nhỏ nhất thì số điểm dao động với biên độ cực đại có trên đoạn CD là
Đáp án D
đồng dạng với suy ra
* Bấm và nhập hàm
Chọn , thu được bảng bên phải
Dễ thấy
v Điều kiện vân cực đại
Bình luận: Thay vì đạo hàm hay dùng bất đẳng thứcCô Si thì các em học sinh có thể dùng máy tính cầm tay để tìm giá trị nhỏ nhất rất nhanh chóng.
*Cách dùng bất đẳng thức Côsi
. (Đặt AC=x →biến số).
vậy với cách làm này thì các em cũng có thể tìm được giá trị của AC=6 để cho diện tích tam giác MCD nhỏ nhất.
Câu 15:
Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, trên mặt phẳng nằm ngang có 3 điểm O, M, N tạo thành tam giác vuông tại O, với OM = 80 m, ON = 60 m. Đặt tại O một nguồn điểm phát âm công suất P không đổi thì mức cường độ âm tại M là 50 dB. Mức cường độ âm lớn nhất trên đoạn MN xấp xỉ bằng
Đáp án D
*Mức cường độ âm lớn nhất khi khoảng cách nhỏ nhất, dựng , khi đó mức cường độ âm lớn nhất trên đoạn MN chính là mức cường độ âm nghe được tại H.
*Áp dụng hệ thức lượng trong tam giá vuông OMN ta có
Chú ý: Khoảng cách càng nhỏ thì mức cường độ âm nghe càng lớn
Câu 16:
Hai bạn Châu và Quý đứng cách nhau 32m cùng nghe được âm có một nguồn âm O phát ra có mức cường độ âm 50dB. Biết rằng Châu cách nguồn O một khoảng 22,62m. Châu đi về phía Quý đến khi khoảng cách hai người giảm một nửa thì người Châu nghe được âm có mức cường độ âm xấp xỉ bằng
Đáp án B
*Lúc đầu Châu đứng tại điểm A và và Qúy đứng tại điểm B cùng nghe được âm có mức cường độ âm là
cân tại O.
*Lúc sau Châu bắt đầu di chuyển đến M (M là trung điểm của đoạn AB).
Câu 17:
Sóng cơ có tần số 160 kHz là
Đáp án B
Sóng cơ có tần số 160 kHz = 160000Hz sóng siêu âm.
Chú ý: Âm nghe được có tần số nằm trong khoảng 16Hz-20000Hz.
Hạ âm có tần số thấp hơn 16Hz và siêu âm có tần số cao hơn 20000Hz.
Câu 18:
Sóng truyền trên một sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là
Đáp án D
Sóng truyền trên một sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng.
Câu 19:
Hai nguồn A, B trên mặt chất lỏng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = 2cos(40t) cm. Khi hình ảnh giao thoa sóng ổn định, trên mặt chất lỏng có 9 đường dao động với biên độ cực đại và khoảng cách hai đường ngoài cùng đo được dọc theo A, B là 7,2 cm. Tốc độ truyền sóng là
Đáp án B
Có 9 đường dao động với biên độ cực đại và khoảng cách hai đường ngoài cùng đo được dọc theo A, B là 7,2 cm khi đó ta có
Câu 20:
Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng liên tiếp là s
. Trên dây, A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, điểm M nằm giữa A và B. Khoảng thời gian trong một chu kì mà độ lớn vận tốc dao động của phần tử tại B không vượt quá độ lớn vận tốc dao động cực đại của phần tử tại M là s
. Biết vị trí cân bằng của điểm M cách A một đoạn 5 cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là
Đáp án B
*Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng liên tiếp là
*Gọi Ab là biên độ tại bụng. Khi đó biên độ của B là
*Điểm M và B trên cùng 1 bó nên chúng dao động cùng pha nhau.
Do đó:
(Thời gian 2T/3 tương ứng góc quét được tô đậm như hình vẽ.
Mặt khác điểm M cách nút A một khoảng là 5cm nên
Câu 21:
Trên mặt chất lỏng, tại hai điểm S1 và S2, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng s). Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Điểm M trên mặt chất lỏng cách đều hai nguồn S1, S2 dao động với biên độ
Đáp án C
*Hai nguồn cùng pha nên những điểm dạo động nằm trên đường trung trực của AB (cách đều hai nguồn) đều dao động với biên độ cực đại A=2a= 10mm.
Câu 22:
Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường nét đứt) và t2 = t1 + 0,3 (s) (đường liền nét). Tại thời điểm t2, vận tốc của điểm N trên đây là
Đáp án D
Từ đồ thị ta nhận thấy với 6 ô tương ứng 30 cm tức là mỗi ô 5cm.
Một bước sóng tương ứng là 8ô :
Với thì đỉnh sóng truyền đi được 3 ô tức là d =15cm.
Câu 23:
xảy ra sóng dừng với 3 bó sóng, biên độ tại bụng là 3 cm. Tại N gần O nhất, có biên độ dao động là 1,5 cm. Khoảng cách từ O đến vị trí cân bằng của N nhận giá trị nào sau đây?
Đáp án C
*Từ công thức
*Sử dụng công thức tính biên độ của một điểm bất kì cách nút một khoảng d
Chú ý: Bạn đọc có thể vẽ vòng tròn lượng giác để dễ hình dung.
Câu 24:
Trong một trận bóng đá kích thước sân dài 105m và rộng 68m. Trong một lần thổi phạt thủ môn A của đội bị phạt đứng chính giữa hai cọc gôn, trọng tài đứng phía tay phải thủ môn cách thủ môn 32,3m và cách góc sân gần nhất 10,5m. Trọng tài thổi còi và âm đi đẳng hướng thì thủ môn A nghe rõ âm thanh là 40dB. Khi đó huấn luyện trưởng của đội đang đứng phía trái thủ môn và trên đường ngang giữa sân phía ngoài sân cách biên dọc 5m sẽ nghe được âm thanh có mức cường độ âm lớn xấp xỉ là
Đáp án D
Câu 25:
Trong sóng cơ, sóng dọc truyền được trong các môi trường
Đáp án B
Trong sóng cơ, sóng dọc truyền được trong các môi trường rắn, lỏng và khí.
Câu 26:
Một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài với bước sóng 12 cm. M, N, P là ba điểm liên tiếp trên sợi dây tính từ nguồn sóng. Vị trí cân bằng của N cách đều vị trí cân bằng của M và P là 4 cm. Tại thời điểm t, li độ của M, N, P lần lượt thỏa mãn uM = 3 cm và uN – uP = 0. Khoảng cách xa nhất giữa N và P trong quá trình sóng truyền xấp xỉ là
Đáp án B
*Gọi OM , ON và OP lần lượt là vị trí cân bằng của ba điểm M, N và P. Khi đó độ lệch pha của ba điểm M , và P lệch pha nhau
(Quan sát VTLG).