Đề bài
A. PHẦN TRẮC NGHIỆM (6 điểm, mỗi câu 0,3 điểm)
Câu 1: Sóng ngang không truyền được trong các chất
A.rắn và lỏng
B.rắn, lỏng và khí.
C.lỏng và khí
D.rắn và khí.
Câu 2: Hai nguồn sóng kết hợp là hai nguồn có
A.cùng pha ban đầu
B.cùng biên độ dao động
C.cùng tần số
D.cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
Câu 3: Chọn phát biểu sai
Khi khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng bằng
A.một bước sóng thì hai điểm đó dao động cùng pha.
B. một số nguyên lần nửa bước sóng thì hai điểm đó dao động ngược pha.
C.một nửa bước sóng thì hai điểm đó dao động ngược pha.
D.một số nguyên lần bước sóng thì hai điểm đó dao động cùng pha.
Câu 4: Khi có sóng dừng trên một đoạn dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng:
A.một bước sóng
B.một nửa bước sóng
C.một phần tư bước sóng.
D.hai lần bước sóng.
Câu 5: Một sóng có tần số 100 Hz truyền trong một môi trường với tốc độ 50 m/s, thì bước sóng của nó là:
A.0,5 B.0,2
C.2,0 D.1,0
Câu 6: Quan sát sóng nước trên hồ người ta thấy trong 32s sóng đập vào bờ 9 lần. Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng kế tiếp theo phương truyền sóng là 12m. Tốc độ truyền sóng trên mặt hồ là:
A.3,32 m/s B.3 m/s
C.3,76 m/s d.6,0 m/s
Câu 7: Người ta làm cho đầu O một sợi dây căng thẳng dao động điều hòa theo phương vuông góc với vị trí bình thường của dây, với chu kì 1,2s. Sau 3s, dao động truyền được 12m dọc theo dây. Bước sóng của sóng truyền trên dây là:
A.4m B.3,6m
C.0,3m D.4,8m
Câu 8: Một nguồn đặt tại O phát sóng cơ có bước sóng bằng 10m và biên độ 2cm không đổi. Chọn gốc thời gian là lúc nguồn ở vị trí cân bằng và bắt đầu chuyển động theo chiều dương. Biết tốc độ truyền sóng là 5 m/s. Phương trình dao động tại một điểm M cách O một khoảng 2,5m là:
\(\begin{array}{l}A.{u_M} = 2cos(\pi t + \pi )\,(cm)\\B.{u_M} = 2cos\left( {\pi t - \dfrac{\pi }{2}} \right)\,(cm)\\C.{u_M} = 2cos(2\pi t + \pi )\,(cm)\\D.{u_M} = 2cos\left( {2\pi t - \dfrac{\pi }{2}} \right)\,(cm)\end{array}\)
Câu 9: Khi khảo sát hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước tạo thành do hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 12 Hz, người ta thấy đường cực đại thứ nhất tính từ đường trung trực của AB qua điểm M có hiệu khoảng cách đến A và đến B là 2,5 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
A.45 cm/s B.30 cm/s
C.60 cm/s D.12 cm/s
Câu 10: Tại điểm O trên mặt nước có dao động điều hòa với chu kì 0,4s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước v = 60 cm/s. Khoảng cách từ đỉnh sóng thứ 2 tới đỉnh sóng thứ 6 kể từ O, trên cùng một phương truyền sóng và ở cùng phía đối với O là:
A.96cm B.120cm
C.24m D.48cm
Câu 11: Hiệu số pha của hai sóng kết hợp, đồng pha truyền tới một điểm có giá trị nào nêu sau đây để khi giao thoa biên độ sóng có giá trị cực tiểu?
\(\begin{array}{l}A.\dfrac{\pi }{4}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.\pi \\C.\dfrac{\pi }{2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.0\end{array}\)
Câu 12: Dao động sóng tại một điểm trên mặt một chất lỏng có biểu thức:
\(u = A\cos (20x - 2000t)\)
Với x đo bằng mét, t đo bằng giây. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là:
A.200 m/s B.20 m/s
C.100 m/s D.10 m/s
Câu 13: Một dây đàn có chiều dài l được giữ cố định ở hai đầu. Âm do dây phát ra có bước sóng lớn nhất bằng:
\(\begin{array}{l}A.2l\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,B.\dfrac{l}{2}\\C.l\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,D.\dfrac{l}{4}\end{array}\)
Câu 14: Cho một nguồn âm có tần số 510 Hz đặt trong nước, tốc độ truyền âm trong nước là 1530 m/s. Khoảng cách gần nhau nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha nhau là:
A.3m B.1,5m
C.0,33m D.0,16m
Câu 15: Một sợi dây đàn hồi có độ dài 3m, được căng thẳng, một đầu dây giữ cố định đầu kia rung nhờ một cần rung để tạo một sóng dừng trên dây. Hỏi bước sóng lớn nhất của sóng dừng có thể tạo trên dây là bao nhiêu?
A.6m B.12m
C.3m D.1,5m
Câu 16: Trong một thì nghiệm giao thoa trên mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2. Biết khoảng cách giữa hai nguồn là S1S2 = 10 cm và bước sóng là \(\lambda = 1,6\,cm.\) Số điểm trên S1S2 có dao động bị triệt tiêu là:
A.10 B.12
C.8 D.6
Câu 17: Một sợi dây mảnh đàn hồi dài 200cm có hai đầu A, B cố định. Trên dây có một sóng dừng với tần số 60 Hz và có 5 nút sóng kể cả A và B. Bước sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là:
A.100cm; 60m/s
B.100m; 30m/s
C.50cm; 60 m/s
D.200cm; 60m/s
Câu 18: Khi cường độ âm tăng gấp 1000 lần thì mức cường độ âm tăng
A.1000 dB B.20dB
C.30dB D.40dB.
B.PHẦN TỰ LUẬN (4 điểm)
Câu 19: (2 điểm) Một sợi dây đàn hồi rất dài, có đầu O dao động với phương trình:
\({u_O} = 5\cos \left( {2\pi ft} \right)\) (cm) theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ truyền sóng trên dây là 2 m/s. Xét điểm N trên dây cách O một đoạn 15cm, người ta thấy N dao động lệch pha so với O là \({\Delta _\varphi } = (2k + 1)\dfrac{\pi }{3}\) với \(k = 0, \pm 1, \pm 2,...\)
Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng.
a) (1 điểm) Tính bước sóng \(\lambda .\) Biết tần số f có giá trị không đổi và nằm trong khoảng từ 17 Hz đến 23 Hz.
b) (1 điểm) Viết phương trình sóng tại điểm N và điểm M cách N 10cm.
Câu 20: (2 điểm) Mức cường độ âm do một nguồn đặt tại điểm O gây ra tại một điểm M là L, cho ngồn tại O tiến lại gần M một khoảng a thì mức cường độ âm tăng thêm được 9 dB.
a) (1 điểm) Tính khoảng cách từ O đến M, biết a = 65m.
b) (1 điểm) Biết mức cường độ âm tại M là 73 dB, hay tính công suất của nguồn.
Lời giải chi tiết
Đáp án
| 1.C | 2.D | 3.B | 4.B | 5.A | 6.B | 7.D | 8.A | 9.B |
| 10.A | 11.B | 12.C | 13.A | 14.B | 15.A | 16.B | 17.A | 18.C |
Giải chi tiết
Câu 1:
Sóng ngang không truyền được trong các chất lỏng và khí.
Chọn C
Câu 2:
Hai nguồn sóng kết hợp là hai nguồn có cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
Chọn D
Câu 3:
A đúng vì bước sóng là khoảng giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng.
B sai vì \(\Delta \varphi = \frac{{2\pi d}}{\lambda } = \frac{{2\pi .n.\frac{\lambda }{2}}}{\lambda } = n\pi \) => hai điểm có thể cùng pha hoặc ngược pha.
C đúng vì \({d_2} - {d_1} = k\frac{\lambda }{2},k = 1 \Rightarrow {d_2} - {d_1} = \frac{\lambda }{2}\) dao động ngược pha
D đúng
Chọn D
Câu 4:
Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng một nửa bước sóng.
Chọn B
Câu 5:
Ta có: \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{50}}{{100}} = 0,5m\)
Chọn A
Câu 6:
Quan sát thấy trong 32 s sóng đập vào bờ 9 lần => \(8T = 32 \Leftrightarrow T = 4{\rm{s}}\)
Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng kế tiếp là \(\lambda = 12m\)
=> Tốc độ truyền sóng trên mặt hồ là: \(v = \lambda f = \frac{\lambda }{T} = \frac{{12}}{4} = 3m/s\)
Chọn B
Câu 7:
Tốc độ truyền sóng trên dây là:
\(V = \dfrac{s}{t} = \dfrac{{12}}{3} = 4m/s\)
Do đó ta có: \(\lambda = vT = 4.1,2 = 4,8m\)
Chọn D
Câu 8:
Tại t = 0 nguồn O ở VTCB và bắt đầu chuyển động theo chiều dương.
Phương trình sóng tại O: \({u_O} = A\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( {cm} \right)\)
Phương trình sóng tại M: \({u_M} = A\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{2} - \frac{{2\pi d}}{\lambda }} \right)\left( {cm} \right)\)
Ta có:
\(\lambda = vT \Leftrightarrow T = \frac{\lambda }{v} = \frac{{10}}{5} = 2 \Rightarrow \omega = \frac{{2\pi }}{T}\\ = \pi \left( {ra{\rm{d}}/s} \right)\)
\(d = 2,5m \Rightarrow \frac{{2\pi d}}{\lambda } = \frac{{2\pi .2,5}}{{10}} = \frac{\pi }{2}\)
Vậy \({u_M} = 2\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{2} - \frac{\pi }{2}} \right) = 2\cos \left( {\pi t + \pi } \right)\left( {cm} \right)\)
Chọn A
Câu 9:
Theo đề bài ta có:
\(\begin{array}{l}{d_2} - {d_1} = \lambda = 2,5cm\\ \Rightarrow v = \lambda f = 2,5.12 = 30cm/s.\end{array}\)
Chọn B
Câu 10:
Ta có: bước sóng
\(\lambda = vT = 0,6.0,4 = 0,24m = 24cm\)
Khoảng cách từ đỉnh sóng thứ 2 đến đỉnh sóng thứ 6 là \(4\lambda = 4.24 = 96cm\)
Chọn A
Câu 11:
Biên độ sóng khi giao thoa có giá trị cực tiểu khi \({d_2} - {d_1} = \pi \)
Chọn B
Câu 12:
Phương trình sóng tại một điểm trên mặt một chất lỏng có dạng:
\(u = A\cos \left( {\omega t - \frac{{2\pi d}}{\lambda }} \right)\)
So sánh với phương trình đề bài cho ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{2\pi x}}{\lambda } = 20{\rm{x}} \Rightarrow \lambda = \frac{{2\pi x}}{{20x}} = \frac{\pi }{{10}}m\\\omega = 2000 \Rightarrow f = \frac{\omega }{{2\pi }} = \frac{{2000}}{{2\pi }} = \frac{{1000}}{\pi }Hz\end{array} \right.\)
Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là:\(v = \lambda f = \frac{\pi }{{10}}.\frac{{1000}}{\pi } = 100m/s\)
Chọn C
Câu 13:
Sóng dừng hai đầu cố định: \(l = k\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = \frac{{2l}}{k}\)
Bước sóng lớn nhất khi \(k = 1 \Rightarrow \lambda = 2l\)
Chọn A
Câu 14:
Ta có: \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{1530}}{{510}} = 3m\)
Khoảng cách gần nhau nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng mà tại đó hai điểm dao động ngược pha là: \(\frac{\lambda }{2} = \frac{3}{2} = 1,5m\)
Chọn B
Câu 15:
Điều kiện để có sóng dừng trên dây với hai đầu cố định:
\(l = k\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = \frac{{2l}}{k}\)
Bước sóng lớn nhất khi \(k = 1 \Rightarrow \lambda = 2l = 2.3 = 6m\)
Chọn A
Câu 16: B
\(\begin{array}{l} - \dfrac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } < k + 5 < \dfrac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \\ \Leftrightarrow - \dfrac{{{{10.10}^{ - 3}}}}{{1,{{6.10}^{ - 3}}}} < k + 0,5 < \dfrac{{{{10.10}^{ - 3}}}}{{1,{{6.10}^{ - 3}}}}\\ \Rightarrow - 5,75 < k < 5,75.\end{array}\)
Vậy k=12
Câu 17:
Hai đầu A,B cố định, có 5 nút sóng kể cả A,B suy ra \(l = 2\lambda \Leftrightarrow \lambda = \frac{l}{2} = \frac{{200}}{2} = 100cm\)
Tốc độ truyền sóng trên dây là: \(v = \lambda f = 1.60 = 60m/s\)
Chọn A
Câu 18:
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}L = 10\log \frac{{{I_1}}}{{{I_0}}}\\L' = 10\log \frac{{1000{I_1}}}{{{I_0}}}\end{array} \right. \\\Rightarrow L - L' = 10\log \frac{1}{{1000}} = - 30\\ \Leftrightarrow L' = L + 30\)
Chọn C
Câu 19:
a) Từ công thức \(\Delta \varphi = \dfrac{{2\pi d}}{\lambda } = \dfrac{{2\pi df}}{v} \)
\(\Rightarrow f = \dfrac{{v.\Delta \varphi }}{{2\pi d}} = \dfrac{{v.(2k + 1)\dfrac{\pi }{3}}}{{2\pi d}} = \dfrac{{2k + 1}}{{0,45}}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow 17 \le \dfrac{{2k + 1}}{{0,45}} \le 23\\ \Rightarrow 3,325 \le k \le 4,675 \Rightarrow h = 4\\ \Rightarrow f = 20Hz.\end{array}\)
Vậy \(\lambda = \dfrac{v}{f} = 0,1m = 10cm.\)
\(\begin{array}{l}b){u_N} = 5cos\left( {{2\pi ft} - \dfrac{{2\pi d}}{\lambda }} \right)\,(cm) \\= 5cos({2\pi ft} - 3\pi )\,(cm)\\ = 5cos({40\pi t} - \pi )\,(cm)\end{array}\)
Tương tự ta xác định được
\({u_M} = 5cos({2\pi ft} - 5\pi ) = 5cos({40\pi t} - \pi )\,(cm)\)
Câu 20:
Gọi I là cường độ âm tại M và I’ là cường độ âm ở điểm gần hơn ta có:
\(I = \dfrac{P}{{4\pi {R^2}}};I' = \dfrac{P}{{4\pi {{(R - a)}^2}}};\Delta L = 10\lg \dfrac{{I'}}{I}\)
Do đó:
\(\Delta L = 10\lg \dfrac{{{R^2}}}{{{{(R - a)}^2}}} = 20\lg \dfrac{R}{{R - a}}\)
Với \(\Delta L = 9dB,a = 65m,\) ta tìm được: \(\lg \dfrac{R}{{R - a}} = \dfrac{9}{{20}} \approx \lg 2,82\)
Suy ra: \(R \approx 101m.\)
b) Ta có:
\(L = 10\lg \dfrac{I}{{{I_0}}},\) với \({I_0} = {10^{ - 12}}{\rm{W}}/{m^2};L = 73dB\) ta suy ra:
\(\lg \dfrac{I}{{{I_0}}} = 7,3 = 7 + 0,3 = \lg {10^7} + \lg\)\(\, = \lg ({2.10^7})\)
Do đó:
\(\begin{array}{l}I = {2.10^7}{I_0} = {2.10^7}{.10^{ - 12}} = {2.10^{ - 5}}{\rm{W}}/{m^2}\\P = 4\pi {R^2}I \approx 2,56{\rm{W}}.\end{array}\)
