Bài tập giao thoa sóng cơ, phương trình giao thoa sóng
Chương II: Bài tập xác định số điểm cực đại, cực tiểu trong giao thoa sóng
Bài tập giao thoa sóng cơ, phương trình giao thoa sóng, biên độ giao thoa sóng, điều kiện cự đại, cực tiểu giao thoa chương trình vật lý lớp 12 ôn thi quốc gia chương sóng cơ, sóng âm
I/ Tóm tắt lý thuyết
II/ Bài tập giao thoa sóng cơ, phương trình giao thoa sóng, biên độ giao thoa sóng, điều kiện cự đại, cực tiểu giao thoa
Bài tập 1. điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau, giao thoa được với nhau là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động
A. cùng biên độ và có hiệu số pha không đổi theo thời gian
B. cùng tần số, cùng phương
C. có cùng pha ban đầu và cùng biên độ
D. cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian
Bài tập 2. để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí trên mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp S1 và S2. Hai nguồn này dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha. Xem biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Các điểm thuộc mặt nước và nằm trên đường trung trực của đoạn S1S2 sẽ
A. dao động với biên độ bằng nửa biên độ cực đại
B. dao động với biên độ cực tiểu
C. dao động với biên độ cực đại
D. không dao động
hai nguồn dao động ngược pha => các điểm trên đường trung trực dao động với biên độ cực tiểu
=> chọn C
Bài tập 3. ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có phương trình u = Acos(ωt). trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cưucj đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng
A. một số lẻ lần nửa bước sóng
B. một số nguyên lần bước sóng
C. một số nguyên lần nửa bước sóng
D. một số lẻ lần bước sóng
Bài tập giao thoa sóng cơ, phương trình giao thoa sóng
Bài tập 4. tại điểm A và B trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động cùng phương với phương trình lần lượt là uA = acos(ωt) và uB = acos(ωt + π). Biết vận tốc và biên độ sóng do mỗi nguồn tạo ra không đổi trong quá trình truyền sóng. trong khoảng giữa A, B có giao thoa sóng do hai nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm của đoạn AB dao động với biên độ bằng
A. 0
B. a/2
C. a
D. 2a
Bài tập 5. tại mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u = acos40πt (a không đổi, t tính bằng s). tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng bằng 80cm/s. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai phần tử chất lỏng trên đoạn thẳng S1S2 dao đông với biên độ cực đại là
A. 4cm
B. 6cm
C. 2cm
D. 1cm
Bài tập 6. Tại hai điểm M và N trong một môi trường truyền sóng hai nguồn sóng kết hợp cùng phương và cùng pha dao động. Biết biên độ, vận tốc của sóng không đổi trong quá trình truyền, tần số của sóng bằng 40Hz và có sự giao thoa sóng trong đoạn MN hai điểm dao động có biên độ cực đại gần nhau nhất cách nhau 1,5cm. Vận tốc truyền sóng trong môi trường này bằng
A. 2,4m/s
B. 1,2m/s
C. 0,3m/s
D. 0,6m/s
Bài tập 7. chọn câu sai: khi nói về dao động sóng cơ với 2 điểm nguồn dao động cùng pha, d1 và d2 là khoảng cách giữa điểm đang xét tới hai nguồn
A. vị trí cực đại giao thoa d1 – d2 = kλ
B. vị trí cực tiểu giao thoa d1 – d2 = (k +0,5)λ
C. đường trung trực của đoạn thẳng nối 2 điểm nguồn là cực đại giao thoa
D. câu B và C sai
Bài tập 8. tại hai điểm A và B trên mặt nước có 2 nguồn sóng giống hệt nhau với biên độ a, bước sóng 10cm. điểm M cách A 25cm, cách B 5cm sẽ dao động với biên độ là
A. 2a
B. a
C. -2a
D. 0
Bài tập 9. tại mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng có cùng phương trình u = 4cos(20πt) trong đó u tính bằng cm, t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 40cm/s. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng cách S1S2 lần lượt là 13cm và 10cm. Coi biên độ sóng truyền từ hai nguồn trên đến điểm M là không đổi. Phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ là
A. 3cm
B. 4cm
C. 4√2cm
D. 6cm
Bài tập 10. Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp cùng pha có biên độ 5mm và 10mm dao động vuông góc với mặt thoáng chất lỏng. Nếu cho rằng sóng truyền đi với biên độ không thay đổi thì tại một điểm M cách hai nguồn những khoảng d1 = 12,75λ và d2 = 7,25λ sẽ có biên độ dao động
A. 3mm
B. 6mm
C. 4mm
D. 5mm
Bài tập 11. Tại mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng có cùng phương trình u = 2cos40πt (u tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80cm/s. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng cách nguồn S1; S2 lần lượt là 12cm và 9cm. Coi biên độ sóng truyền từ hai nguồn đến điểm M là không đổi. Phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ là
A. √2cm
B. 2√2cm
C. 4cm
D. 2cm
Bài tập 12. hai điểm A, B cách nhau 20cm là hai nguồn sóng cùng pha trên mặt nước dao động với tần số f = 15Hz và biên độ bằng 5cm. Vận tốc truyền sóng ở mặt nước là v = 0,3m/s. Biên độ dao động của nước tại các điểm M, N nằm trên đường AB với AM = 5cm, AN = 10cm là
A. 0 và 10cm
B. 0 và 5cm
C. 10cm và 10cm
D. 5cm và 5cm
Bài tập 13. trong thí nghiệm giao thoa sóng người ta tạo ra trên mặt nước 2 nguồn sóng A, B dao động với phương trình uA = uB = 5cos10πt (cm). vận tốc truyền sóng là 20cm/s. Coi biên độ sóng không đổi. Viết phương trình dao động tại điểm M cách A, B lần lượt 7,2cm và 8,2cm
A. 5√2cos(10πt + 0,15π)cm
B. 5√2cos(10πt – 0,15π)cm
C. 5cos(10πt + 0,15π)cm
D. 5cos(10πt – 0,15π)cm
Bài tập 14. tại hai điểm S1; S2 cách nhau 3cm trên mặt nước đặt hai nguồn kết hợp phát sóng ngang với cùng phương trình u = 2cos(100πt) cm (t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trong nước là 20cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền. Phương trình sóng tại điểm M nằm trên mặt nước với S1M = 5,3cm và S2M = 4,8cm là
A. 4cos(100πt – 0,5π)cm
B. 2cos(100πt + 0,5π)cm
C. 2√2cos(100πt – 24,25π)cm
D. 2√2cos(100πt – 25,25π)cm
Bài tập 15. trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha với tần số 30Hz. Tại một điểm M cách nguồn A, B lần lượt những khoảng 21cm và 25cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có ba dãy không dao động. vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
A. 30cm/s
B. 40cm/s
C. 60cm/s
D. 80cm/s
Bài tập 16. hai nguồn phát sóng A, B trên mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 15Hz, cùng pha. Tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn đoạn 14,5cm và 17,5cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước.
A. 15cm/s
B. 22,5cm/s
C. 0,2m/s
D. 5cm/s
Bài tập 17. trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B ngược pha dao động với tần số 18Hz. Tại điểm M cách A 17cm, cách B 20cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và trung trực của AB có một dãy cực đại khác. Vận tốc sóng trên mặt nước là
A. 18cm/s
B. 27cm/s
C. 36cm/s
D. 54cm/s
Bài tập 18. tại hai điểm A, B trên mặt nước có hai nguồn kết hợp cùng dao động với phương trình u = acos(100πt). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s. xét điểm M trên mặt nước cách A, B lần lượt là 9cm và 7cm. Hai dao động tại M do hai sóng từ A và B truyền đến là hai dao động
A. lệch pha 90o
B. ngược pha
C. cùng pha
D. lệch pha 120o
Bài tập 19. cho hai loa là nguồn phát sóng âm S1; S2 phát âm cùng phương trình u1 = u2 = acos(ωt). vận tốc truyền âm trong không khí là 330m/s. một người đứng ở vị trí M cách S1; S2 lần lượt là 3m và 3,375m. tần số âm bé nhất để ở M người đó không nghe được âm từ hai loa là
A. 420Hz
B. 440Hz
C. 460Hz
D. 480Hz
Bài tập 20. trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B cùng pha, dao động với chu kỳ 0,02s. vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 15cm/s. Trạng thái dao động của M1 cách A, B lần lượt 12cm và 14,4cm; M2 cách A, B lần lượt 16,5cm; 19,05cm là
A. M1; M2 dao động với biên độ cực đại
B. M1 đứng yên, M2 dao động với biên độ cực đại
C. M1 dao động với biên độ cực đại, M2 đứng yên
D. M1 và M2 không dao động
Bài tập 21. trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 dao động theo các phương trình lần lượt u1= a1cos(50πt + π/2) và u2 = a2cos(50πt). tốc độ truyền sóng của các nguồn trên mặt nước là 1m/s. hai điểm P, Q thuộc hệ vân giao thoa có hiệu khoảng cách đến hai nguồn là PS1 – PS2 = 5cm; QS1 – QS2 = 7cm. Hỏi các điểm P; Q nằm trên đường dao động cực đại hay cực tiểu
A. P, Q thuộc cực đại
B. P, Q thuộc cực tiểu
C. P cực đại, Q cực tiểu
D. P cực tiểu, Q cực đại
Bài tập 22. chọn cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống đển được phát biểu đúng
Trên mặt nước hai nguồn A, B dao động điều hòa theo phương vuông góc với mặt nước có phương trình u1 = u2 = acos20πt. Biết tốc độ truyền sóng là 40cm/s, biên độ sóng không đổi khi truyền. Một điểm N trên mặt nước có hiệu khoảng cách đến hai nguồn thỏa mãn AN – BN = 10cm; điểm N nằm trên đường đứng yên …. kể từ trung trực của AB và về ………
A. thứ 3 phía A
B. thứ 2 phía A
C. thứ 3 phía B
D. thứ 2 phía B
