Chương II: Bài tập sóng cơ, sự truyền sóng cơ
Chương II: Bài tập phương trình truyền sóng cơ
Bài tập sóng cơ, sự truyền sóng cơ. Các dạng bài tập sóng cơ, sự truyền sóng cơ. Phương pháp giải bài tập sóng cơ sự truyền sóng cơ chương trình vật lý lớp 12 ôn thi Quốc gia.
Bài tập sóng cơ, sự truyền sóng cơ
Bài tập 1. sóng cơ
A. là dao động lan truyền trong một môi trường
B. là dao động của mọi điểm trong môi trường
C. là một dạng chuyển động đặc biệt của môi trường
D. là sự truyền chuyển động của các phần tử trong môi trường
Bài tập 2. sóng dọc là sóng có phương dao động
A. nằm ngang
B. trùng với phương truyền sóng
C. vuông góc với phương truyền sóng
D. thẳng đứng
Bài tập 3. sóng ngang là sóng có phương dao động
A. nằm ngang
B. trùng với phương truyền sóng
C. vuông góc với phương trình sóng
D. thẳng đứng
Bài tập 4. phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng
A. chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động
B. tần số của sóng chính bằng tần số dao động cảu các phần tử dao động
C. tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động
D. bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ.
Chương II: Bài tập sóng cơ, sự truyền sóng cơ
Bài tập 5. chu kỳ sóng là
A. chu kỳ của các phần tử môi trường có sóng truyền qua
B. đại lượng nghịch đảo của tần số góc của sóng
C. tốc độ truyền năng lượng trong 1s
D. thời gian sóng truyền đi được nửa bước sóng
Bài tập 6. bước sóng là
A. quãng đường sóng truyền trong 1s
B. khoảng cách giữa hai điểm có li độ bằng không
C. khoảng cách giữa hai bụng sóng
D. quãng đường sóng truyền đi trong một chu kỳ
Bài tập 7. tốc độ truyền sóng là tốc độ
A. dao động của các phần tử vật chất
B. dao động của nguồn sóng
C. truyền năng lượng sóng
D. truyền pha của dao động
Bài tập 8. một sóng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với tốc độ 1m/s và chu kỳ 0,5s. Sóng cơ này có bước sóng là
A. 150cm
B. 100cm
C. 50cm
D. 25cm
Bài tập 9. Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120Hz. Tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng. Xét 5 gợn sóng, gợn thứ nhất cách gợn thứ 5 là 0,5m. Tính tốc độ truyền sóng
A. 12m/s
B. 15m/s
C. 30m/s
D. 25m/s
Bài tập 10. Khoảng cách giữa 15 đỉnh sóng liên tiếp là 3,5m. Thời gian truyền sóng trên khoảng cách đó là 7s. Tính tần số của sóng
A. 0,5m; 0,5s; 2Hz
B. 0,5m; 0,25s; 2Hz
C. 0,25m; 0,25s; 2Hz
D. 0,25m; 0,5s; 2Hz
Bài tập 11. Sóng âm truyền với vận tốc 5000m/s. Độ lệch pha của sóng âm ở hai điểm gần nhau nhất cách nhau 2m trên cùng một phương truyền là π/2. Tính tần số sóng.
A. 8m; 625Hz
B. 8m; 256Hz
C. 10m; 256Hz
D. 25m; 525Hz
Bài tập 12. Một nguồn phát sóng dao động với phương trình u=Acos(2πt). Trong khoảng thời gian 2s sóng truyền đi được quãng đường là bao nhiêu λ.
A. 2λ
B. 7λ
C. 14λ
D. 20λ
Trong 1T sóng truyền được 1λ => t=2T => s=2 λ
Bài tập 13. một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tần số 10Hz, tốc độ 1m/s, biên độ sóng không đổi là 4cm. Khi phần tử môi trường đi được quãng đường S, thì sóng truyền thêm được quãng đường 25cm. Tính S.
A. 10cm
B. 50cm
C. 56cm
D. 40cm
Trong 1T phần tử môi trường đi được quãng đường 4A = > S = 4A.2,5 = 40cm.
Bài tập 14. Đầu A của một sợi dây cao su thẳng nằm ngang. được làm cho dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với f = 0,5Hz. Trong thời gian 8s sóng đi được 4cm dọc theo dây. Tốc độ truyền sóng v và bước sóng λ có giá trị là
A. 0,2cm/s; 0,1cm
B. 0,2cm/s; 0,4cm
C. 2cm/s; 0,4cm
D. 0,5cm/s; 1cm
Bài tập 15. Lúc t=0 đầu O của một sợi dây nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với chu kỳ 2s, tạo thành sóng lan truyền trên dây với tốc độ 2m/s. Điểm M trên dây cách O một khoảng 1,4m. Thời điểm đầu tiên M đến điểm cao nhất là.
A. 1,5s
B. 2,2s
C. 0,25s
D. 1,2s
Cách 1: Chọn gốc tọa độ tại vị trí dây nằm ngang, chiều dương hướng lên = > phương trình dao động của nguồn: u = Acos(πt – π/2)
Phương trình sóng tại M: uM = Acos(πt – π/2 – 2πx/λ) = Acos(πt – 6π/5)
= > Thời điểm đầu tiên M đến điểm cao nhất
uM = Acos(πt – 6π/5) = A = > cos(πt – 6π/5) = 1 = > t = 6/5 = 1,2(s)
Cách 2: OM/λ = 0,35 = > OM = 0,35λ = > sau khoảng thời gian 0,35T thì sóng bắt đầu truyền đến M.
Thời gian để đầu O đạt biên độ cực đại t = T/4
= > thời gian để biên độ tại điểm M đạt cực đại tM = T/4 + 0,35T = 1,2s
Bài tập 16. Một người thả hòn đá rơi tự do từ miệng giếng sau 3s nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Tính độ sâu của giếng biết tốc độ truyền âm trong không khí là 330m/s, g=9,8m/s2
A. 43m
B. 45m
C. 39m
D. 41m
Thời gian hòn đá rơi xuống giếng: t1 = √2hg2hg
Thời gian nghe tiếng hòn đá vọng lại: t2 = h/v
t1 + t2 = 3 = > h = 41m
Bài tập 17. cần rung dao động với tần số 20Hz. Thấy rằng hai điểm A, B nằm cách nhau 10cm trên phương truyền sóng luôn dao động vuông pha. Tính vận tốc truyền sóng biết vận tốc truyền sóng nằm trong khoảng 0,85m/s đến 1m/s
A. 0,75m/s
B. 0,82m/s
C. 0,89m/s
D. 0,95m/s
Δφ = 2πx.vf2πx.vf = (2k+1) π2π2
với k = 4 thỏa mãn = > v = 0,89m/s
Bài tập 18. Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đưungs với tần số f. Khi đó, mặt nước hình thành hệ thống sóng đồng tâm. Tại 2 điểm M, N cách nhau 5cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động ngược pha. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 80cm/s và tần số dao động của nguồn có giá trị trong khoảng từ 46 đến 64 Hz. Tần số dao động của nguồn
A. 55Hz
B. 50Hz
C. 56Hz
D. 60Hz
Bài tập 19. Một nguồn phát sóng dao động điều hòa tạo ra sóng tròn đồng tâm O truyền trên mặt nước với bước sóng λ. Hai điểm M và N thuộc mặt nước, nằm trên hai phương truyền sóng mà các phần tử nước dao động. Biết OM=8λ ; ON=12λ và OM vuông góc ON. Trên đoạn MN, Tính số điểm mà phần tử nước dao động ngược pha với dao động của nguồn O.
A. 5
B. 4
C. 6
D. 7
OH = OM.ONMNOM.ONMN = 6,66λ
Những điểm dao động ngược pha với nguồn O cách O khoảng L = (k + 0,5)λ
Số điểm dao động ngược pha với nguồn O trên đoạn MH
OH ≤ (k1 + 0,5)λ ≤ OM = > 6,16 ≤ k1 ≤ 7,5 = > k1 = 7 = > có 1
Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn HN
OH ≤ (k1 + 0,5)λ ≤ ON = > 6,16 ≤ k1 ≤ 11,5 = > k2 = 7,8,9,10,11 = > có 5
Vậy trên đoạn MN có 6 điểm ngược pha với O
Bài tập 20. Một sóng truyền theo phương AB. Tại một thời điểm nào đó, hình dạng sóng được biểu diễn như hình vẽ. Biết rằng điểm M đang đi lên vị trí cân bằng. Khi đó điểm N đang chuyển động như thế nào?
A. đang đi lên
B. đang nằm yên
C. không đủ điều kiện xác định
D. đang đi xuống
Bài tập 21. Sóng cơ dao động với tần số 10Hz, tốc độ truyền sóng 1,2m/s. Hai điểm M, N trên phương truyền sóng cách nhau 2,4cm (M nằm gần nguồn sóng hơn). Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất. Tính khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M hạ xuống thấp nhất.
A. 0,05s
B. 0,06s
C. 0,07s
D. 0,08s
Bài tập 22. sóng ngang có tần số 20Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 2m/s. Trên một phương truyền sóng đến điểm M rồi mới đến điểm N cách nó 21,5cm. Tại thời điểm t, điểm M hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất.
A. 3/400s
B. 0,0425s
C. 1/80s
D. 3/80s
Bài tập 23. một sóng ngang có tần số 100Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với tốc độ 60m/s, qua điểm M rồi đến điểm N cách nhau 0,75m. Tại một thời điểm nào đó M có li độ âm và đang chuyển động đi lên thì điểm N đang có li độ
A. âm và đang đi xuống
B. âm và đang đi lên
C. dương và đang đi xuống
D. dương và đang đi lên
Bài tập 24. Hai điểm M, N cùng nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau một phần ba bước sóng. Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Tại một thời điểm, khi li độ dao động của phần tử tại M là 3 cm thì li độ dao động của phần tử tại N là -3 cm. Tính biên độ sóng.
A. 6cm
B. 3cm
C. 2√3cm
D. 3√2cm
Bài tập 25. Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau x = λ/3 sóng có biên độ A, chu kỳ T. Tại thời điểm t1 = 0, có uM = +3cm và uN = -3cm. Ở thời điểm t2 liền sau đó có uM = +A; biết sóng truyền từ N đến M, biên độ A và thời điểm t2 là
A. 2√3cm và 11T/12
B. 3√2cm và 11T/12
C. 2√3cm và 22T/12
D. 3√2cm và 22T/12
Bài tập 26. Một sóng lan truyền có biên độ A, chu kỳ T. Tại thời điểm ban đầu li độ của các phần tử tại B và C tương ứng là -12mm và + 12mm. Các phần tử tại trung điểm D của BC đang ở vị trí cân bằng. Ở thời điểm t1 li độ của các phân tử tại B và C là +5mm xác định vị trí của phần tử D so với vị trí cân bằng của nó.
A. 7mm
B. 8,5mm
C. 17mm
D. 13mm
Bài tập 27. 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). Tính vận tốc của điểm N tại thời điểm t2.
A. 65,4cm/s
B. -65,4cm/s
C. -39,3cm/s
D. 39,3cm/s
từ hình vẽ ta có: 3T/8=0,3 => T=0,8(s)
N đang nằm tại vị trí cân bằng => vN=vmax=ω.A=39,3 cm/s
Bài tập 28. để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta dựa vào
A. tốc độ truyền sóng và bước sóng
B. phương truyền sóng và tần số sóng
C. phương dao động và phương truyền sóng
D. phương dao động và tốc độ truyền sóng
Bài tập 29. một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây đàn hồi. bước sóng λ không phụ thuộc vào
A. tốc độ truyền sóng
B. chu kỳ dao động sóng
C. thời gian truyền sóng
D. tần số dao động của sóng
Bài tập 30. phát biểu nào sau đây đúng khi nói về sóng cơ
A. bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha
B. sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc
C. sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang
D. bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha
Bài tập 31. Khi sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì
A. chu kì của nó tăng
B. tần số của nó không thay đổi
C. bước sóng của nó giảm
D. bước sóng của nó không thay đổi
Bài tập 32. bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm
A. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha
B. gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha
C. gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha
D. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha
Bài tập 33. tốc độ truyền sóng cơ học giảm dần trong các môi trường
A. rắn, khí, lỏng
B. khí, lỏng, rắn
C. rắn, lỏng, khí
D. lỏng, khí, rắn
Bài tập 34. một người ngồi ở bờ biển trông thấy 10 ngọn sóng qua mặt trong 36s. khoảng cách giữa hai ngọn sóng là 10m. Tính tần số sóng biển và vận tốc truyền sóng
A. 0,25Hz và 2,5m/s
B. 4Hz và 25m/s
C. 25Hz và 2,5m/s
D. 4Hz và 25cm/s
Bài tập 35. tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ 5 là 0,5m. Tốc độ truyền sóng
A. 30m/s
B. 15m/s
C. 12m/s
D. 25m/s
Bài tập 36. tại một điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có một nguồn sóng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz. từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh, khoảng cách giữa 2 gơn liên tiếp là 20cm. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
A. 160 cm/s
B. 20 cm/s
C. 40 cm/s
D. 80 cm/s
Bài tập 37. một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống tại chỗ 16 lần trong 30giây và khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp nhau bằng 24m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển là
A. 4,5m/s
B. 12m/s
C. 3m/s
D. 2,25m/s
Bài tập 38. một số sóng cơ có chu kỳ 2s truyền với tốc độ 1m/s. khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trêm một phương truyền mà tại đó các phần tử môi trường dao động ngược pha nhau là
A. 0,5m
B. 1m
C. 2m
D. 2,5m
Bài tập 39. một sóng cơ lan truyền trong một môi trường. Hai điểm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau một khoảng bằng bước sóng có dao động
A. lệch pha π/2
B. ngược pha
C. lệch pha π/4
D. cùng pha
Bài tập 40. một sóng hình sin đang lan truyền trong một môi trường. Các phần tử môi trường ở hai điểm nằm trên cùng một hướng truyền sóng và cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động
A. cùng pha
B. lệch pha π/2
C. lệch pha π/4
D. ngược pha
Bài tập 41. sóng cơ có tần số 80Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên cùng một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31cm và 33,5cm, lệch pha nhau góc
A. π/2
B. π
C. 2π
D. π/3
Bài tập 42. một chiếc phao nhô lên cao 10 lần trong 36s, khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận là 10m. vận tốc truyền sóng là
A. 25/9m/s
B. 25/18m/s
C. 5m/s
D. 2,5m/s
Bài tập 43. một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7m/s đến 1m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10cm. Hai phần tử môi trường
A. 100cm/s
B. 80cm/s
C. 85cm/s
D. 90cm/s
Bài tập 44. lúc t = 0 đầu O của một sợi dây cao su nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với chu kỳ 4s. Tạo thành sóng lan truyền trên dây với tốc độ 50cm/s. điểm M trên dây cách O một khoảng 24cm. Thời điểm đầu tiên để M đi xuống vị trí thấp nhất là
A. 3,66s
B. 3,48s
C. 2,48s
D. 1,48s
Bài tập 45. đầu O của một sợi đây đàn hồi nằm ngang dao động điều hòa theo phương trình x = 3cos(4πt) cm. sau 2s sóng truyền được 2m. Li độ của điểm M trên dây cách O đoạn 2,5m tại thời điểm 2s là
A. -3cm
B. 0
C. 1,5cm
D. 3cm
Bài tập 46. sóng có tần số 20Hz truyền trên chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây ra các dao động theo phương thẳng đứng của các phần tử chất lỏng. Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng cùng phương truyền sóng cách nhau 12,5cm. Biết điểm M nằm gần nguồn sóng hơn. Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp nhất. Hỏi sau đó thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất.
A. 3/20s
B. 3/80s
C. 7/160s
D. 1/160s
Bài tập 47. Một sóng cơ học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10Hz, tốc độ truyền sóng 1,2m/s. Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng, trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 14cm (M nằm gần nguồn sóng hơn). Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất. Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M hạ xuống thấp nhất là
A. 11/120s
B. 1/160s
C. 1/120s
D. 1/12s
Bài tập 48. một sóng cơ có bước sóng λ tần số f và biên độ a không đổi, lan truyền trên một đường thẳng từ điểm M đến điểm N cách M 19 λ/12. Tại một thời điểm nào đó, tốc độ dao động của M bằng 2πfa, lúc đó tốc độ dao động của điểm N bằng
A. √2πfa
B. fa
C. 0
D. √3πfa
