Bài tập file word vật lí 11 cánh diều Ôn tập Chủ đề 2 (P3)
Bộ câu hỏi tự luận vật lí 11 Cánh diều. Câu hỏi và bài tập tự luận Ôn tập Chủ đề 3. Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Thông hiểu, nhận biết, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn vật lí 11 Cánh diều.
ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 2. SÓNG PHẦN 3
Câu 1: Mối liên hệ của các đại lượng , f và v là:
Trả lời:
Mối liên hệ của các đại lượng , T và v là:
v = f
Câu 2: Hình vẽ bên biểu diễn một sóng ngang có chiều truyền sóng từ O đến x. P, Q là hai phân tử nằm trên cùng một phương truyền sóng khi có sóng truyền qua. Chuyển động của P và Q có đặc điểm nào?
Trả lời:
Điểm Q thuộc sườn trước nên đi lên, điểm P thuộc sườn sau nên đi xuống.
Câu 3: Có hiện tượng gì xảy ra khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng?
Trả lời:
Sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới.
Câu 4: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm sóng bằng bao nhiêu?
Trả lời:
Lấy M và N nằm trên đường nối hai tâm sóng A, B; M nằm trên cực đại thứ k, N nằm trên cực đại thứ (k + 1). Ta có AM – BM = kλ và AN – BN = (k + 1)λ
→ (AN – BN) – (AM – BM) = (k + 1)λ - kλ ⇒ (AN – AM) + (BM – BN) = λ ⇒ MN = λ/2.
Câu 5: Thời gian liên tiếp giữa hai lần dây duỗi thẳng?
Trả lời:
Thời gian liên tiếp giữa hai lần dây duỗi thẳng là T/2
Câu 6: Tại hai điểm A và B trên mặt nước có 2 nguồn sóng giống nhau với biên độ a, bước sóng là 10cm. Điểm M cách A 25cm, cách B 5cm sẽ dao động với biên độ là?
Trả lời:
Hai nguồn sóng giống nhau tức là có độ lệch pha △φ = 0
Biên độ sóng tại M là:
AM = |2acosπ( − )| = |2a.cosπ()| = |2a.cosπ()| = 2a
Câu 7: Trong môi trường đàn hồi có một sóng cơ có tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Hai điểm M và N trên phương truyền sóng dao động cùng pha nhau, giữa chúng chỉ có 2 điểm E và F. Biết rằng, khi E hoặc F có tốc độ dao động cực đại thì tại M tốc độ dao động cực tiểu. Khoảng cách MN là?
Trả lời:
Hai điểm M, N dao động cùng pha nên: MN = λ, 2λ, 3λ...
Do khi E hoặc F có tốc độ dao động cực đại thì tại M tốc độ dao động cực tiểu nên 2 điểm này dao động vuông pha với M. Nên giữa M và N chỉ có 2 điểm dao động vuông pha với M nên ta có:
MN = λ = = 4(cm)
Câu 8: Trong thí nghiệm I âng. khoảng cách giữa hai khe là a= 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D =2m. Vân sáng thứ 3 cách vân sáng trung tâm 1,8 mm. Bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là bao nhiêu?
Trả lời:
x3 = 3i
ð x3 =3
ð
Câu 9: Trên một sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Tìm tốc độ truyền sóng trên dây?
Trả lời:
Số điểm nút (điểm cố định) là 5 → số bụng sóng n = 4, do đó tần số:
f = 4 →v=100m/s.
Câu 10: 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 100 Hz. Tìm tốc độ truyền sóng trên dây?
Trả lời:
Số bụng sóng n = 6, do đó tần số: f=6. => v=60m/s.
Câu 11: Một sóng âm có dạng hình cầu được phát ra từ nguồn có công suất 1 W. Giả sử rằng năng lượng phát ra được bảo toàn. Tính cường độ âm tại một điểm cách nguồn 1,0 m.
Trả lời:
Câu 12: Hai điểm A và B cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng dao động với phương trình uA = uB = 2cos(100πt) (cm), tốc độ truyền sóng là 100 cm/s. Viết phương trình sống tại điểm M nằm trên đường trung trực của AB.
Trả lời:
Đặt MA = MB = d
Phương trình sóng tại M:
uM =
= 4cos(100πt – πd) (cm)
Câu 13: Hai loa L1 và L2 đặt cách nhau 4,0 m cùng phát ra âm thanh có dạng hình sin tần số f. Tốc độ truyền âm trong không khí là v= 340 m/s.
a) Tính bước sóng âm thanh có tần số f = 600 Hz.
b) Một micro được đặt ở vị trí Q (hình dưới). Với giá trị f bằng bao nhiêu thì âm thanh tại Q đạt giá trị cực đại? Biết dao động trên hai loa là cùng pha.
Trả lời:
a) v = 56,7 cm
b) Q đạt giá trị cực đại khi QL2 – QL1 = 2 = do đó d = 170k với k = 1, 2, 3, 4,…
Câu 14: Một nguồn dao động điều hoà với chu kỳ 0,04s. Vận tốc truyền sóng bằng 200cm/s. Xác định độ lệch pha của hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng và cách nhau 6 cm.
Trả lời:
Độ lệch pha:
Câu 15: Một sóng có tần số góc 110 rad/s truyền qua hai điểm M và N trên phương truyền sóng cách nhau gần nhất 0,45 m sao cho khi M qua vị trí cân bằng thì N ở vị trí có tốc độ dao động bằng 0. Tốc độ truyền sóng là?
Trả lời:
Khi M qua vị trí cân bằng thì N ở vị trí có tốc độ dao động bằng 0 nên hai điểm M và N gần nhất dao động vuông pha nên = 0,45 (m).
⇒ λ = 1,8(m) ⇒ v = = = 31,5(m/s)
Câu 16: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng vân sẽ thay đổi thế nào khi ta thay nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng là 1,2λ? Nếu khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát giữ cố định, ta phải thay đổi khoảng cách giữa hai khe như thế nào để khoảng vẫn lại có độ lớn như ban đầu?
Trả lời:
Ta có: i =
Từ công thức ta thấy nếu λ tăng thành 1,2λ để giữ nguyên i thì phải tăng a thành 1,2a
Câu 17: Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định đang có sóng dừng, biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. Số bụng, số nút sóng trên dây là?
Trả lời:
Hai đầu cố định, điều kiện có sóng dừng là:
⇔ ⇔k=3
Vậy có 3 bụng sóng và 4 nút sóng.
Câu 18: Một sóng dừng trên dây có bước sóng λ=60cmTại M trên dây là một bụng sóng và N cách M một đoạn là 10 cm. Tỉ số giữa biên độ của M so với N là bao nhiêu?
Trả lời:
Chọn gốc tọa độ trùng với bụng sóng M => Biên độ của M là AM=2a
N cách M một đoạn là 10 cm
Biên độ của N là: AN == a
Câu 19: Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây. Biên độ dao động là 5cm, vận tốc truyền sóng trên dây là 2m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 12cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với A một góc = (2k + 1) với k = 0, , ,...Tính bước sóng λ? Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 20Hz đến 26Hz.
Trả lời:
Độ lệch pha:
Δφ = (2k + 1) = → f = (2k+1)
Mặt khác: 20Hz < f < 26Hz
→20 < f = (2k+1) < 26
20 < (2k+1) < 26
→ 1,9 < k < 2,6
→ k = 2
→f = (2.2+1) = 20,8Hz
→λ = = = 0,096 m = 9,6cm
Câu 20: Một sóng cơ truyền dọc theo một sợi dây đàn hồi rất dài với biên độ 8 mm. Tại một thời điểm, hai phần tử trên dây cùng lệch khỏi vị trí cân bằng 4 mm, chuyển động ngược chiều và cách nhau một khoảng ngắn nhất là 7 cm (tính theo phương truyền sóng). Gọi là tỉ số của tốc độ dao động cực đại của một phần tử trên dây với tốc độ truyền sóng, gần giá trị nào nhất sau đây?
Trả lời:
Hai phần tử gần nhau nhất có độ lớn li độ chuyển động ngược chiều và cách nhau 7 cm. Vậy 2 điểm đó đối xứng với nhau qua biên:
= ⇒ d = = 7cm ⇒ λ = 21cm
Tốc độ truyền sóng trên dây và tốc độ dao động cực đại của phần tử trên dây lần lượt là:
ð = = = = 0,239