Bài tập file word vật lí 11 chân trời sáng tạo Chương 2: Sóng (P3)

ÔN TẬP CHƯƠNG 2. SÓNG PHẦN 3

Câu 1: Sóng dọc là gì?

Trả lời:

Là sóng mà phương dao động của mỗi phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng

Câu 2: Sóng siêu âm là?

Trả lời:

Sóng siêu âm có tần số lớn hơn 20 000 Hz

Câu 3: Trong mạch chọn sóng, khi mắc tụ điện có điện dung C₁ với cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng, λ₁ = 90m. Khi mắc tụ có điện dung C₂ với cuộn cảm L thì mạch thu được bước song λ₂ = 120m. Khi mắc C₁ nối tiếp C₂ rồi mắc vào cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng là

Trả lời:

Áp dụng công thức bước sóng khi ghép 2 tụ điện nối tiếp:

Câu 4:  Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm có L = 1mH và tụ có C = 10pF. Biết tốc độ sóng điện từ 3.10⁸ m/s. Máy thu trên có thể thu được sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu?

Trả lời:

Câu 5: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm. Bước sóng của sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

Trả lời:

Khoảng cách giữa 2 vân tối liên tiếp trên đường nối 2 tâm sóng là λ/2

Câu 6: Người ta tạo sóng dừng trên một sợi dây căng giữa 2 điểm cố định. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 525 Hz và 600 Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên dây đó là:

Trả lời:

- Ta có: - Ta có:

Câu 7: Một nguồn O phát sóng cơ có tần số 10hz truyền theo mặt nước theo đường thẳng với V = 60 cm/s. Gọi M và N là điểm trên phương truyền sóng cách 0 lần lượt 20 cm và 45cm. Trên đoạn MN có bao nhiêu điểm dao động lệch pha với nguồn 0 góc π/3.

Trả lời:

-Độ lệch pha của nguồn 0 và điểm cách nó một khoảng d là : Δφ = 2πd/λ -Độ lệch pha của nguồn 0 và điểm cách nó một khoảng d là : Δφ = 2πd/λ

Để lệch pha thì

Vì có 4 điểm

Câu 8: M và N là hai điểm trên một mặt nước phẳng lặng cách nhau một khoảng 12 cm. Tại một điểm O trên đường thẳng MN và nằm ngoài đoạn MN, người ta đặt nguồn dao động theo phương vuông góc với mặt nước với phương trình u = 2,5√2 cos(20πt) , tạo ra sóng trên mặt nước với tốc độ truyền sóng v = 1,6m/s. Coi biên độ sóng trên môi trường không thay đổi theo khoảng cách tới nguồn sóng, khoảng cách xa nhất giữa 2 phần tử môi trường tại M và N khi có sóng truyền qua là:

Trả lời:

Bước sóng: λ = v/f = 160/10 = 16cm.

Độ lệch pha giữa hai điểm M, N: Δφ = 2πd/λ = 3π/2 .

Độ lệch li độ của hai phần tử tại M và tại N:

Δu = u_N - u_M = 2,5√2cos(20πt) - 2,5√2 cos(20πt + 3π/2) = 5 cos (20πt + π/4) cm

=> Δφ_u = 4√3

→ ∆umax = 5cm.

Khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử tại M và N:

Câu 9: Nguyên tắc phát sóng điện từ là:

Trả lời:

Nguyên tắc phát sóng điện từ là kết hợp máy phát dao động điện từ duy trì với anten.

Câu 10: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách nhau 40cm dao động cùng pha. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f = 10(Hz), vận tốc truyền sóng 2(m/s). Gọi M là một điểm nằm trên đường vuông góc với AB tại đó A dao đông với biên độ cực đại. Đoạn AM có giá trị lớn nhất là :

Trả lời:

Xét điểm M trên AB; AM = d₁; BM = d₂ (d₁ > d₂)

Sóng truyền từ A , B đến M

Điểm M không dao động khi

Điểm M gần trung điểm I nhất ứng với (trường hợp hình vẽ) k = 0

Câu 11: Hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động ngược pha với tần số 40 Hz, tốc độ truyền sóng 60 cm/s. Khoảng cách giữa hai nguồn sóng là 7 cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại giữa A và B là?

Trả lời:

Bước sóng của sóng:

Số cực dại trên giữa đoạn AB:

Vậy có 8 điểm

Câu 12: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa nguồn sóng kết hợp O₁, O₂ là 8,5 cm, tần số dao động của hai nguồn là 25 Hz, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 10 cm/s. Xem biên độ sóng không giảm trong quá trình truyền đi từ nguồn, Tính số gợn sóng quan sát được trên đoạn O₁, O₂.

Trả lời:

Bước sóng

Số gợn sóng quan sát được trên đoạn O₁O₂ là:



Câu 13: Hai điểm A và B cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng dao động với phương trình u_A = u_B = 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 14: Sóng dọc lan truyền trong một môi trường với tần sốf = 50Hz, tốc độ truyền sóng v = 200cm/s và biên độ không đổi A = 2cm. Gọi A và B là hai điểm cùng nằm trên một phương truyền sóng mà khi chưa có sóng truyền đến lần lượt cách nguồn các khoảng 20 cm và 42 cm. Khi có sóng truyền qua khoảng cách cực đại giữa A và B là bao nhiêu?

Trả lời:

Bước sóng: λ = v/f = 4cm

Khoảng cách khi chưa dao động: ∆x = AB = 42 – 20 = 22cm

Dao động tại A sớm pha hơn dao động tại B: Δφ = 2πd/λ = 2π.22/4 = 11π (hai dao động này ngược pha nhau).

Độ lệch li độ của hai phần tử tại A và tại B:

Δu = u_A - u_B = 2cos(100πt) - 2cos(100πt - π) = 4 cos (100πt ) cm

→ ∆u_max = 4cm.

Khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử tại A và B:

l_max = ∆x + ∆u_max = 22 + 4 = 26 cm

Câu 15: Biết cường độ âm chuẩn là 10¹² W/m².. Khi cường độ âm tại một điểm là 10 -4 W/ m². thì mức cường độ âm tại điểm đó bằng

Trả lời:

Câu 16: Một anten vệ tinh có công suất phát sóng là 1570 W hướng về một vùng của Trái Đất. Tín hiệu nhận được từ vệ tinh ở vùng đó trên mặt đất có cường độ là 5.10 -10W/m². Bán kính đáy của hình nón tiếp xúc với mặt đất được vệ tinh phủ sóng là

Trả lời:

Câu 17: Hai nguồn phát sóng S₁, S₂ trên mặt chất lỏng dao động theo phương vuông góc với bề mặt chất lỏng với cùng tần số 50 Hz và cùng pha ban đầu, coi biên độ sóng không đổi. Trên đoạn thẳng S₁S₂, ta thấy hai điểm cách nhau 9 cm dao động với biên độ cực đại. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng có giá trị 1,5 m/s < v < 2,25 m/s. Tốc độ truyền sóng là

Trả lời:

Khoảng cách giữa hai cực đại bất kì đo dọc theo AB là:

 hay    

Câu 18:  Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ:

Trả lời:

Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.

Câu 19: Một sóng ngang lan truyền trong một môi trường đàn hồi với tần số 50 Hz, tốc độ truyền sóng là 2 m/s, biên độ sóng không đổi theo phương truyền sóng là 4 cm. Biết A và B là hai điểm trên cùng một phương truyền sóng. Khi chưa có sóng truyền khoảng cách từ nguồn phát sóng đến hai điểm A và B lần lượt là 20 cm và 42 cm. Khi có sóng truyền qua, khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm này là

Trả lời:

ước sóng của sóng: λ = v/f = 4cm

Phương trình dao động tại hai điểm M và N là:

u_M = 4cos(100πt - 10π) cm;

u_N = 4cos(100πt - 21π) cm;

Khoảng cách giữa hai điểm M và N

khi . Vậy

Câu 20: Sóng ngang có tần số f truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài, với tốc độ 3 m/s. Xét hai điểm M và N trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau một khoảng x nhỏ hơn một bước sóng, sóng truyền từ N đến M. Đồ thị biểu diễn li độ sóng của M và N cùng theo thời gian t như hình vẽ. Biết t₁ = 0,05 s. Tại thời điểm t₂ , khoảng cách giữa hai phần tử chất lỏng tại M và N có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?

Trả lời:

Từ đồ thị ta tìm được phương trình dao động của hai phần tử M, N là: 

Ta thấy rằng một chu kỳ T chiếm 4 ô đơn vị trên đồ thị, khoảng thời gian t1 = 0,05s chiếm 3 ô đơn vị, do đó ta có: 3/4T = 0,05 => T = 1/15s => ω = 30π rad/s

Độ lệch pha giữa hai dao động sóng tại M và N là:

Δφ = π/3 = 2πx/λ

=> x = x_M - x_N = λ/6 = v.T/6 = 10/3 cm

Thời điểm t₂ = T + 5/12T = 17/180s khi đó điểm M đang có li độ u_M = 0 và li độ của điểm N là:

u_N = 4 cos (ωt) = 4 cos (30π.17/180) = -2√3 cm

Khoảng cách giữa hai phần tử MN: