Bài tập file word Vật lí 11 kết nối tri thức Chương 2: Sóng (P4)

ÔN TẬP CHƯƠNG 2. SÓNG PHẦN 4

Câu 1: Bước sóng  là?

Trả lời:

Bước sóng  là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì.

Câu 2: Khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha với nhau gọi là?

Trả lời:

Khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha với nhau gọi là bước sóng.

Câu 3: Để truyền các tín hiệu truyền hình vô tuyến, người ta thường dùng các sóng điện từ có bước sóng vào khoảng bao nhiêu?

Trả lời:

- Để truyền các tín hiệu truyền hình vô tuyến, người ta thường dùng các sóng điện từ có bước sóng vào khoảng dưới 10m. - Để truyền các tín hiệu truyền hình vô tuyến, người ta thường dùng các sóng điện từ có bước sóng vào khoảng dưới 10m.

Câu 4: Hai nguồn phát sóng trên mặt nước có cùng bước sóng λ, cùng pha, cùng biên độ, đặt cách nhau 2,5λ. Số vân giao thoa cực đại và cực tiểu trên AB lần lượt là:

Trả lời:

+ Số cực đại: + Số cực đại:

−      < k <  ⇒ −2,5 < k < 2,5 ⇒ k = -2;...2 có 5 cực đại

+ Số cực tiểu: + Số cực tiểu:

−      < m−0,5 <  ⇒ −2 < m < 3 ⇒ m = −1;..2 ⇒ có 4 cực tiểu

Câu 5: Một sợi dây dài 1m, hai đầu cố định và rung với hai bó sóng thì bước sóng của dao động là?

Trả lời:

Sóng dừng hai đầu cố định có hai bó sóng ⇒ k = 2

Điều kiện trên dây xảy ra sóng dừng hai đầu cố định là:

l = k ⇒ λ =   =  = 1(m)

Câu 6: Một người ngồi ở bờ biển quan sát thấy khoảng cách giữa năm ngọn sóng liên tiếp bằng 20 m. Bước sóng là?

Trả lời:

+ Khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp là + Khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp là

4 = 20m =>  = 5m

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 khác dao động ngược pha với M. Khoảng cách MN là?

Trả lời:

Hai điểm M, N dao động cùng pha nên: MN = λ; 2λ; 3λ...

Nhưng giữa chúng chỉ có 2 điểm dao động ngược pha với M nên ta có:

MN = 2λ = 2. = 2. = 8(cm)

Câu 8: Một mạch dao động LC đang thu được sóng trung. Để mạch có thể thu được sóng dài thì phải?

Trả lời:

Ta có:

+ Sóng trung có bước sóng ngắn hơn sóng dài + Sóng trung có bước sóng ngắn hơn sóng dài

+ Bước sóng: λ = 2πc√LC tỉ lệ thuận với √C,√L + Bước sóng: λ = 2πc√LC tỉ lệ thuận với √C,√L

⇒ Mạch đang thu được sóng trung, để mạch có thể thu được sóng dài thì ta cần mắc thêm vào mạch một tụ điện có điện dung hoặc cuộn cảm có độ tự cảm thích hợp sao cho bước sóng của mạch tăng.

Khi mắc nối tiếp thêm cuộn cảm: Lnt = L1 + L2 > L1 ⇒ λ↑thỏa mãn.

Câu 9: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A và B cách nhau 46 cm dao động cùng biên độ cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước. Nếu chỉ xét riêng một nguồn thì sóng do nguồn ấy phát ra lan truyền trên mặt nước với khoảng cách giữa 3 đỉnh sóng liên tiếp là 6 cm. Số điểm trên đoạn AB không dao động là:

Trả lời:

Khi chỉ có một nguồn, giữa 3 đỉnh sóng liên tiếp có 2 bước sóng nên

2λ = 6 cm hay λ = 3 cm. 

Số điểm cực tiểu trên đoạn AB thỏa mãn :

−      + +   <  k <  +  +  ⇒ −14,8 < k < 15,8

⇒ k ∈ [−14;...;15]. Vậy có 30 giá trị của k

Câu 10: Một sợi dây đàn hồi dài 60 cm, được rung với tần số 50 Hz, trên dây tạo thành một sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng, hai đầu là hai nút sóng. Vận tốc sóng trên dây là:

Trả lời:

Sợi dây có hai đầu cố định có 4 bụng ⇒⇒ Có 3 bó sóng (k = 3).

Ta có:

l = k = 3. ⇒ v = 2000cm/s

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 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 14: Một nguồn dao động điều hòa với chu kỳ 0,2s. Vận tốc truyền sóng bằng 120cm/s. Hai điểm nằm tren cùng một phương truyền sóng và cách nhau 3cm, có độ lệch pha:

Trả lời:

Ta có:

Bước sóng:

λ = vT = 120.0,2 = 24cm

Độ lệch pha của hai dao động tại hai điểm là:

Δφ =  =   =

Câu 15: Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 1 m/s và tần số 10 Hz, biên độ sóng không đổi là 4 cm. Khi phần tử vật chất nhất định của môi trường đi được quãng đường 8 cm thì sóng truyền thêm được quãng đường.

Trả lời:

Quãng đường dao động:

 S = 8(cm) = 2A ⇒ Δt =  =  = 120(s).

Quãng đường truyền sóng:

ΔS = v.Δt = 1. 0,05 = 0,05(m) = 5(cm)

Câu 16: Trong các hình sau, hình nào diễn tả đúng phương và chiều của cường độ điện trường  cảm ứng từ  và tốc độ truyền sóng  của một sóng điện từ?

Trả lời:

Ta có: véctơ cường độ điện trường  và véctơ cảm ứng từ  luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. 3 véc tơ và  tại mọi điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận.

Câu 17: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước ta quan sát được một hệ vân giao thoa. Khi dịch chuyển một trong hai nguồn một đoạn ngắn nhất 5 cm thì vị trí điểm O trên đoạn thẳng nối 2 nguồn đang có biên độ cực đại chuyển thành biên độ cực tiểu. Bước sóng là:

Trả lời:

Khi dịch chuyển một trong hai nguồn một đoạn ngắn nhất 5 cm thì hiệu đường đi tại O thay đổi cũng 5 cm và O chuyển từ cực đại sang cực tiểu nên:

5 =    ⇒ λ = 10(cm)

Câu 18: Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết sóng trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. Số bụng sóng trên dây là:

Trả lời:

Ta có: λ =  = 0,8(m)

l = 1,2(m) = k ⇒ k = 3

Lại có hai đầu sóng cố định (nút sóng).

Vậy có 3 bụng sóng.

Câu 19: Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 1 m/s và tần số 10 Hz, biên độ sóng không đổi là 4 cm. Khi phần tử vật chất nhất định của môi trường đi được quãng đường S thì sóng truyền thêm được quãng đường 25 cm. Giá trị S bằng?

Trả lời:

Ta có:

T =  = 0,1(s) ⇒  = 0,05(s)

Quãng đường truyền sóng:

ΔS = v.Δt ⇒ Δt =  =  = 0,25(s) = 5.

Quãng đường dao động: S = 5.2A = 5.2.4 = 40(cm)

Câu 20: Một mạch dao động lí tưởng LC được dùng làm mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến. Cuộn cảm có độ tự cảm không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Nếu điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C = C1 hay C = C2 thì thu được sóng điện từ có bước sóng tương ứng là λ1 và λ2. Nếu điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C = 4C1 + 9C2 thì máy thu được sóng có bước sóng 51 m. Nếu điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C = 9C1 + C2 thì máy thu được sóng có bước sóng 39 m. Các bước sóng λ1 và λ2 có giá trị lần lượt là:

Trả lời:

Ta có: λ1 = 2πc√LC1 ; λ2 = 2πc√LC2

Khi C = 4C1 + 9C2

λ = 2πc ⇒ λ2 = 4 + 9 + 9 = 512      (1)

Khi C = 9C1 + C2

λ = 2πc ⇒ λ2 = 9 +  +  = 392       (2)

Từ (1) và (2) suy ra: λ1 = 12m và λ2 = 15m