Bài tập file word Vật lí 11 kết nối tri thức Chương 2: Sóng (P5)

ÔN TẬP CHƯƠNG 2. SÓNG PHẦN 5

Câu 1: Một sóng cơ dao động có bước sóng là . Khoảng cách giữa n ngọn sóng liên tiếp là?

Trả lời:

Một sóng cơ dao động có bước sóng là . Khoảng cách giữa n ngọn sóng liên tiếp là: n – 1 bước sóng

Câu 2: Tốc độ truyền sóng cơ phụ thuộc vào điều gì?

Trả lời:

Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ môi trường.

Câu 3: Kí hiệu các loại sóng điện từ như sau: (1) sóng dài ; (2) sóng trung ; (3) sóng ngắn ; (4) sóng cực ngắn. Những sóng điện từ nào kể trên đều bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau?

Trả lời:

- Những sóng điện từ đều bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau là sóng dài, sóng trung và sóng ngắn. - Những sóng điện từ đều bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau là sóng dài, sóng trung và sóng ngắn.

Câu 4: Trong một thí nghiệm tạo vân giao thoa trên mặt nước, người ta dùng hai nguồn dao động đồng pha có tần số 50 Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối liền hai tâm dao động là 2 mm. Bước sóng và tốc độ truyền sóng có giá trị là:

Trả lời:

Khoảng cách hai cực tiểu liên tiếp là nửa bước sóng

  = 2(mm) ⇒ λ = 4(mm) ⇒ v = λf = 200(mm/s)

Câu 5: Khi lấy k = 0, 1, 2, … điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi có chiều dài , bước sóng  khi một đầu cố định và đầu còn lại tự do là:

Trả lời:

Điều kiện có sóng dừng trên sợi dây một đầu cố định, một đầu tự do là:

l = k +  +  = (2k+1)

Câu 6: Một quan sát viên đứng ở bờ biển nhận thấy rằng: khoảng cách giữa 5 ngọn sóng liên tiếp là 12 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 = 12m =>  = 3m

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: Mạch chọn sóng gồm cuộn cảm có L biến thiên từ Lmin  đến Lmax và tụ điện có điện dung C. Bước sóng nhỏ nhất mà mạch bắt được là:

Trả lời:

Bước sóng nhỏ nhất mà mạch bắt được: λmin = 2πc√LminC

Câu 9: Trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng phương trình: x = 0,4cos(40πt) cm. Tại một điểm M trên mặt nước cách các nguồn A, B những khoảng lần lượt là 14 cm và 20 cm, luôn đứng yên. Giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng là:

Trả lời:

Hai nguồn kết hợp cùng pha. Giữa M và trung trực có 2 dãy cực đại, đồng thời M là 1 cực tiểu nên M ứng thuộc dãy cực tiểu thứ  3. (k = 2). Cực tiểu qua M ứng với:

d1 – d2 = 2,5λ ⇒ 20 − 14 = 2,5λ

⇒ λ = 2,4(cm) ⇒ v = λf = v = 48(cm/s)

Câu 10: Trên một sợi dây dài 1,2 m có một hệ sóng dừng. Kể cả hai đầu dây thì trên dây có tất cả 4 nút. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v = 80 m/s. Tần số dao động của dây là:

Trả lời:

Kể cả hai đầu dây thì trên dây có 4 nút ⇒⇒ có 3 bó sóng (k = 3)

Ta có:

l = k ⇒ λ =   =  = 0,8(m)

Tần số dao động trên dây là:

f =  = 800,8 = 100(Hz)

Câu 11: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2 m. Trong khoảng rộng 12,5 mm trên màn có 13 vân tối biết một đầu là vận tối còn một đầu là vân sáng. Tính bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm.

Trả lời:

Khoảng rộng trên màn có 13 vân tối và 1 vân sáng. Khoảng cách giữa 13 vân tối là 12i

Độ dài khoảng rộng là: 12i + 0,5i = 12,5i = 12,5 => I = 1 mm => λ

Câu 12: 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 13: Thực hiện thí nghiệm sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định có chiều dài 90 cm, Tần số của nguồn sóng là 10 Hz thì thấy trên dây có 2 bụng sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là?

Trả lời:

Sóng dừng trên sợi dây hai đầu cố định thỏa mãn điều kiện:

Câu 14: Một nguồn dao động điều hòa với chu kỳ 0,04s. Vận tốc truyền sóng bằng 200cm/s. Hai điểm nằm trên cùng mọt phương truyền sóng và cách nhau 6cm, thì có độ lệch pha:

Trả lời:

Ta có:

Bước sóng:

λ = vT = 200.0,04 = 8cm

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

Δφ =  =   = π

Câu 15: Một sóng cơ học có biên độ không đổi A, bước sóng λ. Vận tốc dao động cực đại của phần tử môi trường bằng 4 lần tốc độ truyền sóng khi?

Trả lời:

Ta có: vmax = 4vs ⇒ ωA = 4.

⇒A = 4 ⇒ λ =

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:

- Ta có: - Ta có:

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 :

L =  =   hay  0,09(m) = k ⇒ v = (m/s)

1,5 < v < 2,25 → 4 < k < 6 ⇒ k = 5 ⇒ v = 95 = 1,8(m/s)

Câu 18: Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,6 m hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết tần số của sóng là 20 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Số bụng sóng là:

Trả lời:

Ta có: λ =  = 0,2(m)

l = k ⇒ k =   =  = 16

Câu 19: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp cùng M phương, cùng pha A và B cách nhau 8 cm. Biết bước sóng lan truyền 2 cm. Gọi M và N là hai điểm trên mặt nước sao cho AMNB là hình chữ nhật có cạnh NB = 6 cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu trên đoạn MN lần lượt là:

Trả lời:

NA = MB =  = 10(cm)

+ Cực đại thuộc MN thì: + Cực đại thuộc MN thì:

⇒ −4 ≤ 2k ≤ 4 ⇒ k = 0;±1;±2

⇒ Có 5 cực đại

+ Cực tiểu thuộc MN thì: + Cực tiểu thuộc MN thì:

⇒ −4 ≤ 2(m−0,5) ≤ 4 ⇒ m = −1;...2

⇒Có 4 cực tiểu

Câu 20: Trên sợi dây đàn hồi AB đang có sóng dừng với hai đầu dây cố định, tần số thay đổi được, chiều dài dây không đổi, coi tốc độ truyền sóng luôn không đổi. Khi tần số bằng f thì trên dây có ba bụng sóng. Tăng tần số thêm 20 Hz thì trên dây có năm bụng sóng. Để trên dây có bảy bụng sóng thì cần tiếp tục tăng tần số thêm:

Trả lời:

Theo đề bài: Trên dây có 3 bụng sóng  ⇒ k = 3

l = 3. = 5. = 7. 

⇒  =  =  =  =  = 20

⇒