Câu 287: Một nguồn điểm S phát sóng âm đẳng hướng rồi không gian. Hai điểm A, B cách nhau 100m cùng nằm trên phương truyền sóng cùng phía với S. Điểm M trung điểm AB và cách nguồn 70m có mức cường độ âm 40dB. Biết cường độ âm chuẩn Io = 10-12W/m2 và tốc độ truyền âm trong không khí là 340m/s và môi trường không hấp thụ âm . Năng lượng của sóng âm trong khoảng không gian giới hạn bởi hai mặt cầu tâm S qua A và B là A. 181mJ B. 181\(\mu\)J C. 207mJ D. 207\(\mu\)J Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: B Có \(L_M=log\frac{I_M}{I_0}\Rightarrow I_M=10^{-8}(W/m^2)\) Có \(I_M=\frac{P}{4\pi \ R^2_M}\Rightarrow 4\pi \ R^2_M.I_M\) Đây công suất của nguồn (năng lượng phát ra/giây). Công suất này không đổi. Ta có AB = 100 , suy ra thời gian truyền âm từ A đến B là \(\Delta t=\frac{AB}{340}(s)\) Có năng lượng của sóng âm trong khoảng không gian giới hạn bởi 2 mặt cầu tâm S qua A và B là: \(\Delta E= P.\Delta t=4\pi R^2_M.I_M. \frac{AB}{340}=181(\mu J)\)
Câu 288: Sóng dừng xuất hiện trên sợi dây với tần số f = 5Hz. Gọi thứ tự các điểm thuộc dây lần lượt là O,M,N,P sao cho O điểm nút, P điểm bụng sóng gần O nhất . Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp để giá trị li độ của điểm P bằng biên độ dao động của điểm M, N là 1/15 và 1/30s. Biết khoảng cách giữ 2 điểm M,N 0.5c Bước sóng trên sợi dây là: A. 6cm B. 12 cm C. 3cm D. 24cm Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Gọi biên độ dao động của M là aM, của N là aN Ta có T = 1/f = 0,2 (s) Xét dao động của điểm P: P là điểm bụng sóng gần O nhất, dao động với biên độ 2a + Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp giá trị li độ của P bằng biên độ dao động của M là 1/15s = T/3 Trên hình vẽ, ta thấy P1 và P2 là 2 lần liên tiếp giá trị li độ của P bằng biên độ của M (OH = aM; OK = 2a) Vì khoảng thời gian này bằng T/3 nên ta có POP1 = 1200, suy ra P2OH = 600, hay H là trung điểm của OK Từ đó ta có aM = a + Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp để giá trị li độ của P bằng biên độ dao động của N là 1/30s = T/6 Trên hình vẽ, tương tự, ta thấy P'1 và P'2 là 2 lần liên tiếp giá trị li độ của P bằng biên độ của N (OS = aN; OT = 2a) Vì khoảng thời gian này bằng T/6 nên có \(P_1'OP'_2= 60^0\), suy ra \(P_2'OP'= 60^0 \ hay \ OS=\frac{OT\sqrt{3}}{2}\) Từ đó ta có \(a_N=a\sqrt{3}\) Biên độ dao động của M: \(a_M=2a\left | \left ( \frac{2\pi x_M}{\lambda }-\frac{\pi }{2} \right ) \right |=a \Rightarrow \left | cos(\frac{2\pi x_M}{\lambda }-\frac{\pi}{2}) \right |= \frac{1}{2}\Rightarrow x_M=\frac{\lambda }{12}\) Biên độ dao động của N: \(a_N=2a\left | \left ( \frac{2\pi x_N}{\lambda }-\frac{\pi }{2} \right ) \right |=a\sqrt{3} \Rightarrow \left | cos(\frac{2\pi x_N}{\lambda }-\frac{\pi}{2}) \right |= \frac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow x_N=\frac{\lambda }{6}\) Theo đề bài có \(x_N-x_M=0,5(cm)\Rightarrow \lambda =6(cm)\)
Câu 289: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng khe I-âng, khoảng cách 2 khe a = 1mm, khoảng cách hai khe tới màn D = 2m. Chiếu bằng sáng trắng có bước sóng thỏa mãn $0,38\mu m \leq \lambda \leq 0,76\mu m$. Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là A. 3,24mm B. 2,40 mm C. 2,34mm D. 1,52mm. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: D Nơi có 2 vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau gần vân sáng trung tâm nhất nơi vạch tím bậc n + 1 trùng với 1 vạch đơn sắc khác ở bậc n. Có \((n+1)\lambda _t=n\lambda \Rightarrow \lambda =\frac{n+1}{n}\lambda _t\) Lại có \(0,38\leq \lambda \leq 0,76\Rightarrow 0,38\leq \frac{n+1}{n}\lambda _t\leq 0,76\Rightarrow n\geq 1\)
Câu 290: Một nguồn âm phát ra một â cơ ản và và các họa âm, Xét 3 họ âm đầu tiên có tần số 20Hz; 40Hz và 60Hz. Âm tổng hợp của chúng có tần số là A. 60HZ B. 120Hz C. 40Hz D. 20Hz Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: D Âm tổng hợp của âm cơ bản và các họa âm có tần số của âm cơ bản (họa âm bậc 1). 3 họa âm đầu tiên có tần số 20Hz, 40Hz và 60Hz thì âm tổng hợp có tần số 20Hz.
Câu 291: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô cao 11 lần trong khoảng thời gian 15s. Chu kỳ của sóng là A. 1,5s. B. 7,5s C. 1,36s D. 0,68s. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Khoảng thời gian phao nhô 11 lần bằng 10 chu kỳ. Ta có T = 15/10 = 1,5(s)
Câu 292: Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định chiều dài l bước sóng \(\lambda\) là A. l = k \(\lambda\) với k = 1; 2; 3... B. l = k \(\lambda\)/2 với k = 1; 2; 3... C. l = k \(\lambda\)/4 với k = 1; 2; 3... D. l = (k - 0,5) \(\lambda\) với k = 1; 2; 3... Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: B Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có 2 đầu cố định chiều dài bước sóng \(\lambda\) = k\(\lambda\)/2 với k = 1 ; 2 ; 3…
Câu 293: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình \(u=Acos(20\pi t -\pi x)\) (cm), với t tính bằng s. Tần số của sóng này bằng A. 15 Hz B. 10 Hz C. 5 Hz D. 20 Hz Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: B Ta có \(\omega =20\pi \Rightarrow f=\frac{\omega }{2\pi }=10(Hz)\)
Câu 294: Khi nói về sóng cơ học, nhận xét nào sau đây là đúng: A. Tần số sóng tuần hoàn theo không gian B. Biên độ sóng tuần hoàn theo thời gian C. Tốc độ truyền truyền sóng biến thiên tuần hoàn D. Vận tốc dao động của các phần tử môi trường biến thiên tuần hoàn Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: D Trong sóng cơ học, vận tốc dao động của các phần tử môi trường biến thiên tuần hoàn. Các đại lượng như tần số sóng, biên độ sóng và tốc độ truyền sóng không đổi
Câu 295: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn cùng pha bước sóng 2cm. Hiệu đường đi của hai sóng truyền từ hai nguồn tới vân giao thoa cực đại thứ năm là A. 10cm B. 1cm C. 5cm D. 2,5cm Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Ở vân giao thoa cực đại: \(d_2-d_1=k\lambda (k\in Z)\) Vân thứ 5: có k = 5 suy ra \(d_2-d_1=5\lambda=10(cm)\)
Câu 296: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe bằng 1,2mm và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát bằng 2m. Chiếu hai khe bằng ánh sáng đơn sắc. Biết khoảng vân quan sát được trên màn bằng 1mm. Bước sóng của ánh sáng chiếu tới bằng A. 0,48\(\mu\)m B. 0,50\(\mu\)m C. 0,60\(\mu\)m D. 0,75\(\mu\)m Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C Có \(i=\frac{\lambda D}{a}\Rightarrow \lambda =\frac{ai}{D}=0,6(\mu m)\)
