Câu 87: Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình \({u_A} = {u_B} = ac{\rm{os}}\left( {20\pi t} \right)\) (t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi M là điểm ở mặt chất lỏng gần A nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn A. Khoảng cách AM là A. 2,5 cm B. 2 cm C. 5 cm D. 1,25 cm Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C Áp dụng kết quả bài toán điều kiện để một vị trí cực đại và cùng pha với nguồn \(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = k\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right.\left( 1 \right)\) với n, k cùng chẵn hoặc cùng lẽ + Số dãy dao động với biên độ cực đại: \(- \frac{{AB}}{\lambda } < k < \frac{{AB}}{\lambda } \Leftrightarrow - \frac{{18}}{5} < k < \frac{{18}}{5} \Leftrightarrow - 3,6 < k < 3,6\) + Để M gần A nhất thì khi đó M phải nằm trên cực đại ứng với k=-3 , áp dụng kết quả ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = 3\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right. \Leftrightarrow n = 3 + \frac{{2{{\rm{d}}_1}}}{\lambda }\) chú ý rằng n là một số lẻ + Mặc khác từ hình vẽ ta có thể xác định được giá trị nhỏ nhất của d1 như sau \(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_{1\min }} = 15\\ {d_2} + {d_{1in}} = 18 \end{array} \right. \Leftrightarrow 2{{\rm{d}}_{1\min }} = 3\) Thay vào biểu thức trên ta thu được \(n \ge 3 + \frac{{2{{\rm{d}}_{1\min }}}}{\lambda } = 3 + \frac{3}{5} = 3,6\) Vậy số lẻ gần nhất ứng với n=5 Thay trở lại phương trình (1) ta tìm được d1 =5cm
Câu 88: Mũi nhọn S dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trên mặt chất lỏng với tần số 20 Hz. Hai phần tử A, B của mặt chất lỏng cùng nằm trên một hướng truyền sóng dao động ngược pha nhau và có vị trí cân bằng cách nhau 10 cm. Biết tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng bằng A. 0,75 m/s B. 0,8 m/s C. 0,9 m/s D. 0,95 m/s Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: B Điều kiện để hai phần tử môi trường ngược pha nhau \(\begin{array}{l} \Delta \varphi = 2\pi \frac{d}{\lambda } = \left( {2k + 1} \right)\pi \\ \Leftrightarrow 2\pi \frac{{df}}{v} = \left( {2k + 1} \right)\pi \Rightarrow v = \frac{{2{\rm{d}}f}}{{\left( {2k + 1} \right)}} = \frac{2}{{k + 0,5}} \end{array}\) + Khoảng giá trị của vận tốc \(0,7 \le v \le 1 \Rightarrow v = 0,8\) m/s
Câu 89: Một sợi dây đàn hồi OA treo thẳng đứng. đầu O gắn vào một nhánh của âm thoa, đầu A thả tự do. Khi âm thoa rung thì trên dây có sóng dừng với 5 bụng sóng, O được coi là nút sóng. Biết sóng truyền trên dây với tốc độ 8 m/s và có tần số 40 Hz. Chiều dài của dây OA là A. 45 cm B. 40 cm C. 90 cm D. 55 cm Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Điều kiện để có sóng dừng trên dây cho một đầu cố định và một đầu tự do \(l = \left( {2n + 1} \right)\frac{\lambda }{4}\) với n là số bó sóng, trên dây có được 5 bụng ⇒ n=4 , thay vào biểu thức trên ta thu được \(l = \left( {2n + 1} \right)\frac{\lambda }{4} = \left( {2.4 + 1} \right)\frac{8}{{4.40}} = 45cm\)
Câu 90: Một nhạc cụ phát ra âm cơ bản có tần số 380 Hz, cũng có thể phát đồng thời các họa âm tiếp theo. Biết âm nghe được có tần số từ 16 Hz đến 2.104 Hz. Trong miền tần số của âm nghe được, tần số lớn nhất của họa âm mà nhạc cụ này có thể phát ra là A. 19860 Hz B. 19670 Hz C. 19760 Hz D. 19830 Hz Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C + Họa âm bậc n của nhạc cụ có tần số xác định bởi \({f_n} = n{f_0} = 380n\) Hz + Với khoảng giá trị của tần số \(16 \le {f_n} \le {2.10^4} \Leftrightarrow \frac{{16}}{{380}} \le n \le \frac{{{{2.10}^4}}}{{380}} \Leftrightarrow 0,04 \le n \le 52,63\) + Vậy giá trị lớn nhất của tần số ứng với \(n = 52 \Rightarrow {f_{ma{\rm{x}}}} = 52.380 = 19760\) Hz
Câu 91: Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sai? A. âm có cường độ càng lớn thì nghe càng to B. độ to của âm tỉ lệ nghịch với cường độ âm C. âm có tần số càng nhỏ thì nghe càng trầm D. độ to của âm là đặc trưng sinh lí của âm Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: B Độ to của âm gắn với đặc trưng vật lý là mức cường độ âm, mặc khác giữa mức cường độ âm và cường độ âm lại liên hệ với nhau qua biểu thức \(L = 10\log \frac{I}{{{I_0}}}\) ⇒ không phải là mối liên hệ tỉ lệ nghịch
Câu 92: Người nghe có thể phân biệt được âm La do đàn ghita và đàn piano phát ra là do hai âm đó A. Mức cường độ âm khác nhau B. Cường độ âm khác nhau C. Âm sắc khác nhau D. Tần số âm khác nhau Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C Ta có thể phân biệt được các âm có cùng tần số do hai nhạc cụ khác nhau phát ra là don âm sắc của chúng
Câu 93: Trên mặt nước có 2 nguồn sóng đặt tại hai điểm A, B dao động cùng pha với phương trình \(u = a\cos 20\pi t\) cm. Biết AB =10 cm và tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 15 cm/s. C và D là hai điểm nằm trên hai vân cực đại và tạo với AB một hình chữ nhật ABCD. Hỏi ABCD có diện tích nhỏ nhất bằng bao nhiêu. A. 9,36 cm2 B. 15,2 cm2 C. 4,88 cm2 D. 10,56 cm2 Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: D Ta có: \(\lambda = \frac{{v.2\pi }}{\omega } = \frac{{15.2\pi }}{\omega } = 1,5cm\) Trên AB, dao động cực đại gần A (hoặc B) nhất là: \(\left[ {\frac{{AB}}{\lambda }} \right] = 6\) Để diện tích hình chữ nhật nhỏ nhất, CD nằm trên cực đại ứng với k =6 và k = -6 Tại điểm D: \({d_2} - {d_1} = DB - DA = \sqrt {{{10}^2} + D{A^2}} - DA = 6.1,5 = 9\) Suy ra DA=1,056 cm $S= 1,056 x 10 = 10,56 cm^$
Câu 94: Tại một điểm O trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hòa theo phương trình thẳng đứng với tần số f = 2Hz. Từ điểm O có những gợn sóng tròn lan truyền rộng rãi xung quanh. Khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp là 30 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 40 cm/s B. 30 cm/s C. 60 cm/s D. 15 cm/s Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C Phương pháp : Áp dụng công thức tính vận tốc trong sự truyền sóng cơ Khoảng cách giữa hai gợn lồi liên tiếp là một bước sóng bằng 30 cm khi đó tốc độ truyền sóng trên mặt nước là \(v = \lambda .f = 30.2 = 60cm/s\)
Câu 95: Một sóng dọc lan truyền trong một môi trường với tần số 50Hz , biên độ 4cm và có tốc độ 200cm/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên một phương truyền sóng mà khi chưa có sóng truyền đến lần lượt cách nguồn các khoảng 16 cm và 30cm . Khi có sóng truyền qua thì khoảng cách cực đại giữa A và B là bao nhiêu A. 22cm B. \(2\sqrt {65} cm\) C. 26cm D. 24cm Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Theo bài ra ta có hai dao động ngược pha do \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{200}}{{50}} = 4cm\,\,\,\,\, \Rightarrow \,\,\,AB = 14cm = 3,5\lambda\) Hai dao dao động ngược pha nên \(A{B_{\max }} = 14 + \left( {4 + 4} \right) = 22\,cm\)
Câu 96: Độ cao của âm là một đặc tính sinh lý của âm liên quan tới A. Vận tốc âm B. Biên độ âm C. Tần số âm D. Năng lượng âm Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C
