Bài tập Vật lý 12 - Chương 3: Sóng cơ học, âm học

n C.
3.28 Chọn C.
3.29 Chọn C.
3.30 Chọn B. 
3.31 Chọn C.
3.32 Chọn D.
3.33 Chọn B.
3.32 Chọn C.
3.35 Chọn C.
3.36 Chọn D.
3.37 Chọn D.
3.38 Chọn D.
3.39 Chọn D.
3.40 Chọn C.
3.41 Chọn C.
3.42 Chọn D.
3.43 Chọn A.
3.44 Chọn B.
3.45 Chọn B. 
3.46 Chọn C.
3.47 Chọn B.
3.48 Chọn C.
3.49 Chọn D.
3.50 Chọn B.
3.51 Chọn C.
3.52 Chọn C.
3.53 Chọn B.
3.54 Chọn D.
3.55 Chọn D.
3.56 Chọn D.
3.57 Chọn C.
3.58 Chọn A.
3.59 Chọn D.
3.60. Chọn D. 
3.61 Chọn D.
3.62 Chọn B.
3.63 Chọn C.
3.64 Chọn D.
3.65 Chọn D. 
3.66 Chọn C.
3.67 Chọn B.
3.68 Chọn C.
3.69 Chọn C.
3.70 Chọn A.
3.71 Chọn B.
3.72 Chọn B.
3.73 Chọn C.
3.74 Chọn A.
3.75 Chọn B.
Hướng dẫn giải và trả lời chương 3
3.1. Chọn B.
Hướng dẫn: Dựa vào định nghĩa sóng cơ.
3.2. Chọn C.
Hướng dẫn: Dựa vào định nghĩa bước sóng.
3.3. Chọn D.
Hướng dẫn: Dùng công thức l= v.T = v/f.
3.4. Chọn C.
Hướng dẫn: Theo định nghĩa sóng ngang.
3.5. Chọn D.
Hướng dẫn: Theo định nghĩa bước sóng.
3.6. Chọn C.
Hướng dẫn: Theo phương trình sóng.
3.7. Chọn B.
Hướng dẫn: Theo định nghĩa: Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kỳ nên công thức tính bước sóng là λ = v.T = v/f với v là vận tốc sóng, T là chu kỳ sóng, f là tần số sóng.
3.8. Chọn D.
Hướng dẫn: Sóng cơ học chỉ lan truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi. Đó là các môi trường rắn, lỏng, khí.
3.9. Chọn B.
Hướng dẫn: Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
3.10. Chọn C.
Hướng dẫn: Vận tốc sóng là vận tốc truyền pha dao động. Vận tốc sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường đàn hồi, đỗi với một môi trường đàn hồi nhất định thì vận tốc sóng là không đổi. Vận tốc dao động của các phần tử là đạo hàm bậc nhất của li độ dao động của phần tử theo thời gian. Vận tốc sóng và vận tốc dao động của các phần tử là khác nhau.
3.11. Chọn D.
Hướng dẫn: Vận dụng công thức tính bước sóng λ = v.T = v/f, khi tăng tần số lên 2 lần thì bước sóng giảm đi 2 lần.
3.12. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.8.
3.13. Chọn A.
Hướng dẫn: Phao nhô lên cao 10 lần trong thời gian 18s, tức là trong 18s phao thực hiện 9 lần dao động, chu kỳ sóng là T = 2s. Khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m, suy ra bước sóng λ = 2m. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v = λ/T = 1m/s.
3.14. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.10.
3.15. Chọn B.
Hướng dẫn: Từ phương trình sóng , ta suy ra tần số góc ω = 200π(rad/s) tần số sóng f = 100Hz.
3.16. Chọn A.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.12, chu kỳ dao động T = 1/f.
3.17. Chọn B.
Hướng dẫn: So sánh phương trình sóng với phương trình ta thấy λ = 50cm.
3.18. Chọn C.
Hướng dẫn: So sánh phương trình sóng với phương trình ta suy ra bước sóng λ = 5cm, chu kỳ sóng là T = 1s vận tốc sóng là v = 5cm/s.
3.19. Chọn D.
Hướng dẫn: Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 1 bước sóng λ = 80cm, tần số sóng là f = 500Hz vận tốc sóng là v = 400m/s.
3.20. Chọn A.
Hướng dẫn: Thay x = 3m, t = 2s vào phương trình sóng ta được uM = 0mm.
3.21. Chọn A.
Hướng dẫn: áp dụng công thức tính bước sóng λ = v.T
3.22. Chọn B.
Hướng dẫn: Dựa vào định nghĩa sóng dừng.
3.23. Chọn B.
Hướng dẫn: Dựa vào điều kiện có sóng dừng trên sợi dây) hai đầu la 2 nút.
3.24. Chọn C.
Hướng dẫn: Theo định nghĩa và tính chất sóng dừng.
3.25. Chọn B.
Hướng dẫn: Điều kiện có sóng dừng trên dây 2 đầu cố định.
3.26. Chọn C.
Hướng dẫn: Khi có sóng dừng trên dây thì trên dây tồn tại các bụng sóng (điểm dao động mạnh) và nút sóng (các điểm không dao động) xen kẽ nhau.
3.27. Chọn C.
Hướng dẫn: Hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng một nửa bước sóng.
3.28. Chọn C.
Hướng dẫn: Sóng dừng trên dây có hai đầu cố định thì chiều dài dây phải bằng nguyên lần nửa bước sóng. Trên dây có hai bụng sóng, hai dầu là hai nút sóng như vậy trên dây có hai khoảng λ/2, suy ra bước sóng λ = 40cm.
3.29. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.27 và áp dụng công thức v = λf.
3.30. Chọn B.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.27 và làm tương tự câu 3.28.
3.31. Chọn C. 
Hướng dẫn: Trong ống sáo có hai nút sóng và hai đầu là hai bụng sóng, như vậy trong ống sáo có hai khoảng λ/2, suy ra bước sóng λ = 80cm.
3.32. Chọn D.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.28 và áp dụng công thức v = λf.
3.33. Chọn B.
Hướng dẫn: Xem điều kiện giao thoa của sóng.
3.34. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem điều kiện giao thoa của sóng.
3.35. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem nhiễu xạ ánh sáng.
3.36. Chọn D.
Hướng dẫn: Dựa vào điều kiện giao thoa.
3.37. Chọn D.
Hướng dẫn: Hiện tượng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng được tạo ra từ hai tâm sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc lệch pha một góc không đổi.
3.38. Chọn D.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.37.
3.39. Chọn D.
Hướng dẫn: Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao động mạnh tạo thành một đường thẳng cực đại, còn các đường cực đại khác là các đường hypebol.
3.40. Chọn C.
Hướng dẫn: Lấy hai điểm M và N nằm trên đường nối hai tâm sóng A, B; M nằm trên cực đại thứ k, N nằm trên cực đại thứ (k+1). Ta có AM – BM = kλ và AN – BN = (k+1)λ suy ra (AN – BN) – (AM – BM) = (k+1)λ - kλ(AN – AM) + (BM – BN) = λ MN = λ/2.
3.41. Chọn C.
Hướng dẫn: Khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp trên đường nối hai tâm sóng là λ/2
3.42. Chọn D.
Hướng dẫn: Khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp trên đường nối hai tâm sóng là λ/2, công thức tính vận tốc sóng v = λf.
3.43. Chọn A.
Hướng dẫn: Giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác suy ra M nằm trên đường k = 4, với điểm M còn thoả mãn BM – AM = kλ. Suy ra 4λ = 20 – 16 = 4cm → λ = 1cm, áp dụng công thức v = λf = 20cm/s.
3.44. Chọn B.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.43.
3.45. Chọn B.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.43.
3.46. Chọn C.
Hướng dẫn: Lấy một điểm M nằm trên một cực đại và trên S1S2 đặt S1M =d1, S2M = d2, khi đó d1 và d2 phải thoả mãn hệ phương trình và bất phương trình:
Giải hệ phương trình và bất phương trình trên được bao nhiêu giá trị của k thì có bấy nhiêu cực đại (gợn sóng).
3.47. Chọn B.
Hướng dẫn: Phụ thuộc vào cường độ âm và tai người hay nguồn âm và tai người.
3.48. Chọn C.
Hướng dẫn: Độ cao của âm là đặc trưng sinh lí của âm, phụ thuộc vào tần số âm.
3.49. Chọn D.
Hướng dẫn: Tai người có thể nghe âm có mức cường độ từ 0 đến 130 dB.
3.50. Chọn B.
Hướng dẫn: Âm cơ bản có tần số f, hoạ âm có tần số 2f, 3f 
3.51. Chọn C.
Hướng dẫn: Tính chất hộp cộng hưởng âm.
3.52. Chọn C.
Hướng dẫn: Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha gần nhau nhất trên một phương truyền sóng là một nửa bước sóng λ = 1,7m. Sau đó áp dụng công thức tính bước sóng λ = v.T = v/f.
3.53. Chọn B.
Hướng dẫn: Sóng âm là sóng cơ học có tần số từ 16Hz đến 20000Hz. Sóng hạ âm là sóng cơ học có tần số nhỏ hơn 16Hz. Sóng siêu âm là sóng cơ học có tần số lớn hơn 20000Hz.
3.54. Chọn D.
Hướng dẫn: Từ chu kỳ suy ra tần số, so sánh tần số tìm được với dải tần số 16Hz đến 20000Hz.
3.55. Chọn D.
Hướng dẫn: Sóng âm thanh chính là sóng âm.
3.56. Chọn D.
Hướng dẫn: Vận tốc âm phụ thuộc vào môi trường đàn hồi, mật độ vật chất môi trường càng lớn thì vận tốc âm càng lớn: vrắn > vlỏng > vkhí.
3.57. Chọn C.
Hướng dẫn: Độ lệch pha giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng được tính theo công thức:.
3.58. Chọn A.
Hướng dẫn: Nhiều nhạc cụ chưa chắc đã phát ra nhạc âm. Ví dụ: Khi dàn nhạc giao hưởng chuẩn bị nhạc cụ, mỗi nhạc công đều thử nhạc cụ của mình khi đó dàn nhạc phát ra một âm thanh hỗn độn, đó là tạp âm. Khi có nhạc trưởng chỉ đạo dàn nhạc cùng phát ra âm có cùng độ cao, đó là nhạc âm.
3.59. Chọn D.
Hướng dẫn: Âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào mức cường độ âm và tần số âm.
3.60. Chọn D.
Hướng dẫn: Theo hiệu ứng ĐốpLe khi nguồn âm và máy thu chuyển động tương đối so với nhau thì tần số máy thu thu được phụ thuộc vào vận tốc tương đối giữa chúng.
3.61. Chọn D.
Hướng dẫn: Để có cộng hưởng âm trong ống thì độ dài ống phải thoả mãn điều kiện lẻ lần một phần tư bước sóng.
Hiệu ứng Đôple
3.62. Chọn B.
Hướng dẫn: Dựa vào khái hiệu ứng Đôple.
3.63. Chọn C.
Hướng dẫn: Chuyển động lại gần nhau thì tần số tăng và ngược lại.
3.64. Chọn D.
Hướng dẫn: Dựa vào khái hiệu ứng Đôple.
3.65. Chọn D.
Hướng dẫn: Theo hiệu ứng Đốp le.
3.66. Chọn C.
Hướng dẫn: áp dụng công thức tính tần số khi nguồn âm tiến lại gần máy thu: trong đó f là tần số máy thu thu được, v là vận tốc âm, vs là vận tốc tương đối giữa máy thu và nguồn phát, fs là tần số âm mà nguồn phát ra.
3.67. Chọn B.
Hướng dẫn: áp dụng công thức tính tần số khi nguồn âm tiến ra xa máy thu: trong đó f là tần số máy thu thu được, v là vận tốc âm, vs là vận tốc tương đối giữa máy thu và nguồn phát, fs là tần số âm mà nguồn phát ra.
3.68. Chọn C.
Hướng dẫn: Vận tốc sóng trên dây là v = S/t = 1m/s = 100cm/s.
3.69. Chọn C.
Hướng dẫn: Vận dụng phương trình sóng uM = 3,6sinπ(t – x/v)cm, thay v =1m/s x = 2m ta được phương trình uM = 3,6sinπ(t - 2)cm.
3.70. Chọn A.
Hướng dẫn: Viết phương trình dao động của điểm 0 là u = 3sin(4πt)cm, suy ra phương trình dao động tại M là uM = 3sin4π(t – x/v)cm. Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 2.14.
3.71. Chọn B.
Hướng dẫn: Tính bước sóng theo công thức λ = v/f = 2cm/s. Tìm hiệu số d2 – d1 = kλ () được thoả mãn thì điểm đó là cực đại.
3.72. Chọn B.
Hướng dẫn: Một hệ gợn lồi xuất hiện gồm một gợn thẳng và 14 gợn hypebol mỗi bên suy ra trên mặt nước gồm 29 gợn sóng. Khoảng cách giữa hai gợn ngoài cùng đo dọc theo O1O2 là 2,8cm, trên 2,8cm nói trên có (29 – 1) khoảng λ/2 (khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp trên đoạn O1O2 là λ/2). Từ đó ta tìm được bước sóng và vận dụng công thức v = λ.f ta tìm được vận tốc sóng.
3.73. Chọn C.
Hướng dẫn: áp dụng công thức tính mức cường độ âm: LA = lg()(B) hoặc LA = 10lg()(dB).
3.74. Chọn A.
Hướng dẫn: Với nguồn âm là đẳng hướng, cường độ âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách: và áp dụng công thức .
3.75. Chọn B.
Hướng dẫn: áp dụng công thức: v = lf; l = 2l.