intTypePromotion=3

Chuyên đề Vật lý 12: chủ đề 11 Sóng cơ học

Chia sẻ: Lê Hoa Trà | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
121
lượt xem
18
download

Chuyên đề Vật lý 12: chủ đề 11 Sóng cơ học

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chuyên đề Vật lý 12: Sóng cơ học sẽ giúp các em học sinh có thêm tài liệu củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải các bài tập về sóng cơ học, phương trình sóng,...để chuẩn bị cho kỳ thi tuyển sinh Đại học.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề Vật lý 12: chủ đề 11 Sóng cơ học

  1. CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC CHƯƠNG III SÓNG CƠ HỌC CHỦ ĐỀ 11 ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN I. SÓNG CƠ 1. Định nghĩa: Sóng cơ là dao động truyền trong một môi trường đàn hồi. Chú ý : + Sóng cơ không truyền được trong chân không. + Một đặc điểm quan trọng của sóng là khi sóng truyền trong một môi trường thì các phân tử của môi trường chỉ dao động quanh vị trí cân bằng của chúng mà không chuyển dời theo sóng. Chỉ có pha dao động của chúng được truyền đi. 2. Các loại sóng + Sóng ngang : Phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. Ví dụ: Sóng truyền trên mặt nước. + Sóng dọc : Phương dao động trùng với phương truyền sóng. Ví dụ: Sóng âm. Chú ý : Sóng dọc truyền được cả trong chất rắn, chất lỏng và chất khí. 3. Các đại lượng đặc trưng cho sóng. + Chu kì T, tần số f : là chu kì, tần số chung của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua và bằng chu kì, tần số của nguồn sáng. + Tốc độ sóng : là tốc độ truyền pha dao động (khác với tốc độ dao động của các phần tử vật chất. + Bước sóng : là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha v ho ặc quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kì:  = vT = f Trong đó: λ m : Bư ớc sóng T s : Chu k ỳ của sóng f (Hz : T ần số của sóng v (m/s : T ốc độ truyền sóng (có đơn vị tương ứng với đơn vị của λ + Biên độ sóng: asóng = Adao động đ= A 1 + Năng lượng sóng W: W = Wd = m 2 A2 2 4. Phương trình sóng x Tại điểm O: uO = Acos ωt + ϕ uM = a cos2  ft− 2  f v Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng. * Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì N • • •M x uM = AMcos ωt + ϕ -  = A Mcos ωt + ϕ - 2 x o v  x * Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì uM = a cos2  ft+ 2  f x x v uM = AMcos ωt + ϕ +  = A Mcos ωt + ϕ + 2 v  x −x x− x 5. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x1, x2: ∆=  1 2= 2 1 2 v  x x Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì: ∆=  = 2 v  Lưu ý: Đơn vị của x, x1, x2, λ và v phải tương ứng với nhau 6. Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f. 7. Tính tuần hoàn của sóng + Tại một điểm M xác định trong môi trường: x = const : uM là một hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t với chu kì T. Trang 69
  2. CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC + Tại một thời điểm xác định: t = const : uM là một hàm biến thiên điều hòa trong không gian theo biến x với chu kì λ. B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta căn cứ vào: A. Phương dao động B. Phương truyền sóng C. Môi trường truyền sóng D. Cả A và B. Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ . A. Sóng cơ là sự lan truyền của dao động cơ học theo thời gian trong một môi trường vật chất. B. Sóng cơ là sự lan truyền của vật chất theo thời gian. C. Sóng cơ là những dao động cơ học. D. Sóng cơ là sự lan truyền của vật chất trong không gian. Câu 3: Vận tốc truyền sóng trong một môi trường A. phụ thuộc vào bản chất môi trường và tần số sóng. B. tăng theo cường độ sóng. C. phụ thuộc vào bản chất môi trường và biên độ sóng. D. chỉ phụ thuộc vào bản chất môi trường Câu 4: Sóng ngang là sóng: A. Lan truyền theo phương nằm ngang. B. Có các phần tử sóng dao động theo phương nằm ngang. C. Có các phần tử sóng dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. D. Có các phần tử sóng dao động theo cùng phương với phương truyền sóng. A. A, B và C đều đúng. y Câu 5: Một sóng cơ học ngang truyền trong một môi trường vật chất. Tại một thời điểm t bất kì sóng có dạng như hình vẽ. Trong đó v là vận tốc dao động của các phân tử vật chất tại O. M O N A. Sóng truyền theo hướng từ x’ đến x. x x B. Sóng truyền theo hướng từ x đến x’.  C. Khoảng cách MN = 3λ. v ’ D. Sóng truyền theo hướng từ y sang y’. y Câu 6: Điều nào sau đây là đúng khi nói về bước sóng? ’ A. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha. B. Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động của sóng. C. Bước sóng là quãng đường mà pha của dao động truyền sau một chu kì dao động. D. Cả A, B và C. Câu 7: Phát biểu nào sau đây là không đúng: A. Trong quá trình truyền sóng, pha dao động được truyền đi còn các phần tử của môi trường thì dao động tại chỗ. B. Quá trình truyền sóng cơ là quá trình truyền năng lượng C. Bước sóng là khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động cùng pha. D. Sóng truyền trong các môi trường khác nhau giá trị bước sóng vẫn không thay đổi. Câu 8: Chọn câu sai khi phát biểu về sóng cơ học. A. Sóng cơ học lan truyền trong môi trường nhờ lực liên kết đàn hồi giữa các phần tử của môi trường. B. Sóng sọc truyền được trong các môi trường rắn, lỏng và khí vì các lực liên kế đàn hồi giữa các phần tử của các môi trường đó xuất hiện khi bị biến dạng lệch, nén và dãn. C. Những điểm ở trên phương truyền sóng cách nhau một số nguyên lần nửa bước sóng thì dao động cùng pha. D. Những điểm ở trên phương truyền sóng cách nhau một số nguyên lần nửa bước sóng thì dao động ngược pha. Câu 9: Chọn câu sai: A. Sóng âm và các sóng cơ học có cùng bản chất vật lí. B. Người ta phân biệt siêu âm và hạ âm dựa vào khả năng cảm thụ các sóng cơ học của tai con người. C. Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và mật độ của môi trường. D. Các chất xốp, bông vải có tính đàn hồi rất tốt nên được dùng làm vật liệu cách âm. Trang 70
  3. CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC Câu 10: Dao động cơ lan truyền trong môi trường đàn hồi theo chuyển động nào sau đây: A. Dao động tuần hoàn B. Dao động điều hòa C. Chuyển động thẳng đều. D. Chuyển động thẳng biến đổi đều. Câu 11: Để phân loại sóng ngang hay sóng dọc người ta căn cứ vào: A. phương truyền sóng. B. vận tốc truyền sóng. C. phương dao động. D. phương dao động và phương truyền sóng. Câu 12: Sóng cơ học là: A. sự lan truyền vật chất trong không gian. B. sự lan truyền năng lượng trong không gian chứ không phải lan truyền vật chất. C. là những dao động điều hoà lan truyền trong môi trường vật chất. D. sự lan truyền dao động trên bề mặt môi trường. Câu 13: Vận tốc sóng phụ thuộc vào: A. bản chất của môi trường truyền sóng. B. năng lượng sóng. C. tần số sóng. D. hình dạng sóng Câu 14: Chọn phát biểu đúng về bước sóng cơ học: A. bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng có dao động cùng pha. B. bước sóng là quãng đường truyền của sóng trong một chu kì. C. A đúng, B sai. D. cả A và B đều đúng. Câu 15: Sóng âm truyền trong không khí tốc độ 340m/s, tần số f = 680Hz. Giữa hai điểm có hiệu số khoảng cách tới nguồn là 25cm, độ lệch pha của chúng là:  3 A. ∆= rad B. ∆=  rad C. ∆= rad D. ∆= 2 rad 2 2 Câu 16: Một sóng cơ học phát ra từ một nguồn O lan truyền trên mặt nước với vận tốc v = 8 m/s. Người ta thấy 2 điểm gần nhau nhất trên mặt nước, cùng nằm trên đường thẳng qua O, cách nhau 20 cm luôn luôn dao động đồng pha. Tần số f của sóng bằng: A. 40Hz B. 4Hz C. 120Hz D. 20Hz Câu 17: Một sóng lan truyền trên mặt nước với tốc độ 6 m/s. Người ta thấy hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng cách nhau 40 cm luôn dao động lệch pha nhau 60 0 . Tần số của sóng là: A. 1,5 Hz B. 2,5 Hz C. 4 Hz D. 25Hz Câu 18: Một sóng lan truyền với tốc độ 200m/s có bước sóng 4m. Tần số và chu kì của sóng là: A. f = 50Hz; T = 0,02s B. f = 0,05Hz; T = 200s C. f = 800Hz; T = 0,125s D. f = 5Hz; T = 0,2s Câu 19: Hai viên bi nhỏ ở cách nhau 16 cm dao động điều hoà với tần số 15 Hz theo phương thẳng đứng cùng liên tiếp đập vào mặt nước và cùng xuống tới độ sâu 2 cm tại hai điểm A và B. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v = 0,3 m/s. Biên độ dao động ở các điểm M nằm trên đường A cách điểm A một khoảng bằng 4 cm là: A. AM = 0 cm B. AM = 2,0 cm C. AM = 4,0 cm D. AM = 3,0 cm Câu 20: Phương trình dao động của một nguồn phát sóng có dạng u0 = A cos 20 t . Trong khoảng thời gian 0,225s, sóng truyền được quãng đường: A. 0,225 lần bước sóng B. 4,5 lần bước sóng C. 2,25 lần bước sóng D. 0,0225 lần bước sóng Câu 21: Trong thời gian 12s một người quan sát thấy 6 ngọn sóng đi qua trước mặt mình. Tốc độ truyền sóng là 2m/s. Bước sóng có giá trị: A. 4,8m B. 4m C. 6m D. 0,48m Câu 22: Sóng cơ có tần số 80 Hz lan truyền trong môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31cm và 33,5cm, lệch pha nhau góc A.  /2 rad B.  rad C. 2  rad D.  /3 rad Câu 23: Trên bề mặt của một chất lỏng yên lặng, ta gây dao động tại O có chu kì 0,5 s. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 0,4 m/s. Khoảng cách từ đỉnh sóng thứ 3 đến đỉnh thứ 8 kể từ tâm O theo phương truyền sóng là: A. 1 m B. 2 m C. 2,5 m D. 0,5 m Câu 24: Một sóng có tần số 500Hz có tốc độ lan truyền 350 m/s. Hai điểm gần nhất trên sóng phải cách nhau một  khoảng là bao nhiêu để giữa chúng có độ lệch pha bằng rad . 3 A. 0,117m B. 0,476m C. 0,233m D. 4,285m Trang 71
  4. CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC Câu 25: Gọi d là khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng mà tại đó dao động là cùng pha. Khoảng cách d có thể nhận giá trị nào sau đây (với k ∈ N? A. d = 0,8k cm B. d = 1,2k cm C. d = 0,5k cm D. một kết quả khác Câu 26: Ở đầu một thanh thép đàn hồi dao động với tần số 16 Hz có gắn một quả cầu nhỏ chạm nhẹ vào mặt nước có hình thành một sóng tròn tâm O. Tại A và B trên mặt nước, nằm cách xa nhau 6cm trên một đường thẳng qua O, luôn dao động cùng pha với nhau. Biết vận tốc truyền sóng: 0,4m / s ≤ v≤ 0,65m / s . Vận tốc truyền sóng trên mặt nước có thể nhận các giá trị nào trong các giá trị sau? A. 44 cm/s B. 52 cm/s C. 48 cm/s D. một giá trị khác Câu 27: Một sóng cơ có tần số 20 Hz, truyền theo phương Ox. Hai điểm A và B trên phương Ox cách nhau 8,75 cm luôn dao động ngược pha nhau. Biết tốc độ truyền sóng trong khoảng 0,4m / s ≤ v≤ 0,65m / s . Tốc độ truyền sóng bằng: A. 0,42 m/s B. 45 cm/s C. 50 cm/s D. 54 cm/s Câu 28: Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5 m. Tốc độ truyền sóng là A. 30 m/s. B. 15 m/s. C. 12 m/s. D. 25 m/s. Câu 29: Một sóng cơ học truyền theo phương Ox. Li độ của phần tử M ở cách gốc O một đoạn x tính bằng cm, tại thời điểm t (tính bằng s có dạng: u = 10cos10x - 400t cm. V ận tốc truyền sóng bằng: A. 40 m/s B. 60 m/s C. 80 m/s D. 25m/s Câu 30: Một sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = 5cos6 πt - πx cm x tính bằng mét, t tính bằng giây. Tốc độ truyền sóng bằng 1 1 A. m/s. B. 3 m/s. C. 6 m/s. D. m/s. 6 3 Câu 31: Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox theo phương trình u = acos2000t - 0,4x cm, trong đó x tính bằng cm, t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng là: A. 100 m/s. B. 50m/s. C. 500 m/s. D. 20m/s. Câu 32: Một nguồn sóng cơ học dao động điều hòa theo phương trình x = cos5 t m kho ảng cách giữa hai điểm  gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà độ lệch pha dao động bằng là 1m. Tốc độ truyền sóng là: 4 A. 20m/s B. 10m/s C. 2,5m/s D. 5m/s   Câu 33: Một nguồn phát sóng cơ dao động theo phương trình u = 4 cos  4 t−  cm . Biết dao động tại hai điểm  4  gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5 m có độ lệch pha là . Tốc độ truyền của sóng đó là 3 A. 1,0 m/s B. 2,0 m/s. C. 1,5 m/s. D. 6,0 m/s. Câu 35: Nguồn phát sóng S trên mặt nước tạo dao động với tần số f = 100 Hz gây ra các sóng có biên độ A = 0,4 cm. Biết khoảng cách giữa 7 gợn lồi (bụng sóng li ên tiếp là 3cm. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước bằng bao nhiêu? A. 25 cm/s B. 100 cm/s C. 50 cm/s D. 150 cm/s Câu 36: Phương trình sóng có dạng B. u = A cos   t−  C. u = A cos 2  −  D. x = A cos   +  x t x t A. x = A cos t+           T  T  Câu 37: Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc 1 m/s. Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền sóng đó là: u0 = 3cos t cm. Phương tr ình sóng tại một điểm M sau O và cách O một đoạn 25 cm là:     A. uM = 3cost  - . B. uM = 3cost  + . C. uM = 3cost  - . D. uM = 3cost  . + 2 2 4 4 Dùng dữ kiện sau để trả lời câu 38, 39 Người ta gây một dao động ở đầu O của một sợi dây cao su căng thẳng theo phương vuông góc với phương của sợi dây, biên độ 2cm, chu kì 1,2s. Sau 3s dao động truyền được 15m dọc theo dây. Câu 38: Bước sóng của sóng tạo thành truyền trên dây là: A. 9m B. 4,2m C. 6m D. 3,75m Trang 72
  5. CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC Câu 39: Nếu chọn gốc thời gian là lúc O bắt đầu dao động theo chiều dương từ VTCB, phương trình sóng tại một điểm M cách O một khoảng 2,5m là: 5  5 5 A. 2 cos t − cm B. 2 cos t− cm 3 6 3 6 10 5 5 2 C. 2 cos t+ cm D. 2 cos t− cm 3 6 3 3 Dùng dữ kiện sau để trả lời câu 40, 41 Tại O trên mặt chất lỏng, người ta gây dao động với tần số f = 2Hz, biên độ 2cm, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 60cm/s. Câu 40: Khoảng cách từ vòng thứ hai đến vòng thứ 6 là: A. 120cm B. 480cm C. 12cm D. 48cm Câu 41:Tại M cách O một đoạn x = 25cm thì biên độ giảm 2, 5 x lần. Phương trình sóng tại M. 5 5 A. u M = 1, 6 cos4  t− cm B. u M = 0,16 cos4  t− cm 3 3   C. u M = 1, 6 cos4  t+ cm D. uM = 0,16 cos4  t+ cm 3 3 Câu 42: Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc 6 m/s. Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền đó là : uO = 4sin 3 t cm . Phương trình sóng tại điểm M nằm trước O và cách O một khoảng 80 cm là : 9 A. u M = 4 cos3  t+ 2 cm B. u M = 4 cos3  t+ cm 5 10 9  C. u M = 4 cos3  t− cm D. u M = 4 cos3  t− cm 10 10 Câu 43: Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc 2 m/s. Phương trình sóng của một điểm  O trên phương truyền đó là : uO = 10 cos2  t+ cm . Phương trình sóng tại điểm M nằm trước O và cách O một 3 khoảng 40 cm là : 2  A. u M = 10 cos2  t− cm B. u M = 10 cos2  t− cm 5 15 2 11 C. u M = 10 cos2  t+ cm D. u M = 10 cos2  t+ cm 5 15 Câu 44: Nguồn phát sóng được biểu diễn bởi phương trình sóng: u = 3cos20 t cm . Tốc độ truyền sóng là 4m/s. Phương trình dao động của một phần tử vật chất trong môi trường truyền sóng và cách nguồn 20cm là:  A. u = 3cos20  t− cm B. u = 3cos20  t cm 2 C. u = 3cos20  t+  cm D. u = 3cos20  t−  cm Câu 45: Một nguồm âm ở O dao động với tần số 50 Hz, biên độ A cm, dao động truyền đi với vận tốc 5 m/s tr ên phương Ox. Xét một điểm M trên phương Ox với ON = 32,5 cm. Chọn phương trình dao động tại M có pha ban đầu bằng 0, phương trình dao động tại O là: A. u = A cos100  t− 0,5  cm B. u = A cos100  t+ 0,5  cm C. u = A cos100  t−  cm D. u = A cos100  t cm Trang 73

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản