zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Ôn thi ĐH-CĐ

ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC NĂM HỌC 2012-2013 MÔN LÝ 3

Chia sẻ: Phung Tuyet | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Báo xấu

42
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo đề thi - kiểm tra 'đề thi thử đại học năm học 2012-2013 môn lý 3', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC NĂM HỌC 2012-2013 MÔN LÝ 3

LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 CHƯƠNG 3: SÓNG CƠ-SÓNG ÂM Câu 1. (5 điểm) (Điện Biên 2010): Mũi nhọn của một âm thoa chạm nhẹ vào mặt nước yên lặng rất rộng, âm thoa dao động với tần số f = 440Hz. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Bỏ qua mọi ma sát. 1. Mô tả hình ảnh sóng do âm thoa tạo ra trên mặt nước. Biết khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 4mm. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước. 2. Gắn vào một nhánh của âm thoa một mẩu dây thép nhỏ được uốn thành hình chữ U có khối lượng không dáng kể. Đặt âm thoa sao cho hai đầu mẩu dây thép chạm nhẹ vào mặt nước rồi cho âm thoa dao động. a) Mô tả định tính hiện tượng quan sát được trên mặt nước. b) Khoảng cách giữa hai đầu nhánh chữ U là AB = 4,5cm. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng AB. c) Gọi C và D là hai điểm trên mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Tính số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn CD. ĐA 1 - Trên mặt nước quan sát thấy các gợn sóng tròn đồng tâm, có tâm tại (1đ) điểm nhọn của âm thoa tiếp xúc với mặt nước. - Tốc độ truyền sóng trên mặt nước: v  . f = 4.10-3.440 = 1,76(m/s) 2 a) A và B thỏa là hai nguồn kết hợp, hai sóng do A, B tạo ra trên mặt nước (4đ) là hai sóng kết hợp. Trên mặt nước sẽ quan sát thấy hình ảnh giao thoa của hai sóng: Trên mặt nước xuất hiện các gợn lồi (các điểm dao động với biên độ cực đại ) và gợn lõm (các điểm dao động với biên độ cực tiểu ) hình hypebol xen kẽ nhau A và B là hai tiêu điểm. b) Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB. - Giả sử điểm M trên đoạn AB dao động với biên độ cực đại Ta có: BM – AM = k  ( k  Z ) (1) AM + BM = AB (2) AB k - Từ (1) và (2): BM =  2 2 AB AB - ĐK: 0 < BM < AB =>  k => -11,25 < k < +11,25 (3)   - Có 23 giá trị của k  Z thỏa mãn (3) , vậy có 23 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB. c) Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên N C D đoạn CD. - Giả sử điểm N trên đoạn CD dao động với biên d2 d1 độ cực tiểu   1 d 1  d 2   k   ; k  Z - ĐK:   2 A B CA  CB  d  d  DA  DB  1 2 Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 1 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 => CA  CB   k    DA  DB 1  2 CA  CB 1 DA  DB 1 =>  k  => -5,16 ≤ k ≤ 4,16. (4)  2  2 - Có 10 giá trị của k  Z thỏa mãn (4) ( k = -5, ±4, ±3, ±2, ±1, 0 ), vậy trên đoạn CD có 10 điểm dao động với biên độ cực tiểu. Câu 2 ( i ) (Ninh Bình 2010-2011): Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng c đồng bộ cách nhau AB = 8cm, dao động với tần số f = 20Hz và pha ban đầu bằng 0. Một điểm M trên mặt nước, cách A một khoảng 25 cm và cách B một khoảng 20,5 cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có hai vân giao thoa cực đại. Coi biên độ sóng truyền đi không giảm. 1. Xác định tốc độ truyền sóng và tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu trên đoạn AB (không kể A và B). 2. Gọi O là trung điểm của AB; N và P là hai điểm nằm trên trung trực của AB về cùng một phía so với O thỏa mãn ON = 2cm; OP = 5cm. Xác định các điểm trên đoạn NP dao động cùng pha với O. 3. Điểm Q cách A khoảng L thỏa mãn AQ  AB. a) Tính giá trị cực đại của L để điểm Q dao động với biên độ cực đại. b) Xác định L để Q đứng yên không dao động. ĐA 1. Điều kiện để tại M dao động cực đại: d 2  d1  k.  k  25  20,5  4,5 (cm) Vì giữa M và đường trung trực của AB có 2 vân giao thoa cực đại. Tại M là vân dao thoa cực đại thứ 3 nên k = 3. Từ đó    1,5(cm) Mà: v =  .f = 20.1,5 = 30 (cm/s) - Đk để tại M’ trên AB có dao động cực đại: d2 – d1 = k.  (với k = 0;  1;  2;  3 ..) 1 d1 + d2 = AB nên: d1 = (k  AB) 2 1 0 < d1; d2 < AB hay 0 < (k  AB) < AB 2 AB AB Thay số vào tìm được: -
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 Thay số: -5,83 < k < 4,83 nên: k = -5, -4, -3, -2, -1,0, 1, 2, 3, 4. Như vậy có 10 giá trị của k nên trên đoạn AB có 10 cực tiểu. 2. Phư ng trình dao động của hai nguồn: u1 = u2 = Acos2ft  Điểm T nằm trên trung trực của AB cách A khoảng d dao động theo phư ng d trình: u = 2Acos(2ft - 2 )  d  dO Độ lệch pha của điểm này so với O:  = 2  Điều kiện để điểm này dao động cùng pha với O:  = k2 (k nguyên)  d - dO = k  d = dO + k = 4 + 1,5k (cm) Nếu T nằm trên đoạn NP: dN  4 + 1,5k  dP  d O2  ON 2  4 + 1,5k  d O2  OP 2  0,31  k  1,60  k = 1  d = 5,5cm  OT = d 2  d O2 3,8 cm. Vậy điểm T trên trung trực AB cách O 3,8cm dao động cùng pha với O. 3. + Điều kiện để tại Q có cực đại giao thoa là hiệu đường đi từ Q đến hai nguồn sóng phải bằng số nguyên lần bước sóng: L2  a 2  L  k. ; k=1, 2, 3... và a = AB Khi L càng lớn đường AQ cắt các cực đại giao thoa có bậc càng nhỏ (k càng bé), vậy ứng với giá trị lớn nhất của L để tại Q có cực đại nghĩa là tại Q đường AQ cắt đường cực đại bậc 1 (k = 1). Thay các giá trị đã cho vào biểu thức trên ta nhận được: L2max  64  L max  1,5  L max 20, 6(cm) + Điều kiện để tại Q có cực tiểu giao thoa là:  L2  d 2  L  (2k  1) . (k=0, 1, 2, 3, ...) 2 2   d 2   (2k  1)  Ta suy ra : L  2 (2k  1) L > 0  k < 4,8  k = 0; 1; 2; 3; 4. Từ đó ta có 5 giá trị của L là: * Với k = 0 thì L = 42,29cm * Với k = 1 thì L = 13,10cm * Với k = 2 thì L = 6,66cm * Với k = 3 thì L = 3,47cm * Với k = 4 thì L = 1,37cm Câu 3 (2 điểm). (Vĩnh Phúc 2011-2012) Tại mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A và B cách nhau 12 cm dao động theo phư ng thẳng đứng với phư ng trình: u1  u2  acos 40 t (cm) , tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 20cm / s . Xét đoạn thẳng CD  6cm trên mặt chất lỏng có chung đường Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 3 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 trung trực với AB. Để trên đoạn CD chỉ có 5 điểm dao động với biên độ cực đại thì khoảng cách lớn nhất từ CD đến AB là bao nhiêu? Để trên CD chỉ có 5 điểm dao động với biên độ cực đại mà khoảng cách từ CD đến AB là lớn nhất thì C, D phải nằm trên đường cực đại k  2 (do trung điểm của CD là một cực đại). v 20 Bước sóng:     1cm . f 20 Gọi khoảng cách từ AB đến CD bằng x. Từ hình vẽ ta có:   d1  x  9 2 2  2  d 2  d1  x 2  81  x 2  9  2  2  x  16, 73Cm   2 d  x 2  81 Câu 4 (2 điểm). (Vĩnh Phúc 2011-2012) Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S 1, S2 cách nhau 8cm dao động cùng pha với tần số f  20 Hz . Điểm M trên mặt nước cách S1, S2 lần lượt những khoảng d1  25cm, d 2  20,5cm dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. a) Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước. b) A là một điểm trên mặt nước sao cho tam giác AS1S2 vuông tại S1, AS1  6cm . Tính số điểm dao động cực đại, cực tiểu trên đoạn AS2. c) N là một điểm thuộc đường trung trực của đoạn thẳng S1S2 dao động ngược pha với hai nguồn. Tìm khoảng cách nhỏ nhất từ N đến đoạn thẳng S1S2. d1  d 2 Tại M sóng có biên độ cực đại nên: d1 – d2 = k    k a Giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác  k=3 Từ đó    1,5cm , vận tốc truyền sóng: v = f = 30 cm/s * Số điểm dao động cực đại trên đoạn AS2 là: S1 A  S 2 A S1S 2  0 k  2, 7  k  5,3  k  2, 1,......4,5    Có 8 điểm dao động cực đại. b * Số điểm dao động cực tiểu trên đoạn AS2 là: S1 A  S 2 A 1 S1S 2  0 k   3, 2  k  4,8  k  3, 2, 1,......3, 4  2   Có 8 điểm dao động cực tiểu.  2 d  c Giả sử u1  u2  a cos t , phư ng trình sóng tại N: u N  2a cos   t     Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 4 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 2d Độ lệch pha giữa sóng tại N và tại nguồn:    Để dao động tại N ngược pha với dao động tại nguồn thì 2d     (2k  1)  d  2k  1  2  Do d  S1S 2 /2  2k  1  S1S 2 /2  k  2,16. Để dmin thì k=3. 2 2 dmin= xmin 2   S1S 2    xmin  3, 4cm  2  Câu 5: (Lâm Đồng 2009) Một ô tô chạy với tốc độ vS = 10 m s ra xa một vách đá thẳng đứng và hướng về một quan sát viên đang đứng yên. tô phát ra tiếng còi với tần số 500 Hz. Tính tần số âm thanh mà quan sát viên nghe được? Cho biết tốc độ truyền âm trong không khí là v = 340 m s. + Người ngồi trên ghe nghe được hai âm có tần số khác nhau: v + Âm nghe trước có tần số f1 = f. = 515,15Hz v  vs v +Âm nghe sau do phản xạ trên vách đá f2 = f. = 485,71Hz v  vs Câu 6 (3đ) (Ba Đình-Nga Sơn-2010-2011) Một sóng dừng trên một sợi dây có dạng u  a cos t. sin bx (cm). Trong đó u là li độ dao động tại thời điểm t của một phần tử trên dây mà VTCB của nó cách gốc toạ độ O một khoảng x (x đo bằng m, t đo bằng giây) cho   0,4m , f  50 Hz và biên độ dao động của một phần tử M cách một nút sóng 5cm có giá trị là 5mm. Tính a và b. * Xác định b - Tọa độ những điểm nút của sóng dừng thỏa mãn phư ng trình k sin bx  0  bx  k  x K  b - Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp của một sóng dừng bằng  / 2 nên xk+1- xk=  / b   / 2 Vậy b= 2 /    / 20 (cm) * Xác định a. - Tọa độ các điểm nút là xk=k  b=20k với k=0,  1,2... - Theo bài ra a sin b( x k  5)  5mm  a sin bx k . cos 5b  cos bx k . sin 5b)  a sin 5b  5 Thay b=  20 được a=5 2 (cm) Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 5 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 Câu 7: Hai mũi nhọn S1, S2 ban đầu cách nhau 8cm gắn ở đầu một cần rung có tần số f = 100Hz, được đặt chạm nhẹ vào mặt nước. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = 0,8 m/s. a Gõ nhẹ cần rung cho hai điểm S1, S2 dao động theo phư ng thẳng đứng với phư ng trình dạng u = A.cos2πft. Viết phư ng trình dao động của điểm M 1 cách đều S1, S2 một khoảng d = 8cm. b Tìm trên đường trung trực của S1, S2 điểm M2 gần M1 nhất và dao động cùng pha với M1. c Cố định tần số rung, thay đổi khoảng cách S1S2. Để lại quan sát được hiện tượng giao thoa ổn định trên mặt nước, phải tăng khoảng cách S1S2 một đoạn ít nhất bằng bao nhiêu ? Với khoảng cách ấy thì giữa S1, S2 có bao nhiêu điểm có biên độ cực đại. Coi rằng khi có giao thoa ổn định thì hai điểm S 1S2 là hai điểm có biên độ cực tiểu. M M 2 M 1 2' v S1 a. + λ = = 0,8cm và d1 = d2 = d = 8cm I f 0,25 + Ta có phư ng trình dao động sóng tổng hợp tại M1 ( d 2  d 1 )  ( d 1  d 2 )  uM1 = 2A cos cos  200 t       0,25 với d1 + d2 = 16cm = 20λ và d2 – d1 = 0, ta được: uM1 = 2Acos(200πt - 20π) 0,25 b. Hai điểm M2 và M2’ gần M1 ta có: 0,25 S1M2 = d + λ = 8 + 0,8 = 8,8 cm S1M2’ = d – λ = 8 – 0,8 = 7,2 cm Do đó: IM2 = S1 M 22  S1 I 2  8,8 2  4 2  7,84(cm) 0,25 IM1 = S1I 3  4 3  6,93(cm) Suy ra M1M2 = 7,84 – 6,93 = 0,91 (cm) 0,25 Tư ng tự: IM2’ = S1M '22  S1I 2  7, 22  42  5,99(cm) 0,25  M1M2’ = 6,93 – 5,99 = 0,94 (cm) c. Khi hệ sóng đã ổn định thì hai điểm S1, S2 là hai tiêu điểm của các 0,25 hypecbol và ở rất gần chúng xem gần đúng là đứng yên, còn trung điểm I của S1S2 luôn nằm trên vân giao thoa cực đại. Do đó ta có: S1I = S2I =     k   (2k  1) => S1S2 = 2S1I = (2k + 1) 2 4 4 2  Ban đầu ta đã có: S1S2 = 8cm = 10λ = 20 => chỉ cần tăng S1S2 một 2 0,25 Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 6 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3  0,25 khoảng = 0,4cm. 2 Khi đó trên S1S2 có 21 điểm có biên độ cực đại. Câu 8. ( i ) (Ninh Bình 08-09)Trên mặt nước trong một chậu rất rộng có hai nguồn phát sóng nước đồng bộ S1, S2 (cùng phư ng, cùng tần số, cùng biên độ và pha ban đầu) dao động điều hòa với tần số f = 50Hz, khoảng cách giữa hai nguồn S1S2 = 2d. Người ta đặt một đĩa nhựa tròn bán kính r = 1,2cm S1 S2 r (r < d) lên đáy nằm ngang của chậu sao cho S2 nằm trên trục đi qua tâm và vuông góc với mặt đĩa; bề dày đĩa nhỏ h n chiều cao nước trong chậu. Tốc độ truyền sóng chỗ nước sâu là v1 = 0,4m s. Chỗ nước nông h n (có đĩa), tốc độ truyền sóng là v2 tùy thuộc bề dày của đĩa (v2 < v1). Biết trung trực của S1S2 là một vân cực tiểu giao thoa. Tìm giá trị lớn nhất của v2. ĐA Giả sử phư ng trình dao động của hai nguồn có dạng: u1 = u2 = Acos2πft Gọi M là trung điểm S1S2. Phư ng trình sóng do S1 truyền đến M: d u1M = A1cos2πf(t - ) v1 Phư ng trình sóng do S2 truyền đến M: r d r u2M = A2cos2πf(t - (  )) v2 v1 v2 < v1 → u1M sớm pha h n u2M d r d r → Độ lệch pha Δφ = 2πf(t - ) - 2πf(t - (  )) v1 v2 v1 r r → Δφ = 2πf( (  ) v2 v1 Tại M là vân cực tiểu → Δφ = (2k + 1)π với k = 0, 1, 2,…. r r 2k  1 0, 6 (  ) = thay số v2 = v2 v1 2f k2 v2 lớn nhất ↔ k nhỏ nhất = 0 v2Max = 0,3m/s. Câu 9 (Thái Nguyên 2009-2010-V1) Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước A và B cách nhau 16cm đang dao động vuông góc với mặt nước có cùng phư ng trình x = asin50t (cm). Biết C là một điểm trên mặt nước, thuộc đường cực tiểu, giữa C và đường trung trực của đoạn AB có một đường cực đại. Khoảng cách AC = 17,2cm; BC = 13,6cm. a Tính bước sóng và vận tốc truyền sóng trên mặt nước? Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 7 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 b Trên cạnh AC có mấy điểm dao động với biên độ cực đại (không kể hai điểm A và C) ? ĐA a. Tần số góc ω = 50π => f = 25 Hz k=0 k=1  Tại C: d1 - d2 = (2k+1). (hình bên) 2 C Theo đề: k = 1  λ = 2,4cm. d1 d2  v = λ.f = 60cm s. b. Số điểm dao động với biên độ cực đại A B trên đoạn AB d1 – d2 = kλ. d1 + d2 = AB => d1 = 1,2k + 8 mà 0 < d1 < 16 => - 6,7 < k < 6,7 Vậy có 13 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB => Số đường cực đại đi qua AC là: 8. Câu 10 : (Cẩm Bình-Hà Tĩnh) Hai mũi nhọn S1 , S2 cách nhau 8cm gắn ở đầu một cần rung có tần số f = 100Hz, được đặt chạm nhẹ vào mặt nước . Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = 0,8 m s. a. Gõ nhẹ cần rung cho hai điểm S1, S2 dao động theo phư ng thẳng đứng với phư ng trình dạng s = a cos2πf t. Hãy viết phư ng trình dao động của điểm M 1 cách đều S1, S2 một khoảng d = 8cm. b. Tìm trên đường trung trực của S1, S2 một điểm M2 gần M1 nhất và dao động cùng pha với M1 c. Dao động của cần rung được duy trì bằng nam châm điện . Để được một hệ sóng ổn định trên mặt nước , phải tăng khoảng cách S1S2 một đoạn ít nhất bằng bao nhiêu ? Với khoảng cách ấy thì giữa hai điểm S1, S2 có bao nhiêu vân cực đại . ĐA a. + λ = V f = 0,8cm và d1 = d2 = d = 8cm M2 + Từ phư ng trình dao động sóng tổng hợp tại M1  ( d 2  d1 )   ( d1  d 2 )  uM1 = 2A cos cos  200t       với d1 + d2 = 16cm =20λ và d2 – d1 = 0, ta được : uM1 = 2Acos( 200πt - 20π ) b. Hai điểm M2 và M2’ gần M1 ta có : S1M2 = d + λ = 8 + 0,8 = 8,8 cm S1M2’ = d – λ = 8 – 0,8 = 7,2 cm Do đó : IM2 = S1M 22  S1I 2  8,82  42  7,84(cm) Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 8 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 IM1 = S1I 3  4 3  6,93(cm) Suy ra M1M2 = 7,84 – 6,93 = 0,91 (cm) Tư ng tự : IM2’ = S1M 2'2  S1I 2  7,22  42  6,02(cm) M1M2’ = 6,93 – 6,02 = 0,91 (cm) c. Khi hệ sóng đã ổn định thì hai điểm S1, S2 là hai tiêu điểm của các hypecbol và ở rất gần chúng xem gần đúng là đứng yên , còn trung điểm I của S1S2 luôn nằm trên vân giao thoa cực đại. Do    đó ta có : S1I = S2I = k   (2k  1) 2 4 4  => S1S2 = 2S1I = (2k + 1) 2  Ban đầu ta đã có : S1S2 = 8cm = 10λ = 20 2  => chỉ cần tăng S1S2 một khoảng = 0,4cm 2 khi đó trên S1S2 khong kể đến đường trung trực thì có 20gợn sóng hypecbol dao động cực đại Câu 11 (Thái Nguyên 08-09-V1) Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp tại A và B, biểu thức sóng tại A và B có dạng: uA = 2cos(100t)(cm) và uB = 2cos(100πt + π)(cm). Cho vận tốc truyền sóng v = 50 cm s và AB = 10 cm. Hãy viết biểu thức sóng tổng hợp tại M trên mặt chất lỏng do hai nguồn A và B gây ra với MA = d1 và MB = d2. Tìm điều kiện về hiệu đường đi (d2 - d1) để dao động tổng hợp tại M có biên độ cực đại. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB (không kể A và B) và xác định vị trí của chúng đối với B. Câu 12: (2,0 điểm) (Đắc Lắc 2010-2011) Một âm thoa đặt trên miệng của một ống khí hình trụ AB, chiều dài l của ống có thể thay đổi được nhờ dịch chuyển A mực nước ở đầu B như hình vẽ (H.4). Khi âm thoa dao động l nó phát ra một âm c bản, ta thấy trong ống khí có một sóng B dừng ổn định. Biết rằng với ống khí này đầu B kín là một nút sóng, đầu A hở là một bụng sóng và vận tốc truyền âm là 340 m/s. 1) Khi chiều dài của ống thích hợp ngắn nhất l0 = 12 cm thì âm là to nhất. Tìm tần số dao động do âm thoa phát ra . 2) Khi dịch chuyển mực nước ở đầu B cho đến khi có (H.4) chiều dài l = 60 cm ta lại thấy âm là to nhất (lại có cộng hưởng âm). Tìm số bụng sóng trong phần ở giữa hai đầu A, B của ống. Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 9 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 ĐA 1) Tần số dao động của âm thoa: Lúc nghe được âm to nhất là lúc sóng dừng trong ống phân bố sao cho B là một nút, còn miệng A là một bụng. Khi nghe được âm to nhất ứng với chiều dài ngắn nhất l 0 = 13 cm thì A là một bụng và B là một nút gần nhất. Ta có:  l0     4l0  4.12  48 cm 4 v 340 Suy ra tần số dao động: f    708,33 Hz  0, 48 3) Số bụng: Khi l = 65 cm lại thấy âm to nhất tức l;à lại có sóng dừng với B là nút, A là bụng. Gọi k là số bụng sóng có trong khoảng AB khi đó (không kể bụng A). Ta có:   lk  2 4 48 48 60  12 60  k   k  2 2 4 24 Vậy trong phần giữa AB có 2 điểm bụng (không kể bụng A) Câu 13: (3,0 điểm) (Đắc Lắc 2010-2011-V2) Ở khoảng cách 1m trước một cái loa mức cường độ âm là 70dB. Bỏ qua sự hấp thụ âm của không khí và sự phản xạ âm trên tường. Biết cường độ âm chuẩn là I0=10- 12 W/m2. Coi sóng âm do loa phát ra là sóng cầu và có cường độ âm tỷ lệ nghịch với bình phư ng khoảng cách. 1) Tính mức cường độ âm do loa phát ra tại điểm cách 5m trước loa. 2) Một người đứng trước và cách loa nói trên ngoài 100m thì không nghe được âm do loa đó phát ra nữa. Hãy xác định ngưỡng nghe của tai người đó. ĐA 1) Mức cường độ âm do loa phát ra tại điểm B cách r2 = 5m: Gọi r1, r2, r3 là khoảng cách từ loa đến các điểm A, B, C mà r1 = 1m , r2 = 5m , r3 = 100m. Gọi I là công suất phát âm của loa, coi như một nguồn điểm Gọi I1 , I2 , I3 lần lượt là cường độ âm tại các điểm A, B, C. Vì là sóng cầu có cường độ âm tỷ lệ nghịch với khoảng cách, ta có: I I I I1  ; I2  ; I3  (1) 4 r 1 2 4 r 2 2 4 r32 - Gọi L1 , L2 , L3 lần lượt là mức cường độ âm tại các điểm A, B, C. Ta có: I1 I2 I3 L1  10 log ; L2  10 log ; L3  10 log (2) I0 I0 I0 Với cường độ âm chuẩn là I0=10- 12 W/m2. Theo giả thiết ta có: L1 = 70 dB Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 10 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 L1 = 10 (logI1 – logI0) L2 = 10 (logI2 – logI0) I2 Suy ra : L2 – L1 = 10 (logI2 – logI1) = 10 log (3) I1 2  r  1 2 I2 1 Theo (1)   1     (4) I1 r2  5 25 1 Do đó : L2 – L1 = 10 log   10 log 25  13,979   14 (5) 25 Vậy mức cường độ âm do loa phát ra tại điểm B cách r2 = 5m là: L2 = L1 – 14 = 70 - 14 = 56 dB (6) 2) Ngưỡng nghe của tai người: Theo (2) ta có: L3 = 10 (logI3 – logI0) I3 Suy ra : L3 – L1 = 10 (logI3 – logI1) = 10 log (7) I1 2  r   1  2 I3 4 Theo (1)   1     10 (8) I1  3  r 100  Do đó : L3 – L1 = 4 10 log10  10.(4)   40 (9) Nên mức cường độ âm do loa phát ra tại điểm C cách r3 = 100 m là: L3 = L1 – 40 = 70 - 40 = 30 dB (10) I I Theo (2): L3 = 10 log 3  (2) 10 log 3  30 (11) I0 I0 Ngưỡng nghe của tai người được tính: I3 I3 log  3  log10 3   103 (12) I0 I0 Hay : I3 = I0. 103 = 10-12 .103 = 10-9 W/m2 (13) C©u 14: (Vĩnh Phúc 08-09) a) Mét m¸y bay bay ë ®é cao 100m, g©y ra ë mÆt ®Êt ngay phÝa d-íi tiÕng ån cã møc c-êng ®é ©m lµ L=130 dB. NÕu muèn gi¶m tiÕng ån xuèng møc chÞu ®ùng ®-îc lµ Lo=100 dB th× m¸y bay ph¶i bay ë ®é cao bao nhiªu? Coi sãng ©m lµ sãng cÇu, bá qua sù hÊp thô ©m cña m«i tr-êng. b) Sãng dõng trªn mét sîi d©y ®-îc m« t¶ bëi ph-¬ng tr×nh: π.x π u=2sin cos(20π.t+ )(cm) , trong ®ã u lµ li ®é t¹i thêi ®iÓm t cña mét phÇn tö M 4 2 trªn d©y mµ vÞ trÝ c©n b»ng cña nã cã to¹ ®é x so víi gèc to¹ ®é O ( x ®o b»ng cm, t ®o b»ng s). TÝnh vËn tèc truyÒn sãng trªn d©y vµ x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña nh÷ng ®iÓm trªn d©y cã biªn ®é lµ 1cm. C©u 15: (Vĩnh Phúc 08-09) Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 11 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 T¹i hai ®iÓm A, B trªn mÆt n-íc cã hai nguån sãng dao ®éng cïng tÇn sè 50Hz, cïng ph-¬ng vµ cã ®é lÖch pha b»ng  rad. T¹i ®iÓm M trªn mÆt n-íc c¸ch A, B c¸c kho¶ng 28cm vµ 22cm sãng cã biªn ®é cùc tiÓu. Gi÷a M vµ ®-êng trung trùc cña AB cã 3 d·y cùc tiÓu kh¸c. Cho AB = 8 cm. a) TÝnh sè ®iÓm dao ®éng víi biªn ®é cùc tiÓu, cùc ®¹i trªn ®o¹n AB. b) Gäi C vµ D lµ hai ®iÓm trªn mÆt n-íc sao cho ABCD lµ h×nh vu«ng, tÝnh sè ®iÓm dao ®éng víi biªn ®é cùc tiÓu trªn ®o¹n CD. Câu 16 (Thái Nguyên 2010-2011-V1) Hai mũi nhọn S1, S2 ban đầu cách nhau 8cm gắn ở đầu một cần rung có tần số f = 100Hz, được đặt chạm nhẹ vào mặt nước. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = 0,8 m/s. a Gõ nhẹ cần rung cho hai điểm S1, S2 dao động theo phư ng thẳng đứng với phư ng trình dạng u = A.cos2πft. Viết phư ng trình dao động của điểm M 1 cách đều S1, S2 một khoảng d = 8cm. b Tìm trên đường trung trực của S1, S2 điểm M2 gần M1 nhất và dao động cùng pha với M1. c Cố định tần số rung, thay đổi khoảng cách S1S2. Để lại quan sát được hiện tượng giao thoa ổn định trên mặt nước, phải tăng khoảng cách S1S2 một đoạn ít nhất bằng bao nhiêu ? Với khoảng cách ấy thì giữa S1, S2 có bao nhiêu điểm có biên độ cực đại. Coi rằng khi có giao thoa ổn định thì hai điểm S 1S2 là hai điểm có biên độ cực tiểu. ĐA v a. + λ = = 0,8cm và d1 = d2 = d = 8cm M f + Ta có phư ng trình dao động sóng tổng hợp tại M1 M 2 ( d 2  d 1 )  ( d 1  d 2 )  M 1 2' uM1 = 2A cos cos  200 t       với d1 + d2 = 16cm = 20λ và d2 – d1 = 0, S1 I ta được: uM1 = 2Acos(200πt - 20π) b. Hai điểm M2 và M2’ gần M1 ta có: S1M2 = d + λ = 8 + 0,8 = 8,8 cm S1M2’ = d – λ = 8 – 0,8 = 7,2 cm Do đó: IM2 = S1 M 22  S1 I 2  8,8 2  4 2  7,84(cm) IM1 = S1I 3  4 3  6,93(cm) Suy ra M1M2 = 7,84 – 6,93 = 0,91 (cm) Tư ng tự: IM2’ = S1M '22  S1I 2  7, 22  42  5,99(cm)  M1M2’ = 6,93 – 5,99 = 0,94 (cm) Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 12 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 c. Khi hệ sóng đã ổn định thì hai điểm S1, S2 là hai tiêu điểm của các hypecbol và ở rất gần chúng xem gần đúng là đứng yên, còn trung điểm I của S1S2 luôn nằm    trên vân giao thoa cực đại. Do đó ta có: S1I = S2I = k   (2k  1) => 2 4 4  S1S2 = 2S1I = (2k + 1) 2   Ban đầu ta đã có: S1S2=8cm=10λ=20 =>chỉ cần tăng S1S2 một khoảng = 0,4cm. 2 2 Khi đó trên S1S2 có 21 điểm có biên độ cực đại. Câu 17: (Hà Tĩnh 2011-2012) Có hai nguồn dao động kết hợp S1 và S2 trên mặt nước cách nhau 8cm có phư ng  trình dao động lần lượt là us1 = 2cos(10t - ) (mm) và 4  us2 = 2cos(10t + ) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 10cm s. Xem 4 biên độ của sóng không đổi trong quá trình truyền đi. 1. Viết phư ng trình dao động của điểm M trên mặt nước cách S 1 khoảng S1M=10cm và S2 khoảng S2M = 6cm. 2. Xác định số đường dao động cực đại đi qua S1S2 và S2M. 3. Xác định điểm dao động cực đại trên S2M gần S2 nhất. ĐA 1. Bước sóng: = v/f = 10/5=2cm. Phư ng trình dao động tại M do S1 truyền đến: M 2  u1M = Acos(t - d1  )  4 d1 Phư ng trình dao động tại M do S2 truyền đến: d2 ● 2  B u2M = Acos(t - d2  )  4 S1 S2 Phư ng trình dao động tại M:    uM = u1M + u2M = 2Acos( (d 2  d1 )  ) cos(t- (d1  d 2 )) mm  4  Thay số: uM = 2 2 cos (10t) mm 2. Biên độ dao động của một điểm trên bề mặt chất lỏng:   AN = 2Acos( (d 2  d1 )  )   4 1 Vị trí điểm dao động cực đại được xác định: d2 –d1 = (k+ )  4 Số điểm dao động cực đại trên S1S2 được xác định: -S1S2 d2 –d1  S1S2  -4,25 k  3,75 có 8 giá trị của k nên có 8 đường dao động cực đại đi qua S1S2. Số điểm dao động cực đại trên S2M được xác định: Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 13 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 -S1S2 d2 –d1  d2M –d1M  -4,25 k  -2,25 có 2 giá trị của k nên có 2 đường dao động cực đại đi qua S2M. 3. Điểm dao động cực đại (điểm B) trên S2M gần S2 nằm trên đường với k = -4 1 Ta có: BS2 – BS1 = (-4+ ) (1) 4 Do S1S2 =8cm, S1M = 10cm, S2M =6cm nên  S1S2M vuông ở S2, nên: BS22 + S1S22 = BS12 (2) Từ (1) và (2) ta có BS2 = 31/60cm  0,52cm. Câu 18: Hai nguồn phát sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng của một chất lỏng dao động theo phư ng trình u A  6.cos(20 t )(mm); uB  6.cos(20 t   / 2)(mm) . Coi biên độ sóng không giảm theo khoảng cách, tốc độ sóng v  30(cm / s) . Khoảng cách giữa hai nguồn AB  20(cm) . 1. Tính số điểm đứng yên và số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB. 2. H là trung điểm của AB, điểm đứng yên trên đoạn AB gần H nhất và xa H nhất cách H một đoạn bằng bao nhiêu ? 3. Hai điểm M 1 ; M 2 cùng nằm trên một elip nhận A,B làm tiêu điểm có AM 1  BM 1  3(cm) và AM 2  BM 2  4,5(cm) . Tại thời điểm t1 nào đó, li độ của M1 là 2(mm), tính li độ của M2 tại thời điểm đó. ĐA + Độ lệch pha của hai sóng tại một điểm M cách A, B những đoạn d1 và d2 là : 2  v 30   (d1  d 2 )  với     3(cm)  2 f 10 2  1 + Tại M là cực đại giao thoa nếu :   (d1  d 2 )   2k  d1  d 2  (k  ) M  2 4 1 thuộc AB nên:  AB  d1  d 2  (k  )  AB  k  6;...; 6 : 4 Trên đoạn AB có 13 điểm cực đại 2  1 + Tại M là cực tiểu giao thoa:   (d1  d 2 )   (2k  1)  d1  d 2  (k  )  2 4 1 M thuộc đoạn AB :  AB  d1  d 2  (k  )  AB  k  6;...;6 : 4 Trên đoạn AB có13 điểm cực tiểu + Tại điểm M thuộc đoan AB cách trung điểm H một đoạn x, có hiệu đường đi của hai sóng là : d1  d 2  2 x + Điểm M thuộc đoạn AB đứng yên thoả mãn : 1 1  d1  d 2  2 x  (k  )  x  (k  ). ( 1) với k  6;...; 6 4 4 2 Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 14 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3  1 3  xmax  (6  4 ). 2  9, 375( cm ) + Do đó   x  (0  1 ). 3  0, 375( cm)  min 4 2 + Phư ng trình dao động tổng hợp tại M cách A,B những đoạn d1 và d2 là:      u M  12.cos  ( d1  d 2 )   .cos t  ( d1  d 2 )   ( mm)  4   4 + Hai điểm M1 và M2 đều thuộc một elip nhận A,B làm tiêu điểm nên: AM 1  BM 1  AM 2  BM 2  b Suy ra pt dao động của M1 và M2 là:      .b   u M1  12.cos  3 .3  4  .cos  t    4       uM   1  1 u  12.cos   .4, 5    .cos  t   .b    uM 2  M2      3 4  4 Tại thời điểm t1 : uM1  2(mm)  uM 2  2(mm) Câu 19.(3.0 i ) (Nghệ An 7-08) Hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 2m dao động điều hòa cùng pha, phát ra hai sóng có bước sóng 1m. Một điểm A nằm ở khoảng cách l kể từ S1 và AS1S1S2 . a)Tính giá trị cực đại của l để tại A có được cực đại của giao thoa. b)Tính giá trị của l để tại A có được cực tiểu của giao thoa. ĐA a) Điều kiện để tại A có cực đại giao thoa là hiệu k=2 đường đi từ A đến hai nguồn sóng phải bằng số S1 l k=1 nguyên lần bước sóng (xem hình 2): d A k=0 l 2  d 2  l  k . S2 Với k=1, 2, 3... 0.5đ Hình 2 Khi l càng lớn đường S1A cắt các cực đại giao thoa có bậc càng nhỏ (k càng bé), vậy ứng với giá trị lớn nhất của l để tại A có cực đại nghĩa là tại A đường S1A cắt cực đại bậc 1 (k=1). Thay các giá trị đã cho vào biểu thức trên ta nhận được: l 2  4  l  1  l  1,5(m). b) Điều kiện để tại A có cực tiểu giao thoa là:  l 2  d 2  l  (2k  1) . 2 Trong biểu thức này k=0, 1, 2, 3, ...  2  d  ( 2k  1)  2 Ta suy ra : l  2 . ( 2k  1) Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 15 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 Vì l > 0 nên k = 0 hoặc k = 1.Từ đó ta có giá trị của l là : * Với k =0 thì l = 3,75 (m ). * Với k= 1 thì l  0,58 (m). Câu 20:(4®) (Nghệ An 06-07) x Mét sãng dõng trªn mét sîi d©y cã d¹ng: u  2 sin   cos  20 t  (cm)  4  Trong ®ã u lµ li ®é dao ®éng cña mét ®iÓm trªn d©y mµ vÞ trÝ c©n b»ng cña nã c¸ch gèc täa ®é O mét ®o¹n x (cm) t¹i thêi ®iÓm t(s). 1/ TÝnh b-íc sãng , vËn tèc truyÒn sãng. 2/ X¸c ®Þnh vÞ trÝ cña nh÷ng ®iÓm trªn d©y cã biªn ®é dao ®éng lµ 1 cm. ĐA */ TÝnh b-íc sãng – vËn tèc truyÒn sãng: - Biªn ®é dao ®éng cña ®iÓm mµ vÞ trÝ c©n b»ng cña nã c¸ch gèc täa ®é mét ®o¹n x x: A  2 Sin   cm  4  + XÐt khi x = 0 th× A = 0  gèc täa ®é 0 lµ 1 ®iÓm nót. + T¹i c¸c ®iÓm nót cã A = 0 do ®ã: x x 2 Sin    0   k  x  4 k (cm) (víi k = 0,  1,  2...)  4  4 V× 2 nót kÒ nhau c¸ch nhau /2 nªn: xK+1 - xK = /2  4(K + 1) - 4K = /2  4 = /2. VËy  = 2.4 = 8 (cm) - VËn tèc truyÒn sãng: v = .f  20 Víi f    10H Z . Ta cã: v = 8.10 = 80cm/s = 0,8m/s 2 2 C¸c ®iÓm trªn d©y cã biªn ®é A = 1 cm  x   x  1 x 1  2 sin    1  sin     sin   4   4  2 4 2  x   2  4  6  K x  3  4K ( cm ).   víi K = 0,  1, 2...    x 5  10  K x   4K ( cm ).  4 6  3 Câu 21. (2 điểm): (Hồ Chí Minh 2010-2011) Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nữa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O dặt một nguồn điểm phát sóng âm dẳng hướng ra không gian. Không gian xung quanh là một môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 40 dB. Cho biết cường độ âm tại một điểm trong kgông gian tỉ lệ nghịch với bình phư ng khoảng cách từ điểm đó đến O. Tìm mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB. Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 16 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 Câu 22(4đ): Mức cường độ âm do nguồn S gây ra tại một điểm M là L; Cho nguồn S tiến lại gần M một khoảng D thì mức cường độ âm tăng thêm được 7dB. a. Tính khoảng cách R từ S tới M biết D = 62m. b. Biết mức cường độ âm tại M là 73dB, Hãy tính công suất của nguồn. ĐA a. Gọi I là cường độ âm tại M, I’ là cường độ âm tại điểm gần h n Ta có: P P I' I ; I’=  L  10 . lg Do đó 4R 2 4 ( R  D ) 2 I R2 R L  10. lg  20 lg với ( R  D) RD R 7 2,24 L  7 dB , D  62 m  lg   lg 2,24  R  D  112 R  D 20 1,24 I b. Ta có: L=10lg Với I0=10-12; L=73 nên I0 I lg  7,3  7  0,3  lg 10 7  lg 2  lg 2.10 7  I  2.10 7.I 0  2.10 5 w / m 2 I0 Và P= 4R 2 I  3,15w Câu 23 (5,0 điểm).(Nghệ An 2011-20112-BẢng B) Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, có hai nguồn kết hợp tại hai điểm A, B (AB = 18cm) dao động theo phư ng trình u1  u2  2 cos 50t (cm). Coi biên độ sóng không đổi. Tốc độ truyền sóng là 50cm/s. a) Viết phư ng trình sóng tổng hợp tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn lần lượt d1, d2. b) Xác định số điểm đứng yên trên đoạn AB. c) Trên đoạn AB có mấy điểm cực đại có dao động cùng pha với nguồn. d) Gọi O là trung điểm AB, điểm M ở mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Tính MO. Câu 24 (5 i ). (Nghệ An 2011-2012-BT) Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B dao động theo phư ng thẳng đứng với phư ng trình: u1  u 2  2 cos(20t)cm . Coi biên độ sóng không đổi. Hai nguồn A và B cách nhau 12cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = 80 cm s. M là một điểm trên mặt nước với MA = MB = d = 10 cm. a) Hãy tính chu kỳ sóng và bước sóng. b) Viết phư ng trình dao động tổng hợp của điểm M. Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 17 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 c) Tính tỉ số biên độ dao động tại M so với biên độ của nguồn, tính độ lệch pha của M so với nguồn. d) Trên đoạn thẳng AB có bao nhiêu điểm đứng yên? Câu 25 ( i ). (Nghệ An 2011-2012-Bảng A) Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp là nguồn điểm A và B dao động theo phư ng trình: u A  uB  acos(20 t) . Coi biên độ sóng không đổi. Người ta đo được khoảng cách giữa 2 điểm đứng yên liên tiếp trên đoạn AB là 3cm. Khoảng cách giữa hai nguồn A, B là 30cm. 1. Tính tốc độ sóng. 2. Tính số điểm đứng yên trên đoạn AB. 3. Hai điểm M1 và M2 trên đoạn AB cách trung điểm H của AB những đoạn lần lượt là 0,5cm và 2cm. Tại thời điểm t1 vận tốc của M1 có giá trị đại số là 12cm / s. Tính giá trị đại số của vận tốc của M2 tại thời điểm t1. 4. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB cùng pha với nguồn. ĐA Tính tốc ộ sóng (1điểm): + Khoảng cách giữa hai điểm đứng yên liên tiếp trên đoạn AB là:  / 2  3cm    6cm ……………… + Tốc độ sóng: v   f  60cm / s ………………………………………… Tính số i cực ại trên oạn AB + Khoảng cách giữa hai điểm đứng yên liên tiếp trên đoạn AB là  / 2 , khoảng cách giữa một điểm cực đại và một điểm đứng yên liên tiếp trên đoạn AB là  / 4 …… + Hai nguồn cùng pha thì trung điểm của AB là một điểm cực đại giao thoa… + Trên đoạn AB có số điểm đứng yên là: N A min  2     10 điểm……… AB 1   2 Tính li ộ của M1 tại thời i t1 + Pt dao động của M trên đoạn AB cách trung điểm H của AB một đoạn x: 2 x  . AB uM  2a.cos .cos(t  ) ………………………………………   + Từ pt dao động của M trên đoạn AB ta thấy hai điểm trên đoạn AB dao động cùng pha hoặc ngược pha, nên tỷ số li độ cũng chính là tỷ số vận tốc………… 2 x 1 2 .0,5 u M/ 1 uM1 cos cos     6  3/2  3 u M 2 u M 2 cos 2 x 2 / cos 2 .2  1/ 2  6 / uM  vM 2  u M/ 2   1  4 3(cm / s ) 3 Tính số i dao ộng với biên ộ cực ại cùng pha với nguồn trên oạn AB + Theo trên pt dao động của một điểm trên đoạn AB có biên độ cực đại : Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 18 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 2 x  . AB 2 x uM  2a.cos .cos(t  )  2a.cos cos( t-5 ) ……………………………    + Các điểm dao động với biên độ cực trên đoạn AB cùng pha với nguồn thoả mãn:  2k  1 2 x 2 x x  . cos  1   (2 k  1)   2  k  2; 1; 0;1     AB / 2  x  AB / 2 Vậy trên đoạn AB có 4 điểm dao động với biên độ cực đại cùng pha với nguồn. Câu 26: (Thanh Hóa 2001-2002): Mét c¸i loa ph¸t ra ©m nhê cã sù dao ®éng ®iÒu hoµ cña mét c¸i mµng. NÕu biªn ®é dao ®éng cña mµng chØ giíi h¹n ë 10-3 mm th× nh÷ng tÇn sè nµo ®-îc sinh ra khi gia tèc cña mµng v-ît qu¸ gi¸ trÞ a = 9,8 m/s2 ? ĐA x = Asin(t+) -> a = - A sin(t+) = -A4  2 f 2 sin(t+) -> f2 = - 2 a/A4  2 sin(t+) Víi A < 10-3 mm , a > 9,8 m/s2 vµ sin(t+)  1 ta cã f > 500 Hz. Câu 27 (2 điểm): (Thanh Hóa 08-09) Một dây dẫn AB có chiều dài L = 0,5m, cố định hai đầu và có dòng điện xoay chiều tần số f chạy qua. Biết rằng tần số dòng điện không đổi và có giá trị 40Hz < f < 60Hz. Khi dây AB nằm vuông góc với các đường sức từ của từ trường ngoài không đổi, thì trên dây tạo ra sóng dừng. Vận tốc truyền sóng trên dây là v = 10m s. Hãy xác định số bụng sóng dừng trên dây. ĐA + Lực từ là lực cưỡng bức và nó có tần số bằng tần số của dòng điện xoay chiều.  + Khi có sóng dừng trên dây L = n 2 v nv + Mặt khác   => f = f 2L nv + Theo bài ra 40 < < 60 => 4 < n < 6 hay n = 5. 2L Câu 28 (2 điểm) (Thanh Hóa 09-2010) Một sóng c ngang truyền trên một sợi dây rất dài có phư ng trình u  6 cos4t  0,02x  ; trong đó u và x có đ n vị là cm, t có đ n vị là giây. Hãy xác định vận tốc dao động của một điểm trên dây có toạ độ x = 25 cm tại thời điểm t = 4 s. ĐA Vận tốc dao động của một điểm trên dây được xác định là v  u'  24 sin 4t  0,02x (cm / s) Thay x = 25 cm và t = 4 s vào ta được v  24 sin 16  0,5   24 cm / s  Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 19 Nguoithay.vn
LUYỆN THI HSG TỔ: LÍ-TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 3 Câu 29. (3 i ) (Thanh Hóa 2010-2011) Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp S 1, S2 cách nhau 8cm dao động cùng pha với tần số f = 20Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách S 1, S2 lần lượt những khoảng d1 = 25cm, d2 = 20,5cm dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. a. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước. b. N là một điểm thuộc đường trung trực của đoạn thẳng S1S2 dao động ngược pha với hai nguồn. Tìm khoảng cách nhỏ nhất từ N đến đoạn thẳng nối S1S2. c. Điểm C cách S1 khoảng L thỏa mãn CS1 vuông góc với S1S2. Tính giá trị cực đại của L để điểm C dao động với biên độ cực đại. ĐA a. Tính tốc độ truyền sóng: d1  d 2  Tại M sóng có biên độ cực nên: d1 – d2 = k    k - Giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác  k  3  Từ đó    1,5cm , vận tốc truyền sóng: v = f = 30 cm/s b. Tìm vị trí điểm N 2d   Giả sử u1  u2  a cos t , phư ng trình sóng tại N: u N  2a cos t      2d Độ lệch pha giữa phư ng trình sóng tại N và tại nguồn:    Để dao động tại N ngược pha với dao động tại nguồn thì 2d     (2k  1)  d  2k  1  2   Do d  a/2  2k  1  a/2  k  2,16. Để dmin thì k=3. 2 2 dmin= xmin 2     xmin  3,4cm a 2 c. Xác định Lmax  Để tại C có cực đại giao thoa thì: L2  a 2  L  k. ; k =1, 2, 3... và a = S1S2 Khi L càng lớn đường CS1 cắt các cực đại giao thoa có bậc càng nhỏ (k càng bé), vậy ứng với giá trị lớn nhất của L để tại C có cực đại là k =1  Thay các giá trị đã cho vào biểu thức trên ta nhận được: L2 max  64  Lmax  1,5  Lmax  20,6cm Giáo viên: Nguyễn Văn Bình 20 Nguoithay.vn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.