Luyện thi THPT quốc gia môn Vật lý 12 năm 2022-2023 - Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

Nội dung text: Luyện thi THPT quốc gia môn Vật lý 12 năm 2022-2023 - Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

1. Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý 12 2023 CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM BÀI 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ I.LÝ THUYẾT CẦN NẮM: 1. Sóng cơ: a. Định nghĩa:Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường vật chất: rắn,lỏng,khí và không truyền được trong chân không. b. Phân loại: ➢ Sóng ngang: là sóng cơ mà các phần tử của môi trường có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên mặt chất lỏng. ➢ Sóng dọc: là sóng cơ mà các phần tuẻ của môi trường có phương dao động trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong chất khí, lỏng, rắn. 2.Các đại lượng đặc trưng của một sóng cơ: Đỉnh sóng  A Biên độ sóng Đáy sóng  Bước sóng ➢ Biên độ của sóng (a): là biên độ dao động của một phần tử môi trường có sóng truyền qua. ➢ Chu kì sóng (T): là thời gian để sóng lan truyền được một bước sóng. ➢ Tần số sóng (f): là số bước sóng mà sóng lan truyền được trong 1s. Lưu ý:chu kìvà tần số (sóng)là đại lượng không thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác. ➢ Tốc độ truyền sóng (v): là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường,phụ thuộc bản chất môi trường (v rắn > vlỏng > vkhí) ➢ Bước sóng (λ):  = v. T = + Là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha nhau. + Là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì. Lưu ý:Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là λ; Khoảng cách giữa n ngọn sóng (n – 1)λ. 3.Phương trình sóng: ➢ Phương trình dao động của sóng tại nguồn O: u0 = a cos(t + φ) 2 d ➢ Phương trình sóng tại một điểm bất kì cách nguồn O một đoạn d: UM= a cos(t +φ - )  d d ➢ Độ lệch pha của 2 dao động tại 2 điểm cách nguồn: = 2π = 2π 2 1  + = 2k (hai điểm cùng pha) d = k Những điểm cùng pha trên phương truyền sóng cách nhau nguyên ℓần bước sóng. + = (2k+1) (hai điểm ngược pha) d = (2k +1) Những điểm ngược pha trên phương truyền sóng cách nhau một số ℓẻ ℓần nửa bước sóng. 1 + = (2k+1) (hai điểm vuông pha) d = (k + ) (k Z) 2 2 II. CÁC DẠNG BÀI TẬP: 1. Các câu hỏi lý thuyết cơ bản: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ: Câu 1. Chọn nhận xét sai về quá trình truyền sóng A. Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền dao động trong môi trường vật chất theo thời gian B. Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền trạng thái dao động trong môi trường truyền sóng theo thời gian C. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng ℓượng dao động trong môi trường truyền sóng theo thời gian D. Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền phần tử vật chất trong môi trường truyền sóng theo thời gian Câu 2. Nhận xét nào là đúng về sóng cơ học A. Sóng cơ học truyền môi trường chất ℓỏng thì chỉ truyền trên mặt thoáng B. Sóng cơ học không truyền trong môi trường chân không và cả môi trường vật chất C. Sóng cơ học truyền được trong tất cả các môi trường 1
2. Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý 12 2023 CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM D. Sóng cơ học chỉ truyền được trong môi trường vật chất Câu 3. Để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta căn cứ vào A. Môi trường truyền sóng B. Phương dao động của phần tử vật chất C. Vận tốc truyền sóng D. Phương dao động của phần tử vật chất và phương truyền sóng Câu 4. Sóng ngang A. Chỉ truyền được trong chất rắn. B. Truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng C. Không truyền được trong chất rắn D. Truyền được trong chất rắn, chât lỏng và chất khí Câu 5. Điều nào sau đây là đúng khi nói về phương dao động của sóng ngang? A. Nằm theo phương ngang B. Vuông góc với phương truyền sóng C. Nằm theo phương thẳng đứng D. Trùng với phương truyền sóng Câu 6. Điều nào sau đây là đúng khi nói về phương dao động của sóng dọc? A. Nằm theo phương ngang B. Nằm theo phương thẳng đứng C. Theo phương truyền sóng D. Vuông góc với phương truyền sóng Câu 7. Sóng dọc A. Truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí B. Có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng C. Truyền được qua chân không D. Chỉ truyền được trong chất rắn Câu 8. Bước sóng  của sóng cơ học là: A. là quãng đường sóng truyền đi trong thời gian 1 chu kỳ sóng B. là khoảng cách giữa hai điểm dao động đồng pha trên phương truyền sóng C. là quãng đường sóng truyền được trong 1s D. là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm vuông pha trên phương truyền sóng Câu 9. Nhận xét nào sau đây là đúng đối với quá trình truyền sóng? A. Vận tốc truyền sóng không phụ thuộc vào môi trường truyền sóng B. Năng lượng sóng càng giảm khi sóng truyền đi càng xa nguồn C. Pha dao động không đổi trong quá trình truyền sóng D. Vận tốc truyền sóng không phụ thuộc vào tần số của sóng Câu 10. Trong hiện tượng sóng trên mặt nước do một nguồn sóng gây ra, nếu gọi bước sóng là , thì khoảng cách giữa n vòng tròn sóng (gợn nhô) liên tiếp nhau sẽ là: A. n B. (n- 1) C. 0,5n  D. (n+1)  Câu 11. Coi môi trường truyền sóng là lý tưởng. Nhận xét nào sau đây sai khi nói về quá trình truyền năng lượng truyền sóng trong không gian từ một nguồn điểm. A. Khi sóng truyền trong mặt phẳng thì năng lượng sóng ở những điểm cách xa nguồn sẽ có năng lượng giảm tỉ lệ bậc nhất với khoảng cách B. Khi sóng truyền trong không gian thì năng lượng sóng ở những điểm cách xa nguồn sẽ có năng lượng giảm tỉ lệ với bậc hai khoảng cách C. Khi sóng truyền theo một phương thì năng lượng sóng ở những điểm cách xa nguồn sẽ có năng lượng không đổi và không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn D. Quá trình truyền sóng tất cả mọi điểm của môi trường vật chất đều có năng lượng như nhau Câu 12. Điều nào sau đây là không đúng khi nói về sự truyền của sóng cơ học? A. Tần số dao động của sóng tại một điểm luôn bằng tần số dao động của nguồn sóng. B. Khi truyền trong một môi trường nếu tần số dao động của sóng càng lớn thì tốc độ truyền sóng càng lớn. C. Khi truyền trong một môi trường thì bước sóng tỉ lệ nghịch với tần số dao động của sóng. D. Tần số dao động của một sóng không thay đổi khi truyền đi trong các môi trường khác nhau. Câu 13. Chọn trả lời sai A. Sóng cơ học là dao động cơ lan truyền trong một môi trường. B. Sóng cơ học là sự lan truyền các phần tử trong một môi trường. C. Phương trình sóng cơ là một hàm biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kì là T. D. Phương trình sóng cơ là một hàm biến thiên tuần hoàn trong không gian với bước sóng . Câu 14. Sóng dọc (sóng cơ) truyền được trong các môi trường nào? A. Chỉ trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng. B. Truyền được trong chất rắn và chất lỏng và chất khí. C. Truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và cả chân không. 2
3. Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý 12 2023 CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM D. Không truyền được trong chất rắn. Câu 15. Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Sóng ngang là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua vuông góc với phương truyền sóng. B. Khi sóng truyền đi, các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua cùng truyền đi theo sóng. C. Sóng cơ không truyền được trong chân không. D. Sóng dọc là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua trùng với phương truyền sóng. Câu 16. Tốc độ truyền sóng cơ học phụ thuộc vào yếu tố nào? A. Tần số sóng. B. Bản chất của môi trường truyền sóng. C. Biên độ của sóng. D. Bước sóng. Câu 17. Quá trình truyền sóng là: A. quá trình truyền pha dao động. B. quá trình truyền năng lượng. C. quá trình truyền phần tử vật chất. D. Cả A và B Câu 18. Điều nào sau đây đúng khi nói về bước sóng. A. Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì. B. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha nhau trên phương truyền sóng. C. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động cùng pha. D. Cả A và C. Câu 19. Một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây đàn hồi. Bước sóng của sóng đó không phụ thuộc vào A. Tốc độ truyền của sóng B. Chu kì dao động của sóng. C. Thời gian truyền đi của sóng. D. Tần số dao động của sóng Câu 20. Mối liên hệ giữa bước sóng λ, vận tốc truyền sóng v, chu kì T và tần số f của một sóng là A. f = = B. v = = C.  = = D.  = = v.f Câu 21. Phát biểu nào sau đây về đại ℓượng đặc trưng của sóng cơ học ℓà không đúng? A. Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động. B. Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động. C. Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động. D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ. Câu 22. Sóng cơ học lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2 lần thì bước sóng A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. không đổi. D. giảm 2 lần. Câu 23. Một sóng cơ truyền trên một đường thẳng và chỉ truyền theo một chiều thì những điểm cách nhau một số nguyên lần bước sóng trên phương truyền sẽ dao động; A. cùng pha với nhau B. ngược pha với nhau C. vuông pha với nhau D. lệch pha nhau bất kì Câu 24. Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài thì những điểm trên dây cách nhau một số lẻ lần nửa bước sóng sẽ dao động: A. cùng pha với nhau B. ngược pha với nhau C. vuông pha với nhau D. lệch pha nhau bất kì Câu 25. Một sóng trên mặt nước. Hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng và dao động vuông pha với nhau thì cách nhau một đoạn bằng: A. bước sóng B. nửa bước sóng C. hai lần bước sóng D. một phần tư bước sóng Câu 26. Về sóng cơ học, phát biểu nào sau đây sai? A. Sóng có hạt vật chất của môi trường dao động theo phương song song với phương truyền sóng là sóng dọc B. Sóng ngang không truyền trong chất lỏng và chất khí, trừ một vài trường hợp đặc biệt. C. Sóng ngang và sóng dọc đều truyền được trong chất rắn với tốc độ như nhau. D. Sóng tạo ra trên lò xo có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang. Câu 27. Đối với sóng truyền theo một phương thì những điểm dao động nghịch pha nhau cách nhau một khoảng A. d = (2k + 1) ; k = 0; 1; 2 B. d = (2k + 1) ; k = 1; 2; 3 C. d =k ; k = 1; 2; 3 D. d =k.; k = 1; 2; 3 Câu 28. Gọi d là khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng, v là vận tốc truyền sóng, f là tần số của sóng. Nếu d = (2k +1) ; (k = 0,1,2 ) thì hai điểm sẽ: A. Dao động cùng pha B. dao động ngược pha C. Dao động vuông pha D. Không xác định được Câu 29. Gọi d là khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng, v là vận tốc truyền sóng, T là chu kỳ của sóng. Nếu d = k.v.T; (k = 0,1,2 ) thì hai điểm đó sẽ: A. Dao động cùng pha B. Dao động ngược pha 3
4. Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý 12 2023 CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM C. Dao động vuông pha D. Không xác định được Câu 30. Một sóng cơ truyền từ nguồn sóng O, hỏi hai điểm M và N cùng cách nguồn O một đoạn là thì sẽ có pha dao động như thế nào với nhau: A. Cùng pha B. Ngược pha C. Vuông pha D. lệch pha 4 Câu 31. Sóng cơ là A. sự truyền chuyển động cơ trong không khí. B. những dao động cơ học lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi. C. chuyển động tương đối của vật này so với vật khác. D. sự co dãn tuần hòa giữa các phần tử môi trường. Câu 32. Một sóng dọc tuyền trong một môi trường thì phương dao động của các phần tử môi trường A. là phương ngang. B. là phương thẳng đứng. C. trùng với phương truyền sóng. D. vuông góc với phương truyền sóng. Câu 33. Sóng ngang không truyền được trong môi trường A. khí. B. rắn và lỏng. C. rắn, lỏng và khí. D. rắn và khí. Câu 34. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm A. gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. B. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. C. gần nhau nhất mà da động tại hai điểm đó cùng pha. D. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha. Câu 35. Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây sai ? A. Sóng cơ lan truyền được trong chất rắn. B. Sóng cơ lan truyền được trong chất lỏng. C. Sóng cơ lan truyền được trong chất khí. D.Sóng cơ lan truyền được trong chân không. Câu 36. Để hai sóng giao thoa được với nhau thì chúng phải có A. Cùng tần số, cùng biên độ và cùng pha. B. Cùng tần số, cùng biên độ và hiệu pha không đổi. C. Cùng tần số và cùng pha. D. Cùng tần số và hiệu pha không đổi. Câu 37. Một sóng cơ học có tần số f lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi với tốc độ v, khi đó bước sóng tính theo công thức A. 휆 = 푣 . B. 휆 = 2푣 . C. 휆 = 푣/ D. 휆 = 2푣/ Câu 38. Khi sóng cơ học truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không đổi: A. Bước sóng. B. Năng lượng. C. Vận tốc. D. Tần số. Câu 39. Phát biểu nào sau đây về sóng cơ là không đúng ? A. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào vận tốc dao động của phần tử sóng. B. Để phân loại sóng người ta căng cứ vào phương trình truyền sóng và phương dao động. C. Trong quá trình truyền sóng các phần tử vật chất không truyền đi mà chỉ dao động tại vị trí nhất định. D. Môi trường có tính đàn hồi càng cao thì sóng càng dễ lan truyền. Câu 40. Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây Sai ? A. Tại mỗi điểm của môi trường có sóng truyền qua, biên độ của sóng là biên độ dao động của phần tử môi trường. B. Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang. C. Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trình với phương truyền sóng là sóng dọc. D. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha nhau. Câu 41. Biên độ sóng là A. Quãng đường mà mỗi phần tử môi trường truyền đi trong 1 giây. B. Khoảng cách giữa hai phần tử của sóng dao động ngược pha. C. Một nửa khoảng cách giữa hai vị trí xa nhau nhất của mỗi phần tử môi trường khi sóng truyền qua. D. Khoảng cách giữa hai phần tử của môi trường trên phương truyền sóng mà dao động cùng pha. Câu 42. Đối với sóng cơ học, sóng ngang A. chỉ truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng. 4
5. Luyện thi THPT Quốc Gia môn Vật Lý 12 2023 CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM B. truyền được trong chất rắn và chất lỏng. C. truyền được trong chất rắn, chất khí và chất lỏng. D. không truyền được trong chất rắn Câu 43. Sóng cơ lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2 lần thì bước sóng: A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. không đổi. D. giảm 2 lần. Câu 44.Tốc độ truyền sóng là tốc độ A. chuyền động của các phần tử vật chất. B. dao động của nguồn sóng. C. truyền pha dao động. D. dao động của các phần tử vật chất. Câu 45. Chon câu sai khi nói về sự lan truyền sóng cơ. A. Năng lượng được lan truyền theo sóng. B. Trạng thái dao động được lan truyền theo sóng. C. Pha dao động được lan truyền theo sóng. D. Phần tử vật chất lan truyền với tốc độ bằng tốc độ truyền sóng. 5