10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc GiảI SBT Bài 8: Giao thoa sóng

Câu 1:

Hai nguồn phát sóng nào dưới đây chắc chắn là hai nguồn kết hợp ?Hai nguồn có

A. cùng tần số.

B. cùng biên độ dao động,

C. cùng pha ban đầu.

D. cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Theo lý thuyết về hai nguồn kết hợp: Hai nguồn kết hợp có cùng phương, cùng tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian.

Chọn đáp án D

Câu 2:

Hai sóng phát ra từ hai nguồn đồng bộ. Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bằng

A. một bội số của bước sóng.

B. một ước số nguyên của bước sóng.

C. một bội số lẻ của nửa bước sóng.

D. một ước số của nửa bước sóng.

Xem đáp án

Ta có cực đại giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: d₂ − d₁ = kλ

=> cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bằng một bội số của bước sóng.

Chọn đáp án A

Câu 3:

Hai nguồn phát sóng đồng bộ S₁, S₂ nằm sâu trong một bể nước. M và N là điểm trong bể nước có hiệu khoảng cách tới S₁ và S₂ bằng một số bán nguyên lần bước sóng. M nằm trên đường thẳng S₁S₂ ; N nằm ngoài đường thẳng đó (H. 8.1).

Chọn phát biểu đúng

A. Các phần tử nước ở M và N đều đứng yên.

B. Các phần tử nước ở M và N đều dao động.

C . Phần tử nước ở M dao động, ở N đứng yên.

D. Phần tử nước ở M đứng yên, ở N dao động.

Xem đáp án

Vì nguồn phát sóng nằm sâu trong nước nên sóng truyền là sóng dọc.

Đối với sóng dọc, hiện tượng giao thoa chỉ xảy ra với những điểm nằm trên đường nối 2 nguồn sóng. Do đó:

+ Ở M có giao thoa và 2 sóng triệt tiêu nhau nên đứng yên.

+ Ở N, 2 sóng truyền tới khác phương dao động nên tổng hợp lại luôn dao động.

Chọn đáp án A

Câu 4:

Ở mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u_A = u_B = 2cos20πt (mm). Tốc độ truyền sóng là 30 cm/s.Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyển đi. Phần tử M ở mặt nước cách hai nguồn lần lượt là 10,5 cm và 13,5 cm có biên độ dao động là

A. 1 mm.

B. 0 mm.

C. 2 mm.

D. 4 mm.

Xem đáp án

Ta có:

d_2M = 13,5cm; d_1M = 10,5cm

Tần số sóng:

Bước sóng:

Ta có: d_2M − d_1M = 13,5 − 10,5 = 3cm = k.λ với k = 1

⇒ tại M dao động với biên độ cực đại = 2a = 2.2 = 4mm

Chọn đáp án D

Câu 5:

Hai nguồn sóng S₁, S₂ trên mặt chặt lỏng, cách nhau 18 cm, dao động cùng pha với tần số 20 Hz. Tốc độ sóng là 1,2 m/s. Số điểm trên đoạn S₁S₂ dao động với biên độ cực đại là

A. 5.

B. 4.

C. 3.

D. 2.

Xem đáp án

Bước sóng:

Xét: −S₁S₂ < kλ < S₁S₂ ⇔ -18 < k.6 < 18 ⇔ −3 < k < 3

=> k = −2; - 1; 0; 1; 2

=> Có 5 giá trị k nguyên => Có 5 cực đại trên đoạn S₁S₂s

Chọn đáp án A

Câu 6:

Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp S₁, S₂ cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u₁ =5cos40πt (mm) và u₂ = 5cos(40πt + π)(mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S₁S₂ là

A. 11.

B. 9.

C.10.

D. 8.

Xem đáp án

Theo bài ra ta có: ω = 2πf = 40π => f = 20Hz

=>

Hai nguồn dao động ngược pha nên điểm dao động với biên độ cực đại thỏa mãn

d₂ - d₁ = (k + 0,5)λ

Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S₁ S₂ thỏa mãn điều kiện:

-S₁S₂ < (k + 0,5)λ < S₁S₂

=> -20 < 4(k + 0,5) < 20

=> -5,5 < k < 4,5

=> k nhận giá trị: -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4.

=> Có 10 giá trị k nguyên => Có 10 cực đại trên S₁S₂

Chọn đáp án C

Câu 7:

Hai điểm S₁, S₂ trên mặt một chất lỏng, cách nhau 18 cm, dao động cùng pha với biên độ A và tần số f = 20 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 1,2 m/s. Hỏi giữa S₁, S₂ có bao nhiêu gợn sóng (cực đại của giao thoa) hình hypebol ?

Xem đáp án

Bước sóng của sóng:

Số đường cực đại giữa S1, S2 bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn:

=> k nhận giá trị: -2, -1, 0, 1, 2

Có 5 giá trị k nguyên thoả mãn do đó giữa S₁ và S₂ có 5 đường cực đại (gợn sóng).

Đường cực đại ứng với đường trung trực của S₁S₂ là đường thẳng.

Do đó giữa S₁, S₂ có 4 gợn sóng (cực đại của giao thoa) hình hypebol.

Câu 8:

Hai mũi nhọn S₁, S₂ cách nhau 8 cm, gắn ở đầu một cần rung có tần số f = 100 Hz, được đặt cho chạm nhẹ vào mặt một chất lỏng. Tốc độ truyển sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,8 m/s.

a) Gõ nhẹ cần rung thì hai điểm S₁, S₂ dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng u = Acos2πft. Hãy viết phương trình dao động của điểm M trên mặt chất lỏng cách đều S₁, S₂ một khoảng d = 8 cm.

b) Dao động của cần rung được duy trì bằng một nam châm điện. Để được một hệ vân giao thoa ổn định trên mặt chất lỏng, phải tăng khoảng cách S₁, S₂ một đoạn ít nhất bằng bao nhiêu ? Với khoảng cách ấy thì giữa hai điểm S₁, S₂ có bao nhiêu gợn sóng hình hypebol ?

Xem đáp án

a) Ta có : λ = $\frac{v}{f}$ = $\frac{80}{100}$ = 0,8cm và d₁ = d₂ = d = 8cm.

Theo Bài 8 (SGK Vật lí 12), ta có :

d₂ + d₁ = 16cm = 20λ d₂ - d₁ = 0

ta được : u_M1 = 2Acos(200πt - 20π)

b) Khi hệ vân giao thoa đã ổn định thì trung điểm I của S1 S2 lại luôn luôn là cực đại giao thoa. Do đó, ta phải có :

S₁I = S₂I = $\frac{k λ}{2} + \frac{λ}{4} = (2 k + 1) \frac{λ}{4}$

S₁S₂ = 2S₁I = (2k + 1) $\frac{λ}{2}$

Ban đầu ta đã có : S₁S₂ = 8cm = 10λ = $\frac{20 λ}{2}$

Vậy chỉ cần tăng khoảng cách S₁, S₂ thêm $\frac{λ}{2}$ tức là 0,4 cm.

Khi đó nếu không kể đường trung trực của S₁S₂ thì có 20 gợn sóng hình hypebol (vì gợn sóng là quỹ tích những điểm dao động mạnh hơn cả).

Câu 9:

Một người làm thí nghiệm Hình 8.1 SGK với một chất lỏng và một cần rung có tần số 20 Hz. Giữa hai điểm S₁, S₂ người đó đếm được 12 đường hypebol, quỹ tích của các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của hai đường hypebol ngoài cùng là 22 cm. Tính tốc độ truyền sóng.

Xem đáp án

Giữa đỉnh của hypebol số 1 và đỉnh của hypebol số 12 có 11 khoảng vân.

Vậy i = $\frac{22}{11}$ = 2cm = $\frac{λ}{2}$ ⇒ λ = 4cm

Tốc độ truyền sóng : v = λf = 20.4 = 80cm/s

Câu 10:

Dao động tại hai điểm S₁, S₂ cách nhau 12 cm trên một mặt chất lỏng có biểu thức : u = Acos100πt, tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8 m/s.

a) Giữa hai điểm S₁, S₂ có bao nhiêu đường hypebol, tại đó, chất lỏng dao động mạnh nhất ?

b) Viết biểu thức của dao động tại điểm M, cách đều S₁, S₂ một khoảng 8 cm, và tại điểm M' nằm trên đường trung trực của S₁S₂ và cách đường S₁S₂ một khoảng 8 cm.

Xem đáp án

Bước sóng λ = $\frac{v}{f} = \frac{80}{50}$ = 1,6cm

Đỉnh của hai đường hypebol, tại đó chất lỏng dao động mạnh nhất, cách nhau : i = $\frac{λ}{2}$ = $\frac{1, 6}{2}$ = 0,8cm

Vì tại trung điểm của S₁S₂ có một vân cực đại (đường thẳng) nên số vân cực đại nằm trên một nửa đoạn S₁S₂ là :

N' = [ $\frac{6}{0, 8}$ ] = 7 vân

Kí hiệu [ ] chỉ phần nguyên.

Số đường hypebol (quỹ tích các điểm dao động cực đại) N = 2N' = 14. Nếu coi đường trung trực của S₁S₂ như một hypebol đặc biệt thì số vân cực đại sẽ là 15.

b) M cách đều S₁, S₂ nên dao động tại M cực đại và có :

φ₁ = φ₂ = $\frac{2 πd}{λ}$ = $2 π \frac{8}{1, 6}$ = 10π

Vậy M dao động cùng pha với S₁, S₂

Biểu thức của dao động tại M là : u = 2Acos100πt

Điểm M' ở cách S₁ và S₂ cùng một khoảng :

Do đó: φ'₁ = φ'₂ = 2π. $\frac{10}{1, 6}$ = 12,5π

Vậy M' dao động trễ pha $2$ so với S₁, S₂ và biểu thức của dao động tại M' là

u = 2Acos(100πt - $\frac{π}{2}$ )cm.

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Giải SBT Vật lý 12 Chương 2: Sóng cơ và sóng âm

GiảI SBT Bài 8: Giao thoa sóng

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan