Đề cương ôn Vật lí 12 - Chủ đề 3: Giao thoa sóng

Nội dung text: Đề cương ôn Vật lí 12 - Chủ đề 3: Giao thoa sóng

1. Chủ đề 3: Giao thoa sóng CÂU 1. Điều kiện để giao thoa sóng là có hai sóng cùng phương A. chuyển động ngược chiều giao nhau. B. cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. C. cùng bước sóng giao nhau. D. cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau. CÂU 2. Hai sóng kết hợp là hai sóng cùng phương A. chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ. B. luôn đi kèm với nhau. C. có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian. D. có cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn. CÂU 3. Khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì A. sóng vẫn tiếp tục truyền thẳng qua khe. B. sóng gặp khe phản xạ trở lại. C. sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới. D. sóng gặp khe rồi dừng lại. CÂU 4. Hiện tượng giao thoa xảy ra khi A. hai sóng chuyển động ngược chiều nhau. B. hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau. C. hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ gặp nhau. D. hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha gặp nhau. CÂU 5. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Hiện tượng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng được tạo ra từ hai tâm sóng có các đặc điểm sau: A. cùng tần số, cùng pha. B. cùng tần số, ngược pha. C. cùng tần số, lệch pha nhau một góc không đổi. D. cùng biên độ, cùng pha. CÂU 6. Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi A. hai sóng chuyển động ngược chiều nhau. B. hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau. C. hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ. D. hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha. CÂU 7. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm dao động với biên độ cực đại. B. Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm không dao động. C. Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao động với biên độ cực đại tạo thành các vân giao thoa. D. Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao động mạnh tạo thành các đường thẳng cực đại. CÂU 8. Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm sóng có độ dài là A. hai lần bước sóng. B. một bước sóng. C. một nửa bước sóng. D.một phần tư bước sóng. CÂU 9. Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 2mm. Bước sóng của sóng trên mặt nước là A. 1mm. B. 2mm. C. 4mm. D. 8mm.
2. CÂU 10. Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 100Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 0,2m/s. B. 0,4m/s. C. 0,6m/s. D. 0,8m/s. CÂU 11. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 20Hz, tại một điểm M cách A và B lần lượt là 16cm và 20cm, sóng có biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 20cm/s. B. 26,7cm/s. C. 40cm/s. D. 53,4cm/s. CÂU 12. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d 1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực có 2 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 24m/s. B. 24cm/s. C. 36m/s. D. 36cm/s. CÂU 13. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 13Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d1 = 19cm, d2 = 21cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 26m/s. B. 26cm/s. C. 52m/s. D. 52cm/s. CÂU 14. Âm thoa điện mang một nhánh chĩa hai dao động với tần số 100Hz, chạm mặt nước tại hai điểm S1, S2. Khoảng cách S1S2 = 9,6cm. Tốc độ truyền sóng nước là 1,2m/s. Số gợn sóng trong khoảng giữa S1 và S2 là A. 8. B. 14. C. 15. D. 17. CÂU 15. Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng. Tại hai điểm S1, S2 có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 2 cm . Trên đoạn thẳng S1 S2 , khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa liên tiếp bằng A. 1cm . B. 2 cm . C. 0,5cm . D. 4 cm , CÂU 16. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tại hai điểm S1 và S2 có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 1, 6 cm. Trên đoạn thẳng S1 S2 , khoảng cách giữa 2 cực đại giao thoa liên tiếp bằng A. 0,8 cm. B. 3, 2 cm. C. 1, 6 cm. D. 0, 4 cm CÂU 17.Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước giống nhau cách nhau AB=8(cm). Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 1,2(cm). Số đường cực đại đi qua đoạn thẳng nối hai nguồn là: A. 11 B. 12 C. 13 D. 14 CÂU 18. Hai nguồn sóng cơ AB cách nhau dao động chạm nhẹ trên mặt chất lỏng, cùng tần số 100Hz, cùng pha theo phương vuông vuông góc với mặt chất lỏng. Vận tốc truyền sóng 20m/s.Số điểm không dao động trên đoạn AB=1m là : A.11 điểm B. 20 điểm C.10 điểm D. 15 điểm CÂU 19. Chọn câu đúng. Trong quá trình giao thoa sóng. Gọi là độ lệch pha của hai sóng thành phần. Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị cực đại khi: v A. 2n B. (2n 1) C. (2n 1) D. (2n 1) 2 2 f Với n = 0,1, 2, CÂU 20. Người ta tạo ra giao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn A,B dao động với phương trình uA = uB = 5cos 10 t cm.Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20cm/s.Một điểm N trên mặt nước với AN – BN = - 10cm nằm trên đường cực đại hay cực tiểu thứ mấy, kể từ đường trung trực của AB? A. Cực tiểu thứ 3 về phía A B. Cực tiểu thứ 4 về phía A C. Cực tiểu thứ 4 về phía B D. Cực đại thứ 4 về phía A
3. CÂU 21. Tại hai điểm A và B trên mặt nước có 2 nguồn sóng giống nhau với biên độ a, bước sóng là 10cm. Điểm M cách A 25cm, cách B 5cm sẽ dao động với biên độ là A. 2a B. a C. -2a D. 0 CÂU 22. Thực hiện giao thoa cơ với 2 nguồn S1S2 cùng pha, cùng biên độ 1cm, bước sóng  = 20cm thì điểm M cách S1 50cm và cách S2 10cm có biên độ A. 0 B. 2 cm C. 2 2 cm D. 2cm CÂU 23. Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B có cùng biên độ a = 2(cm), cùng tần số f = 20(Hz), ngược pha nhau. Coi biên độ sóng không đổi, vận tốc sóng v = 80(cm/s). Biên độ dao động tổng hợp tại điểm M có AM = 12(cm), BM = 10(cm) là: A. 4(cm) B. 2(cm). C. 2√2 (cm). D. 0. CÂU 24. Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí trên mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp A, B. Hai nguồn này dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Các điểm thuộc mặt nước nằm trên đường trung trực của đoạn AB sẽ : A. Dao động với biên độ cực đại B. Không dao động C. Dao động với biên độ bằng nửa biên độ cực đại D. Dao động với biên độ cực tiểu. CÂU 25. Trên bề mặt chất lỏng có 2 nguồn kết hợp S 1,S2 dao động cùng pha, cách nhau 1 khoảng 1 m. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f = 10 Hz, vận tốc truyền sóng v = 3 m. Xét điểm M nằm trên đường vuông góc với S1S2 tại S1. Để tại M có dao động với biên độ cực đại thì đoạn S1M có giá trị nhỏ nhất bằng A. 6,55 cm. B. 15 cm. C. 10,56 cm. D. 12 cm. HẾT 1.B 2.C 3.C 4.D 5.D 6.D 7.D 8.C 9.C 10.D 11.A 12B 13.A 14.D 15.A 16.A 17.C 18.C 19.A 20A 21.A 22.D 23.A 24.A 25.C
4. ĐÁP ÁN CÂU 1. Chọn B. Xem điều kiện giao thoa của sóng. CÂU 2. Chọn C. Xem điều kiện giao thoa của sóng. CÂU 3. Chọn C. Xem nhiễu xạ ánh sáng. CÂU 4. Chọn D. Dựa vào điều kiện giao thoa. CÂU 5. Chọn D. 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. CÂU 6. Chọn D. Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.37. CÂU 7. Chọn D. 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. CÂU 8. Chọn C. 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. CÂU 9. Chọn C. Khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp trên đường nối hai tâm sóng là λ/2 CÂU 10. Chọn D. Khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp trên đường nối hai tâm sóng là λ/2, công thức tính tốc độ truyền sóng v = λf. CÂU 11. Chọn A. 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. CÂU 12. Chọn B. Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.43. CÂU 13. Chọn B. Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 3.43. CÂU 14. Chọn D Lấy một điểm M nằm trên một cực đại và trên S 1S2 đặt S1M =d1, S2M = d2, khi đó d1 và d2 phải thoả mãn hệ phương trình và bất phương trình: d2 d1 k d2 d1 S1S2 0 d2 S1S2 k Z Giải hệ phương trình và bất phương trình trên được bao nhiêu giá trị của k thì có bấy nhiêu cực đại (gợn sóng). CÂU 15. Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng. Tại hai điểm S1, S2 có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 2 cm . Trên đoạn thẳng S1 S2 , khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa liên tiếp bằng A. 1cm . B. 2 cm . C. 0,5cm . D. 4 cm ,
5. CÂU 16.Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A,B cách nhau 10(cm) dao động theo các phương trình : u 0,2.cos(50 t )cm và : u 0,2.cos(50 t )cm . Biết vận tốc truyền 1 1 2 sóng trên mặt nước là 0,5(m/s). Tính số điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn A,B. A.8 và 8 B.9 và 10 C.10 và 10 D.11 và 12 Giải : Nhìn vào phương trình ta thấy A, B là hai nguồn dao động vuông pha nên số điểm dao động cực đại và cực tiểu là bằng nhau và thoã mãn : -AB 1 AB 1 2 2 - Có 0,2 2 0,2 2 10 điểm. Chọn C. CÂU 19. Chọn câu đúng. Trong quá trình giao thoa sóng. Gọi là độ lệch pha của hai sóng thành phần. Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị cực đại khi: v A. 2n B. (2n 1) C. (2n 1) D. (2n 1) 2 2 f Với n = 0,1, 2, CÂU 20. Người ta tạo ra giao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn A,B dao động với phương trình uA = uB = 5cos 10 t cm.Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20cm/s.Một điểm N trên mặt nước với AN – BN = - 10cm nằm trên đường cực đại hay cực tiểu thứ mấy, kể từ đường trung trực của AB? A. Cực tiểu thứ 3 về phía A B. Cực tiểu thứ 4 về phía A C. Cực tiểu thứ 4 về phía B D. Cực đại thứ 4 về phía A 2 Giải : T = 0,2s ,  vT 20.0,2 4cm   AN – BN = -10 = (2k 1). 10 k 3 . Như vậy N là điểm cực tiểu thứ 3 về phía 2 A.Chọn A CÂU 21. Tại hai điểm A và B trên mặt nước có 2 nguồn sóng giống nhau với biên độ a, bước sóng là 10cm. Điểm M cách A 25cm, cách B 5cm sẽ dao động với biên độ là A. 2a B. a C. -2a D. 0 CÂU 22. Thực hiện giao thoa cơ với 2 nguồn S1S2 cùng pha, cùng biên độ 1cm, bước sóng  = 20cm thì điểm M cách S1 50cm và cách S2 10cm có biên độ
6. A. 0 B. 2 cm C. 2 2 cm D. 2cm CÂU 23. Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B có cùng biên độ a = 2(cm), cùng tần số f = 20(Hz), ngược pha nhau. Coi biên độ sóng không đổi, vận tốc sóng v = 80(cm/s). Biên độ dao động tổng hợp tại điểm M có AM = 12(cm), BM = 10(cm) là: A. 4(cm) B. 2(cm). C. 2√2 (cm). D. 0. Hiển thị lời giải Chọn A. λ = v/f = 4 (cm), AM – BM = 2cm = (k + 0,5)λ (với k = 0) Hai nguồn ngược pha nên điểm M dao động cực đại ⇒ Biên độ dao động tổng hợp tại M: a = 4(cm) Câu 16. Chọn A. Hai nguồn ngược pha, tại M có cực đại. Vậy nếu hai nguồn cùng pha thì tại M có cực tiểu. Giả sử hai nguồn cùng pha. Tại M có cực tiểu nên Khi tần số tăng gấp đôi thì Từ (1) và (2) ⇒ n = (2k + 0,5) = 2k + 1 ⇒ n nguyên. Do vậy lúc này tại M sẽ có cực đại. nhưng thực tế hai nguôn là hai nguồn ngược pha nên tai M lúc này có cự tiểu ⇒ Đáp án = 0. Hai nguồn sóng kết hợp luôn ngược pha có cùng biên độ A gây ra tại M sự giao thoa với biên độ 2A. Nếu tăng tần số dao động của 2 nguồn lên 2 lần thì biên độ dao động tại M khi này là A. 0 . B. A C. . A√2 . D.2A CÂU 24. Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí trên mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp A, B. Hai nguồn này dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Các điểm thuộc mặt nước nằm trên đường trung trực của đoạn AB sẽ : A. Dao động với biên độ cực đại B. Không dao động C. Dao động với biên độ bằng nửa biên độ cực đại
7. D. Dao động với biên độ cực tiểu. Hiển thị lời giải Chọn A. Do bài ra cho hai nguồn dao động cùng pha nên các điểm thuộc mặt nước nằm trên đường trung trực của AB sẽ dao động với biên độ cực đại. CÂU 25. Trên bề mặt chất lỏng có 2 nguồn kết hợp S 1,S2 dao động cùng pha, cách nhau 1 khoảng 1 m. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f = 10 Hz, vận tốc truyền sóng v = 3 m. Xét điểm M nằm trên đường vuông góc với S1S2 tại S1. Để tại M có dao động với biên độ cực đại thì đoạn S1M có giá trị nhỏ nhất bằng A. 6,55 cm. B. 15 cm. C. 10,56 cm. D. 12 cm. Hiển thị lời giải Chọn C. d1 min khi M thuộc vân cực đại thứ k = 3