Bài tập về Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ

1.Lý thuyết

Sóng ngang

- Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang

Sóng dọc

- Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc

Quá trình truyền năng lượng bởi sóng

- Khi sóng lan truyền đến đâu thì các phần tử nước ở đó bắt đầu dao động. Năng lượng dao động mà các phần tử nước này có được là do sóng mang năng lượng của nguồn đến cho chúng

- Các phần tử nước chỉ dao động tại chỗ, quanh VTCB của nó chứ không chuyển động theo sóng. Điều đó chứng tỏ sóng mang năng lượng mà không mang các phần tử nước đi theo

- Đối với sóng dọc trên lò xo thì năng lượng được truyền đi bằng sự nén, dãn liên tiếp của các vòng lò xo

- Mọi sóng cơ khác như sóng âm mang năng lượng đi xa theo cách như vậy

Sử dụng mô hình sóng để giải thích một số tính chất của âm

- Nguồn dao động làm cho các phần tử không khí trên dao động theo phương truyền âm, các phần tử không khí dao động lệch pha nhau tạo nên các lớp không khí nén, dãn giống như ở lò xo

- Các nén, giãn này truyền đi tạo thành sóng âm theo mọi hướng trong không khí, chỉ xét sóng âm truyền theo hướng Ox.

- Khi sóng âm truyền đến tai người làm cho màng nhĩ dao động, do đó ta nghe được âm thanh

- Biên độ của sóng âm càng lớn thì biên độ dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng to. Tần số của sóng âm càng lớn thì tần số dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng cao

Sơ đồ tư duy về “Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ”

 

2.Bài tập tự luyện

Câu 1. Một sóng âm truyền trong không khí với tốc độ 340 m/s và bước sóng 34 cm. Tần số của sóng này là

A. 100 Hz

B. 1000 Hz

C. 200 Hz

D. 2000 Hz

Ta có: $\lambda =\frac{v}{f}\Rightarrow f=\frac{v}{\lambda }=\frac{340}{\mathrm{0,34}}=1000\left(Hz\right)$

Đáp án đúng là B.

Câu 2. Sóng dọc là

A. sóng truyền dọc theo một sợi dây.

B. sóng trong đó phương dao động (của các phần tử của môi trường) trùng với phương truyền.

C. sóng truyền theo trục tung của trục tọa độ.

D. sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.

Đáp án đúng là B.

Câu 3. Một cái còi phát sóng âm có tần số 1000 Hz chuyển động đi ra xa một người đứng bên đường về phía vách đá với tốc độ 10 m/s. Lấy tốc độ âm trong không khí là 330 m/s. Tần số của âm người đó nghe trực tiếp từ cái còi là

A. 970,6 Hz.

B. 598,1 Hz.

C. 785,9 Hz.

D. 992,1 Hz.

Tần số của âm người đó nghe trực tiếp từ cái còi là:

$f_1=\frac{v}{v+v_s}.f=\frac{330}{330+10}.1000=\mathrm{970,6}\left(Hz\right)$

Đáp án đúng là A.

Câu 4. Sóng dọc truyền được trong các môi trường

A. rắn và lỏng.

B. lỏng và khí.

C. rắn, lỏng và khí.

D. rắn, lỏng, khí và chân không.

Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.

Sóng cơ không truyền được trong chân không.

Đáp án đúng là C.

Câu 5. Chọn câu đúng. Siêu âm là âm

A. có tần số vô cùng nhỏ.

B. có cường lớn.

C. truyền trong mọi môi trường nhanh hơn âm.

D. có tần số trên 20 000 Hz.

Siêu âm là âm có tần số trên 20 000 Hz.

Đáp án đúng là D.

Câu 6. Một lá thép dao động với chu kì T = 80 (ms)thì có tần số bằng

A. 10 Hz.

B. 12,5Hz.

C. 15 Hz.

D. 17,2 Hz.

Ta có: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{{80.10}^{-3}}=\mathrm{12,5}\left(Hz\right)$

Đáp án đúng là B.

Câu 7. Tốc độ truyền sóng âm không phụ thuộc vào

A. không gian rộng hẹp của môi trường.

B. nhiệt độ của môi trường.

C. khối lượng riêng của môi trường.

D. tính đàn hồi của môi trường.

Tốc độ truyền của sóng âm không phụ thuộc vào không gian rộng hẹp của môi trường.

Đáp án đúng là A.

Câu 8. Một cái còi phát sóng âm có tần số 1000 Hz chuyển động đi ra xa một người đứng bên đường về phía vách đá với tốc độ 10 m/s. Lấy tốc độ âm trong không khí là 330 m/s. Tần số của âm người đó nghe được sau khi phản xạ trên vách đá là

A. 1000 Hz.

B. 1031,3 Hz.

C. 1140,6 Hz.

D. 1008,2 Hz.

Âm nghe được sau khi phản xạ trên vách đá là

$f_1=\frac{v}{v-v_s}.f=\frac{330}{330-10}.1000=\mathrm{1031,3}\left(Hz\right)$

Đáp án đúng là B.

Câu 9. Một lá thép mỏng, một đầu giữ cố định, đầu còn lại được kích thích để dao động với chu kì bằng 0,05s. Âm do lá thép phát ra là

A. âm nghe được

B. hạ âm

C. siêu âm

D. truyền được trong chân không

Ta có: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{\mathrm{0,05}}=20\left(Hz\right)$là âm nghe được.

Đáp án đúng là A.

Câu 10. Một âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng là v₁, v_2, v₃. Nhận định nào sau đây là đúng?

A. v₁ > v₂ > v₃

B. v₂ > v₁ > v₃

C. v₃ > v₁ > v₂

D. v₁ > v₃ > v₂

Sóng âm truyền nhanh nhất trong chất rắn, chất lỏng, chất khí nên: v1 > v2 > v3

Đáp án đúng là A.

Câu 11: Khi mắc tụ điện có điện dung C₁ với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ₁ = 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C₂ với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ₂ = 80m. Khi mắc nối tiếp C₁ và C₂ với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là:

A. λ = 48m.              B. λ = 70m.

C. λ = 100m.              D. λ = 140m.

Lời giải:

Khi mắc tụ điện có điện dung C₁ với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng

Khi mắc tụ điện có điện dung C₂ với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng

Khi mắc nối tiếp C₁ và C₂ với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là

với 

từ (1) đến (4) ta suy ra 

Câu 12: Một mạch dao động tần số có thể biến đổi trong khoảng từ 10 MHz đến 160 MHz bằng cách thay đổi khoảng cách giữa hai bản tụ phẳng. Với dải tần số này thì khoảng cách giữa các bản tụ thay đổi

A. 160 lần              B. 16 lần

C. 256 lần              D. 4 lần

Lời giải:

Ta có 

Lại có 

→ khoảng cách giữa hai bản tụ thay đổi 256 lần.

Câu 13: Ba mạch dao động điện từ lí tưởng gồm các tụ điện giống hệt nhau, các cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm là L₁, L₂ và L₁ nối tiếp L₂. Tần số của mạch dao động thứ nhất và thứ hai lần lượt là 1 MHz và 0,75 MHz, tốc độ ánh sáng truyền trong chân không là c = 3.10⁸ m/s. Bước sóng mà mạch thứ ba bắt được là

A. 400 m              B. 500 m

C. 300 m              D. 700 m

Lời giải:

Ta có 

 

→ Bước sóng mà mạch thứ 3 bắt được là:

Câu 14: Khi mắc tụ C₁ vào mạch dao động thì thu được sóng điện từ có λ = 100 m, khi thay tụ C bằng tụ C thì mạch thu được sóng λ = 75 m. Khi mắc hai tụ nối tiếp với nhau rồi mắc vào mạch thì bắt được sóng có bước sóng là

A. 40 m              B. 80 m

C. 60 m              D. 120 m

Lời giải:

Ta có: 

Khi ghép nối tiếp có:

 → λ = 60 m.

Câu 15: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến có điện dung C = 2/π nF. Mạch thu được các sóng có tần số trong khoảng từ 1 kHz đến 1 MHz. Độ từ cảm của cuộn cảm dùng trong mạch có giá trị trong khoảng

A. từ 1,25/π (H) đến 12,5/π (H)

B. từ 1,25/π (H) đến 125/π (H)

C. từ 0,125/π (mH) đến 125/π (H)

D. từ 5/π (mH) đến 500/π (H)

Lời giải:

Ta có: 

Lại có 1 kHz ≤ f ≤ 1 MHz

  

Câu 16: Mạch chọn sóng một radio gồm L = 2 (μH) và 1 tụ điện có điện dung C biến thiên. Người ta muốn bắt được các sóng điện từ có bước sóng từ 18π (m) đến 240π (m) thì điện dung C phải nằm trong giới hạn

A. 9.10^-10F ≤ C ≤ 16.10^-8F

B. 9.10^-10F ≤ C ≤ 8.10^-8F

C. 4,5.10^-12F≤ C ≤ 8.10^-10F

D. 4,5.10^-10F ≤ C ≤ 8.10^-8F

Lời giải:

Ta có: 

Lại có 18π ≤ λ ≤ 240π

→ 4,5.10^-10F ≤ C ≤ 8.10^-8F

Câu 17: Mạch dao động dùng để chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C₀ và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Máy này thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m, phải mắc song song với tụ điện C₀ của mạch dao động một tụ điện có điện dung

A. C = 2C₀              B. C = C₀

C. C = 8C₀              D. C = 4C₀

Lời giải:

Ta có:

 

C₁ = C₀ → C₂ = C₀ + C → C = 8C₀

Câu 18: Mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1 mH và một tụ điện có điện dung thay đổi được. Để mạch có thể cộng hưởng với các tần số từ 2 MHz đến 5 MHz thì điện dung của tụ phải thay đổi trong khoảng

A. 100 μF ≤ C ≤ 625 μF

B. 10 nF ≤ C ≤ 62,5 pF

C. 1 pF ≤ C ≤ 6,25 pF

D. 0,1 μF ≤ C ≤ 6,25 μF

Lời giải:

Ta có 

Lại có 3 MHz ≤ f ≤ 4 MHz

→ 1.10^-12F ≤ C ≤ 6,25.10^-12 hay 1 pF ≤ C ≤ 6,25 pF .

Câu 19: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5 μH và tụ xoay có điện dụng biến thiên từ C₁ = 10 pF đến C₂ = 250 pF. Dải sóng điện từ mà máy thu được có bước sóng là

A. 15,5 m → 41,5 m

B. 13,3 m → 66,6 m

C. 13,3 m → 92,5 m

D. 11 m → 75 m

Lời giải:

Ta có λ = cT = c.2π√(LC)

Mà 10 pF ≤ C ≤ 250 pF

→ 13,3 m ≤ λ ≤ 66,6 m.

Câu 20: Mạch dao động để chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2,9 μH và một tụ có điện dung C = 490 pF. Để mạch dao động nói trên có thể bắt được sóng có bước sóng 50 m, ta cần ghép thêm tụ C’ như sau

A. Ghép C’ = 242 pF song song với C

B. Ghép C’ = 242 pF nối tiếp với C

C. Ghép C’ = 480 pF song song với C

D. Ghép C’ = 480 pF nối tiếp với C

Lời giải:

Ta có:

→ Cần ghép C nối tiếp với C’:

Câu 21: Một máy phát sóng điện từ gồm một cuộn cảm L, một tụ điện có điện dung C, phát ra sóng điện từ có bước có bước sóng λ = 50 m, thay tụ điện C bằng tụ điện C’ thì λ' = 100 m. Nếu ghép nối tiếp C và C’ thì bước sóng phát ra là

A. 44,72 m              B. 89,44 m

C. 59,9 m              D. 111,8 m

Lời giải:

Ta có:

Khi ghép hai tụ nối tiếp ta có

→ λ_b = 44,72m

Câu 22: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm một cuộn cảm có độ tự cảm 5 μH và một tụ điện có điện dung biến thiên. Để thu sóng có bước sóng 31 m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện bằng

A. 67 pF              B. 54 pF

C. 45 pF              D. 76 pF

Lời giải:

Ta có:

Câu 23: Một mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thực hiện dao đông điên từ tự do. Để bước sóng mạch dao động thu được giảm đi 3 lần thì phải thay tụ điện C bằng tụ điện C’ có giá trị

A. C’ = 3C              B. C’ = C/3

C. C’ = 9C              D. C’ = C/9

Lời giải:

Ta có λ = cT = c.2π√(LC) → λ ∼ →C.

→ λ giảm 3 lần thì C giảm 9 lần→ C’ = C/9.

Câu 24: Mạch dao động LC trong máy phát sóng vô tuyến có điện dung C và độ tự cảm L không đổi, phát sóng điện từ có bước sóng 100 m. Để phát được sóng điện từ có bước sóng 300 m người ta phải mắc thêm vào mạch đó một tụ điện có điện dung C bằng bao nhiêu và mắc thế nào

A. Mắc song song và C₁ = 8C

B. Mắc song song và C₁ = 9C

C. Mắc nối tiếp và C₁ = 8C

D. Mắc nối tiếp và C₁ = 9C

Lời giải:

Ta có:

→ mắc song song tụ với tụ có điện dung C₁ = 9C – C = 8C.

Câu 25: Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện, bộ phận không có trong máy phát là mạch

A. biến điệu

B. tách sóng

C. khuếch đại

D. phát dao động cao tần

Lời giải:

Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện không có mạch tách sóng.

Câu 26: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung biến thiên trong khoảng từ 15 pF đến 860 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm biến thiên. Máy có thể bắt được các sóng điện từ có bước sóng từ 10 m đến 1000 m. Cho c = 3.10⁸ m/s; π² = 10. Giới hạn biến thiên độ tự cảm của cuộn dây là

A. 28,7.10^-3 H đến 5.10^-3 H

B. 1,85.10^-6 H đến 0,33.10^-3 H

C. 1,85.10^-3 H đến 0,33 H

D. 5.10^-6 H đến 28,7.10^-3 H

Lời giải:

Ta có:

Câu 27: Mạch vào của một máy thu rađiô là một mạch dao động tự do gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi và một tụ điện có điện dung thay đổi được. Điện dung của tụ có thể thay đổi từ giá trị C₁ đến 81C₁. Mạch này cộng hưởng với bước sóng bằng 30 m tương ứng với giá trị của điện dung là 9C₁. Dải sóng mà máy thu được có bước sóng từ

A. 10 m đến 90 m

B. 15 m đến 90 m

C. 10 m đến 270 m

D. 15 m đến 270 m

Lời giải:

Ta có λ = cT = c.2π√(LC) → λ ∼ √C.

Khi C = 9C₁ thì λ = 30 m → C = C₁ thì λ = 30/3 = 10 m và C = 81C₁ thì λ = 30.3 = 90 m.

Câu 28: Một tụ xoay có điện dung biến thiên liên tục và tỉ lệ thuận với góc quay từ giá trị C = 10 pF đến C = 370 pF tương ứng khi góc quay của các bản tụ tăng dần từ 0^o đến 180^o. Tụ điện được mắc với một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2 μH để tạo thành mạch chọn sóng của máy thu. Để thu được sóng có bước sóng λ = 18,84 m phải xoay tụ một góc bằng bao nhiêu kể từ khi tụ có điện dung nhỏ nhất

A. α = 90^o              B. α = 20^o

C. α = 120^o              D. α = 30^o

Lời giải:

Khi tụ xoay từ 0^o → 180^o thì C tăng từ 10 pF đến 370 pF

→ tụ xoay thêm thì C tăng thêm một lượng (370-10)/180 = 2pF .

Lại có λ = cT = c.2π√(LC)

→ điện dung của tụ cần tăng ΔC = 50 – 10 = 40 pF.

→ tụ cần xoay một góc Φ = 40 : 2 = 20^o.

Câu 29: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một tụ điện cố định C₀ mắc song song với một tụ C. Tụ C có điện dung thay đổi từ 10 nF đến 170 nF. Nhờ vậy mạch có thể thu được các sóng có bước sóng từ λ đến 3λ. Xác định C

A. 45 nF              B. 25 nF

C. 30 nF              D. 10 nF

Lời giải:

Ta có:

→ (C₀ + 170) = 9(C₀ + 10) → C₀ = 10 nF.

Câu 30: Chọn phát biểu sai khi nói về sóng vô tuyến

A. Sóng dài thường dùng trong thông tin dưới nước

B. Sóng ngắn có thể dùng trong thông tin vũ trụ vì truyền đi rất xa

C. Sóng trung có thể truyền xa trên mặt đất vào ban đêm

D. Sóng cực ngắn phải cần các trạm trung chuyển trên mặt đất hay vệ tinh để có thể truyền đi xa trên mặt đất

Lời giải:

Sóng dùng trong thông tin vũ trụ là sóng cực ngắn vì có năng lượng lớn, không phải là sóng ngắn.

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập chi tiết khác:

30 Bài tập về Mô tả sóng (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Vận tốc, gia tốc trong dao động điều hòa (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Mô tả dao động điều hòa (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 bài tập về Thế năng điện (2024) có đáp án chi tiết nhất