Giải SBT Vật lí 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 6: Các đặc trưng vật lí của sóng

Với giải sách bài tập Vật Lí 11 Bài 6: Các đặc trưng vật lí của sóng sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Vật Lí 11 Bài 6. Mời các bạn đón xem:

Sách bài tập Vật lí 11 Bài 6: Các đặc trưng vật lí của sóng

A. Trắc nghiệm

Câu 6.1 (B) trang 23 Sách bài tập Vật Lí 11Hình 6.1 biểu diễn đồ thị li độ - khoảng cách của ba sóng 1, 2 và 3 truyền dọc theo trục Ox tại cùng một thời điểm xác định. Biết ba sóng này truyền đi với tốc độ bằng nhau. Nhận xét nào sau đây không đúng?

Hình 6.1 biểu diễn đồ thị li độ - khoảng cách của ba sóng 1, 2 và 3 truyền dọc theo trục Ox

A. Sóng 1 mang năng lượng lớn nhất.

B. Sóng 1 và sóng 2 có cùng bước sóng.

C. Bước sóng của sóng 3 lớn hơn bước sóng của sóng 2 .

D. Tần số của sóng 3 lớn hơn tần số của sóng 2.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Ta có: λ3>λ2vf3>vf2f3<f2

Câu 6.2 (B) trang 23 Sách bài tập Vật Lí 11Xét một sóng truyền dọc theo trục Ox với phương trình: u=6cos100πt4πxcm(x được tính bằng cm, t được tính bằng s). Tại một thời điểm, hai điểm gần nhất dao động cùng pha và hai điểm gần nhất dao động ngược pha cách nhau các khoảng lần lượt bằng

A. 1,00 cm và 0,50 cm.                    

B. 0,50 cm và 0,25 cm.

C. 0,25 cm và 0,50 cm.                      

D. 100 cm và 4 cm.

Lời giải:

Đáp án đúng là B

Ta có: 2πxλ=4πxλ=0,50 cm. Hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha và hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha lần lượt cách nhau các khoảng bằng bước sóng và nửa bước sóng.

Câu 6.3 (H) trang 23 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì

A. bước sóng của ánh sáng tăng.                

B. bước sóng của ánh sáng giảm.

C. tần số của ánh sáng tăng.                        

D. tần số của ánh sáng giảm.

Lời giải:

Đáp án đúng là B

Ta có: λ=vf. Tần số của ánh sáng không đổi nên bước sóng của ánh sáng giảm vì tốc độ truyền ánh sáng trong nước nhỏ hơn trong không khí.

Câu 6.4 (H) trang 24 Sách bài tập Vật Lí 11Một sóng truyền trên dây đàn hồi có biên độ bằng 6 cm, tần số bằng 16 Hz và có tốc độ truyền bằng 8,0 m/s. Phương trình truyền sóng có thể là

A. u=6cos32πt4πxcm(x được tính theo m, t được tính theo s).

B. u=6cos16πt4πxcm(x được tính theo m, t được tính theo s).

C. u=6cos32πt4πxcm(x được tính theo m, t được tính theo s).

D. u=6cos32πt2πxcm(x được tính theo m, t được tính theo s).

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Ta có: λ=8,016=0,50 mu=Acos2πft2πλx=6cos32πt4πxcmvới x được tính bằng m.

Câu 6.5 (VD) trang 24 Sách bài tập Vật Lí 11Khi một sóng biển truyền đi, người ta quan sát thấy khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp bằng 8,5 m. Biết một điểm trên mặt sóng thực hiện một dao động toàn phần sau thời gian bằng 3,0 s. Tốc độ truyền của sóng biển có giá trị gần bằng

A. 2,8 m/s.           

B. 8,5 m/s.           

C. 26 m/s.            

D. 0,35 m/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Ta có: v=λT=8,53,02,8 m/s

Câu 6.6 (VD) trang 24 Sách bài tập Vật Lí 11Xét một sóng truyền dọc theo trục Ox với phương trình: u=4cos240t80xcm(x được tính bằng m ,t được tính bằng s). Tốc độ truyền của sóng này bằng

A. 6 m/s.              

B. 4,0 cm.            

C. 0,33 m/s.         

D. 3,0 m/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Ta có u=Acos2πTt2πλx=4cos240t80xcm

2πT=240T=π120 s;2πxλ=80xλ=π40 m;v=λT=π/40π/120 m=3,0 m/s

B. Tự luận

Câu 6.1 (B) trang 24 Sách bài tập Vật Lí 11: Một tín hiệu của sóng siêu âm được gửi đi từ một chiếc tàu xuống đáy biển theo phương thẳng đứng. Sau 0,8 giây, tàu nhận được tín hiệu phản xạ từ đáy biển. Cho biết tốc độ truyền của sóng siêu âm trong nước biển bằng 1,6.103 m/s. Độ sâu của đáy biển tại nơi khảo sát bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Ta có: 2d=vt, suy ra: d=1600.0,82=640 m

Câu 6.2 (B) trang 24 Sách bài tập Vật Lí 11Sóng nước truyền trên một mặt hồ có phương trình:u=3,2cos8,5t0,5xcm (x được tính theo m, t được tính theo s). Tính tốc độ của sóng truyền trên mặt hồ.

Lời giải:

Ta có: 2πT=8,5T0,74 s và 2πλ=0,5λ12,6 cm=vT

Suy ra: v17,03 cm/s

Câu 6.3 (H) trang 24 Sách bài tập Vật Lí 11Hình 6.2 là hình ảnh của một sóng trên dây đàn hồi tại một thời điểm xác định. Cho biết thời gian A ngắn nhất để điểm A từ vị trí cân bằng dao động theo phương thẳng đứng và trở lại vị trí này là 0,25 s và khoảng cách AB bằng 40 cm.

Hình 6.2 là hình ảnh của một sóng trên dây đàn hồi tại một thời điểm xác định

a) Tính tốc độ truyền sóng trên dây.

b) Khoảng cách CD bằng bao nhiêu?

Lời giải:

a) Ta có: T2=0,25 s và λ2=40 cm. Kết hợp với công thức λ=vT

v=40.20,25.2=160 cm/s

b) CD=λ=80 cm

Câu 6.4 (H) trang 25 Sách bài tập Vật Lí 11Hình 6.3 là đồ thị li độ - khoảng cách của một sóng truyền dọc theo phương Ox tại một thời điểm xác định. Cho biết khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp bằng 8,0 cm và thời gian sóng truyền giữa hai đỉnh này bằng 0,02 s. Thiết lập phương trình truyền sóng của sóng này.

Hình 6.3 là đồ thị li độ - khoảng cách của một sóng truyền dọc theo phương Ox tại một thời điểm xác định

Lời giải:

Ta có: λ=8cm;T=0,02sv=8,00,02=400 cm/s

Ngoài ra, dựa vào đồ thị ta có: λ=8,0 cm=400ff=50 Hz

Từ đây ta có phương trình truyền sóng: u=3,0cos100πtπ4xcm

Câu 6.5 (H) trang 25 Sách bài tập Vật Lí 11Hình 6.4 là đồ thị li độ - khoảng cách của một sóng truyền dọc trên một sợi dây tại một thời điểm xác định. Cho biết biên độ sóng bằng 0,40 cm và khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp trên dây bằng 25,0 cm. Tốc độ truyền sóng trên dây bằng 80,0 cm/s.

Hình 6.4 là đồ thị li độ - khoảng cách của một sóng truyền dọc trên một sợi dây tại một thời điểm xác định

a) Sau khoảng thời gian ngắn nhất bằng bao nhiêu thì điểm M lại hạ xuống thấp nhất một lần nữa?

b) Tính thời gian ngắn nhất kể từ lúc điểm M hạ xuống thấp nhất đến khi điểm M có li độ bằng 0,20 cm.

Lời giải:

a) Sau khoảng thời gian: T=λv=0,250,800,31s thì M lại ở vị trí thấp nhất.

b) Khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc điểm M hạ xuống thấp nhất đến khi điểm M có li độ bằng 0,20 cm ( = A/2): ứng với thời gian vật đi từ biên âm về vị trí nửa biên (A/2) nên t=T4+T12=T3=0,3130,10 s

Câu 6.6 (VD) trang 25 Sách bài tập Vật Lí 11Một còi báo động phát sóng âm trong một môi trường đẳng hướng. Tại vị trí cách còi một khoảng bằng 75,0 m, cường độ âm đo được bằng 0,010 W/m2. Ở khoảng cách 15,0 m, cường độ âm bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Ta có: I1I2=P4πr124πr22P=r22r12 

Suy ra: I2=I1r12r22=0,01075,015,02=0,25 W/m2

Câu 6.7 (VD) trang 26 Sách bài tập Vật Lí 11Một sóng ngang truyền dọc trên một dây đàn hồi dài AB = 25cm, hai điểm gần nhất trên dây dao động cùng pha nhau, cách nhau 4 cm. Dọc theo dây này, có bao nhiêu điểm dao động cùng pha và bao nhiêu điểm dao động ngược pha với đầu A của dây?

Lời giải:

Hai điểm gần nhất trên dây dao động cùng pha nhau, cách nhau 4 cm nên bước sóng là 4 cm.

Điểm M dao động cùng pha với A: MA=kλ=4kABk6,25

k=1;2;3;4;5;6 : (không chọn k = 0 vì khi đó M trùng với A). Vậy có 6 điểm dao động cùng pha với A.

Điểm M dao động ngược pha với A: MA=k+12λ=4k+2ABk5,75

k=0;1;2;3;4;5 : Có 6 điểm dao động ngược pha với A.

Câu 6.8 (VD) trang 26 Sách bài tập Vật Lí 11Một sóng có tần số 50 Hz truyền trong một môi trường đồng chất. Tại một thời điểm, hai điểm gần nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động lệch pha nhau π2 cách nhau 60 cm. Tính độ lệch pha

a) giữa hai điểm cách nhau 480 cm tại cùng một thời điểm.

b) tại một điểm trong môi trường sau khoảng thời gian 0,01 s.

Lời giải:

Độ lệch pha của hai điểm tại hai thời điểm t1 và t2; cách nhau một khoảng d: ωt22πd2λωt1+2πd1λ=ωΔt2πdλ.

Tại cùng một thời điểm: Δt=0; theo đề bài: 2πdλ=π2+kπ.

Hai điểm gần nhất tương ứng với k=0 nên λ=4d=4.60=240 cm.

a) Tại cùng một thời điểm: Δt=0; độ lệch pha: 2πdλ=2π480240=4π. Suy ra hai điểm này dao động cùng pha. (Ta thấy: d=480 cm=2λ=kλ: hai điểm dao động cùng pha)

b) Tại một điểm: d1=d2 nên độ lệch pha: ωΔt=2π.50.0,01=π . Suy ra hai dao động ngược pha.

Câu 6.9 (VD) trang 26 Sách bài tập Vật Lí 11Xét tại vị trí M cách nguồn âm điểm (nguồn phát sóng âm trong môi trường đồng chất, đẳng hướng) một khoảng 200 m, cường độ âm đo được bằng 6,0.10-5 W/m2.

a) Tính công suất của nguồn âm này.

b) Cho biết công suất được thu nhận ở bề mặt một micro đặt tại vị trí M là 4,50.10-9 W. Tính diện tích bề mặt của micro này.

Lời giải:

a) Ta có:

 P=I4πr2=6,01054π(200)230,2 W

b) Diện tích bề mặt của micro: S=I=4,501096,00105=0,75 cm2

Câu 6.10 (VD) trang 26 Sách bài tập Vật Lí 11Một dây AB rất dài căng ngang (coi khối lượng dây là không đáng kể) có đầu A dao động điều hoà thẳng đứng với biên độ 2,0 cm và tần số 0,5 Hz. Sau 5,0 s kể từ khi A bắt đầu dao động, điểm M trên dây cách A một đoạn 5,0 cm cũng bắt đầu dao động.

a) Viết phương trình dao động của A. Chọn gốc thời gian là khi A bắt đầu dao động từ vị trí cân bằng theo chiều dương.

b) Suy ra phương trình dao động của M.

c) Vẽ hình dạng của dây vào thời điểm 6,0 s kể từ khi A bắt đầu dao động.

Lời giải:

a) Từ dữ liệu đề bài, suy ra phương trình dao động của A: uA=2,0cosπtπ2cm

b) Ta có: v=5,05,0=1,0 cm/s; λ=1,00,5=2,0 cm

Suy ra:

 uM=2,0cosπtπ22π52=2,0cosπt+3π2cmt5 s

c)

 uM=2,0cosπ6π22πx2=2,0cosπx+π2cmx6,0 cm

Dây có hình dạng như hình bên dưới.

Một dây AB rất dài căng ngang (coi khối lượng dây là không đáng kể) có đầu A dao động điều hoà thẳng đứng

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

 
Bình luận (0)

Đăng nhập để có thể bình luận

Chưa có bình luận nào. Bạn hãy là người đầu tiên cho tôi biết ý kiến!