Giải SBT Vật lí 11 (Kết nối tri thức) Bài tập cuối chương 2 trang 27

Bài II.1 trang 27 SBT Vật lí 11: Khi có sóng ngang truyền qua, các phần tử vật chất của môi trường dao động

A. theo phương song song với phương truyền sóng.

B. theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

C. cùng pha với nhau.

D. với các tần số khác nhau.

Lời giải:

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

Đáp án : B

Bài II.2 trang 27 SBT Vật lí 11: Trường hợp nào sau đây là một ví dụ về sóng dọc?

A. Ánh sáng truyền trong không khí.

B. Sóng nước trên mặt hồ.

C. Sóng âm lan truyền trong không khí.

D. Sóng truyền một trên sợi dây.

Lời giải:

Sóng dọc là sóng cơ, truyền được trong chất rắn, lỏng, khí

Đáp án : C

Bài II.3 trang 27 SBT Vật lí 11: Tất cả các sóng điện từ đều có cùng

A. tốc độ khi truyền trong một môi trường nhất định.

B. tần số khi truyền trong môi trường chân không.

C. chu kì khi truyền trong một môi trường nhất định.

D. tốc độ khi truyền trong chân không.

Lời giải:

Sóng điện từ truyền trong chân không bằng với vận tốc của ánh sáng $c={3.10}^{8}m/s$

Đáp án : D

Bài II.4 trang 27 SBT Vật lí 11: Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có

A. hai sóng chuyển động ngược chiều giao nhau.

B. hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha giao nhau.

C. hai sóng dao động cùng phương, cùng pha giao nhau.

D. hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng tần số.

Lời giải:

Điều kiện giao thoa sóng là hai nguồn sóng phải có : dao động cùng phương , cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian .

Đáp án : D

Bài II.5 trang 27 SBT Vật lí 11: Sóng dừng là

A. sóng được tạo thành giữa hai điểm có định trong một môi trường.

B. sóng không lan truyền được do bị một vật cản chặn lại.

C. sóng được tạo thành do sự giao thoa của hai sóng kết hợp, trên đường thẳng nói hai tâm phát sóng.

D. Sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.

Lời giải:

Hai sóng cùng biên độ, cùng tần số lan truyền theo hai hướng ngược nhau trên một dây giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp gọi là sóng dừng

Đáp án : D

Bài II.6 trang 28 SBT Vật lí 11: Một sóng vô tuyến được phát ra từ một đài phát thanh có bước sóng 3 m. Coi rằng tốc độ của sóng vô tuyến truyền trong không khí là ${3.10}^8$m/s, tần số của sóng này là

A. ${10}^{-8}$ Hz.

B. ${9.10}^{-8}$ Hz.

C. ${10}^8$ Hz.

D. 9 Hz.

Lời giải:

Theo đề bài ta có : $\lambda =\frac{v}{f}=3m=>f=\frac{v}{\lambda }=\frac{{3.10}^8}{3}={10}^{8}Hz$

Đáp án : C

Bài II.7 trang 28 SBT Vật lí 11: Người ta tạo ra sóng dừng trên một sợi dây căng giữa hai điểm cố định. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 150 Hz và 200 Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên dây đó là

A. 50 Hz.

B. 75 Hz.

C. 100 Hz.

D. 125 Hz.

Lời giải:

Theo đề bài ta có : $f_1=n{f}_0=150$ và $f_2=\left(n+1\right)f_0=200$ $=>n=3=>f_0=50Hz$

Đáp án : A

Bài II.8 trang 28 SBT Vật lí 11: Một sóng ngang có tần số 20 Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 1,5 m/s. Trên phương truyền sóng, sóng truyền đến điểm P rồi mới đến điểm Q cách nó 16,125 cm. Tại thời điểm t, điểm P hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian $\mathrm{\Delta }t=\frac{3}{400}s$, điểm Q sẽ tới vị trí nào?

Lời giải:

Ta có : $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{1,5}{20}=7,5cm$

Chu kì $T=\frac{1}{f}=\frac{1}{20}=0,05s$

Độ lệch pha giữa 2 điểm P và Q là : $\mathrm{\Delta }\phi =\frac{2\pi d}{\lambda }=\frac{2\pi .16,125}{7,5}=\frac{43\pi }{10}=4\pi +\frac{3\pi }{10}$

=> P sớm pha hơn Q một góc $\phi =\frac{3\pi }{10}$

Tại thời điểm t, điểm P hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian $\mathrm{\Delta }t=\frac{3}{400}s=\frac{3T}{20}$, điểm Q sẽ tới vị trí biên dương

A. 0,4 $\mu m$

B. 0,5$\mu m$.

C. 0,6$\mu m$.

D. 0,64 $\mu m$.

Lời giải:

Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 1,2 mm trên màn quan sát là vị trí vân sáng bậc 4 => $4i=\frac{4\lambda D}{a}=1,2mm$

Nếu dịch màn ra xa thêm một đoạn 25 cm theo phương vuông góc với mặt phẳng hai khe thì tại M là vị trí vân sáng bậc 3 => $3i^{\prime }=\frac{3\lambda \left(D+0,25\right)}{a}$

Theo đề bài ta có : $4i=3i^{\prime }=>4D=3\left(D+0,25\right)\iff D=0,75m$

Ta có : $4i=\frac{4\lambda D}{a}=1,2mm=>\lambda =0,4\mu m$

Đáp án : A

Bài II.10 trang 28 SBT Vật lí 11: Hình II.1 mô tả đồ thị li độ - thời gian của một sóng.

a) Tính chu kì, tần số và biên độ của sóng.

b) Biết tốc độ của sóng là 5 m/s, tính bước sóng.

Lời giải:

a) Từ đồ thị ta có

Biên độ dao động của vật : $A=xmax=2(cm)$

Từ vị trí thấp nhất đến vị trí cao nhất là $\frac{T}{2}=0,001=>T=0,002(s)=>f=\frac{1}{T}=500Hz$

b) Biết tốc độ của sóng là 5 m/s, bước sóng $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{5}{500}=0,01m=1cm$

Bài II.11 trang 29 SBT Vật lí 11: Hình II.2 cho thấy các phần tử chính của thang sóng điện từ.

a) Nêu ba đặc điểm chung của các sóng điện từ.

b) Sóng lò vi sóng có tốc độ ${3.10}^8$m/s trong chân không và tần số $1,{5.10}^{10}$Hz. Tính bước sóng của sóng này.

c) Hãy gọi tên của các sóng điện từ nằm trong vùng A, B, C, D trên Hình II.2.

Lời giải:

a) Ba đặc điểm chung của các sóng điện từ :

• Lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không. Là sóng duy nhất lan truyền được trong chân không.
• Tốc độ lan truyền sóng điện từ trong chân không là lớn nhất và bằng c = 3.108 m/s.
• Tốc độ lan truyền sóng điện từ trong chân không là lớn nhất và bằng c = 3.108 m/s.

b) Sóng lò vi sóng có tốc độ ${3.10}^8$m/s trong chân không và tần số $1,{5.10}^{10}$Hz => bước sóng $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{{3.10}^8}{1,{5.10}^{10}}=0,02m=2cm$

c) Sóng điện từ nằm trong vùng

A là tia X

B là tia tử ngoại

C là tia hồng ngoại

D là vi sóng

Bài II.12 trang 29 SBT Vật lí 11: Một sợi dây đàn hồi, mảnh, dài có đầu O dao động với tần số f thay đổi được trong khoảng từ 80 Hz đền 125 Hz, theo phương vuông góc với sợi dây. Sóng tạo thành lan truyền trên dây với tốc độ không đổi v = 10 m/s.

a) Cho f = 80 Hz, tính chu kì và bước sóng của sóng trên dây.

b) Tính tần số f để điểm M trên dây cách O một khoảng bằng 20 cm luôn dao động cùng pha với O.

Lời giải:

Theo đề bài ta có : $f=80Hz=>T=\frac{1}{f}=0,0125s$

Bước sóng của sóng trên dây $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{10}{80}=0,125m$

điểm M trên dây cách O một khoảng bằng 20 cm luôn dao động cùng pha với O  nên ta có

$$\begin{gathered} k\lambda =0,2=k\frac{v}{f}\Rightarrow f=\frac{kv}{0,2} \\ \Rightarrow 80\le \frac{k.10}{0,2}\le 125 \\ \Rightarrow 80\le 50k\le 125 \\ \Rightarrow 1,6\le k\le 2,5=>k=2 \end{gathered}$$

$=>k\frac{v}{f}=0,2=>f=\frac{kv}{0,2}=\frac{2.10}{0,2}=100Hz$

Bài II.13 trang 29 SBT Vật lí 11: Một người leo núi khi cách vách núi một khoảng 450 m (Hình II.3), người này hét một tiếng lớn và âm phản xạ trở lại tai người sau 2,75 s.

a) Tính tốc độ truyền sóng âm.

b) Nếu sóng âm trên có bước sóng là 0,75 m thì tần số của sóng là bao nhiêu?

Lời giải:

a) Người này hét một tiếng lớn và âm phản xạ trở lại tai người sau 2,75 s  => $t=\frac{t^{\prime }}{2}=\frac{2,75}{2}=1,375s$

Tốc độ truyền sóng âm $v=\frac{S}{t}=\frac{450}{1,375}=327m/s$

b) Nếu sóng âm trên có bước sóng là 0,75 m thì tần số của sóng là $f=\frac{v}{\lambda }=\frac{327}{0,75}=436Hz$

Bài II.14 trang 29 SBT Vật lí 11: Sóng vô tuyến ngắn có thể được sử dụng để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng, bằng cách phát một tín hiệu từ Trái Đất tới Mặt Trăng và thu tín hiệu trở lại, đo khoảng thời gian từ khi phát đến khi nhận tín hiệu.

a) Biết khoảng thời gian từ khi phát tới khi nhận được tín hiệu trở lại là 2,6 s.

Tính khoảng cách từ Mặt Trăng tới Trái Đất.

b) Sóng vô tuyến trên có tần số ${10}^7$ Hz. Tính bước sóng của sóng.

Lời giải:

Thời gian truyền đi $t=\frac{t^{\prime }}{2}=\frac{2,6}{2}=1,3s$

Khoảng cách từ Mặt Trăng tới Trái Đất $S=v.t={3.10}^8.1,3=3,{9.10}^{8}m$

Sóng vô tuyến trên có tần số ${10}^7$ Hz => bước sóng của sóng : $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{{3.10}^8}{{10}^7}=30m$

Bài II.15 trang 29 SBT Vật lí 11: Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. Trên màn chỉ quan sát được 21 vạch sáng mà khoảng cách giữa hai vạch sáng ngoài cùng là 4 cm, Tại hai điểm P và Q là hai vị trí cho vân sáng trên màn. Hãy xác định số vân sáng trên đoạn PQ, biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đó là 2,4 cm.

Lời giải:

Trên màn chỉ quan sát được 21 vạch sáng ứng vớu 20 khoảng vân => $20i=4cm=>i=0,2cm$

Tại hai điểm P và Q là hai vị trí cho vân sáng trên màn, biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đó là 2,4 cm $=>ki=2,4=>k=\frac{2,4}{i}=\frac{2,4}{0,2}=12$

Vậy có 13 vân sáng trên PQ

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 12: Giao thoa sóng

Bài 13: Sóng dừng

Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Bài 17: Khái niệm điện trường

Bài 18: Điện trường đều