BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM SÓNG ÂM Bài 1: Vận tốc truyền âm không khí 336m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động vuông pha 0,2m Tần số âm A 400Hz B 840Hz C 420Hz π Giải: Hai dao động vuông pha ∆ϕ = ⇔ D 500Hz Chọn C v 336 2π.d π = 420Hz = ⇒ λ = 4d = 0,8 ( m ) ⇒ f = = λ 0,8 λ Bài 2: Một sáo (một đầu kín , đầu hở ) phát âm nốt nhạc La tần số 440 Hz Ngoài âm bản, tần số nhỏ hoạ âm sáo phát A 1320Hz B 880 Hz C 1760 Hz D 440 Hz Giải: Đối với ống sáo đầu hở đầu kín điều kiện có sóng dừng khi: λ v l= m = m 4f v (m = 1,3,5, ) => f = m 4l ; Vậy âm ứng với m=1: Và tần số nhỏ họa âm ứng với m=3: f =3 v = 1320Hz 4l f= v =440Hz 4l Chọn A Bài 3: Một ống khí có đầu bịt kín, đàu hở tạo âm có tần số 112Hz Biết tốc độ truyền âm không khí 336m/s Bước sóng dài họa âm mà ống tạo bằng: A 1m B 0,8 m Giải: Ống sáo: l= k C 0,2 m D 2m λ v v = k => f = k 4f 4l Với k = âm bản, k = 3, 5, họa âm bậc 3, bậc 5, bậc => f = k.f0 (k = 3,5,7 ) Bước sóng họa âm max tần số họa âm k = (họa âm bậc 3) λ= => f = 3f0 = 336Hz v f =1m Chọn A Bài 4: Trên sợi dây đàn dài 65cm sóng ngang truyền với tốc độ 572m/s Dây đàn phát hoạ âm (kể âm bản) vùng âm nghe ? A 45 B 22 λ v C 30 v D 37 Giải: l = n = n f => f = n 2l = 440n ≤ 20000Hz => ≤ n ≤ 45 Chọn đáp án A Bài 5: Một nhạc cụ phát âm có tần số âm f = 420(Hz) Một người nghe âm có tần số cao 18000 (Hz) Tần số âm cao mà người nghe dụng cụ phát là: A 17850(Hz) B 18000(Hz) C 17000(Hz) D.17640(Hz) Giải: Chọn D HD: fn = n.fcb = 420n (n ∈ N) Mà fn ≤ 18000 ⇒ 420n ≤ 18000 ⇒ n ≤ 42 ⇒ fmax = 420 x 42 = 17640 (Hz) Chọn D Bài 6: Hai nguồn âm nhỏ S1, S2 giống (được coi hai nguồn kết hợp) phát âm pha biên độ Một người đứng điểm N với S1N = 3m S2N = 3,375m Tốc độ truyền âm không khí 330m/s Tìm bước sóng dài để người N không nghe âm từ hai nguồn S1, S2 phát A λ = 1m C λ = 0,4m B λ = 0,5m D λ = 0,75m Giải: Để N không nghe âm N hai sóng âm ngược pha nhau, N sóng âm có biên độ cực tiểu: d1 – d2 = (k + )λ = 0,375m => λ = 0.75 2k + =>λ có giá trị dài N đường cực tiểu thứ k = ; Đồng thời f = v/T > 16 Hz Khi k = λ = 0,75 m; f = 440Hz, âm nghe Chọn D: λ = 0,75 m; Bài 7: Gọi Io cường độ âm chuẩn Nếu mức cường độ âm 1(dB) cường độ âm A Io = 1,26 I B I = 1,26 Io C Io = 10 I I 0,1 Giải: Chọn B HD: Lg I = 0,1 ⇒ I = 10 I = 1,26I 0 D I = 10 Io Chọn B Bài 8: Chọn câu trả lời Cường độ âm điểm môi trường truyền âm 10-5W/m2 Biết cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2 Mức cường độ âm điểm bằng: A 60dB Giải: Chọn C HD: B 80dB L ( dB ) =10 log C 70dB I 10 −5 =10 log −12 = 70( dB ) I0 10 D 50dB Chọn C Bài 9: Một máy bay bay độ cao h1= 100 mét, gây mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ âm L 1=120 dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu L = 100 dB máy bay phải bay độ cao: A 316 m m .Chọn C B 500 m Giải: Chọn C HD: C 1000 m D 700  I I  I L − L1 =10 lg − log ÷=10 lg ( dB ) I0  I1  I0 h1 h  I I = ⇒ h = 10h1 = 1000 ( m ) L − L1 = −20 ( dB ) ⇒ lg = −2 ⇒ = = ÷ ⇒ h 10 I1 I1 100  h  Bài 10: Một nguồn âm nguồn điểm phát âm đẳng hướng không gian Giả sử hấp thụ phản xạ âm Tại điểm cách nguồn âm 10m mức cường độ âm 80dB Tại điểm cách nguồn âm 1m mức cường độ âm A 90dB B 110dB C 120dB D 100dB Chọn D Giải: Chọn D HD: L1 = 10 lg I1  R  = ⇒I =100I1 ÷ = I  R1  100 I1 I 100I1   ( dB ) ;L = 10 lg ( dB ) = 10 lg ( dB ) L = 10  + lg I1 ÷= 20 + L1 = 100 ( dB ) I0 I0 I0 I0   Bài 11: Nguồn âm O có công suất không đổi Trên đường thẳng qua O có ba điểm A, B, C nằm phía O theo thứ tự xa có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B mức cường độ âm A a (dB), mức cường độ âm B mức cường độ âm C 3a (dB) Biết OA = A 81 16 Giải: Ta cần tính : B C 27 OB D Tỉ số OC OA 32 27 OC d C = OA d A -Mức cường độ âm B mức cường độ âm A a (dB) + So sánh A B: ⇔ L A − L B = a ⇔ 10lg a IA I I a I − 10lg B = a ⇔ lg A = ⇔ A = 1010 I0 I0 I B 10 IB -Mức cường độ âm B mức cường độ âm C 3a (dB) (1) + So sánh B C: + Theo giả thiết : 3a IC IB I B 3a IB 10 ⇔ L B − LC = 3a ⇔ 10lg − 10lg = 3a ⇔ lg = ⇔ = 10 (2) I0 I0 IC 10 IC 2 d OA = OB ⇔ B = dA + Từ (1) a a a d  I : A = 1010 ⇔  B ÷ = 1010 ⇔ = 1010 IB  dA  + Từ (1) (2) suy a 3a 2a 2a d  IA IB I = 1010.1010 ⇔ A = 10 ⇔  C ÷ = 10 IB IC IC  dA  : a  10a    81 dC ⇔ = 10 =  10 ÷ =  ÷ = dA     16 Bài 12: Hai điểm A, B nằm đường thẳng qua nguồn âm hai phía so với nguồn âm Biết mức cường độ âm A trung điểm AB 50 dB 44 dB Mức cường độ âm B A 28 dB B 36 dB C 38 dB D 47 dB • • • • A O M B I0 cường độ âm chuẩn, L mức cường độ âm => R = P 4π I Giải 1: Cường độ âm điểm cách nguồn âm khoảng R I= P 4πR = 10L.I0 Với P công suất nguồn 10 L M trung điểm AB, nằm hai phía gốc O nên: RM = OM = P 4π I Ta có RA = OA LA = (B)=> RA = 10 LA P 4π I 10 LB Ta có RM = OM LM = 4,4 (B) => RM = P 4π I Ta có RB = OB LB = L => RB = = = P 4π I 10 LM Từ ta suy 2RM = RB - RA => 10 4, = 10 L - 10 => 10 L = 10 +2 P 4π I 10 4, = RB − R A 10 (2) 10 L P 4π I (3) 10 4, (4) (1) 10 => L 10 9, = 10 4, + 10 L = 1,8018 => L => 10 = 10 4,7 10 2, + 2.10 2,5 = 63,37 L = 3,6038 (B) = 36 (dB) Chọn đáp án B Giải 2:Cường độ âm điểm cách nguồn âm khoảng R I= IA IM P 4πR = RM2 R A2 Với P công suất nguồn ; LA – LM = IA 10lg I M = RM2 10lg R A • • • • A O M B = > RM2 R A2 =100,6 -> RM RA M trung điểm AB, nằm hai phía gốc O nên: RM = OM = 0,3 RB = RA + 2RM = (1+2.10 )RA -> IA IB = R B2 R A2 R B2 R A2 IA R2 B A = 100,3 RB − R A = (1+2.100,3)2 ; LA - LB = 10lg I = 10lg RB2 = 20 lg(1+2.100,3) = 20 0,698 = 13,963 dB LB = LA – 13,963 = 36,037 dB ≈ 36 dB Bài 13: Hai điểm M N nằm phía nguồn âm , phương truyền âm có LM = 30 dB , LN = 10 dB ,NẾU nguồn âm dặt M mức cường độ âm M N N O A 12 B7 C9 D 11 • • Giải: Gọi P công suất nguồn âm LM =10lg IM I0 LN =10lg IN I0 IM LM – LN = 10 lg I = 20 dB => N IM = P 4πRM2 ; IN = P 4πR N2 ; => RNM = RN – RM = 0,9RN Khi nguồn âm đặt M • IM IN IM IN = = 102 = 100 R N2 RM2 = 100 => RN RM =10 => RM = 0,1RN L’N =10lg I 'N I0 L’N =10lg I 'N I0 P P IN I0 ) = 10lg 0,81 + với I’N = 4πR = 4π 0,81.R = NM N = 10lg( 0,81 IN 0,81 0,915 +10 = 10,915 ≈ 11 dB LN = Chọn D Bài 14: Một người đứng hai loa A B Khi loa A bật người nghe âm có mức cường độ 76dB Khi loa B bật nghe âm có mức cường độ 80 dB Nếu bật hai loa nghe âm có mức cường độ bao nhiêu? I1 Giải: L1 = lg I => I1 = 10L1I0 = 107,6I0; L = lg I1 + I I0 I2 L2 = lg I => I2 = 10L2I0 = 108I0 = lg(107,6 + 108) = lg139810717,1 = 8,1455 B = 81,46dB Bài 15: Trong một phòng nghe nhạc, tại một vị trí: Mức cường độ âm tạo từ nguồn âm là 80dB, mức cường độ âm tạo từ phản xạ ở bức tường phía sau là 74dB Coi bức tường không hấp thụ lượng âm và sự phản xạ âm tuân theo định luật phản xạ ánh sáng Mức cường độ âm toàn phần tại điểm đó là A 77 dB B 80,97 dB C 84,36 dB D 86,34 dB Giải: Cường độ âm âm từ nguồn phát L1 = 10 lg I1 I I = 80 ↔ lg = ↔ = 108 ↔ I1 = 10 −4 W / m I0 I0 I0 Cường độ âm phản xạ L2 = 10 lg I2 I I = 74 ↔ lg = 7,4 ↔ = 10 , ↔ I = 2,512.10 −5 W / m I0 I0 I0 Tại điểm mức cường độ âm I1 + I 10 −4 + 2,512.10 −5 L = 10 lg = 10 lg = 80,97dB I0 10 −12 Chọn B Bài 16: Tại điểm nghe đồng thời hai âm: am truyền tới có mức cường độ âm 65dB, âm phản xạ có mức cường độ âm 60dB Mức cường độ âm toàn phần điểm là? A 5dB B 125dB C 66,19dB D 62,5dB Giải: Gọi I1 I2 cường độ âm tới âm phản xạ điểm cường độ âm toàn phần I = I1 + I2 lg I1 I0 = 6,5 => I1 = 106,5I0 lg I2 I0 = 6, => I2 = 106I0 => L = 10lg I1 + I I0 = 10lg(106,5 + 106) = 66,19 dB Chọn C Bài 17: Một nguồn âm phát sóng âm đẳng hướng theo mọi phương Một người đứng cách nguồn âm 50m nhận được âm có mức cường độ 70dB Cho cường độ âm chuẩn 10 12 W/m2, π= 3,14.Môi trường không hấp thụ âm Công suất phát âm của nguồn A 0,314W Chọn A B 6,28mW C 3,14mW I Giải : L=10log I =70 dB =>I=I0.107=10-5 W/m2 I= P 4π r D 0,628W =>P=I 4π r =10-5.4 π 502=0,314 W Bài 18: Công suất âm cực đại máy nghe nhạc gia đình 10W Cho truyền khoảng cách 1m, lượng âm bị giảm % so với lần đầu hấp thụ môi trường truyền âm.Biết I0 = 10-12 W/m2, Nếu mở to hết cỡ mức cường độ âm khoảng cách m A 102 dB B 107 dB C 98 dB D 89 dB Giải: sau 1m lượng giảm 5% nên lại 95% ta có : W1 =0,95W0 W2 = 0,95 W1 Sau n mét Năng lượng lại là: Wn = (0,95)n W Năng lượng lại sau 6m W = (0,95)6 10=7,35 Cường độ âm I= P P = = 0,016249 S 4π r W/m2 ; Mức cường độ âm L = 10 lg I = I 102 dB Bài 19: Cho điểm A, B, C thẳng hàng, theo thứ tự xa dần nguồn âm Mức cường độ âm A, B, C 40dB; 35,9dB 30dB Khoảng cách AB 30m khoảng cách giữaO A BBC C A 78m B 108m C 40m D 65m • Giải: Giả sử nguồn âm O có công suât P => I = IA RB B A P 4πR • LA - LB = 10lg I = 4,1 dB => 2lg R = 0,41=> RB = 100,205RA • • IA RC C A LA – LC = 10lg I = 10 dB => 2lg R = => RC = 100,5 RA RB – RA = ( 100,205 – 1) RA = BC = 30m => RA = 49,73 m RC – RB = (100,5 – 100,205) RA => BC = (100,5 – 100,205) 49,73 = 77,53 m ≈ 78 m Chọn A Bài 20: Trong hợp ca, coi ca sĩ hát với cường độ âm coi tần số Khi ca sĩ hát mức cường độ âm 68 dB Khi ban hợp ca hát đo mức cường độ âm 80 dB Số ca sĩ có ban hợp ca A 16 người B 12 người C 10 người D 18 người Giải: gọi số ca sĩ N ; cường độ âm ca sĩ I LN – L1 = 10lg NI I = 12 dB => lgN = 1,2 => N = 15,85 = 16 người Chọn A Bài 21: Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất ko đổi.1 người từ A đến C theo đường thẳng lắng nghe âm từ nguồn O nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I lại giảm xuống I Khoảng cách AO bằng: A AC 2 B AC 3 C.AC/3 C D.AC/2 Giải: Do nguồn phát âm đẳng hướng Cường độ âm điểm cách nguồn âm R:I = P 4πR O M Giả sử người từ A qua M tới C => IA = IC = I => OA = OC IM = 4I A => OA = OM Trên đường thẳng qua AC IM đạt giá trị lớn nhất, nên M gần O => OM vuông góc với AC trung điểm AC AO2 = OM2 + AM2 = AO AC + 4 => 3AO2 = AC2 => AO = AC , Chọn B Bài 22: Một nguồn âm coi nguồn điểm phát sóng cầu môi trường không hấp thụ âm.Tại vị trí sóng âm biên độ 0,12mm có cường độ âm điểm 1,80Wm −2 Hỏi vị trí sóng có biên độ 0,36mm có cường độ âm điểm ? 0, 60Wm −2 A 16, 2Wm B 2, 70Wm −2 C 5, 40Wm −2 D −2 Giải: Năng lượng sóng âm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng âm W1 ∼ a1 Với a1 = 0,12mm; W2 ∼ a2 Với a2 = 0,36mm; Ta có: W2 a 22 = =9 W1 a12 Năng lượng sóng âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến nguồn phát: W2 R12 = W1 R22 P = I1S1 với S1 = 4πR12 ; R1 khoảng cách từ vị trí đến nguồn âm P = I2S2 Với S2 = 4πR22 ; R1 khoảng cách từ vị trí đến nguồn âm I R12 a 22 = = = ⇒ I = I1 = I R22 a12 16,2W/m2 Chọn D