Đang tải... (xem toàn văn)
chuyên đề sóng âm hay và đẩy đủ. gồm các dạng bài toán , phương pháp giảỉ, bài tập mẫu, bài tập áp dụng dạng trắc nghiệm , hướng dẫn giải bài tập. Tài liệu hay .chuyên đề sóng âm hay và đẩy đủ. gồm các dạng bài toán , phương pháp giảỉ, bài tập mẫu, bài tập áp dụng dạng trắc nghiệm , hướng dẫn giải bài tập. Tài liệu hay .chuyên đề sóng âm hay và đẩy đủ. gồm các dạng bài toán , phương pháp giảỉ, bài tập mẫu, bài tập áp dụng dạng trắc nghiệm , hướng dẫn giải bài tập. Tài liệu hay .chuyên đề sóng âm hay và đẩy đủ. gồm các dạng bài toán , phương pháp giảỉ, bài tập mẫu, bài tập áp dụng dạng trắc nghiệm , hướng dẫn giải bài tập. Tài liệu hay .chuyên đề sóng âm hay và đẩy đủ. gồm các dạng bài toán , phương pháp giảỉ, bài tập mẫu, bài tập áp dụng dạng trắc nghiệm , hướng dẫn giải bài tập. Tài liệu hay .chuyên đề sóng âm hay và đẩy đủ. gồm các dạng bài toán , phương pháp giảỉ, bài tập mẫu, bài tập áp dụng dạng trắc nghiệm , hướng dẫn giải bài tập. Tài liệu hay .
Chuyên đề:Sóng âm Kết bạn facebook với thầy: https://www.facebook.com/dieuhs?ref=bookmarks Group nhóm: https://www.facebook.com/groups/1196550103696010/?ref=bookmarks Để tiết kiệm thời gian cho công tác giảng dạy quý thầy cô, quý thầy cô gọi số 0909928109 đăng kí nhận tài liệu dạng file Word (Vui lòng không nhắn tin) Lưu ý: Chỉ nhận gọi từ 8h-9h sáng 21h hàng ngày CHỦ ĐỀ 4: SÓNG ÂM I Phương pháp giải ví dụ minh họa Dạng 1: Đặc trưng Sự truyền sóng âm Phương pháp: *Thời gian truyền âm môi trường môi trường (v2 < v1) l t1 v l l D t t t1 v v1 t l v2 v1 v2 l *Gọi t thời gian từ lúc phát âm lúc nghe âm phản xạ t l 2l v Ví dụ Một thép mỏng, đầu cố định, đầu lại kích thích để dao động với chu kì không đổi 0,04 ms Âm thép phát A âm mà tai người nghe C hạ âm B nhạc âm D siêu âm Hướng dẫn *Sóng âm nghe sóng học có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz Sóng có tần số lớn 20000 Hz gọi sóng siêu âm Sóng có tần số nhỏ 16 Hz gọi sóng hạ âm Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập f Hoàng Sư Điểu 1 25000 Hz Chọn D T 0, 04.103 Ví dụ Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 62,5 (μs) Nam châm tác dụng lên thép mỏng làm cho thép dao động điều hòa tạo sóng âm Sóng âm phát truyền không khí A Âm mà tai người nghe C Hạ âm Hướng dẫn Tần số dòng điện: f d B Sóng ngang D Siêu âm 16000 Hz T Tần số dao động thép: f 2f d 32000 Hz 20000 Hz Chọn D Ví dụ Một người đứng gần chân núi hú lên tiếng Sau s nghe tiếng vọng lại, biết tốc độ âm không khí 340 m/s Khoảng cách từ chân núi đến người A 1333 m B 1386 m C 1360 m D 1320 m Hướng dẫn Thời gian sóng âm phải thỏa mãn: 2L t L 1360m Chọn C v Ví dụ Một người dùng búa gõ vào đầu vào nhôm Người thứ hai đầu áp tai vào nhôm nghe âm tiếng gõ hai lần (một lần qua không khí, lần qua nhôm) Khoảng thời gian hai lần nghe 0,12 s Hỏi độ dài nhôm bao nhiêu? Biết tốc độ truyền âm nhôm không khí 6260 (m/s) 331 (m/s) A 42 m B 299 m C 10 m Hướng dẫn D 10000 m l l l 42m Chọn A 331 6260 Ví dụ Một người dùng búa gõ nhẹ vào đường sắt cách 1376 m, 0,12 s t k t n người thứ hai áp tai vào đường sắt nghe thấy tiếng gõ sớm 3,3 s so với tiếng gõ nghe không khí Tốc độ âm không khí 320 m/s Tốc độ âm sắt Chuyên đề:Sóng âm A 1238 m/s B 1376 m/s C 1336 m/s Hướng dẫn D 1348 m/s 1376 1376 v 1376 m/s Chọn B 320 v Ví dụ Sóng âm truyền chất rắn sóng dọc sóng 3,3 s t s t k ngang lan truyền với tốc độ khác Tại trung tâm phòng chống thiên tai nhận hai tín hiệu từ vụ động đất cách khoảng thời gian 270 s Hỏi tâm chấn động đất cách nơi nhân tín hiệu bao xa? Biết tốc độ truyền sóng lòng đất với sóng ngang sóng dọc km/s km/s A 570 km B 730 km C 3600 km Hướng dẫn l l Dt 270 Dt l 3600 km Chọn C 1 1 v1 v v1 v D 3200 km Ví dụ Tai người phân biệt hai âm giống chúng tới tai chênh thời gian lượng nhỏ 0,1s Một người đứng cách tường khoảng L, bắn phát súng Người nghe thấy tiếng nổ L thỏa mãn điều kiện tốc độ âm không khí 340 m/s A L ≥ 17 m B L ≤17 m C L ≥ 34 m D L ≤ 34 m Hướng dẫn *Gọi L1 khoảng cách từ người đến chân núi, L2 khoảng cách từ nguồn âm (nồng súng) đến người L 2L L 2L 0,1v L1 0 t t t1 t 0,1 L2 17m Chọn B v v v Chú ý: Tốc độ âm phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường tuân theo hàm bậc nhất: v1 l f v1 v aT1 v v0 aT2 l v f Ví dụ Từ điểm A sóng âm có tần số 50 Hz truyền tới điểm B với tốc độ 340 m/s khoảng cách từ A đến B số nguyên lần bước sóng Sau đó, nhiệt độ môi trường tăng thêm 20oK khoảng cách từ A đến B số nguyên lần bước sóng số bước sóng quan sát Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập Hoàng Sư Điểu AB giảm bước sóng Biết rằng, nhiệt độ tăng thêm 1oK tốc độ âm tăng thêm 0,5 m/s Hãy tìm khoảng cách AB A 484 m B 476 m C 714 m D 160 m Hướng dẫn v1 l f 6,8m v1 v0 aT1 340 v v v0 aT2 340 0,5.20 350 l 7m f k 70 Chọn B AB kl k l AB k.6,8 k .7 AB 476 m Ví dụ Một sóng âm có tần số xác định truyền không khí nước với tốc độ 1440 m/s 320m/s Khi sóng âm truyền từ nước không khí bước sóng A tăng 4,4 lần l l n k B giảm 4,5 lần C tăng ,5 lần Hướng dẫn D giảm 4,4 lần T 1440 4,5 Chọn B vk T 320 Ví dụ 10 Một người thả viên đá từ miệng giếng đến đáy giếng không nước sau nghe thấy tiếng động viên đá chạm đáy giếng? Cho biết tốc độ âm không khí 300 m/s, lấy g = 10 m/s2 Độ sâu giếng 11,25 m A 1,5385 s B 1,5375 s C 1,5675 s Hướng dẫn D s Giai đoạn 1: Hòn đá rơi tự Giai đoạn 2: Hòn đá chạm vào đáy giếng phát âm truyền đến tai người 2h 2.11, 25 1,5s *Thời gian vật rơi: t1 g 10 h 11,25 0,0375s v 300 Thời gian tổng: t t1 t 1,5375s Chọn B Ví dụ 11: (Đề thi thức cua Bộ GD ĐH-2014) Để ước lượng độ sâu một giếng cạn nước, một người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai vào miệng giếng thả một đá rơi tự từ miệng giếng, sau s người đó nghe thấy tiếng đá đập vào đáy giếng Giả sử tốc độ *Thời gian truyền âm từ đáy đến tai người: t Chuyên đề:Sóng âm truyền âm không khí 330 m/s, lấy g = 9,9 m/s2 Độ sâu ước lượng giếng A 43 m B 45 m C 39 m D 41 m Hướng dẫn 2h *Thời gian viên đá chạm đất t1: h gt12 t1 g *Tính từ viên đá chạm đất thời gian âm truyền đến tai người h t Tổng thời gian kể từ thả rơi viên đá đến tai người nghe v âm 2h h 2h h 3 3 g v 9,8 330 t1 t2 Sử dụng chức SHIFT-SOLVE máy tính cầm tay FX-570VN tính nhanh h =40,1m Chọn D Dạng 2: Cường độ âm Mức cường độ âm Các dạng toán liên quan đến cường độ âm Phương pháp: *Nguồn phát âm O đẳng hướng cường độ âm điểm P tính công thức I M 4R *Nếu O có n nguồn âm giống nhau, nguồn âm có công suấ P0 đồng thời xem nguồn âm điểm công thức xác định cường độ nP0 âm điểm M I M 4R Nếu khoảng cách điểm M không thay đổi mà số nguồn âm thay đổi với hai giá trị n1 n2 dẫn đến cường độ âm M thay đổi, ta có nP I1 02 nP0 I n 4R I I1 n1 4R I n P0 4R Số nguồn âm tăng thêm n n n1 Nếu nguồn âm O không đổi khoảng cách điểm M thay đổi với hai giá trị R1 R2 ta có Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập P I1 4R I R 22 P I I1 R12 4R I P 4R 22 Hoàng Sư Điểu Lưu ý : Nếu lúc đầu điểm M có khoảng cách R1 sau khoảng cách điểm M tăng thêm đoạn d ta có R R1 d Ví dụ Một sóng âm có dạng hình cầu phát từ nguồn có công suất W Giả sử lượng phát bảo toàn Cường độ âm điểm cách nguồn 1,0 m A 0,8 (W/m2) B 0,018 (W/m2) C 0,013 (W/m2) D 0,08 (W/m2) Hướng dẫn Cường độ âm điểm cách nguồn 1m P I 0,08W / m2 Chọn D 2 4R 4.1 Ví dụ Bạn đứng trước nguồn âm khoảng d Nguồn phát sóng âm theo phương Bạn 50,0 m lại gần nguồn thấy cường độ âm tăng lên gấp đôi Tính khoảng cách d A 42 m B 299 m C 171 m Hướng dẫn D 10000 m P P I1 4R 4d I2 P d2 I d 171m P 4R I1 d 50 2 I2 P 4R 4 d 50 2 Chọn C Ví dụ (Đề thi thức Bộ GD ĐH-2011) Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Hai điểm A, B cách nguồn âm r1 r2 Biết cường độ âm A gấp lần cường độ âm B Tỉ số r2/r1bằng A B 0,5 C 0,25 Hướng dẫn P I A 4R I r2 r A 22 Chọn D I B r1 r1 I P B 4R12 D Chuyên đề:Sóng âm Ví dụ (Đề thi thức Bộ GD QG 2017 mã 204) Một nguồn âm điểm đặt O phát âm đẳng hướng với công suất không đổi môi trường không hấp thụ phản xạ âm Hai điểm M N cách O r r - 50 (m) có cường độ âm tương ứng I 4I Giá trị r A 60 m B 66 m C.100 m D 142 m Hướng dẫn I2 I1 r12 r22 4I r2 r 2 r 100m Chọn C I r 50 r 50 Ví dụ (Thi thử chuyên Võ Nguyên Giáp 2016) Giả sử môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm, nguồn âm xem nguồn điểm phát âm với công suất không đổi Hai điểm A, B cách điểm O khoảng R1, R2 Nếu đặt A nguồn âm công suất P1 đặt B nguồn âm công suất P2 cường độ âm O nguồn âm gây I Để nguồn âm có công suất P = P1 + P2 truyền âm qua O với cường độ âm I, phải đặt nguồn cách O khoảng R1R2 R1 + R2 A R1 + R2 B C D R12 + R22 R1 + R2 Hướng dẫn Cách 1: Cách giải truyền thống P R1 P P 4I *Cường độ âm A B là: I = 2 (1) 4R 4R R P2 4I P P P P 1 I = 22 R R R12 R 22 R = R12 R 22 4R 4I 4I Chọn D Cách 2: Áp dụng tính chất dãy tỉ số P P P1 P2 P P1 P2 P I= 2 R12 R 22 Chọn D 2 4R1 4R 4 R1 R 4I R2 Ví dụ 6: Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát I 16 từ O theo thứ tự, tỉ số cường độ âm A B A Một điểm IB M nằm đoạn OA, cường độ âm M I IA IB Tỉ số M IA Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập A 8/5 B 5/8 Hoàng Sư Điểu C 16/25 D 25/16 Hướng dẫn: *Cường độ âm M N là: O M A B I B = 16 I A I 1 25 IM IA IA I A M Chọn B 4 16 64 IA I I I M A B Ví dụ 7.(Thi thử chuyên SP Hà Nội 2016) Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất không đổi Một người mang theo máy dao động ký điện tử từ A đến C theo đường thẳng Người ghi âm từ nguồn O thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I lại giảm xuống I Tỉ số AO/AC A.3/4 C / Hướng dẫn: B / D 1/3 O I A IC OA OC OAC cân O I P OA I M OA 2OM IA OM 4R Chuẩn hóa OM OA A AC 2AM AM OA OM AC M C AO Chọn B AC Ví dụ 8: (Thi thử THPT Anh Sơn Nghệ An – 2016) Một nguồn phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẵng hướng không hấp thụ âm Một người đứng A cách nguồn âm khoảng d nghe thấy âm có cường độ I Người di chuyển theo hai hướng khác nhau, theo hướng AB người nghe thấy âm to 4I theo hướng AC người nghe âm to có cường độ 9I Góc BAC có giá trị xấp xỉ A.490 B.1310 C.900 D.510 Hướng dẫn: *Cường độ âm người vị trí A, B, C là: Chuyên đề:Sóng âm P I 4OA OB sin 1 P OA 4I 4OB2 OC sin OA P 9I 4OC2 B BAC 300 arcsin 31 49, 470 Chọn A 1 O A C 2 Mức cường độ âm điểm đoạn thẳng Phướng pháp chung: *Mức cường độ âm điểm cách nguồn âm R tính công thức nP0 I (P0 công suất nguồn âm) L B log log I0 4R I0 Lưu ý: Có n nguồn âm, nguồn âm có công suất P0 đặt tạimột điểm thành nguồn âm điểm I Từ công thức: L log I I0 10L I0 Nguồn âm cố định điểm đại lượng khác thay đổi gặp trường hợp đề thi hay khai thác sau: *Nếu đề cho khoảng cách thay đổi từ điểm đo mức cường độ âm đến nguồn âm với hai giá trị R1 R2 mức cường độ âm thay đổi theo Ta có nP L1 log 4R I R2 L L1 log 22 R1 L log nP 4R1 I0 *Nếu đề cho số nguồn âm n thay đổi t với hai giá trị n1 n2 mức cường độ âm thay đổi theo Ta có n1P0 L1 log 4RI n L L1 log n2 L log n P0 2 4R I0 *Nếu đề cho công suất nguồn âm thay đổi với hai giá trị P1 P2 mức cường độ âm thay đổi theo Ta có Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập Hoàng Sư Điểu P1 L1 log 4RI P L L1 log P2 L log P2 2 4R I0 *Với giá trị khoảng cách R1 nguồn âm có công suất P1 mức cường độ âm L1 Với giá trị khoảng cách R2 nguồn âm có công suất P2 mức cường độ âm P1 L1 log 4R I P R L1 L log 2log L2 ta có: P P R 2 L log 4R 22 I0 Bổ trợ công thức toán học: Với a 0,a 1, b b loga b loga c loga b.c ; loga b log a c log a ; loga b c b a c c n log10 ; log1 ; loga b n loga b Lưu ý: Khi sử dụng công thức hiệu hai mức cường độ âm R2 R R L2 L1 log 12 2log L2 B L1 B 2log (I) R R R2 2 (Công thức đóng khung bấm máy máy tính hiểu đúng) Thí dụ: Cho R1 1(m) ; R 2(m) L1 2(B) L ? R R L2 L1 log L1 2log (II) (Đúng mặt toán học) R2 R2 VT VP Tuy nhiên bấm máy tính máy tính vế trái vế phải phương trình (II) lại không đồng với 1 Vế trái: L log 2,09 B ; Vế phải: L2 2log 1,4B 2 Kết L2 = 1,4B xác Do để tránh sai lầm em nên sử dụng công thức (I) a Sử dụng công thức tính để tính mức cường độ âm Ví dụ Tại vị trí môi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 100 lần giá trị cường độ âm ban đầu mức cường độ âm A giảm 20 B C tăng thêm 20 dB 10 B tăng thêm 20 B D giảm 20 dB Hướng dẫn Chuyên đề:Sóng âm Ví dụ Các dơi bay tìm mồi cách phát sau thu nhận sóng siêu âm phản xạ từ mồi Giả sử dơi muỗi bay thẳng đến gần với tốc độ so với tốc độ Trái đất dơi 19 m/s, muỗi m/s Ban đầu, từ miệng dơi phát sóng siêu âm, gặp muỗi sóng phản xạ trở lại, dơi thu nhận bước sóng sau 1/6 s kể từ phát Tốc độ truyền sóng âm không khí 340 m/s Khoảng thời gian để dơi gặp muỗi (kể từ phát sóng) gần với giá trị sau đây? A s B 1,5 s C 1,2 s D 1,6 s Hướng dẫn Gọi A, B vị trí ban đầu dơi muỗi; M vị trí dơi nhận sóng siêu âm phản xạ lần đầu N vị trí muỗi gặp sóng siêu âm lần đầu A M N B Quãng đường dơi quãng đường sóng siêu âm sau 1/6 s 19 AM 19 m AM 2MN 340 340 MN 107 m 6 Thời gian muỗi từ B đến N thời gian sóng siêu âm từ A đến N: 33 Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập Hoàng Sư Điểu 19 107 AM MN 359 m/s t1 v 340 4080 Quãng đường muỗi từ B đến N: BN vmuoi t1 359 359 m 4080 4080 19 107 359 30m 4080 Gọi D t khoảng thời gian để dơi gặp muỗi AB 30 Smuoi Sdoi AB D t 1,5s Chọn B vmuoi vdoi 19 AB AM MN BN Ví dụ ( Đề thi thức Bộ GD PTQG - 2015) Tại vị trí O nhà máy, còi báo cháy ( xem nguồn âm điểm) phát âm với công suất không đổi Từ bên ngoài, thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn với vận tốc ban đầu không gia tốc có độ lớn 0,4 m/s2 dừng lại N ( cổng nhà máy) Biết NO = 10 m mức cường độ âm ( còi phát ra) N lớn mức cường độ âm M 20 dB Cho môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Thời gian thiết bị chuyển động từ M đến N có giá trị gần giá trị sau đây? A 27s B 32 s C 47 s D 25 s Hướng dẫn: *Quá trình chuyển N đông thiết bị xác O 0,5t định âm xuất phát từ M đến N qua giai đoạn mô tả hình vẽ, mức cường độ âm: M I 0,5t MN 90m OM L N LM OM L N L M 2log 10 ON ON OM 100m *Gọi t thời gian mà thiết bị báo cháy chuyển động từ M đến N vI a MI t t t a MI a IN a I M tI tM tN tI a vI IN tN tI Lưu ý: (Gia tốc hai giai đoạn trái dấu độ lớn nhau) Do hai giai đoạn chuyển động thời gian độ lớn gia tốc nên suy MN , NI MI 34 Chuyên đề:Sóng âm *Do áp dụng IM MN t 4MN 4.90 a t 30s Chọn B 2 2 a 0,4 Dạng Bài toán liên quan đến nguồn nhạc âm Phương pháp: Giải thích tạo thành âm dây dao động: dây xuất sóng dừng có chỗ sợi dây dao động với biên độ cực đại (bụng sóng), đẩy không khí xung quanh cách tuần hoàn phát sóng âm tương đối mạnh có tần số dao động dây l k Tần số âm f1 f k v v f k k 1; 2; 3; 2f 2l v v , họa âm bậc f 2f1 ; họa âm bậc 2l 2l v 3f1 , 2l Giải thích tạo thành âm cột không khí dao động: *Khi sóng âm (sóng dọc) truyền qua không khí ống, chúng phản xạ ngược lại đầu trở lại qua ống (sự phản xạ xẩy đầu để hở) Khi chiều dài ống phù hợp với bước sóng sóng âm ống xuất sóng dừng *Trong âm nhạc, khoảng cách hai nốt nhạc quãng tính cung nửa cung (nc) Mỗi quãng tám chia thành 12 nc Hai nốt nhạc cách nửa cung hai âm (cao, thấp) tương ứng với hai nốt nhạc có tần số thỏa mãn f c12 2f t12 Tập hợp tất âm quãng tám gọi gam (âm giai) Xét gam với khoảng cách từ nốt Đồ đến nốt Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô tương ứng nc, nc, nc, nc, 11 nc, 12 nc Thí dụ : Nốt Rê cách nút La cung nên nốt La có tần số 440 Hz tần số nốt Rê thỏa mãn: 44012 27.f 12 f 294Hz 35 Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập Hoàng Sư Điểu Ví dụ Một sợi dây đàn dài 80 cm dao động tạo sóng dừng dây với tốc độ truyền sóng 20 m/s Tần số âm dây đàn phát A 25 Hz lk B 20 Hz C 12,5 Hz Hướng dẫn D 50 Hz v v v k f k f1 12,5Hz Chọn C 2f 2l 2l Ví dụ Một dây đàn có chiều dài 80 cm giữ cố định hai đầu Âm dây đàn phát có bước sóng dài để dây có sóng dừng với đầu nút? A 200 cm ln B 160 cm C 80 cm Hướng dẫn D 40 cm 2l max 2l 160cm Chọn B n Ví dụ Một dây đàn có chiều dài 70 cm, gảy phát âm có tần số f Người chơi bấm phím đàn cho dây ngắn lại để phát âm có họa âm bậc với tần số 3,5f Chiều dài dây lại A 60 cm B 30 cm C 10 cm Hướng dẫn D 20 cm v f 2l v v f '3 3,5 f 3 3,5 l ' l 60cm Chọn A 2l ' 2l 3,5 f ' 3 v 2l ' Ví dụ Một ống sáo dài 0,6 m bịt kín đầu đầu để hở Cho vận tốc truyền âm không khí 300 m/s Hai tần số cộng hưởng thấp thổi vào ống sáo A 125 Hz 250 Hz C 250 Hz 750 Hz B 125 Hz 375 Hz C 250Hz 500Hz Hướng dẫn 36 Chuyên đề:Sóng âm l 2n 1 n f1 125Hz l v Chọn B 2n 1 2n 1 125 4l n f 375Hz Chú ý: Nếu dùng âm thoa để kích thích dao động cột khí (chiều cao cột khí thay đổi cách thay đổi mực nước), có sóng dừng cột khí đầu B luôn nút, đầu A nút bụng Nếu đầu A bụng âm nghe to l 2n 1 lmin Nếu đầu A nút âm nghe nhỏ ln lmin Ví dụ Sóng âm truyền không khí với tốc độ 340 m/s Một ống có chiều cao 15 cm đặt thẳng đứng rót nước từ từ vào để thay đổi chiều cao cột khí ống Trên miệng ống đặt âm thoa có tần số 680 Hz Đổ nước vào ống đến độ cao cực đại gõ vào âm thoa nghe âm phát to nhất? A 2,5 cm B cm C 4,5 cm Hướng dẫn D 12,5 cm v 340 0,5m f 680 l 2n 1 lmin 0,125m hmax 15 lmin 2,5cm Chọn A 4 Ví dụ Một âm thoa nhỏ đặt miệng ống không khí hình trụ AB, chiều dài l ống khí thay đổi nhờ dịch chuyển mực nước đầu B Khi âm thoa dao động ta thấy ống có sóng dừng ổn định Khi chiều dài ống thích hợp ngắn 13 cm âm nghe to Biết với ống khí đầu B nút sóng, đầu A bụng sóng Khi dịch chuyển mực nước đầu B để chiều dài 65 cm ta lại thấy âm nghe rõ Tính số nút sóng ống A B C Hướng dẫn D 37 Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập Hoàng Sư Điểu l 2n 1 lmin 13 52cm 52 cm l 65cm 2n 1 n Số nút số bụng =Số bó +1 = n +1=3 Chọn B Chú ý: Nếu hai lần thí nghiệm liên tiếp nghe âm to nghe âm nhỏ l2 l1 l2 l1 Nếu lần thí nghiệm đầu nghe âm to lần thí nghiệm nghe âm nghe âm nhỏ l2 l1 l2 l1 Tốc độ truyền âm: vf Ví dụ Một âm thoa đặt phía miệng ống, cho âm thoa daođộng với tần số 400 Hz Chiều dài cột khí ống thay đổi cách thay đổi mực nước ống Ống đổ đầy nước, sau cho nước chảy khỏi ống Hai lần cộng hưởng gần xảy chiều dài cột khí 0,175m 0,525m Tốc độ truyền âm không khí A 280m/s B 358 m/s C 338 m/s D 328 m/s Hướng dẫn l2 l1 0,525 0,175 0,7m v f 280m / s Chọn A Ví dụ Để đo tốc độ truyền sóng âm không khí ta dùng âm thoa có tần số 1000 Hz biết để kích thích dao động cột không khí bình thuỷ tinh.Thay đổi độ cao cột không khí bình cách đổ dần nước vào bình Khi chiều cao cột không khí 50 cm âm phát nghe to Tiếp tục đổ thêm dần nước vào bình lại nghe âm to Chiều cao cột không khí lúc 35 cm Tính tốc độ truyền âm A.200 m/s 38 B.300 m/s C.350 m/s Hướng dẫn D.340 m/s Chuyên đề:Sóng âm l2 l1 50 35 30cm v f 300m / s Chọn B Chú ý: Nếu ống khí đầu bịt kín, đầu để hở mà nghe âm to đầu bịt kín nút đầu để hở bụng l 2n 1 2n 1 v v v f 2n 1 f min1 4f 4f 4l Nếu ống khí để hở hai đầu mà nghe âm to hai đầu bụng hai bụng: lk k v v v f k f 2f 2l 2l Ví dụ Một ống có đầu bịt kín tạo âm nốt Đô có tần số 130,5 Hz Nếu người ta để hở đầu âm tạo có tần số bao nhiêu? A 522 Hz B 491,5 Hz C 261 Hz Hướng dẫn D 195,25 Hz v v l 2n 1 f f min1 4l f f min1 261Hz Chọn C v l k v f k v f 2f 2l 2l Ví dụ Trong âm nhạc, khoảng cách hai nốt nhạc quãng tính cung nửa cung (nc) Mỗi quãng tám chia thành 12 nc Hai nốt nhạc cách nửa cung hai âm (cao, thấp) tương ứng với hai nốt nhạc có tần số thỏa mãn f c12 2f t12 Tập hợp tất âm quãng tám gọi gam (âm giai) Xét gam với khoảng cách từ nốt Đồ đến nốt tiếp thep Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô tương ứng nc, nc, nc, nc, 11 nc, 12 nc Trong gam này, âm ứng với nốt La có tần số 440 Hz âm Si có tần số A 330 Hz B 392 Hz C 494 Hz Hướng dẫn D 415 Hz Từ nốt La đến nốt Si cách nửa cung nên: 39 Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập Hoàng Sư Điểu 12 f Si12 2.2f La f Si 12 f La 12 4.440 494Hz Chọn C Ví dụ 10 Ở Việt Nam, phổ biến loại sáo trúc lỗ bấm, lỗ thổi lỗ định âm (là lỗ để sáo phát âm bản) Các lỗ bấm đánh số 1, 2, , tính từ lỗ định âm Các lỗ phát âm có tần số âm tính cung theo thứ tự: cung, cung, 2,5 cung, 3,5 cung, 4,5 cung, 5,5 cung Coi lỗ bấm ống sáo rút ngắn Hai lỗ cách nhanh cung nửa cung (tính từ lỗ định âm tỉ số chiều dài đến lỗ thổi tương ứng 8/9 15/16 Giữa chiều dài L, từ lỗ thổi đến lỗ thứ i tần số fi (i = 1 6) âm phát từ lỗ tuân theo công thức L v (v tốc 2fi độ truyền âm không khí 340 m/s) Một ống sáo phát âm có tần số f = 440 Hz Lỗ thứ phát âm có tần số A 392 Hz B 494 Hz C 751,8 Hz Hướng dẫn D 257,5 Hz Gọi khoảng cách lỗ: 0, 1, 2, 3, 4, đến lỗ thổi L0, L1, L2, L3, L4, L5 L5 L5 L4 L3 L2 L1 8 15 8 1280 L0 L4 L3 L2 L1 L0 9 16 9 2187 L f L v 2187 f5 f 440 751,8Hz Chọn C Từ L fi L0 f5 L5 1280 Ta biến đổi: Ví dụ 11 Một đàn ghi ta có phân dây dao động dài l0 = 40 cm, căng hai giá A B hình Đầu cán có khắc lồi C, D, E, F, Chia cán thành ô 1, 2, 3, Khi gảy đàn mà không ấn ngón tay vào đàn dây đàn dao động phát âm La quãng (La3) có tần số 440 Hz Ấn vào ô phân dây dao động CB = l1, ấn vào ô phần dây dao động DB = l2, Biết âm phát nửa cung, quãng nửa cung ứng với tỉ số 40 Chuyên đề:Sóng âm tần số bằng: a = 12 1, 05946 hay 0, 944 Khoảng cách AC có giá a trị là: A 2,12 cm B 2,34 cm C 2.24 cm Hướng dẫn D 2,05 cm v AB l0 2f CB f AB f1 a CB l v 2f1 1 CA AB CB AB 1 40 1 0,944 2, 24cm Chọn C a II Trắc nghiệm luyện tập tổng hợp Trắc nghiệm luyện tập Câu Một trận động đất bắt nguồn từ tâm chấn O lòng đất phát đồng thời hai sóng : sóng dọc sóng ngang Tốc độ truyền sóng ngang sóng dọc km/s km/s Một máy ghi địa chất đặt A ghi sóng ngang sóng dọc Kết cho thấy sóng ngang đến máy ghi chậm sóng dọc phút Tâm chấn O cách máy ghi A khoảng A 300 km B 200 km C 180 km D 120 km Câu Một người dùng búa gõ vào đầu nhôm Người thứ hai đầu áp tai vào nhôm nghe âm tiếng gõ hai lần (một lần qua không khím lần qua nhôm) Khoảng thời gian hai lần nghe 0,12 s Hỏi độ dài nhôm bao nhiêu? Biết tốc độ truyền âm nhôm không khí 6260 (m/s) 331 (m/s) A 42 m B 299 m C 10 m D 10000 m Câu Sóng âm truyền chất rắn sóng dọc sóng ngang lan truyền với tốc độ khác Tại trung tâm phòng chống thiên tai nhận hai tín hiệu từ vụ động đất cách 400 km cách khoảng thời gian 120 s Tốc độ truyền sóng lòng đất với sóng ngang sóng dọc km/s v Tìm v 41 Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập A km/s B km/s Hoàng Sư Điểu C km/s D km/s Câu Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 62,5 s Nam châm tác dụng lên thép mỏng làm cho thép dao động điều hòa tạo sóng âm Sóng âm phát truyền không khí : A Âm mà tai người nghe B Sóng ngang C Hạ âm D Siêu âm Câu Một người đứng gần chân núi hú lên tiếng Sau s nghe tiếng vọng lại, biết tốc độ âm không khí 340 m/s Khoảng cách từ chân núi đến người A 1333 m B 1386 m C 1360 m D 1320 m Câu Một người thả viên từ miệng giếng đến đáy giếng cạn sau 3,15 s sau nghe thấy tiếng động viên đá chạm đáy giếng Cho biết tôc độ âm không khí 300 m/s, lấy g 10 m / s2 Độ sâu giếng A 41,42 m B 40,42 m C 45,00 m D 38,42 m Câu Tại điểm phương truyền sóng âm với biên độ 0,2 mm, có cường độ âm 2W / m2 Cường độ âm điểm biên độ âm 0,3 mm? B 3,0W / m2 A 2,5W / m2 D 4,5W / m2 C 4,0W / m2 Câu Tại điểm A nằm cách xa nguồn âm có mức cường độ âm 90 12 W / m2 Cường độ âm A dB Cho cường độ âm chuẩn 10 5 A 10 W / m 4 B 10 W / m 3 C 10 W / m D 10 W / m 2 Câu Tại vị trí môi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu mức cường độ âm A giảm 10 B B tăng thêm 10 B C tăng thêm 10 dB D giảm 10 dB Câu 10 Một sóng âm truyền không khí Mức cường độ âm điểm M điểm N 40 dB 80 dB Cường độ âm N lớn cường độ âm M A 1000 lần B 40 lần C lần D 10000 lần Câu 11 Nguồn âm phát sóng âm theo phương Giả sử lượng phát bảo toàn Ở trước nguồn âm, khoảng 42 Chuyên đề:Sóng âm d có cường độ âm I Nếu xa nguồn âm thêm 30 m cường độ âm I/9 Khoảng cách d A 10 m B 15 m C 30 m D 60 m Câu 12 Một nguồn âm điểm phát sóng âm vào không khí tới hai điểm M, N cách nguồn âm m 20 m Gọi aM , aN biên độ dao động phần tử vật chất M N Coi môi trường hoàn toàn không hấp thụ âm Giả sử nguồn âm môi trường đẳng hướng Chọn phương án A aM 2aN B aM 2aN C aM 4aN D aM aN Câu 13 Khoảng cách từ điểm A đến nguồn âm gần 10n lần khoảng cách từ điểm B đến nguồn âm Biểu thức sau so sánh mức cường độ âm A LA mức cường độ âm B LB? A LA 10nLB B LA 10n.LB C LA LB 20n dB D LA 2n.LB Câu 14 Một máy bay độ cao 100 mét, gây mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ âm 120 dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu 100 dB máy bay phải bay độ cao A 316 m B 500 m C 1000 m D 700 m Câu 15 Một dây đàn có chiều dài 80 cm giữ cố định hai đầu Âm dây đàn phát có bước sóng dài để dây có sóng dừng với đầu nút? A 200 cm B 160 cm C 80 cm D 40 cm Câu 16 Một dây đàn có chiều dài 70 cm, phát âm có tần số f Người chơi bấm phím đàn cho dây ngắn lại để phát âm có họa âm bậc với tần số 3,5f Chiều dài dây lại A 60 cm B 30 cm C 10 cm D 20 cm Câu 17 Để tốc độ truyền sóng âm không khí ta dùng âm thoa có tần số 1000 Hz biết để kích thích dao động cột không khí bình thủy tinh Thay đổi độ cao cột không khí bình cách đổ dần nước vào bình Khi chiều cao cột không khí 50 cm âm phát nghe to Tiếp tục đổ thêm dần nước vào bình lại nghe âm to Chiều cao cột không khí lúc 35 cm Tính tốc độ truyền âm A 200 m/s B 300 m/s C 350 m/s D 340 m/s 43 Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập Hoàng Sư Điểu Câu 18 Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Ba điểm O, A, B nằm nửa đưởng thẳng xuất phát từ O theo thứ tự, tỉ số cường độ âm A B I A / I B 17 / Một điểm M nằm đoạn OA, cường độ âm M I A I B / Tỉ số OM/OA A 8/5 B 1,8 C 16/25 D 25/16 Câu 19 Trong môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm, có điểm thẳng hàng theo thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m Khi đặt A nguồn điểm phát âm công suất 2P mức cường độ âm B 100 dB Bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn điểm phát âm công suất 3P mức cường độ âm A C A 103 dB 99,5 dB B 100 dB 96,5 dB C 102 dB 98,2 dB D 100 dB 99,5 dB Câu 20 Nguồn âm o có công suất không đổi, bỏ qua hấp thụ âm phản xạ âm môi tường Trên đưởng thẳng qua O có điểm A, B C nằm phía O theo thứ tự 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 4a (dB) Nếu OA = 2OB/3 tỉ số OC/OA A 81/16 B 9/4 C 25/16 D 243/32 Câu 21 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M N hai điểm nằm phương truyền phía so với O Mức cường độ âm M 50 dB, N 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm M Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,3 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 22,9 dB Câu 22 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M N hai điểm nằm phương truyền phía so với O Mức cường độ âm M 40 dB, N 30 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm trung điểm I MN Coi môi trường không hấp thụ âm A 39,3 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 26,9 dB Câu 23 Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm với công suất phát âm không đổi Hai điểm M N môi trường cho OM vuông góc với ON Mức cường độ âm 44 Chuyên đề:Sóng âm M N LM 40 dB, LN 20 dB Mức cường độ âm trung điểm MN A 26 dB B 35 dB C 36 dB D 29 dB Câu 24 Một nguồn âm đặt O môi trường đẳng hướng Hai điểm M N môi trường với O thành tam giác vuông cân O Mức cường độ âm M N 25 dB Mức cường độ âm lớn mà máy thu thu đặt điểm đoạn MN A 28 dB B 27 dB C 27 dB D 26 dB Câu 25 Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất không đổi Một người từ A đến C theo đường thẳng lắng nghe âm từ nguồn O nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I/3 lại giảm xuống I Khoảng cách AO A AC B AC / C AC/3 D AC/2 Câu 26 Một nguồn âm điểm đặt O phát sóng đẳng hướng không gian M N điểm nằm tia xuất phát từ O P trung điểm MN Gọi LM , LP , LN cường độ âm M, P N Nếu LM LP B A LM LP 2,56 B B LN LP 0,56 B C LN LM 0,56 B D LM LN 3,59 B Câu 27 Ba điểm A, O, B theo thứ tự nằm đường thẳng xuất phát từ O (A B phía O) Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 50 dB Nếu mức cường độ âm trung đểim M đoạn AB 44 dB mức cường đoọ âm B A 28 dB B 38 dB C 36 dB D 48 dB Câu 28 Một người chơi đàn ghita bấm dây để dây có chiều dài 0,24 m 0,2 m phát âm có tần số tương ứng với tần số họa âm bậc n (n + 3) phát không bấm dây Chiều dài dây đàn không bấm A 0.4 m B 0,28 m C 1,2 m D.0,36 m Câu 29 Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thấy âm khếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm không khí có gá trị nằm khoảng 30 m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống có thêm vị trí mực nước cho âm khếch đại mạnh? 45 Tuyệt phẩm chuyên đề Vật lý tập A B Hoàng Sư Điểu C D Câu 30 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O với công suất P Gọi M N hai điểm nằm phương truyền phía so với O Mức cường độ âm M 40 dB, N 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm có công suất 3P M Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,6 dB B 23,9 dB C 25,7 dB D 22,9 dB Câu 31 Tại điểm O môi trường đẳng hướng, khong hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điểm A cách O khoảng d có mức cường độ âm 60 dB Nếu O đặt thêm nguồn âm mức cường độ âm điểm B thuộc đoạn OA cho OB = 2d/7 A 72,64 dB B 65,28 dB C 74,45 dB D 69,36 dB Câu 32 Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm phản xạ âm Ban đầu, máy thu cách nguồn âm khoảng định thu âm có mức cường độ âm 60 (dB) Nếu dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm đoạn a mức cường độ âm thu 40 (dB) Muốn thu mức cường độ âm 20 (dB) từ vị trí ban đầu phải dịch xa thêm bao nhiêu? A 99a B 10a C 11a D 9a Câu 33 Một nguồn phát âm coi nguồn điểm phát âm theo phương Mức cường độ âm điểm M lúc đầu 80 dB Nếu tăng công suất nguồn âm lên 20% mức cường độ âm M tăng bao nhiêu? A 1,8 dB B 0,5 dB C 0,8 dB D 1,5 dB BẢNG ĐÁP ÁN 1.B 8.C 14.C 21.A 28.A 2.A 9.C 15.B 22.A 29.A 3.A 10.D 16.C 23.A 30.C 4.C 11 17.B 24.A 31.A C 11.B 18.B 25.A 32.C 6.C 12.C 19.C 26.D 33.C Hướng dẫn giải GIỚI THIỆU SÁCH 46 7.D 13.C 20.D 27.C 34 Chuyên đề:Sóng âm CẢM ƠN CÁC HỌC SINH VÀ GV TRONG THỜI GIAN QUA ĐÃ TÍN NHIỆM VÀ MUA SÁCH CỦA TÔI CHÚC CÁC EM HỌC SINH VÀ QUÝ THẦY CÔ SỨC KHỎE DỒI DÀO Tuyệt phẩm chuyên đề vật lý, tập Điện Xoay chiều (Tác giả Hoàng Sư Điểu(Chủ biên) , Đoàn Văn Lượng TH.s Nguyễn Thị tường Vi) (Sách phát hành toàn quốc) Sách GV HS yêu thích Sách chứng minh nhiều công thức Độc giúp giải tập cách nhanh chóng) Link sách: https://khangvietbook.com.vn/tuyet-pham-cac-chuyen-de-vat-li-tap1-dien-xoay-chieu-p-25639.html Thủ thuật Casio, giải nhanh trắc nghiệm Vật Lý 12 (tác giả Hoàng Sư Điểu) (Nếu em không mua sách phí năm 12) Link sách: https://khangvietbook.com.vn/thu-thuat-casio-giai-nhanh-tracnghiem-vat-ly-12-p-30932.html Tuyệt phẩm chuyên đề vật lý, tập Dao động (Tác giả Hoàng Sư Điểu) (Sắp phát hành) Gọi qua số điện thoại 0903906848 gặp nhân viên nhà sách để để đặt mua sách (Sách hết nên em nhanh tay đặt hàng, chậm trễ hối hận nhé!.) GV mua sách từ nhà sách xong gọi số 0909928109 để tặng quà Goi quà chuyên đề luyện thi Quốc Gia năm 2018 GV Chuyên luyện thi THPTQG 91A Nguyễn Chí Thanh, TP Huế Thường xuyên chiêu sinh lớp luyện thi QG 91A Nguyễn Chí Thanh, TP Huế Liên hệ 0909.928.109 để ghi danh 47