Bài tập ôn – Vật lí 11 – HK1 – Kiểm tra giữa kì

Phạm vi: Bài 1–11 (Dao động + Sóng + Sóng điện từ).

Phần 1: Cơ bản

Bài 1. Sóng điện từ là sóng ngang hay sóng dọc? Sóng điện từ có cần môi trường vật chất để truyền không?

Bài 2. Tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không bằng bao nhiêu?

Bài 3. So với ánh sáng đỏ, tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn hay nhỏ hơn?

Bài 4. Điều kiện để xảy ra giao thoa sóng là gì?

Bài 5. Hai nguồn kết hợp cùng pha. Điểm dao động với biên độ cực đại thỏa mãn điều kiện gì?

Bài 6. Hai nguồn kết hợp cùng pha. Điểm dao động với biên độ cực tiểu thỏa mãn điều kiện gì?

Bài 7. Một sợi dây dài $L = 1,2$ m, hai đầu cố định, có sóng dừng với $3$ bụng sóng. Tính bước sóng.

Bài 8. Trên sợi dây có sóng dừng, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng bao nhiêu?

Bài 9. Trên sợi dây có sóng dừng, khoảng cách giữa một nút sóng và một bụng sóng liên tiếp bằng bao nhiêu?

Bài 10. Một sóng âm có tần số $440$ Hz truyền trong không khí với tốc độ $330$ m/s. Tính bước sóng.

Bài 11. Để đo tần số của sóng âm, người ta dùng dụng cụ gì?

Bài 12. Âm nghe được có tần số trong khoảng nào?

Bài 13. Siêu âm là âm có tần số như thế nào?

Bài 14. Một con lắc lò xo có khối lượng $m = 0,4$ kg, độ cứng $k = 100$ N/m. Tính chu kì dao động.

Bài 15. Một vật dao động điều hòa với phương trình $x = 4\cos(5\pi t)$ cm. Tính tốc độ cực đại.

Bài 16. Sóng truyền trên mặt nước với tốc độ $0,5$ m/s, tần số $5$ Hz. Tính bước sóng.

Bài 17. Hai nguồn kết hợp cùng pha dao động với bước sóng $\lambda = 3$ cm. Điểm M cách hai nguồn lần lượt $d_1 = 9$ cm, $d_2 = 18$ cm dao động với biên độ cực đại hay cực tiểu?

Bài 18. Một sợi dây dài $0,8$ m, hai đầu cố định, có sóng dừng với $4$ bụng sóng, tốc độ truyền sóng $40$ m/s. Tính tần số sóng.

Phần 2: Nâng cao

Bài 19. Hai nguồn kết hợp cùng pha dao động với tần số $10$ Hz, tốc độ truyền sóng $30$ cm/s. Điểm M cách hai nguồn lần lượt $d_1 = 10$ cm, $d_2 = 17,5$ cm dao động với biên độ cực đại hay cực tiểu?

Bài 20. Một sợi dây dài $L = 0,75$ m, một đầu cố định, một đầu tự do, có sóng dừng với $3$ nút sóng (kể cả đầu cố định). Tính bước sóng.

Bài 21. Một con lắc đơn có chiều dài $l = 0,9$ m, dao động tại nơi có $g = 10$ m/s$^2$ với biên độ góc $\alpha_0 = 0,1$ rad, khối lượng $m = 0,15$ kg. Tính vận tốc cực đại của vật.

Bài 22. Sóng truyền trên một sợi dây có phương trình $u = 4\cos(20\pi t - 2\pi x)$ (u tính bằng cm, t tính bằng s, x tính bằng m). Tính tần số, bước sóng và tốc độ truyền sóng.

Bài 23. Hai nguồn kết hợp cùng pha đặt cách nhau $S_1S_2 = 10$ cm, bước sóng $\lambda = 2$ cm. Có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn $S_1S_2$?

Bài 24. Một con lắc lò xo dao động tắt dần, biên độ giảm $10$ sau mỗi chu kì. Sau 3 chu kì, biên độ còn bao nhiêu phần trăm so với ban đầu?

Bài 25. Sóng điện từ có bước sóng $\lambda = 600$ nm truyền trong chân không. Tính tần số của sóng.

Bài 26. Một sợi dây dài $L = 1$ m, hai đầu cố định, có sóng dừng với tần số $100$ Hz, tốc độ truyền sóng $50$ m/s. Tính số bụng sóng trên dây.

Đáp án

Bài 1. Sóng ngang; không cần môi trường vật chất, truyền được trong chân không.

Bài 2. $c = 3 \times 10^8$ m/s.

Bài 3. Lớn hơn.

Bài 4. Hai sóng kết hợp (cùng tần số, hiệu số pha không đổi theo thời gian) gặp nhau.

Bài 5. $d_2 - d_1 = k\lambda$ ($k$ nguyên).

Bài 6. $d_2 - d_1 = \left(k + \dfrac{1}{2}\right)\lambda$ ($k$ nguyên).

Bài 7. $\lambda = \dfrac{2L}{3} = 0,8$ m.

Bài 8. $\dfrac{\lambda}{2}$.

Bài 9. $\dfrac{\lambda}{4}$.

Bài 10. $\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{330}{440} = 0,75$ m.

Bài 11. Dao động kí kết hợp với cảm biến âm thanh (micro).

Bài 12. Từ $20$ Hz đến $20$ kHz.

Bài 13. Âm có tần số lớn hơn $20$ kHz.

Bài 14. $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}} = 2\pi\sqrt{0,004} \approx 0,397$ s.

Bài 15. $v_{\max} = \omega A = 5\pi \cdot 4 = 20\pi$ cm/s $\approx 62,8$ cm/s.

Bài 16. $\lambda = \dfrac{v}{f} = 0,1$ m.

Bài 17. $d_2 - d_1 = 9$ cm $= 3\lambda$ nên M dao động với biên độ cực đại.

Bài 18. $\lambda = \dfrac{2L}{4} = 0,4$ m; $f = \dfrac{v}{\lambda} = 100$ Hz.

Bài 19. $\lambda = \dfrac{v}{f} = 3$ cm; $d_2 - d_1 = 7,5$ cm $= 2,5\lambda$ nên M dao động với biên độ cực tiểu.

Bài 20. $L = \dfrac{5\lambda}{4}$ nên $\lambda = \dfrac{4L}{5} = 0,6$ m.

Bài 21. $v_{\max} = \alpha_0\sqrt{gl} = 0,1 \cdot \sqrt{10 \cdot 0,9} = 0,1 \cdot 3 = 0,3$ m/s.

Bài 22. $\omega = 20\pi$ rad/s nên $f = 10$ Hz; $\dfrac{2\pi}{\lambda} = 2\pi$ nên $\lambda = 1$ m; $v = \lambda f = 10$ m/s.

Bài 23. |d_2 - d_1| < 10 cm và $d_2 - d_1 = k\lambda = 2k$ cm nên $k = -4, -3, \ldots, 4$: 9 điểm.

Bài 24. $0,9^3 = 0,729$ nên còn $72,9$.

Bài 25. $f = \dfrac{c}{\lambda} = \dfrac{3 \times 10^8}{600 \times 10^{-9}} = 5 \times 10^{14}$ Hz.

Bài 26. $\lambda = \dfrac{v}{f} = 0,5$ m; số bụng $n = \dfrac{2L}{\lambda} = 4$ bụng.