16 câu trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 13: Sóng dừng (Đúng sai - Trả lời ngắn) có đáp án

Hướng dẫn giải

a) Tính cả 2 đầu dây trên dây có 6 nút sóng nên có 5 bụng.

b) Chiều dài sợi dây $L = n\frac{\lambda }{2} = 5\frac{\lambda }{2} = 2{,}5\lambda$

c) Ta có: $L = 2{,}5\lambda = 2 \Rightarrow \lambda = 0{,}8\,m$.

d) Tốc độ $v = \lambda f = 0{,}8.50 = 40\,m/s$

Hướng dẫn giải

a) Hai nút liên tiếp cách nhau $\frac{\lambda }{2} = 0{,}45\,m$

b) Một nút sóng và một bụng liên tiếp cách nhau $\frac{\lambda }{4} = 0{,}225\,m$

c) Ta có: $L = 1{,}8 = n\frac{\lambda }{2} = 0{,}45n \Rightarrow n = 4$bụng và 5 nút.

d) Tần số $f = \frac{v}{\lambda } = 50\,\,m/s$

Hướng dẫn giải

a) Trong sóng dừng với một đầu cố định và một đầu tự do thì đầu cố định là nút, đầu tự do là bụng.

b) $\lambda = \frac{v}{f} = 0{,}8\,\,m$.

c) Hai bụng liên tiếp cách nhau $\frac{\lambda }{2} = 0{,}4\,m$

d) $L = 1{,}4 = (2n + 1)\frac{\lambda }{4} \Rightarrow n = 3$bó sóng, số bụng = số nút = n + 1 = 4 nên tổng số nút và bụng là 8.

Hướng dẫn giải

a) Hai đầu là nút nên hai đầu cố định.

b) Đếm được trên dây có 3 bụng và 4 nút.

c) Chiều dài sợi dây $L = n\frac{\lambda }{2} = 3\frac{\lambda }{2} = 1{,}5\lambda$.

d) Tần số $f = \frac{{nv}}{{2L}} = \frac{{3.100}}{{2.1{,}5}} = 100\,Hz$.

Đáp án:

5

Hướng dẫn giải

***Để trên dây xuất hiện sóng dừng, ta có* **$L = n\frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow L = n\frac{v}{{2f}} \Rightarrow n = \frac{{2Lf}}{v}$ (*)

Số bụng sóng n trên dây AB là

Thay L = 1 m và $f = 40$ Hz vào (*) $\Rightarrow n = \frac{{2.1.40}}{{20}} = 4$. Vậy trên dây có 4 bụng, 5 nút.

Đáp án:

1

3

,

3

Hướng dẫn giải

Để trên dây xuất hiện sóng dừng, ta có $L = n\frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow L = n\frac{v}{{2f}} \Rightarrow f = \frac{{nv}}{{2L}}$ (*)

Tốc độ truyền sóng trên dây là

Thay n = 3 vào (*) $\Rightarrow f = \frac{{3.10{,}64}}{{2.1{,}2}} = 13{,}3$ (Hz).

Đáp án:

6

0

** **

** **

Hướng dẫn giải

Khi có dòng điện xoay chiều chạy qua nam châm điện sẽ tác dụng lên dây AB một lực tuần hoàn làm dây dao động cưỡng bức trong một chu kì dòng điện có độ lớn cực đại hai lần nên nam châm điện sẽ hút dây dẫn mạnh hai lần. Vì vậy tần số dao động của dây bằng 2 lần tần số dao động của dòng điện f = 2 x 50 = 100 Hz

Hai đầu dây là nút nên trên dây xuất hiện sóng dừng, ta có $L = n\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = \frac{{2L}}{n}$ (*)

Bước sóng của sóng trên dây là:

Trên dây có hai bó sóng nên n = 2. Thay n = 2 vào (*) $\Rightarrow \lambda = L = 0{,}6$ (m).

Vậy $v = \lambda .f = 0{,}6.100 = 60$ (m/s)

Đáp án:

0

,

1

8

Hướng dẫn giải

Để trên dây xuất hiện sóng dừng, ta có $L = n\frac{\lambda }{2} = n\frac{v}{{2f}} \Rightarrow v = \frac{{2Lf}}{n}$ (*)

Lúc đầu tần số là f$_{1}$, số bụng là n$_{1}$. Lúc sau tăng thêm f$_{2}$ = f$_{1}$ + $\Delta f$ và n$_{2}$ = n$_{1}$ + $\Delta n$

Từ (*) ta có:

$\left\{ \begin{array}{l}{f_1} = \frac{{{n_1}v}}{{2L}}\,\,\,\,\,\,(1)\\{f_1} + \Delta f = \frac{{\left( {{n_1} + \Delta n} \right)v}}{{2L}}\,\,\,\,(2)\end{array} \right.$

Lấy (2) – (1) ta được $v = \frac{{2L.\Delta f}}{{\Delta n}} = \frac{{2.1.20}}{7} = \frac{{40}}{7}$ (m/s)

Thời gian sóng truyền từ A đến B là $t = \frac{L}{v} = 0{,}18$ (s)

Đáp án:

8

0

Hướng dẫn giải

Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là:

$$\frac{T}{2} = 0{,}05 \Rightarrow T = 0{,}1s \Rightarrow f = 10Hz.\,\,1{,}2 = 3\frac{v}{{2f}} \Rightarrow v = 8m/s = 80cm/s$$

Đáp án:

0

,

5

Hướng dẫn giải

$AB = \frac{\lambda }{4} = 10 \Rightarrow \lambda = 40cm.\,\,AC = 5 = \frac{\lambda }{8}$***.* **

Suy ra thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là T/4 = 0,2 => T = 0,8s

$$\lambda = vT \Rightarrow v = 50cm/s = 0{,}5m/s$$

Đáp án:

1

,

2

5

Hướng dẫn giải

Cột không khí có 2 bó sóng nên n = 2. Ta có :$L = (2n + 1)\frac{\lambda }{4} = (2.2 + 1)\frac{\lambda }{4} = 1{,}25\lambda$

Đáp án:

8

Hướng dẫn giải

Khoảng cách giữa một nút và một bụng là $\frac{\lambda }{4} = 2cm$$\Rightarrow \lambda = 8cm$

Đáp án:

6

Hướng dẫn giải

$\frac{{AB}}{{\lambda /2}} = 3$=> trên dây có 3 bó sóng, mỗi bó có 2 phần tử dao động với biên độ 6mm suy ra trên dây có 6 điểm dao động với biên độ 6mm.

Đáp án:

3

2

0

Hướng dẫn giải

$$\begin{array}{l}L = n\frac{\lambda }{2} = n\frac{v}{{2f}} \Rightarrow f = 160k,\,\,\,300 \le f \le 450 \Leftrightarrow 300 \le 160k \le 450 \Leftrightarrow 1{,}875 \le k \le 2{,}8\\ \Rightarrow n = 2 \Rightarrow f = 320Hz\end{array}$$

Đáp án:

2

,

4

Hướng dẫn giải

Do dùng nam châm điện nên tần số rung của sợi dây sẽ gấp đôi tần số dòng điện

(trong 1 chu kỳ dòng điện đổi chiều 2 lần => sợi dây bị “rung” lên 2 lần).

Nên $L = n\frac{v}{{2(2f)}} \Rightarrow v = 240cm/s = 2{,}4m/s$

Đáp án:

-

1

,

2

Hướng dẫn giải

$$\frac{{2{\rm{asin}}\left( {\frac{{{\rm{2}}\pi {\rm{.16}}}}{{{\rm{24}}}}} \right)}}{{{\rm{2}}{\rm{.a}}{\rm{.sin}}\left( {\frac{{{\rm{2}}\pi {\rm{.27}}}}{{{\rm{24}}}}} \right)}} = - \frac{{\sqrt 6 }}{2} \approx - 1{,}2$$