TopStudy

Vật lí · Lớp 11

Bài tập Bài toán liên quan đến cực đại - cực tiểu trong giao thoa sóng cơ lớp 11 (có lời giải)

30 câu · 45 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm
Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA_{A} = uB_{B} = 2cos20πt (u tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Xét điểm M ở mặt thoáng cách A, B lần lượt là d1_{1} = 5 cm, d2_{2} = 25 cm. Tìm biên độ dao động của phần tử chất lỏng tại M.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Ta có λ=vT=5cm.\lambda = vT = 5{\rm{ cm}}{\rm{.}}

- Tại M d2−d1=kλ⇒25−5=5k⇒k=4⇒{{\rm{d}}_2}{\rm{ - }}{{\rm{d}}_1}{\rm{ = k\lambda }} \Rightarrow 25 - 5 = 5{\rm{k}} \Rightarrow {\rm{k = 4}} \Rightarrow M là cực đại bậc 4.

- Biên độ dao động của phần tử chất lỏng tại M là 2a = 2.2 = 4 cm.

Câu 2

1 điểm
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng tần số f = 10 Hz và cùng pha. Vận tốc truyền sóng trên mặt nuớc là v = 30 cm/s. Tại một điểm M cách các nguồn A, B những đoạn d1_{1} = MA = 31 cm và d2_{2} = MB = 25 cm là vân cực đại hay vân đứng yên thứ mấy tính từ đường trung trực của AB?
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Bước sóng của sóng λ=vf=3010=3cm.\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{30}}{{10}} = 3{\rm{ }}cm.

- Ta có d1−d2=kλ⇒k=d1−d2λ=31−253=2⇒{d_1} - {d_2} = k\lambda \Rightarrow k = \frac{{{d_1} - {d_2}}}{\lambda } = \frac{{31 - 25}}{3} = 2 \Rightarrowtại điểm M là vân cực đại thứ hai.

Câu 3

1 điểm
Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 50 cm/s, cần rung có tần số 40 Hz. Tính khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng S1_{1}S2_{2}.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Bước sóng λ=vf=5040=1,25cm.{\rm{\lambda = }}\frac{{\rm{v}}}{{\rm{f}}} = \frac{{50}}{{40}} = 1{,}25{\rm{ cm}}{\rm{.}}

- Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau d=λ2=1,252=0,625cm.{\rm{d = }}\frac{{\rm{\lambda }}}{2} = \frac{{1{,}25}}{2}{\rm{ = 0{,}625 cm}}{\rm{.}}

Câu 4

1 điểm
Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng với hai nguồn kết hợp cùng pha đặt tại AB, M là một điểm trong miền giao thoa cách hai nguồn sóng lần lượt là d1_{1}= 2,5 λ, d2_{2} = 3λ, với λ là bước sóng. Tính từ đường trung trực của AB, điểm M thuộc dãy cực đại (hay cực tiểu) thứ mấy?
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta xét tỉ số d2−d1λ=3λ−2,5λλ=0,5⇒\frac{{{d_2} - {d_1}}}{\lambda } = \frac{{3\lambda - 2{,}5\lambda }}{\lambda } = 0{,}5 \Rightarrow là số bán nguyên nên M thuộc dãy cực tiểu thứ nhất ứng với k = 0.

Câu 5

1 điểm
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn S1_{1}, S2_{2} dao động cùng pha và cùng tần số bằng 20 Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn S1_{1} và S2_{2}lần lượt các khoảng bằng 34 cm và 22 cm có một cực đại đi qua. Trong khoảng giữa M và đường trung trực của S1_{1}S2_{2} còn có ba cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

- Tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn S1_{1} và S2_{2}lần lượt các khoảng bằng 34 cm và 22 cm có một cực đại đi qua. Trong khoảng giữa M và đường trung trực của S1_{1}S2_{2} còn có ba cực đại khác. Vậy M nằm trên đường hypebol ứng với k = 4.

- Ta có d1−d2=kλ⇒34−22=4λ⇒λ=3cm⇒v=λf=60cm/s.{{\rm{d}}_{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{d}}_{\rm{2}}}{\rm{ = k\lambda }} \Rightarrow 34 - 22 = 4{\rm{\lambda }} \Rightarrow \lambda {\rm{ = 3 cm}} \Rightarrow v = \lambda f = 60{\rm{ cm/s}}.

Câu 6

1 điểm
Trong một môi trường vật chất đàn hồi có hai nguồn S1_{1},S2_{2} cách nhau 9,5 cm phát dao động cùng phương, cùng tần số f = 100 Hz, cùng biên độ dao động và có pha lệch nhau không đổi theo thời gian. Khi đó tại vùng giữa S1_{1}, S2_{2} người ta quan sát thấy xuất hiện 10 vân dao động cực đại và những vân này cắt đoạn S1_{1}, S2_{2} thành 11 đoạn mà hai đoạn gần các nguồn chỉ dài bằng một phần tư các đoạn còn lại. Vận tốc truyền sóng trong môi trường đó là bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình uA_{A} = uB_{B} = acos(20πt) (uA_{A} và uB_{B} tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 20 cm/s. Hai điểm M, N trên mặt thoáng chất lỏng thỏa mãn MA = 15 cm, MB = 20 cm, NA = 32 cm, NB = 24,5 cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu trên đoạn MN lần lượt là bao nhiêu ?
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Tại hai điểm M và N trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp cùng phương và cùng pha dao động. Biết biên độ, vận tốc của sóng không đổi trong quá trình truyền, tần số của sóng bằng 40 Hz và có sự giao thoa sóng trong đoạn MN. Trong đọan MN, hai điểm dao động có biên độ cực đại gần nhau nhất cách nhau 1,5 cm. Vận tốc truyền sóng trong môi trường này bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha tại hai điểm A và B cách nhau 16cm. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 3 cm. Trên đoạn AB, số điểm mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại là bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Hai nguồn sóng cơ S1_{1} và S2_{2} trên mặt chất lỏng khác nhau 24 cm dao động theo phương trình u1=u2=5cos⁡(30πt){u_1} = {u_2} = 5\cos (30\pi t), lan truyền trong môi trường với tốc độ v=75v = 75cm/s. Xét điểm M cách S1_{1} khoảng 18 cm và vuông góc S1_{1}S2_{2} với tại S1_{1}. Số đường cực đại đi qua S2_{2}M là
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 11

1 điểm

PHẦN II. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ĐÚNG/SAI (Mỗi câu hỏi gồm 4 ý a, b, c, d. Thí sinh chọn Đúng hoặc Sai cho từng ý)

Cho hai nguồn sóng kết hợp S1,S2{S_1},{S_2} dao động cùng pha trên mặt nước với bước sóng λ\lambda:

  • Ý a: Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
  • Ý b: Tại điểm MM trên mặt nước có hiệu đường đi d2−d1=kλ{d_2} - {d_1} = k\lambda (k∈Zk \in \mathbb{Z}), phần tử nước dao động với biên độ cực đại.
  • Ý c: Tại điểm NN trên mặt nước có hiệu đường đi d2−d1=(k+0,5)λ{d_2} - {d_1} = \left( {k + 0{,}5} \right)\lambda (k∈Zk \in \mathbb{Z}), phần tử nước dao động với biên độ cực tiểu.
  • Ý d: Khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa liên tiếp nằm trên đoạn thẳng nối hai nguồn S1S2{S_1}{S_2} bằng một bước sóng λ\lambda.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Xét sự giao thoa của hai nguồn sóng kết hợp S1,S2{S_1},{S_2} dao động ngược pha nhau:
  • Ý a: Điểm trung điểm OO của đoạn nối hai nguồn S1S2{S_1}{S_2} dao động với biên độ cực đại.
  • Ý b: Điều kiện để một điểm MM trên mặt nước dao động với biên độ cực đại là d2−d1=(k+0,5)λ{d_2} - {d_1} = \left( {k + 0{,}5} \right)\lambda (k∈Zk \in \mathbb{Z}).
  • Ý c: Điều kiện để một điểm NN trên mặt nước dao động với biên độ cực tiểu là d2−d1=kλ{d_2} - {d_1} = k\lambda (k∈Zk \in \mathbb{Z}).
  • Ý d: Đường trung trực của đoạn thẳng S1S2{S_1}{S_2} là một đường cực tiểu giao thoa (gợn đứng yên).
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Xét các tính chất hình học của hệ gợn giao thoa trên mặt nước do hai nguồn cùng pha gây ra:
  • Ý a: Tối thiểu luôn có một đường cực đại giao thoa là đường trung trực của S1S2{S_1}{S_2}.
  • Ý b: Các đường cực đại và cực tiểu giao thoa nằm hai bên đường trung trực có dạng là các đường parabol.
  • Ý c: Khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu giao thoa kề nhau trên đoạn thẳng S1S2{S_1}{S_2} bằng λ4\frac{\lambda }{4}.
  • Ý d: Số đường cực đại giao thoa trên mặt nước luôn là một số lẻ.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Xét số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai nguồn kết hợp S1S2{S_1}{S_2} cùng pha:
  • Ý a: Số điểm cực đại trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} bằng số giá trị nguyên của kk thỏa mãn −S1S2λ<k<S1S2λ- \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda }.
  • Ý b: Hai nguồn S1,S2{S_1},{S_2} nếu dao động cực đại thì luôn được tính là hai điểm cực đại trên đoạn S1S2{S_1}{S_2}.
  • Ý c: Nếu khoảng cách S1S2=2,4λ{S_1}{S_2} = 2{,}4\lambda thì trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} có 5 điểm dao động với biên độ cực đại.
  • Ý d: Số điểm cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} luôn là một số chẵn.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Cho hai nguồn kết hợp S1,S2{S_1},{S_2} dao động cùng pha. Xét hai điểm M,NM, N bất kỳ trên mặt nước:
  • Ý a: Số điểm cực đại trên đoạn MN là số giá trị nguyên của kk thỏa mãn ΔdM≤kλ≤ΔdN\Delta {d_M} \le k\lambda \le \Delta {d_N} (với Δd=d2−d1\Delta d = {d_2} - {d_1}).
  • Ý b: Nếu tại MM có ΔdM=2λ\Delta {d_M} = 2\lambda thì MM nằm trên đường cực đại giao thoa bậc 2.
  • Ý c: Nếu tại NN có ΔdN=2,5λ\Delta {d_N} = 2{,}5\lambda thì NN nằm trên đường cực tiểu giao thoa thứ 3.
  • Ý d: Đoạn thẳng MN cắt bao nhiêu đường cực đại thì trên đoạn MN có bấy nhiêu điểm cực đại giao thoa.
Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm
Cho các phát biểu về biên độ dao động tổng hợp tại điểm MM trong vùng giao thoa của hai nguồn cùng pha (A1=A2=A{A_1} = {A_2} = A):
  • Ý a: Biên độ dao động tổng hợp tại điểm cực đại có giá trị bằng 2A.
  • Ý b: Biên độ dao động tổng hợp tại điểm cực tiểu có giá trị bằng 0.
  • Ý c: Phần tử nước tại điểm cực tiểu không dao động.
  • Ý d: Phần tử nước tại điểm cực đại dao động với tần số gấp đôi tần số của hai nguồn sóng.
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Xét trường hợp hai nguồn S1,S2{S_1},{S_2} dao động vuông pha với nhau (Δφ=π2\Delta \varphi = \frac{\pi }{2}):
  • Ý a: Đường trung trực của S1S2{S_1}{S_2} không phải là đường cực đại cũng không phải là đường cực tiểu.
  • Ý b: Điều kiện cực đại giao thoa là d2−d1=(k+14)λ{d_2} - {d_1} = \left( {k + \frac{1}{4}} \right)\lambda (k∈Zk \in \mathbb{Z}).
  • Ý c: Khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} vẫn bằng λ2\frac{\lambda }{2}.
  • Ý d: Số cực đại trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} bằng số cực tiểu trên đoạn S1S2{S_1}{S_2}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Cho hai nguồn S1,S2{S_1},{S_2} cùng pha, khoảng cách S1S2=d{S_1}{S_2} = d. Gọi OO là trung điểm của S1S2{S_1}{S_2}:
  • Ý a: Điểm OO luôn dao động với biên độ cực đại.
  • Ý b: Điểm MM trên S1S2{S_1}{S_2} cách OO một khoảng xx có hiệu đường đi d2−d1=2x{d_2} - {d_1} = 2x.
  • Ý c: Vị trí các cực đại trên S1S2{S_1}{S_2} cách trung điểm OO một khoảng x=kλ2x = k\frac{\lambda }{2} (k∈Zk \in \mathbb{Z}).
  • Ý d: Cực đại giao thoa gần OO nhất trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} cách OO một khoảng bằng λ\lambda.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Khi thay đổi các thông số của hệ giao thoa hai nguồn cùng pha:
  • Ý a: Nếu tăng tần số dao động ff của hai nguồn thì khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp trên S1S2{S_1}{S_2} tăng lên.
  • Ý b: Nếu giảm khoảng cách S1S2{S_1}{S_2} thì số đường cực đại giao thoa quan sát được trên mặt nước giảm đi.
  • Ý c: Tốc độ truyền sóng vv tăng lên thì bước sóng λ\lambda tăng, dẫn đến số điểm cực đại trên S1S2{S_1}{S_2} giảm đi.
  • Ý d: Biên độ nguồn tăng lên làm khoảng cách giữa các gợn giao thoa thay đổi.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Cho hai điểm M, N nằm về hai phía so với đường trung trực của đoạn S1S2{S_1}{S_2} (hai nguồn cùng pha):
  • Ý a: Hiệu đường đi ΔdM=d2M−d1M\Delta {d_M} = {d_{2M}} - {d_{1M}} và ΔdN=d2N−d1N\Delta {d_N} = {d_{2N}} - {d_{1N}} trái dấu nhau.
  • Ý b: Nếu MM là cực đại bậc 3, NN là cực đại bậc 2 thì trên đoạn MN có 6 điểm cực đại.
  • Ý c: Đoạn MN chứa trung điểm OO của S1S2{S_1}{S_2} luôn cắt ít nhất 1 đường cực đại giao thoa.
  • Ý d: Số cực tiểu trên đoạn MN luôn bằng số cực đại trên đoạn MN.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm

PHẦN III. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN

Ở mặt nước, hai nguồn kết hợp S1,S2{S_1},{S_2} cách nhau 12cm12{\rm{ cm}} dao động cùng pha với bước sóng λ=1,6cm\lambda = 1{,}6{\rm{ cm}}. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2{S_1}{S_2} bằng bao nhiêu?

Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Hai nguồn sóng kết hợp S1,S2{S_1},{S_2} trên mặt nước dao động cùng pha với tần số f=20Hzf = 20{\rm{ Hz}}, tốc độ truyền sóng v=40cm/sv = 40{\rm{ cm/s}}. Khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa liên tiếp trên đoạn nối hai nguồn S1S2{S_1}{S_2} bằng bao nhiêu xentimét (cm{\rm{cm}})?
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Ở mặt lỏng, hai nguồn S1,S2{S_1},{S_2} cách nhau 18cm18{\rm{ cm}} dao động cùng pha tạo ra sóng có bước sóng λ=2,5cm\lambda = 2{,}5{\rm{ cm}}. Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn thẳng S1S2{S_1}{S_2} bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn S1,S2{S_1},{S_2} dao động ngược pha với bước sóng λ=2cm\lambda = 2{\rm{ cm}}. Biết S1S2=11cm{S_1}{S_2} = 11{\rm{ cm}}. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Tại hai điểm A, B trên mặt nước cách nhau 16cm16{\rm{ cm}} có hai nguồn phát sóng kết hợp dao động cùng pha với bước sóng λ=3cm\lambda = 3{\rm{ cm}}. Điểm MM nằm trên đoạn AB cách trung điểm OO của AB một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu cm{\rm{cm}} để MM dao động với biên độ cực tiểu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 26

1 điểm
Hai nguồn kết hợp S1,S2{S_1},{S_2} cùng pha cách nhau 20cm20{\rm{ cm}} có bước sóng λ=3cm\lambda = 3{\rm{ cm}}. Xét đoạn thẳng MN nằm trên mặt nước có hiệu đường đi tới hai nguồn lần lượt là ΔdM=d2M−d1M=7cm\Delta {d_M} = {d_{2M}} - {d_{1M}} = 7{\rm{ cm}} và ΔdN=d2N−d1N=−5cm\Delta {d_N} = {d_{2N}} - {d_{1N}} = - 5{\rm{ cm}}. Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn MN bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 27

1 điểm
Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 15cm15{\rm{ cm}} dao động cùng pha phát ra sóng có bước sóng λ=2cm\lambda = 2{\rm{ cm}}. Xét đoạn thẳng MN nằm trên mặt nước có ΔdM=8,5cm\Delta {d_M} = 8{,}5{\rm{ cm}} và ΔdN=−3,2cm\Delta {d_N} = - 3{,}2{\rm{ cm}}. Số điểm cực tiểu giao thoa trên đoạn MN bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 28

1 điểm
Ở mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha với bước sóng λ\lambda. Điểm MM trên mặt nước có MA=19cmMA = 19{\rm{ cm}} và MB=25cmMB = 25{\rm{ cm}} nằm trên đường cực đại giao thoa thứ 3 (kể từ đường trung trực của AB). Bước sóng λ\lambda bằng bao nhiêu xentimét (cm{\rm{cm}})?
Xem đáp án và lời giải

Câu 29

1 điểm
Hai nguồn sóng kết hợp S1,S2{S_1},{S_2} trên mặt nước cách nhau 10cm10{\rm{ cm}} dao động cùng pha. Biết bước sóng λ=1,5cm\lambda = 1{,}5{\rm{ cm}}. Khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa ngoài cùng nằm trên đoạn S1S2{S_1}{S_2} bằng bao nhiêu xentimét (cm{\rm{cm}})?
Xem đáp án và lời giải

Câu 30

1 điểm
Trên mặt nước có hai nguồn A, B cách nhau 13cm13{\rm{ cm}} dao động cùng pha với bước sóng λ=2cm\lambda = 2{\rm{ cm}}. Gọi O là trung điểm AB. Điểm N nằm trên đoạn OB dao động với biên độ cực đại. Khoảng cách ON lớn nhất bằng bao nhiêu xentimét?
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Giao thoa sóng · Các bộ sách Vật lí Lớp 11