TopStudy

Vật lí · Lớp 11

Bài tập Cường độ sóng và năng lượng sóng lớp 10 (có lời giải)

28 câu · 42 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
Một còi báo động có kích thước nhỏ phát sóng âm trong môi trường đồng chất, đẳng hướng. Ở vị trí cách còi một đoạn 15 m, cường độ sóng âm là 0,25 W/m2^{2}. Xem gần đúng sóng âm không bị môi trường hấp thụ. Ở khoảng cách nào từ vị trí của còi thì sóng âm có cường độ bằng 0,010 W/m2^{2}?
Xem đáp án và lời giải

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

Vì nguồn âm được xem như một điểm nên cường sộ sóng âm trên một mặt cầu có diện tích S = 4πr2^{2} (hình 6.5) là như nhau, r là bán kính mặt cầu (khoảng cách từ điểm đang xét đến còi).

Tại vị trí r1_{1} = 15 m và r2_{2}, ta có I1_{1} = P4πr12\frac{P}{{4{\rm{\pi r}}_1^2}} và I2_{2} = P4πr22\frac{P}{{4{\rm{\pi r}}_2^2}}

=> I1I2\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = r22r12;r2=r1.I1I2=150,250,010=75  m  \frac{{r_2^2}}{{r_1^2}};{r_2} = {r_1}.\sqrt {\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}} = 15\sqrt {\frac{{0{,}25}}{{0{,}010}}} = 75\;m\;

Vậy ở khoảng cách 75m tính từ vị trí của còi thì sóng âm có cường độ bằng 0,010 W/m2^{2}.

Câu 2

1 điểm
Biết cường độ ánh sáng của Mặt Trời đo được tại Trái Đất là 1,37.103^{3} W/m2^{2} và khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất là 1,50.1011^{11} m. Hãy tính công suất bức xạ sóng ánh sáng của Mặt Trời.
Xem đáp án và lời giải

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

Công suất bức xạ sóng ánh sáng của Mặt Trời:

P = I.S = I.4πr2^{2} = 1,37.103.4π.(1,5.1011)2^{2} = 3,87.1026W

Câu 3

1 điểm

(a), Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất. Cường độ âm tại điểm cách cái loa 4m là?

(b), Một chiếc loa phát ra âm thanh đẳng hướng trong không gian. Biết cường độ âm tại điểm cách loa 5m là 10−5^{-5}W/m2^{2}. Tìm công suất của loa?

Xem đáp án và lời giải

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

a, Cường độ âm là: I = PS  =P4πr2=14π.42  =5.10−3\frac{P}{S}\; = \frac{P}{{4\pi {r^2}}} = \frac{1}{{4\pi {{.4}^2}}}\; = {5.10^{ - 3}} (W/m2^{2})

b, Công suất của loa là: P\mathcal{P} = I.S = I.4πr2 = 10-5.4π.52 = 10−3{10^{ - 3}}π (W)

Câu 4

1 điểm
Một còi báo động phát sóng âm trong một môi trường đẳng hướng. Tại vị trí cách còi một khoảng 75,0m cường độ âm đo được bằng 0,010 W/m2^{2}. Ở khoảng cách 15,0m cường độ âm bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

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

Ta có I1I2\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = P4πr12.4πr22P=r22r12\frac{P}{{4\pi r_1^2}}.\frac{{4\pi r_2^2}}{P} = \frac{{r_2^2}}{{r_1^2}}

=> I2_{2} = I1_{1}. r22r12\frac{{r_2^2}}{{r_1^2}} = 0,010 .(75,015,0)2\frac{{75{,}0}}{{15{,}0}}{)^2} = 0,25 W/m2^{2}

Câu 5

1 điểm

Xét tại vị trí M cách nguồn âm điểm (nguồn phát sóng âm trong môi trường đồng chất, đẳng hướng) một khoảng 200m, cường độ âm đo được bằng 6,0.10−5^{-5} W/m2^{2}.

(a). Tính công suất của nguồn âm này.

(b). Cho biết công suất được thu nhận ở bề mặt một micro đặt tại vị trí M là 4,5.10−9^{-9} W. Tính diện tích bề mặt của micro này.

Xem đáp án và lời giải

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

a. Ta có P\mathcal{P} = 4πr2^{2}= 6,00. 10−5^{-5}. 4π. (200)2^{2} ≈ 30,2 W

b. Diện tích bề mặt của micro: S = PI=4,5.10−96,00.10−3=0,75  \frac{P}{I} = \frac{{4,{{5.10}^{ - 9}}}}{{6,{{00.10}^{ - 3}}}} = 0{,}75\;cm2^{2}

Câu 6

1 điểm
Một điểm M cách nguồn âm một khoảng d có cường độ âm I, cho nguồn âm dịch chuyển xa điểm M một đoạn 50 m thì cường độ âm giảm 9 lần. Khoảng cách d ban đầu bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 6

Câu 7

1 điểm

Một sóng có biên độ 5,00 cm và cường độ tương ứng là 200 W/m2^{2}. Biết cường độ sóng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ sóng.

(a) Nếu biên độ của sóng nói trên tăng lên thành 10,00 cm thì cường độ của sóng là bao nhiêu?

(b) Nếu cường độ của sóng giảm xuống còn 100 W/m2^{2} thì biên độ tương ứng là bao nhiêu?

Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 7

Câu 8

1 điểm
Một bóng đèn công suất 100 W phát ra ánh sáng theo mọi phương. Coi bóng đèn là một điểm, hãy xác định cường độ sóng gây ra bởi bóng đèn tại một điểm cách bóng đèn 2,00 m.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 8

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 9

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)

Một sóng âm truyền từ một nguồn điểm trong không khí với công suất không đổi P=0,8πWP = 0{,}8\pi {\rm{ W}}. Coi sóng âm là sóng cầu và môi trường không hấp thụ âm. Xét hai điểm MM và NN lần lượt cách nguồn âm các khoảng rM=2m{r_M} = 2{\rm{ m}} và rN=4m{r_N} = 4{\rm{ m}}.

  • Ý a: Cường độ âm tại MM lớn hơn cường độ âm tại NN.
  • Ý b: Cường độ âm tại điểm MM có giá trị bằng 0,05W/m20{,}05{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}.
  • Ý c: Tỉ số cường độ âm giữa điểm MM và điểm NN là IMIN=2\frac{{{I_M}}}{{{I_N}}} = 2.
  • Ý d: Nếu khoảng cách từ nguồn đến điểm MM tăng gấp đôi thì cường độ âm tại MM giảm đi 44 lần.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 9

Câu 10

1 điểm
Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi dài với tần số f=10Hzf = 10{\rm{ Hz}} và biên độ A=4cmA = 4{\rm{ cm}}. Khối lượng trên một đơn vị chiều dài của dây là μ=0,1kg/m\mu = 0{,}1{\rm{ kg/m}}. Tốc độ truyền sóng trên dây là v=5m/sv = 5{\rm{ m/s}}.
  • Ý a: Năng lượng dao động của một phần tử dây tỉ lệ thuận với biên độ sóng.
  • Ý b: Tần số góc của sóng là ω=20πrad/s\omega = 20\pi {\rm{ rad/s}}.
  • Ý c: Năng lượng sóng truyền qua một điểm trên dây trong 1s1{\rm{ s}} (công suất truyền sóng) là 0,16π2J0{,}16{\pi ^2}{\rm{ J}}.
  • Ý d: Năng lượng của một phần tử dây có khối lượng m=10gm = 10{\rm{ g}} bằng 0,008π2J0{,}008{\pi ^2}{\rm{ J}}.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 10

Câu 11

1 điểm
Sóng cầu truyền từ một nguồn điểm OO ra môi trường đẳng hướng không hấp thụ năng lượng. Điểm AA cách OO một khoảng r1{r_1}, điểm BB cách OO một khoảng r2{r_2}. Biết cường độ sóng tại AA là IA=90mW/m2{I_A} = 90{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2} và tại BB là IB=10mW/m2{I_B} = 10{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}.
  • Ý a: Khoảng cách từ OO đến BB gấp 33 lần khoảng cách từ OO đến AA.
  • Ý b: Biên độ sóng tại AA lớn hơn biên độ sóng tại BB là 33 lần.
  • Ý c: Mật độ năng lượng sóng tỉ lệ thuận với khoảng cách đến nguồn.
  • Ý d: Nếu điểm CC là trung điểm của ABAB thì cường độ sóng tại CC là 50mW/m250{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 11

Câu 12

1 điểm
Một nguồn âm phát sóng cầu đẳng hướng vào môi trường không hấp thụ âm. Tại điểm MM cách nguồn âm d1=10m{d_1} = 10{\rm{ m}} có mức cường độ âm là LM=80dB{L_M} = 80{\rm{ dB}}. Biết cường độ âm chuẩn là I0=10−12W/m2{I_0} = {10^{ - 12}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}.
  • Ý a: Cường độ âm tại điểm MM là 10−4W/m2{10^{ - 4}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}.
  • Ý b: Công suất phát âm của nguồn là 4π⋅10−2W4\pi \cdot {10^{ - 2}}{\rm{ W}}.
  • Ý c: Tại điểm NN cách nguồn d2=100m{d_2} = 100{\rm{ m}}, mức cường độ âm LN{L_N} bằng 60dB60{\rm{ dB}}.
  • Ý d: Khoảng cách từ nguồn đến điểm có mức cường độ âm 40dB40{\rm{ dB}} là 1000m1000{\rm{ m}}.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 12

Câu 13

1 điểm
Một sóng phẳng truyền trong môi trường đàn hồi có khối lượng riêng ρ=1,2kg/m3\rho = 1{,}2{\rm{ kg/}}{{\rm{m}}^3} với tốc độ v=340m/sv = 340{\rm{ m/s}}. Tần số của sóng là f=1000Hzf = 1000{\rm{ Hz}} và biên độ sóng là A=2μm=2⋅10−6mA = 2\mu {\rm{m}} = 2 \cdot {10^{ - 6}}{\rm{ m}}.
  • Ý a: Mật độ năng lượng trung bình của sóng w=12ρω2A2w = \frac{1}{2}\rho {\omega ^2}{A^2}.
  • Ý b: Tần số góc ω\omega của sóng bằng 2000πrad/s2000\pi {\rm{ rad/s}}.
  • Ý c: Mật độ năng lượng trung bình của sóng có giá trị xấp xỉ 9,47⋅10−5J/m39{,}47 \cdot {10^{ - 5}}{\rm{ J/}}{{\rm{m}}^3}.
  • Ý d: Cường độ sóng II bằng 0,0322W/m20{,}0322{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 13

Câu 14

1 điểm
Một nguồn âm điểm phát ra sóng âm đồng đều theo mọi hướng trong môi trường không hấp thụ âm. Một bề mặt diện tích S=0,5m2S = 0{,}5{\rm{ }}{{\rm{m}}^2} đặt vuông góc với phương truyền sóng tại vị trí cách nguồn r=5mr = 5{\rm{ m}}. Năng lượng âm truyền qua diện tích SS trong thời gian t=10st = 10{\rm{ s}} là W=0,02JW = 0{,}02{\rm{ J}}.
  • Ý a: Cường độ âm tại vị trí diện tích SS là 4⋅10−3W/m24 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}.
  • Ý b: Năng lượng âm truyền qua 1m21{\rm{ }}{{\rm{m}}^2} vuông góc với phương truyền sóng trong 1s1{\rm{ s}} gọi là cường độ âm.
  • Ý c: Công suất phát âm của nguồn là 0,4πW0{,}4\pi {\rm{ W}}.
  • Ý d: Nếu tăng gấp đôi diện tích SS tại vị trí đó thì cường độ âm tại đó tăng gấp đôi.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 14

Câu 15

1 điểm
Một sóng cơ lan truyền trên mặt nước từ nguồn OO. Giả sử năng lượng sóng bảo toàn (sóng phẳng) và biên độ sóng tại nguồn là A0=6mm{A_0} = 6{\rm{ mm}}. Khi sóng truyền được quãng đường dd, năng lượng sóng bị hấp thụ 19%19\% so với ban đầu.
  • Ý a: Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng.
  • Ý b: Tỉ số năng lượng sóng tại thời điểm sau so với ban đầu là 0,81.
  • Ý c: Biên độ sóng sau khi truyền quãng đường d giảm đi 19%19\%.
  • Ý d: Biên độ sóng còn lại sau khi truyền quãng đường dd là 5,4mm5{,}4{\rm{ mm}}.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 15

Câu 16

1 điểm
Ba điểm O, A, B thẳng hàng theo đúng thứ tự đó cùng nằm trên một phương truyền sóng âm từ nguồn điểm OO. Mức cường độ âm tại AA là LA=40dB{L_A} = 40{\rm{ dB}}, tại BB là LB=20dB{L_B} = 20{\rm{ dB}}.
  • Ý a: Khoảng cách OB gấp 100 lần khoảng cách OA.
  • Ý b: Cường độ âm tại A lớn hơn cường độ âm tại B là 100 lần.
  • Ý c: Mức cường độ âm tại trung điểm M của AB xấp xỉ 25,2dB.
  • Ý d: Nếu nguồn âm đặt tại A thì mức cường độ âm tại BB sẽ là 20dB20{\rm{ dB}}.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 16

Câu 17

1 điểm
Sóng cơ truyền từ nguồn OO lan truyền dưới dạng sóng cầu. Coi môi trường không hấp thụ và không phản xạ sóng. Tại điểm MM cách OO một khoảng r1=1m{r_1} = 1{\rm{ m}}, biên độ sóng là A1=4cm{A_1} = 4{\rm{ cm}}. Tại điểm NN cách OO một khoảng r2=4m{r_2} = 4{\rm{ m}}.
  • Ý a: Năng lượng sóng phân bố đều trên các mặt cầu đồng tâm.
  • Ý b: Biên độ sóng cầu tỉ lệ nghịch với khoảng cách rr đến nguồn.
  • Ý c: Biên độ sóng tại NN là A2=1cm{A_2} = 1{\rm{ cm}}.
  • Ý d: Cường độ sóng tại NN nhỏ hơn cường độ sóng tại MM là 44 lần.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 17

Câu 18

1 điểm
Một nguồn phát sóng âm đẳng hướng trong không khí với công suất PP. Hai điểm AA và BB nằm trên cùng một đường thẳng qua nguồn, ở cùng một phía so với nguồn. Biết mức cường độ âm tại AA là LA=50dB{L_A} = 50{\rm{ dB}} và tại BB là LB=30dB{L_B} = 30{\rm{ dB}}.
  • Ý a: Tỉ số khoảng cách OBOA=10\frac{{OB}}{{OA}} = 10.
  • Ý b: Nếu dịch chuyển nguồn âm ra xa thêm một khoảng bằng OAOA thì mức cường độ âm tại AA còn 44dB44{\rm{ dB}}.
  • Ý c: Mức cường độ âm tại trung điểm của ABAB là 35,2dB35{,}2{\rm{ dB}}.
  • Ý d: Công suất nguồn âm tăng lên 100100 lần thì mức cường độ âm tại AA sẽ thành 70dB70{\rm{ dB}}.
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 18

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 19

1 điểm

PHẦN III. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN

Một nguồn âm điểm phát ra sóng âm với công suất P=12,56WP = 12{,}56{\rm{ W}} đẳng hướng trong môi trường không hấp thụ âm. Cường độ âm tại một điểm cách nguồn 10m10{\rm{ m}} có giá trị bằng bao nhiêu W/m2{\rm{W/}}{{\rm{m}}^2}? (Lấy π=3,14\pi = 3{,}14).

Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 19

Câu 20

1 điểm
Hai điểm MM và NN nằm trên cùng một phương truyền sóng từ một nguồn âm điểm. Biết mức cường độ âm tại MM là LM=60dB{L_M} = 60{\rm{ dB}} và tại NN là LN=40dB{L_N} = 40{\rm{ dB}}. Tỉ số khoảng cách ONOM\frac{{ON}}{{OM}} từ nguồn đến hai điểm đó bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 20

Câu 21

1 điểm
Một sợi dây đàn hồi có khối lượng trên một đơn vị chiều dài là μ=0,05kg/m\mu = 0{,}05{\rm{ kg/m}}. Tốc độ truyền sóng trên dây là v=20m/sv = 20{\rm{ m/s}}. Sóng truyền trên dây có biên độ A=2cmA = 2{\rm{ cm}} và tần số f=50Hzf = 50{\rm{ Hz}}. Năng lượng sóng truyền qua một điểm trên dây trong thời gian 2s2{\rm{ s}} bằng bao nhiêu Joule? (Lấy π2=10{\pi ^2} = 10).
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 21

Câu 22

1 điểm
Một nguồn phát sóng cầu đẳng hướng có công suất P=0,16πWP = 0{,}16\pi {\rm{ W}}. Cường độ âm chuẩn là I0=10−12W/m2{I_0} = {10^{ - 12}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}. Mức cường độ âm tại điểm cách nguồn 20m20{\rm{ m}} có giá trị bằng bao nhiêu dB?
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 22

Câu 23

1 điểm
Sóng cầu truyền từ một nguồn điểm. Tại điểm AA cách nguồn r1=2m{r_1} = 2{\rm{ m}}, biên độ sóng là A1=12mm{A_1} = 12{\rm{ mm}}. Để biên độ sóng giảm xuống còn A2=3mm{A_2} = 3{\rm{ mm}} thì khoảng cách r2{r_2} từ nguồn đến điểm đó phải bằng bao nhiêu mét?
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 23

Câu 24

1 điểm
Một điểm cách nguồn âm phát sóng cầu một khoảng dd có mức cường độ âm là L=50dBL = 50{\rm{ dB}}. Để mức cường độ âm giảm xuống còn 30dB30{\rm{ dB}} thì cần phải di chuyển điểm đó ra xa nguồn thêm một khoảng bằng bao nhiêu lần khoảng cách ban đầu dd?
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 24

Câu 25

1 điểm
Một sóng âm phẳng truyền trong không khí có cường độ sóng I=1,36⋅10−3W/m2I = 1{,}36 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}. Cho tốc độ truyền âm trong không khí v=340m/sv = 340{\rm{ m/s}} và khối lượng riêng của không khí ρ=1,2kg/m3\rho = 1{,}2{\rm{ kg/}}{{\rm{m}}^3}. Biên độ dao động AA của các phần tử không khí khi âm truyền qua có tần số f=1000Hzf = 1000{\rm{ Hz}} là bao nhiêu nanômét (nm{\rm{nm}})? (Lấy π2=10{\pi ^2} = 10, làm tròn đến hàng đơn vị).
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 25

Câu 26

1 điểm
Khi sóng truyền từ nguồn OO ra môi trường đẳng hướng, năng lượng sóng bị giảm 36%36\% sau khi truyền đi được quãng đường dd. Biên độ sóng sau khi truyền đi quãng đường dd bằng bao nhiêu phần trăm so với biên độ ban đầu?
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 26

Câu 27

1 điểm
Tại điểm AA cách nguồn âm OO một khoảng dd, mức cường độ âm đo được là 60dB60{\rm{ dB}}. Nếu tăng công suất của nguồn âm lên 44 lần và giữ nguyên vị trí điểm AA thì mức cường độ âm mới tại AA có giá trị xấp xỉ bằng bao nhiêu dB? (Làm tròn đến hàng đơn vị, lấy log⁡2≈0,301\log 2 \approx 0{,}301).
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 27

Câu 28

1 điểm
Một loa phát ra âm thanh hình cầu với công suất không đổi PP. Một người đứng cách loa r1=4m{r_1} = 4{\rm{ m}} nhận được cường độ âm I1{I_1}. Khi người đó đi xa ra thêm một đoạn Δr=6m\Delta r = 6{\rm{ m}} nữa thì cường độ âm nhận được giảm đi bao nhiêu phần trăm so với cường độ âm ban đầu?
Xem đáp án và lời giải
Mở lời giải câu 28
Làm bài

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Mô tả sóng · Các bộ sách Vật lí Lớp 11