Bài tập ôn tập Vật Lí 11 Cánh diều Chủ đề 2 có đáp án

Chọn đáp án B

Sóng ngắn là sóng điện từ có bước sóng nhỏ vẫn truyền được trong chân không.

Chọn đáp án B

Ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,75μm ứng với màu đỏ.

Chọn đáp án A

Loại sóng điện từ ứng với tần số 1018 Hz là tia X.

Chọn đáp án C

Trong hiện tượng giao thoa sóng của hai nguồn kết hợp A, B cùng pha, điều kiện để tại điểm M cách các nguồn d$_{1}$, d$_{2}$ dao động với biên độ cực đại là d$_{2}$ – d$_{1}$ = kλ.

Chọn đáp án B

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

Chọn đáp án B

$\omega = 2\pi f = 20\pi \Rightarrow f = 10(Hz)$

Chọn đáp án A

Biên độ của sóng là 2 mm.

Chọn đáp án A

Dựa vào đồ thị, ta có

Biên độ là 5 cm.

Bước sóng là 50 cm.

Chọn đáp án B

$d = \frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow 0{,}4 = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 0{,}8(m)$

Chọn đáp án B

$4\pi x = \frac{{2\pi d}}{\lambda } \Leftrightarrow \lambda = \frac{1}{2} \Rightarrow \lambda = 0{,}5(cm)$

Hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha: ${d_1} = \lambda = 0{,}5(cm)$

Hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha:

$d = \frac{\lambda }{2} = \frac{{0{,}5}}{2} = 0{,}25(cm)$

Chọn đáp án A

$\lambda = v.T \Rightarrow v = \frac{\lambda }{T}$

Chọn đáp án D

Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động và quá trình truyền năng lượng.

Chọn đáp án C

Tốc độ lan truyền sóng cơ là tốc độ lan truyền pha dao động được tính bằng v = λ/T = λf. Còn tốc độ dao động của các phần tử dao động được tính bằng v = u’(t).

Chọn đáp án C

Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền sóng.

Chọn đáp án C

$\lambda = v.T \Rightarrow T = \frac{\lambda }{v}$

Chọn đáp án D

Những điểm cách nhau một số nguyên lần nửa bước sóng trên cùng phương truyền thì dao động ngược pha.

Chọn đáp án C

$u = A\cos 2\pi (\frac{t}{T} - \frac{x}{\lambda })$

Chọn đáp án C

$\lambda = v.T \Rightarrow \lambda = \frac{v}{f} = \frac{{60}}{{120}} = 0{,}5(m)$

Chọn đáp án D

$\lambda = \frac{v}{f}$

V không đổi, bước sóng tỉ lệ nghịch với tần số $\rightarrow$ tần số tăng 2 lần thì bước sóng giảm 2 lần.

Chọn đáp án B

$d = \frac{\lambda }{2} = \frac{{v.T}}{2} = \frac{{1.2}}{2} = 1(m)$

Chọn đáp án D

$1{,}2 = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 2{,}4(m)$

$f = \frac{v}{\lambda } = \frac{{120}}{{2{,}4}} = 50(Hz)$

Chọn đáp án C

$0{,}02\pi x = \frac{{2\pi d}}{\lambda } \Leftrightarrow \lambda = 100(cm)$

$v = \lambda f = 100.2 = 200(cm/s)$

Chọn đáp án B

Sóng điện từ có bước sóng 7.10$^{-6}$m thuộc về tia hồng ngoại.

Chọn đáp án D

Khoảng cách giữa hai cực tiểu liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động:

$$\frac{\lambda }{2} = 0{,}04 \Leftrightarrow \frac{v}{{2f}} = 0{,}04 \Rightarrow v = 0{,}04.2.100 = 0{,}8(m/s)$$

Chọn đáp án C

Điều kiện để 1 điểm M nằm trong miền giao thoa cực đại là: ${d_2} - {d_1} = k\lambda$

Với λ = v.T = v/f= 1,2/100 = 0,012m = 1,2 cm.

Xét điểm M nằm trong đoạn S1S2, số cực đại trong đoạn S1S2 được xác định bởi:

$$- {S_1}{S_2} < k\lambda < {S_1}{S_2} \Leftrightarrow \frac{{ - {S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \Leftrightarrow \frac{{ - 9{,}6}}{{1{,}2}} < k < \frac{{9{,}6}}{{1{,}2}} \Leftrightarrow - 8 < k < 8$$

Vì k lấy các giá trị nguyên nên k = ±7; ±6; ±5;±4;±3;..;0

Có 15 giá trị k thỏa mãn.

Vậy có 15 cực đại trong đoạn S$_{1}$S$_{2}$.

Chọn đáp án D

Khoảng cách giữa hai khe còn một nửa $\rightarrow$ khoảng vân tăng 2

Khoảng cách từ hai khe đến màn tăng gấp đôi so với ban đầu $\rightarrow$ khoảng vân tăng 2

suy ra khoảng vân tăng 4.

Chọn đáp án B

x=7i-3i=4i

Chọn đáp án C

$$5i = 1{,}5 \Rightarrow i = 0{,}3mm$$

$$\lambda = \frac{{ia}}{D} \Rightarrow \lambda = \frac{{0{,}3.5}}{2} = 0{,}75\mu m$$

Chọn đáp án C

$${x_1} = {x_2} \Leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2} \Leftrightarrow 3.0{,}4 = {k_2}.0{,}6 \Rightarrow {k_2} = 2$$

Chọn đáp án B

$$l = (2k + 1)\frac{\lambda }{4} \Leftrightarrow 0{,}21 = (2k + 1)\frac{v}{{4f}} \Leftrightarrow 0{,}21 = (2.7 + 1)\frac{{2{,}8}}{{4.f}} \Rightarrow f = 50(Hz)$$

Chọn đáp án A

Khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp: $\lambda = 8{,}5(m)$

$$v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{8{,}5}}{3} \approx 2{,}83(m/s)$$

Chọn đáp án A

Khoảng cách giữa 4 gợn sóng liên tiếp là 13,5 cm $\Rightarrow 3\lambda = 13{,}5 \Rightarrow \lambda = 4{,}5(cm)$

Tần số của sóng: $f = \frac{{80}}{{60}} = \frac{4}{3}(Hz)$

$$v = \lambda f = 4{,}5.\frac{4}{3} = 6(cm/s)$$

Chọn đáp án D

Hai điểm gần nhau nhất luôn dao động ngược pha: $\frac{\lambda }{2} = 40 \Rightarrow \lambda = 80(cm)$

$f = \frac{v}{\lambda } = \frac{2}{{0{,}8}} = 2{,}5(Hz)$

Chọn đáp án B

$\frac{L}{{2i}} = \frac{{12{,}75.a}}{{2.\lambda D}} = \frac{{12{,}75.1}}{{2.0{,}5.3}} = 4{,}25$

$- 4{,}25 \le k \le 4{,}25 \Rightarrow k = \pm 4; \pm 3; \pm 2; \pm 1{,}0$

Có 9 vân sáng

Chọn đáp án A

Khoảng vân ứng với bước sóng λ1 là

${i_1} = \frac{{{\lambda _1}D}}{a} = \frac{{{{500.10}^{ - 3}}.1{,}2}}{2} = 0{,}3(mm)$

Vị trí vân sáng của hệ trùng nhau tương đương với

${k_1}{i_1} = {k_2}{i_2} \Leftrightarrow {k_1}\frac{{{\lambda _1}D}}{a} = {k_1}\frac{{{\lambda _1}D}}{a} \Leftrightarrow \frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{660}}{{500}} = \frac{{33}}{{25}}$

Vậy khoảng cách chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là:

x=33

λ$_{1}$ =25

λ$_{2}$=33.0,3=9,9 mm

Chọn đáp án D

$i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{\lambda 1}}{1} = \lambda (mm)$

Tại 1 điểm là vân tối khi hiệu đường truyền của ánh sáng từ 2 nguồn tới điểm đó thỏa mãn:

$x = (k + 0{,}5)i \Leftrightarrow 2 = (k + 0{,}5)\lambda \Rightarrow \lambda = \frac{2}{{k + 0{,}5}}$

$0{,}4 \le \lambda \le 0{,}76 \Leftrightarrow 0{,}4 \le \frac{2}{{k + 0{,}5}} \le 0{,}76 \Rightarrow 2{,}3 \le k \le 4{,}5 \Rightarrow k = 3{,}4$

$\left\{ \begin{array}{l}k = 3 \Rightarrow \lambda \approx 0{,}57(\mu m)\\k = 4 \Rightarrow \lambda \approx 0{,}44(\mu m)\end{array} \right.$

Chọn đáp án A

$L = 2.\frac{\lambda }{2} + \frac{\lambda }{4} \Leftrightarrow 5 = \frac{{5\lambda }}{4} \Rightarrow \lambda = 4(cm)$

Chọn đáp án A

$L = k\frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow 20 = k\frac{v}{{2f}} \Leftrightarrow 20 = k\frac{{100}}{{2.20}} \Rightarrow k = 8$

Chọn đáp án B

Với λ = v.T =25.0,2= 5 cm.

Xét điểm nằm trong khoảng S$_{1}$S$_{2}$, số cực đại trong khoảng S$_{1}$S$_{2}$ được xác định bởi:

$$- {S_1}{S_2} < k\lambda < {S_1}{S_2} \Leftrightarrow \frac{{ - {S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \Leftrightarrow \frac{{ - 10}}{5} < k < \frac{{10}}{5} \Leftrightarrow - 2 < k < 2$$

Vì k lấy các giá trị nguyên nên k = ±1;0

Có 3 giá trị k thỏa mãn.

Chọn đáp án D

$$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{10}}{{25}} = 0{,}4(cm)$$

Số gợn sóng quan sát được trên đoạn O$_{1}$O$_{2}$ là

$2\left( {\frac{{{o_1}{o_2}}}{\lambda }} \right) + 1 = 2\frac{{8{,}5}}{{0{,}4}} + 1 \Rightarrow N = 2.21 + 1 = 43$.

a) Sai. Chu kì dao động của thuyền là $\frac{5}{3}(s)$

$T = \frac{{\Delta t}}{N} = \frac{{40}}{{24}} = \frac{5}{3}(s)$

b) Sai. Tốc độ lan truyền của sóng là $v = \frac{d}{t} = \frac{{10}}{5} = 2(m/s)$

c) Sai. Bước sóng của sóng là $\frac{{10}}{3}(m)$

$\lambda = v.T = 2.\frac{5}{3} = \frac{{10}}{3}(m)$

d) Đúng. Biên độ sóng bằng độ cao của sóng so với mặt hồ yên lặng: A= 12 cm

a) Đúng. Chu kì của sóng là 1 s.

$T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{2\pi }} = 1(s)$

b) Sai. Biên độ của sóng là 10 cm.

c) Đúng. Bước sóng của sóng là 2 m.

$0{,}01\pi x = \frac{{2\pi x}}{\lambda } \Rightarrow \lambda = 200(cm) = 2(m)$

d) Sai. Tại điểm có x = 50 cm vào thời điểm t = 4 s, giá trị của li độ u là

$$u = 10cos(2\pi t + 0{,}01\pi x) = 10cos(2\pi .4 + 0{,}01\pi .50) = 0$$

a) Đúng. Bước sóng của sóng là 50 cm.

Từ đồ thị ta xác định được bước sóng là λ=50 cm.

b) Đúng. Nếu chu kì sóng là 1 s thì tần số truyền sóng bằng 1 Hz.

$f = \frac{1}{T} = \frac{1}{1} = 1(Hz)$

c) Sai. Nếu chu kì sóng là 1 s thì tốc độ truyền sóng bằng 50 m/s

$v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{50}}{1} = 50(cm/s)$

d) Sai. Nếu tần số tăng lên 5 Hz và tốc độ truyền sóng không đổi thì bước sóng là 10 cm

$\lambda ' = \frac{v}{{f'}} = \frac{{50}}{5} = 10(cm)$

a) Đúng. Vận tốc truyền sóng là 1(m/s)

$v = \frac{s}{t} = \frac{6}{6} = 1(m/s)$

b) Đúng. Bước sóng của sóng là 1 m.

$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{1}{1} = 1(m)$

c) Sai. Phương trình dao động của đầu O là ${u_0} = 3{,}6\cos (2\pi t - \frac{\pi }{2})$(cm)

d) Sai. Li độ của điểm M trên dây cách O đoạn 2,5 m tại thời điểm 2 s là

${u_M} = 3{,}6\cos (2\pi t - \frac{\pi }{2} - \frac{{2\pi 2{,}5}}{1}) = 3{,}6cos(2\pi t - \frac{{11\pi }}{2})$

Tại t = 2 s $\Rightarrow {u_M} = 3{,}6\cos (2\pi 2 - \frac{{11\pi }}{2}) = 0$

a) Đúng. Chu kỳ của sóng là 1,7 s.

$T = \frac{{\Delta t}}{N} = \frac{{20}}{{12}} = \frac{5}{3}(s)$

b) Đúng. Tốc độ lan truyền của sóng là 2 m/s.

$v = \frac{s}{t} = \frac{{12}}{6} = 2(m/s)$

c) Sai. Bước sóng là 3,3 m.

$\lambda = v.T = 2.\frac{5}{3} = \frac{{10}}{3} \approx 3{,}3(m)$

d) Sai. Biên độ sóng bằng chiều cao ngọn sóng: 15 m.

a) Đúng. Biên độ sóng là 6 cm. ( dựa vào phương trình sóng ta có )

b) Đúng. Bước sóng là

$$0{,}02\pi x = \frac{{2\pi x}}{\lambda }\, \Rightarrow \lambda = 100(cm)$$

c) Đúng. Tốc độ lan truyền của sóng là 200 cm/s

$f = \frac{\omega }{{2\pi }} = \frac{{4\pi }}{{2\pi }} = 2(Hz)$

$v = \lambda f = 100.2 = 200(cm/s)$

d) Sai. Tại điểm có tọa độ x = 25 cm lúc t = 4 s, giá trị của li độ u là 0 cm.

$$u = 6\cos (4\pi .4 - 0{,}02\pi 25)\, = 0$$

Đáp án:

8

Bước sóng của sóng là 2 mm.

$$\frac{\lambda }{2} = 4 \Rightarrow \lambda = 8(mm)$$

Tốc độ sóng trên mặt nước là 0,8 m/s.

$v = \lambda f = {8.10^{ - 3}}.100 = 0{,}8(m/s)$