Mô tả sóng | Chuyên đề dạy thêm Vật lí 11

I. Tóm tắt lý thuyết

1. Sóng cơ

- Sóng cơ là những biến dạng cơ lan truyền trong một môi trường đàn hồi.

- Nguyên nhân tạo nên sóng truyền trong một môi trường:

+ Nguồn dao động từ bên ngoài tác dụng lên môi trường tại điểm O.

+ Lực liên kết giữa các phần tử của môi trường.

=> Năng lượng sóng được truyền đi theo phương truyền sóng. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.

- Sự lệch pha giữa các phần tử dao động trên phương truyền sóng tạo nên hình ảnh của sóng.

2. Các đại lượng đặc trưng của sóng

3. Phương trình sóng

Giả sử nguồn sóng O dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục Ox, có li độ được mô tả bởi phương trình: $u_0=A\cos \left(\omega t\right)$ Phương trình sóng truyền theo trục Ox là: $u_M=A\cos (\omega t-\frac{2\pi x}{\lambda })$

4. Phân loại sóng

a. Sóng ngang

- Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

Trừ trường hợp sóng mặt nước, còn sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn.

Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su.

b. Sóng dọc: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.

Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn

Ví dụ: sóng âm, sóng trên lò xo.

Sóng cơ không truyền được trong chân không.

II. Bài tập ôn lý thuyết

A. BÀI TẬP TỰ ĐIỀN KHUYẾT

Câu 1: Điền khuyết các từ khóa thích hợp vào chỗ trống:

vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

B. BÀI TẬP NỐI CÂU

Câu 2. Hãy nối những kí hiệu tương ứng ở cột A với những khái niệm tương ứng ở cột B

C. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

NHẬN BIẾT

Câu 1: (SBT – CTST)

Một sóng đang truyền từ trái sang phải trên một dây đàn hồi như hình 5.1. Xét hai phần tử M và N trên dây. Tại thời điểm xét,

A. M và N đều chuyển động hướng lên

B. M và N đều chuyển động hướng xuống

C. M chuyển động hướng lên, N chuyển động hướng xuống

D. M chuyển động hướng xuống, N chuyển động hướng lên

Câu 2: (SBT – CTST)

Một sóng truyền trên dây đàn hồi theo chiều từ trái sang phải như hình 5.2. Chọn nhận xét đúng về chuyển động của điểm M trên dây.

A. M đang chuyển động xuống và có tốc độ lớn nhất.

B. M đang chuyển động lên và có tốc độ lớn nhất.

C. M đang đứng yên và sắp chuyển động lên.

D. M đang đứng yên và sắp chuyển động xuống.

Câu 3: (SBT – CTST)

Khi sóng nước truyền qua một kẽ hở giữa một dải đất như hình 5.5 sẽ có hiện tượng A. Giao thoa sóng. B. Nhiễu xạ sóng. C. Phản xạ sóng. D. Truyền sóng.

Câu 4: Theo định nghĩa. Sóng cơ là

A. Sự truyền chuyển động cơ trong không khí.

B. Sự co dãn tuần hoàn giữa các phần tử môi trường.

C. Chuyển động tương đối của vật này so với vật khác.

D. Những dao động cơ lan truyền trong môi trường đàn hồi.

Câu 5: Khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha với nhau gọi là

A. Chu kì.

B. Bước sóng.

C. Độ lệch pha.

D. Vận tốc truyền sóng.

Câu 6: Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm

A. Gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.

B. Trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.

C. Trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha.

D. Gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.

Câu 7: Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là

A. Tốc độ lan truyền dao động trong môi trường truyền sóng.

B. Tốc độ cực tiểu của các phần tử môi trường truyền sóng.

C. Tốc độ chuyển động của các phần tử môi trường truyền sóng.

D. Tốc độ cực đại của các phần tử môi trường truyền sóng..

Câu 8: Một sóng cơ có tần số f, truyền trên dây đàn hồi với tốc độ truyền sóng v và bước sóng . Hệ thức đúng là

A. $v=\lambda f$

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

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

D. $v=2\pi f\lambda$

Câu 9: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quá trình truyền sóng?

A. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền dao động trong môi trường đàn hồi

B. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng

C. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động

D. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền các phần tử vật chất.

Câu 10: Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ không đúng?

A. Chu kì của sóng chính bằng chu kì dao động của các phần tử dao động.

B. Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động.

C. Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động.

D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kì

Câu 11: Vận tốc truyền sóng là

A. Vận tốc truyền pha dao động và vận tốc dao động của các phần tử vật chất có sóng truyền qua.

B. Vận tốc dao động của các phần tử vật chất.

C. Vận tốc truyền pha dao động.

D. Vận tốc dao động của nguồn sóng.

Câu 12: Với một sóng nhất định, tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào

A. Năng lượng sóng

B. Tần số dao động

C. Môi trường truyền sóng

D. Bước sóng

Câu 13: Một sóng cơ học lan truyền trong một môi trường tốc độ v. Bước sóng của sóng này trong môi trường đó là λ. Chu kì dao động của sóng có biểu thức là

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

B. $T=v.\lambda$

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

D. $T=\frac{2\pi v}{\lambda }$

Câu 14: Tìm phát biểu sai:

A. Bước sóng là khoảng cách giữa 2 điểm trên cùng phương truyền gần nhau nhất và dao động cùng pha.

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

C. Bước sóng là khoảng truyền của sóng trong thời gian 1 chu kì T.

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

Câu 15: Phương trình sóng có dạng nào trong các dạng dưới đây?

A. $u=A\cos (\omega t+\phi )$

B. $u=A\cos (t-\frac{x}{\lambda })$

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

D. $u=A\cos (\frac{t}{T}+\phi )$

Câu 16: Biên độ sóng tại một điểm nhất định trong môi trường sóng truyền qua

A. Là biên độ dao động của các phần tử vật chất tại đó.

B. Tỉ lệ năng lượng của sóng tại đó.

C. Biên độ dao động của nguồn.

D. Tỉ lệ với bình phương tần số dao động.

THÔNG HIỂU

Câu 17: (SBT – CTST)

Chọn cụm từ thích hợp trong các đáp án dưới đây để điền vào các chỗ trống A. (1) ngang, (2) mỗi điểm trên lò xo dao động theo phương ngang. B. (1) dọc, (2) mỗi điểm trên lò xo dao động theo phương ngang. C. (1) ngang, (2) mỗi điểm trên lò xo dao động theo phương thẳng đứng. D. (1) dọc, (2) mỗi điểm trên lò xo dao động theo phương thẳng đứng.

Câu 18: (SBT– CTST) Khi sóng hình thành trên lò xo như hình 5.3, mỗi vòng trên lò xo sẽ

A. Chuyển động dọc theo trục lò xo từ B đến A.

B. Chuyển động dọc theo trục lò xo từ A đến B.

C. Dao động theo phương dọc theo trục lò xo, qua lại quanh một vị trí cố định.

D. Dao động theo phương vuông góc với trục lò xo, qua lại quanh một vị trí cố định.

Câu 19: (SBT – CTST)

Hai sóng truyền trên dây theo hai chiều ngược nhau như hình 5.4 khi gặp nhau sẽ A. Tạo nên một xung có li độ cực đại. B. Tạo nên một xung có li độ cực tiểu. C. Không ảnh hưởng lẫn nhau. D. Dừng lại và không tiếp tục truyền đi.

Câu 20: Khi một sóng cơ học truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không thay đổi:

A. Vận tốc.

B. Tần số.

C. Bước sóng.

D. Năng lượng.

Câu 21: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình:''

$u=2\cos (20\pi t-2\pi x)$ (cm), với t tính bằng s.

Tần số của sóng này bằng

A. 15 Hz.

B. 10 Hz.

C. 5 Hz.

D. 20 Hz.

Câu 22: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình:

$u=2\cos (40\pi t-2\pi x)$ (mm). Biên độ của sóng này là

A. 2 mm

B. 4 mm

C. $\pi$ mm

D. 40 mm

Câu 23: Sóng cơ học truyền trong môi trường vật chất đồng nhất qua điểm A rồi đến điểm B thì

A. Chu kì dao động tại A khác chu kì dao động tại B.

B. Dao động tại A trễ pha hơn tại B.

C. Biên độ dao động tại A lớn hơn tại B.

D. Biên độ dao động tại A nhỏ hơn tại B.

Câu 24: Tốc độ truyền sóng cơ (thông thường) không phụ thuộc vào

A. Tần số và biên độ của sóng.

B. Nhiệt độ của môi trường và tần số của sóng.

C. Bản chất của môi trường lan truyền sóng.

D. Biên độ của sóng và bản chất của môi trường.

Sóng ngang, sóng dọc, sự truyền năng lượng của sóng cơ

Sóng điện từ

Giao thoa sóng cơ

Giao thoa ánh sáng

Sóng dừng