Sóng dừng | Chuyên đề dạy thêm Vật lí 11

I. Tóm tắt lý thuyết

1. Sóng dừng

- Hai sóng cùng biên độ, cùng bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau. Hai sóng gặp nhau và giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp gọi là sóng dừng.

- Nút sóng: Là những điểm tại đó hai sóng ngược pha nhau$\to$không dao động.

- Bụng sóng: Là những điểm tại đó hai sóng đồng pha nhau$\to$dao động với biên độ cực đại.

- Sóng dừng là tổng hợp của nhiều sóng tới và sóng phản xạ.

2. Điều kiện để có sóng dừng

- Trường hợp 1: Hai đầu cố định (hai đầu là nút):

Điều kiện: chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.

$L=n\frac{\lambda }{2}$ với $n=1,2,3,\dots$

Lưu ý: Trên dây có:

Số bụng sóng = số bó sóng (nguyên) = n

Số nút sóng: n + 1

- Trường hợp 2: Một đầu cố định, một đầu tự do (một đầu là nút, một đầu là bụng):

Điều kiện: chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng ($\frac{\lambda }{4}$)

$L=\left(2n+1\right)\frac{\lambda }{4}=\left(n+\frac{1}{2}\right)\frac{\lambda }{2}$

với $n=0,1,2,3,\dots$

Lưu ý: Trên dây có:

Số bó sóng (nguyên) = n

Số bụng sóng = số nút sóng: n + 1.

3. Sóng sừng trong các nhạc cụ

+ Bước sóng: $\lambda =2L$ + Tần số: $f=\frac{v}{2L}$. - Sóng dừng đối với nhạch cụ khí như: sáo, kèn, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng khi ta thổi.

II. Bài tập ôn lý thuyết

A. BÀI TẬP TỰ ĐIỀN KHUYẾT

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

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 -KNTT) Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ

A. Luôn ngược pha với sóng tới.

B. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.

C. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là tự do.

D. Cùng pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.

Câu 2: (SBT- KNTT) Trong hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định, khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng

A. Một bước sóng.

B. Hai bước sóng.

C. Một phần tư bước sóng.

D. Một nửa bước sóng.

Câu 3: (SBT- KNTT) Trong hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định thì độ dài của bước sóng phải bằng

A. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng.

B. Độ dài của dây.

C. Hai lần độ dài của dây.

D. Hai lần khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng kề nhau.

Câu 4: (SBT -KNTT) Để tạo một sóng dừng giữa hai đầu dây cố định thì độ dài của dây bằng

A. Một số nguyên lần bước sóng.

B. Một số lẻ lần nửa bước sóng.

C. Một số nguyên lần nửa bước sóng.

D. Một số lẻ lần bước sóng.

Câu 5:(SBT - CTST) Một hệ sóng dừng được hình thành trên dây tại một thời điểm, dây có hình dạng như Hình 9.1. Sau 1/4 chu kì sóng dây có hình dạng như hình nào dưới đây?

A. Hình A	B. Hình B
C. Hình C	D. Hình D

Câu 6: (SBT- CTST) Một hình thí nghiệm khảo sát hiện tượng sóng dừng trên dây được thực hiện như Hình 9.2.

a. (SBT- CTST) Tại các điểm nào trên dây sóng tới và sóng phản xạ ngược pha

A. M và N.

B. N và Q.

C. M và Q.

D. A và Q.

b. (SBT -CTST) Bước sóng trong thí nghiệm có chiều dài bằng

A. AM.

B. AN.

C. AP.

D. AQ.

Câu 7: (SBT- CTST) Các điểm trên dây có biên độ dao động lớn nhất là

A. N và P.

B. M và N.

C. P và Q.

D. N và Q.

Câu 8: Theo định nghĩa. Sóng dừng là

A. Hai sóng cùng biên độ, cùng bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau gặp nhau và giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp.

B. Hai sóng khác biên độ, cùng bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau gặp nhau và giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp.

C. Hai sóng cùng biên độ, khác bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau gặp nhau và giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp.

D. Hai sóng khác biên độ, khác bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau gặp nhau và giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp.

Câu 9: Khi nói về sóng dừng. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Những điểm luôn đứng yên gọi là nút sóng.

B. Những điểm luôn đứng yên gọi là bụng sóng.

C. Những điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi là nút sóng.

D. Những điểm luôn dao động với biên độ cực tiểu gọi là bụng sóng.

Câu 10: Trong sóng dừng hai nút sóng liên tiếp cách nhau

A. Một nửa bước sóng, xen kẻ giữa chúng là một bụng sóng.

B. Một nửa bước sóng, xen kẻ giữa chúng là hai bụng sóng.

C. Một phần tư bước sóng, xen kẻ giữa chúng là một bụng sóng.

D. Một phần tư bước sóng, xen kẻ giữa chúng là hai bụng sóng.

Câu 11: Trong sóng dừng nút sóng và bụng sóng liên tiếp cách nhau.

A. Một nửa bước sóng.

B. Một bước sóng.

C. Một phần tư bước sóng.

D. Hai lần tư bước sóng.

Câu 12: Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu dây là hai nút sóng là

A. Chiều dài dây bằng một phần tư bước sóng.

B. Chiều dài dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.

C. Bước sóng luôn luôn đúng bằng chiều dài dây.

D. Bước sóng bằng một số lẻ lần chiều dài dây.

Câu 13: Sóng truyền trên một sợi dây hai đầu cố định có bước sóng $\lambda$. Muốn có sóng dừng trên dây thì chiều dài L của dây phải thoả mãn điều kiện là

A. $L=\lambda .$

B. $L=\frac{\lambda }{2}.$

C. $L=2\lambda .$

D. $L=\frac{\lambda }{4}.$

Câu 14: Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Bụng sóng và nút sóng liên tiếp cách nhau một phần tư bước sóng.

B. Hai nút sóng liên tiếp cách nhau một phần tư bước sóng.

C. Hai nút sóng liên tiếp cách nhau một nửa bước sóng.

D. Hai bụng sóng liên tiếp cách nhau một nửa bước sóng.

Câu 15: Đàn tính như Hình bên là loại nhạc cụ dây khi gảy đàn trên dây sẽ xuất hiện sóng dừng. Âm do dây đàn phát ra có bước sóng bằng

A. $\frac{L}{2}$

B. $\frac{L}{4}$

C. $L$

D. $2L$

Câu 16: Sóng dừng là tổng hợp của nhiều

A. Sóng tới và sóng phản xạ.

B. Sóng ngang và sóng phản xạ.

C. Sóng dọc và sóng ngang.

D. Sóng tới và sóng ngang.

Câu 17: Một sợi dây đàn hồi chiều dài L có hai đầu cố định, bước sóng của sóng trên dây là λ. Khi có sóng dừng trên dây, chiều dài L được xác định theo công thức

Câu 18: Một sợi dây đàn hồi chiều dài $L$ có một đầu cố định, một đầu tự do, bước sóng của sóng trên dây là $\lambda$. Khi có sóng dừng trên dây, chiều dài $L$ được xác định theo công thức

Câu 19: Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi chiều dài L = PQ được mô tả như Hình bên. Số nút sóng (kể cả hai đầu dây) và số bụng sóng trên dây là

A. Hai nút sóng và ba bụng sóng.

B. Ba nút sóng và bốn bụng sóng.

C. Bốn nút sóng và ba bụng sóng.

D. Bốn nút sóng và sáu bụng sóng.

Câu 20: Khi nói về sóng dừng trên sợi dây. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Những điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng.

B. Những điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi là nút sóng.

C. Hai nút liên tiếp cách nhau $\frac{\lambda }{4}$, xen giữa chúng là một bụng sóng.

D. Hai bụng liên tiếp cách nhau $\frac{\lambda }{4}$, xen giữa chúng là một nút sóng..

Câu 21: Khi nói về sóng dừng trên sợi dây. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Những điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi là nút sóng.

B. Những điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng.

C. Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng một phần tư bước sóng .

D. Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng một nửa bước sóng .

Câu 22: Trên một sợi dây có chiều dài $l$, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Trên dây có một bụng sóng. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là $v$ không đổi. Tần số của sóng là

A. $\frac{v}{l}$

B. $\frac{v}{2l}$

C. $\frac{2v}{l}$

D. $\frac{v}{4l}$

Câu 23: Trên một sợi dây có sóng dừng với bước sóng là $\lambda$. Khoảng cách giữa hai nút sóng liền kề là

A. $\frac{\lambda }{2}$

B. $2\lambda$

C. $\frac{\lambda }{4}$

D. $\lambda$

Câu 24: Điều nào sau đây là sai khi nói về sóng dừng?

A. Sóng dừng là sóng có các bụng và các nút cố định trong không gian.

B. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng bước sóng $\lambda$

C. Sóng dừng là tổng hợp của nhiều sóng tới và sóng phản xạ.

D. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng $\frac{\lambda }{2}$

Câu 25: Khảo sát hiện tương sóng dừng trên dây đàn hồi $AB=l$ Đầu A nối với nguồn dao động, đầu B cố định thì sóng tới và sóng phản xạ:

A. Cùng pha.

B. Ngược pha.

C. Vuông pha.

D. Lệch pha $\frac{\pi }{4}$.

Câu 26: Khi nói về sóng dừng. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Sóng dừng là sóng ngang

B. Sóng dừng là sóng cơ học

C. Sóng dừng được giải thích bởi hiện tượng giao thoa sóng

D. Khoảng cách giữa hai nút sóng bằng nửa bước sóng

Câu 27: Khi nói về ứng dụng của sóng dừng. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Xác định vận tốc truyền sóng

C. Xác định chu kì sóng

B. Xác định tần số sóng

D. Xác định năng lượng sóng

Câu 28: Sóng truyền trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do. Muốn có sóng dừng trên dây thì chiều dài của sợi dây phải bằng

A. Một số chẵn lần một phần tư bước sóng.

B. Một số lẻ lần nửa bước sóng.

C. Một số nguyên lần bước sóng.

D. Một số lẻ lần một phần tư bước sóng.

Câu 29: Khi nói về sóng dừng. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Sóng dừng là tổng hợp của nhiều sóng tới và sóng phản xạ.

B. Nút sóng là những điểm dao động với biên độ cực đại.

C. Bụng sóng là những điểm đứng yên không dao động.

D. Các bụng sóng cách nhau một số nguyên lần bước sóng.

Câu 30: Điều kiện xảy ra sóng dừng trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định là

A. Chiều dài bằng một phần tư bước sóng.

B. Chiều dài dây bằng bội số nguyên lần nửa bước sóng.

C. Bước sóng gấp đôi chiều dài dây.

D. Bước sóng bằng số lẻ lần chiều dài dây.

Câu 31: Khi nói về sóng dừng. Điều nào sau đây là sai?

A. Sóng dừng là sóng có các bụng và nút cố định trong không gian.

B. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng bước sóng $\lambda$.

C. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng $\frac{\lambda }{2}$

D. Trong hiện tượng sóng dừng, sóng tới và sóng phản xạ là hai nguồn kết hợp.

THÔNG HIỂU

Câu 32: Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi được mô tả như Hình bên, bước sóng của sóng trên dây là λ. Khi có sóng dừng trên chiều dài AB bằng:

A. $AB=2\lambda$ với $(n=4).$

B. $AB=3\lambda$ với $(n=6).$

C. $AB=2,25\lambda$ với $(n=4).$

D. $AB=3,25\lambda$ với $(n=6).$

Câu 33: Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi được mô tả như Hình bên, bước sóng của sóng trên dây là λ. Khi có sóng dừng trên chiều dài chiều dài AB bằng:

A. $AB=\lambda$ với $(n=2)$.

B. $AB=3\lambda$ với $(n=3)$

C. $AB=1,25\lambda$ với $(n=2)$

D. $AB=1,75\lambda$ với $(n=3)$

Mô tả sóng

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

Sóng điện từ

Giao thoa sóng cơ

Giao thoa ánh sáng