Phương pháp học nhanh Vật lí Lớp 12 - Tập 1 - Chuyên đề 2: Sóng cơ - Chủ đề 11: Sóng âm - Phạm Hồng Vương

Nội dung text: Phương pháp học nhanh Vật lí Lớp 12 - Tập 1 - Chuyên đề 2: Sóng cơ - Chủ đề 11: Sóng âm - Phạm Hồng Vương

1. CHỦ ĐỀ 11: SĨNG ÂM I. TĨM TẮT LÝ THUYẾT 1. Sĩng âm là sĩng cơ truyền trong các mơi trường khí, lỏng, rắn (Âm khơng truyền được trong chân khơng) - Trong chất khí và chất lỏng, sĩng âm là sĩng dọc. - Trong chất rắn, sĩng âm gồm cả sĩng ngang và sĩng dọc. 2. Âm nghe được cĩ tần số từ 16Hz đến 20 000Hz mà tai con người cảm nhận được. Âm này gọi là âm thanh. - Siêu âm: là sĩng âm cĩ tần số > 20 000Hz - Hạ âm: là sĩng âm cĩ tần số < 16Hz 3. Nguồn âm là các vật dao động phát ra âm. Dao động âm là dao động cưỡng bức cĩ tần số bằng tần số của nguồn phát. 4. Tốc độ truyền âm: - Trong mỗi mơi trường nhất định, tốc độ truyền âm khơng đổi. - Tốc tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của mơi trường. - Tốc độ: vrắn vlỏng vkhí . Khi sĩng âm truyền từ khơng khí vào nước thì vận tốc tăng bước sĩng tăng d d Chú ý: Thời gian truyền âm trong mơi trường: t với vkk và vmt là vận tốc truyền âm trong vkk vmt khơng khí và trong mơi trường. 5. Các đặc trưng vật lý của âm (tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm), năng lượng và đồ thị dao động của âm) a. Tần số của âm: Là đặc trưng quan trọng. Khi âm truyền từ mơi trường này sang mơi trường khác thì tần số khơng đổi, tốc độ truyền âm thay đổi, bước sĩng của sĩng âm thay đổi. W P b. Cường độ âm I W/m2 I= : tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sĩng âm tải t.S S qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đĩ, vuơng gĩc với phương truyền sĩng trong một đơn vị thời gian. + W J , P W là năng lượng, cơng suất phát âm của nguồn; S (m2) là diện tích miền truyền âm. + Với sĩng cầu thì S là diện tích mặt cầu S 4 .R2 Khi R tăng k lần thì I giảm k2 lần. c. Mức cường độ âm: L I I 10 12 2 L dB 10lg 10 với Io 10 W/m là cường độ âm chuẩn. Io Io L I2 I2 10 L dB L2 L1 10.lg 10 Khi I tăng 10n lần thì L tăng thêm 10n (dB). I1 I1 n Chú ý: Khi hai âm chêch lệch nhau L2 L1 10n dB thì I2 10 .I1 A.I1 ta nĩi: số nguồn âm bây giờ đã tăng gấp a lần so với số nguồn âm lúc đầu. L2 L1 I2 R1 R1 I2 10 L2 L1 10.lg 20lg 10 I1 R 2 R 2 I1 Trang 1
2. a Chú ý các cơng thức tốn: lg10x x;a lg x x 10a ;lg lg a lg b b 6. Đặc trưng sinh lí của âm: (3 đặc trưng là độ cao, độ to và âm sắc) - Độ cao của âm gắn liền với tần số của âm. (Độ cao của âm tăng theo tần số âm) - Độ to của âm là đặc trưng gắn liền với mức cường độ âm. (Độ to tăng theo mức cường độ âm) - Âm sắc gắn liền với đồ thị dao động âm, giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn âm, nhạc cụ khác nhau. Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm. CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Một thanh kim loại dao động với tần số 200Hz. Nĩ tạo ra trong nước một sĩng âm cĩ bước sĩng 7,17m. Vận tốc truyền âm trong nước là A. 27,89m/sB. 1434m/sC. 1434cm/s.D. 0,036m/s. Giải v Ta cĩ  v .f 7,17.200 1434Hz f => Chọn đáp án B Ví dụ 2: Một vật máy thu cách nguồn âm cĩ cơng suất là 30 W một khoảng cách là 5 m. Hãy xác định cường độ âm tại điểm đĩ A. 0,2W/m2 B. 30 W/m2 C. 0,095 w/m2 D. 0,15 W/m2 Giải P 30 Ta cĩ I 0,095W/m2 4 .R 2 4 .52 Chọn đáp án C Ví dụ 3: Tại vị trí A trên phương truyền sĩng cĩ I 10 W/m2. Hãy xác định mức cường độ âm tại đĩ, 12 2 biết I0 10 W/m A. 90 B B. 90 dB C. 9 dB D. 80 dB Giải 10 3 L 10.log 90 dB 10 12 => Chọn đáp án B Ví dụ 4: Tại vị trí A trên phương truyền sĩng cĩ mức cường độ âm là 50 dB. Hãy xác định cường độ âm 12 2 tại đĩ biết cường độ âm chuẩn I0 10 W/m . A. 10 5 W/m2 B. 10 6 W/m2 C. 10 7 W/m2 D. 10 8 W/m2 Giải IA IA IA 5 5 12 7 2 L 10.log 50dB log 5 10 IA 10 .10 10 W/m Io Io Io => Chọn đáp án C Ví dụ 5: Tại một vị trí, nếu cường độ âm là I thì mức cường độ âm là  , nếu tăng cường độ âm lên 1000 lần thì mức cường độ âm tăng lên bao nhiêu? A. 1000 dB B. 1000B C. 30 B D. 30 dB Trang 2
3. Giải I L 10.log A I0 1000I I Nếu tăng I lên 1000 lần L 10log A 10.log1000 10log A L 30dB I0 I0 => Chọn đáp án C Ví dụ 6: Hai điểm AB trên phương truyền sĩng, mức cường độ âm tại A lớn hơn tại B 20 dB. Hãy xác I định tỉ số A IB A. 20 lần B. 10 lần C. 1000 lần D. 100 lần Giải IA IB IA IA LA LB 10 log log 20 log 2 100 I0 I0 IB IB => Chọn đáp án D Ví dụ 7: Tại hai điểm A và B trên phương truyền sĩng, khoảng cách từ nguồn đến A là 1m và cĩ cường 2 2 độ âm là IA 10 W/m . Hỏi tại điểm B cách nguồn 100m thì cĩ cường độ âm là bao nhiêu? A. 10 3 W/m2. B. 10 4 W/m2. C. 10 5 W/m2. D. 10 6 W/m2. Giải 2 2 2 R A 2 1 6 2 IA .R A IB.R B IB IA . 2 10 . 2 10 W/m R B 100 => Chọn đáp án D Ví dụ 8: Tại hai điểm A và B trên phương truyền sĩng cĩ khoảng cách đến nguồn lần lượt là 1m và 100m. Biết mức cường độ âm tại A là 70 dB. Hỏi mức cường độ âm tại B là bao nhiêu: A. 30 dBB. 40 dBC. 50 dB D. 60 dB Giải 2 IB R A LB 10log với IB IA . 2 I0 R B 2 2 IA R A IA R A LB 10log 2 10 log log 2 10 7 4 30dB I0 R B I0 R B => Chọn đáp án A II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn phát biểu sai về sĩng âm A. Nhạc âm là những âm cĩ tính tuần hồn B. Độ to của âm chỉ phụ thuộc vào cường độ âm C. Dao động của âm do các nhạc cụ phát ra khơng phải là dao động điểu hịa D. Độ cao của âm phụ thuộc vào chu kỳ âm Trang 3
4. Bài 2: Phát biểu nào sau đây là sai về nhạc âm? A. Sợi dây đàn cĩ thể phát ra đầy đủ các họa âm bậc chẵn và bậc lẻ. B. Ống sáo một đầu kín, một đầu hở chỉ phát ra các họa âm bậc lẻ. C. Mỗi âm thoa chỉ phát ra một âm cĩ tần số xác định. D. Đồ thị của nhạc âm cĩ tính điều hịa (theo qui luật hàm sin). Bài 3: Hai âm thanh cĩ âm sắc khác nhau là do: A. khác nhau về tần số B. khác nhau về số hoạ âm. C. khác nhau về đồ thị dao động âm D. khác nhau về chu kỳ của sĩng âm Bài 4: Đối với âm cơ bản và họa âm bậc 2 do cùng một cây đàn phát ra thì: A. Tốc độ âm cơ bản gấp đơi tốc độ họa âm bậc 2 B. Tần số họa âm bậc 2 gấp đơi tần số âm cơ bản C. Độ cao âm bậc 2 gấp đơi độ cao âm cơ bản D. Họa âm bậc 2 cĩ cường độ lớn hơn cường độ âm cơ bản Bài 5: Sĩng âm khơng cĩ tính chất nào sau đây? A. Mang năng lượng tỉ lệ với bình phương biên độ sĩng A B. Truyền được trong chất rắn, lỏng, khí C. Là sĩng ngang khi truyền trong chất khí D. Cĩ khả năng phản xạ, khúc xạ, giao thoa Bài 6: Nhạc cụ A đồng thời phát ra các họa âm cĩ tần số: 20 Hz, 40 Hz, 60 Hz. Nhạc cụ B đồng thời phát ra các họa âm cĩ tần số: 30 Hz, 60 Hz. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Âm do nhạc cụ A phát ra cao hơn âm do nhạc cụ B phát ra B. Âm do nhạc cụ A phát ra trầm hơn âm do nhạc cụ B phát ra C. Âm do nhạc cụ A và B phát ra cĩ độ cao như nhau. D. Khơng thể kết luận được âm do nhạc cụ nào phát ra cao hơn. Bài 7: Điều nào sau đây là sai khi nĩi về độ cao của âm? A. Âm càng bổng nếu tần số của nĩ càng lớn B. Trong âm nhạc, các nốt đồ, rê, mi, pha, son, la, s1 ứng với các âm cĩ độ cao tăng dần C. Độ cao của âm cĩ liên quan đến đặc tính vật lý là biên độ. D. Những âm trầm cĩ tần số nhỏ Bài 8: Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Âm cĩ cường độ lớn thì tai cĩ cảm giác âm đĩ “to”. B. Âm cĩ tần số lớn thì tai cĩ cảm giác âm đĩ “to”. C. Âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào mức cường độ âm và tần số âm. : D. Âm cĩ cường độ nhỏ thì tai cĩ cảm giác âm đĩ “bé”. Bài 9: Trong các nhạc cụ, hộp đàn, thân kèn, sáo cĩ tác dụng: A. Làm tăng độ cao và độ to của âm B. Lọc bớt tạp âm và tiếng ồn Trang 4
5. C. Giữ cho âm phát ra cĩ tần số ổn định D. Vừa khuếch đại âm, vừa tạo ra âm sắc riêng của âm do nhạc cụ đĩ phát ra Bài 10: Âm do một chiếc đàn bầu phát ra: A. nghe càng trầm khi biên độ âm càng nhỏ và tần số âm càng lớn B. nghe càng cao khi mức cường độ âm càng lớn C. cĩ độ cao phụ thuộc vào hình dạng và kích thước hộp cộng hưởng D. cĩ âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động của âm Bài 11: Một người khơng nghe được âm cĩ tần số f < 16 Hz là do A. biên độ âm quá nhỏ nên tai người khơng cảm nhận được B. nguồn phát âm ở quá xa nên âm khơng truyền được đến tai người này. C. cường độ âm quá nhỏ nên tai người khơng cảm nhận được D. tai người khơng cảm nhận được những âm cĩ tần số này. Bài 12: Chọn câu sai trong các câu sau: A. Ngưỡng nghe thay đổi tuỳ theo tần số âm B. Tai con người nghe âm cao hơn thính hơn âm trầm C. Miền nằm giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau gọi là miền nghe được D. Muốn gây cảm giác âm, cường độ âm phải nhỏ hơn một giá trị cực đại nào đĩ gọi là ngưỡng nghe Bài 13: Nhận định nào về sĩng âm là sai: A. Các loại nhạc cụ khác nhau thì phát ra âm cĩ âm sắc khác nhau B. Độ cao là đặc trưng sinh lý phụ thuộc vào tần số sĩng âm C. Mọi sĩng âm đều gây ra được cảm giác âm. D. Âm thanh, siêu âm, hạ âm cĩ cùng bản chất Bài 14: Đặc trưng nào dưới đây là những đặc trưng vật lý của âm. A. Độ cao của âm, đồ thị âm B. Độ cao của âm, tần số âm C. Âm sắc, độ to của âm D. Chu kỳ sĩng âm, cường độ âm Bài 15: Một sĩng cơ cĩ tần số f = 1000 Hz lan truyền trong khơng khí. Sĩng đĩ được gọi là: A. sĩng siêu âm B. sĩng âm C. sĩng hạ âm D. chưa đủ dữ kiện để kết luận Bài 16: Tai ta nghe nốt la của đàn ghita khác nốt la của đàn viơlon là vì A. hai âm đĩ cĩ âm sắc khác nhau B. hai âm đĩ cĩ cường độ âm khác nhau, C. hai âm đĩ cĩ mức cường độ âm khác nhau. D. hai âm đĩ cĩ tần số khác nhau. Bài 17: Ngưỡng nghe của tai phụ thuộc : A. mỗi tai người và tần số âm B. cường độ âm C. mức cường độ âm D. nguồn phát âm Trang 5
6. B. TĂNG TỐC: THƠNG HIỂU Bài 1: Một người đập một nhát búa vào một đầu ống bằng gang dài 952m. Một người khác đứng ở đầu kia nghe thấy hai tiếng gõ cách nhau 2,5s. Biết vận tốc âm trong khơng khí là 340m/s. Vận tốc âm thanh truyền trong gang là: A. 380m/sB. 179m/sC. 340m/sD. 3173m/s Bài 2: Hai âm cùng tần số cĩ mức cường độ âm chênh lệch nhau là 15dB. Tỉ số cường độ âm của chúng là: A. 120B. 1200C. 10 10 D. 10 Bài 3: Một âm cĩ cường độ 5.10 7 W/m2 . Mức cường độ âm của nĩ là: A. L 37dB B. L 73dB C. L 57dB D. L 103dB Bài 4: Hai điểm A, B nằm trên cùng một đường thẳng đi qua một nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng và ở hai phía so với nguồn âm. Biết mức cường độ âm tại A và tại trung điểm của AB lần lượt là 50 dB và 44 dB. Mức cường độ âm tại B là A. 28 dBB. 36 dBC. 38 dBD. 47 dB Bài 5: Tại điểm A cách nguồn âm đang hướng 10 m cĩ mức cường độ âm là 24 dB. Biết cường độ âm tại 12 2 ngưỡng nghe là Io 10 W/m . Vị trí cĩ mức cường độ âm bằng khơng cách nguồn. A. B. 3162mC. 158,49mD. 2812m Bài 6: Tại một điểm A nằm cách xa nguồn âm O (coi như nguồn điểm) một khoảng OA = l (m), mức 12 2 cường độ âm là LA = 90 dB. Cho biết ngưỡng nghe của âm chuẩn Io 10 W/m . Coi mơi trường là hồn tồn khơng hấp thụ âm, mức cường độ âm tại B nằm trên đường OA cách O một khoảng 10 m là A. 70 (dB)B. 50 (dB)C. 65 (dB)D. 75 (dB) Bài 7: Một nguồn âm cĩ cơng suất phát âm P 0,1256W . Biết sĩng âm phát ra là sĩng cầu, cường độ âm 12 2 chuẩn Io 10 W/m . Tại một điểm trên mặt cầu cĩ tâm là nguồn phát âm, bán kính l0m (bỏ qua sự hấp thụ âm) cĩ mức cường độ âm: A. 90dBB. 80dBC. 60dBD. 70dB Bài 8: Sĩng cơ lan truyền trong khơng khí với cường độ đủ lớn, tai người bình thường khơng thể cảm thụ được sĩng cơ nào sau đây? A. Sĩng cơ cĩ chu kỳ 2 ms B. Sĩng cơ cĩ tẩn số 100 Hz C. Sĩng cơ cĩ tần số 0,3 kHz D. Sĩng cơ cĩ chu kỳ 2 ps Bài 9: Ngưỡng đau của tai người khoảng 10W/m 2. Một nguồn âm nhỏ đặt cách tai một khoảng d lm . Để khơng làm đau tai thì cơng suất tối đa của nguồn là: A. 125,6W B. 12,5W C. 11,6WD. 1,25W Bài 10: Một nguồn sĩng âm (được coi như một nguồn điểm) cĩ cơng suất 1W . Cường độ âm và mức cường độ âm tại một điểm cách nguồn 3m là: A. 8,842.10 9 W/m2 ; 39,465 dB B. 8,842.10 9 W/m2 ; 394,65 dB C. 8,842.10 10 W/m2 ; 3,9465 dB D. 8,842.10 9 W/m2 ; 3,9465 dB Trang 6
7. Bài 11: Mức cường độ âm tại một điểm A trong mơi trường truyền âm là LA 90dB . Cho biết ngưỡng 12 2 nghe của âm chuẩn là Io 10 W/m . Cường độ âm IA của âm đĩ nhận giá trị nào sau đây? A. 10 21 W / m2 B. 10 3 W / m2 C. 103 w / m2 D. 1021 w / m2 Bài 12: Một nguồn âm là nguồn điểm, đặt tại O, phát âm đẳng hướng trong mơi trường khơng cĩ sự hấp thụ và phản xạ âm. Tại một điểm M mức cường độ âm là L1 50 dB. Tại điểm N nằm trên đường thẳng OM và ở xa nguồn âm hơn so với M một khoảng là 40 m cĩ mức cường độ âm là L2 36,02 dB. Cho 12 2 cường độ âm chuẩn Io 10 W/m . Cơng suất của nguồn âm là: A. 1,256 mWB. 0,1256 mWC. 2,513 mWD. 0,2513 mW. Bài 13: Cho 3 điểm A, B, C thẳng hàng, theo thứ tự xa dần nguồn âm. Mức cường độ âm tại A,B, C lần lượt là 40dB; 35,9dB và 30dB. Khoảng cách giữa AB là 30m và khoảng cách giữa BC là A. 65mB. 40mC. 78mD. 108m Bài 14: Nguồn âm điểm s phát ra sĩng âm truyền trong mơi trường đẳng hướng. Cĩ hai điểm A và B nằm trên nửa đường thẳng xuất phát từ s. Mức cường độ âm tại A là LA 40dB và tại B là LB 60dB . Bỏ qua sự hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại trung điểm C của AB là: A. 45,19dBB. 46,93dB C. 50dBD. 52,26dB Bài 15: Một nguồn âm cĩ kích thước nhỏ, phát ra sĩng âm là sĩng cầu. Bỏ qua sự hấp thụ và phản xạ âm 12 2 của mơi trường. Cường độ âm chuẩn Io 10 W/m . Tại một điểm trên mặt cầu cĩ tâm là nguồn phát âm, bán kính 1m, cĩ mức cường độ âm là 105 dB. Cơng suất của nguồn âm là: A. 0,1256 WB. 0,3974 WC. 0,4326 WD. 1,3720 W Bài 16: Ba điểm 0, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sĩng âm đẳng hướng ra khơng gian, mơi trường khơng hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 100dB, tại B là 40 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là A. 46 dBB. 34 dBC. 70 dBD. 43 dB Bài 17: Một nguồn phát âm điểm N, phát sĩng âm đều theo mọi hướng trong khơng gian. Hai điểm A, B nằm trên cùng một đường thẳng qua nguồn, cùng một bên so với nguồn. Cho biết AB = 3NA và mức cường độ âm tại A là 5,2B, thì mức cường độ âm tại B là: A. 3BB. 2BC. 3,6BD. 4B Bài 18: Ba điểm A, B, C thuộc nửa đường thẳng từ A. Tại A đặt một nguồn phát âm đẳng hướng cĩ cơng suất thay đổi. Khi P P1 thì mức cường độ âm tại B là 60(dB) tại C là 20(dB), khi P P2 thì mức cường độ âm tại B là 90(dB), khi đĩ mức cường độ âm tại C là: A. 50 dBB. 60 dBC. 40 dBD. 25 dB Bài 19: Trong một phịng nghe nhạc, tại một vị trí: Mức cường độ âm tạo ra từ nguồn âm là 80dB, mức cường độ âm tạo ra từ phản xạ ở bức tường phía sau là 74dB. Coi bức tường khơng hấp thụ năng lượng âm và sự phản xạ âm tuân theo định luật phản xạ ánh sáng. Mức cường độ âm tồn phần tại điểm đĩ là A. 77 dBB. 80,97 dBC. 84,36 dBD. 86,34 dB Bài 20: Từ nguồn S phát ra âm cĩ cơng suất P khơng đổi và truyền về mọi phương như nhau. Cường độ 12 2 âm chuẩn Io 10 W/m . Tại điểm A cách S một đoạn R1 1m, mức cường độ âm là L1 70dB. Tại điểm B cách S một đoạn R 2 10 m, mức cường độ âm là Trang 7
8. A. 70 dB B. Thiếu dữ kiện để xác định. C. 7 dBD. 50 dB Bài 21: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sĩng âm đẳng hướng ra khơng gian, mơi trường khơng hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là: A. 26 dBB. 17 dBC. 34 dBD. 40 dB Bài 22: Một nguồn phát âm S phát ra sĩng cầu theo mọi phương. Gọi L1 và L2 là mức cường độ âm tại M và N trên phương truyền sĩng, r 1, và r2 là khoảng cách từ M và N đến S. Nếu L1 L2 20dB thì tỉ số giữa r2/r1 là: A. 100B. 20C. 200D. 10 Bài 23: Một nhạc cụ phát ra âm cĩ tần số âm cơ bản là f 420 Hz . Một người cĩ thể nghe được âm cĩ tần số cao nhất là 18000 (Hz). Tần số âm cao nhất mà người này nghe được do dụng cụ này phát ra là: A. 17850 (Hz)B. 18000 (Hz)C. 17000 (Hz)D. 17640 (Hz) Bài 24: Cường độ âm tại một điểm trong mơi trường truyền âm là 10 7 W/m2 . Biết cường độ âm chuẩn là 12 2 Io 10 W/m . Mức cường độ âm tại điểm đĩ là: A. 50 dBB. 60 dBC. 70 dBD. 80 dB Bài 25: Tại một điểm A cĩ mức cường độ âm là La 90 dB. Biết ngưỡng nghe của âm đĩ là 2 Io 0,1n W/m . Cường độ của âm đĩ tại A là: 2 2 A. IA 0,1n W/m B. IA 0,1m W/m 2 2 C. IA 0,1 W/m D. IA 0,1G W/m Bài 26: Một nguồn âm cĩ cơng suất phát âm P 0,1256W. Biết sĩng âm phát ra là sĩng cầu, cường độ 12 2 âm chuẩn Io 10 W/m . Tại một điểm trên mặt cầu cĩ tâm là nguồn phát âm, bán kính 10m (bỏ qua sự hấp thụ âm) cĩ mức cường độ âm: A. 90dBB. 80dBC. 60dBD. 70dB Bài 27: Một máy bay bay ở độ cao h1 100 mét, gây ra ở mặt đất ngay phía dưới một tiếng ồn cĩ mức cường độ âm L1 120 dB. Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu được L 2 = 100 dB thì máy bay phải bay ở độ cao: A. 316m B. 500 mC. 1000 m D. 700 m Bài 28: Một nguồn phát âm S phát ra sĩng cầu theo mọi phương. L1 70 dB và L2 50 dB là mức cường độ âm tại M và N trên phương truyền sĩng, r l và r2 là khoảng cách từ M và N đến S thì tỉ số giữa r2 r1 là: A. 200B.10 C. 20D. 100 Bài 29: Hai điểm M, N nằm cùng một phía của nguồn âm, trên cùng một phương truyền âm cĩ L M 30 dB, L N 10 dB. Nếu nguồn âm đĩ đặt tại M thì mức cường độ âm tại N khi đĩ là: A. 12B. 7C. 9D. 11 Trang 8
9. Bài 30: Trên đường phố cĩ mức cường độ âm là L1 70 dB, trong phịng đo được mức cường độ âm là L2 40 dB. Tỉ số I1 / I2 bằng: A. 300B. 10000C. 3000D. 1000 Bài 31: Hai âm cĩ mức cường độ âm chênh nhau 1 dB. Tỉ số giữa các cường độ âm của chúng là: A. 1,18B. 1,26C. 1,85D. 2,52 Bài 32: Tại điểm A nằm cách xa nguồn âm (coi là nguồn điểm) một khoảng NA 1m. Mức cường độ âm 10 2 là LA = 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đĩ là Io 10 W/m . Coi nguồn âm N như một nguồn đẳng hướng. Cơng suất phát âm của nguồn là: A. 0,26WB. 1,26WC. 3,16WD. 2,16W Bài 33: Để đảm bảo an tồn cho cơng nhân mức cường độ âm trong phân xưởng của nhà máy phải giữ mức khơng vượt quá 85dB biết cường độ âm chuấn là 10 12 W/m2. Cường độ âm cực đại nhà máy đĩ qui định là: A. 3,16.10 21 W/m2. B. 3,16.10 4 W/m2. C. 10 12 W/m2. D. 16.10 4 W/m2. Bài 34: Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1 m cĩ mức cường độ âm 12 2 là LA 8 B . Biết cường độ âm chuẩn là Io 10 W/m . Tai một người cĩ ngưỡng nghe là 40 dB. Nếu coi mơi trường khơng hấp thụ âm và nguồn âm đẳng hướng thì điểm xa nhất người cịn nghe được âm cách nguồn một khoảng bằng A. 100mB. 1000mC. 318mD. 314m Bài 35: Hai người Minh (A) và Tuấn (B) cách nhau 32m cùng nghe được âm do 1 nguồn O phát ra cĩ mức cường độ âm là 50dB. Biết rằng OA 22,62m. Tuấn đi về phía Minh đến khi khoảng cách 2 người giảm 1 nửa thì Tuấn nghe được âm cĩ mức cường độ âm là : A. 56,80 dB B. 53,01 dB C. 56,02 dB D. 56,10 dB Bài 36: Một nguồn điểm O phát sĩng âm cĩ cơng suất khơng đổi trong một mơi trường truyền âm đẳng hướng và khơng hấp thụ âm. Hai điểm A, B cách nguồn âm lần lượt là r1 và r2. Biết cường độ âm tại A gấp 4 lần cường độ âm tại B. Tỉ số r1 r2 bằng : A. 4B. 1/2C. 1/4D. 2 Bài 37: Tại điểm O cĩ một nguồn điểm phát sĩng âm đẳng hướng ra khơng gian với cơng suất khơng đổi, mơi trường khơng hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại điểm A cách O 50m là 60dB để mức cường độ âm giảm xuống cịn 40dB thì cần phải dịch chuyển điểm A ra xa O thêm một khoảng: A. 45mB. 500mC. 50mD. 450m Bài 38: Nguồn điểm S phát ra sĩng âm truyền trong mơi trường đẳng hướng. Cĩ hai điểm A và B nằm trên nửa đường thẳng xuất phát từ S. Mức cường độ âm tại A là LA 50dB tại B là LB 30dB. Bỏ qua sự hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại trung điểm C của AB là Trang 9
10. A. 35,2 dBB. 45,5 dBC. 40 dBD. 47 dB Bài 39: Với máy dị dùng siêu âm, chỉ cĩ thế phát hiện được các vật cĩ kích thước cỡ bước sĩng của siêu âm. Siêu âm trong một máy dị cĩ tần số xác định. Trong khơng khí, máy dị này phát hiện được những vật cĩ kích thước cỡ 0,068 mm. Biết vận tốc truyền âm trong khơng khí và trong nước lần lượt là 340 m/s và 1500 m/s. Trong nước máy dị này phát hiện được những vật cĩ kích thước cỡ: A. 0,3 mmB. 0,15 mmC. 0,6 mmD. 0,1 ram Bài 40: Nguồn S phát ra sĩng âm đẳng hướng. Tại hai điểm A, B nằm trên đường thẳng qua s cĩ mức 12 2 cường độ âm LA 50dB; LB 30dB. Cường độ âm chuẩn Io 10 W/m . Cường độ âm tại trung điểm C của AB là : A. 3,31.10 9 W/m2 B. 30,25.10 8 W/m2 C. 30,25.10 9 W/m2 D. 3,31.10 8 W/m2 C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Một ống sáo hở hai đầu tạo sĩng dừng cho âm cực đại ở hai đầu sáo, ở giữa cĩ hai nút. Chiều dài ống sáo là 90cm. Tính bước sĩng của âm: A. 180cmB. 90cm C. 45cmD. 30cm Bài 2: Một dây đàn hồi hai đầu cố định, chiều dài l 1,2 m, khi được gẫy phát ra âm cơ bản cĩ tần số 425 Hz. Vận tốc truyền sĩng trên sợi dây đàn là: A. v 2048 m/s B. v 225 m/s C. v 1020 m/s D. v 510 m/s Bài 3: Đối với âm cơ bản và họa âm bậc 3 do cùng một dây đàn phát ra thì: A. tần số âm cơ bản gấp 3 lần tần số họa âm bậc 3. B. tần số họa âm bậc 3 gấp 3 lần tần số âm cơ bản. C. tốc độ âm cơ bản gấp 3 tốc độ họa âm bậc 3. D. họa âm bậc 3 cĩ cường độ gấp 3 lần cường độ âm cơ bản. Bài 4: Dây đàn dài 50 cm. Vận tốc truyền sĩng trên dây là 200 m/s. Tần số của âm cơ bản mà dây đàn dao động phát ra là: A. 200 HzB. 300 HzC. 400 HzD. 100 Hz Bài 5: Một dây đàn cĩ chiều dài a (m) dao động với tần số f = 5 (Hz), hai đầu cố định. Tốc độ truyền sĩng trên dây là v 2a m/s . Âm do dây đàn phát ra là A. âm cơ bản.B. họa âm bậc 2. C. họa âm bậc 3.D. họa âm bậc 5. Bài 6: Một ống thép hình trụ dài 50 cm với hai đầu hở. Ống chứa một loại khí với tốc độ truyền âm là 355m/s. Gõ lên thành ống để phát ra âm thanh. Tần số thấp thứ hai do ống phát ra là A. 654 Hz B. 840 Hz C. 525 HzD. 710 Hz Bài 7: Một sợi dây đàn hồi cĩ sĩng dừng với hai tần số liên tiếp là 175Hz và 225Hz. Tần số nhỏ nhất để cĩ sĩng dừng trên dây là A. fmin 50Hz B. fmin 125Hz C. fmin 25Hz D. fmin 5Hz Bài 8: Một âm cĩ hiệu tần số của họa âm bậc 5 và họa âm bậc 2 là 36 Hz. Tần số của âm cơ bản là A. 12HzB. 36HzC. 72HzD. 18Hz Bài 9: Một lá thép mỏng, một đầu cố định, đầu cịn lại được kích thích để dao động với chu kì khơng đổi Trang 10
11. và bằng 0,08 s. Âm do lá thép phát ra là: A. âm mà tai người nghe đượcB. nhạc âm C. hạ âm D. siêu âm Bài 10: Hai sợi dây cĩ chiều dài  và 1,5. cố định 2 đầu và kích thích để chúng phát âm. Sĩng âm của chúng phát ra sẽ: A. Cùng một số họa âm B. Cùng âm sắc C. Cùng âm cơ bản D. Cùng độ ca Bài 11: Hai họa âm liên tiếp do một dây đàn phát ra cĩ tần số hơn kém nhau là 56 Hz. Họa âm thứ ba cĩ tần số là A. 28 HzB. 56 HzC. 84 HzD. 168 Hz Bài 12: Người ta làm thí nghiệm về sĩng dừng âm trong một cái ống dài 0,825m chứa đầy khơng khí ở áp suất thường. Trong 3 trường hợp: (1) ống bịt kín một đầu; (2) ống bịt kín hai đầu; và ống để hở hai đầu; Trường hợp nào sĩng dừng âm cĩ tần số thấp nhất; tần số ấy bằng bao nhiêu? Cho biết vận tốc truyền âm trong khơng khí là 330m/s. A. Trường hợp (1), f 75Hz B. Trường hợp (2), f 100Hz C. Trường hợp (1), f 100Hz D. Trường hợp (3), f 125Hz Bài 13: Một sợi dây đàn hồi cĩ một đầu cố định, một đầu tự do. Thay đổi tần số dao động của sợi dây thì thấy trên dây cĩ sĩng dừng với hai tần số liên tiếp là 30 Hz và 50 Hz. Tần số nhỏ nhất để cĩ sĩng dừng trên dây là A. 15 HzB. 20 HzC. 10 HzD. 30 Hz Bài 14: Một thanh đàn hồi một đầu được giữ cố định, đầu cịn lại để tự do. Kích thích cho thanh dao động thì thấy âm thanh do nĩ phát ra cĩ các họa âm liên tiếp là 360Hz, 600Hz và 840Hz. Biết tốc độ truyền sĩng âm trên thanh đàn hồi là 672m/s. Chiều dài của thanh là: A. l,4mB. 3,2m C. 2,8mD. 0,7m Bài 15: Cho một sợi dây đàn dài 4,5 m với hai đầu buộc chặt. Tốc độ truyền sĩng trên dây là 225 m/s. Tần số âm nhỏ nhất cĩ thể phát ra khi kích thích sợi dây dao động là A. 45 HzB. 35 Hz C. 20 HzD. 25 Hz Bài 16: Cho một sợi dây đàn dài 4 m hai đầu cố định. Tốc độ truyền sĩng trên dây là 250 m/s. Để cĩ sĩng dừng thì phải kích thích cho sợi dây dao động điều hịa với tần số nào trong các tần số sau ? A. 250 Hz B. 50 Hz C. 40 Hz D. 100 Hz Bài 17: Cho một thanh thép mảnh dài 6 cm. Khi kẹp chặt một đầu thanh thép, một đầu để tự do rồi bật thanh thép thì thấy phát ra âm cĩ tần số 400 Hz. Nếu kẹp chặt hai đầu thanh thép thì phải kích thích cho thanh thép dao động điều hịa với tần số nào trong các tần số sau để tạo ra sĩng dừng? A. 900 HzB. 1000 Hz C. 600 HzD. 800 Hz Bài 18: Một thanh thép thẳng mảnh, dài l 2,25 m với hai đầu tự do. Tốc độ truyền sĩng trên thanh thép là u = 150 m/s. Gõ vào thanh thép cho phát ra âm thanh, tính tần số họa âm bậc 4? A. 400/3 HzB. 200 Hz C. 200/3 HzD. 500/3 Hz Bài 19: Một dây đàn cĩ chiều dài 80 cm. Khi gảy đàn sẽ phát ra âm thanh cĩ tần số 2000 Hz. Tần số và bước sĩng của họa âm bậc 2 lần lượt là A. 2 kHz; 0,8 m B. 4 kHz; 0,4 m C. 4 kHz; 0,8 m D. 21kHz; 0,4 m Trang 11
12. D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Một ống thủy tinh hình trụ đặt thẳng đứng, đầu trên hở trong khơng khí. Ống đang chứa nước với mực nước ổn định. Biết rằng khi đưa một âm thoa lại gần miệng ống và kích thích âm thoa dao động với tần số f 1100 Hz thì ống khơng phát ra âm thanh. Giữ nguyên âm thoa tiếp tục dao động rồi dâng mực nước lên cao dần thì thấy âm thanh ống phát ra to dần đến cực đại, rồi từ từ nhỏ dần đến tắt hẳn, khi đĩ mực nước dâng lên 15 cm so với lúc trước. Tìm tốc độ truyền âm trong khơng khí? A. 340 m/s B. 330 m/s C. 350 m/s D. 320 m/s Bài 2: Cho một ống thủy tinh hình trụ rồng cĩ một đầu kín và một đầu hở, dài 20 cm. Bên trong ống chứa khí với tốc độ truyền âm là 350 m/s. Đưa một âm thoa lại gần miệng ống và kích thích âm thoa dao động. Tìm tần số thấp thứ ba của âm thoa để ống khí phát ra âm to nhất? A. 2300 HzB. 1850,5 Hz C. 1995 HzD. 2187,5 Hz Bài 3: Một ống trụ cĩ chiều dài lm. Ở một đầu ống cĩ một pit-tơng để cĩ thể điều chỉnh chiều dài cột khí trong ống. Đặt một âm thoa dao động với tần số 660 Hz ở gần đầu hở của ống. Tốc độ âm trong khơng khí là 330 m/s. Để cĩ cộng hưởng âm trong ống ta phải điều chỉnh ống đến độ dài A. 50 cmB. 12,5 cmC. 25 cmD. 75 cm Bài 4: Một ống rỗng dựng đứng, đầu dưới kín, đầu trên hở dài 50cm. Tốc độ truyền sĩng trong khơng khí là 340 m/s. Âm thoa đặt ngang miệng ống dao động với tần số khơng quá 400 Hz. Lúc cĩ hiện tượng cộng hưởng âm xảy ra trong ống thì tần số dao động của âm thoa là: A. 340 HzB. 170 HzC. 85 HzD. 510 Hz Bài 5: Một dây đàn hồi tạo sĩng dừng với ba tần số liên tiếp là 75Hz; 125Hz và 175 Hz. Biết dây thuộc loại hai đầu cố định hoặc cĩ một đầu cố định, đầu kia tự do và vận tốc truyền sĩng trên đây là 400m/s. Tần số cơ bản của dây và chiều dài dây nhận giá trị nào sau đây? A. 25Hz; 8mB. 12,5Hz; 4mC. 25Hz; 4mD. 12,5Hz; 8m Bài 6: Một âm thoa cĩ tần số dao động riêng 850Hz được đặt sát miệng một ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80cm. Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30cm thì thấy âm được khuếch đại lên rất mạnh. Biết tốc độ truyền âm trong khơng khí cĩ giá trị nằm trong khoảng 300 m/s v 350 m/s. Hỏi khi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì cĩ thêm mấy vị trí của mực nước cho âm được khuếch đại mạnh? A. 1B. 2C. 3D. 4 Bài 7: Cho hai loa là nguồn phát sĩng âm S1, S2 phát âm cùng phương trình uS1 uS2 a cost.Vận tốc sĩng âm trong khơng khí là 330(m/s). Một người đứng ở vị trí M cách S1 3(m), cách S2 3,375(m). Vậy tần số âm bé nhất, để ở M người đĩ khơng nghe được âm từ hai loa là bao nhiêu? A. 420(Hz)B. 440(Hz)C. 460(Hz)D. 480(Hz) Bài 8: Người ta tạo sĩng dừng trong ống hình trụ AB cĩ đầu A bịt kín đầu B hở. Ống đặt trong khơng khí, sĩng âm trong khơng khí cĩ tần số f 1kHz, sĩng dừng hình thành trong ống sao cho đầu B ta nghe thấy âm to nhất và giữa A và B cĩ hai nút sĩng. Biết vận tốc sĩng âm trong khơng khí là 340m/s. Chiều dài ống AB là: A. 4,25cmB. 42,5cmC. 85cmD. 8,5cm Trang 12
13. Bài 9: Một ống thuỷ tinh bên trong cĩ một pít tơng cĩ thể dịch chuyển được trong ống. Ở một miệng ống người ta đặt một âm thoa tạo ra một sĩng âm lan truyền vào trong ống với tốc độ 340 m/s, trong ống xuất hiện sĩng dừng và nghe được âm ở miệng ống là rõ nhất. Người ta dịch chuyển pít tơng đi một đoạn 40cm thì ta lại nghe được âm rõ nhất lần thứ hai. Tần số của âm thoa cĩ giá trị là: A. 212,5 HzB. 850 Hz C. 272 HzD. 425 Hz Bài 10: Một âm loa phát ra từ miệng ống hình trụ nhỏ đặt thẳng đứng cĩ hai đầu hở, nhúng ống vào bình nước sau đĩ cho mực nước trong bình dâng cao dần. Người ta nhận thấy khi mức nước dâng lên độ cao nhất cĩ thể thì nghe được âm trong ống là to nhất, khi đĩ mức nước cách miệng ống 10cm. Biết vận tốc truyền sĩng trong khơng khí là 340m/s. Tần số âm cơ bản mà âm loa phát ra là: A. 850HzB. 840HzC. 900HzD. 1000Hz III. HƯỚNG DẪN GIẢI A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án B Bài 2: Chọn đáp án D Bài 3: Chọn đáp án C Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án C Bài 6: Chọn đáp án B Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án C Bài 9: Chọn đáp án D Bài 10: Chọn đáp án D Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án D Bài 13: Chọn đáp án C Bài 14: Chọn đáp án D Bài 15: Chọn đáp án B Bài 16: Chọn đáp án A Bài 17: Chọn đáp án A B. TĂNG TỐC: THƠNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án C Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án C Trang 13
14. Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án B Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án A Bài 10: Chọn đáp án A Bài 11: Chọn đáp án B Bài 12: Chọn đáp án B Bài 13: Chọn đáp án C Bài 14: Chọn đáp án B Bài 15: Chọn đáp án B Bài 16: Chọn đáp án A Bài 17: Chọn đáp án D Bài 18: Chọn đáp án A Bài 19: Chọn đáp án B Bài 20: Chọn đáp án D Bài 21: Chọn đáp án A Bài 22: Chọn đáp án D Bài 23: Chọn đáp án D Bài 24: Chọn đáp án A Bài 25: Chọn đáp án C Bài 26: Chọn đáp án B Bài 27: Chọn đáp án C Bài 28: Chọn đáp án B Bài 29: Chọn đáp án D Bài 30: Chọn đáp án B Bài 31: Chọn đáp án B Bài 32: Chọn đáp án B Bài 33: Chọn đáp án B Bài 34: Chọn đáp án A Bài 35: Chọn đáp án B Bài 36: Chọn đáp án B Bài 37: Chọn đáp án D Bài 38: Chọn đáp án A Bài 39: Chọn đáp án (Thiếu DA) Bài 40: Chọn đáp án A C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án B Giải Trang 14
15.  Trường hợp 2 đầu tự do điều kiện để cĩ sĩng dừng L 90 k. 2 Vì ở giữa cĩ 2 nút k 2  90cm Bài 2: Chọn đáp án C Giải v Trường hợp 2 đầu cố định f v 2.L.f 2.1,2.425 1020 m / s o 2.L o Bài 3: Chọn đáp án B Giải Âm cơ bản cĩ tần số fmin fo . Họa âm bậc 3 cĩ tần số f3 3.fo Bài 4: Chọn đáp án A Giải v 200 Trường hợp 2 đầu cố định âm cơ bản ứng với k 1 f 200 Hz o 2.L 2.0,5 Bài 5: Chọn đáp án D Giải v 2.a Trường hợp 2 đầu cố định f k. 5 k. k 5 2.L 2.a Âm do dây đàn phát ra là họa âm bậc 5 Bài 6: Chọn đáp án D Giải v Trường hợp 2 đầu tự do f k. 2.L v Họa âm bậc 2 với k 2 f 2. 710 Hz 2 2.L Bài 7: Chọn đáp án A Giải Hiệu của 2 âm cĩ tần số liên tiếp f fk 1 fk fmin 225 175 50 Hz Bài 8: Chọn đáp án A Giải Ta cĩ f5 f2 5.fo 2.fo 3.fo 36Hz Tần số âm cơ bản fo 12Hz Bài 9: Chọn đáp án C Giải 1 1 Ta cĩ chu kỳ T 0,08s Tần số âm f 12,5 Hz T 0,08 Tần số âm f 16Hz là hạ âm Trang 15