Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu lời giải Vật lí 11 (Cánh diều) Bài tập chủ đề 2 hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi từ đó học tốt môn Vật lí 11. 

Vật lí 11 (Cánh diều) Bài tập chủ đề 2

Câu hỏi trang 59 Vật lí 11

Câu hỏi 1 trang 59 Vật Lí 11: Cho sơ đồ một số phân tử không khí khi có một sóng âm truyền qua như Hình 1.

a) Vẽ lại sơ đồ trên vào vở và đánh dấu một vùng sóng cho thấy khí bị nén (đánh dấu bằng điểm N). 

b) Đánh dấu một vùng sóng cho thấy khí giãn (đánh dấu bằng điểm G).

c) Sóng âm có tần số 240 Hz. Điều này có ý nghĩa gì đối với mỗi phân tử không khí?

d) Tốc độ sóng âm là 320 m/s. Tính bước sóng của sóng âm.

Lời giải:

a)

b)

c) Sóng âm có tần số 240 Hz có nghĩa là khi có sóng truyền qua mỗi phân tử không khí sẽ dao động 240 lần trong một giây.

d) Bước sóng: $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{320}{240}=\frac{4}{3}m$

Câu hỏi 2 trang 59 Vật Lí 11: Hình 2 cho thấy hai sóng được hiển thị trên một màn hình máy hiện sóng.

a) Các sóng có cùng pha hay không? Giải thích.

b) Núm điều chỉnh thời gian của màn hình được đặt ở chế độ 500 µs/độ chia. Xác định chu kì của mỗi sóng.

c) So sánh bước sóng của chúng.

d) Tính tỉ lệ cường độ của hai sóng với cùng hệ số khuếch đại.

Lời giải:

a) Hai sóng trên cùng pha nhau.

b) Chu kì của mỗi sóng gần đúng 2 ô tương ứng nên: T = 2. 500 = 1000 µs

c) Bước sóng của chúng xấp xỉ bằng nhau.

d) Ta có cường độ tỉ lệ với năng lượng mà năng lượng tỉ lệ với bình phương biên độ.

Nhìn vào hình vẽ ta thấy biên độ của đồ thị 2 gấp 1,5 lần biên độ của đồ thị 1

Tỉ lệ cường độ của sóng 2 so với sóng 1 là 1,5² = 2,25.

Câu hỏi 3 trang 59 Vật Lí 11: Tín hiệu từ một sao nằm trong vùng tử ngoại của quang phổ với bước sóng 7,5.10⁸ m. Tính tần số của bức xạ này.

Lời giải:

Tần số của bước sóng: $f=\frac{c}{\lambda }=\frac{{3.10}^8}{{\mathrm{7,5.10}}^8}=\mathrm{0,4}Hz$v

Câu hỏi 4 trang 59 Vật Lí 11: Khi xem xét quang phổ thu được từ một thiên thể, các nhà thiên văn nhận thấy các vạch phổ trong vùng ánh sáng nhìn thấy bị dịch về phía ánh sáng đỏ, tức là bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của bức xạ do thiên thể đó phát ra. Hiện tượng này được gọi là sự dịch chuyển đỏ. Vật lí thiên văn ứng dụng sự dịch chuyển đỏ rộng rãi trong việc xác định chuyển động của các thiên thể.

Hãy so sánh tần số của bức xạ thu được với tần số của bức xạ do thiên thể phát ra, từ đó cho biết, thiên thể này đang chuyển động như thế nào so với thiết bị thu?

Lời giải:

Như đã nói ở trên, bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của bức xạ do thiên thể đó phát ra, chứng tỏ thiên thể đang chuyển động ra xa so với thiết bị thu. Lí giải: dựa vào hiệu ứng Doppler có thể giải thích được điều đó, thiên thể đang chuyển động ra xa thì tần số sẽ giảm dần, nên bước sóng tăng dần. Chúng ta có thể lấy ví dụ về trường hợp chiếc xe tiến lại gần người đàn ông, tần số tăng dần, bước sóng giảm dần. Áp dụng vào trường hợp thiên thể thì thiên thể giống như chiếc xe và người phụ nữ giống như máy thu tín hiệu.

Câu hỏi 5 trang 59 Vật Lí 11: Sử dụng công thức tính khoảng vân $i=\frac{\lambda D}{a}$trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young để giải thích các kết quả quan sát sau:

a) Hai khe hẹp càng gần nhau thì các vân trên màn càng xa nhau.

b) Các vân giao thoa của ánh sáng lam nằm gần nhau hơn các vân giao thoa của ánh sáng đỏ.

Lời giải:

a) Hai khe hẹp càng gần nhau (tức là a giảm) thì khoảng vân tăng lên điều đó chứng tỏ các vân trên màn càng xa nhau.

b) Do bước sóng của ánh sáng lam nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng đỏ nên khoảng vân của ánh sáng lam nhỏ hơn khoảng vân của ánh sáng đỏ. Chứng tỏ các vân giao thoa của ánh sáng lam nằm gần nhau hơn các vân giao thoa của ánh sáng đỏ.

Câu hỏi trang 60 Vật lí 11

Câu hỏi 6 trang 60 Vật Lí 11: Người ta đặt lần lượt các tấm kính lọc trước nguồn phát ánh sáng trắng trong thí nghiệm giao thoa Young. Lúc đầu, khi dùng kính lọc màu đỏ (λ_đ = 600 nm) thì khoảng vân đo được là 2,40 mm. Khi dùng kính lọc màu lam thì khoảng vân đo được là 1,80 mm. Xác định bước sóng của ánh sáng đi qua kính lọc màu lam.

Lời giải:

Trường hợp dùng kính lọc màu đỏ: $i_d=\frac{{\lambda }_{d}D}{a}$

Trường hợp dùng kính lọc màu lam: $i_l=\frac{{\lambda }_{l}D}{a}$

Ta có tỉ số: $\frac{i_d}{i_l}=\frac{{\lambda }_d}{{\lambda }_l}\Rightarrow \frac{\mathrm{2,4}}{\mathrm{1,8}}=\frac{600}{{\lambda }_l}\Rightarrow {\lambda }_l=450nm$

Câu hỏi 7 trang 60 Vật Lí 11: Dao động của một nguồn âm được ghi lại trên màn hình máy hiện sóng như Hình 3.

a) Xác định tần số của nguồn âm biết đơn vị thời gian trên màn hình được đặt là 5,00 ms/ độ chia.

b) Đặt nguồn âm này trước miệng một ống cộng hưởng. Thay đổi từ từ chiều dài ống cộng hưởng, đồng thời cho nguồn phát âm thanh thì thấy, giữa hai lần liên tiếp nghe được âm rất to tại miệng ống, chiều dài ống cộng hưởng đã thay đổi một khoảng là 0,99 m. Hãy xác định tốc độ truyền âm trong ống.

Lời giải:

a) Nhìn vào hình vẽ ta thấy chu kì của sóng xấp xỉ 2 ô. Suy ra T = 2.5 = 10 ms

$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{{10.10}^{-3}}=100Hz$

b) Tại miệng ống nghe được âm to nhất tương ứng với bụng sóng => giữa hai lần liên tiếp nghe được âm to nhất tương ứng với khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là nửa bước sóng, chiều dài ống cộng hưởng đã thay đổi một khoảng là 0,99 m.

Suy ra $\frac{\lambda }{2}=\mathrm{0,99}\Rightarrow \lambda =\mathrm{1,98}m\Rightarrow v=f\lambda =\mathrm{100.1,98}=198m/s$

Xem thêm các bài giải Vật lí 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Vật lí 11 (Cánh diều) Bài 3: Giao thoa sóng

Vật lí 11 (Cánh diều) Bài 4: Sóng dừng

Vật lí 11 (Cánh diều) Bài 1: Lực tương tác giữa các điện tích

Vật lí 11 (Cánh diều) Bài 2: Điện trường

Vật lí 11 (Cánh diều) Bài 3: Điện thế, hiệu điện thế, tụ điện