Lý thuyết và bài tập Vật lí Lớp 12 - Bài: Sóng âm

SÓNG ÂM:CÁC DẠNG CÂU HỎI LÝ THUYẾT 
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 
1. Âm, nguồn âm. 
a/ Sóng âm: là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm không truyền được trong 
chân không) 
- Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc; trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang 
và sóng dọc. 
b/ Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20000Hz. Âm này gọi là âm thanh. 
 ▪ Siêu âm: là sóng âm có tần số > 20 000Hz 
 ▪ Hạ âm: là sóng âm có tần số < 16Hz 
c/ Tốc độ truyền âm: 
 - Trong mỗi môi trường nhất định, tốc độ truyền âm không đổi. 
 - Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào bản chất môi trường (tính đàn hồi, mật độ, nhiệt độ của 
môi trường và khối lượng riêng của môi trường đó). Tốc độ truyền âm giảm trong các môi trường 
theo thứ tự : rắn, lỏng, khí: vrắn > vlỏng > vkhí. 
 - Bông, nhung, xốp độ đàn hồi kém nên người ta dùng làm vật liệu cách âm. 
2. Các đặc trưng vật lý của âm 
a/ Tần số của âm 
Là đặc trưng vật lý quan trọng. Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số 
không đổi, tốc đô truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi. 
b/ Cường độ âm 
Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện 
tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian; đơn vị W/m2. 
I = 
S
P
Lưu ý: Với nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng thì S là diện tích mặt cầu S=4πr2 
Khi đó: I = 
24
P
r 
 với r là khoảng cách từ nguồn O đến điểm đang xét. 
c/ Mức cường độ âm 
Đại lượng L(dB)=10log
0I
I
 hoặc L(B) = log
0I
I
 với I0 là cường độ âm chuẩn (thường lấy chuẩn 
cường độ âm I0 = 10
-12
W/m
2
 với âm có tần số 1000Hz) gọi là mức cường độ âm của âm có cường 
độ I. 
 CHÚ Ý: log(10
x
)
= x; a =logx thì x=10
a
; log(
b
a
) = lga-lgb 
Nếu xét 2 điểm A và B lần lượt cách nguồn âm O lần lượt những đoạn RA; R B. Coi như công suất 
nguồn không đổi trong quá trình truyền sóng. Ta luôn có: 
2
A
B
B
A
R
R
I
I
2
A
B
B
A
BA
R
R
log10
I
I
log10LL 
10
L
0
L
0M
)dB(
)B( 10.I10.II 
d) Đồ thị dao động âm: tổng hợp đồ thị của tất cả các họa âm trong một nhạc âm gọi là đồ thị 
dao động âm. 
Chú ý: 
 - Nhạc âm là những âm có tần số xác định và đồ thị dao động là đường cong gần giống hình 
sin 
 - Tạp âm là những âm có tần số không xác định và đồ thị dao động là những đường cong phức 
tạp. 
3. Các đặc trưng sinh lí của âm (có 3 đặc trưng sinh lí là độ cao, độ to và âm sắc ) 
a/ Độ cao của âm phụ thuộc hay gắn liền với tần số của âm. 
 - Độ cao của âm tăng theo tần số âm. Âm có tần số lớn: âm nghe cao(thanh, bổng), âm có tần 
số nhỏ: âm nghe thấp(trầm) 
 - Hai âm có cùng tần số thì có cùng độ cao và ngược lại 
b/ Độ to của âm là đặc trưng gắn liền với mức cường độ âm. 
 - Độ to tăng theo mức cường độ âm. Cường độ âm càng lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm 
càng to. Tuy nhiên độ to của âm không tỉ lệ thuận với cường độ âm. 
 - Cảm giác nghe âm “to” hay “nhỏ” không những phụ thuộc vào cường độ âm mà còn phụ 
thuộc vào tần số của âm(mức cường độ âm). Với cùng một cường độ âm, tai nghe được âm có tần 
số cao “to” hơn âm có tần số thấp. 
c/ Âm sắc hay còn họi là sắc thái của âm thanh nó gắn liền với đồ thị dao động âm (tần số và biên 
độ dao động), nó 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 họa âm. 
4. Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định) 
*)Nk(
l2
v
kf 
Ứng với k = 1 âm phát ra âm cơ bản có tần số f1 =
l2
v
k = 2,3,4 có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1) 
5. Tần số do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín, một đầu để hở hay một đầu là nút sóng, một đầu 
là bụng sóng) 
l4
v
m
l4
v
1k2f với m=2k+1=1;3;5 
Ứng với k = 0 hay m = 1 âm phát ra âm cơ bản có tần số f1 = 
l4
v
k = 1,2,3 hay m = 3; 5; 7.ta có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f1), bậc 5 (tần số 5f1) 
II. TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT 
1.Đặc trưng vật lý của âm. 
Câu 1. Đơn vị đo cường độ âm là 
A.Oát trên mét (W/m) B.Ben (B) 
C.Niutơn trên mét vuông (N/m2) D.Oát trên mét vuông (W/m2). 
Câu 2. Đơn vị đo mức cường độ âm là 
A.Đề-xi-Ben(dB). B.Oát trên mét vuông(W/m2) 
C.Niu tơn trênmét(N/m) D.Oát(W) 
Câu 3. Lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông 
góc với phương truyền âm gọi là 
A.cường độ âm. B.độ to của âm C.mức cường độ âm D.năng lượng âm 
Câu 4. Đối tượng nào sau đây không nghe được sóng âm có tần số lớn hơn 20 kHz ? 
A.Loài dơi B.Loài chó C.Cá heo D.Con người. 
Câu 5. Sóng âm truyền trong chất khí là sóng 
A.dọc. B.ngang C.hạ âm D.siêu âm 
Câu 6. Âm nghe được là sóng cơ học có tần số từ 
A.16 Hz đến 20 KHz. B.16 Hz đến 20 MHz C.16 Hz đến 200 KHz D.16 Hz đến 2 KHz. 
Câu 7. Tốc độ truyền âm 
A.có giá trị cực đại khi truyền trong chân không và bằng 3.108 m/s 
B.tăng khi mật độ vật chất của môi trường giảm 
C.tăng khi độ đàn hồi của môi trường càng lớn. 
D.giảm khi nhiệt độ của môi trường tăng 
Câu 8. Siêu âm là sóng âm có 
A.tần số lớn hơn 16 Hz B.cường độ rất lớn có thể gây điếc vĩnh viễn 
C.tần số trên 20.000Hz. D.tần số lớn nên goi là âm cao 
Câu 9. Sự phân biệt âm thanh nghe được với hạ âm và siêu âm dựa trên 
A.bản chất vật lí của chúng khác nhau B.bước sóng và biên độ dao động của chúng 
C.khả năng cảm thụ sóng cơ của tai người. D.một lí do khác 
Câu 10. Môi trường truyền sóng âm là 
A.chỉ truyền trong chất khí 
B.truyền được trong chất rắn và chất lỏng và chất khí. 
C.truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí và cả chân không 
D.không truyền được trong chất rắn 
Câu 11. Ở cùng một nhiệt độ thìvận tốc truyền âm có giá trị lớn nhất trong môi trường 
A.chân không B.không khí C.nước nguyên chất D.chất rắn. 
Câu 12. Chọn phát biểu sai khi nói về sóng âm ? 
A.Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường 
B.Sóng âm truyền tới điểm nào trong không khí thì phần tử không khí tại đó sẽ dao động theo phương vuông 
góc với phương truyền sóng. 
C.Sóng âm nghe được có tần số nằm trong khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz 
D.Sóng âm là sự lan truyền các dao động cơ trong môi trường khi, lỏng, rắn 
Câu 13. Điều nào sau đây sai khi nói về sóng âm? 
A.Tốc độ truyền âm giảm dần qua các môi trường rắn, lỏng và khí 
B.Sóng âm có tần số không đổi khi truyền từ chất khí sang chất lỏng 
C.Sóng âm không truyền được trong chân không 
D.Sóng âm là sóng có tần số từ 16Hz đến 2000 Hz. 
Câu 14. Cảm giác về âm phụ thuộc vào 
A.nguồn và môi trường truyền âm B.nguồn âm và tai người nghe. 
C.môi trường truyền âm và tai người nghe D.thần kinh thính giác và tai người nghe 
Câu 15. Lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt 
vuông góc với phương truyền âm gọi là 
A.cường độ âm. B.độ to của âm C.mức cường độ âm D.năng lượng âm 
Câu 16. Tại một vị trí trong môi trường truyền âm, một sóng âm có cường độ âm I. Biết cường độ âm chuẩn 
là I0. Mức cường độ âm L của sóng âm này tại vị trí đó được tính bằng công thức 
A.
0I
I
lg10)B(L . B.
0I
I
lg)B(L . C.
I
I
lg10)B(L 0 D.
0I
I
lg10)B(L . 
Câu 17. Một âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng là v1, 
v2, v3. Nhận định nào sau đây là đúng? 
A.v2> v1> v3 B.v1> v2> v3. C.v3> v2> v1 D.v2> v3> v2. 
Câu 18. Chọn câu trả lời sai? 
A.Sóng âm là những sóng cơ học dọc lan truyền trong môi trường vật chất 
B.Sóng âm, sóng siêu âm, sóng hạ âm về phương diện vật lí có cùng bản chất 
C.Sóng âm truyền được trong mọi môi trường vật chất đàn hồi kể cả chân không. 
D.Vận tốc truyền âm trong chất rắn thường lớn hơn trong chất lỏng và trong chất khí 
Câu 19. Điều nào sau đây không đúng khi nói về sóng âm? 
A.Tạp âm là âm có tần số không xác định 
B.Những vật liệu như bông, nhung, xốp truyền âm tốt 
C.Vận tốc truyền âm tăng theo thứ tự môi trường: rắn, lỏng, khí. 
D.Nhạc âm là âm do các nhạc cụ phát ra 
Câu 20. Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào 
A.tần số âm và khối lượng riêng của môi trường 
B.bản chất của âm và khối lượng riêng của môi trường 
C.tính đàn hồi của môi trường và bản chất nguồn âm 
D.tính đàn hồi và khối lượng riêng của môi trường. 
Câu 21. Đặc trưng vật lý của âm bao gồm 
A.tần số, cường độ âm, mức cường độ âm và đồ thị dao động của âm 
B.tần số, cường độ, mức cường độ âm và biên độ dao động của âm. 
C.cường độ âm, mức cường độ âm, đồ thị dao động và độ cao của âm 
D.tần số, cường độ âm, mức cường độ âm, độ to của âm 
Câu 22. Nhận xét nào sau đây về sóng siêu âm là không đúng? 
A.Sóng siêu âm không truyền được trong chân không 
B.Tần số của sóng siêu âm lớn hơn tần số của âm thanh và sóng hạ âm 
C.Trong một môi trường, sóng siêu âm truyền nhanh hơn âm thanh và sóng hạ âm. 
D.Tai người bình thường không nghe được sóng siêu âm 
Câu 23. (Minh họa lần 3 của Bộ GD năm học 2016-2017).Các chiến sĩ công 
an huấn luyện chó nghiệp vụ thường sử dụng chiếc còi như hình ảnh bên. Khi 
thổi, còi này phát ra âm, đó là 
A. tạp âm B. siêu âm. C. hạ âm D. âm nghe được 
Câu 24. Ứng dụng nào sau đây không phải của sóng siêu âm? 
A.Dùng để thăm dò dưới biển B.Dùng để phát hiện các khuyết tật trong vật đúc 
C.Dùng để chuẩn đoán bằng hình ảnh trong y học D.Dùng để làm máy bắn tốc độ xe cộ. 
Câu 25. Sóng siêu âm không sử đụng được vào các việc nào sau đây? 
A. Dùng để soi các bộ phận cơ thể B. Dùng để nội soi dạ dày. 
C. Phát hiện khuyết tật trong khối kim loại. D. Thăm đò: đàn cá; đáy biển 
Câu 26. Một sóng âm truyền từ không khí vào nước thì 
A.tần số không thay đổi, còn bước sóng thay đổi. B.tần số và bước sóng đều không thay đổi 
C.tần số thay đổi, còn bước sóng không thay đổi D.tần số và bước sóng đều thay đổi 
Câu 27. Chọn đáp án sai khi nói về sóng âm? 
A.Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước thì bước sóng giảm đi. 
B.Cường độ âm càng lớn, tai người nghe càng to 
C.Ngưỡng đau của tai người không phụ thuộc vào tần số của âm 
D.Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc 
Câu 28. Một lá thép mỏng, một đầu cố định, đầu còn lại được kích thích để dao động với chu kì không đổi 
và bằng 0,08 s. Âm do lá thép phát ra là 
A.âm mà tai ngườinghe được B.nhạc âm C.hạ âm D.siêu âm. 
Câu 29. Khoảng cách từ điểm A đến nguồn âm gần hơn 10n lần khoảng cách từ điểm B đến nguồn âm. Biểu 
thức nào sau đây là đúng khi so sánh mức cường độ âm tại A là LA và mức cường độ âm tại B là LB? 
A.LA = 10nLB. B.LA = 10nLB. C.LA – LB = 20n (dB) D.LA = 2nLB. 
Câu 30. Phát biểu nào sau đây không đúng ? 
A.Về bản chất vật lý thì sóng âm, sóng siêu âm, sóng hạ âm đều là sóng cơ 
B. Tai người không nghe được sóng siêu âm 
C. âm thanh có tần số trong miền từ 16 Hz đến 20 kHz 
D. Sóng âm là sóng dọc. 
Câu 31. Lượng năng lượng sóng âm truyền trong 1 đon vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc 
với phương truyền là 
A. độ to của âm B. cường độ âm. C. mức cường dộ âm D. công suất âm 
Câu 32. Khoảng cách từ điểm A đến nguồn âm gần hơn 10n lần khoảng cách từ điểm B đến nguồn âm. Biểu 
thức nào sau đây là đúng khi so sánh mức cường độ âm tại A là LA và mức cường độ âm tại B là LB? 
A. LA = 10nLB B. LB = 10nLA C. LA - LB = 20n (dB). D. LA = 2nLB 
Câu 33. Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 80μs.Nam châm tác dụng lên 1 lá thép 
mỏng làm cho nó dao động điều hòa và tạo ra sóng âm. Sóng âm do nó phát ra truyền trong không khí là 
A.âm mà ta người nghe được B.hạ âm. C.siêu âm D.sóng ngang. 
Câu 34. Ở các rạp hát người ta thường ốp tường bằng các tấm nhung, dạ. Người ta làm như vậy để 
A. âm nghe đượcto hơn, cao hơn và rõ hơn B. nhung, dạ phản xạ trung thực âm thanh 
C. để âm phản xạ thu được là những âm êmtai D. để giảm phản xạ âm. 
Câu 35. Hai họa âm liên tiếp do một dây đàn phát ra hơn kém nhau là 56Hz. Họa âm thứ 3 có tần số là 
A.168 Hz. B.56 Hz C.84 Hz D.140 Hz 
Câu 36. So với âm cơ bản, họa âm bậc bốn (do cùng một dây đàn phát ra) có 
A.tần số lớn gấp 4 lần. B.cường độ lớn gấp 4 lần 
C.biên độ lớn gấp 4 lần D.tốc độ truyền âm lớn gấp 4 lần 
Câu 37. Âm cơ bản và hoạ âm bậc 2 do cùng một dây đàn phát ra có mối liên hệ với nhau như thế nào? 
A. Họa âm có cường độ lớn hơn cừng độ âm cơ bản 
B.Tần số họa âm bậc 2 lớn gấp đôi tần số âm cơ bản. 
C. Tần số âm cơ bản lớn gấp đôi tần số họa âm bậc 2 
D. Tốc độ âm cơ bản lớn gấp đôi tốc độ họa âm bậc 2 
Câu 38. Đàn ghi-ta phát ra âm cơ bản có tần số f = 440 Hz. Họa âm bậc ba của âm trên có tần số 
A. 220 Hz B. 660 Hz C. 1320 Hz. D. 880 Hz 
2.Đặc trưng sinh lý của âm. 
Câu 39. Độ cao của âm là đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào 
A. vận tốc truyền âm B. biên độ âm C.tần số âm. D. năng lượng âm. 
Câu 40. Các đặc tính sinh lí của âm gồm 
A. độ cao, âm sắc, năng lượng B. độ cao, âm sắc, biên độ 
C. độ cao, âm sắc, biên độ D.độ cao, âm sắc, độ to. 
Câu 41. Để tăng độ cao của âm thanh do một dây đàn phát ra ta phải 
A.kéo căng dây đàn hơn. B. Làm trùng dây đàn hơn 
C. gảy đàn mạnh hơn D. gảy đàn nhẹ hơn 
Câu 42. Âm thanh do hai nhạc cụ phát ra luôn khác nhau về 
A. độ cao B. độ to C.âm sắc. D. cường độ âm 
Câu 43. Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm cho ta phân biệt được hai âm 
A.có cùng biên độ phát ra do cùng một loại nhạc cụ 
B. có cùng cường độ âm do hai loại nhạc cụ khác nhau phát ra 
C. có cùng tần số phát ra do cùng một loại nhạc cụ 
D. có cùng tần số do hai loại nhạc cụ khác nhau phát ra. 
Câu 44. Khi hai nhạc sĩ cùng đánh một bản nhạc ở cùng một độ cao nhưng hai nhạc cụ khác nhau là đàn 
Piano và đàn Organ, ta phân biệt được trường hợp nào là đàn Piano và trường hợp nào là đàn Organ là do 
A. tần số và biên độ âm khác nhau. B. tần số và năng lượng âm khác nhau 
C.biên độ và cường độ âm khác nhau D. tần số và cường độ âm khác nhau 
Câu 45. Độ to là một đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào 
A. tốc độ âm B. bước sóng và năng lượng âm 
C.mức cường độ âm. D. tốc độ và bước sóng 
Câu 46. Âm sắc là 
A.màu sắc của âm thanh D.một tính chất vật lí của âm 
C.một tính chất của âm giúp ta phân biệt các nguồn âm D.một tính chất sinh lí của âm. 
Câu 47. Độ cao của âm là một đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào 
A.vận tốc âm B.năng lượng âm C.tần số âm. D.biên độ 
Câu 48. Hai âm có cùng độ cao thì chúng có cùng 
A.năng lượng B.cường độ âm C.tần số. D.bước sóng 
Câu 49. Chọn phát biểu sai khi nói về sóng âm ? 
A.Sóng âm chỉ gồm các sóng cơ gây ra cảm giác âm. 
B. Sóng âm là tất cả các sóng cơ truyền trong môi trường rắn, lỏng, khí 
C. Tần số của sóng âm cũng là tần số âm 
D. Một vật phát ra âm thì gọi là nguồn âm 
Câu 50. Một chiếc đàn và 1 chiếc kèn cùng phát ra một nốt SOL ở cùng một độ cao. Tai ta vẫn phân biệt 
được hai âm đó vì chúng khác nhau 
A. mức cường độ âm B.âm sắc. C. tần số D. cường độ âm 
Câu 51. Hộp cộng hưởng trong các nhạc cụ có tác dụng 
A. làm tăng tần số của âm B. làm giảm cường độ âm 
C. làm giảm độ cao của âm D.làm tăng cường độ của âm. 
Câu 52. (Chuyên Sư Phạm Hà Nội lần 4 năm 2019).Đồ thị dao động âm do 
hai dụng cụ phát ra biêu diễn như hình vẽ bên. Âm 1 (đồ thị x1, nét đứt), âm 2 
(đồ thị x2, nét liền). Kết luận nào sau đây là đúng? 
A. Hai âm có cùng âm sắc 
B. Âm 1 là nhạc âm, âm 2 là tạp âm 
C. Âm 2 cao hơn âm 1. 
D. Hai âm có cùng tần số 
Câu 53. (THPT Kim Liên - Hà Nội 2019).Đồ thị dao động âm của hai 
dụng cụ phát ra biểu diễn như hình bên, phát biểu nào sau đây đúng? 
A. Hai âm có cùng tần số 
B. Độ to của âm 2 lớn hơn âm 1 
C. Hai âm có cùng âm sắc 
D. Độ cao của âm 2 lớn hơn âm 1. 
Câu 54. Một người nghe thấy âm do một nhạc cụ phát ra có tần số f = 40 Hz 
và tại vị trí có cường độ âm là I. Nếu tần số f’=10f và mức cường độ âm I’=10I 
thì người đó nghe thấy âm có 
A.độ to tăng 10 lần B.độ cao tăng 10 lần C.độ to tăng lên 10 dB D.độ cao tăng lên.