Ch ơng : thuyết tơng đối I. Hệ thống kiến thức trong ch ơng : 1) Thuyết tơng đối hẹp: a. Các tiên đề của Anhxtanh - Hiện tợng vật lý xảy ra nh nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính, hay phơng trình biểu diễn hiện tợng vật lí trong các hệ quy chiếu quán tính có cùng một dạng. - Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn c trong mọi hệ quy chiếu quán tính. c là giới hạn của các vận tốc vật lý. c = 299792458 m/s. (c 3.10 8 m/s). b. Một số kết quả của thuyết tơng đối. - Đội dài của một thanh bị co lại dọc theo phơng chuyển động của nó: 2 2 0 c v 1ll = - Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên. 2 2 0 c v 1tt = ; t 0 là khoảng thời gian gắn với quan sát viên đứng yên. 2) Hệ thức Anh-xtanh giữa năng lợng và khối lợng. a) Khối lợng của vật chuyển động với vận tốc v (khối lợng tơng đối tính) là: 2 2 0 c v 1 m m = , với m 0 là khối lợng nghỉ (khối lợng khi vận tốc bằng không). b) Hệ thức Anhxtanh giữa năng lợng và khối lợng: Nếu một vật có khối lợng m thì có năng lợng E tỉ lệ với m: 2 2 1 2 2 0 2 2 2 0 2 c c v 1m c v 1 cm mcE = == . Nếu v << c thì: 2 0 2 0 vm 2 1 cmE += - Đối với hệ kín, khối lợng và năng lợng nghỉ không nhất thiết đợc bảo toàn, nhng năng lợng toàn phần (bao gồm cả động năng và năng lợng nghỉ) đợc bảo toàn. - Cơ học cổ điển là trờng hợp riêng của cơ học tơng đối tính khi vận tốc chuyển động rất nhỏ so với vận tốc ánh sáng. c) Năng lợng phôtôn: == hc hf . Kí hiệu m p là khối lợng tơng đối tính của phôtôn. Mặt khác: = m P .c 2 => = == = c h c hc c hf c m P 222 . Mà: 2 2 0 c v 1 m m = . Suy ra 2 2 0 1 c v .mm PP = . + Với v = c thì: m P0 = 0. + Động lợng phôtôn: = == h c v.mp P III. Câu hỏi và bài tập: 1. Chọn câu Đúng. Khi nguồn sáng chuyển động, vận tốc truyền ánh sáng trong chân không có giá trị. A. nhỏ hơn c. B. lớn hơn c. C. lớn hơn hoặc nhỏ hơn c phụ thuộc vào phơng truyền và vận tốc của nguồn sáng. D. luôn bằng c, không phụ thuộc vào phơng truyền và vận tốc của nguồn sáng. 2. Chọn câu Đúng. Khi một cái thớc chuyển động theo phơng chiều dài của nó, độ dài của thớc A. dãn ra theo tỉ lệ 2 2 1 c v . B. co lại tỉ lệ với vận tốc của thớc. C. dãn ra phụ thuộc vào vận tốc của thớc. D. co lại theo tỉ lệ 2 2 1 c v . 3. Một chiếc thớc có chiều dài 30cm, chuyển động với vận tốc v = 0,8c theo chiều dài của thớc thì co lại là: Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 1 A. 10cm. B. 12cm. C. 15cm. D. 18cm. 4. Ngời quan sát đồng hồ đúng yên đợc 50 phút, cũng thời gian đó ngời quan sát chuyển động với vận tốc v = 0,8c sẽ thấy thời gian đồng hồ là: A. 20 phút. B. 25 phút. C. 30 phút. D. 40 phút. 5. Sau 30 phút đồng hồ chuyển động với vận tốc v = 0,8c chạy chậm hơn đồng hồ gắn với ngời quan sát đứng yên là: A. 20 phút. B. 25 phút, C. 30 phút. D. 35 phút. 6. Điều nào dới đây đúng, khi nói về các tiên đề của Anh-xtanh? A. Các hiện tợng vật lí xảy ra nh nhau đối với mọi hệ quy chiếu quán tính. B. Phơng trình diễn tả các hiện tợng vật lý có cùng một dạng trong mọi hệ quy chiếu quán tính. C. Vận tốc ánh sáng trong chân không đối với mọi hệ qui chiếu quán tính có cùng giá trị c, không phụ thuộc vào vận tốc của nguồn sáng hay máy thu. D. A, B và C đều đúng. 7. Điền vào những ô trống: Cơ học Newton Cơ học tơng đối tính a) Phơng trình chuyển động: F dt )vm(d dt vd m == b) Xung lợng: 2 2 1 c v vm p = c) Khối lợng: 2 2 1 c v m m * = d) Động năng: 1 1 1 2 2 2 c v mc e) năng lợng nghỉ: 0 f) Liên hệ giữa năng lợng và động lợng m p W d 2 2 = 8. Chọn câu Đúng. Theo thuyết tơng đối, khối lợng tơng đối tính của một vật có khối lợng nghỉ m 0 chuyển động với vận tốc v là: A. 1 2 2 0 1 = c v mm . B. 2 1 2 2 0 1 = c v mm . C. 2 1 2 2 0 1 = c v mm . D. = 2 2 0 1 c v mm . 9. Chọn câu Đúng. Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lợng và năng lợng là: A. 2 c m W = . B. W = mc. C. c m W = . D. W = mc 2 . 10. Một hạt có động năng bằng năng lợng nghỉ của nó. Vận tốc của hạt đó là: A. 2.10 8 m/s. B. 2,5.10 8 m/s. C. 2,6.10 8 m/s. D. 2,8.10 8 m/s. 11. Vận tốc của 1 êlectron tăng tốc qua hiệu điện thế 10 5 V là: A. 0.4.10 8 m/s; B. 0.8.10 8 m/s; C. 1,2.10 8 m/s; D. 1,6.10 8 m/s 12. Động năng của một êléctron có động lợng là p sẽ là: A. 22 )mc(pcW d += ; B. 222 mc)mc(pcW d ++= ; C. 222 mc)mc(pcW d += ; D. 22 )mc(pW d += 13. Vận tốc của một êléctron có động lợng là p sẽ là: Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 2 A. 22 p)mc( c v = ; B. 22 p)mc( c v + = C. 22 p)mc( pc v = ; D. 22 p)mc( pc v + = 14. Một hạt có động năng tơng đối tính gấp 2 lần động năng cổ điển (tính theo cơ học Newton). Vận tốc của hạt đó là: A. 2 c v = ; B. 2 3c v = ; C. 2 2c v = ; D. 3 2c v = 15. Một hạt có động năng bằng năng lợng nghỉ. Vận tốc của nó là: A. 2,6.10 8 m/s; B. 1,3.10 8 m/s; C. 2,5.10 8 m/s; D. 1,5.10 8 m/s. 16. Động lợng của một hạt có khối lợng nghỉ m, động năng K là: A. mK c K p 2 2 = ; B. mK c K p 2 2 + = ; C. mK c K p + = 2 ; D. mK c K p = 2 Đáp án Cõu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A D D D C A B D D D C C C D B A B Hớng dẫn giải và trả lời 1. Chọn D Theo tiên đề 2 của Anh-xtanh. 2. Chọn D Theo công thức chiều dài của vật chuyển động. 3. Chọn D: 601 2 2 , c v = => l = 0,6.30cm = 18cm. 4. Chọn C : 601 2 2 , c v = => phút , l l 50 60 0 = = => l 0 = l.0,6 = 30 phút. 5. Chọn A : 601 2 2 , c v = => phút ,, l l 50 60 30 60 0 == = => t - t 0 = 20 phút. 6. Chọn B : Theo hệ thức Anh-xtanh thứ nhất. 7. Cơ học Newton Cơ học tơng đối tính a) Phơng trình chuyển động: F dt )vm(d dt vd m == F c v vm dt d = 2 2 1 b) Xung lợng: vmp = 2 2 1 c v vm p = c) Khối lợng: m 2 2 1 c v m m * = Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 3 d) Động năng: 2 2 1 mv 1 1 1 2 2 2 c v mc e) năng lợng nghỉ: 0 mc 2 f) Liên hệ giữa năng lợng và động lợng m p W d 2 2 = 22 )mc(p c W += 8. Chọn B : 2 1 1 = x x 9. Chọn D : Theo hệ thức Anh-xtanh. 10. Chọn C : 2 2 2 0 2 0 2 0 1 2 c v cm cmcmWW d ==+= s/m.,cv c v 8 2 2 1062 2 3 1 1 2 ==> ==> 11. Chọn C : eUmcW d = = 2 2 1 1 1 , với c v = => 2 2 1 1 1 mc eU += => 2 2 1 1 1 mc eU + = => + = 2 2 1 1 1 mc eU => 1634320 1 1 1 2 2 , mc eU = + = => 40,= v = 3.10 8 .0.4 = 1,2.10 8 m/s. 12. Chọn C.: 2 2 1 = mc W ; 2 1 = mv p . Suy ra: 22 2 22 2 1 cm vm c W + = => 22 2 )mc(p c W += Năng lợng toàn phần: 22 )mc(pcW += và động năng: 222 mc)mc(pcW d += 13. Chọn D: 2 1 = mc p => 1 11 22 2 2 2 = = p )mc( . Suy ra: 1 1 2 2 2 += p )mc( => 22 2 p)mc( p + = => 22 p)mc( p c v + = => 22 p)mc( pc v + = 14. Chọn B. v c v mv 2 1 2 2 = => 2 1 1 2 2 = c v => 2 3 = c v => 2 3c v = 15. Chọn A. : W = W d + mc 2 => 2 2 2 1 2 = mc mc => 2 1 1 2 = => 2 1 1 2 = => 2 3 = => 2 3 = c v => s/m.,cv 8 105952 2 3 == . 16. Chọn B: 22 )mc(p c W += => 22 )mc(pcW += ; 222 )mc(pcmcK +=+ => 22 2 )mc(pmc c K += + => 2 2 2 pmK c K =+ => mK c K p 2 2 + = Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 4 Chơng Từ vô cùng nhỏ đến vô cùng lớn. Hệ thống kiến thức trong chơng 1) Hạt sơ cấp (hạt cơ bản) là hạt nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử, có những đặc trng chính là: + Khối lợng nghỉ m 0 (hay năng lợng nghỉ E 0 = m 0 c 2 ). + Điện tích Q, Q = e, e là điện tích nguyên tố. + Spin: là đặc trng lợng tử: êléctron, prôtôn, nơtron có spin s = 1/2; photon có spin s = 1. + Mômen từ riêng: đặc trng về từ tính. + Thời gian sống trung bình T: có 4 hạt không phân rã gọi là các hạt bền (prôton, êléctron, phôtôn, nơtrino), còn tất cả các hạt khác không bền và phân rã thành hạt khác, riêng nơtron thời gian sống dài, khoảng 932s, còn lại thời gian sống ngắn cỡ 10 -24 đến 10 -6 s. + Ngời ta thờng sắp xếp các hạt sơ cấp đã biết thành các loại theo khối lợng tăng dần: phôtôn; leptôn; mêzôn và barion. Mêzôn và barioon có tên chung là hađrôn. + Tơng tác của các hạt sơ cấp là tơng tác hấp dẫn; tơng tác điện từ; tơng tác yếu là tơng tác chịu trách nhiệm trong phân rã (Ví dụ: n p + e - + ); tơng tác mạnh là tơng tác giữa các hađrôn nh tơng tác giữa các nuclôn tạo nên hạt nhân. + Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp gồm hạt và phản hạt. Phản hạt có cùng khối lợng nghỉ và spin nh hạt nhng có điện tích và các tích khác bằng về độ lớn và trái dấu. Trong quá trình t ơng tác của các hạt sơ cấp, có thể xảy ra hiện tợng huỷ một cặp hạt + phản hạt thành các hạt khác, hoặc, cùng một lúc sinh ra một cặp hạt + phản hạt: e - + e + + ; + e - + e + . + Tất cả các hađron đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac. Có 6 loại quac (kí hiệu là u, d, s, c, b, t), mang điện tích 3 e , 3 e2 . Các hạt quac đã đợc quan sát thấy trong thí nghiệm, nhng đều ở trạng thái liên kết. Các barion: là tổ hợp của ba hạt quac. prôtôn là tổ hợp của (u, u, d), nơtrn là tổ hợp của (u, d, d) 2) Hệ mặt trời gồm mặt trời, 9 (8) hành tinh lớn (quanh đa số hành tinh này có các vệ tinh chuyển động - Trái Đất có mặt trăng), hàng ngàn tiểu hành tinh, các sao chổi Tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh mặt trời theo cùng một chiều (chiều thuận) và gần nhe trong cùng một mặt phẳng. Mặt trời và các hành tinh đều tự quay quanh mình nó và theo chiều thuận (trừ Kim tinh). Mặt trời có cấu tạo thành hai phần: quang cầu và khí quyển. Khí quyển Mặt Trời đợc phân ra hai lớp: sắc cầu và nhật hoa. ở thời kì hoạt động của mặt trời, trên mặt trời có xuất hện nhièu hiện t ợng nh vết đen, bùng sáng, tai lửa. Nhiệt độ ngoài mặt trời khoảng 6 000K. Trái Đất là một hành tinh trong hệ Mặt Trời . Trái Đất có khối lợng khoảng 6.10 24 kg, bán kính khoảng 6400km. Trái đất vừa tự quay, vừa quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo gần nh tròn, có bán kính 15.10 7 km hay 1 đơn vị thiên văn. Trục trái đất nghiêng gốc 23 0 27 so với mặt phẳng quỹ đạo. 3) Sao là thiên thể nóng sáng, gống nh mặt trời, nhng ở rất xa chúng ta. Có một số loại sao đặt biệt: sao biến quang, sao mới, punxa, sao nơtrơn Thiên hà là một hệ thống gồm hàng trăm tỉ ngôi sao. Có 3 loại thiên hà chính: thiên hà xoắn ốc, thiên hà elíp, thiên hà không định hình. Thiên hà chúng ta thuộc loại thiên xoắn ốc, chứa hàng vài trăm tỉ ngôi sao, có đờng kính khoảng 90 nghìn năm ánh sáng, là một hệ phẳng giống nh một cái đĩa. Hệ mắt trời của chúng ta cách trung tâm thiên hà khoảng 30 nghìn năm ánh sáng. 4) Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang) cho rằng Vũ trụ đợc tạo ra bởi một vụ nổ vĩ đại cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dãn nở và loãng dần. Tốc độ lùi xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta (định luật Hớp-bơn): = H.d, H = 1,7.10 -2 m/s.năm ánh sáng. 1 năm ánh sáng = 9,46.10 12 km, H là hằng số Hớp-bơn. Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 5 Câu hỏi và bài tập Chủ đề 1: Các hạt sơ cấp 1. Chọn câu Đúng. Các loại hạt sơ cấp là: A. phôton, leptôn, mêzon và hadrôn. B. phôton, leptôn, mêzon và badrôn. C. phôton, leptôn, bariôn hadrôn. D. phôton, leptôn, nuclôn và hipêrôn. 2. Điện tích của mỗi hạt quac có một trong những giá trị nào sau đây? A. e; B. 3 e . C. 3 2e . D. 3 e và 3 2e .3. Phát biu nào di ây sai, khi nói về hạt sơ cấp? A. Hạt sơ cấp nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử, có khối lợng nghỉ xác định. B. Hạt sơ cấp có thể có điện tích, điện tích tính theo đơn vị e, e là điện tích nguyên tố. C. Hạt sơ cấp đều có mômen động lợng và mômen từ riêng. D. Mỗi hạt sơ cấp có thời gian sống khác nhau: rất dài hoặc rất ngắn. 4. Các hạt sơ cấp tơng tác với nhau theo các cách sau: A. Tơng tác hấp dẫn; B. tơng tác điện từ; C. Tơng tác mạnh hay yếu; D. Tất cả các tơng tác trên. 5. Hạt sơ cấp có các loại sau: A. phôtôn; B. Leptôn; C. hađrôn; D. Cả A, B, C. 6. Chọn câu sai: A. Tất cả các hađrôn đều có cấu tạo từ các hạt quac. B. Các hạt quac có thể tồn tại ở trạng thể tự do. C. Có 6 loại hạt quac là u, d, s, c, b, t. D. Điện tích của các hạt quac bằng 3 e , 3 e2 ; 7. Năng lợng và tần số của hai phôtôn sinh ra do sự huỷ cặp êléctron pôzitôn khi động năng ban đầu các hạt coi nh bằng không là: A. 0,511MeV, 1,23.10 20 Hz; B. 0,511MeV, 1,23.10 19 Hz; C. 1,022MeV, 1,23.10 20 Hz; D. 0,511MeV, 1,23.10 19 Hz; B. 8. Trong quá trình va chạm trực diện giữa một êléctron và một pozitôn, có sự huỷ cặp tạo thành hai phôtôn có năng lợng 2,0MeV chuyển động theo hai chiều ngợc nhau. Tính động năng của hai hạt trớc khi va chạm. A. 1,49MeV; B. 0,745MeV; C. 2,98MeV; D. 2,235MeV. 9. Hai phôtôn có bớc sóng = 0,003 o A sản sinh ra một cặp êléctron pôzitôn. Xác định động năng của mỗi hạt sinh ra nếu động năng của pôzitôn gấp đôi động năng của êléctron. A) 5,52MeV & 11,04MeV; B. 2,76MeV & 5,52MeV; C. 1,38MeV & 2,76MeV; D. 0,69MeV & 1,38MeV. Chủ đề 2: Mặt Trời - Hệ Mặt Trời. 10. Chọn câu sai. Hệ Mặt Trời gồm các loại thiên thể sau: A. Mặt Trời B. 8 hành tinh lớn: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên tinh, Hải tinh. Xung quanh đa số hành tinh có các vệ tinh chuyển động. C. Các hành tinh tí hon: tiểu hành tinh, các sao chổi. D. A, B, C đều đúng. 11. Mặt Trời có cấu trúc: A. Quang cầu có bán kính khoảng 7.10 5 km, khối lợng riêng 100kg/m 3 , nhiệt độ 6000 K. B. Khí quyển: chủ yếu hđrô và hêli. C. Khí quyển chia thành hai lớp: sắc cầu và nhật hoa. Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 6 D. Cả A, B và C. 12. Đờng kính của Trái Đất là: A. 1600km; B. 3200km; C. 6400km; D. 12800km. 13. Trục Trái Đất quay quanh mình nó nghiêng trên mặt phẳng quỹ đạo gần tròn một góc: A. 20 0 27; B. 21 0 27; C. 22 0 27; D. 23 0 27. 14. Trái Đất chyển động quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo gần nh tròn có bán kính cỡ khoảng: A. 15.10 6 km; B. 15.10 7 km; C. 18.10 8 km; D. 15.10 9 km. 15. Khối lợng Trái Đất vào cỡ: A. 6.10 23 kg; B. 6.10 24 kg; C. 6.10 25 kg; D. 5.10 26 kg. 16. Khối lợng Mặt Trời vào cỡ: A. 2.10 28 kg; B. 2.10 29 kg; C. 2.10 30 kg; D. 2.10 31 kg. 17. Đờng kính của hệ Mặt Trời vào cỡ: A. 40 đơn vị thiên văn; B. 60 đơn vị thiên văn; C. 80 đơn vị triên văn; D. 100 đơn vị thiên văn. 18. Công suất bức xạ toàn phần của mặt trời là P = 3,9.10 26 W. a) Mỗi năm khối lợng mặt trời bị giảm đi một lợng là: A. 1,37.10 16 kg/năm, m/m = 6,68.10 -14 ; B. 1,37.10 17 kg/năm, m/m = 3,34.10 -14 ; C. 1,37.10 17 kg/năm, m/m = 6,68.10 -14 ; D. 1,37.10 17 kg/năm, m/m = 3,34.10 -14 . 19. Công suất bức xạ toàn phần của mặt trời là P = 3,9.10 26 W. Biết phản ứng hạt nhân trong lòng mặt trời là phản ứng tổng hợp hyđrô thành hêli. Biết rằng cứ một hạt nhân hêli toạ thành thì năng lợng giải phóng 4,2.10 -12 J. Lợng hêli tạo thành và lợng hiđrô tiêu thụ hàng năm là: A. 9,73.10 17 kg và 9,867.10 17 kg; B. 9,73.10 17 kg và 9,867.10 18 kg; C. 9,73.10 18 kg và 9,867.10 17 kg; D. 9,73.10 18 kg và 9,867.10 18 kg. 20. Hệ mặt trời quay nh thế nào? A. Quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời, nh một vật rắn. B. Quay quanh Mặt Trời, ngợc chiều tự quay của Mặt Trời, nh một vật rắn. C. Quay quanh Mặt Trời, cùng chiều tự quay của Mặt Trời, không nh một vật rắn. D. Quay quanh Mặt Trời, ngợc chiều tự quay của Mặt Trời, không nh một vật rắn. 21. Hai hành tinh chuyển động trên quỹ đạo gần nh tròn quanh Mặt Trời. Bán kính và chu kỳ quay của các hành tinh này là R 1 và T 1 , R 2 và T 2 . Biểu thức liên hệ giữa chúng là: A. 2 2 1 1 T R T R = ; B. 2 2 2 1 2 1 T R T R = ; C. 3 1 2 2 3 1 2 1 T R T R = ; D. 2 1 3 2 2 1 3 1 T R T R = . Chủ đề 3: Các sao - Thiên hà 22. Mặt Trời thuộc loại sao nào sau đây: A. Sao chất trắng; B. Sao kềnh đỏ (hay sao khổng lồ); C. Sao trung bình giữa trắng và kềnh đỏ; D. Sao nơtron. 23. Đờng kính của một thiên hà vào cỡ: A. 10 000 năm ánh sáng; B. 100 000 năm ánh sáng; C. 1 000 000 năm ánh sáng; D. 10 000 000 năm ánh sáng. 24. Chọn câu sai: A. Mặt trời là một ngôi sao có màu vàng. Nhiệt độ ngoài của nó vào cỡ 6 000K. B. Sao Tâm trong chòm sao Thần Nông có màu đỏ, nhiệt đọ mặt ngoài của nó vào khoảng 3 000K. C. Sao Thiên lang trong chòm sao Đại Khuyển có màu trắng. Nhiệt độ mặt ngoài của nó vào khoảng 10 000K. D. Sao Rigel (nằm ở mũi giày của chomg Tráng Sĩ) có màu xanh lam. Nhiệt độ mặt ngoài của nó vào khoảng 3 000K. 25. Chọn câu Sai: Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 7 A. Punxa là một sao phát sóng vô tuyến rất mạnh, cấu tạo bằng nơtrơn. Nó có từ trờng mạnh và quay quanh một trục. B. Quaza là một loại thiên hà phát xạ mạnh một cách bất thờng các sóng vô tuyến và tia X. Nó có thể là một thiân hà mới đợc hình thành. C. Hốc đen là một sao phát sáng, cấu tạo bởi một loại chất có khối lợng riêng cực kỳ lớn, đến nỗi nó hút tất cả các photon ánh sáng, không cho thoát ra ngoài. D. Thiên hà là một hệ thống gồm các sao và các đám tinh vân. 26. Tất cả các hành tinh đều quay quanh Mặt Trời theo cùng một chiều. Trong quá trình hình thành hệ Mặt Trời, đây chắc chắn là hệ quả của: A. sự bảo toàn vận tốc (Định luật 1 Newton); B. Sự bảo toàn động lợng. C. Sự bảo toàn momen động lợng; D. Sự bảo toàn năng lợng. 27. Vạch quang phổ của các sao trong Ngân hà: A. đều bị lệch về phía bớc sóng dài. B. đều bị lệch về phía bớc sóng ngắn; C. Hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả. D. Có trờng hợp lệch về phía bớc sóng dài, có trờng hợp lệch về phía bớc sóng ngắn. 28. Các vạch quang phổ vạch của các thiên hà: A. Đều bị lệch về phía bớc sóng dài. B. Đều bị lệch về phía bớc sóng ngắn; C. Hoàn toàn không bị lệch về phía nào cả. D. Có trờng hợp lệch về phía bớc sóng dài, có trờng hợp lệch về phía bớc sóng ngắn. Chủ đề 4: Thuyết vụ nổ lớn (BIG BANG) 29. Theo thuyết Big Bang, các nguyên tử xuất hiện ở thời điểm nào sau đây? A. t = 3000 năm. B. t = 30 000 năm. C. t = 300 000 năm. D. t = 3 000 000 năm. 30. Chọn câu Đúng. Các vạch quang phổ của thiên hà: A. đều bị lệch về phía bớc sóng ngắn. B. đều bị lệch về phía bớc sóng dài. B. hoàn toàn không bị lệch về phái nào cả. D. có trờng hợp lệch về phía bớc sóng ngắn, có trờng hợp lệch về phía bớc sóng dài. 31. Sao E trong chòm Đại Hùng là một sao đôi. Vạch chàm H (0,4340àm) bị dịch lúc về phía đỏ, lúc về phía tím. Độ dịch cực đại là 0,5 0 A . Vận tốc cực đại theo phơng nhìn của các thành phần sao đôi này là: A. 17,25km/s; B. 16,6km/s; C. 33,2km/s; D. 34,5km/s. 32. Độ dịch về phía đỏ của vạch quang phổ của một quaza là 0,16. Vận tốc rời xa của quaza này là: A. 48 000km/s. ; B. 36km/s; C. 24km/s; D. 12km/s 33. Hãy xác định khoảng cách đến một thiên hà có tốc độ lùi xa nhất bằng 15000km/s. A. 16,62.10 21 km; B. 4,2.10 21 km; C. 8,31.10 21 km; D. 8,31.10 21 km. 34. Tính tốc độ lùi xa của sao Thiên Lang ở cách chúng ta 8,73 năm ánh sáng. A. 0,148m/s. B. 0,296m/s; C. 0,444m/s; D. 0,592m/s. 35. Chọn câu sai: A. Vũ trụ đang giãn nở, tốc độ lùi xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta. B. Trong vũ trụ, có bức xạ từ mọi phía trong không trung, tơng ứng với bức xạ nhiệt của vật ở khoảng 5K, gọi là bức xạ nền của vũ trụ. C. Vào thời điểm t =10 -43 s sau vụ nổ lớn kích thớc vũ trụ là 10 -35 m, nhiệt độ 10 32 K, mật độ 10 91 kg/cm 3 . Sau đó giãn nở rất nhanh, nhiệt độ giảm dần. D. Vào thời điểm t = 14.10 9 năm vũ trụ đang ở trạng thái nh hiện nay, với nhiệt độ trung bình T = 2,7K. Đáp án chơng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 8 b d d d d b a a b d d d d b b c d c 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 d c d c b d c c d a c b d a d a b Hớng dẫn giải và trả lời chơng . 1. Chọn B. Xem phân loại hạt sơ cấp. 2. Chọn D. Xem điện tích của quac. 3. Chọn D: Phải nói chính xác: Mỗn hạt sơ cấp có thời gian sống nhất định, có thể thời gian đó là rất dài hoặc rất ngắn. 4. Chọn D : Các hạt sơ cấp có thể tơng tác với nhau theo 4 cách trên. Song có hạt không đủ 4 tơng tác, mà chỉ một số tơng tác trong 4 loại tơng tác trên. 5. Chọn D: Hạt sơ cấp có các loại: phôtôn; leptôn; mêzôn và barion. Mêzôn và barioon có tên chung là hađrôn. 6. Chọn B. Hạt quac không tồn tại ở thể tự do. 7. Chọn A. Ban đầu động năng các hạt bằng không bên theo định luật bảo toàn động lợng hai hạt chuyển động ngợc chiều. áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: 2m 0 c 2 = 2E => E = m 0 c 2 = 0,511MeV. Tần số của phôton sinh ra là: Hz10.23,1 h E f 20 == 8. Chọn A. Vì động năng cuối của hệ 2 phôton bằng không nên vận tốc và do đó động năng K của hai hạt trớc va chạm phải bằng nhau. Theo định luật bảo toàn năng lợng: 2m 0 c 2 + 2K = 2E => K = 1,49MeV. 9. Chọn B. ỏp dụng định luật bảo toàn năng lợng, ta có: + ++= KKcm2 hc 2 2 0 . Với K + = 2K - . Từ đó ta tìm đợc: K + = 5,52MeV; K - = 2,76MeV. 10. Chọn D: Theo phần hệ mặt trời trong SGK. 11. Chọn D: Theo phần Mặt Trời trong SGK 12. Chọn D. Theo bảng các đặc trng chính của các hành tinh trong SGK. 13. Chọn D. 14. Chọn B. 15. Chọn B. 16. Chọn C. 17. Chọn D. 18. Chọn C. áp dụng hệ thức Anhxtanh E = mc 2 ; E = P.t, ta đợc: m = 1,37.10 17 kg/năm. Tỉ số 14 10.88,6 M m = . Số hạt nhân hêli tạo ra trong một năm là n: hợp.tổng.ứng.nảph.một.sau.raả.to.ợngl.ngăn măn.một.trong.Trời.Mặt.củaạ.x.bức.ợngl.ngăn n = => n = 2,93.10 23 hạt. 19. Chọn D. Khối lợng hạt nhân hêli tạo thành trong một năm: kg.,)g(. N n m A He 18 107392 == . Lợng hiđrô tiêu hao hàng năng: m H = m He + m = 9,867.10 18 kg. 20. Chọn C. Xem phần hệ Mặt Trời. 21. Chọn D. Xem 3 định luật Keple (lớp 10). 22. Chọn C. Xem phần các sao. 23. Chọn B. Xem phần Thiên hà. 24. Chọn D. Xem phần các sao. 25. Chọn C. Xem phần các sao. 26. Chọn C. chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời tơng tự chuyển động của quay của vật rắn, nên có sự bảo toàn momen động lợng. 27. Chọn D. : Xem phần các sao và thiên hà. 28. Chọn A.: Xem phần Thiên hà. 29. Chọn C. Xem phần vụ nổ Big Bang. 30. Chọn B. Xem các sự kiên thiên văn quan trọng. Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 9 31. Chọn D. Ta có: .s/km,cv 534= = 32. Chọn A. Ta có: 160, c v == ; v = 0,16c = 0,48.10 8 m/s = 48000 km/s. 33. Chọn D. áp dụng công thức của định luật Hớp-bơn: v = H.d với H = 1,7.10 -2 m/s.nămánhsáng 1 năm ánh sáng = 9,46.10 12 km, ta tìm đợc: d = H/v = 8,13.10 21 km. 34. Chọn A. v = Hd =1,7.10 -2 (m/s.nm ỏnh sỏng) 8,73 nm ỏnh sỏng = 0,1481 m/s 35. Chọn D. Bức xạ nền của vũ trụ tơng ứng với nhiệt độ 3K. Trn Vit Thng Trng THPT Chu Vn An Thỏi Nguyờn Trang 10 . phôton, leptôn, mêzon và hadrôn. B. phôton, leptôn, mêzon và badrôn. C. phôton, leptôn, bariôn hadrôn. D. phôton, leptôn, nuclôn và hipêrôn. 2. Điện tích của mỗi hạt quac có một trong những giá trị. có hạt không đủ 4 tơng tác, mà chỉ một số tơng tác trong 4 loại tơng tác trên. 5. Chọn D: Hạt sơ cấp có các loại: phôtôn; leptôn; mêzôn và barion. Mêzôn và barioon có tên chung là hađrôn. 6 hạt sơ cấp đã biết thành các loại theo khối lợng tăng dần: phôtôn; leptôn; mêzôn và barion. Mêzôn và barioon có tên chung là hađrôn. + Tơng tác của các hạt sơ cấp là tơng tác hấp dẫn; tơng tác