Các chuyên đề vật lí ôn thi

Các chuyên đề vật lí ôn thi THPT quốc gia với nhiều dạng bám sát Cấu trúc đề thi THPT quốc gia 2017 của BGD. Bên cạnh những kiến thức lý thuyết và bài tập mà Thầy hướng dẫn chi tiết, các em được thử sức với những đề thi online. Kho đề thi này sẽ hỗ trợ và rèn luyện kiến thức, kỹ năng làm bài tập đúng nhanh và chính xác

Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ DAO NG C HC I CNG V DAO NG Dao ng: L nhng chuyn ng qua li quanh mt v trớ cõn bng (V trớ cõn bng l v trớ t nhiờn ca vt cha dao ng, ú hp cỏc lc tỏc dng lờn vt bng 0) Dao ng tun hon: L dao ng m trng thỏi chuyn ng ca vt lp li nh c sau nhng khong thi gian bng (Trng thỏi chuyn ng bao gm ta , tc v gia tc c v hng v ln) Dao ng iu hũa: l dao ng c mụ t theo nh lut hỡnh sin (hoc cosin) theo thi gian, phng trỡnh cú dng: x = Asin(t + ) hoc x = Acos(t + ) th ca dao ng iu hũa l mt ng sin (hỡnh v): Trong ú: x: ta (hay v trớ ) ca vt Acos(t + ): l li ( lch ca vt so vi v trớ cõn bng) A: Biờn dao ng, l li cc i, luụn l hng s dng : Tn s gúc (o bng rad/s), luụn l hng s dng (t + ): Pha dao ng (o bng rad), cho phộp ta xỏc nh trng thỏi dao ng ca vt ti thi im t : Pha ban u, l hng s dng hoc õm ph thuc vo cỏch ta chn mc thi gian (t = t0) Chu kỡ, tn s dao ng: * Chu kỡ T (o bng giõy (s)) l khong thi gian ngn nht sau ú trng thỏi dao ng lp li nh cuừ t hocl thi gian vt thc hin mt dao ng T = N = (t l thi gian vt thc hin c N dao ng) * Tn s f (o bng hộc: Hz) l s chu kỡ (hay s dao ng) vt thc hin mt n v thi gian: = N = = t T (1Hz = dao ng/giõy) * Gi TX, fX l chu kỡ v tn s ca vt X Gi TY, fY l chu kỡ v tn s ca vt Y Khi ú cựng khong thi gian t nu vt X thc hin c NX dao ng thỡ vt Y s thc hin c NY dao ng v: NY TX f N X Y N X TY fX Vn tc v gia tc dao ng iu hũa: Xột mt vt dao ng iu ho cú phng trỡnh: x = Acos(t +) a Vn tc: v = x = -Asin(t +) v = Acos(t + + ) vmax = A, vt qua VTCB 2 b Gia tc: a = v = x = - Acos(t + ) = - x a = -2x =2Acos(t+ +) amax = A2, vt v trớ biờn v2 a * Cho amax v vmax Tỡm chu kỡ T, tn s f , biờn A ta dựng cụng thc: = max v A = max a max vmax c Hp lc F tỏc dng lờn vt dao ng iu hũa, cũn gi l lc hi phc hay lc kộo v l lc gõy dao ng iu hũa, cú biu thc: F = ma = -m2x = m.2Acos(t + + ) lc ny cng bin thiờn iu hũa vi tn s f , cú chiu luụn hng v v trớ cõn bng, trỏi du (-), t l (2) v ngc pha vi li x (nh gia tc a) Ta nhn thy: * Vn tc v gia tc cng bin thiờn iu ho cựng tn s vi li * Vn tc sm pha /2 so vi li , gia tc ngc pha vi li * Gia tc a = - 2x t l v trỏi du vi li (h s t l l -2) v luụn hng v v trớ cõn bng 6) Tớnh nhanh chm v chiu ca chuyn ng dao ng iu hũa: - Nu v > vt chuyn ng cựng chiu dng; nu v < vt chuyn ng theo chiu m - Nu a.v > vt chuyn ng nhanh dn; nu a.v < vt chuyn ng chm dn Chỳ ý: Dao ng l loi chuyn ng cú gia tc a bin thiờn iu hũa nờn ta khụng th núi dao ng nhanh dn u hay chm dn u vỡ chuyn ng nhanh dn u hay chm dn u phi cú gia tc a l hng s, bi vy ta ch cú th núi dao ng nhanh dn (t biờn v cõn bng) hay chm dn (t cõn bng biờn) 7) Quóng ng i c v tc trung bỡnh chu kỡ: * Quóng ng i chu k luụn l 4A; 1/2 chu k luụn l 2A * Quóng ng i l/4 chu k l A nu vt xut phỏt t VTCB hoc v trớ biờn (tc l = 0; /2; ) Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ quóng_ng S 4A 2A 2vmax * Tc trung bỡnh v = = mt chu kỡ (hay na chu kỡ): v = = = thi_gian t T x2 x1 x * Vn tc trung bỡnh v bng bin thiờn li n v thi gian: v = = t t1 t tc trung bỡnh mt chu kỡ bng (khụng nờn nhm khỏi nim tc trung bỡnh v tc trung bỡnh!) * Tc tc thi l ln ca tc tc thi ti mt thi im * Thi gian vt i t VTCB biờn hoc t biờn v VTCB luụn l T/4 Trng hp dao ng cú phng trỡnh c bit: * Nu phng trỡnh dao ng cú dng: x = Acos(t + ) + c vi c = const thỡ: - x l to , x0 = Acos(t + ) l li li cc i x0max = A l biờn - Biờn l A, tn s gúc l , pha ban u - To v trớ cõn bng x = c, to v trớ biờn x = A + c - Vn tc v = x = x0, gia tc a = v = x = x0 vmax = A. v amax = A.2 v - H thc c lp: a = -2x0; A2 x02 A A + cos(2t + 2) 2 Biờn A/2, tn s gúc 2, pha ban u 2, ta v trớ cõn bng x = c + A/2; ta biờn x = c + A v x=c * Nu phng trỡnh dao ng cú dng: x = Asin2(t + ) + c A A A A x = c + - cos(2t + 2) x = c + + cos(2t + ) 2 2 Biờn A/2, tn s gúc 2, pha ban u , ta v trớ cõn bng x = c + A/2; ta biờn x = c + A v x = c * Nu phng trỡnh dao ng cú dng: x = a.cos(t + ) + b.sin(t + ) a b t cos = sin = x = a b {cos.cos(t+)+sin.sin(t+)} 2 2 a b a b * Nu phng trỡnh dao ng cú dng: x = Acos2(t + ) + c x = c + x = a b cos(t+ - ) Cú biờn A = a b , pha ban u = - Cỏc h thc c lp vi thi gian th ph thuc: x T phng trỡnh dao ng ta cú: x = Acos(t +) cos(t + ) = (1) A v V: v = x = -Asin (t + ) sin(t +) = (2) A 2 x v Bỡnh phng v (1) v (2) v cng li: sin2(t + ) + cos2(t + ) = + (- v A A Vy tng t ta cú cỏc h thc c lp vi thi gian: 2 v a2 v2 v2 x v 2 * A = x2 = v = A x = A A A2 x x v * A vmax 2 ; a amax v vmax ; F Fmax v vmax * Tỡm biờn A v tn s gúc bit (x1, v1); (x2, v2): = v22 v12 v A = x12 x22 v12 x22 v22 x12 v12 v22 * a = -2x; F = ma = -m2x T biu thc c lp ta suy th ph thuc gia cỏc i lng: * x, v, a, F u ph thuc thi gian theo th hỡnh sin * Cỏc cp giỏ tr {x v v}; {a v v}; {F v v} vuụng pha nờn ph thuc theo th hỡnh elip * Cỏc cp giỏ tr {x v a}; {a v F}; {x v F} ph thuc theo th l on thng qua gc ta xOy 10 Túm tt cỏc loi dao ng: a Dao ng tt dn: L dao ng cú biờn gim dn (hay c nng gim dn) theo thi gian (nguyờn nhõn Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ tỏc dng cn ca lc ma sỏt) Lc ma sỏt ln quỏ trỡnh tt dn cng nhanh v ngc li ng dng cỏc h thng gim xúc ca ụtụ, xe mỏy, chng rung, cỏch õm b Dao ng t do: L dao ng cú tn s (hay chu kỡ) ch ph vo cỏc c tớnh cu to (k,m) ca h m khụng ph thuc vo cỏc yu t ngoi (ngoi lc) Dao ng t s tt dn ma sỏt c Dao ng trỡ: L dao ng t m ngi ta ó b sung nng lng cho vt sau mi chu kỡ dao ng, nng lng b sung ỳng bng nng lng mt i Quỏ trỡnh b sung nng lng l trỡ dao ng ch khụng lm thay i c tớnh cu to, khụng lm thay i bin v chu kỡ hay tn s dao ng ca h d Dao ng cng bc: L dao ng chu tỏc dng ca ngoi lc bin thiờn tun hon theo thi gian F = F0cos(t + ) vi F0 l biờn ca ngoi lc + Ban u dao ng ca hờ l mt dao ng phc s tng hp ca dao ng riờng v dao ng cng bc sau ú dao ng riờng tt dn vt s dao ng n nh vi tn s ca ngoi lc + Biờn ca dao ng cng bc tng nu biờn ngoi lc (cng lc) tng v ngc li + Biờn ca dao ng cng bc gim nu lc cn mụi trng tng v ngc li + Biờn ca dao ng cng bc tng nu chờnh lch gia tn s ca ngoi lc v tn s dao ng riờng gim VD: Mt vt m cú tn s dao ng riờng l 0, vt chu tỏc dng ca ngoi lc cng bc cú biu thc F = F0cos(t + ) v vt dao ng vi biờn A thỡ ú tc cc i ca vt l v max = A.; gia tc cc i l amax = A.2 v F= m.2.x F0 = m.A.2 e Hin tng cng hng: L hin tng biờn dao ng cng bc tng mt cỏch t ngt tn s dao ng cng bc xp x bng tn s dao ng riờng ca h Khi ú: = hay = hay T = T0 Vi , , T v 0, 0, T0 l tn s, tn s gúc, chu k ca lc cng bc v ca h dao ng Biờn ca cng hng ph thuc vo lc ma sỏt, biờn ca cng hng ln lc ma sỏt nh v ngc li + Gi l tn s dao ng riờng, l tn s ngoi lc cng bc, biờn dao ng cng bc s tng dn cng gn vi Vi cựng cng ngoi lc nu > > thỡ A2 < A1 vỡ gn hn + Mt vt cú chu kỡ dao ng riờng l T c treo vo trn xe ụtụ, hay tu ha, hay gỏnh trờn vai ngi ang chuyn ng trờn ng thỡ iu kin vt ú cú biờn dao ng ln nht (cng hng) tc d chuyn ng ca ụtụ hay tu ha, hay ngi gỏnh l v = vi d l khong cỏch bc chõn ca ngi gỏnh, T hay u ni ray ca tu hay khong cỏch g hay g gim tc trờn ng ca ụtụ ) So sỏnh dao ng tun hon v dao ng iu hũa: * Ging nhau: u cú trng thỏi dao ng lp li nh c sau mi chu kỡ u phi cú iu kin l khụng cú lc cn ca mụi trng Mt vt dao ng iu hũa thỡ s dao ng tun hon * Khỏc nhau: Trong dao ng iu hũa qu o dao ng phi l ng thng, gc ta phi trựng v trớ cõn bng cũn dao ng tun hon thỡ khụng cn iu ú Mt vt dao ng tun hn cha chc ó dao ng iu hũa Chng hn lc n dao ng vi biờn gúc ln (ln hn 100) khụng cú ma sỏt s dao ng tun hon v khụng dao ng iu hũa vỡ ú qu o dao ng ca lc khụng phi l ng thng Cõu Chn cõu tr li ỳng Trong phng trỡnh dao ng iu ho: x = Acos(t + ) A Biờn A, tn s gúc , pha ban u l cỏc hng s dng B Biờn A, tn s gúc , pha ban u l cỏc hng s õm C Biờn A, tn s gúc , l cỏc hng s dng, pha ban u l cỏc hng s ph thuc cỏch chn gc thi gian D Biờn A, tn s gúc , pha ban u l cỏc hng s ph thuc vo cỏch chn gc thi gian t = Cõu Chn cõu sai Chu kỡ dao ng l: A Thi gian vt i c quóng bng ln biờn B Thi gian ngn nht li dao ng lp li nh c C Thi gian ngn nht trng thỏi dao ng lp li nh c D Thi gian vt thc hin c mt dao ng Cõu T l chu k ca vt dao ng tu A Ch cú tc bng B Ch cú gia tc bng C Ch cú li bng D Cú cựng trng thỏi dao ng Cõu Chn cõu sai Tn s ca dao ng tun hon l: A S chu kỡ thc hin c mt giõy B S ln trng thỏi dao ng lp li n v thi gian C S dao ng thc hin c phỳt D S ln li dao ng lp li nh c n v thi gian Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ Cõu i lng no sau õy khụng cho bit dao ng iu ho l nhanh hay chm? A Chu k B Tn s C Biờn D Tc gúc Cõu Phỏt biu no sau õy l ỳng núi v dao ng iu ho ca mt cht im? A Khi i qua VTCB, cht im cú tc cc i, gia tc cc i B Khi i ti v trớ biờn cht im cú gia tc cc i Khi qua VTCB cht im cú tc cc i C Khi i qua VTCB, cht im cú tc cc tiu, gia tc cc i D Khi i ti v trớ biờn, cht im cú tc cc i, gia tc cc i Cõu Chn cõu tr li ỳng dao ng iu ho tc v gia tc ca mt vt: A Qua cõn bng tc cc i, gia tc trit tiờu B Ti v trớ biờn thỡ tc t cc i, gia tc trit tiờu C Ti v trớ biờn tc trit tiờu, gia tc cc i D A v B u ỳng Cõu Khi mt vt dao ng iu hũa thỡ: A Vect tc v vect gia tc luụn hng cựng chiu chuyn ng B Vect tc luụn hng cựng chiu chuyn ng, vect gia tc luụn hng v v trớ cõn bng C Vect tc v vect gia tc luụn i chiu qua v trớ cõn bng D Vect tc v vect gia tc luụn l vect hng Cõu Nhn xột no l ỳng v s bin thiờn ca tc dao ng iu hũa A Vn tc ca vt dao ng iu hũa gim dn u vt i t v trớ cõn bng v trớ biờn B Vn tc ca vt dao ng iu hũa tng dn u vt i t v trớ biờn v v trớ cõn bng C Vn tc ca vt dao ng iu hũa bin thiờn tun hũan cựng tn s gúc vi li ca vt D Vn tc ca vt dao ng iu hũa bin thiờn nhng lng bng sau nhng khang thi gian bng Cõu 10 Chn ỏp ỏn sai Trong dao ng iu ho thỡ li , tc v gia tc l nhng i lng bin i theo hm sin hoc cosin theo t v: A Cú cựng biờn B Cựng tn s C Cú cựng chu k D Khụng cựng pha dao ng Cõu 11 Hai vt A v B cựng bt u dao ng iu hũa, chu kỡ dao ng ca vt A l TA, chu kỡ dao ng ca vt B l TB Bit TA = 0,125TB Hi vt A thc hin c 16 dao ng thỡ vt B thc hin c bao nhiờu dao ng? A B C 128 D Cõu 12 Mt vt dao ng iu hũa vi li x = Acos(t + ) v tc dao ng v = -Asin(t + ) A Li sm pha so vi tc B Vn tc sm pha hn li gúc C Vn tc v dao ng cựng pha vi li D Vn tc dao ng lch pha /2 so vi li d Cõu 13 Trong dao ng iu hũa, gia tc bin i A Cựng pha vi li B Lch pha mt gúc so vi li C Sm pha /2 so vi li D Tr pha /2 so vi li Cõu 14 Trong dao ng iu hũa, gia tc bin i A Cựng pha vi tc B Ngc pha vi tc C Lch pha /2 so vi tc D Tr pha /2 so vi tc Cõu 15 Trong dao ng iu hũa ca vt biu thc no sau õy l sai? x v A A vmax 2 a B amax 2 v vmax F v x a 1 C D A amax Fmax vmax Cõu 16 Mt vt dao ng iu hũa theo phng trỡnh x = Acos(t + ) Gi v l tc tc thi ca vt Trong cỏc h thc liờn h sau, h thc no sai? 2 v v2 x v 2 2 B v = (A - x ) C = D A = x A A A2 x Cõu 17 Vt dao ng vi phng trỡnh: x = Acos(t + ) Khi ú tc trung bỡnh ca vt chu kỡ l: 2vmax A A A A v = B v = C v = D v = Cõu 18 Nu bit vmax v amax ln lt l tc cc i v gia tc cc i ca vt dao ng iu hũa thỡ chu kỡ A Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ T l: 2vmax a v amax A max B max C D 2vmax a max vmax amax Cõu 19 Gia tc dao ng iu hũa c biu thc: 2 2 A a = x B a = - x C a = - x D a = x Cõu 20 Gia tc dao ng iu hũa cú ln xỏc nh bi: 2 2 2 A a = x B a = - x C a = - x D a = x Cõu 21 Nu bit vmax v amax ln lt l tc cc i v gia tc cc i ca vt dao ng iu hũa thỡ biờn A l: a2 v2 a a2 A max B max C max D max vmax a max vmax vmax Cõu 22 th mụ t s ph thuc gia gia tc a v li v l: A on thng ng bin qua gc ta B on thng nghch bin qua gc ta C L dng hỡnh sin D Dng elip Cõu 23 th mụ t s ph thuc gia gia tc a v li x l: A on thng ng bin qua gc ta B on thng nghch bin qua gc ta C L dng hỡnh sin D Cú dng ng thng khụng qua gc ta Cõu 24 th mụ t s ph thuc gia gia tc a v lc kộo v F l: A on thng ng bin qua gc ta B ng thng qua gc ta C L dng hỡnh sin D Dng elip Cõu 25 Hóy chn phỏt biu ỳng? Trong dao ng iu ho ca mt vt: A th biu din gia tc theo li l mt ng thng khụng qua gc ta B Khi vt chuyn ng theo chiu dng thỡ gia tc gim C th biu din gia tc theo li l mt ng thng qua gc ta D th biu din mi quan h gia tc v gia tc l mt ng elớp Cõu 26 Mt cht im chuyn ng theo phng trỡnh sau: x = Acost +B Trong ú A, B, l cỏc hng s Phỏt biu no ng? A Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v v trớ biờn cú ta x = B A v x = B + A B Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v biờn l A + B C Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v v trớ cõn bng cú ta x = D Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v v trớ cõn bng cú ta x = B/A Cõu 27 Mt cht im chuyn ng theo cỏc phng trỡnh sau: x = Acos2(t + /4) Tỡm phỏt biu no ỳng? A Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v v trớ cõn bng cú ta x = B Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v pha ban u l /2 C Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v v trớ biờn cú ta x = -A hoc x = A D Chuyn ng ca cht im l mt dao ng tun hon v tn s gúc Cõu 28 Phng trỡnh dao ng ca vt cú dng x = asint + acost Biờn dao ng ca vt l: A a/2 B a C a D a Cõu 29 Cht im dao ng theo phng trỡnh x = 3cos(2t + /3) + 2sin(2t + /3) Hóy xỏc nh biờn A v pha ban u ca cht im ú A A = 4cm, = /3 B A = 8cm, = /6 C A = 4cm, = /6 D A = 16cm, = /2 Cõu 30 Vn tc ca mt vt dao ng iu hũa theo phng trỡnh x = Asin(t + ) vi pha /3 l 2(m/s) Tn s dao ng l 8Hz Vt dao ng vi biờn : A 50cm B 25 cm C 12,5 cm D 50 cm Cõu 31 Vt dao ng iu ho cú tc cc i l 10 (cm/s) Tc trung bỡnh ca vt chu kỡ dao ng l: A 10cm/s B 20 cm/s C cm/s D cm/s Cõu 32 Vt dao ng iu ho Khi qua v trớ cõn bng vt cú tc 16 (cm/s), ti biờn gia tc ca vt l 642 (cm/s2) Tớnh biờn v chu kỡ dao ng A A = 4cm, T = 0,5s B A = 8cm, T = 1s C A = 16cm, T = 2s D A = 8pcm, T = 2s Cõu 33 Mt vt dao ng iu ho x = 4sin(t + /4)cm Lỳc t = 0,5s vt cú li v tc l: A x = -2 cm; v = cm/s B x = 2 cm; v = 2 cm/s C x = 2 cm; v = -2 cm/s D x = -2 cm; v = -4 cm/s Cõu 34 Mt vt dao ng iu ho x = 10cos(2t + /4)cm Lỳc t = 0,5s vt: Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ A Chuyn ng nhanh dn theo chiu dng B Chuyn ng nhanh dn theo chiu õm C Chuyn ng chm dn theo chiu dng D Chuyn ng chm dn theo chiu õm Cõu 35 Mt vt dao ng iu hũa vi biờn 5cm, vt cú li x = -3cm thỡ cú tc 4(cm/s) Tn s dao ng l: A 5Hz B 2Hz C 0,2 Hz D 0,5Hz Cõu 36 Vt dao ng iu hũa, biờn 10cm, tn s 2Hz, vt cú li x = -8cm thỡ tc dao ng theo chiu õm l: A 24(cm/s) B -24(cm/s) C 24 (cm/s) D -12 (cm/s) Cõu 37 Ti thi im vt thc hin dao ng iu hũa cú tc bng 1/2 tc cc i thỡ vt cú li bng bao nhiờu? A A A A B C D A 2 Cõu 38 Mt vt dao ng iu hũa vt cú li x = 3cm thỡ tc ca vt l v1 = 40cm/s, vt qua v trớ cõn bng thỡ tc ca vt l v2 = 50cm/s Tn s ca dao ng iu hũa l: 10 A (Hz) B (Hz) C (Hz) D 10(Hz) Cõu 39 Mt vt dao ng iu ho vt cú li x = 3cm thỡ tc ca nú l v1 = 40cm/s, vt qua v trớ cõn bng vt cú tc v2 = 50cm Li ca vt cú tc v3 = 30cm/s l: A 4cm B 4cm C 16cm D 2cm Cõu 40 Mt cht im dao ng iu ho Ti thi im t1 li ca cht im l x1 = 3cm v v1 = -60 cm/s ti thi im t2 cú li x2 = cm v v2 = 60 cm/s Biờn v tn s gúc dao ng ca cht im ln lt bng: A 6cm; 20rad/s B 6cm; 12rad/s C 12cm; 20rad/s D 12cm; 10rad/s Cõu 41 Mt cht im dao ng iu hũa Ti thi im t1 li ca vt l x1 v tc v1 Ti thi im t2 cú li x2 v tc v2 Bit x1 x2 Hi biu thc no sau õy cú th dựng xỏc nh tn s dao ng? v12 v21 v12 v22 x22 x12 x12 x22 f f f B C D x12 x22 x12 x22 v12 v22 v22 v12 Cõu 42 Mt vt dao ng iu hũa trờn on thng di 10cm v thc hin c 50 dao ng thi gian 78,5 giõy Tỡm tc v gia tc ca vt i qua v trớ cú li x = 3cm theo chiu hng v v trớ cõn bng: A v = -0,16 m/s; a = -48 cm/s B v = 0,16m/s; a = -0,48cm/s2 C v = -16 m/s; a = -48 cm/s D v = 0,16cm/s; a = 48cm/s2 Cõu 43 Mt cht im dao ng iu hũa trờn trc Ox Khi cht im i qua v trớ cõn bng thỡ túc ca nú l 20 cm/s Khi cht im cú tc 10 cm/s thỡ gia tc ca nú bng 40 cm/s2 Biờn dao ng ca cht im l: A 4cm B 5cm C cm D 10 cm Cõu 44 Phng trỡnh tc ca mt vt dao ng iu ho l v = 120cos20t(cm/s), vi t o bng giõy Vo thi im t = T/6 (T l chu kỡ dao ng), vt cú li l: A 3cm B -3cm C 3 cm D -3 cm Cõu 45 Hai cht im dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn s, cú phng trỡnh dao ng ln lt l: x = A1cos(t+1); x2 = A2cos(t+2) Cho bit 4x21 + x22 = 13 cm2 Khi cht im th nht cú li x1 = cm thỡ tc ca nú bng cm/s, ú tc ca cht im th bng: A cm/s B cm/s C 10 cm/s D 12 cm/s Cõu 46 Mt vt cú lng 500g dao ng iu hũa di tỏc dng ca mt lc kộo v cú biu thc F = 0,8cos4t (N) Dao ng ca vt cú biờn l: A cm B 12 cm C cm D 10 cm Cõu 47 Lc kộo v tỏc dng lờn mt cht im dao ng iu hũa cú ln: A T l vi bỡnh phng biờn B T l vi ln ca x v luụn hng v v trớ cõn bng C Khụng i nhng hng thay i D V hng khụng i Cõu 48 S ong a ca chic lỏ cú giú thi qua l: A Dao ng tt dn B Dao ng trỡ C Dao ng cng bc D Dao ng tun hon Cõu 49 Dao ng trỡ l dao ng tt dn m ngi ta ó: A Kớch thớch li dao ng sau dao ng b tt hn A f Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ B Tỏc dng vo vt ngoi lc bin i iu ho theo thi gian C Cung cp cho vt mt nng lng ỳng bng nng lng vt mt i sau mi chu k D Lm mt lc cn ca mụi trng i vi chuyn ng ú Cõu 50 Dao ng tt dn l mt dao ng cú: A C nng gim dn ma sỏt B Chu k gim dn theo thi gian C Tn s tng dn theo thi gian D Biờn khoõng i Cõu 51 Phỏt biu no sau õy l sai? A Dao ng cng bc l dao ng di tỏc dng ca ngoi lc bin i tun hon B Biờn dao ng cng bc ph thuc vo mi quan h gia tn s ca lc cng bc v tn s dao ng riờng ca h C S cng hng th hin rừ nột nht lc ma sỏt ca mụi trng ngoi l nh D Biờn cng hng khụng ph thuc vo ma sỏt Cõu 52 Trong nhng dao ng tt dn sau õy, trng hp no s tt dn nhanh l cú li? A Qu lc ng h B Khung xe mỏy sau qua ch ng gp ghnh C Con lc lũ xo phũng thớ nghim D Chic vừng Cõu 53 Chn ỏp ỏn sai Dao ng tt dn l dao ng: A Cú biờn v c nng gim dn B Khụng cú tớnh iu hũa C Cú th cú li hoc cú hi D Cú tớnh tun hon Cõu 54 S cng hng xy dao ng cng bc khi: A H dao ng vi tn s dao ng ln nht B Ngoi lc tỏc dng lờn vt bin thiờn tun hon C Dao ng khụng cú ma sỏt D Tn s cng bc bng tn s riờng Cõu 55 Phỏt biu no di õy l sai? A Dao ng tt dn l dao ng cú biờn gim dn theo thi gian B Dao ng cng bc cú tn s bng tn s ca ngoi lc C Dao ng trỡ cú tn s t l vi nng lng cung cp cho h dao ng D Cng hng cú biờn ph thuc vo lc cn ca mụi trng Cõu 56 Trong trng hp no sau õy dao ng ca vt cú th cú tn s khỏc tn s riờng ca vt? A Dao ng trỡ B Dao ng cng bc C Dao ng cng hng D Dao ng t tt dn Cõu 57 Dao ng ca qu lc ng h thuc loi: A Dao ng tt dn B Cng hng C Cng bc D Duy trỡ Cõu 58 Mt vt cú tn s dao ng t l f0, chu tỏc dng liờn tc ca mt ngoi lc tun hon cú tn s bin thiờn l ( 0) Khi ú vt s dao n nh vi tn s bng bao nhiờu? A B C + D | - 0| Cõu 59 Mt vt dao ng vi tn s riờng f0 = 5Hz, dựng mt ngoi lc cng bc cú cng khụng i, tn s ngoi lc ln lt l f1 = 6Hz v f2 = 7Hz thỡ biờn dao ng tng ng l A1 v A2 So sỏnh A1 v A2 A A1 > A2 vỡ gn hn B A1 < A2 vỡ < C A1 = A2 vỡ cựng cng ngoi lc D Khụng th so sỏnh Cõu 60 Mt lc lũ xo gm vt cú lng m = 100g, lũ xo cú cng k = 100N/m cựng mt iu kin v lc cn ca mụi trng, thỡ biu thc ngoi lc iu ho no sau õy lm cho lc n dao ng cng bc vi biờn ln nht? ( Cho g = m/s2) A F = F0cos(2t + /4) B F = F0cos(8t) C F = F0cos(10t) D F = F0cos(20t + /2) cm Cõu 61 Mt lc lũ xo gm vt cú lng m = 100g, lũ xo cú cng k = 100N/m Trong cựng mt iu kin v lc cn ca mụi trng, thỡ biu thc ngoi lc iu ho no sau õy lm cho lc dao ng cng bc vi biờn ln nht? ( Cho g = m/s2) A F = F0cos(20t + /4) B F = 2F0cos(20t) C F = F0cos(10t) D F = 2.F0cos(10t + /2)cm Cõu 62 Mt vt cú tn s dao ng riờng = 5Hz, dựng mt ngoi lc cng bc cú cng F0 v tn s ngoi lc l = 6Hz tỏc dng lờn vt Kt qu lm vt dao ng n nh vi biờn A = 10 cm Hi tc dao ng cc i ca vt bng bao nhiờu? A 100(cm/s) B 120 (cm/s) C 50 (cm/s) D 60(cm/s) Cõu 63 Mt cht im cú lng m cú tn s gúc riờng l = 4(rad/s) thc hin dao ng cng bc ó n nh di tỏc dng ca lc cng bc F = F0cos(5t) (N) Biờn dao ng trng hp ny bng 4cm, tỡm tc ca cht im qua v trớ cõn bng: Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ A 18cm/s B 10 cm/s C 20cm/s D 16cm/s Cõu 64 Mụt cht im cú lng 200g cú tn s gúc riờng l = 2,5(rad/s) thc hin dao ng cng bc ó n nh di tỏc dng ca lc cng bc F = 0,2cos(5t) (N) Biờn dao ụng trng hp ny bng: A cm B 16 cm C cm D 2cm Cõu 65 Vt cú lng kg cú tn s gúc dao ng riờng l 10 rad/s Vt nng ang ng v trớ cõn bng, ta tỏc dng lờn lc mt ngoi lc bin i iu hũa theo thi gian vi phng trỡnh F = F 0cos(10t) Sau mt thi gian ta thy vt dao ng n nh vi biờn A = 6cm, coi = 10 Ngoi lc cc i tỏc dng vo vt cú giỏ tr bng: A N B 60 N C N D 60 N Cõu 66 Mt ngi xỏch mt xụ nc i trờn ng, mi bc i c 0,5m Chu k dao ng riờng ca nc xụ l 0,5s Ngi ú i vi tc v bng bao nhiu thỡ nc xụ b súng sỏnh mnh nht? A 36km/h B 3,6km/h C 18 km/h D 1,8 km/h Cõu 67 Mt lc n di 50 cm c treo trờn trn mt toa xe la chuyn ng thng u vi tc v Con lc b tỏc ng mi xe la qua im ni ca ng ray, bit khong cỏch gia im ni u bng 12m Hi xe la cú tc l bao nhiờu thỡ biờn dao ng ca lc l ln nht? (Cho g = m/s2) A 8,5m/s B 4,25m/s C 12m/s D 6m/s Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ CHU CON C XO C T GHẫP XO I Bi toỏn liờn quan chu kỡ dao ng: - Chu kỡ dao ng ca lc lũ xo: T = t = = = T m k g k - Vi lc lũ xo treo thng ng, ti v trớ cõn bng ca lũ xo ta cú mg = k.l l = m k g = = = T m l Vi k l cng ca lũ xo (N/m); m: lng vt nng (kg);l: bin dng ca lũ xo (m) m l t T = = = = = (t l khong thi gian vt thc hin N dao ng) k g N m Chỳ : T cụng thc: T = ta rỳt nhn xột: k * Chu kỡ dao ng ch ph thuc vo c tớnh cu to ca h (k v m) v khng ph thuc vo kớch thớch ban u (Tc l khụng ph thuc vo A) Cũn biờn dao ng thỡ ph thuc vo cng kớch ban u * Trong mi h quy chiu chu kỡ dao ng ca moọt lc lũ xo u khụng thay i.Tc l cú mang lc lũ xo vo thang mỏy, lờn mt trng, in-t trng hay ngoi khụng gian khụng cú trng lng thỡ lc lũ xo u cú chu kỡ khụng thay i, õy cng l nguyờn l cõn phi hnh gia Bi toỏn 1: Cho lc lũ xo cú cng k Khi gn vt m1 lc dao ng vi chu kỡ T1, gn vt m2 nú dao ng vi chu kỡ T2 Tớnh chu kỡ dao ng ca lc gn c hai vt Bi lm m1 m Khi gn vt m1 ta cú: T1 = T12 k k = Khi gn vt m2 ta cú: T2= Khi gn c vt ta cú: T = m2 m T12 k k m1 m2 T = k T12 T22 Trng hp tng quỏt cú n vt gn vo lũ xo thỡ: T = T12 T22 T32 Tn2 II Gh p - ct lũ o X t n lũ o gh p ni tip: Lc n hi ca mi lũ xo l: F = F1 = F2 = = Fn (1) bin dng ca c h l: l = l1 + l2 + + ln (2) M: F = k.l = k1l1 = k2l2 = = knln F F F F l1 ; l2 ; , ln n ; l k1 k2 kn k F F F1 F2 n Th vo (2) ta c: k k1 k kn 1 1 T (1) k k1 k kn X t n lũ o gh p song song: Lc n hi ca h lũ xo l: F = F1 + F2 + + Fn (1) bin dng ca c h l: l = l1 = l2 = = ln (2) (1) => kl= k1l1 + k2l2 + + knln T (2) suy ra: k = k1 + k2 + + kn Lũ o gh p i ng nh hỡnh v: Ta cú: k = k1 + k2 Vi n lũ xo ghộp i xng: k = k1 + k2 + + kn Ct lũ o: Ct lũ xo cú chiu di t nhiờn l0 (ng cng k0) thnh hai lũ ES xo cú chiu di ln lt l1 ( cng k1) v l2 ( cng k2).Vi: k0 = l0 Trang Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ Trong ú: E: sut Young (N/m2); S: tit din ngang (m2) E.S = k0.l0 = k1.l1 = k2.l2 = = kn.ln Bi toỏn 2: Hai lũ xo cú cng ln lt l k1, k2 Treo cựng mt vt nng ln lt vo lũ xo thỡ chu kỡ dao ng t l T1 v T2 a) Ni hai lũ xo vi thnh mt lũ xo cú di bng tng di ca hai lũ xo (ghộp ni tip) Tớnh chu kk kỡ dao ng treo vt vo lũ xo ghộp ny Bit rng cng k ca lũ xo ghộp c tớnh bi: k = k1 k b) Ghộp song song hai lũ xo Tớnh chu kỡ dao ng treo vt vo lũ xo ghộp ny Bit rng cng K ca h lũ xo ghộp c tớnh bi: k = k1 + k2 Bi lm 2 m m Ta cú: T = k = k T2 2 m m k1 = v k2 = T22 T12 2 m 2 m T22 k1k 2 m = T12 k1 k T2 2 m 2 m T12 T22 a) Khi lũ xo ghộp ni tip: k = T2 = T21 +T22 hay T = T12 T22 T12 T22 T32 Tn2 Tng t nu cú n lũ xo ghộp ni tip thỡ T = b) Khi lũ xo ghộp song song: k = k1 + k2 2 m = 2 m + 2 m 2 2 T T 1 1 Tng t vi trng hp n lũ xo ghộp song song: T T1 T2 Tn III Con lc lũ o trờn mt ph ng nghiờng: bin dng ca lũ o ti v trớ cõn bng Khi vt v trớ cõn bng ta cú: P + F + N = (0) T 1 2 T T1 T2 Chiu (1) lờn phng ca F ta cú: F - P = k.l = m.g.cos k.l = m.g.cos ( vỡ + = 900) l = m.g.sin k Chu kỡ dao ng: m l t T = = = = = k gsin N Cõu 68 Con lc lũ xo treo thng ng ti ni cú gia tc trng trng g, lũ xo cú bin dng vt qua v trớ cõn bng l l Chu k ca lc c tớnh bi cụng thc g m m l A T = B T = C T = D T = l k g k Cõu 69 Mt lc lũ xo gm lũ xo cng k treo qu nng cú lng l m H dao dng vi chu k T cng ca lũ xo tớnh theo m v T l: 2 m m 2m 2m A k = B k = C k = D k = T2 4T 2T T2 Cõu 70 Mt vt cú cng m treo vo mt lũ xo cú cng k Kớch thớch cho vt dao ng vi biờn 8cm thỡ chu k dao ng ca nú l T = 0,4s Nu kớch thớch cho vt dao ng vi biờn dao ng 4cm thỡ chu k dao ng ca nú cú th nhn giỏ tr no cỏc giỏ tr sau? Trang 10 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ - Mi tia t ngoi u gõy c hiu ng quang in cho kim loi = 0,5àm Mi tia hng ngoi u khụng gõy c hiu ng quang in cho kim loi ny - Ch cú nhng tia t ngoi cú 0,36àm mi gõy c hiu ng quang in cho kim loi cú = 0,36àm Cõu 9: 9.1 Trỡnh by nguyờn tc cu to v hot ng ca ng Rnghen 9.2 Nờu bn cht, cỏc tớnh cht v ng dng ca tia Rnghen 9.3 Bit rng cụng thoỏt electron A0 ca cỏc kim loi u nh hn 10eV Hi cỏc tia Rnghen cú gõy c hiu ng quang in khụng? Vỡ sao? 9.4 Cụng thc gii bi toỏn tia Rnghen ng Rnghen ( ng Culitgio) a Cu t o: ng Rnghen n gin l mt ng tia õm cc, ú cú lp thờm mt in cc lm bng kim loi cú nguyờn t lng ln v khú núng chy (platin, vonfram) chn dũng tia õm cc in cc lp thờm ny gi l i õm cc i õm cc thng c ni vi anụt Trong ng cú ỏp sut kộm (c 10-3 mmHg) b Ho t ng: Ni anot v catot vo hiu in th mt chiu khong vi vụn Do ng cú sn mt ớt ion dng nờn di hiu in th cao núi trờn, cỏc ion ú c tng tc mnh, bay ti p vo catot lm t ú bt cỏc electron Dũng cỏc electron ny c tng tc mnh in trng bay ti v p vo i õm cc, lm phỏt mt bc x khụng nhỡn thy gi l tia Rnghen Bn cht, tớnh cht v ng dng ca tia Rnghen a Bn cht tia Rnghen - Khụng mang in vỡ khụng b lch in trng hoc t trng - Thc cht, tia Rnghen l loi súng in t cú bc súng ngn hn bc súng ca tia t ngoi C th, bc súng ca tia Rnghen t 10-12 m (tia Rnghen cng) n 10-8m (tia Rnghen mm) b C ch phỏt tia Rnghen Cỏc electron tia õm cc c tng tc in trng mnh, nờn thu c mt ng nng rt ln Khi p vo i õm cc, chỳng gp cỏc nguyờn t ca i õm cc, xuyờn sõu vo nhng lp bờn torng ca v nguyờn t, tng tỏc vi cỏc ht nhõn nguyờn t v cỏc electron ca cỏc lp ny, lm phỏt súng in t cú bc súng rt ngn, gi l bc x hóm ú chớnh l tia Rnghen c T nh cht v ng dng ca tia Rnghen - Cú kh nng õm xuyờn mnh: + Tia Rnghen i xuyờn qua bỡa, giy, g d dng, nhng khú i qua kim loi hn Kim loi cú lng riờng cng ln thỡ kh nng cn tia Rnghen cng mnh + Nh kh nng õm xuyờn mnh, tia Rnghen c dựng y hc chiu in, chp in; cụng nghip dũ cỏc l hng khuyt tt cỏc sn phm ỳc - Cú tỏc dng rt mnh lờn kớnh nh nờn nú c dựng chp in - Lm phỏt quang mt s cht nờn c ng dng quan sỏt mn hỡnh vic chiu in - Cú kh nng ion hoỏ cỏc cht khớ Tớnh cht ny c ng dng lm cỏc mỏy o liu lng tia Rnghen - Cú tỏc dng sinh l : hu hoi t bo, dit vi khun Vỡ vy, tia Rnghen c ng dng cha bnh ung th Tỏc dng quang in ca Rnghen hc 6,625.10 34.3.108 19,8.10 J 124eV Phụtụn tia Rnghen cú nng lng cc tiu: = max 10 Nng lng ny quỏ ln so vi nng lng cn thit A bt electron kim loi (cụng thoỏt A) Vỡ vy mi tia Rnghen u d dng gõy hiu ng quang in cho cỏc kim loi C ng thc gii bi toỏn tia Ronghen * Bc súng nh nht, tn s ln nht ca tia Rnghen phỏt t ng Rnghen: hc hf max me ve2 e.U AK ; ve l tc electron p vo catt Min * Cụng ca lc in trng: me ve2 e.U AK hc * Bc súng cc tiu tia Rnghen: e.U AK * e.UAK = + Q = h.fX + Q; Nng lng electron va p vo i Catt mt phn bin i thnh nng Trang 210 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ lng tia Ronghen mt phn thnh ni nng Q lm núng catot * tng nhit t0 ca i catot: Q = m.C.t0 ú m(kg) l lng catot, C nhit dung riờng ca cht lm catot N * Cng dũng in qua ng Rnghen: I = n.e = e l s e p vo catot thi gian t(s) t Cõu 10: Th no l hin tng quang in Mụ t thớ nghim Hecx v cỏc kt qu chớnh Mụ t thớ nghim quang in vi t bo quang in v cỏc kt qu chớnh Trong thớ nghim cõu 2, nu thay ỏnh sỏng ang thớ nghim bng ỏnh sỏng cú bc súng nh hn thỡ hiu in th hóm Uh tng hay gim Gii thớch Hin tng quang in a nh ngha: Khi chiu mt chựm ỏnh sỏng thớch hp (cú bc súng ngn) vo mt kim loi thỡ nú lm cho electron mt kim loi ú b bt ú l hin tng quang in Cỏc electron bt gi l cỏc electron quang in b Th nghim Hecx (Hertz) Chiu ỏnh sỏng mt h quang in phỏt vo mt tm km (hoc ng nhụm) ang tớch in õm gn trờn mt in nghim Hecx nhn thy hai lỏ ca in nghim cp li Chng t tm km (hoc ng, nhụm) ó mt in tớch õm Chn tia t ngoi t h quang in n tm km bng mt bn thu tinh hoc ban u tm km tớch in dng, thỡ hin tng trờn khụng xy Vớ d: Khi chiu mt chựm ỏnh sỏng thớch hp (cú bc súng ngn) vo mt mt tm kim loi thỡ cỏc electron trờn mt kim loi ú b bt Nu tm Zn tớch in dng thỡ thớ nghim cho thy hai lỏ in nghim khụng b cp li, nhng hin tng quang in xy ú l di tỏc dng ca tia t ngoi, cỏc electron b bt ra, nhng lp tc chỳng b hỳt tr li nờn in tớch trờn tm Zn khụng thay i Thớ nghim vi t bo quang in a Mụ t th nghim T bo quang in l mt bỡnh chõn khụng nh, ú cú in cc: anụt A v catụt C Anụt l mt vũng dõy kim loi Catụt cú dng mt chừm cu lm bng kim loi (m ta cn C nghiờn cu) ph thnh ca bỡnh, cú cha mt l nh cho ỏnh sỏng lt qua - nh sỏng t h quang c chiu qua kinh lc F lc ly mt phn n sc nht nh F G chiu vo catụt C - Hiu in th UAC gia A v C c thit lp nh b ngun E v c o bng vụn k V ln ca UAC thay i c nh thay i ca cht cm P; G l mt miliampe k nhy P dựng o cng dũng in chy qua t bo quang in b Th nghim v cỏc kt qu ch nh ca th nghim * Dũng quang in: Khi chiu vo catot ỏnh sỏng cú bc súng ngn, thỡ mch in xut hin mt dũng in gi l dũng quang in Dũng quang in cú chiu t A sang C nú l dũng cỏc electron quang in bay t C sang A di tỏc dng ca in trng gia A v C * V bc súng ỏnh sỏng: i vi mi kim loi dựng lm catot, ỏnh sỏng kớch thớch phi cú bc súng nh hn mt gii hn no ú thỡ mi gõy hin tng quang in (Nu ỏnh sỏng kớch thớch cú bc súng ln hn thỡ dự chựm sỏng rt mnh cng khụng gõy hin tng quang in) * ng c trng v n ampe: Kt qu thớ nghim cho thy cng dũng quang in I ph thuc vo hiu in th UAC gia A v C theo ng biu din trờn hỡnh v ng ny gi l ng c trng Vụn ampe ca t bo quang in Ta thy ng c trng vụn ampe cú c im: - Lỳc UAC > 0: bt u tng AC ti mt giỏ tr no ú thỡ I t ti giỏ tr bóo ho Ibh, sau ú tip tc tng UAC thỡ I khụng tng na - Lỳc UAC < 0: dũng quang in I khụng trit tiờu Phi t gia A v C mt hiu in th õm Uh no ú thỡ I mi trit tiờu hon ton Uh c gi l hiu in th hóm * V ln ca Ibh: Cng dũng in quang in bóo ho t l thun vi cng ca chựm sỏng kớch thớch * V ln Uh: Thớ nghim cho thy giỏ tr ca hiu in th hóm Uh ng vi mi kim loi dựng lm catot hon ton khụng ph thuc vo cng ca chựm sỏng kớch thớch m ch ph thuc vo bc súng ca Trang 211 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ chựm sỏng kớch thớch ú Cõu 11: Dũng quang in l gỡ? Nờu c im ca ng c trng Vụn ampe ca t bo quang in V s thớ nghim thu c ng c trng ú Phỏt biu cỏc nh lut quang in Ti khụng gii thớch c cỏc nh lut quang in bng thuyt súng ỏnh sỏng Dũng quang in: L dũng chuyn di cú hng ca cỏc electron bt catot kim loi catot c chiu bng ỏnh sỏng thớch hp c im ca ng c trng Vụn ampe ca t bo quang in Dũng quang in I ph thuc vo hiu in th U gia A v C ca t bo quang in theo ng cong nh hỡnh v - Vi U > 0: Lỳc u I tng theo U, nhng U tng n mt tr s no ú (U = U0) v nu gi cng ca chựm sỏng kớch thớch khụng i thỡ I khụng tng na, lỳc ú dũng quang in bóo ho (I = Ibh) - Vi U < 0: in trng gia A v C l trng cn electron, nhng dũng quang in khụng trit tiờu khụng trit tiờu m gim dn hiu in th trng cn tng dn Khi hiu in th ny t n tr s Uh (hiu in th hóm) thỡ dũng in trit tiờu Phỏt biu cỏc nh lut quang in a nh lu t quang in th nht: i vi mi kim loi dựng lm catot cú mt bc súng gii hn nht nh gi l gii hn quang in Hin tng quang in ch xy bc súng ca ỏnh sỏng kớch thớch nh hn gii hn quang in ( En) thỡ nguyờn t phỏt phụtụn cú: =hf=Em- En Vi f l tn s ca súng ỏnh sỏng ng vi phụtụn ú Ngc li, nu nguyờn t ang trng thỏi cú nng lng En thp m hp th c mt phụtụn cú nng lng hf ỳng bng hiu Em En thỡ nú chuyn lờn trng Trang 214 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ thỏi cú mc nng lng cao hn Em H qu: - Trong cỏc trng thỏi dng ca nguyờn t, electron ch chuyn ng xung quanh ht nhõn theo nhng qu o cú bỏn kớnh hon ton xỏc nh gi l qu o dng - Nh vy, mi qu o ca electron ng vi mt mc nng lng ca nguyờn t Gii thớch s to thnh quang ph vch ca nguyờn t hidro * c im: quang ph vch phỏt x ca nguyờn t hidro l cỏc vch c sp xp dóy: - Dóy Lyman nm vựng t ngoi - Dóy Banme cú mt phn nm vựng t ngoi v mt phn vựng ỏnh sỏng nhỡn thy, phn ny cú vch: Vch H(= 0,6563m), vch lam H(= 0,4861m), vch chm H ( = 0,4340m) v vch tớm H(= 0,4102m) - Dóy Pasen nm vựng hng ngoi *Gii thớch: Nguyờn t hidro cú electron quay xung quanh ht nhõn trng thỏi bỡnh thng (trng thỏi c bn), nguyờn t hydro cú nng lng thp nht, electron ny chuyn ng trờn qu o K (gn ht nhõn nht) Khi nguyờn t nhn c nng lng kớch thớch (t núng hoc chiu sỏng), electron chuyn lờn cỏc qu o cú mc nng lng cao hn: L, M, N, O, P Lỳc ú nguyờn t trng thỏi kớch thớch, trng thỏi ny khụng bn vng (thi gian tn ti khong 10-8s) nờn sau ú electron ln lt chuyn v cỏc qu o cú mc nng lng thp hn Mi ln electron chuyn t qu o cú mc nng lng cao xung qu o cú mc nng lng thp hn, theo tiờu 2, nguyờn t phỏt mt phụtụn cú nng lng: hf = E cao - Ethphay hc/ =Ecao- Ethp Lỳc ú nguyờn t phỏt mt súng ỏnh sỏng n sc cú bc súng xỏc nh ng vi vch mu xỏc nh trờn quang ph Do ú, quang ph ca hydro l quang ph vch *S to thnh cỏc dóy v cỏc vch - Dóy Laiman c to thnh electron chuyn t cỏc qu o bờn ngoi v qu o K - Dóy Banme c to thnh electron chuyn t cỏc qu o bờn ngoi v qu o L, ú: + Vch H ng vi s chuyn electron t: M L + Vch lam H ng vi s chuyn electron t: N L + Vch chm H ng vi s chuyn electron t: O L + Vch tớm H ng vi s chuyn electron t: P L - Dóy Pasen c to thnh electron chuyn t cỏc qu o bờn ngoi v qu o M Cõu 16: Hin tng phúng x l gỡ? c im ca hin tng phúng x, nh lut phúng x Trỡnh by bn cht v tớnh cht ca cỏc loi tia phúng x Hin tng phúng x a Th no l hin tng ph ng x ? Phúng x l hin tng ht nhõn nguyờn t t ng phúng bc x v bin i thnh ht nhõn khỏc Nhng bc x ú gi l cỏc tia phúng x, khụng nhỡn thy c, nhng cú th phỏt hin c chỳng cú kh nng lm en kớnh nh, ion hoỏ cỏc cht, lch in trng, t trng b c im ca hin tng ph ng x Hin tng phúng x hon ton cỏc nguyờn nhõn bờn ht nhõn gõy ra, tuyt i khụng ph thuc vo cỏc tỏc ng bờn ngoi Dự nguyờn t phúng x cú nm cỏc hp cht khỏc nhau, dự cht phúng x chu ỏp sut hay nhit khỏc thỡ mi tỏc ng ú u khụng gõy nh hng no n quỏ trỡnh phúng x ca ht nhõn nguyờn t c nh lu t ph ng x S phúng x ca mt cht hon ton nguyờn nhõn bờn chi phi v tuõn theo nh lut sau, gi l nh lut phúng x: Mi cht phúng x c c trng bi mt thi gian T gi l chu k bỏn ró C sau mi chu k ny thỡ 1/2 s nguyờn t ca cht y ó i thnh cht khỏc Gi N0 v m0 l s nguyờn t v lng ban u ca cht phúng x; N v m l N s nguyờn t v lng cũn li thi im t, ta cú: N N e t k0 v m m m0 e t k0 ln2 Trong ú k l s chu k bỏn ró khong thi gian t; l hng s phúng x: = T d ph ng x Trang 215 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ phúng x H ca mt lng cht phúng x l aiù lng c trng cho tớnh phúng x mnh hay yu, o bng s phõn ró giõy n v o l Becoren (Bq) hoc (Ci) Bq bng phõn ró /giõy v Ci= 3,7.1010 Bq phúng x H gim theo thi gian vi quy lut: H= N = N0e-t = H0e-t Trong ú H0=N0l phúng x ban u Bn cht v tớnh cht ca cỏc loi tia phúng x Cho cỏc tia phúng i qua in trng gia hai bn mt t in, ta cú th xỏc nh c bn cht ca cỏc tia phúng x Chỳng gm loi tia: a Tia alpha () K hiu , thc cht l chựm ht nhõn hờli 24 He , gi l ht , cú tớnh cht: - B lch v bn õm ca t in (do mang in tớch +2e) - c phúng vi tc khong 107 m/s - Cú kh nng ion hoỏ cht khớ - Kh nng õm xuyờn yu, khụng khớ ch i c ti a khong 8cm b Tia bờta ( ) Gm loi: loi lch v bn dng ca t in, k hiu -, thc cht l dũng cỏc electron v loi lch v bn õm ca t in, k hiu + (loi ny him thy hn), thc cht l chựm ht cú lng nh electron nhng mang in tớch +e gi l electron dng hay pozitron - Cỏc ht c phúng vi tc gn bng tc ỏnh sỏng - Cú kh nng ion hoỏ cht khớ nhng yu hn tia - Cú kh nng õm xuyờn mnh hn tia , cú th i c hng trm khụng khớ c Tia gamma () K hiu , cú bn cht in t nh tia Rnghen, nhng cú bc súng ngn hn nhiu õy l chựm phụtụn nng lng cao - Khụng b lch in trng, t trng - Cú cỏc tớnh cht nh tia Rnghen - c bit cú kh nng õm xuyờn ln, cú th i qua lp chỡ dy hng chc cm v rt nguy him cho ngi Cõu 17: Phn ng ht nhõn l gỡ? S phúng x cú phi l phn ng ht nhõn khụng? Ti sao? Phỏt biu nh lut bo ton in tớch v nh lut bo ton s phn ng ht nhõn Vn dng chỳng lp cỏc quy tc dch chuyn hin tng phúng x Phn ng ht nhõn a nh ngha: Phn ng ht nhõn l cỏc tng tỏc gia hai ht dn n s bin i ca chỳng thnh cỏc ht khỏc, theo s : a + b c + d - S ht nhõn trc v sau phn ng cú th nhiu hoc ớt hn - Cỏc ht v trỏi hoc v phi cú th ch l ht s cp nh electron ( 10 e hoc e1 ) pụzitron ( 10 e hoc e1 ), prụtụn ( 11 H hoc p), ntrụn ( 01 n hoc n), phụtụn () b S ph ng x c phi l phn ng h t nhõn khụng? Phúng x l quỏ trỡnh lm bin i ht nhõn nguyờn t ny thnh ht nhõn nguyờn t khỏc, ú phúng x l mt trng hp riờng ca phn ng ht nhõn So vi phn ng ht nhõn y thỡ quỏ trỡnh phúng x, v trỏi ch cú mt ht nhõn, gi l ht nhõn m: a b+c Nu b l ht nhõn mi thỡ nú c gi l ht nhõn con; cũn c l ht v nh lut bo ton a Cỏc nh lu t bo ton phn ng h t nhõn - Bo ton s nuclụn (s A): Tng s nucleụn ca cỏc ht trc phn ng v sau phn ng bao gi cng bng nhau: Aa+ Ab =Ac + Ad - Bo ton in tớch (nguyờn t s Z): Tng in tớch ca cỏc ht trc v sau phn ng bao gi cng bng nhau: Za+ Zb =Zc+ Zd - Bo ton nng lng v bo ton ng lng: Trong phn ng ht nhõn, nng lng v ng lng c bo ton * Chỳ : Khụng cú nh lut bo ton lng ca h b V n dng cỏc nh lu t bo ton l p cỏc quy tc dch chuyn hin tng ph ng x p dng nh lut bo ton s nucleụn v bo ton in tớch vo quỏ trỡnh phúng x, ta thu c cỏc quy tc dch chuyn sau: Trang 216 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ * Phúng x : ZA X 24He ZA42Y So vi ht nhõn m, ht nhõn v trớ lựi ụ bng tun hon v cú s nh hn n v (lựi l i v u bng, tin l i v cui bng) 222 Vớ d: 226 88 Ra He 86 Rn * Phúng x - : ZA X 10 e Z A1Y So vi ht nhõn m, ht nhõn v trớ tin ụ v cú cựng s 210 Vớ d: 210 83 Bi e 84 Po v l ht ntri nụ, khụng mang in, cú s A = 0, chuyn ng vi tc ỏnh sỏng Thc cht ca phúng x - l ht nhõn, mt ntrụn bin thnh mt prụtụn, mt electron v mt ntrinụ n p + e + * Phúng x + : ZA X 10 e Z A1Y So vi ht nhõn m, ht nhõn v trớ lựi ụ v cú cựng s Thc cht ca phúng x + l ht nhõn, mt prụtụn bin thnh mt ntrụn, mt pụzitrụn v mt ntrinụ: p n + e+ + * Phúng x : Phúng x phụtụn cú nng lng: hf=E2 - E1 (E2 > E1) Do cú Z = v A = nờn phúng x khụng cú bin i ht nhõn ca nguyờn t ny thnh ht nhõn ca nguyờn t kia, ch cú gim nng lng ca ht nhõn ú mt lng bng hf Tuy nhiờn, bc x khụng phỏt c lp m l bc x luụn kốm theo bc x v bc x Cõu 18: Phỏt biu cỏc nh lut bo ton phn ng ht nhõn Ti phn ng ht nhõn khụng cú s bo ton lng, mc dự cú s bo ton s Th no l n v lng nguyờn t u So sỏnh n v ny vi n v kg v n v MeV/c2 Vic tớnh lng nguyờn t theo n v u cho ta bit iu gỡ? Cỏc nh lut bo ton phn ng ht nhõn Xem phn 2a cõu 17 Gii thớch ti phn ng ht nhõn kh ng cú s bo ton lng a ht kh i Z prụtụn v N ntrụn cha liờn kt v ng yờn cú tng lng l: m0= Zmp+ Nmn Khi chỳng liờn kt vi thnh mt ht nhõn lng m thỡ m < m0 Hiu m = m0- m, gi l ht b Nng lng liờn kt Theo thuyt tng i, tng nng lng ngh ca cỏc nuclụn lỳc riờng r l E0 = m0c2 Ht nhõn to thnh cú nng lng ngh E = mc2 Vỡ m < m0 nờn E < E0 Ngha l, cỏc nuclụn riờng r liờn kt li thnh mt ht nhõn thỡ cú mt nng lng E = E0 - E = (m0- m)c2 to ra: Ngc li, nu mun phỏ ht nhõn cú lng m thnh cỏc nuclụn cú tng lng m0 > m thỡ ta phi tn nng lng E= (m0 - m)c2 thng lc ht nhõn E cng ln thỡ cỏc nuclụn liờn kt cng mnh, cng tn nhiu nng lng phỏ liờn kt, nờn E gi l nng lng liờn kt Vy ht nhõn cú ht cng ln, tc nng lng lien kt cng ln, thỡ cng bn vng c Gii th ch t i khụng c s bo ton kh i lng Cỏc quan sỏt thc nghim cho bit, bn vng ca cỏc ht nhõn khụng ging nhau, ngha l: Tng ht ca cỏc ht nhõn sau phn ng cú th nh (hoc ln) hn tng ht ca cỏc ht nhõn trc phn ng Khi y tng khoiỏ lng ca cỏc ht nhõn sau phn ng phi ln (hoc nh) hn tng lng ca cỏc ht nhõn trc phn ng Nh vy lng khụng bo ton, mc dự s nuclụn bo ton n v lng nguyờn t a Th no l n v kh i lng nguyờn t n v lng nguyờn t (kớ hiu u) bng 1/12 lng nguyờn t ca ng v ph bin 126C , ú ụi n v ny cũn gi l n v cacbon b So sỏnh n v u vi n v kg Vỡ mol cacbon cú lng 12g cha NA nguyờn t (NA = 6,02.1023 mol-1 l s Avụgadrụ) nờn 0,12 0,12 0,12 1,66055.10 27 kg lng nguyờn t ca ng v 126C l (kg) Do vy ta cú: u 12 N A 12 6,02.10 23 NA c So sỏnh n v u vi n v McV/c2 E( J ) m(kg) - Do cú h thc: E = mc2nờn cú: c2 - Vỡ: 1MeV = 106 eV =106.1,6022.10-19 J= 1,6022.10-13 J v c = 2,99792.108 m/s Trang 217 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ MeV 1,66022.10 13 J nờn: 1,7827.10 30 kg c (2,99792.10 m / s) suy ra: kg= 0,561.10-30 MeV/c2 Vy: u= 1,66055.10-27 931 MeV/c2 - So sỏnh lng ca proton, notron vi u, ta thy proton v notron u cú lng xp x bng 1u, u khi lng ca electron bng , nờn vic tớnh lng nguyờn t theo n v u cho ta bit tr 1800 s gn ỳng ca s A, tc l bit s nuclon ht nhõn nguyờn t ú Cõu 19: Trỡnh by nhng sau v phn ng ht nhõn: - nh ngha - Cỏc nh lut bo ton 27 - p dng cỏc nh lut bo ton vit cỏc phn ng xy bn pha ht nhõn 13 Al bng ht Bit rng s hai ht nhõn sinh sau phn ng thỡ mt ht l ntrụn cũn ht th hai cú kh nng phỏt tia + nh ngha: Phn ng ht nhõn l cỏc tng tỏc gia hai ht dn n s bin i ca chỳng thnh cỏc ht khỏc, theo s : A + B C + D Trong ú: A v B l ht nhõn tng tỏc vi C v D l ht nhõn mi c to thnh Trong s cỏc ht A, B, C, D cú th cú ht l ht s cp: electron ( 10 e hoc e1 ) pụzitron ( 10 e hoc e1 ), prụtụn ( 11 H hoc p), ntrụn ( 01 n hoc n), phụtụn () - S ht nhõn trc v sau phn ng cú th cú nhiu hoc ớt hn - Phúng x l mt trng hp riờng ca phn ng ht nhõn, ú v trỏi ch cú mt ht nhõn gi l ht nhõn m Cỏc nh lut bo ton phn ng ht nhõn: (Xem phn 2a cõu 17.) Cỏc phn ng ht nhõn bn phỏ Al bng ht ú l phn ng nhõn to hai ụng b Joliot Curi dựng ht bn phỏ vo mt lỏ nhụm (nm 1934) 27 30 He13 Al 15 P n Ht nhõn phtpho 30 15 P sinh khụng bn vng, nú phúng x + tr thnh silic: 30 15 30 P14 Si 10e P l ng v phúng x nhõn to ca phtpho vỡ nú khụng cú t nhiờn Cõu 20: Hóy trỡnh by v: Cu to ht nhõn nguyờn t ng v Lc ht nhõn ht v nng lng liờn kt nng lng liờn kt riờng Cu to ht nhõn nguyờn t a Nuclụn: Tuy ht nhõn cú kớch thc rt nh (10-4 - 10-5m) nhng thc nghim chng t rng ht nhõn c cu to t nhng ht nh hn gi l cỏc nuclụn Cú loi nuclụn: - Proton (kớ hiu p) mang in tớch +e, cú lng mp = 1,007276u - Ntrụn (kớ hiu n) khụng mang in, cú lng mn = 1,008665u b S th t v kh i lng s Ht nhõn nguyờn t ca nguyờn t th Z bng tun hon (Z l s th t) cú Z prụtụn v N ntrụn Do ú s nuclụn ht nhõn A = Z + N, A gi l lng s (hoc s khi) Thớ d: - Nguyờn t natri cú s th t Z = 11, ht nhõn cha 11 prụtụn v 12 ntrụn, s A = 11 + 12 = 23 Kớ 23 hiu: 11 Na - Nguyờn t hidro ng vi Z = cú electron v ngoi, ht nhõn ca nú cú prụtụn v khụng cú ntrụn, s A = - Nguyờn t cacbon (than) ng vi Z = cú electron v ngoi, ht nhõn ca nú cha prụtụn v ntrụn, khi: A = + = 12 c K hiu: Mt nguyờn t hoc ht nhõn ca nú c kớ hiu bng cỏch ghi bờn cnh kớ hiu hoỏ hc: nguyờn 23 Na t s ( phớa di) v s ( phớa trờn) Chng hn, cỏc nguyờn t nờu trờn cú kớ hiu l: 11H ; 126C; 11 12 23 12 23 Vỡ kớ hiu hoỏ hc ó xỏc nh nguyờn t s nờn cú ch cn ghi: H, C, Na hoc C , Na ng v: Cỏc ht nhõn cú cựng s prụtụn Z, dự cú khỏc v lng s (d s ntrụn N khỏc nhau) thỡ cỏc ht nhõn ú cú cựng s electron quay xung quanh, khin nguyờn t ca chỳng cú cựng tớnh cht hoỏ hc Vỡ vy, cỏc nguyờn t ú c xp cựng mt v trớ (ng v) bng tun hon v c gi l cỏc Trang 218 30 15 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ ng v ca nguyờn t cú s th t Z Hu ht cỏc nguyờn t bng tun hon u cú vi ng v tr lờn Vớ d: Hidro cú ng v: hidro thng 1H, hidro nng hay tờri (2H hoc D), hidro siờu nng hay triti (3H hoc T) - Cacbon cú ng v: 11C, 12C, 13C, 14C Trong ú ng v 12C v 14C l bn vng Trong cacbon thiờn nhiờn , ng v 12C chim t l 99% c ht nhõn: Mc dự ht nhõn nguyờn t c cu to t cỏc ht mang in cựng du hoc khụng mang in, nhng ht nhõn li khỏ bn vng Chng t, lc liờn kt cỏc nuclụn phi l loi lc khỏc bn cht so vi trng lc, lc in v lc t, ng thi phi rt mnh so vi cỏc lc ú Nú c gi l lc ht nhõn Lc ht nhõn ch mnh khong cỏch gia hai nuclụn bng hoc nh hn kớch thc ca ht nhõn, ngha l ht nhõn cú bỏn kớnh tỏc dng khong 10-13m ht v nng lng liờn kt - Nng lng liờn kt riờng: Trong lnh vc ht nhõn cú u c bit sau õy: nu Z prụtụn v N ntrụn tn ti riờng r, cú lng tng cng m0 = Zmp + Nmn thỡ chỳng liờn kt li thnh ht nhõn cú lng m thỡ m < m0 Hiu m = m0 - m gi l ht ca ht nhõn ú Theo h thc Anhxtanh thỡ nng lng ngh ca ht nhõn E = mc phi nh hn nng lng ca cỏc nuclụn tn ti riờng r E0 = m0c2 Do ú cỏc nuclụn liờn kt li thnh ht nhõn cú nng lng E = E0 E = (m0 m)c2 = mc2 to Nng lng E = m.c2 gi l nng lng liờn kt ng vi ht nhõn ú Ngc li, mun phỏ v ht nhõn thnh cỏc nuclụn riờng r thỡ phi hon li ht m ú, tc l phi tn mt nng lng ỳng bng E thng lc ht nhõn Ht nhõn cng bn vng thỡ E cng phi ln, ú ht m cng ln E * Nng lng liờn kt riờng: L nng lng liờn kt trờn mt nuclon E0 = Ht nhõn X bn vng hn A ht nhõn Y nng lng liờn kt riờng ca ht nhõn X ln hn nng lng liờn kt riờng ca ht nhõn Y Cõu 21: Th no l ng v? Phõn bit ng v phúng x v ng v bn ng dng ca cỏc ng v phúng x nh lut phúng x cú ngha gỡ ng dng cỏc ng v phúng x ng v * ng v: Xem phn cõu 20 * ng v phúng x l ng v m cỏc ht nhõn ca nú cú th phúng cỏc tia phúng x v bin i thnh ht nhõn ca nguyờn t khỏc Vớ d: ng v urani 238 92U cú th phúng tia bin thnh ht nhõn ca nguyờn t Thori: U 24He 234 90Th 238 92 ng v cacbon 146C cú th phúng tia - bin thnh ht nhõn ca nguyờn t Nit: 146C 10 e147N ng v cacbon 116C cú th phúng tia + bin thnh ht nhõn ca nguyờn t Bo: 116C 10 e115B * ng v bn l ng v m ht nhõn ca nú khụng cú mt bin i t phỏt no sut thi gian tn ti ng dng ca cỏc ng v phúng x a Cỏc ng v ph ng x Cỏc ng v phúng x (t nhiờn hoc nhõn to) cú rt nhiu ng dng khoa hc v i sng 60 Co cú kh nng õm xuyờn ln nờn c dựng - Tia phúng t cụban 27 + Tỡm khuyt tt cỏc chi tit mỏy + Dit khun bo qun nụng sn, thc phm + Cha bnh ung th 32 - Nh phỏt tia - nờn ng v phúng x 15 P c dựng lm nguyờn t phúng x ỏnh du nụng nghip - ng v cacbon 146C : phúng - c ng dng xỏc nh tui ca cỏc vt c b í ngha ca nh lu t ph ng x ng dng cỏc ng v ph ng xa nh lut phúng x l c s ca phộp xỏc nh tui ca vt c da vo chu k bỏn ró ca cacbon 14 C14 l cht phúng x - c to khớ quyn v thõm nhp vo mi vt trờn Trỏi t Nú cú chu k bỏn ró 5600 nm S phõn ró ny cõn bng vi s to nờn t hng nm mt ca C 14 khớ quyn khụng i: c 1012 nguyờn t cacbon thỡ cú nguyờn t C14 Mt thc vt cũn sng cũn quỏ trỡnh dip lc hoỏ thỡ cũn gi t l trờn cỏc thnh phn cha cacbon ca nú Nhng nu thc vt cht thỡ nú khụng trao i gỡ vi khụng khớ na, C14 phõn ró m khụng c bự li nờn t l ca nú gim: c sau 5600 nm thỡ ch cú mt na, phúng x H ca nú cng gim i tng ng theo cụng thc rỳt t nh lut Trang 219 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ 0, 693 , 693 phúng x: H H e T hoc N N e T Bit H, H0, T hoc N, N0, T ta s tớnh c thi gian t (tui) ca cỏc vt c cú ngun gc sinh vt (trong thnh phn cú ng v cacbon 14) Cõu 22: Hóy trỡnh by: H thc Anhxtanh gia nng lng v lng ht v nng lng liờn kt nng lng liờn kt riờng Phõn bit phn ng ht nhõn to nng lng v phn ng ht nhõn thu nng lng H thc Anhxtanh gia nng lng v lng a Thuyt tng i ca Anhxtanh ó nờu lờn mt h thc rt quan trng gia nng lng v lng ca mt vt: Nu mt vt cú lng m thỡ nú cú nng lng E t l vi m gi l nng lng ngh E = mc2 (1) Trong ú c l tc ỏnh sỏng chõn khụng Theo h thc (1) thỡ gam bt k cht gỡ cng cha mt nng lng rt ln, bng 25 triu kWh b Nng lng ngh cú th chuyn i thnh nng lng thụng thng (nh ng nng) hoc ngc li, khin nng lng ngh cú th tng hay gim Khi nng lng ngh tng hay gim thỡ lng cng tng hay gim theo t l h thc (1) c Vỡ nng lng ngh cú th tng hay gim, tc khụng c bo ton, ú lng cng khụng nht thit c bo ton, ch cú nng lng ton phn, bao gm c nng lng ngh cng vi nng lng thụng thng l c bo ton d T h thc (1) ta suy ra: m = E/c2; ngha l lng khon g ch o bng kg m cũn cú th o theo n v nng lng chia cho c2 Vớ d: - kg = 0,561.1030 MeV/c2 - Khi lng ca electron: me = 9,1095.10-31kg = 0,511 MeV/c2 ht v nng lng liờn kt Xem phn cõu 20 Phõn bit phn ng ht nhõn to nng lng v phn ng ht nhõn thu nng lng Xột phn ng ht nhõn: A + B C + D Do ht ca cỏc ht nhõn l khỏc nhau, khin tng lng M ca cỏc ht nhõn sau phn ng cú th khỏc tng lng Mo ca cỏc ht nhõn trc phn ng a Nu M < M0 thỡ: - Tng lng gim nờn phn ng to nng lng E = (M0 - M)c2 di dng ng nng ca cỏc ht nhõn sinh hoc phụtụn tia Vy: Phn ng ht nhõn to nng lng, nu nh cỏc ht sinh tng lng hn cỏc ht ban u, s khin chỳng bn vng hn b Nu M > M0thỡ: Tng lng tng nờn phn ng thu nng lng Song mun phn ng xy ra, phi cung cp nng lng di dng ng nng ca cỏc ht A v B Nng lng cung cp cho phn ng W bao gm E = (M - M0)c2 cng vi ng nng W ca cỏc ht mi sinh ra: W = E + W Vy: Phn ng ht nhõn thu nng lng, nu nh cỏc ht sinh cú tng lng ln hn cỏc ht ban u, s khin chỳng kộm bn vng hn Cõu 23: Th no l: - Hin tng phúng x - Hin tng phõn hch - So sỏnh hin tng phúng x v hin tng phõn hch - Trỡnh by nh lut phúng x v phúng x Trỡnh by a Ph ng x : L hin tng ht nhõn nguyờn t t ng phúng nhng bc x v bin ụi thnh ht nhõn khỏc Nhng bc x ú gi l tia phúng x, khụng nhỡn thy c nhng cú th phỏt hin c chỳng chỳng cú kh nng lm en kớnh nh, ion hoỏ cỏc cht, lch in trng, t trng b Phõn h ch: L hin tng mt hat nhõn rt nng (nh ng v t nhiờn 235 92U hoc ng v nhõn to Plutụni 239), hp th ntrụn chm thỡ v thnh ht nhõn cú s trung bỡnh, ng thi phúng t n ntrụn v to mt nng lng ln khong 200MeV So sỏnh hin tng phúng x v hin tng phõn hch a Nhng im gi ng ch yu - C hai hin tng u dn n s bin i mt ht nhõn ban u thnh cỏc ht nhõn khỏc Chỳng u l cỏc trng hp ca phn ng ht nhõn - C hin tng u l cỏc quỏ trỡnh kốm theo s to nng lng di dng ng nng ca cỏc ht sinh Trang 220 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ v nng lng bc x b Nhng im khỏc ch yu - Hin tng phúng x khụng chu tỏc ng cỏc yu t bờn ngoi, tc phõn ró ca mi cht hon ton nguyờn nhõn bờn quyt nh v c c trng bi chu k bỏn ró T, cú tr s xỏc nh i vi mi cht Trong ú, tc ca quỏ trỡnh phõn hch ca 235U chng hn ph thuc vo lng ntrụn chm cú Urani, ú tc ny cú th khng ch c - i vi mi cht phúng x, thnh phn ca tia phúng x l hon ton n nh, ú cu to v lng ca mnh v t ht nhõn 235U khụng hon ton xỏc nh Cõu 24: Hóy trỡnh by v: - S phõn hch - Phn ng dõy chuyn v iu kin nú xy - Nguyờn tc cu to v hot ng ca nh mỏy in nguyờn t S phõn hch S phõn hch l hin tng mt ht nhõn rt nng hp th ntrụn chm ri v thnh ht nhõn cú s trung bỡnh Ntrụn l ntrụn cú ng nng nh v c ng nng trung bỡnh ca chuyn ng nhit (di 0,1eV) S phõn hch cú c im quan trng sau õy: + Phn ng phõn hch sinh n ntrụn + Phn ng phõn hch to mt nng lng rt ln khong 200MeV 236 A A' Thớ d: Phn ng phõn hch Urani 235: 235 92U n 92 U Z X Z ' X 'k.0 n 200MeV ú: X v X l cỏc ht nhõn trung bỡnh, cú s t 80 n 160 - c im ca phn ng phõn hch trờn l: + Phn ng sinh k (t n 3) ntrụn + Phn ng to mt nng lng ln, khong 200MeV - S to nng lng phõn hch l tng lng ca cỏc ht c to thnh nh hn tng lng ht nhõn U235 v ntrụn m nú hp th: mX + mXk.mn < mU + mn Phn ng dõy chuyn v iu kin phn ng xy - Mt phn ntrụn sinh ra, b mt mỏt vỡ nhiu nguyờn nhõn (thoỏt ngoi, b cỏc ht nhõn hp th) nhng nu sau mi phõn hch cũn li trung bỡnh s ntrụn (s > 1) gõy s phõn hch mi, sinh s2 ntrụn, ri s3, s4 ntrụn Kt qu s phõn hch xy liờn tip v tng lờn rt nhanh ú l phn ng ht nhõn dõy chuyn; s gi l h s nhõn ntrụn Hỡnh minh ho trng hp s = - xy phn ng dõy chuyn phi cú iu kin: s + Vi s > 1, thỡ h thng gi l vt hn: ta cú phn ng dõy chuyn thỏc l, nng lng to rt ln, khụng khng ch c (trng hp ny ó c s dng ch to boom nguyờn t) + Vi s = 1, thỡ h thng gi l ti hn: phn ng dõy chuyn tip din nhng khụng tng vt, nng lng to khụng i v kim soỏt c ú l ch lm vic ca cỏc lũ phn ng ht nhõn nh mỏy in nguyờn t + Vi s < 1, thỡ h thng gi l di hn: phn ng dõy chuyn khụng xy cú iu kin s thỡ lng ca cht ht nhõn phi t ti mt giỏ tr ti thiu gi l lng ti hn mh (vớ d: vi U235, lng ti hn mh = 50kg) Nguyờn tc cu to v hot ng ca nh mỏy in nguyờn t - B phn chớnh ca nh mỏy in nguyờn t l lũ phn ng ht nhõn Trong ú cú: A l nhng nhiờn liu ht nhõn, thng lm bng hp kim cha Urani ó lm giu Cỏc ny t cht lm chm B l nc nng D2O, than chỡ hoc berili, cú tỏc dng lm gim tc ntrụn tr thnh ntrụn chm, d b urani hp th C l cỏc iu chnh lm bng nhng cht hp th ntrụn m khụng b phõn hch nh Bo, Cd Khi h thp cỏc ny thỡ h s nhõn ntrụn s gim; nõng lờn thỡ s tng; lũ hot ng thỡ chỳng c t ng gi cao cho s = - Phn ng phõn hch to nng lng di dng ng nng ca cỏc mnh ht nhõn v cỏc ht khỏc ng nng ny chuyn ng thnh nhit nng ca lũ v nhit ny c cht ti nhit (thng l mt cht lng) mang n lũ sinh hi D cha nc Hi nc t lũ sinh hi c a vo tuabin mỏy phỏt in, ging nh nh mỏy nhit in thụng thng - Nu k thut an ton c bo m tt, thỡ nh mỏy in nguyờn t rt tin li vỡ kớch thc nh, tiờu tn rt ớt nhiờn liu Do ú cú th t chỳng lờn mỏy bay, tu thu Cõu 25: Th no l s phõn hch? c im ca nú l gỡ? Cho thớ d minh ho Vi iu kin no thỡ phn Trang 221 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ ng phõn hch dõy chuyn xy ra? Gii thớch Phn ng nhit hch l gỡ? Vi iu kin no thỡ xy phn ng nhit hch? Gii thớch So sỏnh phn ng phn hch v nhit hch Nờu nhng l khin ngi ta quan tõm n nng lng nhit hch S phõn hch: Xem phn 1, cõu 24 Phn ng nhit hch a nh ngha: Phn ng nhit hch l phn ng kt hp hai ht nhõn rt nh thnh mt ht nhõn nng hn Vớ d: 2 1 H H He n 3,25MeV H 13H 24He 01n 17,6MeV - c im ca phn ng nhit hch: cng l mt phn ng to nng lng Tuy mt phn ng kt hp (phn ng nhit hch) to nng lng ớt hn mt phn ng phõn hch, nhng tớnh theo lng nhiờn liu thỡ phn ng kt hp to nng lng nhiu hn b iu kin xy phn ng nhit h ch - Cỏc phn ng kt hp rt khú xy vỡ cỏc ht nhõn tớch in dng nờn y Mun chỳng tin li gn v kt hp thỡ chỳng phi cú mt ng nng rt ln thng lc y Culụng Mun cú ng nng rt ln thỡ phi cú nhit rt cao Chớnh vỡ phn ng kt hp ch xy nhit rt cao nờn mi gi l phn ng nhit hch Vy: Nhit rt cao (hng chc hng trm triu ) l iu kin xy phn ng nhit hch Vớ d: Trong lũng Mt tri cú nhit cao, cho phộp xy cỏc phn ng nhit hch ú l ngun gc ca nng lng Mt Tri Con ngi cng thc hin c phn ng nhit hch di dng khụng kim soỏt c, vỡ d nh s n ca bom khinh khớ Mt mc tiờu quan trng ca vt l l thc hin phn ng nhit hch di dng kim soỏt c, nú to nng lng hn ch theo mun c So sỏnh phn ng phõn h ch v nhit h ch: Ging u l phn ng ht nhõn dõy truyn v ta nng lng phn ng phõn hch phn ng nhit hch - Phõn chia ht nhõn nng thnh cỏc ht cú s - Tng hp cỏc ht nhõn nh thnh ht nhõn cú s nh hn ln hn - iu kin xy l lng tham gia phi ln - Cỏc ht nhõn tham gia phn ng phi c tng tc hn lng ti hn, tc l h s nhõn notron s rt ln bng cỏch tng nhit cht hng triu 1, ng thi cỏc notron phi c lm chm (gim ng nng) ti mc ht nhõn cú th hp th c - Mt phn ng phõn hch ta nhiu nng lng hn - Cựng mt lng cht tham gia, quỏ trỡnh nhit phn ng nhit hch hch ta nhiu nng lng hn quỏ trỡnh phn hch - Dựng to bom nguyn t (Bom A) - Dựng to bom khinh khớ (Bom H) - c iu kim soỏt, chnh to nng lng - Cha th khng ch c ng dng cụng in ht nhõn nghip d Lý khin ngi quan tõm n nng lng nhit h ch - Nng lng nhit hch l ngun nng lng vụ tn cho ngi, vỡ nhiờn liu ca phn ng nhit hch l tờri, triti cú rt nhiu trờn Trỏi t (trong nc sụng, bin) - V mt sinh thỏi, phn ng nhit hch sch hn phn ng phõn hch vỡ ớt cú bc x hay cn bó phúng x lm ụ nhim mụi trng BNG TểM T T C NG THC NG GIC THNG DNG TRONG V T í n v o Giỏ tr lng giỏc cỏc cung 180 * 10 = 60 (phỳt), 1= 60 ( giõy); 10 = (rad); 1rad = () 180 * Gi l s o bng ca gúc, a l s o tớnh bng radian tng ng vi ú ta cú phộp bin i sau: . 180.a a= (rad); = () 180 *i n v: 1mF = 10-3F; 1F = 10-6F; 1nF = 10-9F; 1pF = 10-12F; A = 10-10m Cỏc n v khỏc cng i tng t * Bng giỏ tr lng giỏc cung c bit Trang 222 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ Cung hn kộm ( v + ) cos( + ) = -cos sin( + ) = -sin tan( + ) = tan cot( + ) = cotg Cung i Cung bự ( v -) v ( - ) cos(-) = cos cos( - )= -cos sin(-) = -sin sin( - ) = sin tan(-) = -tan tan( - ) = -tan cot(-) = -cot cot( - ) = -cotg 2) Cỏc hng ng thc lng giỏc c bn: sin2 + cos2 = 1; tan.cot Cung ph ( v /2 -) cos(/2 -)= sin sin(/2 -) = cos tan(/2 -) = cot cot(/2 -) = tan cot sin Cung hn kộm /2 ( v /2 +) cos(/2 +) = -sin sin(/2 +) = cos tan(/2+)= -cot cot(/2 +) = -tan tan cos C ng thc bin i a C ng thc cng cos(a + b) = cosa.cosb - sina.sinb cos(a - b) = cosa.cosb + sina.sinb sin(a + b) = sina.cosb + sinb.cosa sin(a - b) = sina.cosb - sinb.cosa tan a tan b tan a tan b tan(a - b) = tan(a + b) = tan a tan b tan a tan b b C ng thc nhõn i, nhõn ba cos2a = cos2a - sin2a = 2cos2a - = - 2sin2a; sin3a = 3sina 4sin3a sin2a = 2sina.cosa; cos3a = 4cos3a 3cosa; tan a tan2a = tan a 1+cos2a 1-cos2a 1-cos2a 1+cos2a c C ng thc h bc: cos2a = ; sin2a = ; tan2a = ; cotan2a = 2 1+cos2a 1-cos2a d C ng thc tớnh sin , cos , tan theo t = tan 2 t 2t 2t cos sin tan ( + k, k Z) 2 t t t e C ng thc bin i tớch thnh tng 1 cosa.cosb = [cos(a-b) + cos(a+b)] sina.sinb = [cos(a-b) - cos(a+b)] 2 sina.cosb = [sin(a-b) + sin(a+b)] f C ng thc bin i tng thnh tớch a+b a-b a+b a-b cosa + cosb = 2cos cos sina + sinb = 2sin cos 2 2 a+b a-b a+b a-b cosa - cosb = -2sin sin sina - sinb = 2cos sin 2 2 sin(a+b) sin(a-b) tana + tanb = tana - tanb = (a,b +k ) cosa.cosb cosa.cosb Trang 223 Ti liu luyn thi THPT Quc Gia mụn Vt Lớ PHNG TR NH V H PHNG TR NH NG GIC a Cỏc c ng thc nghim pt c bn: x k sinx = a = sin cosx = a = cos x = + k2 x k x = +k cotx = a = cot x = +k b Phng trỡnh bc nht vi sin v cos: Dng phng trỡnh: a.sinx + b.cosx = c (1) vi iu kin (a2 + b2 v c2 a2 + b2) b a c Cỏch gii: chia c v ca (1) cho a b ta c: sinx + cosx = a2 b2 a2 b2 a2 b2 a c cos cos sin x sin cos x 2 a b a b2 Ta t: ta c pt: b c sin (2) sin( x ) 2 a b2 a b Gii (2) ta c nghim c Phng trỡnh i xng: Dng phng trỡnh: a.(sinx + cosx) + b.sinx cosx = c (1) (a,b,c R) Cỏch gii: t t = sinx + cosx = 2.cos(x - 4), iu kin - t t2-1 t = 1+ 2sinx.cosx sinx.cosx = th vo (1) ta c phng trỡnh: t2-1 a.t + b = c b.t2 + 2.a.t - (b + 2c) = Gii v so sỏnh vi iu kin t ta tỡm c nghim x Chỳ ý: Vi dng phng trỡnh: a.(sinx - cosx) + b.sinx cosx = c Ta cng lm tng t, vi cỏch t t = sinx - cosx = 2.cos(x +/4) d phng trỡnh ng cp Dng phng trỡnh: a.sin2x + b.cosx.sinx + c.cos2x = (1) Cỏch gii: - b1 Xột trng hp cosx = - b2 Vi cosx ( x = + k) ta chia c v ca (1) cho cos2x ta c pt: a.tan2x + b.tanx + c = t t = tanx ta gii pt bc 2: a.t2 + b.t +c = Chỳ : Ta cú th xột trng hp sinx = ri chia v cho sin2x Mt s h thc tam giỏc: a nh l hm s cos: a2 = b2 + c2 2bc.cosA; a b c b nh l hm sin: = = sinA sinB sinC c Vi tam giỏc vuụng ti A, cú ng cao AH: 1 ; AC2 = CH.CB; AH2 = CH.HB; AC.AB = AH.CB 2 AH AC AB Trang 224