Chuyên đề lý thuyết vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia

Chuyên đề lý thuyết vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia Chuyên đề lý thuyết vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia Chuyên đề lý thuyết vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia Chuyên đề lý thuyết vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia Chuyên đề lý thuyết vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia Chuyên đề lý thuyết vật lý 12 luyện thi THPT quốc gia

Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 Các chuyên đề lý thuyết vật lý 12 CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA A LÝ THUYẾT: I Dao động tuần hồn Dao động: chuyển động có giới hạn không gian, l ặp lặp l ại nhi ều l ần quanh v ị trí cân Dao động tuần hoàn: + Là dao động mà sau khoảng thời gian nh ất đ ịnh v ật tr l ại v ị trí chi ều chuyển động cũ (trở lại trạng thái ban đầu) + Chu kì dao động: khoảng thời gian ngắn để trạng thái dao động l ặp l ại nh cũ ho ặc khoảng thời gian vật thực dao động toàn phần T= (s) với N số dao động thực thời gian Δt + Tần số số dao động toàn phần mà vật thực m ột giây đ ại l ượng nghịch đảo chu kì Với : f = (Hz) hay ω = 2πf (rad/s) II Dao động điều hoà: Định nghĩa: Dao động điều hòa dao động li độ vật hàm cosin (ho ặc sin) thời gian Phương trình dao động x = Acos(ωt + φ) (cm) (m) Với T = ⇒  Các đại lượng đặc trưng dao động điều hoà:  Li độ x (m; cm) (toạ độ) vật; cho biết độ lệch chiều lệch vật so với VTCB O  Biên độ A > 0(m cm;): (độ lớn li độ cực đại vật); cho biết độ lệch cực đại c vật so v ới VTCB O ▪ Pha ban đầu φ(rad) ): xác định li độ x vào thời điểm ban đầu t0 =0 hay cho biết trạng thái ban đầu vật vào thời điểm ban đầu t0 = Khi đó: x0 = Acosφ  Pha dao động (ωt + φ) (rad): xác định li độ x vào thời điểm t hay cho biết trạng thái dao động (vị trí chiều chuyển động) vật thời điểm t ▪ Tần số góc ω (rad/s): cho biết tốc độ biến thiên góc pha Phương trình vận tốc vật dao động điều hòa: Vận tốc: v = = x’ ⇒ v = -ωAcos(ωt+φ) = ωAcos(ωt + φ+ π/2) (cm/s) (m/s)  Nhận xét: ▪ Vận tốc vật chiều với chiều chuyển động; vật chuy ển động theo chi ều d ương ⇒ v > ; vật chuyển động ngược chiều dương ⇒ v < 0; ▪ Vận tốc vật dao động điều hòa biến thiên ều hòa t ần s ố nh ưng s ớm pha h ơn với với li độ ▪ Vận tốc đổi chiều vị trí biên; li độ đổi dấu qua vị trí cân ▪ Ở vị trí biên (xmax = ± A ): Độ lớn vmin =0 Page so Chuyên luyện thi THPT Quốc gia mơn–Vật Lý 2018 ▪ Ở vị trí cân (xmin = ): Độ lớn vmax = ω.A ▪ Quỹ đạo dao động điều hoà đoạn thẳng Phương trình gia tốc vật dao động điều hòa: Gia tốc a = = v'= x''; a =-ω2Acos(ωt + φ) =- ω2x hay a =ω2Acos(ωt + φ ± π) (cm/s2) (m/s2)  Nhận xét: ▪ Gia tốc vật dao động điều hòa biến thiên ều hòa t ần s ố nh ưng ng ược pha v ới li đ ộ sớm pha π/2 so với vận tốc ▪ Vecto gia tốc hướng VTCB O có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ ▪ Ở vị trí biên (xmax =±A ), gia tốc có độ lớn cực đại : |amax|=ω2.A ▪ Ở vị trí cân (xmin = ), gia tốc amin = ▪ Khi vật chuyển động từ VTCB biên vật chuyển động ch ậm d ần ⇒v.a < hay a v trái dấu ▪ Khi vật chuyển động từ biên VTCB vật chuyển đ ộng nhanh d ần ⇒v.a > hay a v dấu Lực dao động điều hoà :  Định nghĩa: hợp lực tất lực tác dụng lên vật dao đ ộng ều hòa g ọi l ực kéo hay lực hồi phục  Đặc điểm: - Luôn hướng VTCB O - Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ có dấu trái d ấu với li độ x Fhp = ma =-mω2x = - k x = - m.ω2A2cos(ωt +φ) (N)  Nhận xét: ▪ Lực kéo vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số ngược pha với li độ(cùng pha với gia tốc) ▪ Vecto lực kéo đổi chiều vật qua VTCB O có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn gia tốc ▪ Ở vị trí biên (xmax =±A ) ⇒ |Fmax |= k|xmax |= mω2.A = kA ▪ Ở vị trí CB O (xmin = ) ⇒ |Fmin| = k|xmin| =0 Đồ thị dao động điều hòa : - Giả sử vật dao động điều hòa có phương trình là: x = Acos(ωt + φ) - Để đơn giản, ta chọn φ = 0, ta được: x = Acosωt ⇒ v = x ' = - Aωsinωt = Aωcos(ωt + π/2) ⇒ a = - ω2x = - ω2Acosωt Một số giá trị đặc biệt x, v, a sau: t T/4 x A v -ωA T/2 3T/4 T -A A ωA 0 - ω2A a - ω2A ω2A Đồ thị dao động điều hòa đường hình sin Page Chun luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý cũ 2018 ▪ Đồ thị cho thấy sau chu kì dao động tọa độ x, v ận t ốc v gia t ốc a l ập l ại giá tr ị  CHÚ Ý:  Đồ thị v theo x: → Đồ thị có dạng elip (E)  Đồ thị a theo x: → Đồ thị có dạng đoạn thẳng  Đồ thị a theo v: → Đồ thị có dạng elip (E) Cơng thức độc lập với thời gian a) Giữa tọa độ vận tốc (v sớm pha x góc π/2) b) Giữa gia tốc vận tốc: ⇒ hay ⇔ v2 = ω2A2 ⇔ a2 = ω4A2 - ω2v2 Dao động tự (dao động riêng) + Là dao động hệ xảy tác dụng nội lực + Là dao động có tần số (tần số góc, chu kỳ) phụ thuộc đặc tính c h ệ không ph ụ thu ộc yếu tố bên Mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn : Xét chất điểm M chuyển động tròn đường tròn tâm O, bán kính A hình vẽ + Tại thời điểm t = : vị trí chất điểm M 0, xác định góc φ + Tại thời điểm t : vị trí chất điểm M, xác định b ởi góc (ωt + φ) + Hình chiếu M xuống trục xx’ P, có toạ độ x: x= = OMcos(ωt + φ) Hay: x = A.cos(ωt + φ) Ta thấy: hình chiếu P chất điểm M dao động điều hoà quanh điểm O ⇒Kết luận: a) Khi chất điểm chuyển động (O, A) với tốc độ góc ω, chuyển động hình chiếu chất điểm xuống trục qua tâm O, nằm m ặt ph ẳng quỹ đ ạo m ột dao động điều hoà b) Ngược lại, dao động điều hồ bất kì, coi hình chi ếu c m ột chuy ển đ ộng tròn xuống đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo, đường tròn bán kính b ằng biên độ A, tốc độ góc ω tần số góc dao động điều hoà Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 c) Biểu diễn dao động điều hồ véct quay: Có th ể bi ểu di ễn m ột dao động điều hồ có phương trình: x = A.cos(ωt + φ) vectơ quay + Gốc vectơ O + Độ dài: | | ~A + ( ,Ox ) = φ 10 Độ lệch pha dao động điều hòa:  Khái niệm: hiệu số pha dao động Kí hiệu: Δφ = φ2 - φ1 (rad) - Δφ =φ2 - φ1 > Ta nói: đại lượng nhanh ph a(hay sớm pha) h ơn đại l ượng ho ặc đ ại l ượng chậm pha (hay trễ pha) so với đại lượng - Δφ =φ2 - φ1 < Ta nói: đại lượng chậm pha (hay trễ pha) đại lượng ngược lại - Δφ = 2kπ Ta nói: đại lượng pha - Δφ =(2k + 1)π Ta nói: đại lượng ngược pha - Δφ =(2k+1) Ta nói: đại lượng vuông pha  Nhận xét: ▪ V sớm pha x góc π/2; a sớm pha v góc π/2; a ngược pha so với x B TRẮC NGHIỆM: Câu Theo định nghĩa Dao động điều hoà là: A chuyển động mà trạng thái chuyển động vật lặp l ại nh cũ sau nh ững kho ảng th ời gian B chuyển động vật tác dụng lực khơng đổi C hình chiếu chuyển động tròn lên đường thẳng nằm m ặt ph ẳng quỹ đ ạo D chuyển động có phương trình mơ tả hình sin cosin theo thời gian Câu Trong dao động điều hoà, phát biểu sau không A Cứ sau khoảng thời gian T vật lại trở vị trí ban đầu B Cứ sau khoảng thời gian T vận tốc vật lại trở giá trị ban đầu C Cứ sau khoảng thời gian T gia tốc vật lại trở giá trị ban đầu D Cứ sau khoảng thời gian T biên độ vật lại trở giá trị ban đầu Câu Trong dao động điều hoà chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động A lực tác dụng lên chất điểm đổi chiều B lực tác dụng lên chất điểm không C lực tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực đại D lực tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực tiểu Câu Vận tốc vật dao động điều hoà có độ lớn cực đại A vật vị trí có li độ cực đại B gia tốc vật đạt cực đại C vật vị trí có li độ khơng D vật vị trí có pha dao động cực đại Câu Phát biểu sau sai nói dao động ều hồ: A dao động điều hòa dao động tuần hoàn B biên độ dao động giá trị cực đại li độ C vận tốc biến thiên tần số với li độ D dao động điều hồ có quỹ đạo đường hình sin Câu Một vật dao động điều hoà, vật chuyển động từ vị trí biên vị trí cân thì: A vật chuyển động nhanh dần B vật chuyển động chậm dần C gia tốc hướng với chuyển động D gia tốc có độ lớn tăng dần Câu Phát biểu sau so sánh li độ, vận tốc gia tốc Trong dao đ ộng ều hoà, li độ, vận tốc gia tốc ba đại lượng biến đổi điều hồ theo thời gian có Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 A biên độ B pha C tần số góc D pha ban đầu Câu Khi nói vật dao động điều hòa có biên độ A chu kì T, v ới m ốc th ời gian (t = 0) lúc vật vị trí biên, phát biểu sau sai A Sau thời gian T/8, vật quãng đường 0,5A B Sau thời gian T/2, vật quản g đường 2A C Sau thời gian T/4, vật quãng đường A D Sau thời gian T, vật quãng đường 4A Câu Một vật dao động điều hòa có phương trình x= Acos( ωt + φ) G ọi v a l ần l ượt v ận t ốc gia tốc vật Hệ thức A B C D Câu 10 Lực kéo tác dụng lên chất điểm dao động điều hòa có độ lớn A tỉ lệ với độ lớn li độ ln hướng vị trí cân B tỉ lệ với bình phương biên độ C khơng đổi hướng thay đổi D hướng không đổi Câu 11 Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại vận tốc A vmax = ωA B vmax = ω2A C vmax = - ωA D v max = - ω2A Câu 12 Một vật dao động điều hòa, vật qua vị trí cân thì: A độ lớn vận tốc cực đại, gia tốc không B độ lớn gia tốc cực đại, vận tốc không C độ lớn gia tốc cực đại, vận tốc khác không D độ lớn gia tốc vận tốc cực đại Câu 13 Chọn phát biểu sai quan hệ chuyển động tròn dao đ ộng ều hồ hình chiếu A biên độ dao động bán kính quỹ đạo chuyển động tròn B vận tốc dao động vận tốc dài chuyển động tròn C tần số góc dao động tốc độ góc chuyển động tròn D li độ dao động toạ độ hình chiếu chuyển động tròn Câu 14 Trong dao động điều hoà, phát biểu sau không A Vận tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân B Gia tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân C Vận tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên D Gia tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực tiểu vật chuyển động qua vị trí cân Câu 15 Điều sau sai gia tốc dao động điều hoà: A biến thiên tần số với li độ x B luôn chiều với chuyển động C không hợp lực tác dụng không D hàm sin theo thời gian Câu 16 Một chất điểm có khối lượng m dao động ều hồ xung quanh vị cân b ằng v ới biên đ ộ A G ọi vmax , amax, Wđmax độ lớn vận tốc cực đại, gia tốc cực đại đ ộng c ực đ ại c ch ất điểm Tại thời điểm t chất điểm có ly độ x vận tốc v Công th ức sau khơng dùng đ ể tính chu kì dao động điều hồ chất điểm ? A T = B T = C T = D T = 2π Câu 17 Con lắc có khối lượng m dao động điều hòa với ph ương trình t ọa đ ộ x = Acos( ωt + φ) Công suất tức thời cực đại lắc là: Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 A mω3A2 B mω3A2 A mω3A2 A mω3A2 Câu 18 Phát biểu sai nói dao động điều hoà ? A Gia tốc chất điểm dao động điều hồ sớm pha li độ góc π/2 B Vận tốc chất điểm dao động điều hoà trễ pha gia tốc góc π/2 C Khi chất điểm chuyển động từ vị trí cân biên chất điểm tăng D Khi chất điểm chuyển động vị trí cân động chất điểm tăng Câu 19 Chọn câu Một vật dao động điều hòa chuy ển đ ộng t v ị trí cân b ằng đ ến v ị trí biên âm A vận tốc gia tốc có giá trị âm B độ lớn vận tốc gia tốc tăng C độ lớn vận tốc gia tốc giảm D vectơ vận tốc ngược chiều với vectơ gia tốc Câu 20 Phát biểu sau sai nói dao động ều hòa chất ểm? A Vận tốc chất điểm có độ lớn tỉ lệ nghịch với li độ B Biên độ dao động không đổi theo thời gian C Khi chọn gốc tọa độ vị trí cân lực kéo có độ lớn tỉ lệ thuận với li độ D Động biến đổi tuần hồn với chu kì nửa chu kì dao động Câu 21 Chọn phát biểu nhất? Hình chiếu chuyển động tròn lên đường kính A dao động điều hòa B xem dao động điều hòa C dao động tuần hồn D khơng xem dao động điều hòa Câu 22 Chọn câu ? Gia tốc dao động điều hòa A pha với lực kéo B pha với li độ C có giá trị nhỏ li độ D chậm pha π/2 so với vân tốc Câu 23 Khi thay đổi cách kích thích ban đầu để vật dao động đại lượng sau thay đ ổi A tần số biên độ B pha ban đầu biên độ C biên độ D tần số pha ban đầu Câu 24 Vật dao động điều hòa theo phương trình x = -Acos( ωt + φ) (A > 0) Pha ban đầu vật A φ +π B φ C - φ D φ + π/2 Câu 25 Vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cos(ωt +φ) + 1(cm) Vị trí cân c vật A toạ độ x = B x = 1cm C x = - 1cm D x = 5cm Câu 26 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ li độ vận tốc A đường hình sin B đường thẳng C đường elip D đường hypebol Câu 27 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ gia tốc li độ A đường thẳng B đường parabol C đường elip D đường hình sin Câu 28 Đồ thị biểu diễn mối quanhệ gia tốc vận tốc A đường hình sin B đường elip C đường thẳng D đường hypebol Câu 29 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lực kéo li độ A đường thẳng dốc xuống B đường thẳng dốc lên C đường elip D đường hình sin Câu 30 Vật dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T Vận tốc trung bình c v ật m ột n ửa chu kì A B 4A/T C 2A/T D A/T Câu 31 (CĐ2008) Một vật dao động điều hoà d ọc theo trục Ox v ới ph ương trình x = Acos ωt N ếu chọn gốc toạ độ O vị trí cân vật gốc thời gian t = lúc vật A vị trí li độ cực đại thuộc phần dương trục Ox B qua vị trí cân O ngược chiều dương trục Ox C vị trí li độ cực đại thuộc phần âm trục Ox D qua vị trí cân O theo chiều dương trục Ox Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 Câu 32 (CĐ2008) Một vật dao động điều hoà dọc theo tr ục Ox, quanh v ị trí cân b ằng O v ới biên đ ộ A chu kỳ T Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn mà vật A A B 3A/2 C A D A Khi vật dao động điều hòa, chuyển động vật t vị trí biên v ề v ị trí cân chuyển động A nhanh dần B chậm dần C nhanh dần D chậm dần Câu 34 (ĐH2009) Hình chiếu chất điểm chuyển động tròn lên đ ường kính quỹ đ ạo có chuyển động dao động điều hòA Phát biểu sau sai? A Tần số góc dao động điều hòa tốc độ góc chuyển động tròn B Biên độ dao động điều hòa bán kính chuyển động tròn C Lực kéo dao động điều hòa có độ lớn độ l ớn lực h ướng tâm chuy ển đ ộng tròn D Tốc độ cực đại dao động điều hòa tốc độ dài chuyển động tròn Câu 35 (ĐH 2010) Khi vật dao động điều hòa A lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn cực đại vật VTCB B gia tốc vật có độ lớn cực đại vật vị trí cân C lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn tỉ lệ với bình phương biên độ D vận tốc vật có độ lớn cực đại vật vị trí cân Câu 36 (ĐH 2010) Một vật dao động điều hòa với chu kì T Ch ọn gốc th ời gian lúc v ật qua v ị trí cân bằng, vận tốc vật lần thời điểm A T/2 B T/8 C T/6 D T/4 Câu 37 (ĐH 2010) Một lắc lò xo dđ hòa với tần s ố 2f Động lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số f2 A 2f1 B f1/2 C f1 D 4f1 Câu 38 (ĐH2010) Vật dđđh với chu kì T Th ời gian ngắn nh ất t v ị trí biên có li đ ộ x = A đ ến v ị trí x = - A/2, tốc độ trung bình A 6A/T B 9A/2T C 3A/2T D 4A/T Câu 39 (ĐH2010) Lực kéo tác dụng lên vật dao động điều hòa có độ lớn A tỉ lệ với độ lớn li độ ln hướng vị trí cân B tỉ lệ với bình phương biên độ C khơng đổi hướng thay đổi D hướng không đổi Câu 40 Một vật nhỏ dao động điều hòa trục Ox Khi từ vị trí biên vị trí cân A độ lớn vận tốc chất điểm giãm B động chất điểm giãm C độ lớn gia tốc chất điểm giãm D độ lớn li độ chất điểm tăng Câu 41 (ĐH2011) Khi nói vật dao động điều hòa, phát bi ểu sau sai? A Lực kéo tác dụng lên vật biến thiên điều hòa theo thời gian B Động vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian C Vận tốc vật biến thiên điều hòa theo thời gian D Cơ vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian Câu 42 (ĐH2012) Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Vectơ gia tốc chất ểm có A độ lớn cực đại vị trí biên, chiều ln hướng biên B độ lớn cực tiểu qua VTCB chiều với vectơ vận tốc C độ lớn không đổi, chiều ln hướng vị trí cân D độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ, chiều ln hướng vị trí cân Câu 43 Vật dao động điều hòa theo trục Ox Phát biểu sau ? A Quỹ đạo chuyển động vật đoạn thẳng Câu 33 (CĐ2012) Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 B Lực kéo tác dụng vào vật không đổi C Quỹ đạo chuyển động vật đường hình cos D Li độ vật tỉ lệ với thời gian dao động Câu 44 Khi nói dao động điều hoà vật, phát biểu sau sai? A Vectơ vận tốc vectơ gia tốc vật ngược chiều B Chuyển động vật từ vị trí cân vị trí biên chuyển động chậm dần C Lực kéo hướng vị trí cân D Vectơ gia tốc vật ln hướng vị trí cân có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ Câu 45 Tại thời điểm t tích li độ vận tốc vật dao động ều hòa âm (x.v0 A đại lượng cần đo lại không đo trực ti ếp đ ược (xem b ảng 2) Các đ ại l ượng x, y, z đại lượng đo trực tiếp  CỤ THỂ: Để tính sai số tuyệt đối tương đối phép đo A, em làm theo bước sau:  Bước 1: Tính kết phép đo x, y, z phần 1: Phép đo trực tiếp: Nghĩa phải có tới bảng số liệu ứng với đại l ượng x, y, z N ếu làm tr ắc nghi ệm riêng làm bước hết n phút rùi, thầy khỏi cần nói thêm b ước 2, em em xác đ ịnh đánh l ụi  làm thêm bước người ta nộp tiu Các em yên tâm, cho loại t ập th ế đ ề cho sẵn kết x = ±Δx = ±εx ; y = ±Δy = ± εy ; z = ±Δz = ±εz  Bước 2: + Tính giá trị trung bình : + Tính sai số tương đối εA: + Sai số tuyệt đối ΔA: ΔA = εA  Bước 3: Kết quả: A = ±ΔA A = ± εA o Ví dụ 1: Đo tốc độ truyền sóng sợi dây đàn hồi cách b ố trí thí nghi ệm cho có sóng dừng sợi dây Tần số sóng hiển thị máy phát tần f = 1000Hz ± 1Hz Đo khoảng cách nút sóng liên tiếp cho kết quả: d = 20cm ± 0,1cm Kết đo vận tốc v ?  Hướng dẫn Bước sóng λ = d = 20cm ± 0,1cm = 20000 cm/s Page 126 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 εv = = 0,6% Δv = εv = 120 cm/s Kết quả: v = 20.000 ± 120 (cm/s) v = 20.000 cm/s ± 0,6%  Trường hợp đại lượng A = , với n > Đây trường hợp đề cập “vấn đề phát sinh” mục 3.1 Để tính sai số tương đối A ta làm sau: - Tính L = ±ΔL = ± εL với εx = - Khi đó: εA = = εL = Một số phép đo tương ứng với trường hợp này: - Dùng đồng hồ bấm giây đo chu kỳ dao động l ắc Th ường ng ười ta đo th ời gian t c n dao động toàn phần suy T = t/n εT = = - Dùng thước đo bước sóng sóng dừng sợi dây đàn hồi: Người ta th ường đo chi ều dài L n bước sóng suy λ = L/n ελ = = - Dùng thước đo khoảng vân giao thoa: Người ta thường đo bề r ộng L c n kho ảng vân r ồi suy i = L/n Chứ khoảng vân giao thoa cỡ vài mm có mà đo b ằng m à? (V ốn dĩ ph ải đo thước) εi = = Đu du ân đờ sờ ten? o Ví dụ 2: Dùng thí nghiệm giao thoa khe Young để đo bước sóng c xạ đ ơn s ắc Kho ảng cách hai khe sáng S1S2 nhà sản xuất cho sẵn a = 2mm ± 1% Kết đo khoảng cách từ quan sát đến mặt phẳng chưa hai khe D = 2m ± 3% Đo khoảng cách 20 vân sáng liên tiếp L = 9,5mm ± 2% Kết đo bước sóng λ = ?  Hướng dẫn Khoảng cách 20 vân sáng liên tiếp 19 khoảng vân (cái mà khơng đ ể ý coi nh tiêu): L = 19i ⇒ i = L/19 ▪ Giá trị trung bình i: trung bình Bước sóng trung bình: = μm Có tính giá trị bước sóng = 0,5μm Sai số tương đối bước sóng: ελ= với = = ⇔ εi = εL Page 127 + + = + + = εa + εL + εD = 6% Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 Sai số tuyệt đối bước sóng: Δλ = ελ = 6%.0,5= 0,03μm Kết quả: λ = 0,5µm ± 6% λ = 0,5µm ± 0,03 µm IV SỐ CHỨ SỐ CĨ NGHĨA: Định nghĩa: Chữ số có nghĩa chữ số (kể chữ số 0) tính từ trái sang phải k ể t ch ữ s ố khác không Mặc dù định nghĩa có nghĩa, khơng có nghĩa b ạn đ ọc xong đ ịnh nghĩa hiểu số chữ số có nghĩa??? Tốt kiên nhẫn đọc tiếp ví dụ minh họa Giả sử sai số tuyệt đối tương đối đại lượng A nhận giá tr ị sau: + 0,97: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân: → có chữ số có nghĩa + 0,0097: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa + 2,015: chữ số khác khơng tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa (phải tính chữ số đằng sau) + 0,0669: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa (chữ số lặp lại phải tính) + 9,0609: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa Vậy xác định số chữ số có nghĩa đừng quan tâm dấu ph ẩy “,” Trong đ ịnh nghĩa không liên quan đến dấy phẩy C MỘT SỐ BÀI THÌ NGHIỆM LỚP 12: Bài thực hành số 1: XÁC ĐỊNH CHU KÌ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VÀ ĐO GIA TỐC TR ỌNG TRƯỜNG I Dụng cụ thí nghiệm Đế ba chân sắt, có hệ vít chỉnh cân Giá đỡ nhơm, cao 75cm, có ngang treo lắc Thước thẳng dài 700 mm gắn giá đỡ Ròng rọc nhựa, đường kính D cm, có khung đỡ trục quay Dây treo mảnh, không dãn, dài 70 cm Các nặng có móc treo Cổng quang điện hồng ngoại, dây nối giắc cắm chân Đồng hồ đo thời gian số, có hai thang đo 9,999 s 99,99 s Thước đo góc II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Lưu ý : - Cổng quang nối với ổ cắm A, Máy đo thời gian : ch ọn Mode T, đ ộ xác 1/1000s - Sau thao tác thu thập số liệu cần phải đưa đồng h v ề tr ạng thái số (nhấn nút Reset) - Thao tác thả lắc cần dứt khoát - Cần kéo lắc với góc nhỏ ghi giá trị góc - Cứ lần đếm 1/2T Chu kỳ lắc có phụ thuộc vào biên độ dao động : Sau lắp ráp thí nghiệm ta tiến hành sau:  Chọn nặng 50g treo vào giá  Điều chỉnh chiều dài lắc khoảng 50 cm  Kéo khỏi phương thẳng đứng biên độ khoảng cm Page 128 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018  Quan sát đồng hồ đếm khoảng 10 dao động toàn phần Sau đó, ghi T vào bảng Lặp lại thí nghiệm – lần với biên độ khác (giữ nguyên m, l) Chu kỳ lắc có phụ thuộc vào khối lượng m nặng : Tương tự trên, thí nghiệm ta gi ữ nguyên A, l thay đổi khối lượng m (50g; 100g; 150g) Chu kỳ lắc có phụ thuộc vào chiều dài lắc : Giống thí nghiệm 2, lần ta thay đổi chiều dài lắc gi ữ nguyên m, biên độ dao động III KẾT QUẢ: + Gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm: (sử dụng bảng để tính) Giá trị trung bình: - Sai số tuyệt đối: Δg ≈ - Kết phép đo: g = = = ± Δg = ± m/s2 Bài thực hành số KHẢO SÁT ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM Hộp dụng cụ gồm bảng mạch điện lắp sẵn linh kiện: cuộn dây, tụ điện, điện trở dây nối Bộ nguồn xoay chiều Đồng hồ đo điện đa số DT9205A Bài thực hành số XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG I DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM dùng đèn laze bán dẫn Đèn laze bán dẫn ÷ Mw Tấm chứa khe Y-âng gồm khe hẹp, song song, cách a = 0,4 mm Màn ảnh E hứng vân giao thoa Các đế để đặt đèn, chứa khe Y-âng hứng vân giao thoa Thước cuộn chia đến milimet Nguồn xoay chiều II CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Page 129 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 a) Bước Cố định đèn laze chứa khe Y-âng lên giá đỡ + Nối đèn vào nguồn điện xoay chiều 220V điều chỉnh chứa khe Y-âng cho chùm tia laze phát t đèn chi ếu vào khe Y-âng kép + Đặt hứng vân song song cách chứa khe Yâng kép khoảng 1m để làm xuất hệ vân giao thoa rõ nét + Dùng thước đo khoảng cách D1 từ khe Y-âng tới khoảng cách l1 vân sáng vân tối liên tiếp Đi ền giá trị D1, l1 vào bảng số liệu + Tính, ghi vào bảng số liệu khoảng vân i1 = bước sóng ánh sáng laze theo công thức λ = b) Bước Lặp lại bước thí nghiệm ứng với hai giá trị D lớn D cách dịch chuyển hứng vân giao thoa + Tính Δλ ghi kết thu vào bảng số liệu Bảng 1: Xác định bước sóng ánh sáng laze - Khoảng cách hai khe: a=………….±……….(mm) - Độ xác thước mm: =………………… (mm) - Số khoảng vân đánh dấu: n = ……………………… Lần thí nghiệm D (mm) L (mm) i= (mm) λ= (mm) Trung bình + Tính Δλ dùng công thức: ▪ ▪ Δλ = ▪ λ = ± Δλ D BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Câu Kết sai số tuyệt đối phép đo 0,0609 Số chữ số có nghĩa A B C D Câu Kết sai số tuyệt đối phép đo 0,2001 Số chữ số có nghĩa A B C D Câu Kết sai số tuyệt đối phép đo 1,02 Số chữ số có nghĩa A B C D Câu Để đo lực kéo cực đại lò xo dao động với biên độ A ta cần dùng dụng cụ đo A Thước mét B Lực kế C Đồng hồ D Cân Câu Cho lắc lò xo đặt nơi có gia tốc trọng tr ường bi ết B ộ d ụng c ụ dùng đ ể đo độ cứng lò xo Page 130 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 A thước cân B lực kế thước C đồng hồ cân D lực kế cân đo bước sóng xạ đơn sắc thí nghiệm giao thoa khe Y âng, ta ch ỉ c ần dùng dụng cụ đo A thước B cân C nhiệt kế D đồng hồ Câu Để đo công suất tiêu thụ trung bình đoạn m ạch ch ỉ có ện tr thu ần, ta c ần dùng d ụng cụ đo A Ampe kế B Vôn kế C Ampe kế Vôn kế D Áp kế Câu Để đo gia tốc trọng trường dựa vào dao động lắc đơn, ta cần dùng dụng cụ đo A đồng hồ B đồng hồ thước C cân thước D thước Câu Để đo gia tốc trọng trường trung bình vị trí (khơng u c ầu xác đ ịnh sai s ố), ng ười ta dùng dụng cụ gồm lắc đơn; giá treo; thước đo chi ều dài; đ ồng h b ấm giây Ng ười ta ph ải thực bước: a Treo lắc lên giá nơi cần xác định gia tốc trọng trường g b Dùng đồng hồ bấm dây để đo thời gian dao động tồn phần để tính chu kỳ T, lặp lại phép đo lần c Kích thích cho vật dao động nhỏ d Dùng thước đo lần chiều dài l dây treo từ điểm treo tới tâm vật Câu Để e Sử dụng công thức g = 4π2 để tính gia tốc trọng trường trung bình vị trí f Tính giá trị trung bình Sắp xếp theo thứ tự bước A a, b, c, d, e, f B a, d, c, b, f, e C a, c, b, d, e, f D a, c, d, b, f, e Câu 10 Để đo cơng suất tiêu thụ trung bình ện trở m ột m ạch m ắc nối ti ếp (ch ưa l ắp s ẵn) gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện, người ta dùng thêm b ảng m ạch ; ngu ồn ện xoay chiều ; ampe kế ; vôn kế thực bước sau a nối nguồn điện với bảng mạch b lắp điện trở, cuộn dây, tụ điện mắc nối tiếp bảng mạch c bật công tắc nguồn d mắc ampe kế nối tiếp với đoạn mạch e lắp vôn kế song song hai đầu điện trở f đọc giá trị vơn kế ampe kế g tính cơng suất tiêu thụ trung bình Sắp xếp theo thứ tự bước A a, c, b, d, e, f, g B a, c, f, b, d, e, g C b, d, e, f, a, c, g D b, d, e, a, c, f, g Câu 11 Một học sinh dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động ều hòa T c m ột v ật b ằng cách đo thời gian dao động Ba lần đo cho k ết qu ả th ời gian c m ỗi dao đ ộng l ần l ượt 2,00s; 2,05s; 2,00s ; 2,05s; 2,05s Thang chia nhỏ c đ ồng hồ 0,01s K ết qu ả c phép đo chu kỳ biểu diễn A T = 2,025 ± 0,024 (s) B T = 2,030 ± 0,024 (s) C T = 2,025 ± 0,024 (s) D T = 2,030 ± 0,034 (s) Câu 12 Một học sinh làm thí nghiệm đo chu kỳ dao động c l ắc đ ơn Dùng đ ồng h b ấm giây đo lần thời gian 10 đao động toàn phần l ần lượt 15,45s; 15,10s; 15,86s; 15,25s; 15,50s B ỏ qua sai số dụng cụ Kết chu kỳ dao động A 15,43 (s) ± 0,21% B 1,54 (s) ± 1,34% C 15,43 (s) ± 1,34% D 1,54 (s) ± 0,21% Câu 13 Một học sinh làm thí nghiệm đo gia tốc trọng trường dựa vào dao động lắc đ ơn Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 đao động tồn phần tính đ ược k ết qu ả t = 20,102 ± 0,269 (s) Page 131 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 Dùng thước đo chiều dài dây treo tính kết L = ± 0,001(m) Lấy π2=10 bỏ qua sai số số pi (π) Kết gia tốc trọng trường nơi đặt lắc đơn A 9,899 (m/s2) ± 1,438% B 9,988 (m/s2) ± 1,438% C 9,899 (m/s ) ± 2,776% D 9,988 (m/s2) ± 2,776% Câu 14 Một học sinh làm thí nghiệm đo gia tốc trọng trường dựa vào dao động lắc đ ơn Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 đao động toàn phần tính đ ược k ết qu ả t = 20,102 ± 0,269 (s) Dùng thước đo chiều dài dây treo tính kết L = ± 0,001(m) Lấy π2=10 bỏ qua sai số số pi (π) Kết gia tốc trọng trường nơi đặt lắc đơn A 9,899 (m/s2) ± 0,142 (m/s2) B 9,988 (m/s2) ± 0,144 (m/s2) 2 C 9,899 (m/s ) ± 0,275 (m/s ) D 9,988 (m/s2) ± 0,277 (m/s2) Câu 15 Một học sinh dùng cân đồng hồ bấm giây để đo độ c ứng c lò xo Dùng cân đ ể cân v ật nặng cho kết khối lượng m = 100g ± 2% Gắn vật vào lò xo kích thích cho lắc dao động dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t dao đ ộng, k ết qu ả t = 2s ± 1% Bỏ qua sai số số pi (π) Sai số tương đối phép đo độ cứng lò xo A 4% B 2% C 3% D 1% Câu 16 Để đo tốc độ truyền sóng v sợ dây đàn hồi AB, người ta n ối đ ầu A vào m ột ngu ồn dao động có tần số f = 100 (Hz) ± 0,02% Đầu B gắn cố định Người ta đo khoảng cách gi ữa hai điểm dây gần không dao động với kết d = 0,02 (m) ± 0,82% Tốc độ truyền sóng sợi dây AB A v = 2(m/s) ± 0,84% B v = 4(m/s) ± 0,016% C v = 4(m/s) ± 0,84% D v = 2(m/s) ± 0,016% Câu 17 Để đo tốc độ truyền sóng v sợ dây đàn hồi AB, người ta n ối đ ầu A vào m ột ngu ồn dao động có tần số f = 100 (Hz) ± 0,02% Đầu B gắn cố định Người ta đo khoảng cách gi ữa hai điểm dây gần không dao động với kết d = 0,02 (m) ± 0,82% Tốc độ truyền sóng sợi dây AB A v = 2(m/s) ± 0,02 (m/s) B v = 4(m/s) ± 0,01 (m/s) C v = 4(m/s) ± 0,03 (m/s) D v = 2(m/s) ± 0,04 (m/s) Câu 18 Một học sinh làm thí nghiệm đo bước sóng nguồn sáng b ằng thí nghi ệm khe Young Giá trị trung bình sai số tuyệt đối phép đo khoảng cách hai khe sáng Δa; Giá trị trung bình sai số tuyệt đối phép đo khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đ ến đo đ ược ΔD; Giá trị trung bình sai số tuyệt đối phép đo khoảng vân đối phép đo bướ c sóng tính A ε(%) = 100% và Δi Kết sai số tương B ε(%) = (Δa + Δi + ΔD) 100% C ε(%) = (Δa + Δi - ΔD).100% D ε(%) = 100% học sinh làm thí nghiệm đo bước sóng nguồn sáng thí nghi ệm khe Young Khoảng cách hai khe sáng 1,00 ± 0,05 (mm) Kho ảng cách t m ặt ph ẳng ch ứa hai khe đ ến đo 2000 ± 1,54 (mm); khoảng cách 10 vân sáng liên tiếp đo đ ược 10,80 ± 0,14 (mm) K ết qu ả bước sóng A 0,60 μm ± 6,37% B 0,54 μm ± 6,22% C 0,54 μm ± 6,37% D 0,6μm ± 6,22% Câu 20 Một học sinh làm thí nghiệm đo bước sóng c ngu ồn sáng b ằng thí nghi ệm khe Young Khoảng cách hai khe sáng 1,00 ± 0,05 (mm) Kho ảng cách t m ặt ph ẳng ch ứa hai khe đ ến đo 2000 ± 1,54 (mm); khoảng cách 10 vân sáng liên tiếp đo đ ược 10,80 ± 0,14 (mm) K ết qu ả bước sóng Câu 19 Một Page 132 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 A 0,600μm ± 0,038μm B 0,540μm ± 0,034μm C 0,540μm ± 0,038μm D 0,600μm ± 0,034μm Câu 21 (ĐH2014) Các thao tác sử dụng đồng hồ đa hi ện s ố (hình vẽ) đ ể đo ện áp xoay chiều cỡ 120 V gồm: a Nhấn nút ON OFF để bật nguồn đồng hồ b Cho hai đầu đo hai dây đo tiếp xúc với hai đầu đoạn m ạch c ần đo ện áp c Vặn đầu đánh dấu núm xoay tới chấm có ghi 200, vùng ACV d Cắm hai đầu nối hai dây đo vào hai ổ COM V Ω e Chờ cho chữ số ổn định, đọc trị số điện áp g Kết thúc thao tác đo, nhấn nút ON OFF để tắt nguồn đồng hồ Thứ tự thao tác A a, b, d, c, e, g B c, d, a, b, e, g C d, a, b, c, e, g D d, b, a, c, e, g Câu 22 Một học sinh dùng cân đồng hồ bấm giây để đo độ c ứng c lò xo Dùng cân đ ể cân v ật nặng cho kết khối lượng m = 100g ± 2% Gắn vật vào lò xo kích thích cho lắc dao động dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t dao đ ộng, k ết qu ả t = 2s ± 1% Bỏ qua sai số số pi (π) Sai số tương đối phép đo độ cứng lò xo A 4% B 2% C 3% D 1% Câu 23 Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng b ằng ph ương pháp giao thoa khe Y-âng Học sinh đo khoảng cách hai khe a = 1,2 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe tới D = 1,6 ± 0,05 (m) độ rộng 10 khoảng vân L = 8,00 ± 0,16 (mm) Sai số tương đối phép đo A δ = 1,6% B δ = 7,63% C δ =0,96% D δ = 5,83% Câu 24 Dùng thước chia độ đến milimet đo khoảng cách d gi ữa hai ểm A B, c ả l ần đo đ ều cho giá trị 1,345 m Lấy sai số dụng cụ độ chia nhỏ Kết quảđo vi ết A d = (1345 ± 2) mm B d = (1,345 ± 0,001) m C d = (1345 ± 3) mm D d = (1,3450 ± 0,0005) m Page 133 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý Mục lục: Page 134 2018 ... Câu 43 Vật dao động điều hòa theo trục Ox Phát biểu sau ? A Quỹ đạo chuyển động vật đoạn thẳng Câu 33 (CĐ2 012) Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn Vật Lý 2018 B Lực kéo tác dụng vào vật không... Thế vật đạt cực đại vật vị trí cân Page 11 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn Vật Lý 2018 C Động vật đạt cực đại vật vị trí biên D Thế động vật biến thi n tần số với tần số li độ Câu 16 Trong.. .Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn Vật Lý 2018 ▪ Ở vị trí cân (xmin = ): Độ lớn vmax = ω.A ▪ Quỹ đạo dao động điều hồ đoạn thẳng Phương trình gia tốc vật dao động điều hòa: Gia tốc a