ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP BÀI TẬP CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ BÀI TẬP TỰ LUẬN 1.1 a. A = 4cm; ω = 10π rad/s; f = π ω 2 = 5 Hz; T = ω π 2 = 0,2s b. Thay 10πt = 30 0 vào phương trình. x = 4cos30 0 = 2 3 cm. 1.2 Thay t = 2s vào Phương trình x = 5.cos(πt + π/2) = 5.cos(π.2 + π/2) = 0 v = - 5π.sin(πt + π/2) = - 5π.sin(π.2 + π/2) = - 5π cm/s a = - 5π 2 .cos(πt + π/2) = -5π 2 .cos(π.2 + π/2) = 0 1.3 a. x = 6cos(πt - π/2) Ta có ω = T π 2 = π (rad/s) ; vì v > 0 nên φ - π/2 b. Giải phương trình: 6cos(πt - π/2) = 3 t = 6 1 + 2k (k = 0, 1, 2 ) t = 6 5 + 2k ( k = 0, 1, 2 ) c. Khi x = 6cm vật ở biên độ nên v = 0, a = - ω 2 .x = π 2 .6 = 59,1576 cm/s 2 . 1.4 a. Ta có ω = m k = 10π rad/s Khi vật ở vị trí khơng biến dạng thì x 0 = ± Δl = ± k g.m = ± 100 10.1,0 = ± 0,01m = ± 1cm. Khi thả nhẹ thì v 0 = 0 khi đó A = x 0 = 1cm Chọn chiều dương lên trên thì x 0 = 1cm suy ra φ = 0 Vậy x = cos(10πt ) cm Chọn chiều dương xuống dưới thì x 0 = -1cm suy ra φ = π rad Vậy x = cos(10πt + π) cm. b. Lực đàn hồi được tính theo cơng thức F = k(Δl + x) = kΔl + kx Chọn chiều dương hướng lên trên F = 100.0,01 + 100.0,01cos(10πt ) = 1 + cos(10πt ) (N). F max = 2N khi cos(10πt ) = 1 F min = 0 khi cos(10πt ) = -1. Chọn chiều dương hướng xuống dưới F = 1 + cos(10πt + π) F max = 2N khi cos(10πt + π) = 1 F min = 0 khi cos(10πt + π) = -1. 1.5 a. Trong thời gian 30s nó thực hiện được 20 lần dao động tồn phần. Nên T = 5,1 20 30 = s, Lại có T = k m 2 π suy ra 2 2 4 T m k π = = 2 2 5,1 1,0.14,3.4 = 1,77N/m b. Vì chu kì dao động T tỉ lệ m nên khi m 1 = 2m thì T 1 = T. 2 = 1,5.1,41 = 2,115s c. Dựa vào ý b ta thấy m tỷ lệ với T 2 nên ta xác định T 0 ứng với m 0 làm mẫu sau đó cho m vào để dao động lập tỷ số 2 0 2 0 T T m m = , hoặc 2 2 4 kT m π = 1.6 Tần số góc m k =ω = 20 rad/s. a. V max = A.ω = 4.20 = 80cm/s. 1 ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP b. W = 2 1 k.A 2 = 2 1 .40.0,04 2 = 0,032J c. Áp dụng mối liên hệ giữa dao động điều hồ và chuyển động tròn đều thời gian vật đi từ 0 đến x = 2 cm là : t = ω ϕ = 20 6 π = 120 π ≈ 0,026s ( với sin ϕ = 0,5) 1.7 Ta có k m 2T 1 1 π= suy ra k m 4T 1 2 2 1 π= k m 2T 2 2 π= suy ra k m 4T 2 2 2 2 π= k mm 2T 21 + π= suy ra k mm 4T 21 2 2 + π= = 2 2 2 1 TT + = 0,8 2 + 0,6 2 = 1 nên T = 1s 1.8 T = 2π g l suy ra l = 2 2 4 g.T π = 0,993m T’ = 2π g l ′ = 2π 7867,9 993,0 = 2,002s 1.9 Cơ năng của con lắc đơn được tính theo cơng thức E = 0,5.m.ω 2 .l 2 .α 0 2 = 0,5.m.g.l.α 0 2 = 4,78.10 -3 J. 1.10 Để dao động của nước mạnh nhất thì tần số riêng của nước trong xơ nước bằng thời gian của mỗi bước chân. Nên vận tốc của người đi là v = t s = 1 5,0 = 0,5m/s 1.11 C1 : Dùng phương pháp giản đồ vectơ quay. x = x 1 + x 2 = A cos(ωt + φ). Ta có: x 1 = 3cos(10πt) thì A 1 = 3cm. φ = 0 x 1 = 4sin(10πt) = 4cos(10πt - 2 π ) thì A 2 = 4cm. φ = - 2 π rad. Vì A 1 vng góc A 2 nên A 2 = 2 2 2 1 AA + = 3 2 + 4 2 = 5 2 nên A = 5cm. tanφ = 3 4 1 2 = A A nên φ = 0,29π (rad) Nên x = 5cos(10πt - 0,29π) C2: x = x 1 + x 2 = 3cos(10πt) + 4sin(10πt) = 5[ 5 3 cos(10πt) + 5 4 sin(10πt)] Ta có 2 5 3 + 2 5 4 = 1 nếu đặt 5 3 = cosφ, thì 5 4 = sinφ thì: x = 5.[cosφcos(10πt) + sinφsin(10πt)] = 5cos(10πt - φ). với 5 3 = cosφ thì φ = 0,29π (rad) 1.12 a. Chứng minh vật m dao động điều hồ: - Chọn trục toạ độ 0x có gốc 0 là vị trí cân bằng của vật, hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới. 2 4 2 0 A 1 Δ A 2 A k Δl 0 VTCB x M x ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP - Tại thời điểm khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng: Lò xo bị dãn một đoạn Δl. Vật chịu tác dụng của trọng lực P = m.g và lực đàn hồi F 0 = k.Δl. Do vật cân bằng nên m.g = k.Δl (1) ta tính được Δl = 0,075 m = 7,5 cm. - Tại thời điểm bất kì, khi vật có li độ x: Lò xo bị dãn một đoạn (x + Δl). Vật chịu tác dụng của trọng lực P = m.g và lực đàn hồi F = k.(x + Δl). Áp dụng định luật 2 Niutơn cho vật và chiếu phương trình vectơ lên trục toạ độ ta được m.g - k.(x + Δl) = m.a (2), lại có a = x”. Từ (1) và (2) ta có - kx = mx”, đặt k/m = ω 2 . Nghiệm của phương trình là x = A.cos(ωt + φ). Vậy vật m dao động điều hồ. Chu kì dao động T = 2π k m = 0,544 s. b. Vật dao động điều hồ theo phương trình x = A.cos(ωt + φ). - Tần số góc ω = m k = 3 320 rad/s - Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 3 cm rồi thả nhẹ nên biên độ A = 3 cm. - Chọn gốc thời gian là lúc thả vật có x 0 = 3 cm, v 0 = 0 nên φ = 0. Phương trình dao động của vật là x = 3.cos( 3 320 t) cm. c. Ta thấy rằng A = 3 cm < Δl = 7,5 cm suy ra trong q trình dao động của con lắc thì lò xo ln ln dãn. Lực đàn hồi cực đại khi lò xo dãn nhiều nhất (vật ở vị trí thấp nhất x = 3 cm). Lực đàn hồi cực tiểu khi lò xo dãn ít nhất (vật ở vị trí cao nhất x = - 3cm). Ta tính được F max = 2,52 N, F min = 1,08 N. 1.13 a. Khi vật ở vị trí cân bằng Các lực tác dụng lên vật là: P, F dh Khi cân bằng thì F đh = P 2 = P.sinα Suy ra: k.Δl = m.g.sinα (1) nên Δl = k gm α sin = 49 30sin.8,9.2,0 0 = 0,02m = 2cm Vậy chiều dài của lò xo khi m ở vị trí cân bằng là l = l 0 + Δl = 14cm b. Chứng minh vật dao động điều hồ chọn trục toạ độ có phương song song với mặt phẳng nghiêng, chiều từ trên xuống, - Tại thời điểm khi vật chuyển động qua vị trí cân bằng: Lò xo bị dãn một đoạn Δl = k gm α sin = 2cm - Tại thời điểm bất kì, khi vật có li độ x: Lò xo bị dãn một đoạn (x + Δl). Vật chịu tác dụng của trọng lực P ( 21 pPP += , Với p 2 = P.sinα) và lực đàn hồi F = k.(x + Δl). Áp dụng định luật 2 Niutơn cho vật và chiếu phương trình vectơ lên trục toạ độ ta được m.g.sinα - k.(x + Δl) = m.a (2), lại có a = x”. Từ (1) và (2) ta có - kx = mx”, đặt k/m = ω 2 . Nghiệm của phương trình là x = A.cos(ωt + φ). Vậy vật m dao động điều hồ. Chu kì dao động T = 2π k m = 0,401 s. Tần số góc là m k = ω = 15,6 rad/s Khi t = 0 nếu x 0 = 3cm; v 0 = 0. Nên A = 3cm φ = 0 phương trình x = 3cos(15,6t) cm Khi t = 0 nếu x 0 = -3cm; v 0 = 0. Nên A = 3cm φ = π (rad) phương trình x = 3cos(15,6t + π)cm 1.14 Tần số góc là ω = 2πf = 5π (rad/s), độ cứng của lò xo là k = m.ω 2 = 0,2.25.10 = 50N/m a. Vì chiều dài biến thiên từ 20cm đến 24cm lên A = 2 2 2024 = − cm. Khi t = 0 thì x 0 = -A = -2cm, v 0 = 0 : nên φ = π (rad) 3 k F dh m P 2 P 1 P ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP Vậy phương trình dao động là: x = 2cos(5πt + π) cm. b. Phương trình v = -Aωsin(ωt + φ) = 10πsin(5πt + π) cm/s. suy ra: v max = 10π(cm/s), v min = 0 a = -ω 2 x = -500cos(5πt + π) cm/s 2 .suy ra: a max = 500cm/s 2 . a min = 0 c. Biểu thức lực đàn hồi F = k( Δl + x) . Tại VTCB ta có KΔl = mg từ đó tìm ra Δl = 0,04m = 4cm nên F = 50(0,04 + 2cos(5πt + π)) d. Chiều dài của lò xo l 0 = l max – A – Δl = 24 – 2 – 4 = 18cm 1.15 a. Cơ năng W = 2 kA 2 1 từ đó tính k = 2 A 2.W = 200N/m. b. Cơ năng W = 2 max mv 2 1 từ đó tính m = 2 max v W2 = 1,388 kg Vmax = A.ω = suy ra ω = A V max = 12(rad/s) tần số = π = π ω = 2 12 2 f 1,91Hz 1.16 Khi con lắc dao động trong thang máy, thang máy lại chuyển động khi đó coi con lắc dao động trong mơi trường có gia tốc g’ = g ± a khi đó chu kỳ dao động được tính bằng T = 2π g l ′ a. Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều lên trên thì g’ = g + a = 10 + 2 = 12m/s 2 . T = 2π g l ′ = 2π 12 5,1 = 2,22 s b. Khi thang máy chuyển động chậm dần đều lên trên thì g’ = g - a = 10 - 2 = 8 m/s 2 T = 2π g l ′ = 2π 8 5,1 = 2,72 s 1.17 a. Vị trí cân bằng khi ba lực, trọng lực, lực điện trường , lực căng sợi dây, cân bằng nhau. góc lệch của con lắc là : tanα = 8,9.10 10.10.66,5 g.m E.q P F 3 47 − − == = 0,577 suy ra α = 30 0 b. Do con lắc dao động trong điện trường nên gia tốc trong cơng thức tính chu kỳ là g’ . Ta có g’ = 0 30cos g = 11,32 m/s 2 Hoặc ta có g’ = 2 2 m qE g + = 11,32 m/s 2 Chu kỳ dao động là T = 2π g l ′ = 2π 32,11 4,1 = 2,21s BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 1.18 Chọn A. 4 0 α ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP Hướng dẫn: Thứ ngun của tần số góc ω là rad/s (radian trên giây). Thứ ngun của pha dao động (ωt + φ) là rad (radian). Thứ ngun của chu kỳ T là s (giây). Thứ ngun của biên độ là m (mét). 1.19 Chọn D. Hướng dẫn: Tính đạo hàm bậc hai của toạ độ x theo thời gian rồi thay vào phương trình vi phân x” + ω 2 x = 0 thấy lựa chọn D khơng thoả mãn. 1.20 Chọn D. Hướng dẫn: Biên độ dao động của vật ln khơng đổi. 1.21 Chọn B. Hướng dẫn: Gia tốc của vật đạt giá trị cực đại khi vật ở hai vị trí biên, gia tốc của vật ở VTCB có giá trị bằng khơng. 1.22 Chọn C. Hướng dẫn: Vật đổi chiều chuyển động khi vật chuyển động qua vị trí biên độ, ở vị trí đó lực phục hồi tác dụng lên vật đạt giá trị cực đại. 1.23 Chọn C. Hướng dẫn: Phương trình dao động x = Acos(ωt + φ) và phương trình vận tốc v = x’ = -ωAsin(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π/2). Như vậy vận tốc biến đổi điều hồ sớm pha hơn li độ một góc π/2. 1.24 Chọn B. Hướng dẫn: Thời điểm ban đầu có thể vật vừa có động năng và thế năng do đó kết luận cơ năng ln bằng động năng ở thời điểm ban đầu là khơng đúng. 1.25 Chọn B. Hướng dẫn: So sánh phương trình dao động x = 6cos(4πt)cm với phương trình tổng qt của dao động điều hồ x = Acos(ωt + φ) ta thấy biên độ dao động của vật là A = 6cm. 1.26 Chọn A. Hướng dẫn: So sánh phương trình dao động x = 5cos(2πt)cm với phương trình tổng qt của dao động điều hồ x = Acos(ωt + φ) ta thấy tần số góc của dao động là ω = 2π rad/s. Suy ra chu kỳ dao động của vật là ω π = 2 T = 1 s. 1.27 Chọn B. Hướng dẫn: Động năng và thế năng trong dao động điều hồ biến đổi tuần hồn với chu kỳ bằng 1/2 chu kỳ của vận tốc, gia tốc và li độ. 1.28 Chọn C. Hướng dẫn: Áp dụng cơng thức độc lập với thời gian a = - ω 2 x dấu (-) chứng tỏ x và a ln ngược chiều nhau. 1.29 Chọn C. Hướng dẫn: Gia tốc của vật đạt cực đại khi vật ở vị trí biên, ở vị trí biên thế năng của vật đạt cực đại, động năng của vật đạt cực tiểu. 1.30 Chọn B. Hướng dẫn: Động năng của vật dao động điều hồ biến đổi tuần hồn theo thời gian với chu kỳ T/2. 1.31 Chọn D. Hướng dẫn: Tần số dao động của con lắc là m k 2 1 f π = khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số của con lắc giảm 2 lần. 1.32 Chọn A. Hướng dẫn: Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của lực cưỡng bức. 1.33 Chọn C. Hướng dẫn: Biên độ dao động tổng hợp được tính theo cơng thức ϕ∆++= cosAA2AAA 21 2 2 2 1 khơng phụ thuộc vào tần số của hai dao động hợp thành. Như vậy kết luận biên độ của dao động tổng hợp phụ thuộc vào tần số chung của hai dao động hợp thành là sai. 5 ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP 1.34 Chọn D. Hướng dẫn: Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức và mối quan hệ giữa tần số của lực cưỡng bức với tần số dao động riêng. Khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại (hiện tượng cộng hưởng). 1.35 Chọn C. Hướng dẫn: Ngun nhân gây ra dao động tắt dần là do lực ma sát và lực cản của mơi trường. 1.36 Chọn D. Hướng dẫn: Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng là tần số góc lực cưỡng bức bằng tần số góc dao động riêng hoặc, tần số lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng, hoặc chu kỳ lực cưỡng bức bằng chu kỳ dao động riêng. 1.37 Chọn D. Hướng dẫn: Từ phương trình x = 4cos(2t)cm suy ra biên độ A = 4 cm = 0,04 m, và tần số góc ω = 2(rad/s), khối lượng của vật m = 100g = 0,1 kg. Áp dụng cơng thức tính cơ năng: 22 Am 2 1 E ω= , thay số ta được E = 0,00032J = 0,32mJ. 1.38 Chọn B. Hướng dẫn: Chú ý cần phân biệt khái niệm tần số góc ω trong dao động điều hồ với tốc độ góc là đạo hàm bậc nhất của li độ góc theo thời gian α’ = v/R trong chuyển động tròn của vật. 1.39 Chọn C Hướng dẫn: Phương trình dao động x = Acos(ωt + φ), phương trình vận tốc v = x’ = - ωAsin(ωt + φ) = ωAcos(ωt + φ + π/2), và phương trình gia tốc a = x” = - ω 2 Acos(ωt + φ) = ω 2 Acos(ωt + φ + π). Như vậy gia tốc biến đổi điều hồ sớm pha hơn vận tốc một góc π/2. BÀI TẬP CHƯƠNG II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM BÀI TẬP TỰ LUẬN 2.1 Ta có λ 1 = v 1 .T và λ 2 = v 2 .T; khi truyền từ khơng khí vào nước ta có 1550 330 v v 2 1 2 1 == λ λ = 0,2129 2.2 Khi nhơ 10 lần trong 36s phao thực hiện 9 dao động tồn phần tức 9 chu kỳ nên T = 4s Khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận là một bước sóng λ = 10m. Vậy v = T λ = 2,5m/s 2.3 a. Độ lệch pha được tính theo cơng thức Δφ 1 = φ 1 – φ 0 = 340 d .680 2 v d f2 v d π=π=ω = 4πd: với d 1 = 10m thì Δφ 1 = 40π rad với d 2 = 12m thì Δφ 2 = 48π rad. Khi đó Δφ = Δφ 2 – Δφ 1 = 48π - 40π = .8π b. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha là một bước sóng d = λ = f v = 0,5cm Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động ngược pha là một nửa bước sóng d = 2 λ λ = f2 v = 0,25cm 2.4 Khi súng nổ thì âm thanh truyền tới chân núi rồi vọng lại nên thời gian để đi từ súng đến chân núi là t = 25,3 2 5,6 = s Vậy khoảng cách là L = v.t = 340.3,25 = 1105m 2.5 a. T = ω π 2 = 4s. λ = v.T = 40.4 = 160cm. 6 ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP b. Sóng truyền từ O tới M mất khoảng thời gian là t 1 = v d nên phương trình tại M là. x M = 4cos[ 2 π (t - v d )] = 4cos( 2 π t - 2 π . v d ) = 4cos( 2 π t - λ π d.2 ) Để dao động tại M cùng pha với dao động tại O thì Δφ = |φ M – φ 0 |= 2kπ suy ra λ π d.2 = 2kπ nên d = kλ ( với k = 0, 1, 2, .). Vậy d = 160.k cm c. Tại thời điểm t li độ của điểm M là x 1 = 3 cm, tại thời điểm t + 6 s li độ của M là x 2 = 4cos( 2 π (t +6) - λ π d.2 ) = 4cos( 2 π t - λ π d.2 + 3π) = - 4cos( 2 π t - λ π d.2 ) = - x 1 = - 3 cm. Vậy tại thời điểm t + 6 s li độ của M là x 2 = 3 cm. 2.6 a. Điều kiện để có hai đầu là nút sóng là L = 2 k λ với k là số bó sóng theo bài ra có 4 bụng sóng, B là một nút sóng, A ngay sát một nút sóng nên k = 4 bó sóng. Từ đó tính k L2 =λ = 10cm b. v = λ.f = 10.10 = 100cm/s 2.7 a. Điều kiện để tại M dao động cực đại là. d 1 – d 1 = kλ nên k.λ = 25 – 20,5 = 4,5 . Vì giữa M và đường trung trực của S 1 S 2 có hai vân giao thoa cực đại . Tại M là vân giao thoa cực đại thứ 3 nên k = 3 từ đó λ = 1,5cm. b. Điều kiện tại N có dao động cực đại là d 1 – d 2 = kλ ( với k = 0, ±1, ±2, ±3, .) d 1 + d 2 = S 1 S 2 suy ra d 1 = 2 1 (kλ + S 1 S 2 ) 0 < d 1 , d 2 < S 1 S 2 Hay 0 < 2 1 (kλ + S 1 S 2 ) < S 1 S 2 Thay số tìm ra: - λ 1 S 1 S 2 < k < λ 1 S 1 S 2 hay -5,33 < k < 5,333. Suy ra k = - 5, - 4, -3, -2, - 1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 . Vậy giữa có 5.2 + 1 = 11 điểm dao động cực đại Điều kiện tại N có dao động cực tiểu là d 1 – d 2 = (2k + 1) 2 λ ( với k = 0, ±1, ±2, ±3, .) d 1 + d 2 = S 1 S 2 suy ra d 1 = (2k + 1) 4 λ + 2 1 S 1 S 2 0 < d 1 , d 2 < S 1 S 2 Hay 0 < (2k + 1) 4 λ + 2 1 S 1 S 2 < S 1 S 2 Thay số tìm ra: - 5,83 < k < 4,83 suy ra k = - 5, - 4, -3, -2, - 1, 0, 1, 2, 3, 4 có 10 giá trị của k. Vậy trên đoạn S 1 S 2 có 10 cực tiểu. 2.8 Tại một điểm A cách xa một nguồn âm N (coi như một nguồn điểm, đẳng hướng) một khoảng NA = 1 m, mức cường độ âm là L A = 90 dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I 0 = 10 -10 W/m 2 . Coi như mơi trường hồn tồn khơng hấp thụ âm. a. Tính cường độ âm I A của âm đó tại A. b. Tính cường độ và mức cường độ của âm đó tại B nằm trên đường NA và cách N một khoảng NB = 10 m. c. Tính cơng suất của nguồn N. 7 ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP Hướng dẫn giản: a. Cường độ âm tại A là L A = 10lg( 0 A I I ) = 10lg(I A ) – 10lg(I 0 ) nên: 90 = 10lg(I A ) – 10lg(I 0 ) suy ra lg(I A ) = lg(I 0 ) + 9 = - 1 nên I A = 10 -1 = 0,1 W/m 2 . b. Với nguồn đẳng hướng thì cường độ âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách nên 2 2 B A NA NB I I = Nên 2 2 A B NB NAI I = = 10 1.1,0 = 0,01W/m 2 . 10 0 B B 10 01,0 lg.10 I I lg.10L − == = 10.lg(10 8 ) = 80 dB c. Cơng suất của nguồn là P = 4πR 2 .I = 1,26 W. 2.9 a. Nguồn âm là nguồn đẳng hướng, nên ta có 22 N M SM 62SM SM SN I I − = = lại có 0 M M I I lgL = và 0 N N I I lgL = suy ra 62SM SM lg2 I I lgLL M N MN − ==− → SM = 112 m. b. Cơng suất của nguồn là P = 4πR 2 .I = 0,0314 W. 2.10 a. Điều kiện tại N có dao động cực đại là d 1 – d 2 = kλ ( với k = 0, ±1, ±2, ±3, .) d 1 + d 2 = S 1 S 2 suy ra d 1 = 2 1 (kλ + S 1 S 2 ) 0 < d 1 , d 2 < S 1 S 2 Hay 0 < 2 1 (kλ + S 1 S 2 ) < S 1 S 2 Thay số tìm ra: - λ 1 S 1 S 2 < k < λ 1 S 1 S 2 hay -7,5 < k < 7,5 với λ = v.T = v. ω π 2 = 0,8.0,02 = 0,016m = 1,6 cm Vậy giữa có 7.2 + 1 = 15 điểm dao động cực đại. b. Sóng truyền từ O 1 tới M mất khoảng thời gian là t 1 = v d 1 nên phương trình tại M là: x 1M = 4cos[ 2 π (t - v d 1 )] = 4cos( 2 π t - λ π 1 d.2 ) Sóng truyền từ O 2 tới M mất khoảng thời gian là t 2 = v d 2 nên phương trình tại M là: x 2M = 4cos[ 2 π (t - v d 2 ) = 4cos( 2 π t - λ π 2 d.2 ) x M = x 1M + x 2M = 4cos( 2 π t - λ π 1 d.2 ) + 4cos( 2 π t - λ π 2 d.2 ) x M = 8cos( λ −π 21 dd. ).cos( 2 π t - λ +π 21 dd. ) = 8.cos( 2 π t + 10π ) cm BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 2.11 Chọn D. Hướng dẫn: Sóng cơ học chỉ lan truyền được trong mơi trường vật chất đàn hồi. Đó là các mơi trường rắn, lỏng, khí. 8 ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP 2.12 Chọn B. Hướng dẫn: Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng. 2.13 Chọn C. Hướng dẫn: Vận tốc sóng là vận tốc truyền pha dao động. Vận tốc sóng phụ thuộc vào bản chất của mơi trường đàn hồi, đỗi với một mơi trường đàn hồi nhất định thì vận tốc sóng là khơng đổi. Vận tốc dao động của các phần tử là đạo hàm bậc nhất của li độ dao động của phần tử theo thời gian. Vận tốc sóng và vận tốc dao động của các phần tử là khác nhau. 2.14 Chọn C. Hướng dẫn: Vận tốc sóng là vận tốc truyền pha dao động. Vận tốc sóng phụ thuộc vào bản chất của mơi trường đàn hồi, đỗi với một mơi trường đàn hồi nhất định thì vận tốc sóng là khơng đổi. Vận tốc dao động của các phần tử là đạo hàm bậc nhất của li độ dao động của phần tử theo thời gian. Vận tốc sóng và vận tốc dao động của các phần tử là khác nhau. 2.15 Chọn B. Hướng dẫn: So sánh phương trình sóng ) x T t (2sinAu λ −π= với phương trình mm xt u ) 501,0 (2sin8 −= π ta thấy λ = 50cm. 2.16 Chọn B. Hướng dẫn: Sóng âm là sóng cơ học có tần số từ 16Hz đến 20000Hz. Sóng hạ âm là sóng cơ học có tần số nhỏ hơn 16Hz. Sóng siêu âm là sóng cơ học có tần số lớn hơn 20000Hz. 2.17 Chọn D. Hướng dẫn: Từ chu kỳ suy ra tần số, so sánh tần số tìm được với dải tần số 16Hz đến 20000Hz. 2.18 Chọn D. Hướng dẫn: Vận tốc âm phụ thuộc vào mơi trường đàn hồi, mật độ vật chất mơi trường càng lớn thì vận tốc âm càng lớn: v rắn > v lỏng > v khí . 2.19 Chọn D. Hướng dẫn: Hiện tượng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng được tạo ra từ hai tâm sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc lệch pha một góc khơng đổi. 2.20 Chọn C. Hướng dẫn: Lấy hai điểm M và N nằm trên đường nối hai tâm sóng A, B; M nằm trên cực đại thứ k, N nằm trên cực đại thứ (k+1). Ta có AM – BM = kλ và AN – BN = (k+1)λ suy ra (AN – BN) – (AM – BM) = (k+1)λ - kλ ⇒ (AN – AM) + (BM – BN) = λ ⇒ MN = λ/2. 2.21 Chọn C. Hướng dẫn: Hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi, khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng một nửa bước sóng. 2.22 Chọn B. Hướng dẫn: Sóng dừng trên dây có hai đầu cố định thì chiều dài dây phải bằng ngun lần nửa bước sóng. Trên dây có 5 nút sóng, hai dầu là hai nút sóng như vậy trên dây có 4 khoảng λ/2, suy ra bước sóng λ = 1 m. Áp dụng cơng thức v = λf = 50 m/s. 2.23 Chọn D. Hướng dẫn: Sóng dừng trên dây có hai đầu cố định thì chiều dài dây phải bằng ngun lần nửa bước sóng. Trên dây có 4 bụng sóng, hai dầu là hai nút sóng như vậy trên dây có 4 khoảng λ/2, suy ra bước sóng λ = 30 cm. Áp dụng cơng thức v = λf = 15 m/s. BÀI TẬP CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI TẬP TỰ LUẬN 3.1 Cho biết hiệu điện thế hiệu dụng định mức của máy, khi máy hoạt động ở hiệu điện thế đó thì đạt cơng suất là P và hiệu suất là lớn nhất. 3.2 Số chỉ của vơn kế là hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dầu đoạn mạch nên 9 ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang-THPT Tù LËP U 0 = U. 2 = 220 2 = 311V 3.3 a. Φ = B.S.N = 0,2.50.10 -4 .100 = 0,1Wb. b. E c = 2 S.B.N. ω = 2 100.10.50.2,0π.2.3 4- = 1,332V c. Tần số dòng điện xoay chiều trong mạch 3 Hz. 3.4 Áp dụng mối quan hệ giữa dao động điều hồ và chuyển động tròn đều Thời gian để M đến N cũng là thời gian hiệu điện thế tức thời có giá trị lớn hơn 84 V α = ωt nên t = ω α = π π 100 3 2 = 150 1 = 6,67.10 -3 s với α = 120 0 = 3 2 π rad Trong một chu kỳ có hai khoảng thời gian e ≥ 84V nên thời gian sáng trong một chu kỳ là t’ = 2t = 13.34.10 -3 s 3.5 I = 2,2A. i = 2,2 2 cos(100πt) A. Vì mạch chỉ có R nên i và u cùng pha 3.6 Z L = L.ω = 100π. π 1 = 100Ω. I = 2,2A. i = 2,2 2 cos(100πt - 2 π ) A. vì mạch điện chỉ có cuộn cảm thì cường độ dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc 2 π 3.7 Zc = ω .C 1 = π π 100. 10.100 1 6 − = 100Ω I = 2,2A. i = 2,2 2 cos(100πt + 2 π ) A. vì mạch điện chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc 2 π 3.8 a. Dung kháng Zc = ω .C 1 = π π − 100. 10.16 1 6 = 625Ω Tổng trở Z = 2 C 2 ZR + = 643Ω nên I = 643 100 = 0,155A b. U R = I.R = 0,155.150 = 23,25V. c. tanφ = R Z C − = - 4,1666 suy ra φ = - 0,425π rad. 3.9 10 119 N 84 M α [...]... 3.10 8 suy ra C = T2 10 12 = = 1 ,126 .10-10 F = 112, 6 pF 2 2 −6 4π L 9.4π 25.10 4.5 Bước sóng λ = c.T = c.2.π L.C Khi λ nhỏ nhất ứng với Lmin và Cmin nên λmin = 3.108.2.3,14 Khi λ lớn nhất nhất ứng với Lmax và Cmax 6 12 0,5.10 − 10.10 − = 13,32m 14 GV V©t lý Hoµng Thanh giang -THPT Tù LËP ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) 8 nên λmax = 3.10 2.3,14 10.10 50010 4.6 − 6 − 12 = 421,27m nên 13,32m... D Hướng dẫn: - Cường độ dòng điện bão hồ Ibh = n.e với n là số electron chuyển qua tế bào quang điện trong 1s, e = 1,6.10-19C - Khi dòng quang điện bão hồ thì tất cả các electron bứt ra khỏi catơt đều đi về anơt, suy ra số electron bứt ra khỏi catơt trong 1s là n - Hiệu suất bức xạ lượng tử là H, suy ra số phơton đập vào catơt trong 1s là n1 = n/H - Cơng suất chùm sáng chiếu tới catơt là P = n1.e =... sự chuyển của electron từ các quỹ đạo ngồi về quỹ đạo K Các vạch thuộc dãy Banme ứng với sự chuyển của electron từ các quỹ đạo ngồi về quỹ đạo L Các vạch thuộc dãy Passen ứng với sự chuyển của electron từ các quỹ đạo ngồi về quỹ đạo M 22 GV V©t lý Hoµng Thanh giang -THPT Tù LËP ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) 6.27 Chọn D Hướng dẫn: Dãy Laiman của quang phổ hiđrơ nằm trong vùng tử ngoại Dãy... 12 NA 4,2.10 12 6C 7.8 Năng lượng cần thiết để để chia hạt nhân nhân 12 C từ 3 hạt α 6 thành 3 hạt α là năng lượng cần thiết để đnơtrơn tổng hợp hạt ΔE = (4mα – mc)c2 = (4.4,0015 – 11,9967).931MeV = 3732,6538MeV = 5,9722.10-10J 7.9 Khối lượng poloni mất đi khơng bằng khối lượng chì tạo thành nhưng số hạt poloni mất đi bằng khối hạt chì tạo thành nên NPo = NPb t ln 2 T Khối lượng poloni mất đi trong... nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy Dãy Passen nằm trong vùng hồng ngoại 6.28 Chọn B Hướng dẫn: Năng lượng ion hố ngun tử hiđrơ là năng lượng cần cung cấp cho ngun tử để electron đang ở trạng thái cơ bản (quỹ đạo K) chuyển ra quỹ đạo xa hạt nhân nhất (ở vơ cùng) Có hc = E ∞ − E1 = 13,6 eV , từ đó λ tính được λ = 0,0913 μm 6.29 Chọn B Hướng dẫn: Bước sóng ngắn nhất trong... Cường độ dòng điện trong mạch I = ωC 2 πfC 12 GV V©t lý Hoµng Thanh giang -THPT Tù LËP ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) Hướng dẫn: Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế được tính theo cơng thức tan ϕ = ZL − ZC tức là R f phụ thuộc vào R, L, C (bản chất của mạch điện) 3.24 Chọn C Hướng dẫn: Dựa vào cơng thức: U R = U 2 R + ( Z L − Z C )2 R ≤ U ta suy ra trong mạch điện xoay chiều... những vạch màu riêng rẽ nằm trên một nền tối 5.22 Chọn A Hướng dẫn: Vị trí vạch tối trong quang phổ hấp thụ của một ngun tố trùng với vị trí vạch sáng màu trong quang phổ vạch phát xạ của ngun tố đó Đây chính là hiện tượng đảo sắc 5.23 Chọn C it = 19 GV V©t lý Hoµng Thanh giang -THPT Tù LËP ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) Hướng dẫn: Bức xạ tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của bức xạ hồng... trong nước là i = λ' D λD = = 0,3mm a n.a 5.27 Chọn C Hướng dẫn: Khoảng vân ứng với ánh sáng đỏ là i d = it = λD d = 0,75mm Khoảng vân ứng với ánh sáng tím là a λD t = 0,40mm Bề rộng của quang phổ thứ hai là d = 2.0,75mm – 2.0,40mm = 0,7mm a BÀI TẬP CHƯƠNG VI: LƯNG TỬ ÁNH SÁNG BÀI TẬP TỰ LUẬN 6.1 Áp dụng cơng thức f = c và ε = h f Tần số và năng lượng là λ 457.1012Hz; 617.1012Hz; 691.1012Hz; 731.1012Hz... 560 nm và kd = 7, tức là trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng chính giữa có 6 vân màu đỏ 5.8 a Khoảng cách giữa 15 vân sáng liên tiếp có 14 khoảng vân nên i= 2,1 = 0,15mm 14 c với c là vận tốc ánh sáng trong khơng khí, v là n c λ vận tốc ánh sáng trong nước Lại có bước sóng ánh sáng truyền trong nướưc là λ’ = v.T = T = (với λ = c.T) n n 0,15 λ λ’ = = 4 = 0, 1125 mm n 3 b Vì vận tốc ánh... 7.11 Trong một năm năng lượng giải phóng là E = P.t = 1,89216.10 16J nên khối lượng hêli tạo thành là m = A E − 13 NA 200.1,6.10 = 4,6142.104g = 46,142kg BÀI TẬP TRÁC NGHIỆM 7 .12 Chọn C Hướng dẫn: Theo quy ước về ký hiệu hạt nhân ngun tử: Hạt nhân ngun tử cấu tạo gồm Z prơton và (A – Z) A nơtron được ký hiệu là Z X 7.13 Chọn B Hướng dẫn: Đồng vị là các ngun tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prơton, . max = 12( rad/s) tần số = π = π ω = 2 12 2 f 1,91Hz 1.16 Khi con lắc dao động trong thang máy, thang máy lại chuyển động khi đó coi con lắc dao động trong. . Cường độ dòng điện trong mạch I = U/Zc. 3.23 Chọn D. 12 ĐÁP ÁN TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TN THPT( CHUẨN) GV V©t lý Hoµng Thanh giang -THPT Tù LËP Hướng dẫn: