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 điều hòa tần số sớm pha h ơn so v ới 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 ▪ 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 = = 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 Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia mơn–Vật Lý 2018 ▪ 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 0 -ωA v T/2 3T/4 T -A A ωA a -ω A ωA - ω2A Đồ thị dao động điều hòa đường hình sin ▪ 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 2 cũ  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)  Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý b) Giữa gia tốc vận tốc: 2018 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 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 vng 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 không 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 Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 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 hồ 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 điều hồ: A dao động điều hòa dao động tuần hồn 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 t ốc Trong dao đ ộng ều hoà, li độ, vận tốc gia tốc ba đại lượng biến đổi điều hồ theo thời gian có 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 hướng vị trí cân B tỉ lệ với bình phương biên độ C không đổi hướng thay đổi D hướng khơng 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 động 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 Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia mơn–Vật Lý 2018 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 hồ, phát biểu sau khơng 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 điều hoà xung quanh vị cân v ới biên đ ộ A Gọi vmax , amax, Wđmax độ lớn vận tốc cực đại, gia tốc cực đại động c ực đại c ch ất điểm Tại thời điểm t chất điểm có ly độ x vận tốc v Cơng th ức sau không 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: 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 động t vị 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 điều 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 ln 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 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 Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia mơn–Vật Lý 2018 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 vật nửa chu kì A B 4A/T C 2A/T D A/T Câu 31 (CĐ2008) Một vật dao động điều hoà dọc theo tr ục Ox với 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 Câu 32 (CĐ2008) Một vật dao động điều hoà dọc theo trục 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 Câu 33 (CĐ2012) Khi vật dao động điều hòa, chuy ển động c v ật t v ị 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 đường kính quỹ đạo 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 t ần số 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 Thời gian ngắn từ vị trí biên có li độ 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 hướng vị trí cân B tỉ lệ với bình phương biên độ C không đổi hướng thay đổi Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 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 biểu 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 hướng vị trí cân D độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ, chiều 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 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 hồ 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 ln 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 điều 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 116 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: = μm Có tính giá trị bước sóng trung bình Bước sóng trung bình: = 0,5μm Sai số tương đối bước sóng: ελ= = + + = + + = εa + εL + εD = 6% với =  εi = εL 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 CÓ 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 tơ 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) Page 117 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 + 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 TRỌNG 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  Quan sát đồng hồ đếm khoảng 10 dao động tồn 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 Page 118 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý Hộp dụng cụ mạch điện lắp 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 SĨNG 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 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 D1 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 = ……………………… Page 119 2018 gồm bảng sẵn Chun luyện thi THPT Quốc gia mơn–Vật Lý Lần thí nghiệm D (mm) L (mm) 2018 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 không th ể dùng đ ể đo độ cứng lò xo A thước cân B lực kế thước C đồng hồ cân D lực kế cân Câu Để đo bước sóng xạ đơn sắc thí nghi ệm 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 cơng 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 yêu 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 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 tr m ột mạch m ắc n ối ti ếp (ch ưa l ắp sẵn) gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện, người ta dùng thêm b ảng m ạch ; ngu ồn điện 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 Page 120 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 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 l ắc đơn Dùng đ ồng h b ấm giây đo lần thời gian 10 đao động toàn phần lần l ượt 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 d ựa vào dao đ ộng c l ắc đ ơn Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 đao động toàn phần tính 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) ± 1,438% B 9,988 (m/s2) ± 1,438% C 9,899 (m/s2) ± 2,776% D 9,988 (m/s2) ± 2,776% Câu 14 Một học sinh làm thí nghiệm đo gia tốc trọng trường d ựa vào dao đ ộng c l ắc đ ơn Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 đao động tồn phần tính 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 cứng 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 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 Page 121 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 sai số tuyệt đối phép đo khoảng cách từ mặt phẳng ch ứa hai khe đ ến đo đ ược ΔD; Giá trị trung bình sai số tuyệt đối phép đo khoảng vân Δi Kết sai số tương đối phép đo bướ c sóng tính A ε(%) = 100% B ε(%) = (Δa + Δi + ΔD) 100% C ε(%) = (Δa + Δi - ΔD).100% D ε(%) = 100% Câu 19 Một học sinh làm thí nghiệm đo bước sóng nguồn 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 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 nguồn 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 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 số (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 Th ứ 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 cứng 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 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  = 1,6% B  = 7,63% C  =0,96% D  = 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 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 122 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 Mục lục: LỜI NÓI ĐẦU Error! Bookmark not defined CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA A LÝ THUYẾT: B TRẮC NGHIỆM: CHỦ ĐỀ CON LẮC LÒ XO A LÝ THUYẾT B TRẮC NGHIỆM: 10 CHỦ ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN 13 A LÝ THUYẾT: .13 B TRẮC NGHIỆM: 13 CHỦ ĐỀ 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DAO ĐỘNG DUY TRÌ - DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG Error! Bookmark not defined A LÝ THUYẾT: .16 B TRẮC NGHIỆM: 18 CHỦ ĐỀ 5: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ .20 A LÝ THUYẾT: .20 B TRẮC NGHIỆM 21 CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Error! Bookmark not defined CHỦ ĐỀ 1: SÓNG CƠ-SỰ TRUYỀN SÓNG 22 A LÝ THUYẾT: .22 B TRẮC NGHIỆM: 24 CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA SÓNG – SÓNG DỪNG 27 A LÝ THUYẾT : 27 B TRẮC NGHIỆM: 29 CHỦ ĐỀ 3: SÓNG ÂM 32 A LÝ THUYẾT : 32 B TRẮC NGHIỆM: 34 CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU .38 CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU + CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU .38 A LÝ THUYẾT 38 B TRẮC NGHIỆM: 41 CHỦ ĐỀ 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH -CÔNG SUẤT MẠCH XOAY CHIỀU 45 A LÝ THUYẾT 45 B TRẮC NGHIỆM: 49 CHỦ ĐỀ 3: MÁY BIẾN THẾ - SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG- ĐỘNG CƠ ĐIỆN 58 A LÝ THUYẾT: .59 B TRẮC NGHIỆM: 61 CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 64 A LÝ THUYẾT: .64 B TRẮC NGHIỆM: 68 Chương VI: SÓNG ÁNH SÁNG 75 Page 123 Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn–Vật Lý 2018 CHỦ ĐỀ 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG + GIAO THOA ÁNH SÁNG 75 A LÝ THUYẾT CẦN NHỚ: 75 B TRẮC NGHIỆM: 77 CHỦ ĐỀ 2: QUANG PHỔ VÀ CÁC LOẠI TIA .82 A LÝ THUYẾT: .82 B TRẮC NGHIỆM: 85 CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG .90 CHỦ ĐỀ 1: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG – HIỆN TƯỢNG QUANG DẪN – HIỆN TƯỢNG PHÁT QUANG 90 A LÝ THUYẾT 90 B TRẮC NGHIỆM: 93 CHỦ ĐỀ 2: MẪU NGUYÊN TỬ BO- TIA LA ZE 97 A LÝ THUYẾT 97 B TRẮC NGHIỆM: .100 CHƯƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - SỰ PHÓNG XẠ .103 CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN- NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT – PHẢN ỨNG HẠT NHÂN .103 A LÝ THUYẾT 103 B TRẮC NGHIỆM: .105 CHỦ ĐỀ 2: SỰ PHÓNG XẠ + PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH + PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH 109 A LÝ THUYẾT: .109 B TRẮC NGHIỆM: .112 CHỦ ĐỀ: THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM 117 Page 124 ... Động vật đạt cực đại vật qua VTCB cực tiểu vị trí biên - Thế vật đạt cực đại vị trí biên cực tiểu vật qua VTCB Lực đàn hồi vật vị trí có li độ x Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn Vật Lý 2018... vuông pha Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia môn Vật Lý 2018 D Hai chất điểm dao động lệch pha 2π/3 Câu 50 Phát biểu sau nói vật dao động điều hoà? A Gia tốc vật dao động điều hoà gia tốc biến... thời gian Page Chuyên luyện thi THPT Quốc gia mơn Vật Lý 2018 Câu Trong dao động điều hồ, phát biểu sau không A Cứ sau khoảng thời gian T vật lại trở vị trí ban đầu B Cứ sau khoảng thời gian