Đang tải... (xem toàn văn)
CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ HAY VÀ KHÓ - DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ÁNH SÁNG - LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG - VẬT LÝ HẠT NHÂN
KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ MỤC LỤC BÀI TẬP DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ SÓNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ÁNH SÁNG – LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG – VẬT LÝ HẠT NHÂN MỚI LẠ KHĨ PHẦN Thầy cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DẠNG TỐN DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ SĨNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ÁNH SÁNG – LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG – VẬT LÝ HẠT NHÂN HAY – MỚI - LẠ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ *Trong mạch dao động LC, tùy theo chiều quy ước mà i = +q’ i = −q’ Trường hợp 1: Hệ quả: Với quy ước dấu i= Hệ quả: Với quy ước dấu thì: Trường hợp 2: Hệ quả: Với quy ước dấu Quy ước: + q > cực bên mang điện tích dương + i > dòng điện chạy qua cuộn cảm theo chiều từ B đến A dq = +q ' dt Quy ước: + q > cực bên mang điện tích dương + i > dịng điện chạy qua cuộn cảm theo chiều từ A đến B i=− dq = −q ' dt Hệ quả: Với quy ước dấu thì: Thơng thường, ngầm hiểu quy ước chiều theo cách nên theo quán tính i = q’! Câu Một mạch dao động LC lý tưởng dao động với chu kì 2π ms Tại thời điểm t = điện tích tụ điện cường độ dòng điện mạch +4 mA Biểu thức điện tích ban tụ là? A q = 10cos(100t + π/6)µC B q = 8cos(100t − 5π/6)µC C q = 8cos(100t + π/6)µC D q = 10cos(100t − 5π/6)µC Hướng dẫn µC q = Q0 cos ( 100t + ϕ ) i = q ' = −100Q sin ( 1000t + I ) * Từ Q = 8.10−6 −4 3.10−6 = Q cos ϕ t =0 → ⇒ 5π ⇒ −2 4.10 = −1000Q sin ϕ ϕ = − Chọn B Câu Mơt mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm L tụ điện c có hai M N Mạch có dao động điện từ tự do, thời điểm t = 0, điện tích M dương chiều dòng điện qua L từ M đến N Đến thời điểm t = 1,5π LC dịng điện qua L theo chiều từ: A M đèn N ban M tích điện dương B M đến N ban M tích điện âm C N đến M vả băn M tích điện dương D N đến M bán M tích điện âm Hướng dẫn Khi t = 0, điện tích M dương chiều dòng điện qua L từ M đến N (độ lớn điện tích M giảm) → Góc phần tư thứ (ở VT đầu) ∆ϕ = ω∆t = 1,5π LC = 1,5π LC ⇒ Góc phần tư thứ ⇒ Bản M tích điện dương độ lớn tăng dần (điện Góc qt: tích dương chuyển M) → chiều dòng điện từ N M → Chọn B Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SĨNG ĐIỆN TỪ Câu Mơt mạch dao động LC lý tưởng dao động với tần số góc ω Tại thời điểm t1 điện tích tụ thứ qi cường độ t = t + ∆t dòng điện qua mạch i1 = q1ω / Đen thời điểm điện tích tụ thứ q2 cường độ dòng điện chạy qua i = q ω mạch Giá trị nhỏ Δ là? A π/(2ω) B 2π/(3ω) C 5π/(6ω) D π/(6ω) Hướng dẫn π ωt = − + kπ ( k = 1; 2;3; ) q = Q cos ωt i ⇒ tan ωt = − ⇒ ωq i = −ωQ sin ωt ωt = − 2π + nπ ( n = 1; 2;3 ) Biểu thức: π π 5π ⇒ ω ( t − t1 ) = − + ( n − k ) π ⇒ ω ( t − t1 ) = − + π = ⇒ 6 Chọn C Câu Cho mạch dao động gồm tụ điện phẳng có điện dung C cuộn dây cảm có độ tự cảm L Trong mạch có dao động điện từ tự với chu kỳ T Khi cường độ dòng điện mạch đại cực đại người ta điều chỉnh khoảng cách tụ cho độ giảm cường độ dòng điện mạch tỉ lệ với bình phương thời gian Chọn gốc thời gian lúc bắt đầu điều chỉnh, bò qua điện trở dây nối Hỏi sau khoảng thời gian x (tính theo To) kể từ lúc bắt đầu điều chỉnh cường độ dịng điện mạch khơng? T T πT T τ= τ= τ= τ= 16 τ 2 A B C D Hướng dẫn di dt = −2at i − I0 = −at ⇒ dq = i = I − at ⇒ q = I t − at 0 dt Theo ra: −L I di q 1 = ⇔ 2aLCt = I0 t − at ⇒ C = − t dt C aL 6L Áp dụng định luật Ôm: I I C = = C0 ⇒ a = 2aL 2LC * Khi t = i − I0 = −at ⇒ − I0 = − I0 τ 2LC0 * Khi i = τ i = thay vào T ⇒τ= 2π LC = ⇒ π π Chọn A Câu Một mạch dao động LC lý tưởng, điện tích tụ biến thiên theo phương trình q = Acos 2000t Trong chu kì, khoảng thời gian độ lớn điện tích tụ khơng vượt q a (a > 0) với khoảngthời gian mà độ lớn điện tích tụ lớn b (b > a) khoảng thời gian độ lớn cường độ dịng điện khơng vượt q 2000(b − a) π/2000 s Tỉ số q2/q1 gần với giá trị sau đây? A 4,2 B 1,7 C 3,8 D 2,7 Hướng dẫn ϕ a = A sin ⇒ a + b2 = A ( 1) b = A cos ϕ * Hình vẽ 1: π π ∆ϕ = 2α ⇒ ω∆t = 2000 =π⇒α= 2000 * Góc quét: * Hình vẽ 2: i = ωA sin α π A ⇔ 2000 ( a − b ) = 2000.A sin ⇔ a − b = ( 2) Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ a = 9,659A a ⇒ ≈ 3,73 ⇒ b b = 2,588A Từ (1) (2) Chọn C Câu Haỉ mạch dao động điện từ lý tưởng L1C1 L2C2 có tần số f1 = 3f f2 = 4f Điện tích cực đại tụ Q Tại thời điểm cường độ dòng điện mạch 4,8πfQ độ lớn điện tích tụ mạch mạch q1 q2 Tỉ số q1/q2 A 0,75 B 4/3 C 2,5 D 0,4 Hướng dẫn i12 Q = q + ω12 i =i = 4,8 π /Q Q2 = q12 + 0, 64Q q1 = 0,6Q → ⇒ ⇒ 2 Q = q + 3, 6Q q = 0,8Q Q = q + i 2 ω22 Chọn A Câu Mơt mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm L hai tụ giống mắc nối tiếp Khóa k mắc vào hai tụ Ban đầu khó k mở hoạt động với điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm 6 V đóng khóa k thời điểm cường độ dòng điện tức thời qua cuộn dây giá trị hiệu dụng Điện áp cực đại hai đầu cuộn cảm sau bao nhiêu? Biết điện áp tức thời tụ u dịng điện tức thời i lượng điện trường tụ lượng từ trường cuộn cảm lần W = 0,5Cu W = 0,5Li lượt C L A 3V B 12 6V C 12V D 9V Hướng dẫn I W 1 i = ⇒ WC = WL = W ⇒ WC1 = C = W ⇒ W ' = W − WC1 = W 2 4 * Khi đóng khóa k: C ' U '02 CU 02 C = 0,5C0 = → U '0 = = 9( V) ⇒ C ' = C0 4 Chọn D Câu Cho mạch dao động điện từ lí tường gồm cuộn dây tụ điện gồm hai tụ điện có điện dung C = C2 mắc nối tiếp, hai tụ C1 nối với khóa k Ban đầu khóa k mở, điện áp cực đại hai đầu cuộn dây V Vào thời điểm tròng điện qua cuộn dây bang giá trị hiệu dụng khóa k đóng Biết lượng dao dộng tínli hang cơng thức áp cực đại hai đầu cuộn cảm sau sau là? A 12 3V B 14 6V C 12(V) D 16(V) Hướng dẫn W W W WL = WC = ⇒ Wmat = WC1 = C = 2 * Khi đóng khóa k: W = 0,5CU 02 Điện C U ' 0,5C1 U 02 W⇒ = ⇒ U 0' = 12 ( V ) ⇒ 4 Chọn C Câu Mach dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện gồm tụ điện có điện dung C ghép song song với tụ có điện dung C2 cho C1 = 2C2 = µF Tại thời điểm t, dịng điện qua cuộn dây nửa dòng cực đại mạch 3µC điện tích tụ tụ C Điện áp cực đại tụ C ⇒ W ' = W − Wmat = A V B V C V D 3V2 V (Chuyên Vinh −2015) Hướng dẫn 2 i = 0,5 i u I0 i ⊥ u ⇒ ÷ + → ÷ = u =3 i = 0,5I0 I0 U * Khi u = u = q / C = 3V mà U0 = ( V ) ⇒ Chọn A Câu 10 Mạch dao động điện tìr LC gồm cuộn dây có độ tự cảm L tụ điện có điện dung 25 pF Tại thời điểm t, điện áp tụ u = U cos ( ωt + π / ) có biếu thức (V) Tại thời điểm t = điện áp tụ 3V V dòng điện mạch có độ lớn 0,75 Lấy π2 = 10 Tần số dao động riêng mạch là? A 1,59 MHz B 3,18 MHz C 796 MHz D 925 kHz, Hướng dẫn Cách 1: π t =0 u = U cos ωt + ÷ → U = ( V ) ⇒ Q = CU = 1,5.10−4 ( C ) u =3 * Từ Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ 2 2 i u 0, 75.10−3 3 i ⊥ u ⇒ ÷ + ÷ ÷ =1⇒ ÷ + ÷ =1 I0 U ωQ * Vì ⇒ f = 1,59.106 Hz ⇒ Chọn A Cách 2: π u = U cos ωt + ÷ π 3 = U cos π −12 q = Cu = 25.10 U cos ωt + ÷ ⇒ − 0, 75.10 = 25.2πf 10−12 U sin π π −12 i = q ' = −25ω.10 sin ωt + ÷ 6 ⇒ f = 1,59.106 Hz ⇒ Chọn A Câu 11 Mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây có độ tự cảm 275µH tụ điện có điện dung 4200pF Nếu mạch có điện trở 0,5 Ω để trì dao động mạch với hiệu điện cực đại hai tụ điện 6V phải cung cấp cho mạch cơng suất trung bình A 2,15mW B 137 µU C 513 µW D 137 mW Hướng dẫn CU 02 LI 02 CU 02 = ⇒ I02 = W = 2 L ⇒ CU 1 4200.1012.6 −6 P = I R = R = 0, = 137.10 ( W ) cc 2 L 275.10−6 Chọn D ỨNG DỤNG SÓNG ĐIỆN TỪ * Đo khoảng cách: Gọi t thời gian từ lúc phát sóng lúc thu sóng phản xạ t l = 3.108 thỉ thời gian lần truyền t/2 khoảngcách * Đo tốc độ: Giả sử vật chuyển động phía người quan sát Để đo tốc độ ta thực hai phép đo khoảng cách t1 l = 3.10 l −l ∆t ⇒v= t ∆t l = 3.108 2 hai thời điểm cách khoảng Câu 12 Mơt ăng ten đa phát sóng điện từ đến máy bay bay phía đa Thời gian từ lúc ăng ten phát đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại 90 µs, ăng ten quay với tốc độ 18 vòng/phút Ở vị trí đầu vịng quay ứng với hướng máy bay, ăng ten lại phát sóng điện từ, thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần 84 µs Tính tốc độ trung bình máy bay, biết tốc độ truyền sóng điện từ khơng khí 3.108 (m/s) A 810 km/h B 720 km/h C 972 km/h D 754 km/h Hướng dẫn t1 Lan1: l = 3.10 = 13500 ( m ) = 13,5 ( km ) Lan : l = 3.108 t = 12600 ( m ) = 12, ( km ) 2 * Khoảng cách máy bay rada: Khoảng thời gian hai lần đo liên tiếp thời gian quay vòng rada l −l 1 ∆t = T = = ( phut ) = ( h ) ⇒ v = = 972 ( km / h ) ⇒ f 18 1080 ∆t Chọn C Câu 13 Trạm ra−đa Sơn Trà (Đà Nẵng) độ cao 621 m so với mực nước biển, có tọa độ 16°8’ vĩ Bắc 108°15’ kinh Đông (ngay cạnh bở biển) Coi mặt biển mặt cầu bán kính 6400 km Nếu xét sóng phát từ ra−đa truyền thẳng khơng khí đến tàu thuyền bỏ qua chiều cao thuyền vùng phủ sóng trạm mặt biển phần mặt cầu − gọi vùng phủ sóng Tính độ dài vĩ tuyến Bắc 16°8’ tính từ chân ra−đa đến hết vùng phủ sóng A 89,2 km B 170 km C 85,6 km D 178 lon Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ MN = 621( m ) ; r = R cos1608'; MH = MN cos1608' ⇒ r ⇒ α = 0, 01393 ( rad ) ⇒ AM = rα = 85,64 ( km ) cos α = r + MH * Từ Chọn C Câu 14 Một sóng điện từ lan truyền chân khơng với bước sóng 300 m, cường độ điện trường cực đại E cảm ứng từ cực đại B0 Trên phương truyền sóng có hai điểm M N cách 75 m (điểm N xa nguồn so với điểm M) Biết tốc độ truyền sóng điện từ chân khơng 3.108 m/s Tại thời điểm t, cảm ứng từ M có giá trị B0/2 giảm Hỏi sau khoảng thời gian ngắn cường độ điện trường có độ lớn E0/2? A 1/4 µs B 1/6 µs C 1/3 µs D 1/12 µs Hướng dẫn λ T = = 10−6 ( s ) c * Chu kì sóng: 2π.MN π = λ * Điểm M dao động sớm pha N là: *Tại điểm phương huyền sóng E B ln dao động pha nên chọn: B BM = π → ωt = − BM = B0 cos ω t BM dang tan g π π T t + ∆l E = E cos ωt − ⇒ ∆t = E0 → ω∆t = ÷ = E sin ωt E = N 2 12 N ⇒ Chọn D ∆ϕ = Câu 15 Một sóng điện từ lan truyền chân khơng với bước sóng 300 m, cường độ điện trường cực đại E cảm ứng từ cực đại B0 Trên phương truyền sóng có hai điểm M N cách 75 m (điểm N xa nguồn so với điểm M) Biết tốc độ truyền sóng điện từ chân khơng 3.108 m/s Tại thời điểm t, cảm ứng từ M có giá trị B0/2 giảm Hỏi sau khoảng thời gian ngắn cường độ điện trường có độ lớn E0/2? A 1/4 µs B 1/6 µs C 1/3 µs D 1/12 µs Hướng dẫn λ T = = 10−6 ( s ) c * Chu kì sóng: 2π.MN π = λ * Điểm M dao động sớm pha N là: *Tại điểm phương huyền sóng E B BM = π → ωt = + BM = B0 cos ω t BM dang tan g π π t +∆l E = E cos ωt − = E sin ωt ⇒ ∆t = N 0 E0 → ω∆t = ÷ EN = 2 ∆ϕ = B dao động pha nên chọn: ⇒ Chọn A Câu 16.Vinasat−l vệ tinh viễn thông địa tĩnh Việt Nam (vệ tinh địa tĩnh vệ tinh mà ta quan sát từ Trái Đất dường yên khơng) Điều kiện để có vệ tinh địa tĩnh phải phóng vệ tinh cho mặt phẳng quay nằm mặt phẳng xích đạo Trái Đất, chiều chuyển động theo chiều quay Trái Đất có chu kì quay chu kì tự quay Trái Đất 24 Cho bán kính trái đất R = 6400 km Biết vệ tinh quay quỹ đạo với tốc độ dài 3,07 km/s Khi vệ tinh phát sóng điện từ, ti số thời gian dài ngắn sóng đến mặt đất A 1,165 B 1,265 C 1,175 D 2,165 Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ * Bán kính vệ tinh: r= v vT 3, 07.86400 = = ≈ 42215,53 ( s ) ω 2π 2π t max Smax VT r2 − R r+R = = = = ≈ 1,165 ⇒ t Smin VD r−R r−R * Tỉ số Chọn A Câu 17.Vệ tinh viễn thông địa tĩnh Vinasat−1 Việt Nam nằm quỹ đạo địa tĩnh (là quỹ đạo trịn phía xích đạo Trái Đất (vĩ độ 0°), cách bề mặt Trái Đất 35000 km có kinh độ 132°Đ Một sóng vơ tuyến phát từ Đài truyền hình Hà Nội tọa độ (21°01’B, 105°48’Đ) truyền lên vệ tinh, tức truyền đến Đài truyền hình Cần Thơ tọa độ (10°01’B, 105°48’Đ) Cho bán kính Trái Đất 6400 km tốc độ truyền sóng trung bình 8.10 8/3 m/s Bỏ qua độ cao anten phát anten thu Đài truyền hình so với bán kính Trái Đất Thời gian từ lúc truyền sóng đến lúc nhận sóng A 0,268 s B 0,468 s C 0,460 s D 0,265 s Hướng dẫn * Gọi A D giao đường xích đạo kinh tuyến qua kinh độ 105°48’Đ 132°Đ Gọi H c vị trí Hà Nội cần Thơ V vị trí Vinasat−1 nằm mặt phẳng xích đạo mặt phẳng qua kinh tuyến 132°Đ AV nằm mặt phẳng xích đạo nên vng góc với mặt phẳng qua kinh tuyến 105°48’Đ Do đó, tam giác HAV CAV tam giác vuông A 2 *Cung AD = 132° − 105,8° = 26,2° ⇒ AV = OA + OV − 2.OA.OV cos 26, ⇒ AV = 35770km 2 * AH = 2R − 2R cos 21 01' ⇒ AH = 2333km *AC2 = 2R − 2R cos10 001' ⇒ AC = 1116km *Thời gian từ lúc truyền sóng đến lúc nhận sóng là: t= HV + VT v AV + AH + AV + AC2 = 0, 268 ( s ) ⇒ v Chọn A Câu 18 Hải đăng tháp cao, đỉnh có gắn đèn chiếu sáng để báo hiệu cho tàu thuyền lưu thơng khu vực Một hải đăng có chiều cao 70 m so với mặt nước biến Hỏi vị trí xa mặt biến cách hải đăng km cịn nhìn thấy ánh sáng từ hải đăng Biết Trái Đất có dạng hình cầu với bán kính 6370 km ánh sáng từ hải đăng truyền thẳng xa, không bị suy yếu hay che khuất yếu tố thời tiết A 30 km B 20 km C 40 km D 50 km Hướng dẫn ⇒t= * Vùng chiếu sáng nằm miền hai tiếp tuyến từ hải đăng H với Trái Đất Từ tính DH = ( 6370 + 0, 07 ) DH = 29,86 ( km ) ⇒ DH = ( R + h) − R2 − 63702 Chọn A TÁN SẮC Câu 19 Chiếu tia ánh sáng trắng hẹp (xem tia sáng) từ khơng khí vào bể nước rộng góc tới 60 Chiều sâu nước bè 1,25 (m) Biết chiết suất nước tia đỏ tia tím là: 1,33 1,345 Bề rộng dài quang phổ đáy bế gần với giá trị sau đây? A 20,5 mm B 32,2 mm C 24,2 mm D 15,4 mm Hướng dẫn rd ≈ 40, 63 sin 600 = 1,33sinrd = 1,345sin rt ⇒ rt ≈ 40, 08 Theo định luật khúc xạ: ⇒ DT = 125 ( tan rd − tanrt ) ≈ 2, 066 ( cm ) ⇒ Chọn A Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG DỊCH MÀN ẢNH GIAO THOA λD a * Lúc đầu, M vân sáng bậc k thì: * Dịch xa (D tăng) vân bậc cao chạy nên: + Thứ tự vân tối M: λ ( D + ∆D1 ) λ ( D + ∆D2 ) x M = ( k − 0,5 ) x M = ( k − 1,5 ) a a (lần 1); (lần 2) + Thứ tự vân sáng M: λ ( D + ∆D1 ) λ ( D + ∆D ) x M = ( k − 1) x M = ( k − 2) a a (lần 1); (lần 2) Dịch lại gần (D giảm) vân bậc cao chạy vào nên: + Thứ tự vân tối M: λ ( D − ∆D1 ) λ ( D + ∆D ) x M = ( k + 0,5 ) x M = ( k + 1,5 ) a a (lần 1) (lần 2) Thứ tự vân sáng M: λ ( D + ∆D1 ) λ ( D + ∆D ) x M = ( k − 1) x M = ( k + 2) a a (lần 1); (lần 2) xM = k Câu (ĐH 2013): Thực thí nghiệm Y âng giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Khoảng cách hai khe hẹp mm Trên quan sát, điểm M cách vân trung tâm 4,2 mm có vân sáng bậc Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa vân giao thoa M chuyển thành vân tối lần thứ hai khoảng dịch 0,6 m Bước sóng λ bằng: A 0,6 µm B 0,5 µm C 0,7 µm D 0,4 µm Hướng dẫn λD xM = ⇒ a * Lúc đầu M vân sáng bậc 5: Dịch xa nên: + Vân tối lần 1: x M = ( − 0,5 ) x M = ( − 1,5 ) λ ( D + ∆D1 ) a λ ( D + ∆D ) a = 3,5 λ∆D λD + 3,5 a a * Vân tối lần 2: λD −3 4, 2.10 = 10−3 D = 1, ( m ) ⇒ ⇒ ⇒ −6 4, 2.10−3 = 3,5 λD + λ.0, λ = 0, 6.10 ( m ) 10−3 10 −3 Chọn A Câu (530128BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 µm, khoảng cách hai khe a = 1,2 mm Gọi H chân đường cao hạ từ S tới quan sát H vân tối Giữ cố định chứa hai khe, di chuyển từ từ quan sát xa dọc theo đường thắng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xuất hai lần H vân sáng Hỏi khoảng dịch chuyển từ lúc đầu đến thấy vân tối cuối bao nhiêu? A 2,304 m B 0,4 m C 0,32 m D 1,2 m Hướng dẫn * Tọa độ điểm H xH = 0,6 mm λD x H = ( m + 0, 5) a * Lúc đầu, H vân tối: *Khi D tăng m giảm nghĩa vân bậc cao chạy ngồi Vì có hai lần vân cực đại chạy qua nên m = hay λD x M = ( + 0,5 ) a Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ x M = 0,5 ax H λD ' ⇒ D' = a 0,5λ * Khi cực tiểu lần cuối ax H ax H ⇒ ∆D = D '− D = = = 2,304 ( m ) ⇒ 0,5λ 2,5λ Chọn A Câu (1530114BT) Thực thí nghiệm Y âng giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ = 500 nm Trên quan sát, H chân đường cao hạ từ S1 đến Lúc đầu, H vân sáng Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa đoạn 1/7 m H chuyển thành vân tối lần thứ Dịch thêm đoạn nhỏ 16/35 m H lại vân tối lần thứ hai Tính khoảng cách hai khe A 1,8 mm B mm C mm D 1,5 mm Hướng dẫn a λD = xM = k a * Lúc đầu M vân sáng bâc k: * Dịch lần M vân tối lần hai M vân tối: 1 λD + ÷ 7 k = x M = ( k − 0,5 ) 1 1 k− D= a ⇒ 7 14 ⇒ D = 1( m ) 16 λ D + + ÷ 0, 6k − 1,5D = 0,9 a = 2kλD = 2.10−3 ( m ) 35 x M = ( k − 1,5 ) a ⇒ Chọn B Câu (530115BT) Thực thí nghiệm Y âng giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Trên quan sát, điểm M có vân sáng Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa đoạn nhỏ 1/7 m M chuyển thành vân tối Dịch thêm đoạn nhỏ 16/35 m M lại vân tối Tính khoảng cách hai khe đến ảnh chưa dịch chuyển A m B m C 1,8 m D 1,5 m Hướng dẫn a λD = xM = k a * Lúc đầu M vân sáng bâc k: * Dịch lần M vân tối lần hai M vân tối: 1 λD + ÷ 1 7 1 x M = ( k − 0,5 ) k = k− D= ⇒ ⇒ 14 ⇒ a 7 D =1 λ ( D + 0, ) 0, 6k − 1,5D = 0,9 x M = ( k − 1,5 ) a Chọn B Câu Thưc thí nghiệm Y âng giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Trên quan sát, điểm M có Nếu cố định điều kiện khác, dịch chuyển dần quan sát dọc theo đường thăng vng góc với mặt phăng chứa hai khe xa đoạn nhỏ 7/45 m M chuyển thành vân tối Nếu tiếp tục dịch xa thêm đoạn nhỏ 4/9 M lại vân tối Nếu cho dao động y = 0,5cos 4πt (m) s có lần M cho vân tối? theo đường thang vng góc với mặt phẳng hai khe với phương trình A B 18 C D 16 Hướng dẫn λD xM = k a * Lú đầu M vân sáng bậc k: λD + ÷ 45 x M = ( k − 0,5) 7 k = k− D= a ⇒ 45 90 ⇒ D = 1, 4 λ D + + ÷ 0, 6k − 1,5D = 0,9 45 x M = ( k − 1,5 ) a * Từ * Vì biên độ dao động A = 0,5 m, tức / 45m < A < 0, 6m nên từ x = +A đến y = có lần M cho vân tối * Xét y = −A tọa độ điểm M: λ( D −a) xM = k ' a Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 10 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ k i 1, 08 27 = = = k i 1, 28 32 → Tổng vân sáng đơn sắc: (27 − 1) + (32 − 1) = 57 → Chọn A Câu 39 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young Nguồn sáng gồm hai xạ λ1 = 0,54 µm λ2 < λ1 Xét đoạn AB màn, người ta quan sát thấy có 21 vân sáng loại, có vân sáng màu với vân sáng trung tâm, vân sáng A B) Giá trị λ2 là: A 0,40 µm B 0,48 µm C 0,45 µm D 0,42 µm Hướng dẫn λ1 a = ⇒ ( a − + b − 1) = 21 − ⇒ a + b = 11 λ b Xét tỉ số: λ1 27 = ⇒ 27 + 20 = 47 ⇒ λ 20 λ = 0, 40µm * Nếu Vô lý λ1 = ⇒ + = 17 ⇒ λ λ = 0, 48 µ m 2 * Nếu Vơ lý λ1 = ⇒ + = 16 ⇒ λ2 λ = 0, 42 µ m * Nếu Vơ lý ⇒ Chọn C Câu 40 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young Nguồn sáng gôm hai xạ λ1 = 0,63 µm và λ2 < λ1 Xét đoạn AB màn, người ta quan sát thấy có 61 vân sáng loại, có vân sáng màu với vân sáng trung tâm, vân sáng A B) Giá trị λ2 là: A 0,49 µm B 0, 50 µm C 0,56 µm D 0,60 µm Hướng dẫn λ1 a = ⇒ ( a − + b − 1) = 61 − ⇒ a + b = 16 λ2 b Xét tỉ số: λ1 = ⇒ + = 16 ⇒ λ * Nếu λ = 0, 49µm Thỏa mãn λ1 63 = ⇒ 63 + 50 = 113 ⇒ λ 50 * Nếu λ = 0,5 Vơ lý λ1 = ⇒ + = 17 ⇒ λ * Nếu λ = 0,56µm Vơ lý λ1 21 = ⇒ 21 + 20 = 41 ⇒ λ 20 * Nều λ = 0, 6µm Vơ lý ⇒ Chọn A Câu 43 Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng với thông số a = 0,2 mm, D = m với nguồn S phát ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,56 µm λ3 = 0,72 µm Trên khoảng rộng L = 360 mm (vân trung tâm giữa) có vạch tối? A B C D Hướng dẫn k1 i 0,56 63 k = i = 0, = = 45 L L ⇒ i ≡ = 63i1 = 126 ( mm ) ⇒ − ≤ ( n − 0,5 ) i ≡ ≤ 2 k = i = 0,56 = = 35 k i3 0, 72 46 ⇒ −0,93 ≤ n ≤ 1,93 ⇒ vân tối ⇒ Chọn C x = k i = k 3i3 ⇒ Câu 42 (530148BT) Trong thí nghiệm Y−âng giao thoa ánh sáng với thông số a = 0,2 mm, D = m với nguồn S phát ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,56 µm λ3 = 0,64 µm Trên khoảng rộng L = 360 mm (vân trung tâm giữa) có vị trí có ba vân sáng trùng nhau? A B C D 3. Hướng dẫn k1 i 0,56 56 k = i = 0, = = 40 L 360 ⇒ i ≡ = 56i1 = 112 ( mm ) ⇒ = = 3, 21 k i 0,56 35 i 112 ≡ = = = = k i1 0, 64 40 Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 22 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SĨNG ĐIỆN TỪ ⇒ Có khoảng vân trùng ⇒ Có vân sáng trùng ⇒ Chọn D Câu 43 (530149BT) Trong thí nghiệm Y−âng giao thoa ánh sáng với thông số a = 1,2 mm, D = m với nguồn S phát ba ánh sáng đon sắc: λ1 = 0,63 µm, λ2 λ3 ta (một hai bước sóng chưa biết thuộc khoảng từ 0,38 µm đến 0,44 µm) Biết vạch tối gần vân trung tâm vị trí vân tối thứ 18 λ2 vân tối thứ 13 λ3 Chọn phương án A λ2 + λ3 = 0,9936 µm B λ2 + λ3 = 0,9836 µm C λ1 + λ3 = 0,8936 µm C λ1 + λ3 = 0,8936 µm Hướng dẫn λD λD λD x = ( m − 0,5 ) = ( 18 − 0,5 ) = ( 13 − 0,5 ) a a a Vân tối trùng: 11, 06 < m < 12, 77 0,38 k2 nên k2 = Với k2 = i2 = 1,28mm i1 = 0,96 mm suy k1 = λ1 = 0,48 µm Với k2 = i2 = 0,96 mm i1 = 0,64 mm suy k1 = ⇒ Loại Câu 49 (530155BTVTrong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảngcách hai khe sáng mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,44 µm λ2 Trong khoảng rộng L = 5,72 mm quan sát 46 vạch sáng vạch tối (biết hai vạch tối nằm khoảng L) A 0,64 µm B 0,45 µm C 0,52 µm D 0,48 µm Hướng dẫn λ D 0, 44.10−6.1 L i1 = = = 0, 22 ( mm ) ⇒ N1 = = 26 a 2.10−3 i1 Khoảng vân: Giữa vân tối trùng có vân sáng trùng nên tổng số vân sáng hai hệ: N1 + N2 = 46 + = 48 → N2 = 22 → i2 = L/N2 = 0,26 mm → λ = / D = 0,52 µm → Chọn C Câu 50 (530156BT)Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe sáng mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,48 µm λ2 Trong khoảng rộng L = 5,04 mm quan sát 33 vạch sáng vạch tối (biết hai vạch tối nằm ngồi khoảng L) Tính λ2 A 0,64 µm B 0,45 µm C 0,672 µm D 0,48 µm Hướng dẫn −6 λ D 0−, 48.10 L i1 = = = 0, 24 ( mm ) ⇒ N1 = = 21 a 2.10 −3 i1 Khoảng vân: Giữa vân tối trùng có ba vân sáng trùng nên tổng số vân hai hệ: N1 + N2 = 33 + = 36 → N2 = 15 → 12 = L/N2 = 0,336 mm → λ = / D = 0,52 gm → Chọn C Câu 51 (530157BT)Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,63 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 45 vạch sáng, có vạch màu với vạch sáng trung tâm Biết hai vạch nằm khoảng L tổng số vạch màu λ2 nhiều tổng số vạch màu λ1 Tính µm A 0,42 µn B 0,45 µm C 0,672 µm D 0,48 µm Hướng dẫn Gọi N1 N2 tổng số vân sáng hệ λ1 λ2 đoạn L: N1 + N = 45 + N1 = 21 ⇒ ⇒ 20λ1 = 15λ ⇒ λ = 0, 45 ( µm ) N1 − N = 10 N = 29 ⇒ Chọn B Câu 52 (530157BT)Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,45 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 36 vạch sáng, có vạch màu với vạch sáng trung tâm Biết hai vạch nằm khoảng L tổng số vạch màu λ2 nhiều tổng số vạch màu λ1 10 Tính µm Thầy cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 24 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ A 0,64 µn B 0,54µm C 0,75 µm D 0,48 µm Hướng dẫn Gọi N1 N2 tổng số vân sáng hệ λ1 λ2 đoạn L: N1 + N = 36 + N1 = 26 ⇒ ⇒ 25λ1 = 15λ ⇒ λ = 0, 75 ( µm ) N1 − N = 10 N = 16 ⇒ Chọn C Câu 53 (530159BT)Trong thi nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng kiến có bước sóng λ1 = 0,63 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 44 vạch sáng vạch tối Biết hai vạch tối nằm ngồi khoảng L tổng số vạch màu 32 nhiều tổng so vạch màu λ1 Tính λ2 A 0,42 µm B 0,45 µm C 0,672 µm D 0,48µm Hướng dẫn Giữa vạch tối trùng có vạch sáng trùng Gọi N1 N2 tổng số vân sáng λ1 λ2 đoạn L: N1 + N = 44 + N1 = 20 ⇒ ⇒ 20λ1 = 28λ ⇒ λ = 0, 45 ( µm ) ⇒ N − N1` = N = 28 Chọn B Câu 54 (53060BTV) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiêu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 = 0,45 µm λ2 Trong khoảng rộng L quan sát 35 vạch sáng vạch tối Biết hai vạch tối nằm ngồi khoảng L tổng số vạch màu λ1 nhiều tổng số vạch màu λ2 10 Tính λ2 A 0,64 µm B 0,54 µm C 0,75 µm D 0,48 µm Hướng dẫn Giữa vạch tối trùng có vạch sáng trùng Gọi N1 N2 tổng số vân sáng hệ λ1 λ2 đoạn L: N1 + N = 35 + N1 = 25 ⇒ ⇒ 25λ = 15λ ⇒ λ = 0, 75 ( µm ) ⇒ N1 − N = 10 N = 15 Chọn C HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN Câu 55 Chiếu xạ có bước sóng 0,533 (µm) lên kim loại có cơng thoát 3.10 −19 J Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện cho chúng bay vào từ trường theo theo hướng vng góc với phương đường cảm ứng từ Biết bán kính cực đại quỹ đạo electron 22,75 mm Tìm độ lớn cảm ứng từ B từ trường Bỏ qua tương tác electron A 10−3(T) B 2.10−4(T) C 2.10−3(T) D 10−4(T) Hướng dẫn Chùm hẹp electron quang điện có tốc độ v0 hướng vào từ trường có cảm ứng từ B theo hướng vng góc với từ e rB mv02 e v0 B = ⇒ v0 = r m trường lực Lorenx đóng vai trị lực hướng tâm làm cho hạt chuyển động tròn đều: mv02 hc hc −4 = A+ ⇒ v0 = − A ÷ ⇒ B = 10 ( T ) ⇒ λ m λ Mà: Chọn D Câu 56 Mỏt nguồn sáng điêm có cơng suất 1000 W, phát ánh sáng đơn sắc có buớc sóng 0,56 µm tịa theo hướng Trên mặt cầu có tâm vị trí nguồn sáng, có bán kính R, số photon chuyển qua diện tích m2 thời gian 1s n Trên mặt cầu đồng tâm có bán kính R = 50 m, số photon chuyển qua diện tích m thời gian 2,25n Bỏ qua hấp thụ ánh sáng khí Tính n A 106 B 1,5.1021 C 3.1021 D 2.1016 Hướng dẫn * Phương pháp: Nếu nguồn sáng phát từ O với công suất P (số phô tôn phát giây N = P / ε = Pλ / hc ) phân bố theo hướng số phơtơn đập vào diện tích S đặt cách O khoảng R là: n= N Pλ PλS S= S⇒ R = 2 4πR hc 4πR 4πhc n Pλ S R = 4πhc n PλS 1000.0,56.10−6.2 P λS 1 PλS πhc = π.19,875.10−26 → n = 2.106 R − 50 = R = 4πhc 2, 25n ⇒ 50 = πhc n Áp dụng: ⇒ Chọn D Câu 57 (620163BT) Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến thiên thạch người ta dùng tia laze phát xung ánh sáng có bước sóng 0,55 µm, chiếu phía thiên thạch Thời gian kéo dài xung công suất chùm laze 100000 MW Biết tốc độ ánh Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 25 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ sáng chân không số Plăng c = 3.10 m/s h = 6,625.10−34J.S Số phôtôn chứa xung 2,77.1022 hạt Tính τ A µs B 0,01 µs C 0,1 µs D 0,15 µs Hướng dẫn W0 Pt tPλ Nhc 2, 27.10 22.19,875.10 −26 = = ⇒t= = = 10−7 ⇒ ε ε hc Pλ 1011.0,55.10−6 Chọn C Câu 58 (620164BT) Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trắng người ta dùng tia laze phát xung ánh sáng có bước sóng λ, chiếu phía Mặt Trẳng Thời gian kéo dài xung 10−7s công suất chùm laze 100000 MW Biết tốc độ ánh sáng chân không số Plăng c = 3.10 m/s h = 6,625.10−34J.s Số phôtôn chứa xung 2,6.1022 hạt Tính λ A 0,58 µm B 0,52 µm C 0,62 µm D 0,48 µm Hướng dẫn W Pt Nhc 2,6.10 22.19,875.10 −26 N= = ⇒λ= = = 5, 2.10−7 ( m ) ⇒ ε ε Pt 101110−7 Chọn B N= Câu 59 Ánh sáng đơn sác bước sóng chân khơng 694nm truyền từ khơng khí vào nước lượng photon ánh sáng nước ε Biết chiết suất nước 4/3, tốc độ ánh sáng chân không 3.108 m/s, số Plang h = 6,625.10 −34Js Lấy 1eV = 1,6.10−19J Tính ε A 1,79 eV B 2,39 eV C 1,34 eV D 2,86 eV Hướng dẫn Năng lượng photon không thay đổi truyền qua môi trường: hc 19.875.10 −26 1eV ε = hf = = = = 1, 79 ( eV ) ⇒ λ 694.10−9 1, 6.10−19 J Chọn A cos ω0 t Câu 60 Chiếu vào kim loại xedi có cơng 1,89 eV, chùm xạ điện từ mô tả biểu thức x = a(l + cos ω t) , 14 15 ε a số = 6.10 rad/s (B0 = 3,6.10 rad/s Tìm vận tốc cực đại electron quang điện Biết lượng photon bị hấp thụ phần tạo cơng phần cịn lại tạo động cho quang electron A 6,23.105 m/s B 4,12.105 m/s C 2,5.105 m/s D 5,56.105 m/s Hướng dẫn a a s = a cos ω0 t + cos ( ω0 − ω) t + cos ( ω0 + ω) t 2 Biến đổi ⇒ Tần số lớn ωmax = ( ω0 + ω ) tạo vận tốc lớn hωmax hωmax = A + mv 2max ⇔ v max = − A ÷ = 5,56.105 ( m / s ) 2π m 2π ⇒ Chọn D ⇒ hf = THUYẾT Bo, NGUYÊN TỬ HIDRO Câu 61 (620162BT)Theo mẫu Bo nguyên tử hiđrô, lực tương tác tĩnh điện êlectron hạt nhân êlectron chuyển động quỹ đạo dừng K F electron chuyển động quỹ đạo dừng M, lực F F 16F 4F A 81 B C 81 D Hướng dẫn 4 e2 e2 F' n = k ⇒ = ÷ + ÷ = ⇒ rn2 n r02 F n' 3 81 Chọn A Câu 62 (620165BT) Theo mẫu nguyên tử B0, nguyên tử hiđrô, chuyển động electron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ dài êlectron quỹ đạo L tốc độ dài êlectron quỹ đạo O A B C 2,5 D Hướng dẫn vnL n O = = ⇒ n N0 n L Áp dụng: Chọn C Câu 63 (620l66BT) Theo mẫu nguyên tu B0, nguyên tu hiđrô chuyển động củaelectron quanh hạt nhàn chuyên động tròn Tỉ số tốc độ góc electron quỹ đạo K tốc độ góc electron quỹ đạo O A 64 B 125 C 27 D 25 Hướng dẫn * Khi electron chuyển động quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Culong đóng vai trị lực hướng tâm FCL = k Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 26 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ FCL = Fht ⇒ ke mv 2n ke2 rn = n r0 = ⇒ = mvn2 = mrn2 ωn2 → ωn = rn rn rn n k = 9.10 Nm C ) ⇒ 2 ωn 2 ke mr02 n 1 = ÷ = ÷ n2 ωn1 (Với Câu 64 (620167BT)Thco mẫu nguyên tử B0, nguyên tử hiđrô, chuyển động electron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ góc electron quỹ đạo K tốc độ góc electron quỹ đạo P A 64 B 216 C 36 D 25 Hướng dẫn * Khi electron chuyển động từ quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Culong đóng vai trò lực hướng tâm: FCL = Fht ⇒ ke mv 2n ke2 rn = n r0 = ⇒ = mv n2 = mrn2 ωn2 → ωn = rn rn rn n k = 9.109 Nm C2 ) ⇒ ωn 2 ke mr02 n 1 = ÷ = ÷ n2 ωn1 (Với Câu 65 (620168BT)Theo mẫu nguyên tử B0, nguyên từ hiđrô, chuyển động êlectron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ dài êlectron quỹ đạo M tốc độ dài êlectron quỹ đạo O A B 5/3 C 2,5 D Hướng dẫn vM n O = = ⇒ v nM Áp dụng: Chọn B Câu 66 (620169BT) Ở trạng thái electron nguyên tử Hidrô chuyển động quỹ đạo K có bán kính r = 5,3.10−11 (m) Cường độ dòng điện chuyển động quỹ đạo K M gây I1 I2 Chọn phương án A I1 = 16I2 B I1 = 3I2 C I1 = 27I2 D I1 = 9I2 Hướng dẫn FCL = Fht ⇒ ke mv = ⇒v= e r2 e eω k mr 1,5 3 n 1 I r e2 k ⇒ = ÷ = ÷ = ÷ T 2π 2π mr I1 r2 n ⇒ Chọn C Câu 68 Năng lượng trạng thái dừng nguyên tử hidro tính theo cơng thức E n = − 13,6/n2 (eV) với n = 1, 2, 3, Một đám khí hidro trạng thái kích thích lên trạng thái dừng mà động lượng electron giảm lần Bước sóng nhỏ xạ mà đám khí phát A 103 nm B 203 nm C 422 nm D 230 nm Hướng dẫn I= e = = ke mv 2n rn = n r0 ke = → rn = rn rn n r0 Lực hút Culong đóng vai trị lực hướng tâm: ⇒ Động electron giảm lần ⇒ n = hc 19,875.10−26 = E − E1 = = 13.6.1, 6.10 −19 10 − λ * Từ λ ÷ ⇒ λ = 103 ( m ) Câu 69 Theo mẫu nguyên tử Bo ngun tử hiđrơ, mức lượng E n nguyên tử hidro xác định En = − E0 n r = n2r n số nguyên dương, E0 lượng ứng với trạng thái bản) bán kính quỹ đạo dừng electron quỹ đạo n α − , ( α > 0) r0 = 0,56.10−10 n rn với Biết tương tác tĩnh điện giũa hạt nhân electron tỉ lệ với Gọi v tốc độ electron quỹ đạo K Khi nhảy lên quỹ đọa M, electron có tốc độ bằng: v v v A 3v B C D Hướng dẫn Cách 1: Lực hút Culong đóng vai trò lực hướng tâm: ⇒ n tẳng lần v giảm lần ⇒ Chọn B ke mv 2n rn = n r0 ke = → r = n rn2 rn n r0 Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 27 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ Cách 2: Năng lượng trạng thái dừng bẳng tổng động năng: E0 α mv02 2 α = − + ⇒ = E0 + ÷ ⇒ n rn n m r0 n tăng lần v giảm lần ⇒ Chọn B r = 5,3.10−11.n Câu 70 Bán kính quỹ đạo dừng electron ngun tử hidro tính theo cơng thức n (m) Thời gian sống nguyên tử hidro trạng thái kích thích thứ hai 10 −8 s số vòng quay mà electron thực thời gian gần với giá trị sau đây? A 1,65.107 B 2,45.106 C 8,2.106 D 3,2.105 Hướng dẫn FCH = Fht ⇒ ⇒f = ke ⇒v= e r2 1, 6.10−19 2π k v ⇒ω= = e mr r k ω e k ⇒f = = mr 2π π mr 9.109 = 2, 43.1014 ⇒ n = f∆t = 2, 43.106 9,1.10 5,3.10 −23.36 −31 ⇒ Chọn B E = −13, / n ( eV ) Câu 71 Năng lượng trạng thái dừng nguyen tử hidro tính theo cơng thức n với n = 1,2,3 Một đàm khí hidro trạng thái kích thích sau phát tối đa vạch quang phổ có tần số f < f2 < f3 < f4 < f5 < f6 Tần số f3 ứng với dịch chuyển electron từ quỹ đạo A N quỹ đạo M B L quỹ đạo K C N quỹ đạo L D L quỹ đạo L Hướng dẫn n ( n − 1) =6⇒n =4 * Từ * Từ sơ đồ mức lượng ta thấy: hf = E − E1 hf = E − E hf = E − E1 ⇒ hf = E − E hf = E − E hf1 = E − E Chọn C Câu 72 Mơt laze có cơng suất 12 W để làm dao mổ Tia laze chiếu vào chỗ mô làm nước phần mô bốc mô bị cắt Biết rằng, nhiệt độ thể 37°C, nhiệt dung riêng nước c = 4,186 kJ/kg.độ, nhiệt hóa nước L = 2260 kJ/kg, khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3 Thể tích nước bốc khoảng thời gian 1s A 4,557 mm3 B 7,455 mm3 C 4,755 mm3 D 5,745 mm3 Hướng dẫn Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa 1mm3 từ 370 C lên đến điểm hóa Q1 = mc ( R C − t ) = 10−6.4,186.103 ( 100 − 37 ) = 0, 263718 ( J ) Sau đó, nhiệt lượng cần cung cấp để chuyển 1mm3 nước từ thể lỏng sang thể hơi: Q2 = m.L = 10-6 2260.103 = 2,26 J Nhiệt lượng tổng cộng để chuyển toàn 2mm3 nước từ thể lỏng sang thể là: Q = Q1 + Q2 = 2,523718 J Với công suất 12 W, 1s nước nhận nhiệt lượng từ tia laze: QL = P.t = 12.1 = 12 J Q 12 n= L = = 4, 755 ( mm ) ⇒ Q 2,523718 Thể tích nước bốc s là: Chọn C Câu 73 (620159BT) Một laze có cơng suất W làm bốc lượng nước 30°C Biết nhiệt dung riêng nước c = 4,18 kJ/kg.độ, nhiệt hóa nước L = 2260kJ/kg, khối lượng riêng nước D = 1000kg/m3 Thể tích nước bốc khoảng thời gian s là? A 3,9 mm3 B 3,1 mm3 C 8,4 mm3 D 5,6 mm3 Hướng dẫn Khối lượng lmm3nước: m = VD = 10-9.1000 = 10-6kg Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa 1mm3 nước từ 30°C lên điểm hóa hơi: mc ( Tc − t ) Q2 = = 10-16 4,18.103.(100 - 30) = 0,2926 J Sau đó, nhiệt lượng cần cung cấp để chuyển 1mm3 nước từ thể lỏng sang hơi: Q = m.L = 10-6 2260.103 = 2,26 J Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 28 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ Nhiệt lượng tổng cộng để chuyển toàn 1mm3 nước từ thể lỏng sang thể là: Q = Q1 + Q2 = 2,5526 J Với công suất W, 1s nước nhận nhiệt lượng từ tia laze: Q' = P.t = 8.1 = J Q n= L = = 3,13 ( mm3 ) ⇒ Q 2,5526 Thể tích nước bốc s là: Chọn B Câu 374 Chiếu vào chất phát quang chùm xạ điện từ đơn sắc có bước sóng 300 nm phát hai loại ánh sáng đơn sắc màu tím có bước sóng 400 nm màu cam có bước sóng 600 nm Biết số photon phát 60% số photon chiếu vào lượng chùm sáng phát 40% lượng chùm sáng chiếu vào Tỉ số số photon màu tím so photon màu cam là A B C 0,5 D 0,225 Hướng dẫn N1 + N = 0, 6N N1 = 0, 4N ⇒ hc hc ⇒ hc N = 0, 2N N1 λ + N λ = 0, 5N λ * Từ Chọn A Câu 75 Chiếu vào chất phát quang chùm xạ điện từ đơn sắc có bước sóng λ1 phát hai loại ánh sáng đơn sắc màu tím có bước sóng 1,257, màu cam có bước sóng 2λ Biết số photon phát 75% số photon chiếu vào lượng chùm sáng phát 52,5% lượng chùm sáng chiếu vào Tỉ số số photon màu tím so photon màu cam A B C 0,5 D 0,25 Hướng dẫn N1 + N = 0, 75N N1 = 0,5N ⇒ hc hc ⇒ hc N + N = 0,525N N = 0, 25N 1λ λ λ * Từ Chọn A Câu 76 Một ống phóng tia catot để tạo tia X mà hiệu điện anot catot thay đổi Xem tốc độ ban đầu cực đại electron phát từ catot không đồi Lần lượt cho U 20 kV, 25 kV bước sóng ngắn ống phát λ1= 0,0500 nm λ2 Tìm λ2 A 0,0452 nm B 0,0416 nm C 0,0400 nm D 0,0625 nm (Sở GD Quãng Ngãi) Hướng dẫn mv02 hc + e U1 = λ mv02 hc min1 + e U= ⇒ ⇒ e ( U − U1 ) = hc − ÷ λ λ λ min1 mv0 + e U = hc λ * Từ ⇒ λ = 0, 0416 ( m ) ⇒ Chọn B Câu 77 Người ta chiếu chùm tia laze có cơng suất mW bước sóng 0,7 µm vào chất bán dẫn Si xảy tượng quang điện Biết photon bay vào có photon bị hấp thụ giải phóng electron liên kết Số hạt tải điện sinh chiếu chùm tia laze s A 7,044.1015 B 1,127.1016 C 5,635.1016 D 2,254.1016 Hướng dẫn hc Pλ P=N ⇒N= λ hc * Số photon chiếu vào s: Pλ * Số e giải phóng 1s: hc * Mỗi e giái phóng để lại lỗ trống lỗ trống hạt tải nên số hạt tái tạo Pλ Pλ 4.2 = 1,127.1016 ⇒ hc hc 1s: 4s Chọn B HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Câu 78 Theo thuyết tương đối, electron có động nửa lượng nghỉ electron chuyển động với tốc độ A 2,41.108m/s B 2,75.108m/s C 1,67.108m/s D 2,24.108m/s Hướng dẫn Wd = 0,5m0 c 2 Wd = − 1÷ → v = 2, 24.108 ( m / s ) ⇒ ÷m c 2 1− v / c * Từ Chọn D Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 29 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ Câu 79 Dùng hạt proton có động 5,58 (MeV) bắn phá hạt nhân 11Na23 đứng yên sinh hạt α hạt nhân X không kèm theo xạ γ Biết khối lượng hạt mP = l,0073u, mNa = 22,9850u, mX = 19,9869u, mα = 4,0015u, lu = 931,5 MeV/c2 động hạt a 6,6 (MeV) Góc tạo hướng chuyển động hạt α hướng chuyển động hạt X gần giá trị sau đây? A.169,4° B 164,9° C 146,9° D 149,6° Hướng dẫn ∆E = ( m P + m Na − mα − m X ) c = 3, 63285 ( MeV ) * Tính Wα + WX = WP + ∆E ⇒ WX = 2, 61285 r r r m p v P + m α v α + m X v X ⇒ m P WP = m α Wα + m X WX + cos ϕXa m α Wα m X WX * Từ ⇒ ϕXα ≈ 169, 40 ⇒ Chọn A Câu 80 Mơt hạt nhân có khối lượng nghỉ m đứng yên vỡ thành hai mảnh có khối lượng nghỉ m 01 m02 chuyển động với tốc độ tương ứng 0,6c 0,8c (với c tốc độ ánh sáng chân không) Bỏ qua lượng liên kết hai mảnh Tìm hệ thức A m0 = 0,8m01 + 0,6m02 B m0 = 0,6m01 + 0,8m02 C m0 = m01/0,8 + m02/0,6 D 1/m0 = 0,8/m01 + 0,6/m02 Hướng dẫn m c = ∑ ms c *Theo định luật bảo toàn lượng toàn phần: ∑ t m0 m 01 m02 m m v =0 ⇔ c2 = + → m = 01 + 02 v1 = 0,6c;v = 0,8c 2 0,8 0, v v v 1− ÷ 1− ÷ 1− ÷ c c c ⇒ Chọn C 30 27 27 α +13 Al →15 P +10 n Câu 81 Dùng hạt α có động 3,1 MeV bắn vào hạt nhân 13 Al đứng yên gây phản ứng: Cho m m khối lượng hạt nhân thỏa mãn: α n = 0,0042(m + mn)2 Nếu hai hạt tạo thành có véc tơ vận tốc động hạt n p gần giá trị sau đây? A 0,24 MeV B 0,94 MeV * Từ r r r r r mα vα mα vα = m P vP + mn v n ⇒ v n = mP + mn ⇒ Wn = r mn ( ) = C 0,048 MeV Hướng dẫn mn mα Wα = 0, 013 ( MeV ) ⇒ mP + m n D 0,013 MeV Chọn D Câu 82 Người ta dùng hạt proton bắn vào hạt nhân Li đứng yên, để gây phản ứng H + Li → 2α Biết phản ứng tỏa lượng hai hạt α có động Lấy khối lượng hạt theo đơn vị u gần số khối chúng Góc tạo hướng hạt α gần giá trị sau đây: A 90° B 60° C 140° D 120° (Chuyên Vĩnh Phúc - 2016) Hướng dẫn WP ∆E = 2Wα − WP > ⇒ ⇒ P < Wα * Vì * Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: r r r m P v P = mα vα1 + mα vα ⇒ m P WP = 2m α Wα + 2mα Wα cos ϕ ⇒ cos ϕ = 0,125 WP − < −0, 75 ⇒ ϕ = 138,590 ⇒ Wα Chọn C Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 30 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ Câu 84 Trong vùng khơng gian có điện trường đều, người ta thực phản ứng hạt nhân cách bắn hạt nhân A vào hạt nhân B đứng yên Phản ứng tạo thành hạt nhân C hạt nhân D Ngay sau phản ứng, hai hạt sinh có véc tơ r vận tốc v0 chuyển động điện trường Bỏ qua tương tác tĩnh điện hạt nhân Sau khoảng thời gian sau r phản ứng hạt nhân xảy ra, người ta thấy véc tơ vận tốc hạt nhân C hợp với v góc 60° có độ lớn v0/2, cịn véc tơ vận tốc r hạt D hợp với v0 góc 90° có độ lớn A v0/3 B v0/2 ur r ( E, v ) = α * Giả sử: ⇒ C v0/ D v0/ (Lương Thế Vinh - 2016) Hướng dẫn v1 cos 600 − v = ( a cos α ) t v1 sin 600 − ⇒ = tan α v1 cos 600 − v v1 sin 60 − = ( a1 sin α ) t v cos 90 − v = ( a cos α ) t v sin 900 − ⇒ = tan ⊥ v cos 900 − v v sin 90 − = ( a sin α ) t v1 sin 600 − v sin 900 − v v1 = 0,5v0 = → v2 = ⇒ v1 cos 60 − v v cos 900 − v Chọn D Câu 85 Dủng hạt α có động MeV bắn vào hạt nhân 7N14 đứng yên gây phản ứng: α + N →1 p + O Cho khối lượng hạt nhân: mα = 4,0015u; mP = l,0073u; mn = 13,9992u; m0 = 16,9947u lu = 931,5 MeV/C2; c = 3.108 m/s; lMeV = 1,6.1013 J Nếu hai hạt tạo thành có tốc độ tốc độ A 5,5.106 m/s B 5,5.105 m/s C 3,1.107 m/s D 3,1.106 m/s Hướng dẫn ∆E = ( mα + m N − m N − mO ) c = −1, 21095 ( MeV ) * Tính m0 W0 m O W = m ⇒ W0 = m WP P P P ∆E = W + W − W ⇒ −1, 21095 = W 1 + 16,9947 − o P α P ÷ 1, 0073 * Mà m v2 2.0,15606 ⇒ WP = 0,15606 ( MeV ) = P P ⇒ v P = = 3.108 = 5, 47.106 ( m / s ) 1,0073.931,5 14 17 Câu 86 Dùng hạt α có động 1,557 MeV bắn vào hạt nhân 7N14 đứng yên gây phản ứng: α + N →1 p +8 O Cho khối lượng hạt nhân: mα = 4,0015u; mP = l,0073u; mn = 13,9992u; m0 = 16,9947u lu = 931,5 MeV/C2; c = 3.108 m/s; lMeV = 1,6.10-13 J Nếu hai hạt tạo thành có tốc độ động hạt p là: A 0,0194MeV B 0,3267 MeV C 0,224 MeV D 0,2368 MeV Hướng dẫn ∆E = ( m α + m N − m N − m O ) c = −1, 21095 ( MeV ) * Tính m0 W0 m O W = m ⇒ W0 = m WP P P P ∆E = W + W − W ⇒ −1, 21095 = W 1 + 16, 9947 − 1,557 o P α P ÷ 1, 0073 * Mà ⇒ WP = 0, 0194 ( MeV ) 14 17 14 17 Câu 87 Dùng hạt α có động MeV bắn vào hạt nhân 7N14 đứng yên gây phản ứng: α + N →1 p +8 O Cho khối m m = 0, 012 ( m P + m O ) lượng hạt nhân thỏa mãn: α p Nếu hai hạt tạo thành có véc tơ vận tốc động hạt p A 0,156 MeV B 0,633 MeV C 0,048 MeV D 0,358 MeV Hướng dẫn r r r r r r mα v α m α vα = m P v P + m v ⇒ v P = v = m P + mO * Từ r ⇒ WP = m p v P = 0, 012Wα = 0, 048 ( MeV ) 2 ( ) Câu 88 Cho hạt proton có động 1,8 MeV bắn vào hạt nhân Li đứng yên, sinh hai hạt α có độ lớn vận tốc không sinh tia γ Cho biết Cho khối lượng hạt nhân: m α = 4,0015u; mP = l,0073u; mn = 13,9992u; m0 = 16,9947u lu = 931,5 Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 31 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ MeV/C2; c = 3.108 m/s; lMeV = 1,6.10-13 J Cho chùm hạt α bay vào từ trường có cảm ứng từ 0,4 T theo phưong vng góc với từ trường Bán kính quỹ đạo hạt α từ trường gần giá trị sau đây? A 1,26 m B 1,12 m C 1,34 m D 1,46 m Hướng dẫn ∆E = ∑ Wsau − ∑ m truoc ∆E = ( ∑ m truoc − ∑ msau ) c = 17, 41718 → * Tính ∆E + WP mv Wα = = 9, 60859 ( MeV ) = 2 ⇒ m 2mWα = 2.4, 0015.1, 67.10−27.9, 60859.1, 6.10−13 = 1, 433.10−19 ( kgm / s ) qvB = * Lực Loren đóng vai trị lực hương tâm mv 1, 433.10−19 ⇒r= = = 1,12 ( m ) ⇒ qB 3, 2.10−19.0, Chọn B mv r Câu 89 Máv xiclotron dùng để gia tốc hạt có hai hộp rỗng hình chữ D làm đồng ghép với thành hình ứịn đặt chân khơng Hai cạnh thẳng hộp khơng đặt sát hồn toàn mà cách khoảng hẹp Hai hộp nối với hiệu điện xoay chiều 150 kV để gia tốc cho điện tích hạt qua hai cạnh thẳng hai hộp Một hạt Đơten (D 2) gia tốc máy xiclotron, sau chuyển động 47 vòng hạt bay khỏi máy bắn vào hạt nhân Liti (Li 7) đứng yên Hai hạt sau phản ứng hạt nhân Beri (Be 8) hạt nhân X bay theo phương vuông góc với Biết khối lượng hạt Li 7, D2, Be8, nơtron, proton 7,01283u, 2,0136u, 8,00785u, l,0087u, l,0073u lấy lu = 931,5 MeV/c Tốc độ hạt X sinh A 6,57.107 m/s B 2,87.107 m/s C 3,26.107 m/s D 4,15.107 m/s Hướng dẫn W = 2nqU = 2.47.1, 6.10 −19.150.103 = 2, 256.10 −12 ( J ) * Động hạt D: D ∆E = ( m D + m Li − m Be − m X ) c = 1, 4725.10 −12 ( J ) * Năng lượng phản ứng: * Từ định luật bảo toàn động lượng lượng suy ra: m D WD = m Be WBe + m X WX ⇒ WX = 3, 6168.10−12 ( J ) ⇒ vX = 6,5766.107 ( m / s ) ∆E = WBe + WX − WD ⇒ Chọn A PHÓNG XẠ PHÂN HẠCH NHIỆT HẠCH Câu 90 Đồng vị P0210 phóng xạ α biến thành hạt nhân chì Pb206 với chu kì bán rã 138 ngày đêm Ban đầu có lượng P nguyên chất sau khoảng thời gian khối lượng Heli tạo thành từ phân rã khối lượng P lại Khoảng thời gian A 138,0 ngày đêm B 24,0 ngày đêm C 792,3 ngày đêm D 376,8 ngày đêm (Sở GD Quãng Ngãi) Hướng dẫn ln ln − t − t m0 N A 1 − e T ÷ N α = ∆N = N 1 − e T ÷ = 210 ln − t mα = m → m = m e T ln m = N α = m 1 − e − T t ln ln − t − t ÷ α NA 210 1 − e T ÷ = e T ⇒ t = 792,3 ⇒ 210 * Đến thời điểm t: Chọn C 100 Câu 91 Một chất phóng xạ X có chu kì bán rã 200 năm Biết phân rã phát hạt P' Đặt 200 mg chất phóng xạ trọng tâm tứ diện cạnh 20 cm Coi năm có 365 ngày, số Avogadro N A = 6,023.10-23 Số hạt P' đến mặt tứ diện thời gian phút A 7,939.1012 B 9,924.1011 C 1,986.1012 D 1,588.1013 Hướng dẫn N1` = ln − t m0 ln N 1 − e T ÷ ≈ NA t = 1,986.1012 ⇒ 100 T * Tính Chọn C Câu 92 Ba chất phóng xạ X, Y, Z có chu kì bán rã T 1, T2 T3 Tại thời điểm khảo sát khối lượng nguyên chất lượt m1, m2 m3 Biết m1: m2 : m3 = 1:2:16 T1: T2 : T3 = 3:2:1 Sau khoảng thời gian 2T kể từ thời điểm khảo sát, tỉ lệ khối lượng nguyên chất lại chúng Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 32 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ A m’1 : m’2 : m’3 = 1:2:1 B m’1 : m’2 : m’3 = : : C m’1 : m’2 :m’3 = : :1 D m’1 : m’2 : m’3 = : : Hướng dẫn m0 m0 m '1 = 2t / T1 = m1 = m T1 = 3T ' 2m m t = 2T1 = 6T → m = t / T2 = ⇒ m = 2m ; T2 = 2T m = 16m T = T ' 16m m m = t / T3 = * Đặt Chọn D Câu 93 Môt bệnh nhân điều trị đồng vị phóng xạ, dùng tia y để diệt tế bào bệnh Thời gian chiếu xạ lần đầu Δt = 20 phút, sau tháng bệnh nhân phải tới bệnh viện khám bệnh tiếp tục chiếu xạ Biết đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã T = tháng (coi ∆t
