a) Khi một chất điểm chuyển động đều trên (O, A) với tốc độ góc ω, thì chuyển động của hình chiếu của chất điểm xuống một trục bất kì đi qua tâm O, nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một d[r]
(1)LÝ THUYẾT ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ NĂM 2017 CHƢƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ
CHỦ ĐỀ ĐẠI CƢƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA
A LÝ THUYẾT: I Dao động tuần hoàn
1 Dao động: chuyển động có giới hạn khơng gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân
2 Dao động tuần hoàn:
+ Là dao động mà sau khoảng thời gian định vật trở lại vị trí chiều chuyển động nhƣ cũ (trở lại trạng thái ban đầu)
+ Chu kì dao động: khoảng thời gian ngắn để trạng thái dao động lặp lại nhƣ cũ khoảng thời gian vật thực dao động toàn phần
T =
N t
(s) với N số dao động thực thời gian Δt
+ Tần số số dao động toàn phần mà vật thực đƣợc giây đại lƣợng nghịch đảo chu kì
Với : f =
t N T
(Hz) hay ω =
T
2 2πf (rad/s)
II Dao động điều hoà:
1 Định nghĩa: Dao động điều hịa dao động li độ vật hàm cosin (hoặc sin) thời gian
2 Phƣơng trình dao động x = Acos(ωt + φ) (cm) (m) Với T =
2
f
T
Các đại lƣợng đặc trƣng 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 vật so với
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 Phƣơng trình vận tốc vật dao động điều hòa:
Vận tốc:v = dt
dx = 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 chuyển động theo chiều dƣơng
v > 0 ; vật chuyển động ngƣợc chiều dƣơng v < 0;
▪ Vận tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số nhƣng sớm pha
so với với li độ
▪ Vận tốc đổi chiều vị trí biên; li độ đổi dấu qua vị trí cân ▪ Ở vị trí biên (xmax = ± A ): Độ lớn
v
min =0
▪ Ở vị trí cân (xmin = ): Độ lớn v
max = ω.A
(2)4 Phƣơng trình gia tốc vật dao động điều hòa: Gia tốc a =
dt dv
= 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 điều hòa tần số nhƣng ngƣợc pha với li độ sớm pha π/2 so với vận tốc
▪ Vecto gia tốc hƣớng VTCB O có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ ▪ Ở vị trí biên (xmax =±A ), gia tốc có độ lớn cực đại : |amax|=ω2.A
▪ Ở vị trí cân (xmin = ), gia tốc amin =
▪ Khi vật chuyển động từ VTCB biên vật chuyển động chậm dần v.a < hay a v trái
dấu
▪ Khi vật chuyển động từ biên VTCB vật chuyển động nhanh dần v.a > hay a v
dấu
5 Lực dao động điều hoà :
Định nghĩa:là hợp lực tất lực tác dụng lên vật dao động điều hòa gọi lực kéo hay lực hồi phục
Đặc điểm:
- Luôn hƣớng VTCB O
- Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ nhƣng có dấu trái dấu với li độ x Fhp = ma =-mω
2
x = - k x = - m.ω2A2cos(ωt +φ) (N)
Nhận xét:
▪ Lực kéo vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số nhƣng ngƣợc 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|= mω
2
.A = kA ▪ Ở vị trí CB O (xmin = ) |Fmin|= k|xmin|=0
6 Đồ thị dao động điều hòa :
- Giả sử vật dao động điều hịa có phƣơng trình là: x =
Acos(ωt + φ)
- Để đơn giản, ta chọn φ = 0, ta đƣợc: x = Acosωt
v = x ' = - Aωsinωt = Aωcos(ωt + π/2) a = - ω2x = - ω2Acosωt
Một số giá trị đặc biệt x, v, a nhƣ sau:
t T/4 T/2 3T/4 T
x A -A A
v -ωA ωA
a - ω2A ω2A - ω2A
Đồ thị dao động điều hòa đƣờng hình sin
▪ Đồ thị cho thấy sau chu kì dao động tọa độ x, vận tốc v gia tốc a lập lại giá trị cũ
CHÖ Ý:
Đồ thị v theo x: → Đồ thị có dạng elip (E)
Đồ thị a theo x: → Đồ thị có dạng đoạn thẳng
(3)7 Công thức độc lập với thời gian
a) Giữa tọa độ vận tốc (v sớm pha x góc π/2)
1 A v A x 2 2 2 2 2 2 2 x A | v | x A v v x A v A x
b) Giữa gia tốc vận tốc:
1 A a v 2
hay
2 2
2 v a
A
v2 = ω2A2 - 2
2
a
a
2
= ω4A2 - ω2v2
8 Dao động tự (dao động riêng)
+ Là dao động hệ xảy dƣới tác dụng nội lực
+ Là dao động có tần số (tần số góc, chu kỳ) phụ thuộc đặc tính hệ khơng phụ thuộc yếu tố bên
9 Mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn đều:
Xét chất điểm M chuyển động tròn đƣờng trịn tâm O, bán kính A nhƣ hình vẽ
+ Tại thời điểm t = : vị trí chất điểm M0, xác định
góc φ
+ Tại thời điểm t : vị trí chất điểm M, xác định góc (ωt + φ)
+ Hình chiếu M xuống trục xx’ P, có toạ độ x:
x = OP = 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 mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hoà
b) Ngƣợc lại, dao động điều hồ bất kì, coi nhƣ hình chiếu chuyển động trịn xuống đƣờng thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo, đƣờng trịn bán kính biên độ A, tốc độ góc ω tần số góc dao động điều hoà
c) Biểu diễn dao động điều hồ véctơ quay: Có thể biểu diễn dao
động điều hồ có phƣơng trình: x = A.cos(ωt + φ) vectơ quay A
+ Gốc vectơ O
A + Độ dài: |A| ~A
+ (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 lƣợng nhanh ph a(hay sớm pha) đại lƣợng đại lƣợng
1 chậm pha (hay trễ pha) so với đại lƣợng
- Δφ =φ2 - φ1 < Ta nói: đại lƣợng chậm pha (hay trễ pha) đại lƣợng ngƣợc lại
(4)- Δφ =(2k+1)
Ta nói: đại lƣợng 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 1. Theo định nghĩa Dao động điều hoà là:
A chuyển động mà trạng thái chuyển động vật đƣợc lặp lại nhƣ cũ sau khoảng thời
gian
B chuyển động vật dƣới tác dụng lực không đổi
C hình chiếu chuyển động trịn lên đƣờng thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo
D chuyển động có phƣơng trình mơ tả hình sin cosin theo thời gian
Câu 2. 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 3. 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 4. 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 5. Phát biểu sau sai nói dao động điều hoà:
A dao động điều hịa 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 đƣờng hình sin
Câu 6. Một vật dao động điều hồ, 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 hƣớng với chuyển động D gia tốc có độ lớn tăng dần
Câu 7. Phát biểu sau so sánh li độ, vận tốc gia tốc Trong dao động điều hoà, li độ, vận tốc gia tốc ba đại lƣợng biến đổi điều hoà theo thời gian có
A cùng biên độ B cùng pha
C cùng tần số góc D cùng pha ban đầu
Câu 8. Khi nói vật dao động điều hịa có biên độ A chu kì T, với mốc thời gian (t = 0) lúc vật vị trí biên, phát biểu sau sai
A Sau thời gian T/8, vật đƣợc quãng đƣờng 0,5A
B Sau thời gian T/2, vật đƣợc quản g đƣờng 2A C Sau thời gian T/4, vật đƣợc quãng đƣờng A D Sau thời gian T, vật đƣợc quãng đƣờng 4A
Câu 9. Một vật dao động điều hịa có phƣơng trình x= Acos(ωt + φ) G ọi v a lần lƣợt vận tốc gia tốc vật Hệ thức
A 2
2
2 v a
A
B 2
2 2
2 v a
A
C 4
2 2
2 v a
A
D 4
2 2
2 a
v A
Câu 10.Lực kéo tác dụng lên chất điểm dao động điều hịa có độ lớn
(5)B tỉ lệ với bình phƣơng biên độ C không đổi nhƣng hƣớng thay đổi D và hƣớng không đổi
Câu 11.Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại vận tốc
A vmax = ωA B vmax = ω
A C vmax = - ωA D v max = - ω
2 A Câu 12.Một vật dao động điều hịa, 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 trịn dao động điều hồ hình chiếu
A biên độ dao động bán kính quỹ đạo chuyển động tròn
B vận tốc dao động vận tốc dài chuyển động tròn C tần số góc dao động tốc độ góc chuyển động trịn D li độ dao động toạ độ hình chiếu chuyển động tròn
Câu 14.Trong dao động điều hoà, phát biểu sau không
A Vận tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân B Gia tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực đại vật chuyển động qua vị trí cân C Vận tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực tiểu vật hai vị trí biên D Gia tốc vật có độ lớn đạt giá trị cực tiểu vật chuyển động qua vị trí cân
Câu 15.Điều sau sai gia tốc dao động điều hoà:
A biến thiên tần số với li độ x
B luôn chiều với chuyển động
C bằng không hợp lực tác dụng không D là hàm sin theo thời gian
Câu 16.Một chất điểm có khối lƣợng m dao động điều hoà xung quanh vị cân với biên độ A
Gọi vmax , amax, Wđmax lần lƣợt độ lớn vận tốc cực đại, gia tốc cực đại động cực đại
chất điểm Tại thời điểm t chất điểm có ly độ x vận tốc v Công thức sau khơng dùng để tính chu kì dao động điều hoà chất điểm ?
A T = 2
x A | v |
2
B T =
max d
W
m A
2 C T =
max
a A
2 D T = 2π
max
v A
Câu 17.Con lắc có khối lƣợng m dao động điều hịa với phƣơng trình tọa độ x = Acos(ωt + φ) Cơng suất tức thời cực đại lắc là:
A mω3A2 B mω3A2
A mω3A2
A mω3A2 Câu 18.Phát biểu sai nói dao động điều hồ ?
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 hịa chuyển động từ vị trí cân đến vị 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 ngƣợc chiều với vectơ gia tốc
Câu 20.Phát biểu sau sai nói dao động điều hịa chất điểm?
A Vận tốc chất điểm có độ lớn tỉ lệ nghịch với li độ B Biên độ dao động không đổi theo thời gian
(6)Câu 21.Chọn phát biểu nhất? Hình chiếu chuyển động trịn lên đƣờng kính
A là dao động điều hòa B đƣợc xem dao động điều hòa
C là dao động tuần hồn D khơng đƣợc xem dao động điều hòa
Câu 22.Chọn câu ? Gia tốc dao động điều hịa
A ln pha với lực kéo B luôn 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 lƣợng sau thay đổi
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 phƣơng 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 hịa theo phƣơng trình x = 5cos(ωt +φ) + 1(cm) Vị trí cân vật
A tại toạ độ x = B tại x = 1cm C tại x = - 1cm D tại x = 5cm
Câu 26. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ li độ vận tốc
A đƣờng hình sin B đƣờng thẳng C đƣờng elip D đƣờng hypebol
Câu 27. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ gia tốc li độ
A đƣờng thẳng B đƣờng parabol C đƣờng elip D đƣờng hình sin
Câu 28.Đồ thị biểu diễn mối quanhệ gia tốc vận tốc
A đƣờng hình sin B đƣờng elip C đƣờng thẳng D đƣờng hypebol
Câu 29.Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lực kéo li độ
A đƣờng thẳng dốc xuống B đƣờng thẳng dốc lên
C đƣờng elip D đƣờng hình sin
Câu 30.Vật dao động điều hịa với biên độ A, chu kì T Vận tốc trung bình vật nửa chu kì
A 0 B 4A/T C 2A/T D A/T
Câu 31.(CĐ2008) Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phƣơng trình x = Acosωt Nếu chọn gốc toạ độ O vị trí cân vật gốc thời gian t = lúc vật
A ở vị trí li độ cực đại thuộc phần dƣơng trục Ox
B qua vị trí cân O ngƣợc chiều dƣơng trục Ox
C ở vị trí li độ cực đại thuộc phần âm trục Ox
D qua vị trí cân O theo chiều dƣơng trục Ox
Câu 32.(CĐ2008) Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân O với biên độ A chu kỳ T Trong khoảng thời gian T/4, quãng đƣờng lớn mà vật đƣợc
A A B 3A/2 C A D A
Câu 33.(CĐ2012) Khi vật dao động điều hòa, chuyển động vật từ vị trí biên vị 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 trịn lên đƣờng kính quỹ
đạo có chuyển động dao động điều hịA Phát biểu sau sai?
A Tần số góc dao động điều hịa tốc độ góc chuyển động tròn B Biên độ dao động điều hịa bán kính chuyển động tròn
C Lực kéo dao động điều hịa có độ lớn độ lớn lực hƣớng tâm chuyển động
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 hịa
(7)C lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn tỉ lệ với bình phƣơng 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 Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân bằng, vận tốc vật lần thời điểm
A T/2 B T/8 C T/6 D T/4
Câu 37.(ĐH 2010) Một lắc lò xo dđ hòa với tần số 2f1 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 đến vị 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 hịa có độ lớn A tỉ lệ với độ lớn li độ ln hƣớng vị trí cân
B tỉ lệ với bình phƣơng biên độ C không đổi nhƣng hƣớng thay đổi D và hƣớng 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 điểm có
A độ lớn cực đại vị trí biên, chiều hƣớng biên
B độ lớn cực tiểu qua VTCB chiều với vectơ vận tốc C độ lớn không đổi, chiều ln hƣớng vị trí cân
D độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ, chiều ln hƣớng vị trí cân
Câu 43.Vật dao động điều hòa theo trục Ox Phát biểu sau đúng ? A Quỹ đạo chuyển động vật đoạn thẳng
B Lực kéo tác dụng vào vật không đổi
C Quỹ đạo chuyển động vật đƣờng hình cos D Li độ vật tỉ lệ với thời gian dao động
Câu 44.Khi nói dao động điều hoà vật, phát biểu sau sai?
A Vectơ vận tốc vectơ gia tốc vật ngƣợc chiều
B Chuyển động vật từ vị trí cân vị trí biên chuyển động chậm dần
C Lực kéo hƣớng vị trí cân
D Vectơ gia tốc vật ln hƣớng 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 hịa âm (x.v<0), đó:
A Vật chuyển động nhanh dần theo chiều dƣơng B Vật chuyển động nhanh dần vị trí cân C Vật chuyển động chậm dần theo chiều âm D Vật chuyển động chậm dần biên
Câu 46.Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phƣơng nằm ngang, hai lần liên tiếp lắc qua vị trí cân ln có
A Gia tốc nhau, động B Vận tốc khác nhau, động khác
(8)Câu 47.Trong dao động điều hịa, gia tốc vật có giá trị âm độ lớn tăng
A Vận tốc có giá trị dƣơng B vận tốc gia tốc chiều C lực kéo sinh công dƣơng D li độ vật âm
Câu 48.Xét dao động điều hòa trục Ox Trong trƣờng hợp dƣới hợp lực tác dụng lên vật chiều với chiều chuyển động
A Vật từ vị trí cân vị trí biên B Vật từ vị trí biên vị trí cân
C Vật từ vị trí biên dƣơng sang vị trí biên âm D Vật từ vị trí biên âm sang vị trí biên dƣơng
Câu 49.Hai chất điểm dao động điều hòa tần số đƣờng thẳng Ox Tại thời điểm t, hai chất điểm có động lần năng, chúng có li độ dấu chuyển động ngƣợc chiều Kết luận sau đúng?
A Hai chất điểm dao động lệch pha π/6 B Hai chất điểm dao động lệch pha π/3
C Hai chất điểm dao động vuông pha
D Hai chất điểm dao động lệch pha 2π/3
Câu 50.Phát biểu sau nói vật dao động điều hồ?
A Gia tốc vật dao động điều hoà gia tốc biến đổi
B Lực tác dụng dao động điều hồ ln hƣớng với vectơ vận tốc
C Lực kéo dao động điều hồ ln hƣớng vị trí cân có độ lớn tỉ lệ với độ
lớn li độ
D Vận tốc vật dao động điều hồ ln ngƣợc pha với gia tốc tỉ lệ với gia tốc
CHỦ ĐỀ CON LẮC LÕ XO A LÝ THUYẾT
1 Cấu tạo: Con lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k, khối lƣợng không đáng kể, đầu gắn cố định, đầu gắn với vật nặng khối lƣợng m đƣợc đặt theo phƣơng ngang treo thẳng đứng + Con lắc lò xo hệ dao động điều hòa
2 Lực kéo về: Lực gây dao động điều hịa ln ln hƣớng vị trí cân đƣợc gọi lực
kéo hay lực hồi phục Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với li độ lực gây gia tốc cho vật dao động điều hòa
Biểu thức đại số lực kéo về: Fkéo = ma = -mω2x = -kx
- Lực kéo lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lƣng vật 3 Phƣơng trình dao động : x = A.cos(ωt + φ) Với: ω =
m k
Chu kì tần số dao động lắc lò xo: T =
2 = 2π k m
f =
2 = m k
1
4 Năng lƣợng lắc lò xo a) Động năngcủa vật :
Wđ =
2
mv2=
mω2A2sin2(ωt + φ) b) Thế vật:
Wt =
kx2=
kA2cos2(ωt+φ)
c) Cơ năng:
W = Wđ+ Wt =
2
mA2ω2 =
(9) Chú ý:
- Do cos2α=
2 cos 1
sin2α=
2 cos 1
nên biểu thức động sau hạ bậc
là: Wt = cos(2 t )
2 W
W
; Wđ = cos(2 t )
2 W
W
; Với W =
mA2ω2 =
kA2
- Vậy động năng thế năng vật dao động điều hịa biến thiên với tần số góc ω’=2ω, tần số
f’=2f chu kì T’= T/2
- Cơ lắc tỉ lệ với bình phƣơng biên độ dao động - Cơ lắc lị xo khơng phụ thuộc vào khối lƣợng vật - Cơ lắc đƣợc bảo toàn bỏ qua ma sát
- 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 5 Lực đàn hồi vật vị trí có li độ x
a Tổng quát Fđh(x) = k.|Δℓ| = K|Δℓ0 ±x|
▪ Dấu (+) chiều dƣơng trục tọa độ hƣớng xuống dƣới
▪ Dấu (-) chiều dƣơng trục tọa độ hƣớng lên
▪ Δℓ0 độ biến dạng lị xo(tính từ vị trí C)
đến VTCB O
▪ Δℓ = Δℓ0 ± x độ biến dạng lị xo (tính từ vị trí C đến vị trí có li độ x
▪ x li độ vật (đƣợc tính từ VTCB O)
b Lực đàn hồi cực đại cực tiểuFđhmax ;
Fđhmin
Lực đàn hồi cực đại Fđhmax = K(Δl + A)
* Lực đàn hồi cực đại vật vị trí thấp quỹ đạo(Biên dƣới)
Lực đàn hồi cực tiểu
▪ Khi A ≥ Δl : Fđhmin =0
* Lực đàn hồi cực tiểu vật vị trí mà lị xo khơng biến dạng Khi Δl = → |x| = Δl
▪ Khi A < Δl : Fđhmin= K(Δl - A)
* Đây lực đàn hồi vật vị trí cao quỹ đạo
CHÖ Ý:
Khi lị xo treo thẳng đứng vị trí cân ta ln có
K.Δl0 = m.g ω
=
0
l g m K
T =
g k m
2 0
- Khi lắc lị xo đặt mặt sàn nằm ngang Δl =0 Khi lực đàn hồi lực
kéo Khi ta có: Fđh(x) = Fkéo = k|x|
- Lực tác dụng lên điểm treo lực đàn hồi 6 Chiều dài lò xo vật vị trí có li độ x
lx = ℓ0 + Δl0 ± x
- Dấu ( + ) chiều dƣơng trục tọa độ hƣớng xuống dƣới - Dấu ( -) chiều dƣơng trục tọa độ hƣớng lên - Chiều dài cực đại: lmax = l0 + Δl0 + A
- Chiều dài cực tiểu: lmin = l0 + Δl0 - A A =
2 M N
l
lmax (MN : chiều dài quĩ đạo)
Chú ý Khi lò xo nằm ngang Δl =0 →
A l l
A l l
0 max
0 max
(Fkéo về)max = kA Vật vị trí biên
(10)B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Con lắc lị xo ngang dao động điều hồ, vận tốc vật không vật chuyển động qua
A vị trí cân B vị trí mà lực đàn hồi lị xo khơng
C vị trí vật có li độ cực đại D vị trí mà lị xo không bị biến dạng
Câu 2. Trong dao động điều hồ lắc lị xo, phát biểu sau không
A Lực kéo phụ thuộc vào độ cứng lò xo
B Lực kéo phụ thuộc vào khối lƣợng vật nặng
C Gia tốc vật phụ thuộc vào khối lƣợng vật D Tần số góc vật phụ thuộc vào khối lƣợng vật
Câu 3. Con lắc lị xo dao động điều hồ, vận tốc vật không vật qua :
A vị trí mà lị xo có chiều dài lớn B vị trí mà lị xo khơng bị biến dạng C vị trí mà lực đàn hồi khơng D vị trí cân
Câu 4. Dao động điều hoà lắc lò xo nằm ngang Chọn phát biểu sai:
A lực đàn hồi lị xo ln hƣớng vị trí cân B lực đàn hồi phụ thuộc vào độ cứng lò xo
C lực đàn hồi phụ thuộc vào li độ
D lực đàn hồi phụ thuộc vào khối lƣợng vật nặng
Câu 5. Một lắc lị xo dao động khơng ma sát mặt phẳng ngang Phát biểu sau sai:
A dao động lắc dao động tuần hoàn
B dao động lắc dao động điều hoà
thời gian thực dao động lớn biên độ lớn
số dao động thực đƣợc giây tỉ lệ thuận với bậc hai độ cứng k Câu 6. Một lắc lị xo dao động điều hồ mặt phẳng ngang Chọn phát biểu :
A độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ với khối lƣợng m vật nặng
B lực đàn hồi ngƣợc chiều với li độ x
C lực đàn hồi chiều với vectơ vận tốc
D lực đàn hồi ngƣợc chiều với vectơ gia tốc
Câu 7. Con lắc có khối lƣợng m dao động điều hịa với phƣơng trình tọa độ x = Acos(ωt + φ) Công suất tức thời cực đại lắc là:
A mω3A2 B mω3A2
A mω3A2
A mω3A2
Câu 8. Con lắc lị xo dao động điều hồ, tăng khối lƣợng vật lên lần tần số dao động vật
A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần
Câu 9. Chu kì dao động lắc lị xo phụ thuộc vào:
A gia tốc rơi tự B biên độ dao động C điều kiện kích thích ban đầu D khối lƣợng vật nặng
Câu 10.(CĐ2012) Một vật dao động điều hòa với biên độ A tốc độ cực đại vmax Tần số góc vật dao động
A. A
vmax B
A vmax
C 2 A
vmax
D 2A
vmax
Câu 11.Con lắc lò xo dđđh Lực kéo tác dụng vào vật
A cùng chiều với chiều chuyển động vật B hƣớng vị trí cân
C cùng chiều với chiều biến dạng lò xo D hƣớng vị trí biên
Câu 12.Phát biểu sau động dao động điều hồ khơng
(11)C Thế đạt giá trị cực đại vận tốc vật có độ lớn đạt cực tiểu D Thế đạt giá trị cực tiểu gia tốc vật có giá trị cực tiểu
Câu 13.(CĐ2011) Một vật nhỏ có chuyển động tổng hợp hai dao động điều hòa
phƣơng Hai dao động có phƣơng trình x1 = A1cosωt x2 = A2cos(ωt + π/2) Gọi E
năng vật Khối lƣợng vật bằng:
A
2 2
A A
E
B
2 2
A A
E
C (A A )
E
2 2
2
D (A A )
E
2 2
2
Câu 14.Cơ vật dao động điều hòa
A biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ nửa chu kỳ dao động vật B tăng gấp biên độ dao động vật tăng gấp đôi
C bằng động vật vật tới vị trí cân
D biến thiên điều hòa theo thời gian với chu kỳ chu kỳ dao động vật
Câu 15. Khi nói lƣợng vật dao động điều hòa, phát biểu sau đúng:
A Cứ chu kì dao động vật, có bốn thời điểm động B Thế vật đạt cực đại vật vị trí cân
C Động vật đạt cực đại vật vị trí biên
D Thế động vật biến thiên tần số với tần số li độ
Câu 16.Trong dao động điều hòa lắc lò xo thẳng đứng lực đóng vài trị lực kéo
A lực đàn hồi lò xo B lực quán tính vật
C tổng hợp lực đàn hồi trọng lực D trọng lực
Câu 17.Trong dao động điều hòa lắc lò xo treo thẳng đứng với điều kiện biên độ A lớn độ giãn lò xo vật cân Lực đàn hồi lò xo đổi chiều
A vật vị trí cao B vật vị trí thấp
C vật qua vị trí cân D vật đến vị trí lị xo khơng biến dạng
Câu 18.Trong dao động điều hòa lắc lò xo độ cứng k, khối lƣợng vật m với biên độ A Mối liên hệ vận tốc li độ vật thời điểm t
A A2 - x2 = k m
v2 B x2 - A2 = k m
v2 C A2 - x2 = m
k
v2 D x2 - A2 = m
k
v2 Câu 19.Đối với lắc lị xo treo thẳng đứng dao động điều hịa
A li độ vật có độ lớn độ biến dạng lò xo B vị trí cân vị trí lị xo khơng biến dạng
C Lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu ln vị trí cao
D Lực tác dụng lên vật đại lƣợng điều hòa
Câu 20.Con lắc lò xo đặt mặt phẳng nghiêng góc α chu kì dao động riêng lắc phụ thuộc vào
A chỉ vào khối lƣợng vật độ cứng lị xo B góc α, khối lƣợng vật độ cứng lị xo C góc α độ cứng lị xo D chỉ vào góc α độ cứng lò xo
Câu 21.Thế lắc lò xo treo thẳng đứng
A chỉ đàn hồi B cả trọng trƣờng đàn hồi
C chỉ trọng trƣờng D khơng
Câu 22.Tìm kết luận sai nói dao động điều hịa chất điểm đoạn thẳng đó? Tại sao?
A Trong chu kì dao động thời gian tốc độ vật giảm dần nửa chu kì dao
động
B Lực hồi phục (hợp lực tác dụng vào vật ) có độ lớn tăng dần tốc độ vật giảm dần C Trong chu kì dao động có hai lần động băng nửa dao động
(12)Câu 23.Con lắc lị xo gồm vật nhỏ có khối lƣợng m lị xo nhẹ có độ cứng k đƣợc treo thang máy đứng yên Ở thời điểm t lắc đao động, thang máy bắt đầu chuyển động nhanh dần theo phƣơng thẳng đứng lên Nếu thời điểm t lắc
A qua vị trí cân biên độ dao động khơng đổi B ở vị trí biên dƣới biên độ dao động tăng lên
C ở vị trí biên biên độ dao động giảm
D qua vị trí cân biên độ dao động tăng lên
Câu 24.Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phƣơng thẳng đứng Nhận xét sau sai?
A Lực tác dụng lò xo vào vật bị triệt tiêu vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng B Hợp lực tác dụng vào vật bị triệt tiêu vật qua vị trí cân
C Lực tác dụng xo vào giá đỡ hợp lực tác dụng vào vật dao động
D Khi lực lị xo tác dụng vào giá đỡ có độ lớn cực đại hợp lực tác dụng lên vật dao động
cũng có độ lớn cực đại
Câu 25.Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa phƣơng, tần số, biên độ vng pha với Khi vật có vận tốc cực đại
A một hai dao động có li độ biên độ B hai dao động thành phần có li độ đối
C hai dao động thành phần có li độ D một hai dao động có vận tốc cực đại
Câu 26.Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phƣơng thẳng đứng Nhận xét sau sai?
A Lực tác dụng lò xo vào vật bị triệt tiêu vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng B Hợp lực tác dụng vào vật bị triệt tiêu vật qua vị trí cân
C Lực tác dụng lị xo vào giá đỡ ln hợp lực tác dụng vào vật dao động
D Khi lực lị xo tác dụng vào giá đỡ có độ lớn cực đại hợp lực tác dụng lên vật dao động
cũng có độ lớn cực đại
Câu 27.Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phƣơng thẳng đứng với biên độ A, vị trí cân
bằng lị xo giãn đoạn Δl, biết A/Δl = α < Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại lực đàn hồi
cực tiểu (Fdhmax /Fdhmin ) trình dao động
A (a + 1)/a B 1/(1 - a) C 1/(1 + a) D (a + 1)/(1 - a)
CHỦ ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN A LÝ THUYẾT:
Mô tả: Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào sợi dây khơng giãn, vật nặng kích thƣớc khơng đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lƣợng không đáng kể so với khối lƣợng vật nặng
1 Chu kì, tần số tần số góc: T = 2π g
l ; ω = l g
; f = g
l
1
Nhận xét: Chu kì lắc đơn
+ tỉ lệ thuận bậc l; tỉ lệ nghịch bậc g +
chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A m
+ ứng dụng đo gia tốc rơi tự (gia tốc trọng trƣờng g)
2 Phƣơng trình dao động: Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản α0 << rad hay S0 << l
s = S0cos(ωt+ φ) α = α0cos(ωt + φ)
Với s = αl, S0 = α0l
(13) a = v’ = -ω2S0cos(ωt + φ) = -ω2lα0cos(ωt + φ) = -ω2s = -ω2αl
Lƣu ý: S0 đóng vai trị nhƣ A cịn s đóng vai trị nhƣ x
3 Hệ thức độc lập: * a = - ω2s = - ω2αl *
2
2
v s
S
*
2 2
2
l v l
v
4 Lực kéo : F= -mgsinα = - mgα = -mg l s
= - mω2s
+ Đkiện dđ điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản α0 << rad hay S0 << l + Với lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lƣợng
+ Với lắc lị xo lực hồi phục khơng phụ thuộc vào khối lƣợng
5 Chu kì thay đổi chiều dài: Tại nơi lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, lắc đơn chiều dài l2có chu kỳ T2, lắc đơn chiều dài l1 + l2 có chu kỳ T3, lắc đơn chiều dài l1 - l2
(l1>l2) có chu kỳ T4 Ta có:
2 2
3 T T
T T42T12T22
6 Tỉ số số dao động, chu kì tần số chiều dài: Trong thời gian lắc có chiều dài l1 thực
hiện đƣợc n1 dao động, lắc l2 thực đƣợc n2 dao động
Ta có: n1T1 = n2T2 hay
1 2 1 2
l l f f T T n n
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Con lắc đơn gắn với Trái Đất dao động với biên độ nhỏ (bỏ qua lực cản)
A một dao động tắt dần B dao động tắt dần
C một dao động tự D dao động trì
Câu 2. Con lắc đơn dài l , khối lƣợng vật m dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trƣờng g Lực đóng vai trị lực hồi phục có giá trị
A F = - s l mg
B F = s g ml
C F= s m gl
D F =- mg s Câu 3. Lực hồi phục lắc đơn dao động điều hòa với biên độ bé
A trọng lực B lực căng dây
C lực quán tính D tổng hợp trọng lực lực căng dây
Câu 4. Khi đặt lắc đơn thang máy So với thang máy đứng yên thang máy chuyển động theo phƣơng thẳng đứng lên chậm dần có gia tốc chu kì lắc A tăng B giảm C tăng giảm D không đổi
Câu 5. Một lắc đơn đặt điện trƣờng có cƣờng độ điện trƣờng theo phƣơng thẳng đứng hƣớng lên So với cầu khơng tích điện ta tích điện âm cho cầu chu kì lắc
A tăng B giảm C tăng giảm D khơng đổi
Câu 6. Chu kì dao động nhỏ lắc đơn phụ thuộc vào
A khối lƣợng lắc B trọng lƣợng lắc
C tỉ số trọng lƣợng khối lƣợng D khối lƣợng riêng lắc
Câu 7. Ứng dụng quan trọng lắc đơn
A xác định chu kì dao động B xác định chiều dài lắc
C xác định gia tốc trọng trƣờng D khảo sát dao động điều hòa vật
(14)A tăng 2lần B tăng lần C không đổi D giảm lần
Câu 9. Khi đƣa lắc đơn lên cao theo phƣơng thẳng đứng coi chiều dài lắc khơng đổi số lần dao động đơn vị thời gian
A giảm gia tốc trọng trƣờng giảm theo độ cao B tăng chu kỳ dao động điều hồ giảm
C tăng tần số dao động điều hồ tỉ lệ nghịch với gia tốc trọng trƣờng
D khơng đổi chu kỳ dao động điều hồ khơng phụ thuộc vào gia tốc trọng trƣờng
Câu 10.Phát biểu sau sai nói dao động lắc đơn, bỏ qua lực cản môi trƣờng
A Khi vật nặng vị trí biên, lắc B Chuyển động lắc từ vị trí biên vị trí cân nhanh dần
C Khi vật nặng qua vị trí cân bằng, trọng lực tác dụng lên cân với lực căng
dây
D Với dao động nhỏ dao động lắc dao động điều hòa
Câu 11.Một lắc đơn đƣợc treo điểm cố định Kéo lắc khỏi vị trí cân để dây
treo hợp với phƣơng thẳng đứng góc 600 rồi buông, bỏ qua ma sát Chuyển động lắc
là:
A chuyển động thẳng B dao động tuần hoàn
C chuyển động trịn D dao động điều hồ
Câu 12.Một lắc đơn đƣợc treo vào trần xe ô tô chuyển động theo phƣơng ngang
Chu kỳ dao động lắc đơn trƣờng hợp xe chuyển thẳng T1, xe chuyển động
nhanh dần với gia tốc a T2 xe chuyển động chậm dần với gia tốc a T3 Biểu
thức sau ?
A T2= T3 < T1 B T2 = T1 = T3 C T2< T1< T3 D T2 > T1 > T3
Câu 13.Một lắc đơn có chiều dài ℓ, dao động điều hồ nơi có gia tốc rơi tự g, với
hiện độ góc α0 Khi vật qua vị trí có ly độ góc α, có vận tốc v Khi đó, ta có biểu thức:
A 20 2
gl
v
B 220glv2 C 2 2
v
D
l gv2
2
Câu 14.Cho lắc đơn có dây treo cách điện, cầu m tích điện q Khi đặt lắc khơng khí dao động với chu kì T Khi đặt vào điện trƣờng nằm ngang chu kì dao động
A tăng lên B không đổi
C tăng giảm tuỳ thuộc vào chiều điện trƣờng D giảm xuống
Câu 15.Khối lƣợng trái đất lớn khối lƣợng mặt trăng 81 lần Đƣờng kính trái đất lớn đƣờng kính mặt trăng 3,7 lần Đem lắc đơn từ trái đất lên mặt trăng chu kì dao động thay đổi nhƣ ?
A Chu kì tăng lên lần B Chu kì giảm 2,43 lần
C Chu kì tăng lên 2,43 lần D Chu kì giảm lần
Câu 16.Hai lắc đơn dao động điều hòa nơi Trái Đất với
năng.Khối lƣợng nặng thứ gấp ba lần khối lƣợng nặng thứ hai (m1 = 3m2) Chiều dài
dâytreo lắc thứ nửa chiều dài dây treo lắc thứ hai Quan hệ biên đọ góc hai lắc là:
A α1 =
3 2α
2 B α1 = 1,5α2 C α1 =
3 α
2 D α1 = 1,5α2 Câu 17.Trong dao động điều hoà lắc đơn, phát biểu sau
A Lực kéo phụ thuộc vào chiều dài lắc B Lực kéo phụ thuộc vào khối lƣợng vật nặng
(15)D Tần số góc vật phụ thuộc vào khối lƣợng vật
Câu 18.Con lắc lị xo có độ cứng k dao động điều hoà với biên độ A Con lắc đơn gồm dây treo có
chiều dài l , vật nặng có khối lƣợng m dao động điều hồ với biên độ góc α0 nơi có gia tốc trọng
trƣờng g Năng lƣợng dao động hai lắc Tỉ số k/m bằng:
A 2
2
A gl
2
B 2
2
A gl
C 2
0
gl A
D
0
A gl
Câu 19.(CĐ2009) Tại nơi có g, lắc đơn dđđh với biên độ góc α0 Biết khối lƣợng vật nhỏ m, dây Cơ lắc
A
mglα0
2
B mgα0
2 C mglα
D 2mgα0
Câu 20.(CĐ2011) Một lắc đơn dao động điều hịa với biên độ góc α0 Lấy mốc vị trí cân Ở vị trí lắc có động li độ góc bằng:
A ±
0
B ±
0
C ±
2 D
Câu 21.(CĐ2012) Tại vị trí Trái Đất, lắc đơn có chiều dài l1 dao động điều hịa với chu kì T1; lắc đơn có chiều dài l2 (l2 < l1) dao động điều hịa với chu kì T2 Cũng vị trí đó,
con lắc đơn có chiều dài l1 - l2 dao động điều hòa với chu kì
A 2 T T T T B 2 T
T C
2 T T T T D 2 T T
Câu 22.(CĐ2012) Hai lắc đơn dao động điều hòa vị trí Trái Đất.Chiều dài chu kì dao động lắc đơn lần lƣợt l1, l2 T1, T2 Biết
2 T T
2
1 Hệ thức là:
A l l
2
1 B 4
l l
2
1 C
4 l l
2
1 D
2 l l
Câu 23.(ĐH2007) Con lắc đơn đƣợc treo trần thang máy Khi thang máy đứng yên, lắc dđđh với chu kì T Khi thang máy lên thẳng đứng, chậm dần với gia tốc có độ lớn nửa gia tốc trọng trƣờng nơi đặt thang máy lắc dđđh với chu kì T’
A 2T B T C T/2 D T/
CHỦ ĐỀ 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DAO ĐỘNG DUY TRÌ - DAO ĐỘNG CƢỠNG BỨC - HIỆN TƢỢNG CỘNG HƢỞNG
A LÝ THUYẾT:
I DAO ĐỘNG TẮT DẦN
1 Khái niệm: Dao động tắt dần dao động có lực cản mơi trường mà biên độ (hay
năng) giảmdần theo thời gian.
2 Đặc điểm:
Lực cản môi trƣờng lớn dao động tắt dần xảy nhanh
Nếu vật dao động điều hoà với tần số ω0 mà chịu thêm lực cản nhỏ, dao động vật tắt
dần chậm Dao động tắt dần chậm có biên độ giảm dần theo thời gian
3 Ứng dụng tắt dần dao động: giảm rung
(16) Khi xe chạy qua chổ mấp mơ khung xe dao động, ngƣời ngồi x e dao động theo gây khó chịu cho ngƣời Để khắc phục tƣợng ngƣời ta chế tạo thiết bị gọi giảm rung
Cái giảm rung gồm pít tơng có chỗ thủng chuyển động thẳng đứng bên
xy lanh đựng đầy dầu nhớt, pít tơng gắn với khung xe xy lanh gắn với trục bánh xe Khi khung xe dao động lị xo giảm xóc, pít tơng dao động theo, dầu nhờn chảy qua lỗ thủng pít tơng tạo lực cản lớn làm cho dao động pít tơng chóng tắt dao động k xe chóng tắt theo
Lò xo với giảm rung gọi chung phận giảm xóc
II DAO ĐỘNG DUY TRÌ
Nếu cung cấp thêm lƣợng cho vật dao động tắt dần (bằng cách tác dụng ngoại lực
cùng chiều với chiều chuyển động vật dao động phần chu kì) để bù lại phần lƣợng tiêu hao ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng nó, vật dao động mải mải với chu kì chu kì dao động riêng nó, dao động gọi dao động trì Ngoại lực tác dụng lên vật dao động thƣờng đƣợc điều khiển dao động
Khái niệm: dạng dao động đƣợc trì cách cung cấp lƣợng chu kì để bổ sung vào phần lƣợng bị tiêu hao ma sát nhƣng không làm thay đổi chu kỳ riêng
Đặc điểm: có tần số dao động với tần số riêng vật dao động fdt = f0
III DAO ĐỘNG CƢỠNG BỨC VÀ CỘNG HƢỞNG 1 Dao động cƣỡng bức:
a Khái niệm: Dao động cƣỡng dao động mà hệ chịu thêm tác dụng ngoại lực biến
thiên tuần hồn (gọi lực cƣỡng bức) có biểu thức F = F0cos(ωnt + φ)
Trong đó: F0 biên độ ngoại lực(N)
ωn = 2πfn với fn tần số ngoại lực
b Đặc điểm:
Dao động cƣỡng dao động điều hịa (có dạng hàm sin)
Tần số dao động cƣỡng tần số lực cƣỡng fcb= fn
Biên độ dao động cƣỡng (Acb) phụ thuộc vào yếu tố sau:
Sức cản môi trƣờng (Fms giảm→ Acb tăng)
Biên độ ngoại lực F0 (Acb tỉ lệ thuận với F0)
Mối quan hệ tần số ngoại lực tần số dao động riêng (Acb tăng |fn - f0|
giảm) Khi |fn - f0| = (Acb)max
2 Hiện tƣợng cộng hƣởng
a Khái niệm: tƣợng biên độ dao động cƣỡng đạt giá trị cực đại (Acb)max tần số ngoại lực (fn) với tần số riêng (f0 ) vật dao động Hay: (Acb)max fn = f0
b Ứng dụng:
Hiện tƣợng cộng hƣởng có nhiều ứng dụng thực tế, ví dụ: chế tạo tần số kế, lên dây đà
n
Tác dụng có hại cộng hƣởng:
▪ Mỗi phận máy (hoặc cầu) xem hệ dao động có tần số góc riêng ω0
▪ Khi thiết kế phận máy (hoặc cầu) cần phải ý đến trùng
tần số góc ngoại lực ω tần số góc riêng ω0 phận này, trùng xảy
(17)3 Phân biệt Dao động cƣỡng dao động trì a Dao động cƣỡng với dao động trì:
Giống nhau:
- Đều xảy dƣới tác dụng ngoại lực
- Dao động cƣỡng cộng hƣởng có tần số tần số riêng vật
Khác nhau:
Dao động cƣỡng Dao động trì
- Ngoại lực bất kỳ, độc lập với vật
- Dao động cƣỡng có tần số tần số fn ngoại lực
- Biên độ hệ phụ thuộc vào F0 |fn – f0|
- Lực đƣợc điều khiển dao động qua cấu
- Dao động với tần số tần số dao động riêng f0 vật
- Biên độ không thay đổi
b Cộng hƣởng với dao động trì:
Giống nhau: Cả hai đƣợc điều chỉnh để tần số ngoại lực với tần số dao động tự hệ
Khác nhau:
Cộng hƣởng Dao động trì
- Ngoại lực độc lập bên
- Năng lƣợng hệ nhận đƣợc chu kì dao động cơng ngoại lực truyền cho lớn lƣợng mà hệ tiêu hao ma sát chu kì
- Ngoại lực đƣợc điều khiển dao động qua cấu
- Năng lƣợng hệ nhận đƣợc chu kì dao động công ngoại lực truyền cho lƣợng mà hệ tiêu hao ma sát chu kì
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Dao động trì dao động tắt dần mà ngƣời ta
A Làm lực cản môi trƣờng vật chuyển động
B Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hoà theo thời gian vào dao động
C Tác dụng ngoại lực vào vật dao động chiều với chuyển động phần
chu kỳ
D Kích thích lại dao động sau dao động bị tắt dần
Câu 2. Biên độ dao động cƣỡng không phụ thuộc
A Pha ban đầu ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật B Biên độ ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật
C Tần số ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên vật D Hệ số lực cản ma sát nhớt tác dụng lên vật
Câu 3. Phát biểu sau không
A Biên độ dao động riêng phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên dao động B Biên độ dao động tắt dần giảm dần theo thời gian
C Biên độ dao động trì phụ thuộc vào phần lƣợng cung cấp thêm cho dao động
trong chu kỳ
D Biên độ dao động cƣỡng phụ thuộc vào biên độ lực cƣỡng
Câu 4. Phát biểu sau không
A Tần số dao động cƣỡng tần số dao động riêng B Tần số dao động cƣỡng tần số lực cƣỡng
(18)Câu 5. Nhận định sau sai nói dao động học tắt dần
A Dao động tắt dần có động giảm dần cịn biến thiên điều hòA B Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
C Lực ma sát lớn dao động tắt nhanh
D Trong dao động tắt dần, giảm dần theo thời gian
Câu 6. Khi nói dao động cƣỡng bức, phát biểu sau
A Dao động lắc đồng hồ dao động cƣỡng
B Biên độ dao động cƣỡng biên độ lực cƣỡng
C Dao động cƣỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cƣỡng D Dao động cƣỡng có tần số nhỏ tần số lực cƣỡng
Câu 7. Nhận xét sau không
A Dao động tắt dần nhanh lực cản môi trƣờng lớn B Dao động trì có chu kỳ chu kỳ dao động riêng lắc C Dao động cƣỡng có tần số tần số lực cƣỡng
D Biên độ dao động cƣỡng không phụ thuộc vào tần số lực cƣỡng
Câu 8. Phát biểu sau
A Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành nhiệt B Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành hoá C Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành điện D Trong dao động tắt dần, phần biến đổi thành quang
Câu 9. Phát biểu sau Hiện tƣợng cộng hƣởng xảy với
A dao động điều hoà B dao động riêng
C dao động tắt dần D với dao động cƣỡng Câu 10.Khi xảy tƣợng cộng hƣởng vật tiếp tục dao động
A với tần số tần số dao động riêng B mà không chịu ngoại lực tác dụng
C với tần số lớn tần số dao động riêng D với tần số nhỏ tần số dao động riêng
Câu 11.Một vật dao động tắt dần có đại lƣợng giảm liên tục theo thời gian
A biên độ gia tốc B li độ tốc độ
C biên độ D biên độ tốc độ
Câu 12.Chọn phát biếu sai? Trong dao động vật chịu lực cản nhỏ không đổi
A Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
B Chu kì giảm dần theo thời gian
C Cơ vật giảm dần theo thời gian D Lực cản sinh công âm
Câu 13.Hai lắc làm hai bi có bán kính nhau, treo hai sợi dây có chiều dài Khối lƣợng hai hịn bi khác Hai lắc dao động mơi trƣờng với biên độ Thì lắc tắt nhanh hơn?
A Con lắc nhẹ B Con lắc nặng C Tắt lúc D Chƣa thể kết luận
Câu 14.Dao động hệ đƣợc bù vào lƣợng sau chu kì là:
A Dao động trì B Dao động cƣỡng C dao động điều hòa D Dao động tắt dần
Câu 15.Dao động trì dao động tắt dần mà ngƣời ta đã:
A Làm lực cản môi trƣờng vật chuyển động
B Tác dụng ngoại lực biến đổi điều hòa theo thời gian vào vật chuyển động
C Bù phần lƣợng mát chu kì chế bù lƣợng
A Kích thích lại dao động sau tắt hẳn
(19)C Biên độ dao động tăng nhanh D Biên độ dao động
Câu 17.Chọn phát biểu sai:
A Dao động cƣỡng dao động dƣới tác dụng ngoại lực tuần hoàn
B Dao động trì dƣới tác dụng ngoại lực có tần số riêng tần số riêng hệ
C Trong trình chịu tác dụng ngoại lực tuần hồn hệ ln dao động với tần số ngoại
lực
D Dao đơng trì dao động cƣỡng có cộng hƣởng có tần số góc tần số
riêng hệ
Câu 18.Giảm xóc ơtơ áp dụng
A dao động tắt dần B dao động tự C dao động trì D dao động cƣỡng
Câu 19.Một lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g lị xo có độ cứng k = 100 N/m Tác dụng
lực cƣỡng biến thiên điều hoà với biên độ F0 tần số f = Hz vào vật biên độ dao động
của vật A1 Giữ nguyên biên độ F0 tăng tần số ngoại lực lên Hz biên độ dao động
vật A2 Kết luận sau ?
A A1 = A2 B A1 < A2 C A1 > A2 D 2A1 = A2 Câu 20.Khi nói dao động tắt dần, phát biểu sau sai?
A Dao động tắt dần khơng phải lúc có hại
B Biên độ dao động tắt dần giảm dần theo thời gian
C Nguyên nhân tắt dần dao động lực cản
D Dao động tắt dần chậm lực cản môi trƣờng nhỏ
Câu 21.Dao động lắc đồng hồ là:
A dao động cƣỡng B dao động trì
C dao động tắt dần D dao động điện từ
Câu 22.Một vật dao động cƣỡng dƣới tác dụng ngoại lực F = F0cosπft (với F0 f không đổi, t tính s) Tần số dao động cƣỡng vật
A f B πf C 2πf D 0,5f
Câu 23. Phát biểu sau không đúng ?
A Điều kiện để xảy cộng hƣởng tần số góc lực cƣỡng tần số góc dao
động riêng
B Điều kiện để xảy cộng hƣởng tần số lực cƣỡng tần số dao động riêng C Điều kiện để xảy cộng hƣởng chu kỳ lực cƣỡng chu kỳ dao động
riêng
D Điều kiện để xảy cộng hƣởng biên độ lực cƣỡng biên độ dao động
riêng
CHỦ ĐỀ 5: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA CÙNG PHƢƠNG CÙNG TẦN SỐ
x1 = Acos(ωt + φ1) x2 = Acos(ωt + φ2)
A LÝ THUYẾT:
1 Độ lệch pha hai dao động điều hịa phƣơng, tần số có phƣơng trình dao động lần lƣợt nhƣ sau: x1 = Acos(ωt + φ1) x2 = Acos(ωt + φ2)
là Δφ = φ2 - φ1
▪ Khi hai dao động thành phần x1 x2 pha:
Δφ = φ2 - φ1 = 2kπ
▪ Khi hai dao động thành phần x1 x2 ngƣợc pha:
Δφ = φ2 - φ1 = (2k+1)π
(20)Δφ = φ2 - φ1 = (2k+1)
2
▪ Khi Δφ = φ2 - φ1 > → φ2 > φ1 Ta nói dao động (2) nhanh pha dao động (1) ngƣợc
lại dao động (1) chậm pha so với dao động (2)
▪ Khi Δφ = φ2 - φ1 < → φ2 < φ1 Ta nói dao động (2) chậm pha dao động (1) ngƣợc
lại dao động (1) sớm pha so với dao động (2)
2 Tổng hợp hai dao động điều hòa phƣơng tần số.
- Dao động tổng hợp hai (hoặc nhiều) dao động điều hoà phƣơng tần số dao động điều hoà phƣơng tần số với hai dao động
- Nếu vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà phƣơng, tần số với phƣơng trình: x1 = A1cos(ωt + φ1) x2 = A2 cos(ωt + φ2) dao động tổng hợp là: x = x1 + x2 =
Acos(ωt + φ)
Biên độ dao động tổng hợp
) cos( A A A A
A 1 2 2 1
1
2
Pha ban đầu dao động tổng hợp
tanφ = 1 2 1 cos A cos A sin A sin A
→ Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ pha ban đầu dao động thành phần
Trƣờng hợp đặc biệt
- Khi hai dao động thành phần pha (Δφ=φ2 - φ1 = 2kπ) dao động tổng hợp có biên độ
cực đại: → Amax = A1 + A2 hay A1A2
- Khi hai dao động thành phần ngƣợc pha (Δφ=φ2 - φ1 = (2k + 1)π dao động tổng hợp có biên
độ cực tiểu: → Amin = |A1 - A2| hay A1A2
- Khi hai dao động thành phần vuông pha (Δφ=φ2 - φ1 = (2k + 1)
2
dao động tổng hợp có
biên độ: → A =
2
1 A
A hay A1A2
- Trƣờng hợp tổng quát: |A1 - A2| ≤ A ≤ A1 + A2
B TRẮC NGHIỆM
Câu 1. (CĐ2011) Một vật nhỏ có chuyển động tổng hợp hai dao động điều hòa
phƣơng Hai dao động có phƣơng trình x1 = A1cosωt x2 = A2 cos
t Gọi E
của vật Khối lƣợng vật bằng:
A
2 2
2 A A
E
B
2
2 A A
E
C 2A21 A22
E
D. 2
2
2 A A
E
Câu 2. Khi tổng hợp hai dao động điều hòa phƣơng tần số phƣơng pháp giản đồ Frexnen, vectơ biểu diễn hai dao động hợp thành quay với vận tốc góc ω đại lƣợng thay đổi là:
A Biên độ dao động hợp thành phần B biên độ dao động tổng hợp
C độ lệch pha hai dao động D.pha hai dao động
Câu 3. Chọn câu Hai dao động điều hòa phƣơng tần số, có độ lệch pha Δφ Biên
độ hai dao động lần lƣợt A1 A2 Biên độ dao động tổng hợp A có giá trị
A lớn A1+ A2 B nhỏ |A1 - A2|
C luôn
2
(A1+ A2) D |A1 - A2| ≤ A ≤ A1+ A2
(21)A ωt B Δφ C ωt + φ D ωt - φ
Câu 5. Xét hai dao động phƣơng, tần số Biên độ dao động tổng hợp không phụ thuộc vào yếu tố nào?
A Biên độ dao động thứ B Biên độ dao động thứ hai
C Tần số dao động D Độ lệch pha hai dao động
Câu 6. Hai dđđh: x1 = A1cosωt x2 = A2 cos
2
t Biên độ dao động tổng hợp hai động
này
A A = A1A2 B A = A21A22 C A = A1 + A2 D A = A21A22
Câu 7. Cho hai dđđh phƣơng, tần số, có biên độ A1 A2 Biên độ dao động tổng hợp hai dao động có giá trị lớn
A A1 + A2 B 2A1 C A21A22 D 2A2
Câu 8. Một vật thực đồng thời hai dao đồng điều hòa phƣơng theo phƣơng trình: x1 = 4sin(πt + α) cm x1 =4 3cos(πt) cm Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị nhỏ khi:
A α = rad B α = π rad C α =
rad D α =
2
rad
Câu 9. Khi tổng hợp hai dao động điều hòa phƣơng, tần số pha thì:
A biên độ dao động nhỏ nhất,
B dao động tổng hợp nhanh pha dao động thành phần
C dao động tổng hợp ngƣợc pha với hai dao động thành phần
D. biên độ dao động lớn
Câu 10. (CĐ2012) Dao động vật tổng hợp hai dao động phƣơng có phƣơng
trình lần lƣợt x1 = Acosωt x2 = Asinωt Biên độ dao động vật
A 3A B A C. 2A D 2A
Câu 11. Một vật thực đồng thời hai dao đồng điều hòa phƣơng theo phƣơng trình: x1 = 4sin(πt + α) cm x1 =4 3cos(πt) cm Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị lớn khi:
A α = rad B α = π rad C α =
rad D α =
-2
rad
Câu 12. Chỉ câu sai Khi tổng hợp hai dao động phƣơng, tần số nhƣng ngƣợc pha
nhau thì:
A biên dộ dao động nhỏ
B dao động tổng hợp pha với hai dao động thành phần C dao động tổng hợp ngƣợc pha với hai dao động thành phần
D. biên độ dao động lớn
Câu 13. (Hiểu) Khi tổng hợp hai dao động phƣơng, tần số nhƣng ngƣợc pha thì:
A biên độ dao động nhỏ hiệu hai biên độ dao động thành phần
B dao động tổng hợp pha với hai dao động thành phần
C dao động tổng hợp vuông pha với hai dao động thành phần
D biên độ dao động lớn
(22)CHƢƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
CHỦ ĐỀ 1: SÓNG CƠ - SỰ TRUYỀN SÓNG A LÝ THUYẾT:
I SÓNG CƠ:
1 Khái niệm sóng học: Sóng học dao động học, lan truyền môi trường.
2 Phân loại sóng:
- Sóng ngang: Sóng ngang sóng, mà phương dao động phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang
truyền đƣợc trong chất rắn và bề mặt chất lỏng
có lực đàn hồi xuất bị biến dạng lệch
- Sóng dọc: Sóng dọc sóng, mà phương dao động phần tử mơi trường trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền mơi trường rắn, lỏng, khí
vì trong mơi trƣờng lực đàn hồi xuất có biến dạng nén, dãn
3 Giải thích tạo thành sóng cơ:Sóng học tạo thành nhờ lực liên kết đàn hồi phần tử môi trường truyền dao động đi, phần tử xa tâm dao động trễ pha hơn.
* Đặc điểm:
Mơi trƣờng có lực đàn hồi xuất bị biến dạng lệch truyền sóng ngang
Mơi trƣờng có lực đàn hồi xuất bị nén hay kéo lệch truyền sóng dọc
I Những đại lƣợng đặc trƣng chuyển động sóng:
1 Chu kì tần số sóng: Chu kì tần số sóng chu kì tần số dao động phần tử mơi trƣờng
Hay Tsóng = Tdao động = Tnguồn ; fsóng = fdao động = fnguồn 2 Biên độ sóng: Biên độ sóng
điểm môi trƣờng biên độ dao động phần tử mơi trƣờng điểm Hay Asóng = Adao động 3 Bƣớc sóng: Bƣớc sóng λ khoảng cách hai điểm gần nằm phƣơng truyền sóng dao động pha qng đƣờng sóng truyền chu kì
4 Tốc độ truyền sóng: tốc độ truyền pha dao động
- Trong môi trƣờng (đồng chất) tốc độ truyền sóng khơng đổi : v =
t s
= const
- Trong chu kì T sóng truyền đƣợc quảng đƣờng λ, tốc độ truyền sóng
mơi trƣờng : v = f
T
- Trong sóng truyền đỉnh sóng di chuyển với tốc độ v (tức trạng thái dao động di chuyển) phần tử mơi trƣờng dao động quanh vị trí cân chúng
5 Năng lƣợng sóng: Q trình truyền sóng q trình truyền lƣợng từ phân tử sang
(23)II Độ lệch pha Phƣơng trình sóng: 1 Độ lệch pha :
Giữa hai điểm phương truyền sóng cách đoạn x (hoặc d)có độ lệch pha là:
Chú ý: Từ cơng thức ta suy số trƣờng hợp thƣờng gặp sau :
Hai dao động pha có: φ = k2π d = k.λ Hay: Hai điểm phương truyền sóng
cách số nguyên lần bước sóng dao động pha
Hai dao động ngƣợc pha có: φ= (2k +1)π d =
2
k Hay: Hai điểm phương
truyền sóng cách khoảng số bán ngun lần bước sóng dao động ngược pha
Hai dao động vng pha có : Δφ= (2k +1)2
d =
2
k
Hay: Hai điểm phương
truyền sóng cách khoảng số bán ngun lần nửa bước sóng dao động vng pha 2 Lập phƣơng trình:
- Nếu dao động O u0= Acos(ω.t + φ0), dao động đƣợc truyền đến M cách O khoảng
OM = x với tốc độ v dao động M trể pha Δφ = 2π
x
so với dao động O , tức viết Δφ = pha(uM ) - pha(uo) = - 2π
x
, biểu thức sóng M :
uM=Acos
t 0 x
Chú ý:
Khi viết phƣơng trình cos: Xét A, B, C lần lƣợt ba điểm phƣơng truyền sóng, vận tốc truyền sóng v
Nếu phƣơng trình dao động B có dạng:
uB = Acos(ωt+φ) phƣơng trình dao động A C là:
uA = Acos
t 2 d1 với d
1 = AB; uB =Acos
t 2 d2 với d
2 = BC
- Nếu hai điển A B dao động pha thì: uA =uB
- Nếu hai điển A B dao động ngược thì: uA =-uB
- Nếu hai điển A B dao động vuông pha uAmax uB = 0 ngược lại
3 Tính chất sóng: Sóng có tính chất tuần hồn theo thời gian với chu kì T tuần hồn theo khơng gian với “chu kì “ bƣớc sóng λ
4 Đồ thị sóng:
a/ Theo thời gian đƣờng sin lặp lại sau k.T b/ Theo không gian đƣờng sin lặp lại sau k.λ
Tại điểm M xác định môi trƣờng: uM
hàm số biến thiên điều hòa theo thời gian t với chu kỳ T: ut = Acos(
T 2
t + φM)
Tại thời điểm t xác định: uM hàm biến thiên điều hịa khơng gian theo biến x với
chu kỳ λ: ux = Acos(
2
x + φt)
d
(24)B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Khi sóng học truyền từ khơng khí vào nƣớc đại lƣợng sau khơng thay
đổi:
A Vận tốc B Tần số C Bƣớc sóng D Năng lƣợng
Câu 2. Chọn phát biểu ? Sóng dọc:
A Chỉ truyền đƣợc chất rắn
B Truyền đƣợc chất rắn chất lỏng chất khí
C Truyền chất rắn, chất lỏng, chất khí chân không D Không truyền đƣợc chất rắn
Câu 3. Sóng gì?
A Sự truyền chuyển động khơng khí
B Những dao động học lan truyền môi trƣờng vật chất
C Chuyển động tƣơng đối vật so với vật khác
D Sự co dãn tuần hồn phần tử mơi trƣờng
Câu 4. Sóng ngang sóng:
A lan truyền theo phƣơng nằm ngang
B trong phần tử sóng dao động theo phƣơng nằm ngang
C trong phần tử sóng dao động theo phƣơng vng góc với phƣơng truyền sóng
D trong phần tử sóng dao động theo phƣơng với phƣơng truyền sóng
Câu 5. Sắp xếp giá trị vận tốc truyền sóng học theo thứ tự giảm dần qua mơi trƣờng :
A Rắn, khí lỏng B Khí, lỏng rắn C Rắn, lỏng khí D Lỏng, khí rắn
Câu 6. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào
A năng lƣợng sóng
B tần số dao động
C môi trƣờng truyền sóng nhiệt độ mơi trƣờng D bƣớc sóng
Câu 7. Phát biểu sau đại lƣợng đặc trƣng sóng học khơng đúng?
A Chu kỳ sóng chu kỳ dao động phần tử dao động
B Tần số sóng tần số dao động phần tử dao động
C Tốc độ sóng tốc độ dao động phần tử dao động
D Bƣớc sóng quãng đƣờng sóng truyền đƣợc chu kỳ
Câu 8. Trong yếu tố sau
I Biểu thức sóng II Phƣơng dao động III Biên độ sóng IV Phƣơng truyền sóng Những yếu tố giúp phân biệt sóng dọc với sóng ngang là:
A I II B II III C III IV D II IV
Câu 9. Phát biểu sau không đúng:
A Trong trình truyền sóng, pha dao động đƣợc truyền cịn phần tử mơi trƣờng
dao động chỗ
B Q trình truyền sóng q trình truyền lƣợng
C Bƣớc sóng khoảng cách điểm gần phƣơng truyền sóng dao động
cùng pha
D Sóng truyền mơi trƣờng khác giá trị bƣớc sóng khơng thay đổi
Câu 10. Chọn phát biểu sai Quá trình lan truyền sóng học:
A Là q trình truyền lƣợng
B Là trình truyền dao động môi trƣờng vật chất theo thời gian
C Là trình lan truyền pha dao động
D Là trình lan truyền phần tử vật chất không gian theo thời gian
(25)A chỉ truyền đƣợc chất rắn
B truyền đƣợc chất rắn bề mặt chất lỏng
C truyền đƣợc chất rắn, chất lỏng chất khí
D truyền đƣợc chất rắn, chất lỏng, chất khí chân khơng
Câu 12. Một sóng học lan truyền môi trƣờng A với vận tốc vA truyền
mơi trƣờng B có vận tốc vB =
2
vA Tần số sóng mơi trƣờng B sẽ:
A lớn gấp lần tần số môi trƣờng A B bằng tần số môi trƣờng A C bằng 1/2 tần số môi trƣờng A D bằng 1/4 tần số môi trƣờng A
Câu 13. Phát biểu sau nói sóng cơ?
A Bƣớc sóng khoảng cách hai điểm gần mà dao động pha
B Sóng truyền chất rắn ln sóng dọc
C Sóng truyền chất lỏng ln sóng ngang
D Bƣớc sóng khoảng cách hai điểm gần phƣơng truyền sóng
mà dao động hai điểm pha
Câu 14. Một nguồn dao động đặt điểm A mặt chất lỏng nằm ngang phát dđđh theo
phƣơng thẳng đứng với phƣơng trình uA = acosωt Sóng nguồn dđ tạo truyền mặt
chất lỏng có bƣớc sóng λ tới điểm M cách A khoảng x Coi biên độ sóng vận tốc sóng khơng đổi truyền phƣơng trình dao động điểm M
A uM = acosωt B uM = acos(ωt -πx/λ)
C uM = acos(ωt + πx/λ) D uM = acos(ωt -2πx/λ)
Câu 15. Khi nói sóng học, phát biểu sau sai?
A Sóng học lan truyền dao động học mơi trƣờng vật chất
B Sóng học truyền đƣợc tất môi trƣờng rắn, lỏng, khí chân khơng
C Sóng âm truyền khơng khí sóng dọc
D Sóng học lan truyền mặt nƣớc sóng ngang
Câu 16. Phát biểu sau sai?Sóng điện từ sóng
A đều tuân theo quy luật phản xạ B đều mang lƣợng
C đều truyền đƣợc chân không D đều tuân theo quy luật giao thoa
Câu 17. Trong mơi trƣờng vật chất, sóng học
A lan truyền với vận tốc không đổi làm cho phần tử vật chất môi trƣờng chuyển
động thẳng
B lan truyền với vận tốc tăng dần làm cho phần tử vật chất môi trƣờng chuyển động
nhanh dần
C lan truyền với vận tốc giảm dần làm cho phần tử vật chất môi trƣờng chuyển động
chậm dần
D lan truyền với vận tốc không đổi làm cho phần tử vật chất môi trƣờng dao động
điều hịa
Câu 18. Một sóng truyền mơi trƣờng đại lƣợng dƣới độc lập với đại lƣợng khác
A tần số B quãng đƣờng truyền sóng
C tốc độ truyền sóng D bƣớc sóng
Câu 19. Hợp lực truyền dao động để tạo nên sóng ngang bề mặt chất lỏng
A lực căng bề mặt chất lỏng trọng lực
B lực đẩy Ác-si-mét lực căng bề mặt chất lỏng
C trọng lực lực đẩy Ác-si-mét
D lực căng bề mặt chất lỏng, trọng lực lực đẩy Ác-si-mét
(26)A Cả sóng có bƣớc sóng giảm B Cả sóng giảm vận tốc lan truyền
C Cả sóng có tần số khơng đổi
D Cả sóng có tần số phƣơng truyền không đổi
Câu 21. Tính chất sau khơng phải tính chất sóng cơ:
A Khơng có tính tuần hồn theo khơng gian B Có tính tuần hồn theo thời gian
C Khơng mang theo phần tử môi trƣờng lan truyền D Có tƣợng giao thoa, nhiễu xạ
Câu 22. Chọn câu
A Dao động điểm phƣơng truyền sóng có biên độ cực đại
pha dao động với nguồn
B Biên độ sóng điểm biên độ dao động phần tử vật chất điểm có sóng
truyền qua
C Tần số dao động phần tử vật chất có sóng truyền qua giảm dần theo thời gian
ma sát
D Sự truyền sóng truyền pha dao động phần tử vật chất có sóng truyền qua
dao động pha với nguồn Câu 23. Vận tốc truyền sóng
A vận tốc dao động phần tử vật chất
B vận tốc truyền pha dao động vận tốc dao động phần tử vật chất
C vận tốc truyền pha dao động
D tốc dao động nguồn
Câu 24. Một sóng âm đƣợc mơ tả phƣơng trình y = Acos2π
x
T
t Tốc độ cực đại phân
tử môi trƣờng lần tốc độ truyền sóng
A λ = 4πA B λ = πA/2 C λ = πA D λ = πA/4
Câu 25. Chọn câu nói tốc độ truyền sóng:
A Tốc độ truyền sóng môi trƣờng
B phụ thuộc vào chất môi trƣờng tần số sóng
C phụ thuộc vào chất mơi trƣờng biên độ sóng D chỉ phụ thuộc vào chất môi trƣờng
Câu 26. Một sóng học lan truyền khơng khí có bƣớc sóng λ Khoảng cách hai điểm phƣơng truyền sóng dao động ngƣợc pha
A d = (2k +1)
4
B d = (2k +1)
2
C d = (2k +1)λ D d = kλ
Câu 27. Trong tƣợng truyền sóng mặt nƣớc nguồn sóng gây ra, gọi bƣớc sóng λ, khoảng cách n vịng trịn sóng (gợn nhơ) liên tiếp
A nλ B (n - 1)λ C 0,5nλ D (n + 1)λ
CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA SÓNG – SÓNG DỪNG A LÝ THUYẾT :
I GIAO THOA SÓNG:
1 Hiện tƣợng giao thoa hai sóng mặt nƣớc:
Định nghĩa: tƣợng sóng (kết hợp) gặp tạo nên gợn sóng ổn định (gọi vân
giao thoa )
Giải thích : - Những điểm đứng n: sóng gặp ngƣợ c pha, triệt tiêu
(27)2 Phƣơng trình sóng tổng hợp:
Giả sử: u1 = u2 = Acos(ωt) là hai nguồn sóng dao động pha.
Suy ra: u1M = Acos(ωt - 2π
1
d ) u
2M = Acos (ωt- 2π
2
d
)
Phƣơng trình sóng tổng hợp M:
1
2
( )
2 cos cos
M
d d d d
u A t
3 Cực đại cực tiểu giao thoa:
Biên độ dao động tổng hợp M:
A2M = A21+ A22+ 2A1A2cosΔφ = 2A
2(1+cosΔφ) (2)
Hay
Độ lệch pha hai dao động:
Kết hợp (1) (2) ta suy ra:
Vị trí cực đại giao thoa: d2 - d1 = kλ với k Z
Những điểm cực đại giao thoa điểm dao động
với biên độ cực đại AM = 2A Đó điểm có hiệu đƣờng sóng tới số
nguyên lần bƣớc sóng λ(trong có đường trung trực S1S2 là cực đại bậc 0: k = 0; cực đại
bậc 1: k =±1……… )
Vị trí cực tiểu giao thoa: d2 - d1 = (k +
2
)λ với k Z
Những điểm cực tiểu giao thoa điểm dao động với biên độ cực tiểu AM = Đó
những điểm ứng với điểm có hiệu đƣờng sóng tới số nửa nguyên lần
bƣớc sóng λ (trong cực tiểu bậc 1: k = 0; -1; cực tiểu bậc hai k = =1; -2)
Chú ý:
Khoảng cách hai gợn lồi (biên độ cực đại) liên tiếp hai gợn lõm (biên độ cực tiểu) liên
tiếp đoạn S1 S2 λ/2; cực đại cực tiểu liên tiếp λ/4
Hiện tƣợng giao thoa tƣợng đặc trƣng sóng
4 Điều kiện giao thoa: Hai sóng gặp phải sóng kết hợp đƣợc phát từ nguồn kết hợp, tức nguồn :
- dao động phƣơng, chu kỳ (hay tần số ) - có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian
II SÓNG DỪNG:
1 Sự phản xạ sóng:
- Nếu vật cản cố định điểm phản xạ, sóng phản xạ ln ln ngƣợc pha với sóng tới triệt tiêu lẫn
- Nếu vật cản tự điểm phản xạ, sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới tăng cƣờng lẫn
2 Sóng dừng: Sóng tới sóng phản xạ nếu truyền theo
một phương, giao thoa với nhau, và tạo thành hệ sóng dừng
1
2
2 cos cos
2
M
A A d d A
d2 d1
2
M
S1 S2
(28)- Trong sóng dừng, số điểm ln đứng n gọi nút, số điểm dao động với biên độ
cực đại gọi bụng Khoảng cách nút liên tiếp bụng liên tiếp nửa bƣớc sóng
- Sóng dừng giao thoa sóng tới sóng phản xạ, có dây, mặt chất lỏng, khơng khí (trên mặt chất lỏng nhƣ sóng biển đập vào vách đá thẳng đứng)
- Vị trí nút: Khoảng cách hai nút liên tiếp λ/2 - Vị trí bụng: Khoảng cách hai bụng liên tiếp λ/2 - Khoảng cách nút bụng liên tiếp λ/4
3 Điều kiện để có sóng dừng sợi dây:
a) Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định:
l: chiều dài sợi dây; k: số bó sóng
số bụng sóng = số bó sóng = k;
số nút sóng = k+1
b) Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định đầu tự do:
l: chiều dài sợi dây; số bụng=số nút = k+1; k: số bó sóng
CHƯ Ý:
- Các điểm dao động nằm bó sóng ln dao động pha hay điểm đối xứng qua bụng sóng thì ln dao động pha
- Các điểm dao động thuộc hai bó liên tiếp dao động ngược pha hay điểm đối xứng qua nút sóng ln dao động ngược pha
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Hai sóng kết hợp hai sóng:
A Có chu kì B Có tần số gần
C Có tần số độ lệch pha khơng đổi D Có bƣớc sóng
Câu 2. Chọn câu trả lời đúng. Hai sóng sau không giao thoa đƣợc với
A Hai sóng có tần số, biên độ B Hai sóng có tần số pha
C Hai sóng có tần số, biên độ hiệu pha không đổi theo thời gian
D Hai sóng có tần số, lƣợng hiệu pha không đổi theo thời gian
Câu 3. Khi sóng mặt nƣớc gặp khe chắn hẹp có kích thƣớc nhỏ bƣớc sóng
A sóng tiếp tục truyền thẳng qua khe
B sóng gặp khe phản xạ lại
C sóng truyền qua khe giống nhƣ khe tâm phát sóng D sóng gặp khe dừng lại
Câu 4. Chọn câu trả lời
A Giao thoa sóng nƣớc tƣợng xảy hai sóng có tần số gặp mặt
thống
B Nơi có sóng nơi có tƣợng giao thoa
C Hai sóng có tần số có độ lệch pha không đổi theo thời gian hai sóng kết hợp
2
lk Với (kN*)
L=(2k+1)
4
= m
4
(29)D Hai nguồn dao động có phƣơng, tần số hai nguồn kết hợp
Câu 5. Trong tƣợng giao thoa sóng hai nguồn kết hợp đồng pha, điểm mơi
trƣờng truyền sóng cực tiểu giao thoa hiệu đƣờng sóng từ hai nguồn tới là: (với k Z)
A d2 –d1 = k
2
B d2 – d1 = (2k + 1)
2
C d2 – d1 = kλ D d2 –d1 = (2k + 1)
4
Câu 6. Tại hai điểm A B mặt nƣớc nằm ngang có hai nguồn sóng kết hợp, dao động
theo phƣơng thẳng đứng Có giao thoa hai sóng mặt nƣớc.Tại trung điểm đoạn
AB, phần tử nƣớc dao động với biên độ cực đại Hai nguồn sóng dao động
A lệch pha góc π/3 B cùng pha
C ngƣợc pha D lệch pha góc π/2
Câu 7. (CĐ2009) Ở mặt nƣớc có hai nguồn sóng dđ theo phƣơng vng góc với mặt nƣớc, có phƣơng trình u = Acosωt Trong miền gặp hai sóng, điểm mà phần tử nƣớc dao động với biên độ cực đại có hiệu đƣờng sóng từ hai nguồn đến
A một số lẻ lần nửa bƣớc sóng B một số nguyên lần bƣớc sóng C một số nguyên lần nửa bƣớc sóng D một số lẻ lần bƣớc sóng
Câu 8. Trong tƣợng giao thoa sóng hai nguồn kết hợp đồng pha,, điểm mơi trƣờng truyền sóng cực đại giao thoa hiệu đƣờng sóng từ hai nguồn kết hợp tới là: (với k Z )
A d2 –d1 = k
2
B d2 – d1 = (2k + 1)
2
C d2 – d1 = kλ D d2 –d1 = (2k + 1)
4
Câu 9. Trên mặt nƣớc nằm ngang có hai nguồn kết hợp S1và S2dđ theo phƣơng thẳng đứng,
pha, với biên độ a khơng thay đổi q trình truyền sóng Khi có giao thoa hai sóng
đó mặt nƣớc dao động trung điểm đoạn S1S2có biên độ
A cực đại B cực tiểu C bằng a/2 D bằng a
Câu 10. Chọn câu trả lời đúng. Hiện tƣợng giao thoa tƣợng
A giao hai sóng điểm môi trƣờng B tổng hợp hai dao động kết hợp
C tạo thành vân hình hyperbol mặt nƣớc
D hai sóng gặp điểm tăng cƣờng nhau, triệt tiêu nhau, tuỳ theo lộ
trình chúng
Câu 11. Trong giao thoa sóng hai nguồn kết hợp Trên đoạn có chiều dài l thuộc đƣờng thẳng nối hai nguồn có N cực tiểu
A l = n
B l =n - 1
2
C l = n
D l = 2n+1
Câu 12. Trong hệ sóng dừng sợi dây, khoảng hai nút liên tiếp bằng:
A Một bƣớc sóng B Nửa bƣớc sóng
C Một phần tƣ bƣớc sóng D Hai lần bƣớc sóng
Câu 13. Trong hệ sóng dừng sợi dây mà hai đầu đƣợc giữ cố định, bƣớc sóng bằng:
A Độ dài dây
B Một nửa độ dài dây
C Khoảng cách hai nút hay hai bụng sóng liên tiếp
D Hai lần khoảng cách hai nút hay hai bụng liên tiếp
Câu 14. Khi lấy k = 0, 1,2,… Điều kiện để có sóng dừng dây có chiều dài l đầu dây cố định đầu lại tự :
A l = kλ B l =k λ/2 C l = (2k + 1)λ/2 D l = (2k + 1) λ /4 Câu 15. Điều kiện để có sóng dừng dây hai đầu dây A, B cố định là:
A l = kλ B l = k λ/2 C l = (2k + 1)λ/2 D l = (2k + 1)λ/4
Câu 16. Phát biểu sau đúng?
(30)B Khi có sóng dừng dây đàn hồi nguồn phát sóng ngừng dao động điểm
dây dao động
C Khi có sóng dừng dây đàn hồi dây có ðiểm dao ðộng mạnh xen kẽ với
ðiểm ðứng yên
D Khi có sóng dừng dây đàn hồi dây cịn sóng phản xạ, cịn sóng tới bị triệt tiêu
Câu 17. Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi khoảng cách n bụng sóng
A. n
B n
C (n-1)
D (n-1)
4
Câu 18. Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi, khoảng cách từ bụng đến nút gần
A. số nguyên lần bƣớc sóng B một nửa bƣớc sóng
C một bƣớc sóng D một phần tƣ bƣớc sóng
Câu 19. Quan sát sợi dây thấy có sóng dừng với biên độ bụng sóng A Tại điểm sợi dây cách bụng sóng phần tƣ bƣớc sóng có biên độ dao động bằng:
A A/2 B 0 C A/4 D A
Câu 20. Trên sợi dây có chiều dài l, hai đầu cố định, có sóng dừng Trên dây có
bụng sóng Biết vận tốc truyền sóng dây v khơng đổi Tần số sóng là:
A. l
v
B l
v
C l
v
D l v
Câu 21. Sóng truyền sợi dây có đầu cố định, đầu tự Muốn có sóng dừng dây chiều dài sợi dây phải bằng:
A. số chẵn lần phần tƣ bƣớc sóng B một số lẻ lần nửa bƣớc sóng
C một số nguyên lần bƣớc sóng D một số lẻ lần phần tƣ bƣớc sóng
Câu 22. Một sợi dây chiều dài ℓ căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng với n bụng sóng, tốc độ truyền sóng dây v Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng
A nl
v
B l nv
C nv
l
D. nv
l
Câu 23. (CĐ2012) Khi nói phản xạ sóng vật cản cố định, phát biểu sau đúng?
A Tần số sóng phản xạ ln lớn tần số sóng tới
B Sóng phản xạ ln ngƣợc pha với sóng tới điểm phản xạ
C Tần số sóng phản xạ ln nhỏ tần số sóng tới
D Sóng phản xạ ln pha với sóng tới điểm phản xạ
Câu 24. Chọn câu trả lời đúng. Ứng dụng tƣợng sóng dừng để
A xác định tốc độ truyền sóng B xác định chu kì sóng
C xác định tần số sóng D xác định lƣợng sóng
Câu 25. Chọn câu trả lời đúng. Ngƣời ta nói sóng dừng trƣờng hợp đặc biệt giao thoa sóng
A sóng dừng giao thoa sóng phƣơng truyền sóng
B sóng dừng xảy có giao thoa sóng tới sóng phản xạ phƣơng
truyền sóng
C sóng dừng chồng chất sóng phƣơng truyền sóng
D sóng dừng giao thoa sóng phƣơng truyền sóng
Câu 26. Sóng truyền sợi dây Ở đầu dây cố định pha sóng tới sóng phản xạ chênh lệch lƣợng ?
A 2kπ B
2 3
+2kπ C (2k +1)π D.
2
(31)Câu 27. Đánh tiếng đàn lên dây đàn có chiều dài ℓ, dây đàn có sóng dừng với bƣớc sóng ?
A Duy λ= ℓ B Duy λ= 2ℓ C λ= 2ℓ, 2ℓ/2, 2ℓ/3,… D λ= ℓ, ℓ/2, ℓ/3,… Câu 28. Một dây đàn chiều dài ℓ, biết tốc độ truyền sóng ngang theo dây đàn v Tần số âm dây đàn phát
A v/ℓ B v/2ℓ C 2v/ℓ. D v/4ℓ
Câu 29. Một sợi dây đàn hồi có chiều dài ℓ, hai đầu cố định Sóng dừng dây có bƣớc sóng dây có bƣớc sóng dài
A 2ℓ B ℓ/4 C ℓ. D ℓ/2
Câu 30. Cho sợi dây đàn hồi có đầu cố định đầu tự Nếu lấy m = 1,3,5, Để dây có sóng dừng chiều dài sợi dây phải thoả mãn điều kiện
A l= mλ B l = m
2
C l = (2m +1)
2
D l = m
4
Câu 31. Chọn câu trả lời đúng. Ngƣời ta nói sóng dừng trƣờng hợp đặc biệt giao thoa sóng
A sóng dừng giao thoa sóng phƣơng truyền sóng
B sóng dừng xảy có giao thoa sóng tới sóng phản xạ phƣơng
truyền sóng
C sóng dừng chồng chất sóng phƣơng truyền sóng
D sóng dừng giao thoa sóng phƣơng truyền sóng
Câu 32. Khi có tƣợng giao thoa sóng bề mặt chất lỏng kết luận sau
không đúng?
A Hai điểm dao động cực đại cực tiểu gần cách λ/4
B Khi hai nguồn dao động pha, số điểm dao động cực đại cực tiểu đoạn S1S2
kém đơn vị
C Khi hai nguồn dao động đồng pha, số điểm dao động cực đại khoảng S1S2 sô nguyên
lẻ
D Hai nguồn phát sóng phải dao động tần số có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian
CHỦ ĐỀ 3: SÓNG ÂM A LÝ THUYẾT:
1 Âm, nguồn âm
a) Sóng âm: sóng truyền mơi trƣờng khí, lỏng, rắn (Âm khơng truyền đƣợc chân khơng)- Trong chất khí chất lỏng, sóng âm sóng dọc; chất rắn, sóng âm gồm sóng ngang sóng dọc
b) Âm nghe đƣợc có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai người cảm nhận được.Âm gọi
âm
▪ Siêu âm: sóng âm có tần số > 20 000Hz ▪ Hạ âm: sóng âm có tần số < 16Hz c) Tốc độ truyền âm:
- Trong môi trƣờng định, tốc độ truyền âm không đổi
- Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ môi trƣờng nhiệt độ môi
trƣờng khối lƣợng riêng mơi trƣờng Khi nhiệt độ tăng tốc độ truyền âm tăng Tốc độ truyền âm giảm môi trƣờng theo thứ tự : rắn, lỏng, khí hay vrắn > vlỏng > vkhí - Bơng, nhung, xốp… độ đàn hồi nên ngƣời ta dùng làm vật liệu cách âm
(32)a) Tần số âm. Là đặc trƣng vật lý quan trọng Khi âm truyền từ mơi trƣờng sang mơi
trƣờng khác tần số không đổi, tốc đô truyền âm thay đổi, bƣớc sóng sóng âm thay đổi
b) Cƣờng độ âm: Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng mà sóng âm tải
qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian; đơn vị W/m2
I =
S P
Với W(J), P (W) lƣợng, công suất phát âm nguồn
S (m2) diện tích mặt vng góc với phƣơng truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu
S=4πR2)
Khi đó: I = 2
R
P
với R khoảng cách từ nguồn O đến điểm xét
Mức cường độ âm: Đại lƣợng L(dB)=10log
I I
L(B) = log
I I
với I0 cƣờng độ âm chuẩn
(thƣờng lấy chuẩn cƣờng độ âm I0 = 10
-12
W/m2 với âm có tần số 1000Hz) gọi mức cƣờng độ âm
của âm có cƣờng độ I
Đơn vị mức cƣờng độ âm ben (B) Trong thực tế ngƣời ta thƣờng dùng ƣớc số ben
là đêxiben (dB): 1B = 10dB
CHÖ Ý: log(10x)= x; a =logx x=10a; log(
b a
) = lga-lgb
Nếu xét điểm A B lần lƣợt cách nguồn âm O lần lƣợt đoạn RA; R B Coi nhƣ công
suất nguồn không đổi trình truyền sóng Ta ln có:
c) Đồ thị dao động âm: đồ thị tất họa âm nhạc âm gọi đồ thị dao động âm
CHÖ Ý:
- Nhạc âm âm có tần số xác định đồ thị dao động đường cong gần giống hình sin
- Tạp âm âm có tần số khơng xác định đồ thị dao động đường cong phức tạp
3 Các đặc trƣng sinh lí âm (có đặc trƣng sinh lí làđộ cao, độ to âm sắc )
a) Độ cao âm phụ thuộc hay gắn liền với tần số âm
- Độ cao âm tăng theo tần số âm Âm có tần số lớn: âm nghe cao (thanh, bổng), âm có tần
số nhỏ: âm nghe thấp (trầm)
- Hai âm có tần số có độ cao ngƣợc lại
- Đối với dây đàn:
+ Để âm phát nghe cao(thanh): phải tăng tần số làm căng dây đàn
+ Để âm phát nghe thấp(trầm): phải giảm tần số làm trùng dây đàn
- Thƣờng: nữ phát âm cao, nam phát âm trầm(chọn nữ làm phát viên)
- Trong âm nhạc: nốt nhạc xếp theo thứ tự tàn số f tăng dần (âm cao dần): đồ, rê, mi, pha, son, la, si
b) Độ to âm đặc trƣng gắn liền với mức cường độ âm.
- Độ to tăng theo mức cƣờng độ âm Cƣờng độ âm lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm to Tuy nhiên độ to âm không tỉ lệ thuận với cƣờng độ âm
- Cảm giác nghe âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào cƣờng độ âm mà phụ thuộc vào tần số âm(mức cƣờng độ âm) Với cƣờng độ âm, tai nghe đƣợc âm có tần số cao “to” âm có tần số thấp
2 A B B A R R I I A B B A B A R R log 10 I I log 10 L L 10 L L M ) dB ( ) B
( I 10
(33)c) Âm sắc hay họi sắc thái âm gắn liền với đồ thị dao động âm (tần số biên
độ dao động), giúp ta phân biệt đƣợc âm phát từ nguồn âm, nhạc cụ khác Âm
sắc phụ thuộc vào tần số biên độ họa âm
VD: Dựa vào âm sắc để ta phân biệt đƣợc đoạn nhạc hai ca sĩ Sơn Tùng Issac
thực
Đặc trƣng sinh lí Đặc trƣng vật lí
Độ cao f
Âm sắc A f,
Độ to L, f
4 Tần số đàn phát ra(hai đầu dây cố định hai đầu nút sóng)
*) N k ( l
v k
f
Ứng với k = âm phát âm có tần số f1 =
l
v
k = 2,3,4… có hoạ âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1)…
5 Tần số ống sáo phát ra (một đầu bịt kín, đầu để hở đầu nút sóng, đầu bụng sóng)
l
v m l
v k
f với m=2k+1=1;3;5……
Ứng với k = m = 1 âm phát âm có tần số f1 =
l
v
k = 1,2,3… hay m = 3; 5; 7….ta có hoạ âm bậc (tần số 3f1), bậc (tần số 5f1)…
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Để tăng độ cao âm dây đàn phát ta phải:
A. Kéo căng dây đàn B Làm trùng dây đàn
C Gảy đàn mạnh D Gảy đàn nhẹ
Câu 2. Hai âm có âm sắc khác do:
A. Khác tần số
B Độ cao độ to khác
C Tần số, biên độ hoạ âm khác
D Có số lƣợng cƣờng độ hoạ âm ≠
Câu 3. Âm hai nhạc cụ phát khác về:
A Độ cao B Độ to C Âm sắc D Cả ba yếu tố
Câu 4. Âm ngƣời hay nhạc cụ phát có đồ thị đƣợc biểu diễn theo thời gian có dạng:
A. Đƣờng hình sin B Biến thiên tuần hoàn
C Đƣờng hyperbol D Đƣờng thẳng
Câu 5. Sự phân biệt âm với hạ âm siêu âm dựa
A bản chất vật lí chúng khác B bƣớc sóng biên độ dao động chúng
C khả cảm thụ sóng tai ngƣời D một lí khác
Câu 6. Chọn phát biểu Vận tốc truyền âm:
A. Có giá trị cực đại truyền chân không 3.108 m/s
B Tăng mật độ vật chất môi trƣờng giảm C Tăng độ đàn hồi môi trƣờng lớn D Giảm nhiệt độ môi trƣờng tăng
Câu 7. Chọn phát biểu Âm thanh:
A Chỉ truyền chất khí
(34)C Truyền đƣợc chất rắn, chất lỏng, chất khí chân khơng
D Khơng truyền đƣợc chất rắn
Câu 8. Âm nghe đƣợc sóng học có tần số khoảng:
A 16Hz đến 20KHz B 16Hz đến 20MHz C 16Hz đến 200KHz D 16Hz đến 2KHz
Câu 9. Siêu âm âm thanh:
A. tần số lớn tần số âm thông thƣờng
B cƣờng độ lớn gây điếc vĩnh viễn
C tần số 20.000Hz
D truyền môi trƣờng nhanh âm thông thƣờng
Câu 10. Lƣợng lƣợng đƣợc sóng âm truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phƣơng truyền âm gọi là:
A Cƣờng độ âm B Độ to âm C Mức cƣờng độ âm D Năng lƣợng âm
Câu 11. Hai âm có độ cao hai âm có:
A Cùng tần số B Cùng biên độ C Cùng bƣớc sóng D Cả A B
Câu 12. Âm sắc đặc trƣng sinh lí âm cho ta phân biệt đƣợc hai âm
A có biên độ phát loại nhạc cụ
B có cƣờng độ âm hai loại nhạc cụ khác phát C có tần số phát loại nhạc cụ
D có tần số hai loại nhạc cụ khác phát
Câu 13. Điều sau sai nói sóng âm ?
A Tốc độ truyền âm giảm dần qua mơi trƣờng rắn, lỏng khí
B Sóng âm sóng có tần số khơng đổi truyền từ chất khí sang chất lỏng
C sóng âm khơng truyền đƣợc chân khơng
D Sóng âm sóng có tần số từ 16Hz đến 20000hz
Câu 14. Khi hai nhạc sĩ đánh nhạc độ cao nhƣng hai nhạc cụ khác đàn Piano đàn Organ, ta phân biệt đƣợc trƣờng hợp đàn Piano trƣờng hợp đàn Organ do:
A. Tần số biên độ âm khác B Tần số lƣợng âm khác
C Biên độ cƣờng độ âm khác D Tần số cƣờng độ âm khác
Câu 15. Độ to đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào:
A Vận tốc âm B Bƣớc sóng lƣợng âm
C Tần số mức cƣờng độ âm D Vận tốc bƣớc sóng
Câu 16. Âm sắc là:
A Màu sắc âm
B Một tính chất âm giúp ta phân biệt nguồn âm
C Một tính chất sinh lí âm
D Một tính chất vật lí âm
Câu 17. Độ cao âm đặc tính sinh lí âm phụ thuộc vào:
A Vận tốc truyền âm B Biên độ âm C Tần số âm D Năng lƣợng âm
Câu 18. Các đặc tính sinh lí âm gồm:
A Độ cao, âm sắc, lƣợng B Độ cao, âm sắc, cƣờng độ
C Độ cao, âm sắc, biên độ D Độ cao, âm sắc, độ to
Câu 19. Sóng học lan truyền khơng khí với cƣờng độ đủ lớn, tai ta cảm thụ đƣợc sóng học nào?
A Sóng học có tần số 10Hz B Sóng học có tần số 30kHz
C Sóng học có chu kỳ 2,0μs D Sóng học có chu kỳ 2,0ms
Câu 20. Vận tốc âm môi trƣờng lớn nhất?
(35)C Môi trƣờng nƣớc nguyên chất D Môi trƣờng chất rắn
Câu 21. Ở rạp hát ngƣời ta thƣờng ốp tƣờng nhung, Ngƣời ta làm nhƣ để làm ?
A Để âm đƣợc to
B Nhung, phản xạ trung thực âm đến nên dùng để phản xạ đến tai ngƣời đƣợc trung thực
C Để âm phản xạ thu đƣợc âm êm tai
D Để giảm phản xạ âm cách âm
Câu 22. Phát biểu sau đúng?
A. Âm có cƣờng độ lớn tai ta có cảm giác âm “ to”
B Âm có cƣờng độ nhỏ tai ta có cảm giác âm “ bé”
C Âm có tần số lớn tai ta có cảm giác âm “ to”
D Âm “ to” hay “ nhỏ” phụ thuộc vào mức cƣờng độ âm tần số âm
Câu 23. Một đàn kèn phát nốt SOL độ cao Tai ta phân biệt đƣợc hai âm chúng khác
A. mức cƣờng độ âm B âm sắc C tần số D cƣờng độ âm
Câu 24. Chọn phát biểu không nói sóng âm
A Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi khối lƣợng riêng mơi trƣờng
B Sóng âm truyền tới điểm KK phần tử khơng khí dao động theo phƣơng
vng góc với phƣơng truyền sóng
C Sóng âm nghe đƣợc có tần số nằm khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz
D Sóng âm lan truyền dao động môi trƣờng khi, lỏng, rắn
Câu 25. Khi nói sóng âm, điều sau Sai?
A. Độ to âm tỉ lệ thuận với cƣờng độ âm
B Trong chất rắn, sóng âm sóng ngang sóng dọc
C Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0, đồng thời phát họa âm có tần số 2f0; 3f0; 4f0…
D Có thể chuyển dao động âm thành dao động điện dùng dao động kí điện tử để khảo sát dao
động âm
Câu 26. Cảm giác âm phụ thuộc vào
A. Nguồn môi trƣờng(MT) truyền âm B Nguồn âm tai ngƣời nghe
C MT truyền âm tai ngƣời nghe D Thần kinh thính giác tai ngƣời nghe
Câu 27. Âm đàn bầu phát
A Có độ cao phụ thuộc vào hình dạng kích thƣớc hộp cộng hƣởng
B Nghe trầm biên đọ âm nhỏ tần số âm lớn
C Có âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động âm
D Nghe cao mức cƣờng độ âm lớn
Câu 28. Một ngƣời nghe thấy âm nhạc cụ phát có tần số f vị trí có cƣờng độ âm
là I Nếu tần số f’=10f mức cƣờng độ âm I’=10I ngƣời nghe thấy âm có:
A độ to tăng 10 lần B độ cao tăng 10 lần
C độ to tăng thêm 10dB D độ cao tăng lên
Câu 29. Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 80μs Nam châm tác dụng lên thép mỏng làm cho dao động điều hịa tạo sóng âm Sóng âm phát truyền khơng khí là:
A. âm mà ta ngƣời nghe đƣợc B hạ âm
C siêu âm D sóng ngang
Câu 30. Khi nói sóng âm, phát biểu sau sai?
A Ở nhiệt độ, tốc độ truyền sóng âm khơng khí nhỏ tốc độ truyền sóng âm
(36)B Sóng âm truyền đƣợc mơi trƣờng rắn, lỏng khí
C Sóng âm khơng khí sóng dọc
D Sóng âm khơng khí sóng ngang
Câu 31. Đơn vị đo cƣờng độ âm
A Oát mét (W/m) B Ben (B)
C Niutơn mét vuông (N/m2 ) D Oát mét vuông (W/m2 )
Câu 32. Tại vị trí mơi trƣờng truyền âm, sóng âm có cƣờng độ âm I Biết cƣờng độ
âm chuẩn I0 Mức cƣờng độ âm L sóng âm vị trí đƣợc tính cơng thức
A
0
I I lg 10 ) B (
L B
0
I I lg ) B (
L C
I I lg 10 ) B (
L D
0
I I lg 10 ) B (
L
Câu 33. Một âm có tần số xác định lần lƣợt truyền nhơm, nƣớc, khơng khí với tốc độ tƣơng ứng v1, v2, v3 Nhận định sau
A. v2 > v1 > v3 B v1 > v2 > v3 C v3 > v2 > v1 D v2 > v3 > v2
Câu 34. Âm hoạ âm bậc dây đàn phát có mối liên hệ với nhƣ nào?
A Họa âm có cƣờng độ lớn cừng độ âm
B Tần số họa âm bậc lớn gấp đôi tần số âm C Tần số âm lớn gấp đôi tần số họa âm bậc D Tốc độ âm lớn gấp đôi tốc độ họa âm bậc
Câu 35. Hộp cộng hƣởng có tác dụng gì?
A Làm tăng tần số âm B Làm giảm bớt cƣờng độ âm
C Làm tăng mức cƣờng độ âm D Làm giảm độ cao âm.
Câu 36. Chọn đáp án sai?
A Đối với dây đàn hai đầu cố định tần số họa âm số nguyên lần tần số âm
B Đối với dây đàn xảy sóng dừng chiều dài đàn số nguyên lần nửa bƣớc
sóng
C Đối với ống sáo mơt đầu kín đầu hở tần số họa âm số nguyên lần tần số âm
bản
D Đối với ống sáo mơt đầu kín đầu hở xảy sóng dừng ống chiều dài ống
bằng số bán nguyên lần phần tƣ bƣớc sóng Câu 37. Chọn câu trả lời sai
A Sóng âm sóng học dọc lan truyền mơi trƣờng vật chất
B Sóng âm, sóng siêu âm, sóng hạ âm phƣơng diện vật lí có chất
C Sóng âm truyền đƣợc môi trƣờng vật chất đàn hồi kể chân không
D Vận tốc truyền âm chất rắn thƣờng lớn chất lỏng chất khí
Câu 38. Trong nhạc cụ hộp đàn có tác dụng:
A Làm tăng độ cao độ to âm
B Vừa khuếch đại âm, vừa tạo âm sắc riêng âm đàn phát
C Giữ cho âm có tần số ổn định
D Tránh đƣợc tạp âm tiếng ồn làm cho tiếng đàn trẻo
Câu 39. Điều sau nói sóng âm?
A Tạp âm âm có tần số khơng xác định
B Những vật liệu nhƣ bông, nhung, xốp truyền âm tốt
C Vận tốc truyền âm tăng theo thứ tự mơi trƣờng: rắn, lỏng, khí
D Nhạc âm âm nhạc cụ phát
Câu 40. Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào:
A Tần số âm khối lƣợng riêng môi trƣờng
(37)C Tính đàn hồi mơi trƣờng chất nguồn âm D Tính đàn hồi khối lƣợng riêng môi trƣờng
Câu 41. Chọn câu đúng Đặc trƣng vật lý âm bao gồm:
A Tần số, cƣờng độ âm, mức cƣờng độ âm đồ thị dao động âm
B Tần số, cƣờng độ, mức cƣờng độ âm biên độ dao động âm
C Cƣờng độ âm, mức cƣờng độ âm, đồ thị dao động biên độ dao động âm
D Tần số, cƣờng độ âm, mức cƣờng độ âm, đồ thị dao động biên độ dao động âm
Câu 42. Phát biểu sau đúng?
A Cả ánh sáng sóng âm truyền đƣợc chân không
B Cả ánh sáng sóng âm khơng khí sóng ngang
C Sóng âm khơng khí sóng dọc, sóng ánh sáng sóng ngang
D Cả ánh sáng sóng âm khơng khí sóng dọc
CHƢƠNG III DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU + CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU
A LÝ THUYẾT
I ĐẠI CƢƠNG VỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
Cho khung dây dẫn phẳng có N vịng ,diện tích S quay với vận tốc ω, xung quanh trục vng góc với với đường sức từ của từ trường có cảm ứng từ B
1 Từ thông gởi qua khung dây:
= NBScos(ωt +α) =0cos(t)(Wb)
Từ thông cực đại gởi qua khung dây 0NBS với α =(n;B
)
2 Suất điện động xoay chiều:
suất điện động cảm ứng xuất khung dây: ' E cos( t )(V) t
e 0 0
Đặt E0 = ωNBS = ω.0 suất điện động cực đại &
2
0
CHÖ Ý:
+ Suất điện động chậm pha từ thơng góc π/2
+ Mối liên hệ suất điện động từ thông:
E
e
0
0
+ Chu kì tần số liên hệ bởi: ω =
T 2
= 2πf = 2πn0 với n0 = f số vòng quay s
+ Suất điện động máy phát điện xoay chiều tạo có biểu thức tƣơng tự nhƣ
3 Điện áp xoay chiều:
▪ Khi khung dây có suất điện động đầu khung dây có điện áp xoay chiều có dạng:
U = U0.cos(ωt+φu) (V) Trong đó:
(rad):pha_ban_dau_cua_dien_ap thoi
_ tuc _ ap _ dien : ) V ( u
dai _ cuc _ ap _ dien : ) V ( U
u
▪ Nếu khung chƣa nối vào tải tiêu thụ suất điện động hiệu dụng điện áp hiệu dụng đầu đoạn mạch E = U
4 Khái niệm dịng điện xoay chiều: Là dịng điện có cƣờng độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát:
(38)i(A): cường độ dòng điện tức thời
φi(rad): pha ban đầu cđdđ
CHÖ Ý:
a) Trên đồ thị i;u tăng φ<0, i;u giảm φ>0 b) Biễu diễn u i giãn đồ véc tơ quay:
- Chọn trục pha Ox trục dòng điện
- Biễn diễn: i I0
: (I0
; Ox)=0 u (U0;Ox
) = (U0;I0
) = φ
c) Độ lệch pha hiệu điện cƣờng độ dòng điện Φu/i = φ = φu - φi
+ Nếu φ> u sớm pha i hay i trể pha u
+ Nếu φ< u trễ pha i hay i nhanh pha u
+ Nếu φ= u pha với i
4 Giá trị hiệu dụng: Cƣờng độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lƣợng có giá trị cƣờng độ dịng điện không đổi cho qua điện trở R, cơng suất tiêu thụ R dịng điện khơng đổi cơng suất trung bình tiêu thụ R dịng điện xoay chiều nói
2 I I
2 U U
2 E E
5 Nhiệt lƣợng toả trên điện trở R thời gian t có dịng điện xoay chiều i(t) = I0cos(ωt + φi) chạy qua Q:
Công suất toả nhiệt R có dịng điện xoay chiều chạy qua:
CHƯ Ý:
+ Mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần Nhƣng φi = 0 φi = π thì giây
chỉ đổi chiều 2f - 1 lần
+ Nếu cuộn dây kín có điện trở R có dịng điện xoay chiều:
i =
R NBS
cosωt = I0 cosωt với E0 = ω NBS; I0 =
R NBS
II CÁC LỌAI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU:
1 Đoạn mạch có điện trở R:
a) Quan hệ u i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch
điện áp xoay chiều có biểu thức: u = uR = U0Rcos(ωt+φ) (V)
trong mạch xuất dịng điện có cƣờng độ i Xét khoảng thời gian ngắn Δt kể từ thời
điểm t
Dòng điện xoay chiều qua mạch: i =
R U R
uR 0R cos(ωt+φ) (A)
Vậy: điện áp dòng điện x/chiều pha với nhau, mạch chứa R hay uR pha với i
b) Trở kháng:Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dịng điện mạch R c) Định luật Ôm cho đoạn mạch:
Đặt:
với UR điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R
d) Công thức mở rộng: Do uR đồng pha với i nên:
0 I
i U
u I
i U
u
0 R
R
R
R
t R I Rt I
Q 20
P=I2R= R
2 I2
I0=
R U0R
U0R=I0.R
hay I= R
UR
(39)e) Giãn đồ vecto:
2 Đoạn mạch có tụ điện:
a) Quan hệ u i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp
xoay chiều có biểu thức: u = uC = U0cos(ωt+φ) (V)
Điện tích tụ: q = CuC = CU0 cos(ωt+φ) (C)
Dòng điện xoay chiều qua mạch: i=
dt dq
=q’(t) = ωCU0cos(ωt+φ+π/2) (A)
Vậy: Điện áp hai đầu đoạn mạch có tụ điện trễ pha dịng điện x/chiều góc π/2 (hay dịng điện x/chiều sớm pha điện áp góc π/2)khi mạch chứa tụ điện uC chậm pha i góc π/2
b) Trở kháng & Định luật Ơm cho đoạn mạch có tụ điện: Đặt: I0 = ωC.U0 =
C U0
Ta thấy đại lƣợng
C
đóng vai trị cản trở dòng qua tụ điện Đặt C
1
=ZC gọi dung kháng
Dung kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dịng điện x/chiều mạch tụ điện C
2 T fC
1 C ZC
(Ω)
I Ý nghĩa dung kháng
+ Làm cho i sớm pha u góc π/2
+ Khi f tăng (hoặc T giảm) → ZC giảm → I tăng → dòng điện xoay chiều qua mạch dễ dàng
+ Khi f giảm (hoặc T tăng) → ZC tăng → I giảm → dòng điện xoay chiều qua mạch khó
Định luật Ôm: I =
C C
Z U
UC = I.ZC hoặc I0=
C C
Z U
U0C=I0.ZC
Với UCđiện áp hiệu dụng hai đầu tụ C
c) Giãn đồ vecto:
d) Công thức mở rộng: Do uC vuông pha với i nên
1 I i U
u
2 2
C
2
C hay 2
I i U u
2 2 C
C
3 Đoạn mạch có cuộn dây cảm:
Cuộn dây cảm cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở
thuần r không đáng kể (r 0)
a) Quan hệ u i: Điện áp hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm thuần sớm pha dịng điện x/chiều góc π/2 (hay dòng điện x/chiều trễ
pha điện áp góc π/2) mạch chứa cuộn cảm uL (lẹ) sớm pha i góc π/2
b) Trở kháng & Định luật Ơm cho đoạn mạch có tụ điện:
Cảm kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dịng điện x/chiều mạch cuộn cảm ZL = ωL = 2π.f.L =
T L 2
(Ω) II Ý nghĩa cảm kháng
(40)+ Khi f tăng (hoặc T giảm) → ZL tăng → I giảm →dòng điện xoay chiều qua mạch khó
+ Khi f giảm (hoặc T tăng) → ZL giảm → I tăng→dòng điện xoay chiều qua mạch dễ dàng
Định luật Ôm: L L
L
L U .IZ
Z U
I hoặc 0L 0 L
L L
0 Z U I Z
U
I
Với ULđiện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm L
c) Giãn đồ vecto:
d) Công thức mở rộng: Do uLvuông pha với i nên
1 I i U
u
2 2
L
2
L hay 2
I i U u
2 2 L
L
Chú ý: Nếu cuộn dây không cảm thì
udây = ur+ uL uL
TỔNG QT: Nếu dịng xoay chiều có dạng: i = I0cos(ωt+φi)(A)
thì điện áp xoay chiều hai đầu phần tử điện có dạng: uR đồng pha với i: uR =U0Rcos(ωt+φi) (V) với U0R = I0.R
uL lẹ(nhanh) pha i góc π/2: uL =U0Lcos(ωt+φi+π/2) (V) với
U0L= I0 ZL= I0ωL
uCchậm pha i góc π/2: uC=U0Ccos(ωt+φi - π/2) (V)
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Giá trị đo vônkế ampe kế xoay chiều chỉ:
A Giá trị tức thời điện áp cƣờng độ dòng điện xoay chiều
B Giá trị trung bình điện áp cƣờng độ dòng điện xoay chiều
C Giá trị cực đại điện áp cƣờng độ dòng điện xoay chiều
D Giá trị hiệu dụng điện áp cƣờng độ dòng điện xoay chiều
Câu 2. Chọn câu trả lời sai Dòng điện xoay chiều là:
A Dòng điện mà cƣờng độ biến thiên theo dạng sin B Dòng điện mà cƣờng độ biến thiên theo dạng cos
C Dòng điện đổi chiều cách tuần hồn D Dịng điện dao động điều hồ
Câu 3. Chọn phát biểu nói cƣờng độ dòng điện hiệu dụng
A Cƣờng độ hiệu dụng đƣợc tính cơng thức I = 2I0
B Cƣờng độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cƣờng độ dịng điện khơng đổi nhân cho
2
C Cƣờng độ hiệu dụng không đo đƣợc ampe kế
D Giá trị cƣờng độ hiệu dụng đo đƣợc ampe kế
Câu 4. Trong đại lƣợng đặc trƣng cho dịng điện xoay chiều sau đây, đại lƣợng khơng dùng giá trị hiệu dụng?
A Điện áp B Suất điện động
C Cƣờng độ dòng điện D Công suất
Câu 5. Phát biểu sau đúng?
A Khái niệm cƣờng độ dòng điện hiệu dụng đƣợc xây dựng dựa vào tác dụng hố học dịng
điện
B Khái niệm cƣờng độ dòng điện hiệu dụng đƣợc xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt dòng
điện
C Khái niệm cƣờng độ dòng điện hiệu dụng đƣợc xây dựng dựa vào tác dụng từ dòng điện
D Khái niệm cƣờng độ dòng điện hiệu dụng đƣợc xây dựng dựa vào tác dụng phát quang
dòng điện
Câu 6. Phát biểu không đúng?
(41)B Dịng điện có cƣờng độ biến đổi điều hồ theo thời gian gọi dịng điện xoay chiều
C Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi suất điện động xoay chiều
D Cho dòng điện chiều dđiện xoay chiều lần lƣợt qua điện trở chúng toả
ra nhiệt lƣợng nhƣ
Câu 7. Giá trị trung bình đại lƣợng dƣới có ý nghĩa vật lý nhƣ điện xoay chiều điện chiều
A I B P C U D Suất điện động
Câu 8. Phát biểu sau cuộn cảm
A Cuộn cảm có tác dụng cản trở dịng điện xoay chiều, khơng có tác dụng cản trở dịng điện
một chiều
B Hiệu điện hai đầu cuộn cảm cƣờng độ dịng điện qua đồng thời
bằng nửa biên độ tƣơng ứng
C Cảm kháng cuộn cảm tỉ lệ với chu kỳ dòng điện xoay chiều
D Cƣờng độ dòng điện qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện
Câu 9. Dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch có cuộn cảm hay tụ điện giống điểm
A Đều biến thiên trễ pha π/2 hiệu điện hai đầu đoạn mạch
B Đều có cƣờng độ hiệu dụng tỉ lệ với hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
C Đều có cƣờng độ hiệu dụng tăng tần số dòng điện tăng
D Đều có cƣờng độ hiệu dụng giảm tần số dòng điện tăng
Câu 10. Phát biểu sau với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm
A Dịng điện sớm pha hiệu điện góc π/2 B Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/4 C Dịng điện trễ pha hiệu điện góc π/2 D Dịng điện trễ pha hiệu điện góc π/4
Câu 11. Phát biểu sau với mạch điện xoay chiều chứa tụ điện
A Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/2 B Dịng điện sớm pha hiệu điện góc π/4
C Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/2
D Dịng điện trễ pha hiệu điện góc π/4
Câu 12. Khi chu kỳ dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa cuộn cảm giảm lần cảm kháng cuộn dây
A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần
Câu 13. Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa tụ điện tăng lên lần, điện áp hai đầu tụ điện điện dung đƣợc giữ ổn định dịng điện qua tụ điện sẽ:
A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần
Câu 14. Đặt điện áp u = U0 cosωt vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L cƣờng độ dòng điện qua cuộn cảm
A i =
L U
cos
2
t B i =
2 L
2 U
cos
2 t C i =
L U
cos
2
t D i =
2 L
2 U
cos
2 t
Câu 15. Đặt điện áp xoay chiều u=U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch có điện trở Gọi U
điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch i, I0 I lần lƣợt giá trị tức thời, giá trị cực đại giá
trị hiệu dụng cƣờng độ dòng điện đoạn mạch Hệ thức sau sai
A
I I U
U
0
B
I I U
U
0
C
I i U
U
D
I i U u
2 2
Câu 16. Đặt vào hai đầu đoạn mạch có điện trở R điện áp xoay chiều có biểu thức u
(42)Câu 17.chạy qua điện trở có biểu thức i = I 2cos(ωt + φi), I φi đƣợc xác định hệ thức tƣơng ứng
A I =
R U0
; φi=
2
B I =
R U0
; φi= C I =
R U0
; φi
=-2
D I =
R U0
; φi=
Câu 18. Hiệu điện cƣờng độ dòng điện đoạn mạch có cuộn dây cảm có
dạng u = U0cos(ωt + π/6) i = I0cos(ωt +φ) I0 φ có giá trị sau đây?
A I0 =U0Lω;
φ=-3
B I0 =
L U0 ; φ=-3 2
C I0 =
L U0 ; φ =-
D I0 =
U L
Lω; φ=
6
Câu 19. Trong đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn dây cảm có độ tự cảm L, điện áp
giữa hai đầu cuộn dây có biểu thức u=U0cos(ωt) cƣờng độ điện chạy qua đoạn mạch có biểu
thức i = I 2cos(ωt +φi), I φi đƣợc xác định hệ thức
A I =U0Lω; φi = B I =
L U0
; φi =
-2
C I =
L U0
; φi
=-2
D I =
L U0
; φi =
2
Câu 20. Hiệu điện cƣờng độ dịng điện đoạn mạch có tụ điện có dạng u =
U0cos(ωt +
4
) i = I
0cos(ωt + α) I0 α có giá trị sau đây:
A I0 =
C
U0 ; α=
4 3
B I0 = U0Cω; α =
2
C I0 =U0Cω; α =
4 3
D I0 =
C
U0 ; α
=-2
Câu 21. Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L Tại thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại cƣờng độ dịng điện qua cuộn cảm
A L U0
B 2 L
U0
C L
U0
D 0
Câu 22. Để tạo suất điện động xoay chiều, ta cần phải cho khung dây
A Dao động điều hòa từ trƣờng song song với mặt phẳng khung
B quay từ trƣờng biến thiên hòa
C quay từ trƣờng đều, trục quay song song đƣờng sức từ trƣờng
D quay từ trƣờng đều, trục quay vng góc với đuờng sức từ trƣờng
Câu 23. Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa
A hiện tƣợng cảm ứng điện từ B hiện tƣợng quang điện
C hiện tƣợng tự cảm D hiện tƣợng tạo từ trƣờng quay
Câu 24. Cƣờng độ dịng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos(120πt) (A) Dịng điện này: A có chiều thay đổi 120 lần 1s
B có tần số 50 Hz
C có giá trị hiệu dụng 2A
D có giá trị trung bình chu kỳ 2A
Câu 25. Phát biểu sau không đúng mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần?
A Điện áp tức thời hai đầu đoan mạch ln sớm pha π/2 so với cƣờng độ dịng điện
B Công suất tiêu thụ đoạn mạch khơng
C Cƣờng độ dịng điện hiệu dụng mạch đƣợc tính cơng thức: I =U.ωL
D Tần số điện áp lớn dịng điện khó qua cuộn dây
Câu 26. Đối với đoạn mạch có cuộn cảm thuần, phát biểu sau khơng đúng?
A Công suất tiêu thụ
B Độ lệch pha cƣờng độ dòng điện điện áp hai đầu mạch π/2 C Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng tăng tần số dòng điện giảm
D Cảm kháng đoạn mạch tỉ lệ thuận với chu kỳ dòng điện
Câu 27. Cuộn cảm mắc mạch xoay chiều có tác dụng:
(43)C có độ tự cảm lớn nhiệt độ tỏa lớn
D có tác dụng cản trở dịng điện, chu kỳ dịng điện giảm cƣờng độ dịng điện qua cuộn cảm
giảm
Câu 28. Một tụ điện đƣợc nối với nguồn điện xoay chiều Điện tích tụ điện đạt cực đại
A điện áp hai tụ cực đại cịn cƣờng độ dịng điện qua khơng
B điện áp hai tụ khơng cịn cƣờng độ dịng điện qua cực đại
C cƣờng độ dòng điện qua tụ điện điện áp hai tụ đạt cực đại
D cƣờng độ dòng điện qua tụ điện điện áp hai tụ không
Câu 29. Khi mắc tụ điện vào mạch điện xoay chiều, có khả
A cho dòng điện xoay chiều qua cách dễ dàng B cản trở dòng điện xoay chiều
C ngăn cản hồn tồn dịng điện xoay chiều
D cho dòng điện xoay chiều qua, đồng thời có tác dụng cản trở dòng điện
Câu 30. Đối với dòng điện xoay chiều có cuộn cảm, cuộn cảm có tác dụng:
A cản trở dòng điện, dòng điện có tần số nhỏ bị cản trở nhiều B làm cho dòng điện nhanh pha π/2 so với điện áp
C ngăn cản hoàn tồn dịng điện
D cản trở dịng điện, dịng điện có tần số lớn bị cản trở nhiều
Câu 31. Dung kháng tụ điện:
A Tỉ lệ thuận với chu kỳ dịng điện xoay chiều qua
B Tỉ lệ thuận với điện dung tụ
C Tỉ lệ nghịch với cƣờng độ dòng điện xoay chiều qua D Tỉ lệ nghịch với tần số dịng điện xoay chiều qua
Câu 32. Dòng điện xoay chiều đoạn mạch có điện trở
A cùng tần số với hiệu điện hai đầu đoạn mạch có pha ban đầu ln
B cùng tần số pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch
C luôn lệch pha π/2 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch
D có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở mạch
Câu 33. (ĐH2011)Đặt điện áp u =U 2cosωt vào hai đầu tụ điện cƣờng độ dịng điện qua
nó có giá trị hiệu dụng I Tại thời điểm t, điện áp hai đầu tụ điện u cƣờng độ dịng điện qua i Hệ thức liên hệ lƣợng
A
4 I i U u
2 2
B
I i U u
2 2
C
I i U u
2 2
D
2 I i U u
2 2
CHỦ ĐỀ 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH -CÔNG SUẤT MẠCH XOAY CHIỀU
A LÝ THUYẾT
I MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH:
1 Sơ dồ mạch:
2 Định luật Ôm cho đoạn mạch a) Tổng trở đoạn mạch: Z = R2ZLZC2 =
2
C L
R
b) Định luật Ôm : I0 =
Z U0
hay I =
Z U
=
R UR
= L L
Z U
=
(44)c) Giãn đồ vecto:
Mối liên hệ điện áp cực đại hiệu dụng: U = 2R
2 C
L U U
U U0 = 2R
2 C
L U U
U
d) Độ lệch pha u so với i: u i i
u U;I
tanφ= R C L R Z Z U U
U L C
R C
L
Nếu UL > UC (hay ZL > ZC): φ > u sớm pha i ZL > ZC mạch có tính cảm kháng
Nếu UL < UC (hay ZL < ZC): φ < u chậm pha i ZL<ZC mạch có tính dung kháng
Nếu UL = UC (hay ZL = ZC): φ = u pha với i ZL = ZC mạch có trở
3 Hiện tƣợng cộng hƣởng: Hiện tƣợng cƣờng độ dòng điện mạch đạt cực đại(Imax ) ZL =ZC hay tần số mạch đạt giá trị
f0 =
LC LC 0
Hệ tƣợng cộng hƣởng:
Imax =
R U Z
U
min
với Zmin = R ZL = ZC hay UL =UC
φ = φu = φi
)max (cos
*
a uvàiđvàvài *
uR đồng pha so với u hai đầu đoạn mạch Hay URmax = U
uL uC đồng thời lệch pha π/2 so với u hai đầu đoạn mạch
CHƯ Ý: Nếu cuộn khơng cảm (có điện trở r )
Z = L C2
2
Z Z R
r U = R r2
2 C
L U U U
U
tanφ= r R C L r R Z Z U U U
U L C
r R C L
4 Hệ số cơng st cơng suất dịng điện xoay chiều: a) Công suất mạch điện xoay chiều:
Công suất thức thời: pt= u.i (W)
Cơng suất trung bình: P = P = UIcosφ
Điện tiêu thụ: W = P.t (J)
b) Hệ số cơng suất cosφ: (vì - π/2 ≤ φ ≤ + π/2 nên ta ln có 0 ≤ cosφ ≤ 1)
Biểu thức hệ số công suất: Trƣờng hợp mạch RLC nối tiếp
Z R U U I U P
cos R
Trƣờng hợp này, cơng suất tiêu thụ trung bình mạch cơng suất tỏa nhiệt điện trở
R
P=Uicosφ=R.I2=UR.R=
R cos
(45) Tầm quan trọng hệ số công suất cosφ trình cung cấp sử dụng điện năng:
Cơng suất tiêu thụ trung bình: P = UI cosφ cƣờng độ dòng điện hiệu dụng I =
cos U P
cơng suất hao phí dây tải điện (có điện trở r ) :
cosφ nhỏ hao phí lớn quy định sở sử dụng điện phải có cosφ ≥ 0,85
CHÖ Ý:
Nhiệt lƣợng tỏa ra(Điện tiêu thụ) thời gian t(s): Q = I2 R t (J)
Nếu cuộn khơng cảm (có điện trở thn RL )thì:
L L I R R P Z R R cos
với Z = L C2
2
L R Z Z
R
Điện tiêu thụ mạch: W = P t =U I.cos φ.t = I R2t
Nếu cuộn dây không cảm (RL 0) thì
L C L C L L R R Z Z tg Z Z R R Z
Nếu đoạn mạch thiếu phần tử cho trở kháng phần tử
Đoạn mạch
Tổng trở Z =
C
2 Z
R
L
2 Z
R ZLZC
tgφ
-R ZC
R
ZL + φ = π/2
- φ = -π/2
Nếu cho: i = I0.cos(ωt+φi) (A)
- Điện áp tức thời hai đầu điện trở R: uR = U0R.cos(ωt+φi) (V ) với U0R = I0.R
- Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm: uL = U0L.cos(ωt+φi +φL) (V ) với U0L= I0.ZL
- Điện áp tức thời hai đầu tụ điện: uC = U0C.cos(ωt +φi + φL) (V ) với U0C= I 0.ZC
Cũng tính độ lệch pha biên độ hay giá trị hiệu dụng giản đồ Fre-nen.
I =
MN MN C C L L R Z U Z U Z U R U Z
U ; M,N hai điểm
II HIỆN TƢỢNG CỘNG HƢỞNG ĐIỆN: Điều kiện để có cộng hƣởng:
ZL = ZC ωL =
C
hay ω= LC
1 f LC LC
2 Hệ quả: ▪ Imax =
R U Z
U
min
với Zmin= R ZL = ZC hay UL =UC
▪ φ = φu = φ i ) (cos pha dong i u max
▪ uR đồng pha so với u hai đầu đoạn mạch Hay URmax = U
▪ uL uC đồng thời lệch pha π/2 so với u hai đầu đoạn mạch
Đồ thị I theoω (hoặc f )
Đường cong cộng hưởng đoạn mạch RLC, R lớn cộng hưởng không rõ nét
(46) Liên hệ Z tần số f:f0 tần sồ lúc cộng hƣởng
▪ Khi f<f0 : Mạch có tính dung kháng, Z f nghịch biến
▪ Khi f> f0: Mạch có tính cảm kháng, Z f đồng biến
III CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU O 1 Hệ số cơng suất cosφ: (vì -π/2 ≤ φ ≤ +π/2 nên ta ln có ≤ cosφ ≤ 1)
Biểu thức hệ số công suất : Trƣờng hợp mạch RLC nối tiếp cosφ =
Z R U U I U
P R
2 Công suất
a) Công suất tức thời: pt=u.i= Uicosφ+Uicos(2ωt+φ)
b) Công suất tiêu thụ trung bình mạch: P = Uicosφ=I2R=
R cos
U 2
Trong tập ta thường dùng P = R.I2 =
Z Z R
R U C L 2 CHÖ Ý:
Nếu mạch gồm điện trở R r hay cuộn dây có điện trở r thì : Cơng suất tiêu thụ mạch Pmạch =(R+r).I2 = (R r)
Z Z ) r R ( U C L 2
= PR + Pdây
Công suất tiêu thụ điện trở R: PR = I 2
R =
Z Z R
) r R ( U C L 2
Công suất tiêu thụ điện cuộn dây: Pdây = I 2
.r =
Z Z r
) r R ( U C L 2
Một số cách biến đổi khác: P =UR.I =
R ) cos U ( R
U2
3 Ý nghĩa hệ số công suất:
+ Trƣờng hợp cosφ = 1 φ= 0: Mạch có R, mạch RLC có cộng hƣởng điện
(ZL = ZC )thì: P Pmax =UI =
R U2
+ Trƣờng hợp cosφ = tức φ=
2
: Mạch có L, C, có L C mà khơng có R
Thì: P = Pmin =
4 Tầm quan trọng hệ số cơng suất cosφ q trình cung cấp sử dụng điện năng:
Công suất tiêu thụ trung bình: P = UI cosφ cƣờng độ dịng điện hiệu dụng I =
cos U
P
cơng suất hao phí dây tải điện (có điện trở r ) :
cosφ nhỏ hao phí lớn quy định sở sử dụng điện phải có cosφ ≥ 0,85
Chú ý:
- Nhiệt lƣợng tỏa ra (Điện tiêu thụ) thời giant(s): QI2.Rt.
- Nếu cuộn khơng cảm (có điện trở RL) thì:
L L I R R P Z R R cos
với Z = L C2
2
L R Z Z
R
(47)IV XÁC ĐỊNH PHẦN TỬ CÓ TRONG MẠCH DỰA VÀO TÍNH CHẤT ĐẶC TRƢNG CỦA ĐỘ LỆCH PHA
1 Dựa vào độ lệch pha u so với i:φ=(U;i)= φu - φi, của u1 so với u2 Δφ = (U1;U2
)= φ1 - φ2 rồi vẽgiãn đồ vec-tơ Từ phần tử mạch Cụ thể:
Nếu φ= mạch trở(chỉ có R mạch RLC xảy cộng hƣởng điện)
Nếu φ= ±π/2 khơng tồn điện trở R:
φ = π/2 mạch có L LC với ZL>ZC
φ = - π/2 mạch có C LC với ZL < ZC
Nếu φ ± π/2 phải tồn điện trở R:
0<φ<π/2 (mạch có tính cảm kháng) mạch gồm RL RLC với ZL > ZC
-π/2 < φ < 0 (mạch có tính dung kháng)mạch gồm RC RLC với ZL < ZC
2 Dựa vào số dấu hiệu khác:
Nếu mạch có R nối tiếp với L R nối tiếp với C thì: U2 = U2R + U2L U
2
= U2R + U2C
Nếu mạch có L nối tiếp với C thì: U = |UL – UC|
Nếu có cơng suất tỏa nhiệt mạch phải có điện trở R cuộn dây phải có điện
trở r
Nếu mạch có φ = (I = Imax; P = Pmax) mạch có điện trở R mạch có
L C với ZL = ZC
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Trong mạch R – L – C mắc nối tiếp, độ lệch pha dòng điện hiệu điện hai đầu đoạn mạch phụ thuộc vào:
A cƣờng độ dòng điện hiệu dụng mạch B hiệu điện hiệu dụng hai đầu mạch
C cách chọn gốc tính thời gian D tính chất mạch điện
Câu 2. Phát biểu không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh
điện dung tụ điện thay đổi thỏa mãn điều kiện ω2
LC =1
A cƣờng độ dòng điện dao động pha với điện áp hai đầu đoạn mạch
B cƣờng độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại
C công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại
D điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đại cực đại
Câu 3. Phát biểu sau không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh
điện dung tụ điện thay đổi thỏa mãn điều kiện ω2
LC =1
A cƣờng độ dịng điện dao động pha với điện áp hai đầu đoạn mạch
B điện áp hai đầu tụ điện cuộn cảm
C tổng trở mạch điện đạt giá trị lớn
D điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại
Câu 4. Trong đoạn mạch R – L – C mắc nối tiếp xảy cộng hƣởng Tăng dần tần số dòng
điện giữ nguyên thông số mạch, kết luận sau không đúng?
A Hệ số công suất mạch giảm B Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng giảm C Điện áp hiệu dụng tụ điện tăng D Điện áp hiệu dụng điện trở giảm
Câu 5. Phát biểu không đúng? Trong mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh ta tạo điện áp hiệu dụng:
A giữa hai đầu cuộn cảm lớn điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
B giữa hai đầu tụ điện lớn điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
C giữa hai đầu điện trở lớn điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
D giữa hai đầu tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm
Câu 6. Công thức sau không đúng mạch R LC nối tiếp ?
A U = UR + UL+UC B u = uR+uL+uC C UUR ULUC D U = C L
R U U
(48)Câu 7. Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L điện trở r tụ điện có
điện dung C đƣợc mắc nối tiếp vào điện áp u =U0cosωt Tổng trở đoạn mạch tính theo cơng
thức: A. 2 C L R Z B 2 C L r R Z C 2 C L ) r R ( Z
D
2 2 C r L R Z
Câu 8. Trong mạch điện gồm RLC mắc nối tiếp Gọi Z tổng trở mạch Độ lệch pha φ điện áp hai đầu mạch cƣờng độ dòng điện mạch đƣợc tính cơng thức:
A tanφ =
R Z ZL C
B tanφ =
R Z ZC L
C tanφ=
L
C Z
Z R
D tanφ = ZL ZC
R
Câu 9. Điều sau đúng nói đoạn mạch xoay chiều có điện trở mắc nối tiếp với cuộn dây cảm
A Tổng trở đoạn mạch tính Z = R2 L2
B Dịng điện ln nhanh pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
C Điện tiêu thụ điện trở cuộn dây
D Dòng điện tức thời qua điện trở cuộn dây nhƣ giá trị hiệu dụng khác
Câu 10. Đặt điện áp xoay chiều: u =160 2cos(100πt +
) (V) vào hai đầu đoạn mạch xoay
chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp Biểu thức dòng điện mạch là: i = 2cos(100πt +
2
)(A) Đoạn mạch nàycó thể gồm linh kiện:
A điện trở cuộn dây cảm B điện trở tụ điện
C điện trở thuần, cuộn dây tụ điện D tụ điện cuộn dây cảm
Câu 11. Điện áp hai đầu đoạn mạch gồm hai phần tử mắc nối tiếp trễ pha π/4 so với dòng điện mạch Hai phần tử là:
A R L B R C
C L C D Hai phần tử điện trở
Câu 12. Điều sau đúng nói mạch điện xoay chiều có tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần?
A Độ lệch pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch dòng điện mạch φ π/2
B Điện áp hai đầu cuộn dây pha với hiệu điện hai đầu tụ điện
C Hệ số công suất hai đầu mạch cosφ=1
D Đoạn mạch không tiêu thụ điện
Câu 13. Phát biểu sau sai ?Đối với mạch RLC mắc nối tiếp, ta thấy
A độ tự cảm L tăng cảm kháng cuộn dây giảm B điện trở R tăng tổng trở đoạn mạch tăng
C cảm kháng dung kháng tổng trở đoạn mạch R D điện dung C tụ điện tăng dung kháng đoạn mạch giảm
Câu 14. Phát biểu sau sai mạch RLC mắc nối tiếp xảy cộng hƣởng điện ?
A Cƣờng độ dịng điện hiệu dụng qua mạch có giá trị cực đại
B Cƣờng độ dòng qua mạch pha với hiệu điện hai đầu mạch
C Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện hai đầu cuộn cảm có giá trị
D Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng mạch có giá trị khơng phụ thuộc vào điện trở R
Câu 15. Một đoạn mạch RLC Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u =U0cosωt Biểu thức sau cho trƣờng hợp có cộng hƣởng điện ?
(49)Câu 16. Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Biết UL = UC/2 So với dòng điện i điện áp u hai đầu mạch sẽ:
A cùng pha B sớm pha C trễ pha D vuông pha
Câu 17. Dung kháng mạch điện R – L – C mắc nối tiếp có giá trị nhỏ cảm kháng Muốn xảy tƣợng cộng hƣởng điện mạch, ta phải
A tăng điện dung tụ điện B tăng hệ số tự cảm cuộn dây C Giảm điện trở mạch D Giảm tần số dòng điện xoay chiều
Câu 18. Khi điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp sớm pha π/4 dịng điện mạch
A tần số dòng điện mạch nhỏ giá trị cần xảy tƣợng cộng hƣởng
B tổng trở mạch hai lần thành phần điện trở R mạch
C hiệu số cảm kháng dung kháng điện trở mạch
D điện áp hai đầu điện trở sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu tụ điện
Câu 19. Khi xảy cộng hƣởng điện mạch R, L, C mắc nối tiếp
A điện áp tức thời hai đầu cuộn dây hai tụ có biên độ nhƣng ngƣợc
pha
B cƣờng độ dòng điện mạch không phụ thuộc điện trở R
C công suất tiêu thụ mạch đạt giá trị nhỏ
D hệ số công suất mạch phụ thuộc điện trở R
Câu 20. Trên đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp cƣờng độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch ta kêt luận đƣợc
A đoạn mạch có điện trở tụ điện
B đoạn mạch có cảm kháng lớn dung kháng
C đoạn mạch có tụ điện
D đoạn mạch khơng thể có tụ điện
Câu 21. Phát biểu dƣới không đúng đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp xảy cộng hƣởng điện ?
A Hệ số công suất đoạn mạch cực đại
B Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại
C Điện áp hai đầu điện trở sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu cuộn dây
D Cảm kháng cuộn dây dung kháng tụ điện
Câu 22. Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp với ω2LC 1 thì:
A điện áp hai đầu tụ điện ngƣợc pha với điện áp hai đầu đoạn mạch
B điện áp hai đầu cuộn cảm pha với điện áp hai đầu tụ điện
C điện áp hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
D điện áp hai đầu cuộn cảm trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
Câu 23. Đặt điện áp u=U0cosωt có ω thay đổi đƣợc vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm
có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Khi ω2
LC <
A điện áp hiệu dung hai đầu điện trở R điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn
mạch
B điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R nhỏ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn
mạch
C cƣờng độ dòng điện đoạn mạch trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
D cƣờng độ dòng điện đoạn mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch
(50)A P = UI B P = I2R C P = U.I.cosφ D P=
R cos
U 2
Câu 25. Mạch điện sau dây có hệ số cơng suất lớn nhất?
A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L
C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C
Câu 26. Mạch điện sau có hệ số công suất nhỏ ?
A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L
C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C
Câu 27. Trong đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất
A Đoạn mạch khơng có điện trở B Đoạn mạch khơng có tụ điện
C Đoạn mạch khơng có cuộn cảm
D Trong đoạn mạch có điện trở có cộng hƣởng điện
Câu 28. Cƣờng độ hiệu dụng dòng điện chạy đoạn mạch RLC nối tiếp khơng có tính chất dƣới
A Không phụ thuộc vào chu kỳ dòng điện
B Tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu đoạn mạch C Phụ thuộc vào tần số dòng điện
D Tỉ lệ nghịch với tổng trở đoạn mạch
Câu 29. Dung kháng đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị nhỏ cảm kháng Ta làm thay đổi thông số đoạn mạch cách nêu sau Cách làm cho tƣợng cộng hƣởng điện xảy
A Tăng điện dung tụ điện B Tăng hệ số tự cảm cuộn dây
C Giảm điện trở đoạn mạch D Giảm tần số dòng điện
Câu 30. Một điện trở R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, muốn dòng điện mạch sớm pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch góc π/2
A ngƣời ta phải mắc thêm vào mạch tụ điện nối tiếp với điện trở
B ngƣời ta phải mắc thêm vào mạch cuộn cảm nối tiếp với điện trở
C ngƣời ta phải thay điện trở nói tụ điện
D ngƣời ta phải thay điện trở nói cuộn cảm
Câu 31. Đoạn mạch RLC nối tiếp xảy cộng hƣởng Tăng dần tần số dịng điện giữ ngun thơng số khác mạch, kết luận dƣới không
A Cƣờng độ dòng điện giảm, cảm kháng cuộn dây tăng
B Cảm kháng cuộn dây tăng, hiệu điện cuộn dây không đổi
C Hiệu điện tụ giảm
D Hiệu điện điện trở giảm
Câu 32. Phát biểu sau không Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh
điện dung tụ điện thay đổi thoả mãn điều kiện f =
LC
1
A cƣờng độ dao động pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch
B cƣờng độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại
C công suất tiêu thụ trung bình mạch đạt cực đại
D hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại
Câu 33. Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp xảy tƣợng cộng hƣởng Tăng dần tần số
dòng điện nguyên thông số mạch, kết luận sau không đúng.
A Hệ số công suất đoạn mạch giảm B Cƣờng độ hiệu dụng dòng điện giảm C Hiệu điện hiệu dụng tụ điện tăng D Hiêu điện hiệu dụng điện trở giảm
(51)A cuộn cảm lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
B tụ điện lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
C điện trở lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
D tụ điện hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm
Câu 35. Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính cảm kháng, tăng tần số dịng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch
A không thay đổi B tăng C giảm D bằng
Câu 36. Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính dung kháng, tăng tần số dịng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch:
A không thay đổi B tăng C giảm D bằng
Câu 37. Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C
mắc nối tiếp Kí hiệu uR, uL, uC tƣơng ứng hiệu điện tức thời hai đầu phần tử R, L C
Quan hệ pha hiệu điện
A uR trễ pha π/2 so với uC B uC trễ pha π so với uL
C uL sớm pha π/2 so với uC D uR sớm pha π/2 so với uL
Câu 38. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiều
u=U0sinωt Kí hiệu UR, UL, UC tƣơng ứng hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở R,
cuộn dây cảm L tụ điện C.Nếu UR = UL/2= UC dịng điện qua đoạn mạch
A trễ pha π/2 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch B trễ pha π/4 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch
C sớm pha π/2 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch D sớm pha π/4 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch
Câu 39. Trong đoạn mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh, cƣờng độ dịng điện sớm pha φ (0 < φ < π/2) so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch Đoạn mạch
A gồm điện trở tụ điện B chỉ có cuộn cảm
C gồm cuộn cảm tụ điện D gồm điện trở cuộn cảm
Câu 40. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft, có U0 không đổi f thay đổi đƣợc vào hai đầu
đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi ƒ = ƒ0 đoạn mạch có cộng hƣởng điện Giá trị
ƒ0
A LC
B LC 2
C LC
D
LC
1
Câu 41. Đoạn mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở
thuần R tụ điện có điện dung C Khi dịng điện có tần số góc ω2
LC = 1chạy qua đoạn mạch
hệ số cơng suất đoạn mạch
A phụ thuộc điện trở đoạn mạch B bằng C phụ thuộc tổng trở đoạn mạch D bằng
Câu 42. Đặt điện áp u = U0cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R tụ điện C mắc nối tiếp Biết điện áp hai đầu điện trở điện áp hai tụ điện có giá trị hiệu dụng Phát biểu sau sai
A Cƣờng độ dòng điện qua mạch trễ pha π/3 so với điện áp hai đầu đoạn mạch
B Điện áp hai đầu điện trở sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch
C Cƣờng độ dòng điện qua mạch sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch
D Điện áp hai đầu điện trở trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch
Câu 43. Cho đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C Khi dịng điện xoay chiều có tần số góc ω chạy qua tổng trở đoạn mạch
A
2
C
R
B
2
C
R
(52)Câu 44. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt có U0 khơng đổi ω thay đổi đƣợc vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi ω cƣờng độ dịng điện hiệu dụng mạch
ω = ω1 cƣờng độ dòng điện hiệu dụng mạch ω = ω2 Hệ thức đúng là
A ω1ω2 =
LC
B ω1 +ω2 =
LC
C ω1ω2 =
LC
D ω1 +ω2 =
LC
Câu 45. Trong đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, cƣờng độ dòng điện nhanh pha so với
hiệu điện Điều khẳng định sau đúng:
A Đoạn mạch có cuộn cảm L B Đoạn mạch gồm R C C Đoạn mạch gồm L C D Đoạn mạch gồm R L
Câu 46. Trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, cƣờng độ dòng điện chạy qua mạch sớm pha hiệu điện hai đầu mạch
A Z = R B ZL > ZC C ZL < ZC D ZL= R
Câu 47. Trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, hiệu điện hai đầu điện trở R pha với hiệu điện hai đầu mạch
A ZL= ZC B ZL > ZC C ZL< ZC D ZL= R
Câu 48. Trong đoạn mạch xoay chiều có phần tử mắc nối tiếp, cƣờng độ dịng điện i vng pha với hiệu điện u mạch:
A khơng có điện trở R B khơng có cuộn cảm L C khơng có tụ điện C D chỉ có cuộn cảm L
Câu 49. Một cuộn dây có điện trở R, hệ số tự cảm L mắc vào hiệu điện xoay chiều u =
U0cosωt Cƣờng độ hiệu dụng dòng điện qua cuộn dây đƣợc xác định hệ thức nào?
A 2 L R U I B L R U I C. 2 L R U I
D.IU R22L
Câu 50. Chọn câu sai câu sau:Một đoạn mạch có ba thành phần R, L, C mắc nối tiếp
nhau, mắc vào hiệu điện xoay chiều u = U0cosωt có cộng hƣởng thì:
A LCω2 =1 B R =
2 C L R
C i = cos t
R U0
D UR = UC
Câu 51. Cho đoạn mạch gồm cuộn dây cảm L ghép nối tiếp với tụ điện C Tần số góc
hiệu điện đặt vào đầu mạch ω Điều sau sai?
A Mạch không tiêu thụ công suất B Tổng trở đoạn mạch: Z =
C L C Tổng trở đoạn mạch Z = Lω -
C
1 nếu LCω2
>
D Hệ số công suất đoạnmạch
Câu 52. Chọn câu đúng Một đọan mạch gồm cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện điện
dung C Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều u = U0cosωt Cƣờng độ hiệu
dụng dòng điện qua mạch đƣợc xác định hệ thức sau đây:
A C L U I 2
2
B. 2 2 C L U I C. C L U I D.
2
0 C L U I
Câu 53. Mạch điện RLC mắc nối tiếp, đặt vào mạch điện áp xoay chiều có tần số f điện áp UR = UL =
2
UC Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch
A U = UR B U = 2UR C U = UR D U =
2
(53)Câu 54. Cho mạch điện xoay chiều nhƣ hình vẽ Nguồn điện xoay
chiều đặt vào hai đầu M,N Hỏi giá trị R1, R2, C1, C2 phải thỏa
mãn điều kiện dƣới để uMB đồng pha với uAM
A 2 C C R R B 2 C C R R C 1 C C C R R D 2 C C C R
R
Câu 55. Mạch xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp có U0L = 2U0C.So với dịng điện, hiệu điện hai đầu đoạn mạch
A sớm pha B trễ pha
C cùng pha D có pha phụ thuộc vào R
Câu 56. Mạch RLC nối tiếp có L thay đổi đƣợc u =U0cos(ωt +φ) ổn định Khi P cực đại L có giá trị
A L= 2 C
1
B L= C
2
C L = D L=2C
1
Câu 57. (CĐ2014) Đặt điện áp u = U0 cosωt vào hai đầu điện trở R Tại thời điểm điện áp hai đầu R có giá trị cực đại cƣờng độ dịng điện qua R
A R U0 B. R 2
U0 C.
R U0
D 0
Câu 58. Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây cảm L mắc nối tiếp với điện trở R Hiệu điện hiệu dụng hai đầu mạchổ n định U tần số dòng điện f Khi cho R biến thiên ta nhận thấy
có hai giá trị R mà cho độ pha u dòng điện i φ1 φ2 thỏa mãn điều kiện φ1 + φ2
= π/2 Độ tự cảm L cuộn dây đƣợc xác định bởi:
A L =
f
R R1 2
B L = f
R R1
C L = f R
R1
D L =
f
R
R1
Câu 59. Hai cuộn dây R1, L1 R2, L2 mắc nối tiếp đặt vào hiệu điện xoay chiều
có giá trị: hiệu dụng U Gọi U1 U2 hiệu điện hiệu dụng tƣơng ứng hai cuộn R1, L1
R2, L2 Điều kiện để U = U1 +U2:
A 2 1 R L R L B 1 1 R L R L
C L1L2 = R1R2 D L1+ L2 = R1 + R2
Câu 60. Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây cảm, độ tự cảm L thay đổi tụ điện C Hiệu
điện hai đầu U ổn định, tần số f Khi UL cực đại, cảm kháng ZL có giá trị:
A Bằng ZC B ZL = R + ZC C ZL=
C C Z Z R
D ZL=
R Z
R
C 2
Câu 61. Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây cảm tụ điện có điện dung tục thay đổi
Hiệu điện hai đầu U ổn định, tần số f Khi UL cực đại, dung kháng ZC có giá trị:
A ZC = C C Z Z R
B ZC= ZL C L L Z R Z
D ZC = R
Z
R
L 2
Câu 62. Cho mạch điện gồm điện trở R, cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở r, tụ
điện có điện dung biến đổi đƣợc Điều chỉnh điện dung C cho UC đạt giá trị cực đại Giá
trị ZC lúc là:
A ZC =
L L Z Z r
R
B ZC= 2
2 L r R Z r R
C ZC = 2 L L Z Z r
R
D ZC = ZL
Câu 63. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự
Gọi UL, UR UC lần lƣợt điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Biết điện áp hai
đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R
và C) Hệ thức dƣới đúng?
A U2 =U2R+U2C+U2L B U2C =U2R +U2L +U
C U2L=U2R +U2C+U
D U2R=U2C +U2L+U
(54)Câu 64. Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i cƣờng độ dòng điện tức thời
đoạn mạch; u1, u2 u3 lần lƣợt điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm
giữa hai đầu tụ điện Hệ thức đúng
A. 2
2
C L R
u i
B i = u3ωC C.
R u
i D.
R u i
Câu 65.Phát biểu sau không
A Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào cƣờng độ dòng điện hiệu dụng
mạch
B Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn
mạch
C Công suất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào chất mạch điện tần số dòng
điện mạch
D Cơng suất hao phí đƣờng dây tải điện không phụ thuộc vào chiều dài đƣờng dây tải
điện
Câu 66. Chọn câu đúng Cơng suất dịng điện xoay chiều đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ tích UI do:
A một phần điện tiêu thụ tụ điện B trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng
C hiệu điện hai đầu đoạn mạch cƣờng độ dòng điện lệch pha khơng đổi với
D Có tƣợng cộng hƣởng điện đoạn mạch
Câu 67. Chọn câu đúng. Trên đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất 0(cos φ = 0), khi:
A đoạn mạch chứa điện trở B đoạn mạch có điện trở khơng C đoạn mạch khơng có tụ điện D đoạn mạch khơng có cuộn cảm
Câu 68. Chọn câu trả lời Trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp Cho L, C, ω
khơng đổi Mạch có tính dung kháng Thay đổi R R = R0 Pmax Khi
A R0 = (ZL - ZC)
B R0 = ZL - ZC C R0 = |ZL - ZC| D R0 = ZC- ZL
Câu 69. Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U, cảm kháng
ZL, dung kháng ZC (với ZC ≠ ZL) tần số dòng điện mạch không đổi Thay đổi R đến giá trị
R0 cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax,
A R0 = ZL+ ZC B Pm =
0
R
U
C Pm =
C L
Z Z
D R0 = ZL - ZC
Câu 70. Một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C, điện trở R, cuộn dây có điện trở
r hệ số tự cảm L mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = U 2cosωt V
dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng I Biết cảm kháng dung kháng mạch khác Công suất tiêu thụ đoạn mạch
A r R
U2
B (r + R)I
2
C I2R D UI
Câu 71. Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, R biến trở Điện áp hiệu dụng hai đầu
đoạn mạch U không đổi Khi điện trở biến trở R1 R2 ngƣời ta thấy công suất tiêu
thụ đoạn mạch hai trƣờng hợp Tìm cơng suất cực đại điện trở biến trở thay đổi
A
2
2
R R
U
B 1 2
2
R R
U
C
2
2
R R
U
D
2
2
R R
R R
(55)Câu 72. (TN2014): Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft (Với U0 f không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C
Điều chỉnh biến trở R tới giá trị R0 để công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt cực đại Cƣờng độ hiệu
dụng dòng điện chạy qua mạch
A.
0
R
U
B.
0
R U
C.
0
R U
D.
0
R U
Câu 73. (CĐ2007) Đoạn mạch điện xoay chiều AB chứa phần tử: điện trở thuần,
cuộn dây tụ điện Khi đặt điện áp u = U0cos (ωt + π/6) lên hai đầu A B dịng điện
mạch có biểu thức i = I0cos(ωt - π/3) Đoạn mạch AB chứa
A cuộn dây cảm (cảm thuần) B điện trở
C tụ điện D cuộn dây có điện trở
Câu 74. (CĐ2009) Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần, so với điện áp hai đầu đoạn mạch cƣờng độ dịng điện mạch
A trễ pha π/2 B sớm pha π/4 C sớm pha π/2 D trễ pha π/4
Câu 75. (CĐ2011) Khi nói hệ số cơng suất cosφ đoạn mạch xoay chiều, phát biểu sau sai?
A. Với đoạn mạch có tụ điện có cuộn cảm cos =0φ
B. Với đoạn mạch có điện trở cosφ=1
C. Với đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp xảy cộng hƣởng cos =0φ
D. Với đoạn mạch gồm tụ điện điện trở mắc nối tiếp 0<cosφ<1
Câu 76. (CĐ2012) Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φ) (U0 không đổi, ω thay đổi đƣợc) vào hai đầu
đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Điều chỉnh ω = ω1 cảm
kháng cuộn cảm lần dung kháng tụ điện Khi ω = ω2 mạch xảy
hiện tƣợng cộng hƣởng điện Hệ thức đúng
A ω1 = 2ω2 B ω2 = 2ω1 C ω1 = 4ω2 D ω2 = 4ω1
Câu 77. (CĐ2012) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch X mắc nối tiếp chứa hai ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện Biết điện áp hai đầu đoạn mạch X sớm pha so với cƣờng độ dòng điện mạch góc nhỏ π/2 Đoạn mạch X chứa
A cuộn cảm tụ điện với cảm kháng lớn dung kháng B điện trở tụ điện
C cuộn cảm tụ điện với cảm kháng nhỏ dung kháng D điện trở cuộn cảm
Câu 78. (CĐ2012) Đặt điện áp u=U 2cos2πft (trong U khơng đổi, f thay đổi đƣợc) vào hai
đầu điện trở Khi f = f1 cơng suất tiêu thụ điện trở P Khi f = f2 với f2 = 2f1
công suất tiêu thụ điện trở
A P B P/2 C P D 2P
Câu 79. (CĐ2012) Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuận R cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp Hệ số công suất đoạn mạch
A. R
L
B
2
2 L
R R
C L
R
D R2 L
L
Câu 80.(CĐ2012) Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φ) (với U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn cảm Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt cực đại Khi
A điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm
B điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở hai lần điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm
thuần
(56)Câu 81. (CĐ2012) Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φ) (U0 φ không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc
nối tiếp gồm điện trở thuần, tụ điện cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi đƣợc Khi L = L1
hoặc L = L2 cƣờng độ dịng điện hiệu dụng đoạn mặt Để cƣờng độ dòng điện
hiệu dụng đoạn mạch giá trị cực đại giá trị L
A. L1 L2
2 B. 2 L L L L
C.
2 L L L L
D. 2(L1+L2)
Câu 82. (ĐH2011) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (U0 không đổi ω thay đổi đƣợc) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn càm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C
mắc nối tiếp, với CR2
< 2L Khi ω = ω1 ω = ω2 điện áp hiệu dụng hai tụ điện có
cùng giá trị Khi ω = ω0 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt cực đại Hệ thức liên hệ
giữa ω1, ω2 ω0
A ω0 = 2
2
1
B ω20 = 21 22
2
1
C ω = 12 D
2 2 1 1
Câu 83.(ĐH2012) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (U0 không đổi, ω thay đổi đƣợc) vào hai
đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi ω = ω1 cảm kháng dung kháng đoạn mạch
lần lƣợt Z1L Z1C Khi ω = ω2 đoạn mạch xảy tƣợng cộng hƣởng Hệ thức
A. ω1 = ω2 C L Z Z
B. ω1 = ω2 C L Z Z
C. ω1 = ω2 L C Z Z
D ω1 = ω2 L C Z Z
Câu 84. (ĐH2012) Đặt điện áp u = U0cos2πft vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn
cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi UR, UL, UC lần lƣợt điện
áp hiệu dụng hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện Trƣờng hợp sau đây, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch pha với điện áp tức thời hai đầu điện trở?
A Thay đổi C để URmax B Thay đổi R để UCmax
C Thay đổi L để ULmax D Thay đổi f để UCmax
CHỦ ĐỀ 3: MÁY BIẾN THẾ - SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG- ĐỘNG CƠ ĐIỆN
A LÝ THUYẾT:
I TRUYỂN TẢI ĐIỆN NĂNG
1 Công suất hao phí q trình truyền tải điện * Công suất nơi phát: Pphát = Uphát.I.cos
* Cơng suất hao phí:
Với Pphát cố định, giảm hao phí cách:
- Giảm r: cách không thực đƣợc tốn
- Tăng U: ngƣời ta thƣờng tăng điện áp trƣớc truyền tải máy tăng áp giảm điện áp nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết máy giảm áp, cách có hiệu nhờ dùng máy biến áp (Uphát tăng n lần Php giảm n
2
lần )
2 Hiệu suất truyền tải xa: đƣợc đo tỉ số công suất điện nhận đƣợc nơi tiêu thụ công suất điện truyền từ trạm phát điện:
H= phát ích có P P 100(%)= phát hp phát P P
P
.100(%)=
phát hp P P
1 100(%)=
R
U P phát phát 100(%) Php=r.I
2 =r
2
( os ) phát phát
(57)CHÚ Ý:
Gọi H1; H2 hiệu suất truyền tải ứng với điện áp U1; U2 Nếu công suất nguồn phát không đổi Ta có:
2
2 1
U U H
H
Sơ đồ truyền tải điện từ A đến B : Tại A sử
dụng máy tăng áp để tăng điện áp cầntruyền Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm điện áp xuống
phù hợp với nơi cần sử dụng (thƣờng 220V) Khi
đó độ giảm điện áp: ΔU= I.R= U2A - U1B
Với U2A điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp A, U1B điện áp đầu vào
cuộn sơ cấp máy biến áp B
Quãng đƣờng truyền tải điện xa so với nguồn khoảng d chiều dài dây ℓ=2d
Ứng dụng: Máy biến áp đƣợc ứng dụng việc truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn
điện …
II MÁY BIẾN ÁP:
1 Định nghĩa: Máy biến áp thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều (nhƣng không thay đổi
tần số)
2 Cấu tạo:
lõi biến áp khung sắt non có pha silíc gồm nhiều thép mỏng ghép cách điện với
cuộn dây dẫn (điện trở nhỏ) quấn cạnh khung: - Cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp - Cuộn dây lại gọi cuộn thứ cấp (nối với tải tiêu thụ )
3 Nguyên tắc hoạt động: Dựa tƣợng cảm ứng điện từ
4 Các công thức:
a) Khi máy biến áp hoạt động có tải khơng tải
Trong đó:
+ N1, U1, E1: số vòng dây quấn; điện áp suất điện động hiệu dụng cuộn sơ cấp
+ N2, U2, E2: số vòng dây quấn; điện áo suất điện động hiệu dụng cuộn thứ cấp
+
N N
>1: Máy tăng áp +
N N
<1: Máy hạ áp Nếu:
b) Máy biến chạy tải với hiệu suất hoạt động H:
Với cosφ1; cosφ2 hệ số công suất mạch sơ cấp mạch thứ cấp
Nếu H = 1, cosφ1= cosφ2 =1 thì:
III MÁY PHÁT ĐIỆN:
1 Máy phát điện xoay chiều pha
a) Cấu tạo: gồm phận
Phần cảm: nam châm vĩnh cửu nam châm điện phần tạo từ trƣờng
1 2
E E N N U U
H(%)=
1
2 2
I U
cos I U P
P
2 1 2
I I E E N N U
(58) Phần ứng: là cuôn dây xuất suất điện động cảm ứng phần tạo dòng điện
Một hai phần đặt cố định gọi stato, phần lại quay quanh trục gọi roto.
b) Nguyên tắc hoạt động: Dựa tƣợng cảm ứng điện từ
Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng, suất điện động đƣợc đƣa để sử dụng
- Máy phát điện xoay chiều pha công suất lớn thƣờng dùng nam châm vĩnh cửu quay lịng stato có cuộn dây
- Máy phát điện xoay chiều pha cơng suất nhỏ khung dây quay từ trƣờng, lấy điện nhờ góp
Tần số dòng điệndo máy tạo ra: Nếu máy có p cặp cực rơ to quay n vịng giây f= n.p p: số cặp cực nam châm
n: Tốc độ quay rơto (vịng/giây)
CHÖ Ý: Để làm giảm vận tốc quay rôto giữ nguyên tần số f dòng điện máy phát người ta chế tạo máy với p cặp cực nam châm (đặt xen kẻ vành trịn rơto) p cặp cuộn dây (đặt xen kẻ vành tròn stato)
2 Máy phát điện xoay chiều ba pha
Hệ ba pha gồm máy phát ba pha, đƣờng dây tải điện pha, động ba pha
a) Khái niệm: Là máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin tần sồ, biên độ
lệch pha 1200
đôi
e1 =e0 2cosωt (V); e2 = e0 2cos(ωt -
3 2
) (V); e3 = e0 2cos(ωt
-3 4
)
b) Cấu tạo:
- Stato gồm cuộn dây giống gắn cố định vòng tròn lệch 1200
- Rôto nam châm NS quay quanh tâm O đƣờng trịn với tốc độ góc ω khơng đổi
C) Nguyên tắc: Khi nam châm quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên lệch pha 2π/3 làm xuất suất điện động xoay chiều tần số, biên độ, lệch pha 2π/3
d) Cách mắc mạch ba pha: Mắc hình tam giác hình
e) Ƣu điểm:
- Truyền tải điện dòng pha tiết kiệm đƣợc dây dẫn so với truyền tải điện dòng pha
- Cung cấp điện cho động pha phổ biến nhà máy, xí nghiệp
IV ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
1 Nguyên tắc hoạt động: Đặt khung dây dẫn vào từ trƣờng quay, khung dây quay theo từ trƣờng với tốc độ góc nhỏ (ωkhung dây < ωtừ trƣờng )
2 Động không đồng ba pha:
a) Cấu tạo:
- Stato là phận tạo từ trường quay gồm cuộn dây giống đặt
lệch 1200
vòng tròn
- Rôto khung dây dẫn quay dƣới tác dụng từ trƣờng quay
b) Hoạt động: Tạo từ trƣờng quay cách cho dòng điện xoay chiều pha chạy vào cuộn
dây stato; Dƣới tác dụng từ trƣờng quay, rơto lồng sóc quay với tốc độ nhỏ tốc độ từ trƣờng ωRơto<ωtừtrường= ωdịngđiện
Có thể dễ dàng biến từ động không đồng ba pha thành máy phát điện pha ngược lại B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Máy biến áp thiết bị
(59)B có khả biến đổi điện áp dòng điện xoay chiều C làm tăng cơng suất dịng điện xoay chiều
D biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều
Câu 2. Hiện ngƣời ta thƣờng dùng cách sau để làm giảm hao phí điện trình truyền tải xa?
A Tăng tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải B Xây dựng nhà náy điện gần nơi nơi tiêu thụ C Dùng dây dẫn vật liệu siêu dẫn D Tăng điện áp trƣớc truyền tải điện xa
Câu 3. Câu dƣới khơng đúng: ngun nhân gây hao phí điện máy biến áp ?
A Trong máy biến áp có tỏa nhiệt dịng Fucơ chạy lõi sắt
B Trong máy biến áp khơng có chuyển hóa lƣợng điện trƣờng thành lƣợng từ
trƣờng
C Máy biến áp xạ sóng điện từ
D Các cuộn dây máy biến áp có điện trở
Câu 4. Nhận xét sau máy biến khơng đúng?
A Máy biến tăng hiệu điện B Máy biến giảm hiệu điện
C. Máy biến thay đổi tần số địng điện xoay chiều
D. Máy biến có tác dụng biến đổi cƣờng độ dòng điện
Câu 5. Trong máy biến áp lý tƣởng, có hệ thức sau:
A
1 2
N N U
U
B
2
N N U
U
C
2
N N U
U
D
1 2
N N U
U
Câu 6. Phƣơng pháp làm giảm hao phí điện máy biến
A Để máy biến nơi khơ thống
B Lõi máy biến đƣợc cấu tạo khối thép đặc
C Lõi máy biến đƣợc cấu tạo thép mỏng ghép cách điện với
D Tăng độ cách điện máy biến
Câu 7. Trong việc truyền tải điện xa, để giảm công suất tiêu hao đƣờng dây n lần cần phải
A giảm điện áp xuống n lần B giảm điện áp xuống n2 lần
C tăng điện áp lên n lần D tăng điện áp lên n lần Câu 8. Chọn câu trả lời đúng nói máy biến áp
A là thiết bị biến đổi điện áp dòng điện
B có hai cuộn dây đồng có số vịng quấn lõi thép
C cuộn dây nối với mạng điện xoay chiều gọi cuộn thứ cấp
D hoạt động dựa vào tƣợng cảm ứng điện từ
Câu 9. Một máy biến có số vịng dây cuộn sơ cấp nhỏ số vòng dây cuộn thứ cấp Máy biến áp dùng để
A tăng I, giảm U B tăng I, tăng U C giảm I, tăng U D giảm I, giảm U
Câu 10. Trong máy tăng áp lý tƣởng, giữ nguyên hiệu điện sơ cấp nhƣng tăng số vòng dây hai cuộn thêm lƣợng hiệu điện cuộn thứ cấp thay đổi ?
A tăng B tăng giảm C giảm D không đổi
Câu 11. Khi động không đồng ba pha hoạt động ổn định, từ trƣờng quay động có tần số
A bằng tần số dòng điện chạy cuộn dây stato
B lớn tần số dòng điện chạy cuộn dây stato
C có thể lớn hay nhỏ tần số dòng điện chạy cuộn dây stato, tùy vào
(60)D nhỏ tần số dòng điện chạy cuộn dây stato
Câu 12. Chọn câu đúng Trong máy phát điện xoay chiều pha:
A phần tạo từ trƣờng rôto
B phần tạo suất điện động cảm ứng stato
C Phần cảm phần tạo dòng điện
D suất điện động máy tỉ lệ với tốc độ quay rôto
Câu 13. Chọn phát biểu sai? Trong q trình truyền tải điện xa, cơng suất hao phí
A tỉ lệ với chiều dài đƣờng dây tải điện
B tỉ lệ nghịch với bình phƣơng điện áp hai đầu dây trạm phát
C tỉ lệ với bình phƣơng công suất truyền
D tỉ lệ với thời gian truyền điện
Câu 14. Khi động không đồng ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay từ trƣờng không đổi tốc độ quay rơto
A luôn tốc độ quay từ trƣờng
B lớn tốc độ quay từ trƣờng
C nhỏ tốc độ quay từ trƣờng
D có thể lớn tốc độ quay từ trƣờng, tùy thuộc tải
Câu 15. Máy phát điện xoay chiều pha ba pha giống điểm
A Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định B Đều có góp điện để dẫn điện mạch
C đều có nguyên tắc hoạt động dựa tƣợng cảm ứng điện từ
D Đều có ba cn dây mắc nối tiếp đặt cố định vòng tròn
Câu 16. Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào
A hiện tƣợng tự cảm B hiện tƣợng cảm ứng điện từ
C khung dây quay điện trƣờng D khung dây chuyển động từ trƣờng
Câu 17. Hiện với máy phát điện công suất lớn ngƣời ta thƣờng dùng cách sau để tạo dòng điện xoay chiều pha
A Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động tịnh tiến so với nam châm
B Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động quay lòng nam châm
C Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động tịnh tiến so với cuộn dây
D Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay lịng stato có cuộn
dây
Câu 18. Phát biểu sau đúng máy phát điện xoay chiều pha
A Dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng
B Tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng
C Biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ phần cảm
D Cơ cung cấp cho máy đƣợc biến đổi tuần hoàn thành điện
Câu 19. Chọn câu đúng:
A Dòng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha tạo
B Suất điện động máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vòng dây phần ứng
C Dòng điện máy phát điện xoay chiều tạo ln có tần số số vịng quay rơto
D Chỉ có dịng xoay chiều ba pha tạo từ trƣờng quay
Câu 20. Khi truyền tải điện dòng điện xoay chiều ba pha xa ta phải dùng dây dẫn
A Hai dây dẫn B Ba dây dẫn C Bốn dây dẫn D Sáu dây dẫn
Câu 21. Phát biểu sau động không đồng ba pha sai
(61)C Nguyên tắc hoạt động động dựa tƣợng điện từ sử dụng từ trƣờng quay
D Có thể chế tạo động khơng đồng ba pha với công suất lớn
Câu 22. Phát biểu sau đúng Ngƣời ta tạo từ trƣờng quay cách cho dòng điện:
A xoay chiều chạy qua nam châm điện B một chiều chạy qua nam châm điện
C dòng điện xoay chiều pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba
pha
D dòng điện xoay chiều ba pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba
pha
Câu 23. Phát biểu sau không đúng Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha, có dịng điện xoay chiều ba pha vào động có:
A độ lớn không đổi B phƣơng không đổi
C hƣớng quay D tần số quay tần số dòng điện
Câu 24. Thiết bị sau có tính thuận nghịch
A Động không đồng ba pha B Động không đồng pha C Máy phát điện xoay chiều pha D Máy phát điện chiều
Câu 25. Chọn câu sai. Trong q trình tải điện xa, cơng suất hao phí:
A tỉ lệ với thời gian truyền tải
B tỉ lệ với chiều dài đƣờng dây tải điện
C tỉ lệ nghịch với bình phƣơng hiệu điện hai đầu dây trạm phát điện
D tỉ lệ với bình phƣơng cơng suất truyền
Câu 26. Phát biểu sau đúng.
A Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tƣợng cảm ứng
điện từ
B Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tƣợng tự cảm
C Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tƣợng cảm ứng điện
từ lực từ tác dụng lên dòng điện
D Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tƣợng tự cảm lực
từ tác dụng lên dòng điện
Câu 27. (TN2014) Một máy biến áp có số vịng dây cuộn sơ cấp lớn số vòng dây cuộn thứ cấp Máy biến áp có tác dụng
A tăng điện áp tăng tần số dòng điện xoay chiều
B tăng điện áp mà khơng thay đổi tần số dịng điện xoay chiều
C giảm điện áp giảm tần số dòng điện xoay chiều
D giảm điện áp mà khơng thay đổi tần số dịng điện xoay chiều
Câu 28. (CĐ2011) Khi truyền điện có cơng suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ cơng suất hao phí đƣờng dây ∆P Để cho công suất hao phí đƣờng dây cịn
n P
(với n > 1), nơi phát điện ngƣời ta sử dụng máy biến áp (lí tƣởng) có tỉ số số vịng
dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp
A n B
n
C n D
n
(62)CHƢƠNG IV: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
A LÝ THUYẾT:
I DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ
1 Mạch dao động điện từ LC
Gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thành mạch kín
- Nếu r nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tƣởng
Muốn mạch hoạt động tích điện cho tụ điện cho
nó phóng điện tạo dòng điện xoay chiều
mạch Ngƣời ta sử dụng hiệu điện xoay chiều đƣợc tạo hai tụ điện cách nối hai với mạch
2 Sự biến thiên điện áp, điện tích dịng điện mạch LC a) Điện tích tức thời tụ:
q =Q0.cos(ωt+φq)(C)
Với: Q0 (C): điện tích cực đại tụ
CHƯ Ý: Khi t = q tăng (tụ điện tích điện) φq < 0; q giảm (tụ
điện phóng điện) φq >
b) Hiệu điện tức thời hai tụ mạch dao động LC:
u = U cos( t )(V)
C q
u
0
Đặt U0 =
C Q0
hay Q0=C.U0
Với: U0(V): hiệu điện cực đại hai tụ
CHÖ Ý: Ta thấyφu =φq Khi t=0 u tăng φu < 0; u giảm φu > 0
c) Cƣờng độ dòng điện qua cuộn dây: ) A ( t cos I hayi U C Q I )( A )( t sin( Q ' q i q 0 0 q
Với: I0 (A): cƣờng độ dòng điện cực đại
CHÖ Ý: Khi t = i tăng φi < 0; i giảm φi > Với: φi=φq+
2
KẾT LUẬN:
Vậy mạch q; u; i biến thiên điều hoà tần số nhƣng lệch pha nhau:
+ q;u pha
+ i sớm pha u, q góc π/2 Nên ta có:
I i U u 2
hoặc
I i Q q 2
3 Tần số góc riêng, chu kì riêng, tần số riêng mạch dao động: a) Tần số góc riêng mạch dao động LC:
LC
b) Chu kì riêng tần số riêng mạch dao động LC: T 2 LC; f
LC
Trong đó: L(H): Độ tự cảm cuộn cảm; C(F): Điện dung tụ
Chú ý: Các công thức mở rộng: + I0 = ωQ0 =
LC Q T
Q
(63)+ U0 = C L I C I C Q 0
hay U0 L= I0 C
+ Khi tụ phóng điện q u giảm ngược lại
+ Quy ước: q > ứng với tụ ta xét tích điện dương i > ứng với dịng điện chạy đến tụ mà ta xét
+ Công thức độc lập với thời gian:
2 2 2 2 2 2 q Q hayi i q Q I i Q q I i U u Chú ý:
Dao động điện từ tắt dần
Trong mạch dao động thực ln có tiêu hao lượng, ví dụ điện trở R dây dẫn, dao động dừng lại sau lượng bị tiêu hao hết Quan sát dao động kí điện tử sẽ thấy biên độ dao động giảm dần đến Hiện tượng gọi dao động điện từ tắt dần R lớn tắt dần nhanh, R lớn khơng có dao động
Dao động điện từ trì
Hệ tự dao động: Muốn trì dao động, ta phải bù đủ phần lượng bị tiêu hao trong chu kì.Ta dùng tranzito để điều khiển việc bù lượng từ pin cho khung dao động LC ăn nhịp với chu kì dao động mạch Dao động khung LC trì ổn định với tần số riêng ω0 mạch, người ta gôi hệ tự dao động
Dao động điện từ cƣỡng
Sự cộng hưởng Dòng điện mạch LC buộc phải biến thiên theo tần số ω nguồn điện ngoài dao động theo tần số riêng ω0 Quá trình gọi dao động
điện từ cưỡng bức. Khi thay đổi tần số ω nguồn điện ngồi biên độ dao động điện trong khung thay đổi theo, đến ω = ω0 biên độ dao động điện khung đạt giá trị cực
đại Hiện tượng gọi cộng hưởng
5 Sự tƣơng tự dao động điện dao động
Đại lƣợng Đại lƣợng điện Đại lƣợng Đại lƣợng điện
x q x’’ + ω2x = q’’ + ω2q =
v i ω =
m k
ω =
LC
m L x = Acos(ωt + φ) q = q0cos(ωt + φ)
k
C
1 v = x’ = - ωAsin(ωt +
φ) i = q’ = - ωq0sin(ωt + φ)
F u A2 = x2 +
2 v Q
= q2 + i
µ R F = - kx = - mω
2
x U =
C
q = Lω2 q
II SÓNG ĐIỆN TỪ
1 Liên hệ điện trƣờng biến thiên từ trƣờng biến thiên
Nếu nơi có từ trƣờng biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trƣờng xoáy
Điện trƣờng xoáy điện trƣờng có đƣờng sức đƣờng cong kín
(64)2 Điện từ trƣờng: Mỗi biến thiên theo thời gian từ
trƣờng sinh khơng gian xung quanh điện trƣờng xốy biến thiên theo thời gian, ngƣợc lại biến thiên theo thời gian điện trƣờng sinh từ trƣờng biến thiên theo thời gian không gian xung quanh
Điện trƣờng biến thiên từ trƣờng biến thiên tồn không gian Chúng chuyển hóa lẫn
trong trƣờng thống đƣợc gọi điện từ trƣờng.
3 Sóng điện từ - Thơng tin liên lạc vơ tuyến
Sóng điện từ điện từ trƣờng lan truyền không gian a) Đặc điểm sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền đƣợc chân không với vận tốc vận tốc ánh sáng (c ≈
3.108m/s) Sóng điện từ lan truyền đƣợc điện môi Tốc độ lan truyền sóng điện từ
trong điện môi nhỏ chân không phụ thuộc vào số điện mơi
+ Sóng điện từ sóng ngang Trong q trình lan truyền E B ln ln vng góc với
và vng góc với phƣơng truyền sóng Tại điểm dao động điện trƣờng từ trƣờng pha với
+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trƣờng bị phản xạ khúc xạ nhƣ ánh sáng Ngồi có tƣợng giao thoa, nhiễu xạ sóng điện từ
+ Sóng điện từ mang lƣợng Khi sóng điện từ truyền đến anten, làm cho electron tự anten dao động
+ Nguồn phát sóng điện từ đa dạng, nhƣ tia lửa điện, cầu dao đóng, ngắt mạch điện, trời sấm sét
b) Thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến
Sóng vơ tuyến sóng điện từ dùng vơ tuyến, có bƣớc sóng từ vài m đến vài km Theo bƣớc sóng, ngƣời ta chia sóng vơ tuyến thành loại: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài
Tầng điện li lớp khí bị ion hóa mạnh ánh sáng Mặt Trời nằm khoảng độ cao từ 80 km đếm 800 km, có ảnh hƣởng lớn đến truyền sóng vơ tuyến điện
+ Các phân tử khơng khí khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn nhƣng hấp thụ vùng sóng ngắn Các sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li mặt đất + Sóng dài: có lƣợng nhỏ nên khơng truyền xa đƣợc Ít bị nƣớc hấp thụ nên đƣợc dùng thông tin liên lạc mặt đất nƣớc
+ Sóng trung: Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa đƣợc Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền xa đƣợc Đƣợc dùng thông tin liên lạc vào ban đêm
+ Sóng ngắn: Có lƣợng lớn, bị tần điện li mặt đất phản xạ mạnh Vì từ đài phát mặt đất sóng ngắn truyền tới nơi mặt đất Dùng thông tin liên lạc mặt đất
+ Sóng cực ngắn: Có lƣợng lớn khơng bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ Đƣợc dùng thôn tin vũ trụ
Nguyên tắc chung của thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến điện:
Biến điệu sóng mang: Biến âm (hoặc hình ảnh) muốn truyền thành dao động điện từ có tần số thấp gọi tín hiệu âm tần (hoặc tín hiệu thị tần)
(65)Thu sóng: Dùng máy thu với anten thu để chọn thu lấy sóng điện từ cao tần muốn thu
Tách sóng: Tách tín hiệu khỏi sóng cao tần (tách sóng) dùng loa để nghe âm truyền tới dùng hình để xem hình ảnh
Khuếch đại: Để tăng cƣờng độ sóng truyền tăng cƣờng độ tín hiệu thu đƣợc ngƣời ta dùng mạch khuếch đại
c) Sơ đồ khối máy phát vô tuyến thu vô tuyến đơn giản
Ăng ten phát: khung dao động hở (các vòng dây cuộn L tụ C xa nhau), có cuộn dây mắc xen gần cuộn dây máy phát Nhờ cảm ứng, xạ sóng điện từ tần số máy phát phát ngồi khơng gian
Ăng ten thu: khung dao động hở, thu đƣợc nhiều sóng, có tụ C thay đổi Nhờ cộng
hƣởng với tần số sóng cần thu ta thu đƣợc sóng điện từ có f = f0 d) Bƣớc sóng điện từ thu phát:
λ = cT =
f c
= 2πc LC Với: c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân không
Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ Lmin Lmax C biến đổi từ CMin CMax bƣớc sóng λ sóng điện từ phát (hoặc thu)
+ λMin tƣơng ứng với LMin CMin + λMax tƣơng ứng với LMax CMax
LƢU Ý QUAN TRỌNG:
Sóng mang có biên độ biên độ sóng âm tần, có tần số tần số sóng cao tần
Để xác định vecto cảm ứng từ B; vecto cƣờng độ điện trƣờng E hƣớng truyền sóng v ta dùng quy tắc “bàn tay phải” Cách làm: Duỗi thẳng bàn tay phải:
- Chiều từ cố tay đến đầu ngón tay chiều truyền sóng
- Chiều ngón chỗi 900 là chiều vecto cường độ điện trường E
- Chiều vecto cảm ứng từ B đâm xuyên qua long bàn tay
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thực dao động
điện từ tự Điện tích cực đại tụ Q0 cƣờng độ dòng điện cực đại mạch
I0 Chu kì dao động điện từ mạch là:
A. T = 2π
0
I Q
B. T = 2πQ0I0 C. T = 2π
0
Q I
D. T = 2πLC
Câu 2. Sự hình thành dao động điện từ tự mạch dao động tƣợng sau ?
A Hiện tƣợng cộng hƣởng điện B Hiện tƣợng từ hoá C Hiện tƣợng cảm ứng điện từ D Hiện tƣợng tự cảm
Câu 3. Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L khơng đổi tụ
điện có điện dung C thay đổi đƣợc Biết điện trở dây dẫn không đáng kể mạch có
dao động điện từ riêng Khi điện dung có giá trị C1 tần số dao động riêng mạch f1 Khi
điện dung có giá trị C2 = 4C1 tần số dao động điện từ riêng mạch
(66)Câu 4. Một mạch dao động gồm có cuộn dây L điện cảm tụ điện C dung kháng
Nếu gọi I0 dòng điện cực đại mạch, hiệu điện cực đại U0 hai đầu tụ điện liên hệ với
I0 nhƣ ? Hãy chọn kết kết sau đây:
A. U0 =I0
C L
B U0 =
L C I0
C U0 =
C L I0
D U0 = I0
C L
Câu 5. Một mạch LC dao động tự do, ngƣời ta đo đƣợc điện tích cực đại tụ điện
q0 dòng điện cực đại mạch I0 Nếu dùng mạch làm mạch chọn sóng cho máy thu
thanh, bƣớc sóng mà bắt đƣợc tính cơng thức:
A λ = 2πc q0I0 B. λ = 2πc
0
I q
C λ =
0
q I
D λ = 2πcq0I0
Câu 6. Trong mạch dao động LC, điện tích tụ biến thiên theo phƣơng trình q =
Q0cos
2
t (C) Nhƣ vậy:
A Tại thời điểm T/4 3T/4, dịng điện mạch có độ lớn cực đại, chiều ngƣợc
B Tại thời điểm T/2 T, dịng điện mạch có độ lớn cực đại, chiều ngƣợc
C Tại thời điểm T/4 3T/4, dịng điện mạch có độ lớn cực đại, chiều nhƣ
D Tại thời điểm T/2 T, dòng điện mạch có độ lớn cực đại, chiều nhƣ
Câu 7. Điện tích tụ điện mạch dao động LC biến thiên theo phƣơng trình q = qocos(
T 2
t + π) Tại thời điểm t = T/4, ta có:
A Hiệu điện hai tụ B Dòng điện qua cuộn dây
C Điện tích tụ cực đại D Năng lƣợng điện trƣờng cực đại
Câu 8. Trong mạch dao động LC lý tƣởng, gọi i u cƣờng độ dòng điện mạch hiệu
điện hai đầu cuộn dây thời điểm đó, I0 cƣờng độ dịng điện cực đại
mạch Hệ thức biểu diễn mối liên hệ i, u I0 là:
A 20 2 u2
C L i
I B 20 2 u2
L C i
I C 20 2 u2
C L i
I D 20 2 u2
L C i
I
Câu 9. Hãy chọn số lƣợng câu không đúng phát biểu sau tính chất sóng điện
I Sóng điện từ phản xạ, khúc xạ, giao thoa II Sóng điện từ sóng ngang ln truyền ngang III. Sóng điện từ khơng truyền đƣợc chân khơng IV Sóng điện từ mang
lƣợng
A 2 B 3 C 4 D 4
Câu 10. Chọn phát biểu SAI nói điện từ trường
A Khi từ trƣờng biến thiên theo thời gian, sinh điện trƣờng xốy
B Khi điện trƣờng biến thiên theo thời gian, sinh từ trƣờng xoáy
C Điện trƣờng xoáy điện trƣờng mà đƣờng sức đƣờng cong
D Từ trƣờng xoáy từ trƣờng mà cảm ứng từ bao quanh đƣờng sức điện trƣờng
Câu 11. Trong trình lan truyền sóng điện từ, véctơ cảm ứng từ B véctơ cƣờng độ điện trƣờng E luôn
A truyền môi trƣờng với tốc độ 3.108 m/s B dao động điều hoà tần số pha
C vuông góc dao động lệch pha góc π/2 D vng góc trùng với phƣơng truyền sóng
(67)hƣớng Bắc, thời điểm t cƣờng độ điện trƣờng V/m có hƣớng Đơng, cảm ứng từ lúc có độ lớn hƣớng
A 0,12T hƣớng lên B 0,12T hƣớng xuống
C 0,09T hƣớng lên D.0,09T hƣớng xuống
Câu 13. Trong mạch dao động LC, điện tích tụ điện có độ lớn đạt cực đại kết luận sau sai?
A Điện áp hai đầu tụ điện có độ lớn cực đại
B Cƣờng độ dịng điện mạch có độ lớn cực đại
C Năng lƣợng điện trƣờng trong mạch đạt cực đại
D Năng lƣợng điện trƣờng lƣợng điện từ mạch
Câu 14. Chọn phát biểu nói biến thiên điện tích tụ điện mạch dao động
A Điện tích tụ điện dao động điều hịa với tần số góc ω = LC
B Điện tích biến thiên theo hàm số mũ theo thời gian
C Điện tích biến thiên tuần hồn theo thời gian D Điện tích tụ điện dao động điều hòa với tần số f =
LC
1
Câu 15. Cƣờng độ dòng điện chạy mạch dao động LC có đặc điểm là:
A tần số lớn B chu kì lớn C cƣờng độ lớn D năng lƣợng lớn
Câu 16. (ĐH2014) Trong mạch dao động LC lí tƣởng có dao động điện từ tự do, điện tích tụ điện cƣờng độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hịa theo thời gian
A ln ngƣợc pha B luôn pha C với biên độ D với tần số
Câu 17. Một mạch dao động trì gồm cuộn dây mắc với tụ điện Do cuộn dây có điện trở R nên để trì dao động mạch ngƣời ta cần phải cung cấp lƣợng cho mạch Biết điện
tích cực đại tụ Q0, điện dung tụ C hệ số tự cảm cuộn dây L Tính cơng suất
cần cung cấp cho mạch để mạch hoạt động ổn định
A P = LCRQ20 B P = R
LC Q2
0 C P =
2
LCRQ20 D P =
2
1 R
LC Q2
0
Câu 18. Chọn phát biểu sai nói điện từ trƣờng
A Điện trƣờng từ trƣờng hai mặt thể khác loại trƣờng gọi
điện từ trƣờng
B Điện trƣờng biến thiên sinh từ trƣờng biến thiên ngƣợc lại
C Khơng thể có điện trƣờng từ trƣờng tồn độc lập
D Nam châm vĩnh cửu trƣờng hợp ngoại lệ có từ trƣờng
Câu 19. Khi điện tích điểm dao động, xung quanh điện tích tồn
A điện trƣờng B từ trƣờng C.điện từ trƣờng D trƣờng hấp dẫn
Câu 20. Chọn câu sai Sóng điện từ sóng:
A do điện tích sinh
B do điện tích dao động xạ
C có vectơ dao động vng góc với phƣơng truyền sóng D có vận tốc truyền sóng vận tốc ánh sáng
Câu 21. Chọn câu sai tính chất sóng điện từ
A sóng điện từ truyền đƣợc chân khơng B sóng điện từ mang theo lƣợng
C vận tốc truyền sóng điện từ môi trƣờng vận tốc ánh sáng chân
khơng
D. sóng điện từ sóng ngang, vectơ Evà B ln vng góc vng góc với phƣơng
truyền sóng
(68)A Sóng điện từ đƣợc đặc trƣng tần số bƣớc sóng, chúng có hệ thức λ= C/f
B Sóng điện từ có tính chất giống nhƣ sóng học thơng thƣờng
C Năng lƣợng sóng điện từ tỉ lệ với lũy thừa bậc tần số
D Sóng điện từ khơng truyền đƣợc chân khơng
Câu 23. Nhận xét sóng điện từ sai A Điện tích dao động xạ sóng điện từ
B Tần số sóng điện từ tần số f điện tích dao động C Sóng điện từ sóng dọc
D Năng lƣợng sóng điện từ tỉ lệ với lũy thừa bậc tần số f
Câu 24. Sóng điện từ sóng học khơng có tính chất
A giao thoa B phản xạ
C truyền đƣợc chân không D mang lƣợng
Câu 25. Chọn phát biểu sai nói sóng vơ tuyến
A Các sóng trung ban ngày chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa đƣợc, ban
đêm chúng bị tầng điện li phản xạ nên truyền đƣợc xa
B Sóng dài bị nƣớc hấp thụ mạnh
C Các song cực ngắn không bị tầng điện li hấp thụ phản xạ, có khả truyền xa
theo đƣờng thẳng
D Sóng ngắn lƣợng sóng lớn
Câu 26. (ĐH2009) Phát biểu sau sai nói sóng điện từ?
A Sóng điện từ sóng ngang
B Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cƣờng độ điện trƣờng vuông góc với vectơ cảm ứng
từ
C Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cƣờng độ điện trƣờng phƣơng với vectơ cảm
ứng từ
D Sóng điện từ lan truyền đƣợc chân không
Câu 27. Chọn đơn vị thích hợp điền vào chỗ trống Trong thơng tin vơ tuyến, ngƣời ta dùng sóng điện từ có tần số từ hàng nghìn………trở lên
A Hz B kHz C MHz D GHz
Câu 28. Trong “ máy bắn tốc độ “ xe cộ đƣờng
A Chỉ có máy phát sóng vơ tuyến B Chỉ có máy thu sóng vơ tuyến
C Có máy phát máy thu sóng vơ tuyến D Khơng có máy phát
máy thu sóng vơ tuyến
Câu 29. Máy thu thu sóng đài phát
A các mạch có độ cảm ứng B các mạch có điện dung
B các mạch có điện trở D tần số riêng máy tần số đài phát
Câu 30. Nguyên tắc mạch chọn sóng máy thu dựa tƣợng
A tách sóng B giao thoa sóng C cộng hƣởng điện D sóng dừng
Câu 31. Trong mạch dao động điện từ LC, giả sử thông số khác không đổi Để tần số mạch phát tăng n lần cần
A tăng điện dung C lên n lần B giảm điện dung C xuống n lần C tăng điện dung C lên n2 lần D giảm điện dung C xuống n2 lần Câu 32. (CĐ2008) Khi nói sóng điện từ, phát biểu dƣới sai?
A Trong trình truyền sóng điện từ, vectơ cƣờng độ điện trƣờng vectơ cảm ứng từ
cùng phƣơng
B Sóng điện từ truyền đƣợc mơi trƣờng vật chất chân không
C Trong chân khơng, sóng điện từ lan truyền với vận tốc vận tốc ánh sáng
(69)Câu 33. Mạch dao động điện từ LC lí tƣởng hoạt động Điện tích tụ điện
A biến thiên theo hàm bậc thời gian B biến thiên theo hàm bậc hai thời gian C biến thiên điều hòa theo thời gian D không thay đổi theo thời gian
Câu 34. Một tụ điện đƣợc tích điện đem nối với cuộn dây thành mạch kín Dao động điện từ mạch dao động tắt dần Nguyên nhân tắt dần là:
A tỏa nhiệt điện trở dây dẫn mạch B bức xạ sóng điện từ C tỏa nhiệt xạ sóng điện từ D tụ điện bị nóng lên
Câu 35. Chọn câu trả lời sai Trong sơ đồ khối máy thu sóng vơ tuyến điện, phận có máy thu
A Mạch chọn sóng B Mạch biến điệu C Mạch tách sóng D Mạch khuếch đại
Câu 36. Kí hiệu loại dao động sau: (1) Dao động tự (2) Dao động trì (3) Dao động cƣỡng (4) Dao động điều hòa Dao động điện từ mạch LC lí tƣởng thuộc loại dao động kể
A (3) (4) B (1) (2) C (2) (4) D (1) (4)
Câu 37. Một mạch dao động lí tƣởng có dao động điện từ tự với chu kì dao động T Tại thời điểm t = 0, điện tích tụ điện đạt giá trị cực đại Điện tích tụ thời điểm (kể từ t = 0)
A T
B
2 T
C T
D T
Câu 38. Trong mạch dao động LC, điện tích tụ điện cƣờng độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên
A điều hòa tần số B tuần hồn biên độ C điều hịa pha D điều hòa ngƣợc pha
Câu 39. Dịng điện xoay chiều qua mạch có tụ điện
A các hạt mang điện tự dao động từ cực sang cực
B trong tụ điện có điện từ trƣờng biến thiên tần số với nguồn điện xoay chiều
C chất điện môi tụ điện cho phép dòng điện xoay chiều qua
D trong tụ điện có dịng điện sinh nhờ dịch chuyển có hƣớng điện tích
Câu 40. Sóng điện từ
A sự biến thiên điện trƣờng từ trƣờng môi trƣờng vật chất
B sự lan truyền điện trƣờng từ trƣờng không gian
C sự biến thiên tuần hoàn điện trƣờng theo thời gian
D sự biến thiên tuần hoàn từ trƣờng theo thời gian
Câu 41. Phát biểu sau sai nói điện từ trƣờng
A Điện trƣờng từ trƣờng biến thiên tần số
B Điện trƣờng từ trƣờng lan truyền môi trƣờng vật chất
C Điện trƣờng từ trƣờng tồn không gian chuyển hóa lẫn D Điện trƣờng từ trƣờng biến thiên tuần hồn ln đồng pha với
Câu 42. Phát biểu
A Sóng điện từ sóng ngang hay sóng dọc
B Sóng điện từ lan truyền đƣợc mơi trƣờng vật chất
C Tốc độ lan truyền sóng điện từ khơng phụ thuộc vào mơi trƣờng
D Sóng điện từ lan truyền đƣợc môi trƣờng vật chất lẫn chân không
Câu 43. Những cách sau phát sóng điện từ
A Cho điện tích dao động
B Cho điện tích chuyển động thẳng
C Tích điện cho tụ điện cho phóng điện qua vật dẫn
(70)Câu 44. Điều kiện máy thu thu đƣợc sóng điện từ phát từ đài phát là:
A Tín hiệu đài phát biên độ với sóng máy thu
B Tần số máy thu tần số đài phát C Năng lƣợng sóng đài phát phải không đổi
D Ăng-ten máy thu phải hƣớng phía với ăng-ten đài phát
Câu 45. Trong mạch dao động LC điện trường từ trường biến thiên
A lệch pha π/2 B ngƣợc pha C cùng pha D lệch pha π/4
Câu 46. Khi đối chiếu dao động điện từ mạch dao động LC với dao động điều hòa lắc đơn
A cƣờng độ dòng điện i có vai trị nhƣ vận tốc tức thời v B điện tích q có vai trị nhƣ độ cao vật dao động
C năng lƣợng điện trƣờng có vai trị nhƣ động D năng lƣợng từ trƣờng có vai trị nhƣ
Câu 47. Chọn số phát biểu sai
I. Trong tự nhiên không tồn điện trƣờng biến thiên
II. Điện trƣờng biến thiên từ trƣờng biến thiên có chung nguồn gốc
III. Điện trƣờng tĩnh điện trƣờng xốy có chung nguồn gốc
IV. Nhờ tƣợng cảm ứng điện từ mà ngƣời ta phát điện trƣờng xoáy
A 1 B 2 C 3 D 4
Câu 48. Khi nói điện từ trƣờng, phát biểu sau sai?
A Nếu nơi có từ trƣờng biến thiên theo thời gian xuất điện trƣờng xốy
B Điện trƣờng từ trƣờng hai mặt thể khác trƣờng gọi điện từ
trƣờng
C Trong trình lan truyền điện từ trƣờng, vecto cƣờng độ điện trƣờng vecto cảm ứng từ
tại điểm ln vng góc với
D Điện trƣờng không lan truyền đƣợc điện môi
Câu 49. Thiết bị sau khơng có máy phát thanh, phát hình vơ tuyến điện
A. Máy biến áp B Máy tách sóng C Mạch dao động D Mạch trộn sóng
Câu 50. Thiết bị sau khơng có máy thu thanh, thu hình vơ tuyến điện
A Mạch khuếch đại B Mạch trộn sóng C Mạch dao động D Mạch tách sóng
Câu 51. Kí hiệu mạch (bộ phận) nhƣ sau: (1) Mạch tách sóng; (2) Mạch khuếch đại âm tần; (3) Mạch khuếch đại cao tần; (4) Mạch biến điệu Trong sơ đồ khối máy thu vơ tuyến điện, khơng có mạch kể
A (1) (2) B (3) C (3) (4) D (4) Câu 52. Các máy sau đây, máy sử dụng sóng vơ tuyến điện
A Lị vi sóng B Các điều khiển tự động quạt
C Máy siêu âm (để dò ổ bụng lúc khám bệnh) D Điện thoại cố định “ mẹ
và con”
Câu 53. Sóng điện từ bị phản xạ mạnh tầng điện li
A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn
Câu 54. Chọn câu trả lời sai Điện trƣờng xoáy
A do từ trƣờng biến thiên sinh
B có đƣờng sức đƣờng cong khép kín
C biến thiên khơng gian theo thời gian
D có đƣờng sức đƣờng trịn đồng tâm có tâm nằm nguồn phát sóng
Câu 55. Sịng điện từ sau vịng quanh Trái đất
(71)Câu 56. Chọn phát biểu sai nói tính chất sóng điện từ
A Sóng điện từ phản xạ đƣợc mặt kim loại B Sóng điện từ giao thoa đƣợc với
C Sóng điện từ tạo đƣợc tƣợng sóng dừng
D Sóng điện từ khơng có tƣợng nhiễu xạ
Câu 57. Nguyên tắc mạch chọn sóng máy thu dựa tƣợng
A Giao thoa sóng B Sóng dừng
C Cộng hƣởng điện D Một tƣợng khác
Câu 58. Phát biểu sau nói điện từ trƣờng
A Điện trƣờng biến thiên từ trƣờng biến thiên tồn riêng biệt, độc lập với
B Điện trƣờng biến thiên từ trƣờng biến thiên liên quan mật thiết với hai thành
phần trƣờng thống gọi điện từ trƣờng
C Tốc độ lan truyền điện từ trƣờng chất rắn lớn nhất, chất khí bé không
lan truyền đƣợc chân không
D chúng dao động vuông pha với
Câu 59. Kí hiệu mạch (bộ phận) nhƣ sau: (1) Mạch tách sóng; (2) Mạch khuếch đại; (3) Mạch biến điệu; (4) Mạch chọn sóng Trong máy thu thanh, máy thu hình, mạch nêu hoạt động dựa tƣợng cộng hƣởng dao động điện từ
A (1) B (4) C (2) (3) D (1) (4)
Câu 60. (CĐ2011) Trong mạch dao động lí tƣởng gồm tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L, có dao động điện từ tự Biết hiệu điện cực đại hai tụ
2
U0 Khi hiệu điện hai tụ cƣờng độ dòng điện mạch có độ lớn
A
C L
U0 B
L C
U0 C
C L
U0 D
L C U0
Câu 61. (ĐH2008) Trong mạch dao động LC khơng có điện trở thuần, có dao động điện từ tự (dao động riêng) Hiệu điện cực đại hai tụ cƣờng độ dòng điện cực đại qua mạch
lần lƣợt U0 I0 Tại thời điểm cƣờng độ dịng điện mạch có giá trị I0/2 độ lớn hiệu
điện hai tụ điển
A
U0 B.
2
U0 C
2
U0 D
4
U0
Câu 62. (ĐH2009) Trong mạch dao động LC lí tƣởng có dao động điện từ tự do, điện tích tụ điện cƣờng độ dòng điện qua cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian
A luôn ngƣợc pha B với biên độ
C luôn pha D.với tần số
Câu 63. (ĐH2012) Tại Hà Nội, máy phát sóng điện từ Xét phƣơng truyền có phƣơng thẳng đứng hƣớng lên Vào thời điểm t, điểm M phƣơng truyền, vectơ cảm ứng từ có độ lớn cực đại hƣớng phía Nam Khi vectơ cƣờng độ điện trƣờng có
A độ lớn cực đại hƣớng phía Tây B độ lớn cực đại hƣớng phía Đơng C độ lớn không D độ lớn cực đại hƣớng phía Bắc
Câu 64. (TN2014) Trong sơ đồ khối máy thu vô tuyến đơn giản khơng có phận sau đây?
A Mạch khuếch đại âm tần B Mạch biến điệu
C Loa D Mạch tách sóng
Câu 65. (CĐ2007) Sóng điện từ sóng học khơng có chung tính chất dƣới đây?
A Phản xạ B Truyền đƣợc chân không
(72)Câu 66. (CĐ2007) Sóng điện từ trình lan truyền điện từ trƣờng biến thiên, khơng gian Khi nói quan hệ điện trƣờng từ trƣờng điện từ trƣờng kết luận sau đúng?
A Véctơ cƣờng độ điện trƣờng cảm ứng từ phƣơng độ lớn
B Tại điểm không gian, điện trƣờng từ trƣờng luôn dao động ngƣợc pha
C Tại điểm không gian, điện trƣờng từ trƣờng luôn dao động lệch pha
π/2
D Điện trƣờng từ trƣờng biến thiên theo thời gian với chu kì
Câu 67. (ĐH2013) Một mạch dao động LC lý tƣởng thực dao động điện từ tự Biết
điện tích cực đại tụ điện q0 cƣờng độ dòng điện cực đại mạch I0 Tại thời điểm
cƣờng độ dòng điện mạch 0,5I0 điện tích tụ điện có độ lớn
A
2 q0
B
3 q0
C
q0 D
2 q0
Câu 68. (ĐH2009) Một mạch dao động điện từ LC lí tƣởng gồm cuộn cảm độ tự cảm L
tụ điện có điện dung thay đổi đƣợc từ C1 đến C2 Mạch dao động có chu kì dao động riêng thay
đổi đƣợc
A từ 4π LC1 đến 4π LC2 B từ 2π LC1 đến 2π LC2
C từ LC1 đến LC2 D từ LC1 đến LC2
Chƣơng VI: SÓNG ÁNH SÁNG
CHỦ ĐỀ 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG + GIAO THOA ÁNH SÁNG
A LÝ THUYẾT CẦN NHỚ:
I TÁN SẮC ÁNH SÁNG:
1 Thuyết song ánh sáng:
- Ánh sáng có chất sóng điện từ
- Mỗi ánh sáng sóng có tần số f xác định, tương ứng với màu xác định.
- Ánh sáng khả kiến có tần số nằm khoảng 3,947.1014 Hz (màu đỏ) đến 7,5.1014 Hz (màu tím)
- Trong chân không ánh sáng truyền với vận tốc v = c =3.108 m/s
Trong chân khơng, ánh sáng nhìn thấy có bƣớc sóng: λtím ≈ 0,38 μm (tím) λđỏ ≈ 0,76 μm (đỏ)
Trong môi trƣờng khác chân không, vận tốc nhỏ nên bƣớc sóng λ= v/f nhỏ n lần Với
n =
v c
0
trong n đƣợc gọi chiết suất môi
trƣờng
2 Tán sắc ánh sáng:
a) Tán sắc ánh sáng: phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc đơn giản (Hay tƣợng ánh sáng trắng bị tách thành nhiều màu từ đỏ đến tím khúc xạ mặt phân cách hai môi trƣờng suốt) gọi tƣợng tán sắc ánh sáng
Dãi sáng nhiều màu từ đỏ đến tím gọi quang phổ ánh sáng trắng, gồm mà u chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím
1 Nguyên nhân tƣợng tán sắc ánh sáng: (Giải thích) Nguyên nhân tƣợng tán sắc ánh sáng do: chiết suất chất suốt ánh sáng đơn sắc khác
(73)sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím (nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím ) Cụ thể:
+ Ánh sáng có tần số nhỏ (bƣớc sóng dài) chiết suất môi trƣờng bé
+ Ngƣợc lại ánh sáng có tần số lớn (bƣớc sóng ngắn) chiết suất mơi trƣờng lớn
Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt phân cách hai môi trƣờng suốt dƣới góc tới, nhƣng chiết suất môi trƣờng suốt tia đơn sắc khác nên bị khúc xạ dƣới góc khúc xạ khác Kết quả, sau qua lăng kính
chúng bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác => tán sắc ánh sáng.
Ứng dụng: Giải thích số tƣợng tự nhiên (cầu vồng … ) Ứng dụng máy quang phổ lăng kính để phân tích chùm sáng phức tạp thành chùm đơn sắc đơn giản
2 Ánh sáng đơn sắc- Ánh sáng trắng:
a) Ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có bƣớc sóng (tần số) màu sắc xác định, khơng bị tán sắc mà bị lệch qua lăng kính
Một chùm ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trƣờng sang môi trƣờng khác, thì tần số màu
sắc khơng bị thay đổi
- Bước sóng ánh sáng đơn sắc:
+ Trong chân khơng: (hoặc gần dung khơng khí): v = c = 3.108 m/s λ0 =c/f
+ Trong mơi trƣờng có chiết suất n: v < =c = 3.108 m/s λ = v/f
n
v c
0
Do n > λ < λ0
Một ánh sáng đơn sắc qua nhiều môi trƣờng suốt: - Không đổi: Màu sắc, tần số, không tán sắc.
- Thay đổi: Vận tốc v =
n
c , bước sóng n
=
0
Nhiều ánh sáng đơn sắc qua môi trƣờng:
- Ánh sáng bƣớc sóng lớn Lệch chiết suất nhỏ; nhanh (Chân dài chạy nhanh)
khả PXTP ít(dễ ngồi) Với n = A + 2
0
B
- Bƣớc sóng nhỏ Lệch nhiều chiết suất lớn, chậm (Chân ngắn chạy chậm), khả
năng PXTP cao
b) Ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác có màu biến
thiên liên tục từ đỏ đến tím Bƣớc sóng ánh sáng trắng: 0,38 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm
3 Chiết suất – Vận tốc –tần số bƣớc sóng
Vận tốc truyền ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trƣờng truyền ánh sáng + Trong khơng khí vận tốc v = c = 3 108m/s
+ Trong mơi trƣờng có chiết suất n ánh sáng đó, vận tốc truyền sóng: v =
n c
(74)II GIAO THOA ÁNH SÁNG:
1 Hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng:
- Hiện tƣợng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tƣợng nhiễu xạ ánh sáng
- Hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng giải thích thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng
- Mỗi ánh sáng đơn sắc coi nhƣ sóng có bƣớc sóng tần số chân khơng hồn tồn xác định
2 Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng:
Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng: tƣợng hai sóng ánh sáng kết hợp gặp khơng gian, vùng hai
sóng gặp xuất vạch sáng (vân sáng) xen
kẻ vạch tối (vân tối ): gọi các vân giao thoa a Vị trí vân sáng vân tối vùng giao thoa
+ Khoảng cách hai khe: a = S1S2
+ Khoảng cách từ đến hai khe : D = OI (là đƣờng trung
trực S1S2)
+ Vị trí điểm M vùng giao thoa đƣợc xác định : x = OM; d1 = S1M; d2 = S2M
+ Hiệu đƣờng đi:
+ Độ lệch pha hai sóng điểm:
Nếu M vân sáng thì: Hai sóng từ S1 S2 truyền đến M hai sóng pha d2 - d1 = k.λ
ki
a D k xs
với k = 0, 1, 2,…
Trong đó:
+ λ: bƣớc sóng ánh sáng đơn sắc
+ k = (x = 0): vân sáng (vân sáng trung tâm) + k = ± 1: vân sáng bậc
+ k = ± 2: vân sáng bậc ………
Nếu M vân tối thì: Hai sóng từ S1 S2 truyền đến M
hai sóng ngƣợc pha d2 - d1 =
k i ' k a D ' k
xT
với k’ = 0, 1, 2,…
Trong đó:
+ k ' = 0; -1: vân tối bậc + k' = 1; -2: vân tối bậc
+ k '= 2; -3: vân tối bậc ………
2- Khoảng vân i: khoảng cách hai vân sáng (hay hai vân tối) liên tiếp nằm cạnh Kí hiệu: i
i = x(k+1) - xk= (k +1)
a D
-k
a D i = a D D x a d d2 1 D x a d d
2
(75)Chú ý:
Bề rộng khoảng vân i phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng
Số vân sáng vân tối phần nửa nửa vân sáng trung tâm hoàn toàn giống hệt nhau , đối xứng xen kẻ cách đặn
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Sự phụ thuộc chiết suất vào bước sóng
A xảy với chất rắn, lỏng, khí B chỉ xảy với chất rắn lỏng
C chỉ xảy với chất rắn D là tƣợng đặc trƣng thuỷ tinh
Câu 2. Chiết suất môi trường suốt ánh sáng đơn sắc khác đại lượng
A. khơng đổi, có giá trị nhƣ tất ánh sáng có màu từ đỏ đến tím
B thay đổi, chiết suất lớn ánh sáng đỏ nhỏ ánh sáng tím
C thay đổi, chiết suất lớn ánh sáng tím nhỏ ánh sáng đỏ
D thay đổi, chiết suất lớn ánh sáng màu lục nhỏ ánh sáng đỏ
Câu 3. Ánh sáng đơn sắc ánh sáng
A có màu bƣớc sóng định, qua lăng kính bị tán sắc
B có màu định bƣớc sóng khơng xác định, qua lăng kính khơng bị tán sắc
C có màu bƣớc sóng xác định, qua lăng kính khơng bị tán sắc
D có màu định bƣớc sóng khơng xác định, qua lăng kính bị tán sắc
Câu 4. Khẳng định sau sai?
A Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc truyền qua lăng kính
B Vận tốc ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc vào mơi trƣờng truyền
C Sóng ánh sáng có tần số lớn vận tốc truyền mơi trƣờng suốt nhỏ
D Ánh sáng đơn sắc bị lệch đƣờng truyền qua lăng kính
Câu 5. Khi ánh sáng truyền từ môi trường suốt sang môi trường suốt khác thì
A bƣớc sóng thay đổi nhƣng tần số khơng đổi
B bƣớc sóng khơng đổi nhƣng tần số thay đổi
C bƣớc sóng tần số thay đổi D bƣớc sóng tần số khơng đổi
Câu 6. Trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng trắng Y-âng, khoảng cách vân sáng vân tối liên tiếp
A một khoảng vân B một nửa khoảng vân
C một phần tƣ khoảng vân D hai lần khoảng vân
Câu 7. Trong thí nghiệm sau, thí nghiệm sử dụng để đo bước sóng ánh sáng? A Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng
B Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu-tơn C Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn D Thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng
Câu 8. Phát biểu sau nói tƣợng tán sắc ánh sáng?
A Mọi ánh sáng qua lăng kính bị tán sắc
B Chỉ ánh sáng trắng truyền qua lăng kính xảy tƣợng tán sắc ánh sáng
C Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng trắng qua lăng kính cho thấy ánh sáng trắng có vơ
số ánh sáng đơn sắc có màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
D Vầng màu xuất váng dầu mỡ bong bóng xà phịng giải thích tƣợng
tán sắc ánh sáng
Câu 9. Phát biểu sau sai nói ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc?
A Ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên
(76)B Chiết suất chất làm lăng kính giống ánh sáng đơn sắc khác
C Ánh sáng đơn sắc ánh sáng khơng bị tán sắc qua lăng kính
D Khi ánh sáng đơn sắc qua mơi trƣờng suốt chiết suất mơi trƣờng đối
với ánh sáng đỏ nhỏ nhất, ánh sáng tím lớn
Câu 10. Phát biểu sau sai nói ánh sáng đơn sắc?
A Mỗi ánh sáng đơn sắc có màu xác định gọi màu đơn sắc
B Trong môi trƣờng ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng xác định
C Vận tốc truyền ánh sáng đơn sắc môi trƣờng suốt khác nhƣ
nhau
D Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc truyền qua lăng kính
Câu 11. Một tia sáng qua lăng kính ló có màu khơng phải màu trắng là:
A ánh sáng đơn sắc B ánh sáng đa sắc
C ánh sáng bị tán sắc D lăng kính khơng có khả tán sắc
Câu 12. Một sóng ánh sáng đơn sắc đƣợc đặc trƣng là:
A Màu sắc B Tần số
C Vận tốc truyền D Chiết suất lăng kính với ánh sáng
Câu 13. Chọn câu câu sau:
A Sóng ánh sáng có phƣơng dao động dọc theo phƣơng trục truyền ánh sáng
B Ứng với ánh sáng đơn sắc, sóng ánh sáng có chu kỳ định
C Vận tốc ánh sáng môi trƣờng lớn chiết suất mơi trƣờng lớn
D Ứng với ánh sáng đơn sắc, bƣớc sóng khơng phụ thuộc vào chiết suất môi trƣờng
ánh sáng truyền qua
Câu 14. Phát biểu sau sai đề cập chiết suất môi trƣờng?
A Chiết suất môi trƣờng suốt tùy thuộc vào màu sắc ánh sáng truyền B Chiết suất mơi trƣờng có giá trị tăng đần từ màu tím đến màu đỏ
C Chiết suất môi trƣờng suốt tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sáng mơi
trƣờng
D Việc chiết suất môi trƣờng suốt tùy thuộc vào màu sắc ánh sáng
nguyên nhân tƣợng tán sắc ánh sáng
Câu 15. Trong phát biểu sau đây, phát biểu sai?
A Ánh sáng trắng hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím B Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính
C Hiện tƣợng chùm sáng trắng, qua lăng kính, bị tách thành nhiều chùm sáng có
màu sắc khác tƣợng tán sắc ánh sáng
D Ánh sáng Mặt Trời phát ánh sáng đơn sắc có màu trắng
Câu 16. Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng thí nghiệm Niu tơn đƣợc giải thích dựa trên:
A Sự phụ thuộc chiết suất vào môi trƣờng truyền ánh sáng
B Góc lệch tia sáng sau qua lăng kính phụ thuộc chiết suất lăng kính vào màu sắc
ánh sáng
C Chiết suất môi trƣờng thay đổi theo màu ánh sáng đơn sắc
D Sự giao thoa tia sáng ló khỏi lăng kính
Câu 17. Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f đƣợc truyền từ chân khơng vào chất lỏng có chiết suất 1,5 ánh sáng Trong chất lỏng trên, ánh sáng có:
A Màu tím tần số f B Màu cam tần số 1,5f
C Màu cam tần số f D Màu tím tần số 1,5f
(77)A Chùm sáng bị phản xạ toàn phần
B So với phƣơng tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch tia khúc xạ lam
C Tia khúc xạ ánh sáng vàng, tia sáng lam bị phản xạ toàn phần
D So với phƣơng tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch tia khúc xạ vàng
Câu 19. Từ khơng khí ngƣời ta chiếu xiên tới mặt nƣớc nằm ngang chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu chàm Khi chùm tia khúc xạ
A gồm hai chùm tia sáng hẹp chùm màu vàng chùm màu chàm, góc khúc xạ
chùm màu vàng lớn góc khúc xạ chùm màu chàm
B chỉ chùm tia màu vàng cịn chùm tia màu chàm bị phản xạ tồn phần
C gồm hai chùm tia sáng hẹp chùm màu vàng chùm màu chàm, góc khúc xạ
chùm màu vàng nhỏ góc khúc xạ chùm màu chàm
D vẫn chùm tia sáng hẹp song song
Câu 20. Một chùm ánh sáng mặt trời có dạng dải sáng mỏng, hẹp rọi xuống mặt nƣớc bể nƣớc tạo nên đáy bể vết sáng
A Có màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vng góc B Có nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vng góc
C Có nhiều màu chiếu xiên có màu trắng chiếu vng góc
D Có nhiều màu chiếu vng góc có màu trắng chiếu xiên
Câu 21. Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng quan sát đƣợc hai nguồn ánh sáng hai nguồn:
A Đơn sắc B Cùng màu sắc C Kết hợp D Cùng cƣờng độ sáng
Câu 22. Chọn câu sai:
A Giao thoa tƣợng đặc trƣng sóng
B Nơi có sóng nơi có giao thoa
C Nơi có giao thoa nơi có sóng
D Hai sóng có tần số độ lệch pha khơng thay đổi theo thời gian gọi sóng kết hợp
Câu 23. Hiện tƣợng giao thoa chứng tỏ rằng:
A Ánh sáng có chất sóng B Ánh sáng sóng ngang C Ánh sáng sóng điện từ D Ánh sáng bị tán sắc
Câu 24. Trong trƣờng hợp đƣợc nêu dƣới dây, trƣờng hợp có liên quan đến tƣợng giao thoa ánh sáng?
A Màu sắc sặc sỡ bong bóng xà phòng
B Màu sắc ánh sáng trắng sau chiều qua lăng kính
C Vệt sáng tƣờng chiếu ánh sáng từ đèn pin
D Bóng đen tờ giấy dùng thƣớc nhựa chắn chùm tia sáng chiếu tới
Câu 25. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young, dời nguồn S đoạn nhỏ theo phƣơng song song với chứa hai khe thì:
A Hệ vân giao thoa tịnh tiến ngƣợc chiều dời S khoảng vân không thay đổi
B Khoảng vân giảm
C Hệ vân giao thoa tịnh tiến ngƣợc chiều dời S khoảng vân thay đổi
D Hệ vân giao thoa giữ ngun khơng có thay đổi
Câu 26. Thực giao thoa ánh sáng trắng, quan sát đƣợc hình ảnh nhƣ nào?
A Vân trung tâm vân sáng trắng, hai bên có dải màu nhƣ cầu vồng
B Một dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
C Các vạch màu khác riêng biệt nên tối
D Khơng có vân màu
Câu 27. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, ta làm cho hai nguồn kết hợp lệch pha vân sáng trung tâm sẽ:
(78)C Xê dịch phía nguồn sớm pha D Xê dịch phía nguồn trễ pha
Câu 28. Trong tƣợng giao thoa ánh sáng, ta chuyển hệ thống giao thoa từ khơng khí vào mơi trƣờng chất lỏng suốt có chiết suất n thì:
A Khoảng vân i tăng n lần B Khoảng vân i giảm n lần C Khoảng vân i không đổi D Vị trí vân trung tâm thay đổi
Câu 29. Trong thí nghiệm sau đây, thí nghiệm sử dụng để thực việc bƣớc sóng ánh sáng?
A Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Newton B Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng C Thí nghiệm giao thoa với khe Young D Thí nghiệm ánh sáng đơn sắc
Câu 30. Dùng hai đèn giống hệt làm hai nguồn sáng chiếu lên ảnh tƣờng thì:
A Trên có hệ vân giao thoa hay khơng tùy thuộc vào vị trí
B Khơng có hệ vân giao thoa ánh sáng phát từ hai nguồn khơng phải hai sóng kết
hợp
C Trên khơng có giao thoa ánh sáng hai đèn khơng phải hai nguồn sáng điểm
D Trên chắn có hệ vân giao thoa hiệu đƣờng hai sóng tới khơng đổi
Câu 31. Trong thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng, dùng ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng
λ1 khoảng vân i1 Nếu dùng ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng λ2 khoảng vân là:
A i2 =
1
i
B i2 =
2
i
i1 C i2 =
1
2
i1 D i2 =
i1
Câu 32. Khi chiếu chùm sáng hẹp gồm ánh sáng đơn sắc đỏ, vàng, lục tím từ phía đáy tới mặt bên lăng kính thủy tinh có góc chiết quang nhỏ Điều chỉnh góc tới chùm sáng cho ánh sáng màu tím ló khỏi lăng kính có góc lệch cực tiểu Khi
A chỉ có thêm tia màu lục có góc lệch cực tiểu B tia màu đỏ có góc lệch cực tiểu
C ba tia cịn lại ló khỏi lăng kính khơng có tia có góc lệch cực tiểu
D ba tia đỏ, vàng lục khơng ló khỏi lăng kính
Câu 33. Phát biểu sau khơng ? Sóng ánh sáng sóng âm
A có tần số khơng đổi lan truyền từ môi trƣờng sang môi trƣờng khác B đều mang lƣợng chúng chất sóng điện từ
C đều gây tƣợng giao thoa, nhiễu xạ
D đều có tốc độ thay đổi truyền từ mơi trƣờng sang môi trƣờng khác
Câu 34. (TN2014) Trong chân khơng, ánh sáng có bƣớc sóng 0,40 μm Ánh sáng có màu
A vàng B đỏ C lục D tím
Câu 35. (TN2014) Gọi nc, nv n lần lƣợt chiết suất nƣớc ánh sáng đơn sắc chàm, vàng lục Hệ thức sau đúng?
A nc > nv>n B nv>n > nc C n > nc> nv D nc> nℓ> nv Câu 36. (CĐ2007) Trong phát biểu sau đây, phát biểu sai?
A Ánh sáng trắng tổng hợp (hỗn hợp) nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục
từ đỏ tới tím
B Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính
C Hiện tƣợng chùm sáng trắng, qua lăng kính, bị tách thành nhiều chùm sáng có
màu sắc khác tƣợng tán sắc ánh sáng
D Ánh sáng Mặt Trời phát ánh sáng đơn sắc có màu trắng
Câu 37. (CĐ2013) Trong chân khơng, ánh sáng có bƣớc sóng lớn số ánh sáng đỏ, vàng, lam, tím
(79)Câu 38. (CĐ2013) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, thay ánh sáng đơn sắc màu lam ánh sáng đơn sắc màu vàng giữ nguyên điều kiện khác quan sát
A khoảng vân tăng lên B khoảng vân giảm xuống C vị trị vân trung tâm thay đổi D khoảng vân không thay đổi
Câu 39. (ĐH2011) Chiếu từ nƣớc khơng khí chùm tia sáng song song hẹp (coi nhƣ tia sáng) gồm thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng Tia ló đơn sắc màu lục là mặt nƣớc (sát với mặt phân cách hai môi trƣờng) Không kể tia đơn sắc màu lục, tia ló ngồi khơng khí tia đơn sắc màu:
A. tím, lam, đỏ B đỏ, vàng, lam C đỏ, vàng D lam, tím
Câu 40. (ĐH2012) Chiếu xiên từ khơng khí vào nƣớc chùm sáng song song hẹp (coi nhƣ
một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam tím Gọi rđ, rℓ, rt lần lƣợt góc khúc xạ ứng
với tia màu đỏ, tia màu lam tia màu tím Hệ thức
A rℓ = rt = rđ B rt < rℓ < rđ C rđ < rℓ < rt D rt < rđ < rℓ
Câu 41. (ĐH2012) Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f đƣợc truyền từ chân khơng vào chất lỏng có chiết suất 1,5 ánh sáng Trong chất lỏng trên, ánh sáng có
A màu tím tần số f B màu cam tần số 1,5f C màu cam tần số f D màu tím tần số 1,5f
CHỦ ĐỀ 2: QUANG PHỔ VÀ CÁC LOẠI TIA A LÝ THUYẾT:
I MÁY QUANG PHỔ- CÁC LOẠI QUANG PHỔ:
1 Máy quang phổ lăng kính:
a Khái niệm: Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành thành phần đơn sắc
b Cấu tạo: Máy quang phổ gồm có phận chính:
- Ống chuẩn trực: gồm thấu kính hội tụ L1 khe hẹp
S tiêu điện thấu kính để tạo chùm
tia song song
- Hệ tán sắc (gồm hệ lăng kính): có nhiệm vụ làm tán sắc ánh sáng
- Buồng tối: gồm gồm thấu kính hội tụ L1 kính ảnh
hoặc phim ảnh nằm tiêu diện thấu kính để thu ảnh quang phổ
2 Các loại quang phổ:
a Quang phổ phát xạ:
Quang phổ phát xạ chất quang phổ ánh sáng chất phát đƣợc nung nóng đến nhiệt độ cao
Quang phổ phát xạ chia làm hai loại quang phổ liên tục quang phổ vạch
Quang phổ liên tục:
Định nghĩa: Quang phổ liên tục mộ dãi màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
Nguồn gốc phát sinh (Nguồn phát) Quang phổ liên tục chất rắn, chất lỏng chất khí có áp suất lớn, phát bị nung nóng
Đặc điểm:
- Quang phổ liên tục gồm dãy có màu thay đổi cách liên tục
- Quang phổ liên tục không phụ thuộc thành phần cấu tạo nguồn sáng phụ thuộc nhiệt độ
Ứng dụng: dùng để đo nhiệt độ vật có nhiệt độ cao thiên thể xa
Quang phổ vạch:
(80) Nguồn phát: Quang phổ vạch phát xạ chất áp suất thấp phát ra, bị kích thích nhiệt hay điện
Đặc điểm:
- Quang phổ vạch nguyên tố khác khác số lƣợng vạch, vị trí (hay bƣớc sóng) độ sáng tỉ đối vạch
- Quang phổ vạch ngun tố hóa học đặc trƣng cho nguyên tố
Ứng dụng: dùng để xác định thành phần cấu tạo nguồn sáng b QUANG PHỔ HẤP THỤ
Định nghĩa: Quang phổ vạch hấp thụ vạch hay đám vạch tối nằm quang phổ liên tục
Nguồn phát: Quang phổ vạch hấp thụ chất nung nóng áp suất thấp đặt đƣờng nguồn phát quang phổ liên tục phát
Đặc điểm:
- Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ đặc trƣng cho chất khí
- Điều kiện để thu đƣợc quang phổ vạch hấp thụ nhiệt độ chất phải nhỏ nhiệt độ nguồn phát quang phổ liên tục
Ứng dụng: dùng để xác định thành phần cấu tạo nguồn sáng
Chú ý: Chất rắn, chất lỏng, chất khí cho đƣợc quang phổ hấp thụ Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ, quang phổ chất lỏng, chất rắn chứa đám vạch (đám vạch gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp với cách liên tục)
I TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI
1 Phát tia hồng ngoại tử ngoại:
- Ở ngồi quang phổ nhìn thấy đƣợc, đầu đỏ tím, cịn có xạ mà mắt khơng
nhìn thấy, nhƣng phát nhờ mối hàn cặp nhiệt điện bột huỳnh quang
- Bức xạ không trông thấy vùng màu đỏ gọi xạ (hay tia) hồng ngoại - Bức xạ khơng nhìn thấy ngồi vùng tím gọi xạ (hay tia) tử ngoại
2 Bản chất tính chất: Bản chất:
- Tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng (sóng điện từ)
Tính chất
- Tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây đƣợc giao thoa, nhiễu xạ - Miền hồng ngoại trải từ bƣớc sóng 760nm đến khoảng vài milimét, cịn miền tử ngoại trải từ bƣớc sóng 380nm đến vài nanơmét
3 TIA HỒNG NGOẠI
a Cách tạo ra:
- Mọi vật có nhiệt độ cao 0K phát tia hồng ngoại
- Để phân biệt tia hồng ngoại vật phát vật phải có nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường
Nguồn phát: Nguồn hồng ngoại thơng dụng bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điốt hồng ngoại, Mặt trời…
b Tính chất Ứng dụng:
- Tác dụng nỗi bật tác dụng nhiệt sƣởi ấm; sấy khô, dùng bệnh viện
- Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hóa học, làm đen kính ảnh ứng dụng
vào việc chế tạo phim ảnh hồng ngoại để chụp ảnh ban đêm, thiên thể …
- Tia hồng ngoại biến điệu nhƣ sóng điện từ cao tần điều khiển từ xa(Remote)
(81)4 TIA TỬ NGOẠI
a Nguồn phát: Vật có nhiệt độ cao 20000C phát tia tử ngoại nhƣ Mặt trời, hồ quang điện…
b Tính chất Ứng dụng: - Tác dụng lên phim ảnh
- Kích thích phát quang nhiều chất tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim looại, đèn huỳnh quang
- Kích thích nhiều phản ứng hóa học nhƣ biến đổi O2 thành O3 ; tổng hợp vitamin D …
- Làm ion hóa khơng khí nhiều chất khí khác - Gây tƣơng quang điện
- Tác dụng sinh học nhƣ diệt tế bào, vi khuẩn tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế; chữa bệnh còi
xƣơng
- Bị nƣớc, thủy tinh hấp thụ mạnh nhƣng truyền qua thạch anh
Sự hấp thụ tia tử ngoại
- Thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại;
- Tần ôzôn hấp thụ hầu hết tia có bƣớc sóng dƣới 300nm II TIA X (TIA RƠN-GHEN
1 Nguồn phát: Mỗi chùm electron có lƣợng lớn, đập vào vật rắn (kim loại có ngun tử lƣợng lớn) vật phát tia X
2 Cách tạo tia X:
Ống Culítgiơ: Ống thủy tinh chân không, dây nung, anốt, catốt - Dây nung FF’: nguồn phát electron
- Catốt K : Kim loại có hình chỏm cầu
- Anốt A: Kim loại có nguyên tử lƣợng lớn, chịu nhiệt cao Hiệu điện UAK cỡ vài chục kilôvôn
3 BẢN CHẤT VÀ TÍNH CHẤT CỦA TIA X
a Bản chất: Tia X có chất sóng điện từ, có bƣớc sóng λ = 10-8 m10-11 m b Tính chấtỨng dụng:
- Tác dụng bật Tia X tính đâm xuyên: Xuyên qua
tấm nhơm vài cm, nhƣng khơng qua chì vài mm tìm khuyết
tật vật đúc; kiểm tra hành lí, nghiên cứu cấu trúc vật rắn
- Tia X làm đen kính ảnh Chuẩn đoán chữa số bệnh y
học hình ảnh(chụp X quang)
- Tia X làm phát quang số chất chất đƣợc dùng làm
màn quan sát chiếu điện
- Tia X làm ion hóa khơng khí (rất yếu); gây tƣợng quang điện
- Tia X tác dụng sinh lí, hủy diệt tế bào Chữa ung thƣ ngồi da
III THANG SĨNG ĐIỆN TỪ
Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bƣớc sóng) nên chúng có số khác tính chất tác dụng
Miền SĐT
Sóng vơ
tuyến hồng ngoại Tia Ánh sáng nhìn thấy Tia
tử ngoại Tia X
Tia Gamma λ (m) 3.104 10-4 10- 7,6.10-7 7,6.10- 3,8.10-7 3,8.10-7 10-9 10-8
(82)BẢNG: SO SÁNH LOẠI TIA: HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, TIA RƠN GHEN
Hồng ngoại Tử ngoại Tia Rơnghen (Tia X)
Định nghĩa Năng lƣợng Bƣớc sóng
- Khơng nhìn thấy - Năng lƣợng bé
- Bƣớc sóng 0,76 μm vài
mm (10-2m)
- Khơng nhìn thấy - Năng lƣợng lớn (lớn ánh sáng nhìn thấy)
- Bƣớc sóng 0,38μm
vài nanơ mét (10-8
m)
- Khơng nhìn thấy - Năng lƣợng lớn - Bƣớc sóng vài picơmét
(10-11m)vài nanô mét
(10-8m) Nguồn phát
- Lý thuyết :
- Tất vật ≥ 00K phát tia hồng ngoại
- Vật phát có t0 ≥ 2.000
0 C
- Dịng electron vận tốc lớn đập mạnh vào kim loại có tỉ khối lớn (Kim loại nặng)
- Thực tế: - Để nhận biết đƣợc tia
hồng ngoại vật phát nhiệt độ vật phát phải ≥ nhiệt độ môi trƣờng
- Hồ quang điện, đèn huỳnh quang loại đèn thủy nhân
- Ống Culitgiơ
Đặc điểm bật - Tác dụng nhiệt
- Một phần bƣớc sóng nằm dãy sóng vơ tuyến
- Bị nƣớc thủy tinh hấp thụ mạnh nhƣng truyền qua đƣợc thạch anh suốt
- Khả xuyên sâu (xuyên qua nhơm vài cm, bị chì Pb vài mm cản lại.)
Đặc điểm chung:
- 1.Tác dụng lên kính ảnh, phim ảnh
X X X
- Gây phản
ứng hóa học X X X
-3 Gây quang điện
X
Gây đƣợc quang điện với số chất bán dẫn
X X
- 4.Làm ion hóa
chất khí O X
O
Hầu nhƣ khơng làm ion hóa chất khí
- Làm phát
quang O X X
- Tác dụng
sinh lí O X X
Ứng dụng
bật - Điều khiển từ xa (Remote)
- Chữa cịi xƣơng - Tìm vết nứt bề mặt kim loại
- Chữa ung thƣ nông - Chụp X quang
- Tìm vết nứt lịng kim loại
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Chọn câu
A. Quang phổ liên tục vật phụ thuộc vào chất vật nóng sáng
(83)C. Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào nhiệt độ chất vật nóng sáng
D. Quang phổ liên tục phụ thuộc nhiệt độ chất vật nóng sáng
Câu 2. Điều sau SAI nói máy quang phổ
A Máy quang phổ dụng cụ đƣợc ứng dụng tán sắc ánh sáng
B Máy quang phổ dùng để phân tích chùm ánh sáng thành nhiều thành phần đơn sắc khác
C Ống chuẩn trực máy quang phổ dùng để tạo chùm tia hội tụ
D Lăng kính máy quang phổ phận có tác dụng làm tán sắc chùm tia sáng song song
từ ống chuẩn trực chiếu đến
Câu 3. Nguyên tắc hoạt động máy quang phổ dựa tuợng
A phản xạ ánh sáng B khúc xạ ánh sáng C tán sắc ánh sáng D giao thoa ánh sáng
Câu 4. Điều sau Sai nói quang phổ liên tục?
A Quang phổ liên tục vật rắn bị nung nóng phát
B Quang phổ liên tục đƣợc hình thành đám nung nóng
C Quang phổ liên tục chất lỏng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát
D Quang phổ liên tục dải sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
Câu 5. Phát biểu sau không đúng?
A Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác số lƣợng vạch màu,
màu sắc vạch, vị trí độ sáng tỉ đối vạch quang phổ
B Mỗi nguyên tố hoá học trạng thái khí hay áp suất thấp đƣợc kích thích phát sáng có
một quang phổ vạch phát xạ đặc trƣng
C Quang phổ vạch phát xạ dải màu biến đổi liên tục nằm tối
D Quang phổ vạch phát xạ hệ thống vạch sáng màu nằm riêng rẽ tối
Câu 6. Chọn số câu phát biểu sai phát biểu sau đây:
I. Tia hồng ngoại có khả đâm xuyên mạnh
II. Tia hồng ngoại kích thích cho số chất phát quang
III. Tia hồng ngoại đƣợc phát từ vật bị nung nóng có nhiệt độ 5000C
IV. Tia hồng ngoại mắt ngƣời khơng nhìn thấy đƣợc
A 1 B 2 C 3 D 4
Câu 7. Quang phổ sau quang phổ vạch phát xạ
A Ánh sáng từ nhẫn nung đỏ B Ánh sáng mặt trời thu đƣợc trái đất C Ánh sáng từ bút thử điện D Ánh sáng từ dây tóc bóng đèn
Câu 8. Tính chất sau khơng phải đặc điểm tia X?
A Huỷ tế bào B Gây tƣợng quang điện C làm ion hố khơng khí D Xuyên qua chì dày hàng cm
Câu 9. Quang phổ liên tục đƣợc phát nào?
A Khi nung nóng chất rắn, chất lỏng, chất khí
B Khi nung nóng chất rắn, chất lỏng, chất khí có khối lƣợng riêng lớn C Khi nung nóng chất rắn chất lỏng
D Khi nung nóng chất rắn
Câu 10. Điều sau sai nói quang phổ liên tục?
A Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng
B Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng
C Quang phổ liên tục vạch màu riêng biệt tối
D Quang phổ liên tục vật rắn, lỏng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát
Câu 11. Phát biểu sau khơng đúng?
A Trong máy quang phổ ống chuẩn trực có tác dụng tạo chùm tia sáng song song
(84)C Trong máy quang phổ Lăng kính có tác dụng phân tích chùm ánh sáng phức tạp song song
thành chùm sáng đơn sắc song song
D Trong máy quang phổ quang phổ chùm sáng thu đƣợc buồng ảnh máy
là dải sáng có màu cầu vồng
Câu 12. Phát biểu sau đúng?
A Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trƣớc qua thấu kính buồng
ảnh chùm tia phân kỳ có nhiều màu khác
B Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trƣớc qua thấu kính buồng
ảnh tập hợp gồm nhiều chùm tia sáng song song, chùm màu có hƣớng khơng trùng
C Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trƣớc qua thấu kính buồng
ảnh chùm tia phân kỳ màu trắng
D Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trƣớc qua thấu kính buồng
ảnh chùm tia sáng màu song song
Câu 13. Quang phổ liên tục phát hai vật có chất khác thì
A Hồn tồn khác nhiệt độ B Hoàn toàn giống nhiệt độ
C Giống vật có nhiệt độ thích hợp
D Giống hai vật có nhiệt độ
Câu 14. Chọn câu
A Tia X sóng điện từ có bƣớc sóng nhỏ bƣớc sóng tia tử ngoại
B Tia X vật bị nung nóng nhiệt độ cao phát
C Tia X đƣợc phát từ đèn điện
D Tia X xuyên qua tất vật
Câu 15. Phát biểu sau không ?
A Tia hồng ngoại vật bị nung nóng phát
B Tia hồng ngoại sóng điện từ có bƣớc sóng lớn 0,76 μm C Tia hồng ngoại có tác dụng lên kính ảnh
D Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt mạnh
Câu 16. Phát biểu sau khơng đúng?
A Vật có nhiệt độ 30000C phát tia tử ngoại mạnh B Tia tử ngoại không bị thủy tinh hấp thụ
C Tia tử ngoại sóng điện từ có bƣớc sóng nhỏ bƣớc sóng ánh sáng đỏ D Tia tử ngoại có tác dụng nhiệt
Câu 17. Phát biểu sau không đúng?
A Tia tử ngoại có tác dụng sinh lý
B Tia tử ngoại kích thích cho số chất phát quang C Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh
D Tia tử ngoại có khơng khả đâm xun
Câu 18. Phát biểu sau đúng?
A Tia hồng ngoại có tần số cao tần số tia sáng vàng
B Tia tử ngoại có bƣớc sóng lớn bƣớc sóng tia sáng đỏ
C Bức xạ tử ngoại có tần số cao tần số xạ hồng ngoại
D Bức xạ tử ngoại có chu kỳ lớn chu kỳ xạ hồng ngoại
Câu 19. Để tạo chùm tia X, cần phóng chùm êléctron có vận tốc lớn, cho đập vào:
A Một vật rắn B Một vật rắn có nguyên tử lƣợng lớn C Một vật rắn, lỏng, khí D Một vật rắn lỏng
(85)A tác dụng lên kính ảnh B khả ion hố chất khí
C Tác dụng làm phát quang nhiều chất D Khả đâm xuyên qua vải, gỗ, giấy
Câu 21. Tia X hay tia Rơnghen sóng điện từ có bƣớc sóng:
A ngắn bƣớc sóng tia tử ngoại B dài tia tử ngoại
C không đo đƣợc khơng gây tƣợng giao thoa D nhỏ không đo đƣợc
Câu 22. Chọn câu sai
A Tia X có khả xun qua nhơm mỏng B Tia X có tác dụng mạnh lên kính ảnh
C Tia X xạ trơng thấy đƣợc làm cho số chất phát quang D Tia X xạ có hại sức khỏe ngƣời
Câu 23. Thân thể ngƣời bình thƣờng phát đƣợc xạ dƣới đây?
A Tia X B ánh sáng nhìn thấy C Tia hồng ngoại D Tia tử ngoại
Câu 24. Phát biểu sau không ?
A Tia X tia tử ngoại có chất sóng điện từ
B Tia X tia tử ngoại tác dụng mạnh lên kính ảnh
C Tia X tia tử ngoại kích thích số chất phát quang
D Tia X tia tử ngoại bị lệch qua điện trƣờng mạnh
Câu 25. Tia hồng ngoại tia Rơnghen có bƣớc sóng dài ngắn khác nên chúng
A có chất khác ứng dụng khoa học kỹ thuật khác B bị lệch khác từ trƣờng
C bị lệch khác điện trƣờng
D chúng có chất giống nhƣng tính chất khác
Câu 26. Tia hồng ngoại tử ngoại
A có thể gây số phản ứng hố học B có tác dụng nhiệt giống C gây tƣợng quang điện chất D bị nƣớc thuỷ tinh hấp thụ mạnh
Câu 27. Chọn đáp án tia hồng ngoại:
A Bị lệch điện trƣờng từ trƣờng
B Các vật có nhiệt độ lớn 0OK phát tia hồng ngoại
C Chỉ vật có nhiệt độ cao nhiệt độ môi trƣờng phát tia hồng ngoại
D Tia hồng ngoại khơng có tính chất giao thoa, nhiễu xạ, phản xạ
Câu 28. Phát biểu sau sai?
A Tia tử ngoại giúp xác định đƣợc thành phần hóa học vật
B Tia tử ngoại có tác dụng làm phát quang số chất C Tia tử ngoại có tác dụng chữa bệnh còi xƣơng
D Tia tử ngoại có khả làm ion hóa chất khí Câu 29. Tia X khơng có tính chất sau đây?
A Bị lệch hƣớng điện trƣờng, từ trƣờng B Làm phát quang số chất
C Có khả ion hố khơng khí D Làm đen kính ảnh
Câu 30. Điều kiện phát sinh quang phổ vạch phát xạ
A các chất khí áp suất thấp, bị kích thích phát B những vật bị nung nóng nhiệt độ 30000C
C các chất rắn, lỏng khí có áp suất lớn bị nung nóng
D chiếu ánh sáng trắng qua đám khí hay phát sáng
Câu 31. Ở nhiệt độ định, đám có khả phát hai ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng λ1 λ2 (với λ1 <λ2 ) có khả hấp thụ
(86)B mọi ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng lớn λ2
C mọi ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng khoảng từ λ1 đến λ2
D hai ánh sáng đơn sắc
Câu 32. Khẳng định sau tia hồng ngoại khơng đúng?
A Tia hồng ngoại có chất sóng điện từ vật bị nung nóng phát
B Tia hồng ngoại kích thích thị giác làm cho ta nhìn thấy màu hồng
C Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy, có bƣớc sóng lớn bƣớc sóng ánh
sáng đỏ
D Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt
Câu 33. Một xạ hồng ngoại có bƣớc sóng 6.10-3mm, so với xạ tử ngoại có bƣớc sóng 125nm có tần số nhỏ
A 50 lần B 48 lần C 44 lần D 40 lần
Câu 34. Điều sau sai so sánh tia X tia tử ngoại?
A Cùng chất sóng điện từ
B Tia X có bƣớc sóng dài so với tia tử ngoại C Đều có tác dụng lên kính ảnh
D Có khả gây phát quang số chất
Câu 35. Tia tử ngoại đƣợc phát mạnh từ nguồn sau đây?
A Lò sƣởi điện B Lò vi sóng C Màn hình vơ tuyến D Hồ quang điện
Câu 36. Nhận xét dƣới tia tử ngoại không ?
A Tia tử ngoại xạ khơng nhìn thấy, có tần số nhỏ tần số sóng ánh sáng
tím
B Tia tử ngoại bị nƣớc thủy tinh hấp thụ mạnh
C Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh
D Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hóa học
Câu 37. Tính chất quan trọng tia X, phân biệt với xạ điện từ khác (không kể tia gamma)
A tác dụng mạnh lên kính ảnh B khả ion hóa chất khí
C làm phát quang nhiều chất D khả xuyên qua vải, gỗ, giấy,
Quang phổ vạch phát xạ hệ thống vạch sáng màu nằm rieng rẽ tối Câu 38. Để thu đƣợc quang phổ vạch hấp thụ
A Nhiệt độ đám khí hay hấp thụ phải lớn nhiệt độ nguồn sáng trắng
B Nhiệt độ đám khí hay hấp thụ phải nhỏ nhiệt độ nguồn sáng trắng
C Nhiệt độ đám khí bay hấp thụ phải nhiệt độ nguồn sáng trắng
D Áp suất đám khí hấp thụ phải lớn
Câu 39. Nếu xếp tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơnghen ánh sáng nhìn thấy theo thứ tự giảm dần tần số ta có dãy sau:
A Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen
B Tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia Rơnghen, ánh sáng nhìn thấy
C Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơnghen, ánh sáng nhìn thấy
D Tia Rơnghen, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại
Câu 40. Phát biểu sau đúng?
A Tia hồng ngoại xạ đơn sắc có màu hồng
B Tia hồng ngoại sóng điện từ có bƣớc sóng nhỏ 0,38 μm
C các vật muốn phát tia hồng ngoại mơi trƣờng xung quanh phải có nhiệt độ cao
nhiệt độ môi trƣờng xung quanh
D Tia hồng ngoại bị lệch điện trƣờng từ trƣờng
(87)A bị hấp thụ thủy tinh nƣớc B làm phát quang số chất
C có tính đâm xun mạnh D đều tăng tốc điện trƣờng mạnh
Câu 42. (TN2014) Khi nói quang phổ liên tục, phát biểu sau sai?
A Quang phổ liên tục chất khác nhiệt độ khác
B Quang phổ liên tục chất rắn, chất lỏng chất khí áp suất lớn phát bị nung
nóng
C Quang phổ liên tục gồm dải có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục
D Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào chất vật phát sáng
Câu 43. (CĐ2007) Tia hồng ngoại tia Rơnghen có chất sóng điện từ, có bƣớc sóng dài ngắn khác nên
A chúng bị lệch khác từ trƣờng B có khả đâm xuyên khác
C chúng bị lệch khác điện trƣờng D chúng đƣợc sử dụng y tế để chụp X-quang
Câu 44. (CĐ2007) Một dải sóng điện từ chân khơng có tần số từ 4,0.1014 Hz đến 7,5.1014
Hz Biết vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108
m/s Dải sóng thuộc vùng thang sóng điện từ?
A Vùng tia Rơnghen B Vùng tia tử ngoại
C Vùng ánh sáng nhìn thấy D Vùng tia hồng ngoại
Câu 45. (CĐ2012) Khi nói tia Rơn-ghen tia tử ngoại, phát biểu sau sai?
A Tia Rơn-ghen tia tử ngoại có chất sóng điện từ
B Tần số tia Rơn-ghen nhỏ tần số tia tử ngoại
C Tần số tia Rơn-ghen lớn tần số tia tử ngoại
D Tia Rơn-ghen tia tử ngoại có khả gây phát quang số chất
Câu 46. (CĐ2012) Bức xạ có tần số nhỏ số xạ hồng ngoại, tử ngoại, Rơn-ghen, gamma
A gamma B hồng ngoại C Rơn-ghen D tử ngoại
Câu 47. (CĐ2014) Trong chân không, xét tia: tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X tia đơn sắc
lục.Tia có bƣớc sóng nhỏ
A tia hồng ngoại B tia đơn sắc lục C tia X D tia tử ngoại
Câu 48. ((ĐH2014) Khi nói tia hồng ngoại tia tử ngoại, phát biểu sau đúng?
A Tia hồng ngoại tia tử ngoại gây tƣợng quang điện kim loại
B Tần số tia hồng ngoại nhỏ tần số tia tử ngoại
C Tia hồng ngoại tia tử ngoại làm ion hóa mạnh chất khí
D Một vật bị nung nóng phát tia tử ngoại, vật không phát tia hồng ngoại
Câu 49. (ĐH2014) Trong chân khơng, xạ có bƣớc sóng tăng dần theo thứ tự
A ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X; tia gamma; sóng vơ tuyến tia hồng ngoại
B sóng vơ tuyến; tia hồng ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X tia gamma
C tia gamma; tia X; tia tử ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia hồng ngoại sóng vơ tuyến
D tia hồng ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X; tia gamma sóng vô tuyến
Câu 50. (ĐH2014) Trong chân không, bƣớc sóng ánh sáng lục
A 546 mm B 546 μm C 546 pm D 546 nm
(88)CHƢƠNG VI LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG
CHỦ ĐỀ 1: HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG – HIỆN TƢỢNG QUANG DẪN – HIỆN TƢỢNG PHÁT QUANG
A LÝ THUYẾT
I HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN (NGOÀI):
1 Khái niệm:Hiện tƣợng chiếu ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại gọi tƣợng quang điện (ngoài)
2 Định luật giới hạn quang điện:
Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bƣớc sóng λ ngắn giới hạn quang điện λ0 kim loại gây
tƣợng quang điện.(λ ≤ λ0 )
3 Thuyết lƣợng tử:
a) Giả thuyết Plăng: Lƣợng lƣợng mà lần nguyên tử (phân tử) hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf, f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay đƣợc phát ra, h số
b) Lƣợng tử lƣợng: ε= hf =
hc
Với h = 6,625.10-34 (J.s): gọi số Plăng
c) Thuyết lƣợng tử ánh sáng
- Chùm ánh sáng chùm hạt, hạt gọi phôtôn (lƣợng tử lƣợng) Năng lượng
lượng tử ánh sáng (hạt phôtôn) ε = hf =
hc
= mc2
Trong đó: h = 6,625.10-34 Js số Plăng c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân khơng.; f, λ tần số, bƣớc sóng ánh sáng (của xạ); m khối lƣợng photon ε phụ thuộc vào tần số ánh sáng, mà khơng phụ thuộc khoảng cách từ tới nguổn
- Với ánh sáng đơn sắc, phôntôn giống nhau, phôtôn mang lƣợng ε = hf
- Trong chân không, phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 (m/s)
- Cƣờng độ chùm sáng tỉ lệ với số photon nguồn phát đơn vị thời gian
- Khi nguyên tử, phân tử hay electron phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn
Chú ý:
+ Chùm sáng dù yếu chứa nhiều phơtơn, nên ta nhìn chùm sáng nhƣ liên tục + Các phôton tồn trạng thái chuyển động, khơng có photon đứng yên
4 Giải thích định luật giới hạn quang điện:
Theo Einstein, phơton bị hấp thụ truyền tồn lƣợng cho êlectron Năng lƣợng ε dùng để:
- cung cấp cho êlectron cơng A để thắng đƣợc lực liên kết với mạng tinh thể thóat khỏi bề mặt kim loại
- Truyền cho động ban đầu Wđ0max
- Truyền phần lƣợng cho mạng tinh thể Đối với êlectron nằm bề mặt kim loại động có giá trị cực đại khơng phần lƣợng cho mạng tinh thể
Theo định luật bảo tồn lƣợng, ta có:
ε = hf = At+ Wđ0max
hay
hc
= At+
2
me.v20max
Giải thích định luật 1:
Để có tƣợng quang điện xảy ra, tức có êlectron bật khỏi kim loại, thì: ε ≥ At hay
hc≥
At λ ≤
t
A hc
hay λ ≤λ0 với λ0= t
(89) λ0 gọi giới hạn quang điện kim loại dùng làm Catot
Cơng e khỏi kim loại :
5 Lƣỡng tính sóng hạt ánh sáng:
- Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Ta nói ánh sáng có lƣỡng tính sóng - hạt - Trong tƣợng quang học, ánh sáng thƣờng thể rỏ hai tính chất Khi tính chất sóng thể rỏ tính chất hạt lại mờ nhạt, ngƣợc lại
- Sóng điện từ có bƣớc sóng ngắn, phơtơn có lƣợng lớn tính chất hạt thể rõ, nhƣ tƣợng quang điện, khả đâm xun, khả phát quang…,cịn tính chất sóng mờ nhạt
- Trái lại sóng điện từ có bƣớc sóng dài, phơtơn ứng với có lƣợng nhỏ, tính chất sóng lại thể rỏ nhƣ tƣợng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …, cịn tính chất hạt mờ nhạt
II HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
1 Chất quang dẫn: chất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp
2 Hiện tƣợng quang điện trong: Hiện tƣợng ánh sáng giải phóng electron liên kết để chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện, gọi tƣợng quang điện
Chú ý: Năng lƣợng cần thiết cung cấp để xảy quang điện nhỏ quang điện 3 Quang điện trở:
- Là điện trở làm chất quang dẫn
- Cấu tạo: Gồm sợi dây chất quang dẫn gắn đế cách điện
- Điện trở quang điện trở thay đổi từ vài M không đƣợc chiếu sáng xuống vài
chục ôm đƣợc chiếu sáng 4 Pin quang điện:
Pin quang điện nguồn điện quang đƣợc biến đổi trực tiếp thành điện Hoạt động pin dựa tƣợng quang điện số chất bán dẫn (đồng ôxit, sêlen, silic, ) Suất điện động pin thƣờng có giá trị từ 0,5 V đến 0,8 V
Pin quang điện (pin mặt trời) trở thành nguồn cung cấp điện cho vùng sâu vùng xa, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ, máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi …
So sánh tƣợng quang điện quang điện trong:
Quang điện Quang điện Quang dẫn
Mẫu nghiên cứu Kim loại Chất bán dẫn
Định nghĩa - Các electron bật khỏi bề mặt
kim loại
Xuất electron dẫn lỗ trống chuyển động lòng khối bán dẫn (Quang dẫn)
Đặc điểm - Tất KL kiềm số KL
kiềm thổ có λ0 thuộc ánh sáng nhìn
thấy, lại nằm tử ngoại
- Tất bán dẫn có λ0 nằm vùng
hồng ngoại
Ứng dụng - Tế bào quang điện ứng dụng
các thiết bị tự động hóa máy đếm xung ánh sáng
Quang điện trở: Là linh kiện mà chiếu ánh sáng điện trở giảm đột ngột từ vài nghìn Ơm xuống cịn vài Ơm
Pin quang điện: Là nguồn điện chuyển hóa quang thành điện (QĐ tạo hạt dẫn, nhờ khuếch tán nên tạo lớp điện tích tạo thành nguồn điện)
A=
hc
(90)III HIỆN TƢỢNG QUANG – PHÁT QUANG
I Hiện tƣợng quang–Phát quang 1 Sự phát quang
- Có số chất hấp thụ lƣợng dƣới dạng đó, có khả phát xạ
điện từ miền ánh sáng nhìn thấy hay là hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh
sáng có bước sóng khác
Các tƣợng gọi phát quang
- Tính chất quan trọng phát quang cịn kéo dài thời gian sau tắt ánh sáng 2
Huỳnh quang lân quang- So sánh tƣợng huỳnh quang lân quang:
So sánh Hiện tƣợng huỳnh quang Hiện tƣợng lân quang
Vật liệu phát quang Chất khí chất lỏng Chất rắn
Thời gian phát
quang
Rất ngắn, tắt nhanh sau tắt as kích thích
Kéo dài khoảng thời gian sau tắt as kích thích (vài phần ngàn giây đến vài giờ, tùy chất)
Đặc điểm - Ứng dụng
As huỳnh quang ln có bƣớc sóng dài as kích thích (năng lƣợng nhỏ hơn- tần số ngắn hơn)
Biển báo giao thông, đèn ống
3 Định luật Xtốc phát quang (Đặc điểm ánh sánghuỳnh quang)
Ánh sáng phát quang có bƣớc sóng λhq dài bƣớc sóng ánh sáng kích thích λkt:
hq < εkt h.fhq < h.fkt λhq > λkt
4 Ứng dụng tƣợng phát quang
Sử dụng đèn ống để thắp sáng, hình dao động kí điện tử, tivi, máy tính Sử dụng sơn phát quang quét biển báo giao thông
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Nếu mơi trƣờng, ta biết đƣợc bƣớc sóng lƣợng tử lƣợng ánh sáng (phôtôn) hf λ, chiết suất tuyệt đối mơi trƣờng suốt
A f c
. B.
f c
C c
hf
D
c f
Câu 2. Khi nói thuyết lƣợng tử ánh sáng, phát biểu dƣới sai?
A Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay xạ ánh sáng cách liên tục mà
thành phần riêng biệt, đứt quãng
B Khi ánh sáng truyền đi, lƣợng tử ánh sáng không bị thay đổi không phụ thuộc khoảng cách
tới nguồn sáng
C Năng lƣợng lƣợng tử ánh sáng đỏ lớn lƣợng lƣợng tử ánh sáng tím D Mỗi chùm sáng dù yếu chứa số lớn lƣợng tử ánh sáng
Câu 3. Giới hạn quang điện kim loại
A Bƣớc sóng dài xạ chiếu vào kim loại mà gây đƣợc tƣợng quang điện
B Bƣớc sóng ngắn xạ chiếu vào kim loại mà gây đƣợc tƣợng quang
điện
C Công nhỏ dùng để bứt êlectron khỏi bề mặt kim loại
D Cơng lớn dùng để bứt êlectron khỏi bề mặt kim loại
Câu 4. Trong thí nghiệm Hecxơ: chiếu chùm sáng phát từ hồ quang vào kẽm thấy electron bật khỏi kim loại Khi chắn chùm sáng hồ quang thủy tinh dày thấy khơng có electron bật nữa, điều chứng tỏ
A ánh sáng phát từ hồ quang có bƣớc sóng nhỏ giới hạn quang điện kẽm
B tấm thủy tinh hấp thụ tất ánh sáng phát từ hồ quang
C tấm kim loại tích điện dƣơng mang điện dƣơng
(91)Câu 5. Nội dung chủ yếu thuyết lƣợng tử trực tiếp nói
A sự phát xạ hấp thụ ánh sáng nguyên tử
B sự tồn trạng thái dừng nguyên tử
C cấu tạo nguyên tử phân tử
D sự hình thành vạch quang phổ nguyên tử
Câu 6. Electron bật khỏi kim loại có ánh sáng chiếu vào
A ánh sáng có bƣớc sóng l xác định
B vận tốc electron đến bề mặt kim lọai lớn vận tốc giới hạn kim loại
C năng lƣợng phơtơn lớn cơng electron khỏi kim loại
D năng lƣợng phơtơn ánh sáng lớn lƣợng electron
Câu 7. Thí nghiệm Herts tƣợng quang điện chứng tỏ:
A Tấm thủy tinh khơng màu hấp thụ hồn toàn tia tử ngoại ánh sáng đèn hồ quang
B Hiện tƣợng quang điện không xảy với kim loại nhiễm điện dƣơng với ánh sáng
kích thích
C Ánh sáng nhìn thấy khơng gây đƣợc tƣợng quang điện kim loại D Electron bị bứt khỏi kim loại có ánh sáng thích hợp chiếu vào
Câu 8. Chọn phát biểu sai
A Có số tế bào quang điện hoạt động đƣợc kích thích ánh sáng nhìn thấy B Trong pin quang điện, quang biến đổi trực tiếp thành điện
C Điện trở quang trở giảm mạnh có ánh sáng thích hợp chiếu vào
D Nguyên tắc hoạt động tất tế bào quang điện dựa tƣợng quang dẫn
Câu 9. Hãy chọn câu Chiếu ánh sáng vàng vào mặt vật liệu thấy có êlectron bị bật Tấm vật liệu chắn phải
A kim loại B kim loại kiềm C chất cách điện D chất hữu
Câu 10. Phát biểu sau ?
A Hiện tƣợng quang điện tƣợng êlectron bị bứt khỏi kim loại chiếu vào kim loại
ánh sáng thích hợp
B Hiện tƣợng quang điện tƣợng êlectron bị bứt khỏi kim loại bị nung nóng
C Hiện tƣợng quang điện tƣợng êlectron bị bứt khỏi kim loại đặt kim loại vào
trong điện trƣờng mạnh
D Hiện tƣợng quang điện êlectron bị bứt khỏi kim loại nhúng kim loại vào
trong dung dịch
Câu 11. (TN2014) Theo quan điểm thuyết lƣợng tử ánh sáng, phát biểu sau sai?
A Các phôtôn ánh sáng đơn sắc mang lƣợng nhƣ
B Khi ánh sáng truyền xa, lƣợng phôtôn giảm dần
C Phôtôn tồn trạng thái chuyển động
D Ánh sáng đƣợc tạo thành hạt gọi phôtôn
Câu 12. Chọn câu Theo thuyết phơtơn Anh-xtanh, lƣợng :
A của phôtôn
B của phôtôn lƣợng tử lƣợng
C giảm dần phôtôn xa dần nguồn sáng D của phôton khơng phụ thuộc vào bƣớc sóng
Câu 13. (CĐ2009) Dùng thuyết lƣợng tử ánh sang khơng giải thích đƣợc
A hiện tƣợng quang – phát quang B hiện tƣợng giao thoa ánh sáng
C nguyên tắc hoạt động pin quang điện D hiện tƣợng quang điện
E sự tồn trạng thái dừng nguyên tử hiđrô
Câu 14. Chọn câu : Chiếu chùm tia hồng ngoại vào kẽm tích điện âm thì:
(92)C Điện tích kẽm khơng thay đổi D Tấm kẽm tích điện dƣơng
Câu 15. Chọn câu câu sau:
A Hiện tƣợng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt B Hiện quang điện chứng minh ánh sáng có tính chất sóng
C Khi bƣớc sóng dài lƣợng photon ứng với chúng có lƣợng lớn
Câu 16. Chọn câu : Giới hạn quang điện tùy thuộc
A Bản chất kim loại
B Hiệu điện anod catod tế bào quang điện C Bƣớc sóng ánh sáng chiếu vào catod
D Điện trƣờng anod catod
Câu 17. Điều khẳng định sau khơng nói chất ánh sáng ?
A Ánh sáng có lƣỡng tính sóng hạt
B Ánh sáng có bƣớc sóng ngắn tính chất hạt thể rõ nét
C Khi tính chất hạt thể rõ nét, ta dễ quan sát tƣợng giao thoa ánh sáng
D Khi bƣớc sóng ánh sáng lớn tính chất sóng thể rõ nét
Câu 18. Hiện tƣợng quang dẫn
A hiện tƣợng chất phát quang bị chiếu chùm electron
B hiện tƣợng chất bị nóng lên chiếu ánh sáng vào
C hiện tƣợng giảm điện trở chất bán dẫn chiếu ánh sáng vào
D sự truyền sóng ánh sáng sợi cáp quang
Câu 19. Chọn câu Chiếu chùm tia hồng ngoại vào kẽm tích điện âm
A điện tích âm kẽm B tấm kẽm trung hoà điện C điện tích kẽm khơng thay đổi D tấm kẽm tích điện dƣơng
Câu 20. Linh kiện dƣới hoạt động dựa vào tƣợng quang điện ?
A Tế bào quang điện B Quang điện trở C Đèn LED D Nhiệt điện trở
Câu 21. Chọn câu trả lời không Các tƣợng liên quan đến tính chất lƣợng tử ánh sáng
A hiện tƣợng quang điện B sự phát quang chất C hiện tƣợng tán sắc ánh sáng D tính đâm xuyên
Câu 22. Chọn câu Cơng electron kim loại
A năng lƣợng tối thiểu để ion hoá nguyên tử kim loại B năng lƣợng tối thiểu để bứt nguyên tử khỏi kim loại
C năng lƣợng cần thiết để bứt electron tầng K nguyên tử kim loại
D năng lƣợng phôtôn cung cấp cho nguyên tử kim loại
Câu 23. Khi ánh sáng truyền đi, lƣợng tử lƣợng
A không thay đổi, không phụ thuộc vào khoảng cách nguồn sáng xa hay gần
B thay đổi, phụ thuộc khoảng cách nguồn sáng xa hay gần
C thay đổi tuỳ theo ánh sáng truyền môi trƣờng
D không thay đổi ánh sáng truyền chân không
Câu 24. Theo định nghĩa, tƣợng quang điện
A hiện tƣợng quang điện xảy bên khối kim loại B hiện tƣợng quang điện xảy bên khối điện môi
C nguyên nhân sinh tƣợng quang dẫn
D sự giải phóng electron liên kết để chúng trở thành electron dẫn nhờ tác dụng
xạ điện từ
Câu 25. Nếu ánh sáng kích thích ánh sáng màu lam ánh sáng huỳnh quang khơng thể ánh sáng dƣới ?
(93)Hãy chọn câu Trong tƣợng quang – phát quang, hấp thụ hồn tồn phơtơn đƣa đến
A sự giải phóng electron tự B sự giải phóng electron liên kết C sự giải phóng cặp electron lỗ trống D sự phát phôtôn khác
Câu 26. Hãy chọn câu xét phát quang chất lỏng chất rắn
A Cả hai trƣờng hợp phát quang huỳnh quang
B Cả hai trƣờng hợp phát quang lân quang
C Sự phát quang chất lỏng huỳnh quang, chất rắn lân quang
D Sự phát quang chất lỏng lân quang, chất rắn huỳnh quang
Câu 27. Trong trƣờng hợp dƣới có quang – phát quang?
A Ta nhìn thấy màu xanh biển quang cáo lúc ban ngày
B Ta nhìn thấy ánh sáng lục phát từ đầu cọc tiêu đƣờng núi có ánh sáng đèn ô tô
chiếu vào
C Ta nhìn thấy ánh sáng đèn đƣờng D Ta nhìn thấy ánh sáng đỏ kính đỏ
Câu 28. Sự phát xạ cảm ứng ?
A Đó phát phôtôn nguyên tử
B Đó phát xạ nguyên tử trạng thái kích thích dƣới tác dụng điện từ
trƣờng có tần số
C Đó phát xạ đồng thời hai nguyên tử có tƣơng tác lẫn
D Đó phát xạ nguyên tử trạng thái kích thích, hấp thụ thêm phơtơn có
cùng tần số
Câu 29. Bút laze mà ta thƣờng dùng để bảng thuộc loại laze nào?
A Khí B Lỏng C Rắn D Bán dẫn
Câu 30. Sự phát quang vật dƣới quang - phát quang ?
A Tia lửa điện B Hồ quang C Bóng đèn ống D Bóng đèn pin
Câu 31. Một chất có khả phát quang ánh sáng màu đỏ ánh sáng màu lục Nếu dùng tia tử ngoại để kích thích phát quang chất ánh sáng phát quang có màu ?
A Màu đỏ B Màu vàng C Màu lục D Màu lam
Câu 32. Trƣờng hợp sau không với phát quang ?
A Sự phát sáng bóng đèn dây tóc có dịng điện chạy qua
B Sự phát sáng phơtpho bị ơxi hố khơng khí
C Sự phát quang số chất đƣợc chiếu sáng tia tử ngoại
D Sự phát sáng đom đóm
Câu 33. Một đặc điểm lân quang
A ánh sáng lân quang ánh sáng màu xanh B nó xảy chất lỏng chất khí
C có thời gian phát quang ngắn nhiều so với huỳnh quang
D thời gian phát quang kéo dài từ 10-8s trở lên
Câu 34. Thông tin sau nói huỳnh quang ?
A Sự huỳnh quang phát quang ngắn, dƣới 10-8s
B Trong huỳnh quang, ánh sáng phát quang kéo dài thời gian sau tắt ánh sáng
kích thích
C Sự phát quang thƣờng xảy với chất rắn
D Để có huỳnh quang khơng thiết phải có ánh sáng kích thích
Câu 35. Trong phát quang, gọi λ1 λ2 bƣớc sóng ánh sáng kích thích ánh sáng phát quang Kết luận sau đúng?
(94)Câu 36. Sự phát sáng nguồn sáng dƣới phát quang?
A Bóng đèn xe máy B Hịn than hồng C Đèn LED. D Ngôi băng
Câu 37. Một chất phát quang có khả phát ánh sáng màu vàng lục đƣợc kích thích phát sáng Hỏi chiếu vào chất ánh sáng đơn sắc dƣới chất phát quang ?
A Lục B Vàng C Da cam D Đỏ
Câu 38. (CĐ2009) Gọi lƣợng phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục ánh sáng tím lần lƣợt εĐ, εL εT
A εT > εL > εĐ B εT > εĐ > εL C εĐ > εL > εT D εL > εT > εĐ
Câu 39. (CĐ2009) Khi chiếu vào chất lỏng ánh sáng chàm ánh sáng huỳnh quang phát khơng thể
A ánh sáng tím B ánh sáng vàng C ánh sáng đỏ D ánh sáng lục
Câu 40.(CĐ2010) Theo thuyết lƣợng tử ánh sáng, phát biểu dƣới sai?
A Ánh sáng đƣợc tạo thành hạt gọi phôtôn
B Năng lƣợng phôtôn ánh sáng nhƣ nhau, không phụ thuộc tần số ánh sáng
C Trong chân không, phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s
D Phân tử, nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ
phôtôn
Câu 41. (CĐ2011) Theo thuyết lƣợng tử ánh sáng, để phát ánh sáng huỳnh quang, nguyên tử hay phân tử chất phát quang hấp thụ hoàn tồn photon ánh sáng kích thích có lƣợng ε để chuyển sang trạng thái kích thích, sau
A giải phóng electron tự có lƣợng nhỏ ε có mát lƣợng
B phát photon khác có lƣợng lớn ε có bổ sung lƣợng
C giải phóng electron tự có lƣợng lớn ε có bổ sung lƣợng
D phát photon khác có lƣợng nhỏ ε mát lƣợng
Câu 42. (CĐ2011) Khi nói quang điện, phát biểu sau sai?
A Pin quang điện hoạt động dựa tƣợng quang điện ngồi nhận lƣợng ánh
sáng từ bên
B Điện trở quang điện trở giảm có ánh sáng thích hợp chiếu vào
C Chất quang dẫn chất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành chất dẫn điện tốt
khi bị chiếu ánh sáng thích hợp
D Cơng electron kim loại thƣờng lớn lƣợng cần thiết để giải phóng electron
liên kết chất bán dẫn
Câu 43. (ĐH2013) Khi nói phơtơn, phát biểu dƣới đúng?
A Năng lƣợng phôtôn lớn bƣớc sóng ánh sáng ứng với phơtơn lớn
B Phơtơn tồn trạng thái đứng yên
C Với ánh sáng đơn sắc có tần số f xác định, phôtôn mang lƣợng nhƣ
D Năng lƣợng phơtơn ánh sáng tím nhỏ lƣợng phôtôn ánh sáng đỏ
Câu 44. (ĐH2007) Phát biểu sai?
A Điện trở quang trở giảm mạnh có ánh sáng thích hợp chiếu vào
B Nguyên tắc hoạt động tất tế bào quang điện dựa tƣợng quang dẫn
C Trong pin quang điện, quang biến đổi trực tiếp thành điện
D Có số tế bào quang điện hoạt động đƣợc kích thích ánh sáng nhìn thấy
Câu 45. (ĐH2010) Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin
thì thấy dung dịch phát ánh sáng màu lục.Đó tƣợng
A phản xạ ánh sáng B quang - phát quang C hóa - phát quang D tán sắc ánh sáng
(95)CHỦ ĐỀ 2: MẪU NGUYÊN TỬ BO- TIA LA ZE A LÝ THUYẾT
I MẪU NGUYÊN TỬ BO
1 Mơ hình hành tinh ngun tử: Rutherford đề xƣớng mẫu hành tinh nguyên tử
a) Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford:
Hạt nhân tâm nguyên tử, mang điện dƣơng
Các electron chuyển động quanh hạt nhân theo quỹ đạo
tròn elip (giống nhƣ hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời).
Khối lƣợng nguyên tử hầu nhƣ tập trung hạt nhân
Qhạt nhân= Qe b) Thiếu sót:
Khi xạ phát quang phổ liên tục
Tính bền vững ngun tử (Vì khơng rơi vào hạt nhân)
c) Khắc phục: Mẫu nguyên tử Bo gồm: mơ hình hành tinh ngun tử hai tiên đề Bo 2 Các tiên đề Bohr cấu tạo nguyên tử.
a) Tiên đề trạng thái dừng:
Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng ngun tử khơng xạ
Trong trạng thái dừng nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng
Đối với nguyên tử hyđrô, bán kính quỹ đạo dừng tăng tỷ lệ thuận với bình phương số
nguyên liên tiếp Cơng thức tính quỹ đạo dừng electron nguyên tử hyđrô: Rn = n
2
.r0 với r0 = 0,53
A = 5.3.10-11 m gọi bán kính Bo (lúc e quỹ đạo K) n =1,2,3…
Chú ý:
- Năng lƣợng trạng thái dừng Hidro: En = - 2
n , 13
(eV)
- Bình thƣờng nguyên tử trạng thái dừng có lƣợng thấp (gần hạt nhân nhất)
trạng thái ứng với n =1 Ở trạng thái ngun tử khơng xạ mà hấp thụ.
- Khi hấp thụ lƣợng quỹ đạo dừng có lƣợng cao hơn: trạng thái kích thích (n>1)
- Các trạng thái kích thích có lƣợng cao ứng với bán kính quỹ đạo electron
lớn trạng thái bền vững Giải thích bền vững nguyên tử Ở trạng thái kích
thích ngun tử xạ.
b) Tiên đề xạ hấp thụ lƣợng nguyên tử
Khi nguyên phát ra phơton chuyển từ trạng thái dừng có mức lƣợng cao (En )
về trạng thái dừng có mức lƣợng thấp (Em ) phát phơtơn có lƣợng
bằng hiệu En - Em : nm nm n m
nm
hc
hf E E
Ngƣợc lại, nguyên tử trạng thái dừng có
năng lƣợng mà hấp thụ đƣợc phơtơn có lƣợng
Tên quỹ đạo dừng K L M N O P
Lƣợng tử số n
Bán kính: rn = n 2
r0 r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 Năng lƣợng trạng thái dừng
của Hidro:En = - 2
n , 13
(eV)
- 2
1 , 13
- 2
2 , 13
- 2
3 , 13
- 2
4 , 13
- 2
5 , 13
- 2
(96)bằng hiệu En - Em chuyển lên trạng thái dừng có lƣợng cao En
Sự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với nhảy electron từ quỹ
đạo dừng có bán kính rm sang quỹ đạo dừng có bán kính rn ngƣợc lại
Năng lƣợng phôton bị nguyên tử phát (hay hấp thụ ) có giá trị ε = hfnm = n m
nm
E E
hc
3 Quang phổ phát xạ hấp thụ Hidro:
- Khi electron chuyển từ mức lƣợng cao xuống mức lƣợng thấp phát phơtơn có lƣợng: hf = Ecao - Ethấp
- Mỗi phơtơn có tần số f ứng với sóng ánh sáng có bƣớc sóng λ = c/f ứng với vạch quang phổ
phát xạ (có màu hay vị trí định) Điều lí giải quang phổ phát xạ hiđrô quang phổ
vạch.
- Ngƣợc lại, nguyên tử hidrô mức lƣợng thấp mà nằm vùng ánh sáng trắng hấp thụ phơtơn để chuyển lên mức lƣợng cao làm quang phổ liên tục xuất vạch tối (Quang phổ hấp thụ nguyên tử hidrô quang phổ vạch)
Kết luận:
- Quang phổ Hidro quang phổ vạch (hấp thụ phát xạ) Trong quang phổ Hidro có vạch nằm vùng ánh sáng nhìn thấy: đỏ lam chàm tím
- Nếu chất hấp thụ đƣợc ánh sáng có bƣớc sóng (hay có tần số nào) phát bƣớc sóng (hay tần số ấy)
II SƠ LƢỢC VỀ LAZE
1 Laze:
a) Khái niệm: Là nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tƣợng phát xạ cảm ứng
b) Đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hƣớng, tính kết hợp cao cƣờng độ lớn
2 Sự phát xạ cảm ứng:
Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát
một phơtơn có lƣợng ε= hf, bắt gặp phơtơn có lƣợng
ε' hf, bay lƣớt qua nó, ngun tử phát phơtơn ε Phơtơn ε có lƣợng bay phƣơng với phơtơn ε' Ngồi ra, sóng điện từ ứng với phơtơn ε hồn tồn
cùng pha dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phơtơn ε'
Các phôtôn ε ε’ :
- có lƣợng, tức tần số tính đơn sắc cao
- bay phƣơng tính định hướng cao
- ứng với sóng điện từ pha tính kết hợp cao
- Ngồi ra, số phôtôn tăng theo cấp số nhân bay theo hƣớng lớn cường độ
sáng lớn
3 Cấu tạo laze:
+ loại laze: Laze khí, laze rắn, laze bán dẫn
+ Laze rubi: Gồm rubi hình trụ, hai mặt mài nhẵn vng góc với trục thanh, mặt mạ bạc mặt mạ lớp mỏng (bán mạ) cho 50% cƣờng độ sáng truyền qua Ánh sáng đỏ rubi phát màu laze
4 Ứng dụng laze:
- Trong y học: Làm dao mổ, chữa số bệnh ngồi da
- Trong thơng tin liên lạc: Liên lạc vô tuyến (vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh,…) truyền tin cáp quang
(97)- Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đƣờng
PHẦN ĐỌC THÊM
1 Chứng minh thiếu sót mẫu nguyên tử Rutherford: Khi electron chuyển động tròn quỹ đạo lực Coulomb đóng vai trị lực hƣớng tâm Đối với nguyên tử Hydro thì:
a) Động electron: Wđ=
r Ke mv 2 2
b) Thế electron chuyển động quỹ đạo: Wt = -FCoulomb.r =
-r Ke2
âm lực tương tác lực hút lực đẩy mang giá trị dương.
Năng lƣợng electron chuyển động quỹ đạo:
W = Wđ + Wt =
r Ke
1
+ Xét điểm M không gian cách electronmột đoạn A. Cƣờng độ điện trƣờng electron gây
ra M: EM = 2
a e k
Nhƣợc điểm 1: Do electron chuyển động xung quanh hạt nhân nên a thay đổi Cƣờng độ
điện trƣờng M thay đổi phát sinh sóng điện từ sóng mang theo lượng lượng
nguyên tử giảm giảm bán kính giảm electron rơi vào hạt nhân
Nhƣợc điểm 2: bán kính quỹ đạo electron giảm liên tục lượng nguyên tử giảm liên tục sóng điện từ phát có tần số thay đổi liên tục Hydro có quang phổ liên tục (thực tế có quang phổ vạch).
2 Ứng dụng vào mẫu nguyên tử Bohr: thêm vào cơng thức bán kính rn= n
2
r0 với r0 = 5,3.10 -11
m
a) Tính vận tốc electron quỹ đạo dừng n:
Ta có:
v =
2
2
2, 2.10 n
ke ke
mr m n r n (m/s) với k = 9.10
9 2 C m N
; e = -1,6.10-19 C 1eV = 1,6.10-19 J
Từ ta có:
Mối liên hệ vận tốc lƣợng tử số n electron:
1 n n v v
Mối liên hệ lực lƣợng tử số n electron
4 1 n n F F
b) Động năng-thế lƣợng của electron chuyển động quỹ đạo dừng:
▪ Động năng: Wđ = eV
n , 13 r Ke mv 2 n 2
n với k = 9.10
9 2 C m N
; e = -1,6.10-19 C
▪ Thế : Wt = eV
n , 27 r Ke n
Năng lƣợng electron chuyển động quỹ đạo:
FCulông = Fhƣớngtâm
Với r v m F r ke F huongtâm 2 culông
(98)B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Muốn quang phổ vạch ngun tử hiđrơ phát vạch phải kích thích ngun tử hiđrơ đến mức lƣợng
A M B N C O D P
Câu 2. Một đám khí hiđrơ chuyển từ trạng thái lên trạng thái dừng mà electron chuyển động quỹ đạo O Tính số vạch quang phổ tối đa mà nguyên tử phát chuyển trạng thái có lƣợng thấp
A 1 vạch B 3 vạch C 6 vạch D 10 vạch
Câu 3. Xét nguyên tử hiđrô nhận lƣợng kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo N, electron trở quỹ đạo bên phát tối đa
A 3 phôtôn B 4 phôtôn C 5 phôtôn D 6 phôtôn
Câu 4. Mẫu nguyên tử Bohr khác mẫu nguyên tử Rutherphord điểm ?
A Mơ hình ngun tử có hạt nhân
B Mơ hình ngun tử khơng có hạt nhân
C Biểu thức lực hút hạt nhân êlectrơn
D.Trạng thái có lƣợng ổn định
Câu 5. Thông tin sai nói quỹ đạo dừng ?
A Quỹ đạo có bán kính r0 ứng với mức lƣợng thấp
B Quỹ đạo M có bán kính 9r0
C Quỹ đạo O có bán kính 36r0
D Khơng có quỹ đạo có bán kính 8r0
Câu 6. Trong nguyên tử hiđrô, ban đầu electron nằm quỹ đạo K(n = 1), nhảy lên quỹ đạo L(n=2) hấp thụ phơtơn có lƣợng
A ε= E2 - E1 B ε = 2E2- E1 C ε = E2+E1 D ε = 4E2-E1
Câu 7. Bình thƣờng, nguyên tử trạng thái dừng cho lƣợng có giá trị
A cao B thấp C bằng không D bất kì
Câu 8. (ĐH2014) Chùm ánh sáng laze không đƣợc ứng dụng
A trong truyền tin cáp quang B làm dao mổ y học C làm nguồn phát siêu âm D trong đầu đọc đĩa CD
Câu 9. Đặc điểm không với laze?
A Có độ đơn sắc cao
B Là chùm sáng có độ song song cao C Có mật độ cơng suất lớn
D Các phôtôn thành phần tần số nhƣng đôi ngƣợc pha
Câu 10. Đặc điểm sau không với laze? Câu 11. Tia laze khơng có đặc điểm dƣới đây?
A. Độ đơn sắc cao B. Độ đính hƣớng cao C. Cƣờng độ lớn D. Cơng suất lớn
Câu 12. Trong nguyên tử Hiđrô, xét mức lƣợng từ K đến P có khả kích thích để êlêctrơn tăng bán kính quỹ đạo lên lần ?
A 1 B 2 C 3 D 4
Câu 13. (ĐH2012) Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử hidrô, êlectron chuyển từ quỹ
đạo P quỹ đạo K ngun tử phát phơton ứng với xạ có tần số f1 Khi êlectron chuyển
từ quỹ đạo P quỹ đạo L nguyên tử phát phơtơn ứng với xạ có tần số f2 Nếu êlectron
chuyển từ quỹ đạo L quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn ứng với xạ có tần số:
A f3 = f1 – f2 B f3 = f1 + f2 C f3 = f12f22 D f3 =
2
f f
f f
(99)Câu 14. Vạch quang phổ có tần số nhỏ dãy Ban-me tần số f1 Vạch quang phổ có tần
số nhỏ dãy Lai-man tần số f2 Vạch quang phổ dãy Lai-man sát với vạch có tần
số f2 có tần số
A f2 - f1 B f1 +f2 C f1.f2 D
2
f f
f f
Câu 15.Mức lƣợng En nguyên tử hiđrô xác định En =-
n
E (trong n số nguyên
dƣơng, E0 lƣợng ứng với trạng thái bản) Khi êlectron nhảy từ quỹ đạo thứ ba quỹ
đạo thứ hai ngun tử hiđrơ phát xạ có bƣớc sóng λ0 Nếu êlectron nhảy từ quỹ đạo thứ
hai quỹ đạo thứ bƣớc sóng xạ đƣợc phát đƣợc
A
15
B
7 5
. C λ0 D
27
.
Câu 16. Trong quang phổ nguyên tử Hidro, electron chuyển từ quỹ đạo dừng P, O, N, M quỹ đạo dừng L kết luận sau đúng:
A Chênh lệch lƣợng hai mức quỹ đạo dừng P L nhỏ
B Chênh lệch lƣợng hai mức quỹ đạo dừng N L nhỏ
C Bƣớc sóng photon phát electron chuyển từ quỹ đạo dừng P L nhỏ
D Bƣớc sóng photon phát electron chuyển từ quỹ đạo dừng M L nhỏ
Câu 17. Theo tiên đề Bo, electron nguyên tử hidro chuyển từ quĩ đạo N sang quĩ đạo
L nguyên tử phát photon có bƣớc sóng λ42, electron chuyển từ quĩ đạo M sang quĩ đạo L
thì ngun tử phát photon có bƣớc sóng λ32, electron chuyển từ quĩ đạo N sang quĩ đạo M
ngun tử phát photon có bƣớc sóng λ43 Biểu thức xác định λ43 là:
A
32 42
32 42
43
B
42 32
32 42
43
C
42 32
42 32
43
D
32 42
42 32
43
Câu 18. Xét ba mức lƣợng EK < EL < EM nguyên tử Hiđro Cho biết E L- EK > EM -EL Xét
ba vạch quang phổ ứng với ba chuyển mức nhƣ sau: Vạch λLK ứng với chuyển EL EK Vạch
λML ứng với chuyển EM EL, Vạch λMK ứng với chuyển EM EK Hãy chọn cách xếp
đúng
A λLK<λML<λMK B λLK>λML>λMK C λMK <λLK<λML D λMK>λLK>λML
Câu 19. Theo tiên đề trạng thái dừng Bo, phát biểu sau sai?
A Bình thƣờng, nguyên tử trạng thái dừng có lƣợng thấp gọi trạng thái
B Ở trạng thái dừng, nguyên tử xạ êlectron chuyển động quanh hạt nhân
C Ở trạng thái dừng , nguyên tử không xạ
D Nguyên tử tồn trạng thái có lƣợng xác định gọi trạng thái dừng
Câu 20. Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K êlectron nguyên tử hiđrô r0 Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo O quỹ đạo M bán kính quỹ đạo giảm bớt :
A 12r0 B 4r0 C 9r0 D 16r0
Câu 21. Chọn câu trả lời Nguyên tử hiđrô trạng thái có lƣợng En (n > 1) có khả phát ra:
A Tối đa n vạch phổ B Tối đa n – vạch phổ
C Tối đa n(n – 1) vạch phổ D Tối đa
2 n
n
vạch phổ
Câu 22. Một ngun tử xạ phơtơn có lƣợng hf(f tần số, h số plăng) khơng thể hấp thụ lƣợng có giá trị bằng:
A 2hf B 4hf C
2 hf
D. 3hf
(100)A ε = E2 - E1 B ε = 2E2 - E1 C ε = E2 + E1 D ε = 4E2 - E1
Câu 24. Tỉ số bán kính quỹ đạo L M e nguyên tử H2 là:
A 2/3 B 4/9 C 3/2 D 9/4
Câu 25. Theo mẫu nguyên tử Bo ngun tử hiđro, bán kính quỹ đạo dừng electron quỹ đạo rn = n
2
ro với ro = 5,3.10
-11m bán kính Bo; n = 1, 2, 3…là số nguyên dƣơng
tƣơng ứng với mức lƣợng trạng thái dừng nguyên tử Gọi v tốc độ electron quỹ đạo K, nhảy lên quỹ đạo M, electron có tốc độ
A v/ B 3v C v/9 D v/3
Câu 26. (CĐ2012) Theo mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng nguyên tử
A có thể trạng thái trạng thái kích thích B chỉ trạng thái
C chỉ trạng thái kích thích
D là trạng thái mà electron nguyên tử dừng chuyển động
CHƢƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - SỰ PHÓNG XẠ CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN - NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT –
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
A LÝ THUYẾT
I CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 1 Cấu tạo hạt nhân nguyên tử:
Hạt nhân nguyên tử đƣợc cấu tạo từ hạt nuclơn Có loại nuclơn :
Prơtơn, kí hiệu p, mang điện tích dƣơng +1,6.10-19
C; mp = 1,672.10
-27 kg
nơ tron, kí hiệu n , khơng mang điện tích; mn = 1,674.10
-27 kg
Nếu nguyên tố X có số thứ tự Z bảng tuần hồn Menđêlêép hạt nhân chứa Z proton
và N nơtron Kí hiệu : A ZX
Với : Z gọi nguyên tử số
A = Z + N gọi số khối hay số nuclon
2 Kích thƣớc hạt nhân: hạt nhân nguyên tử xem nhƣ hình cầu có bán kính phụ thuộc vào số khối
A theo công thức: R = R0
1
A đó: R0 = 1,2.10
-15 m
3 Đồng vị: nguyên tử mà hạt nhân chúng có cùng số prôtôn Z, nhƣng số khối A khác
nhau Ví dụ: Hidrơ có ba đồng vị 11H; 21H (12D); 31H (31T)
+ đồng vị bền: thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại
+ đồng vị phóng xạ (khơng bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo 4 Đơn vị khối lƣợng nguyên tử: kí hiệu u; 1u = 1,66055.10-27kg Khối lƣợng nuclôn xấp xỉ 1u
1(u)=
12
C ntu luongnguye
k 12
6 = 1,66055.10-27
(kg)
Ngƣời ta dùng ( 2
c MeV
) làm đơn vị đo khối lƣợng Ta có
1(u)= 931,5( 2
c MeV
(101) Một số hạt thƣờng gặp
Tên gọi Kí hiệu Công thức Chi
Prôtôn p p 1H
1
1 Hy-đrô nhẹ
Đơteri D 2H
1 Hy-đrô nặng
Tri ti T 3H
1 Hy-đrô siêu nặng
Anpha α 4He
2 Hạt nhân Hê li
Bêta trừ β
-e
0
Electron
Bêta cộng β+
e
0
1 Poozitrôn(Phản hạt
electron)
Nơtrôn n 1n
0 Không mang điện
Nơtrinô v 0v
0 Không mang điện; m0
=0; v=c
5 Lực hạt nhân: Lực hạt nhân lực hút mạnh nuclôn hạt nhân
Đặc điểm lực hạt nhân :
- tác dụng khoảng cách nuclôn ≤ 10-15(m)
- khơng có chất với lực hấp dẫn lực tƣơng tác tĩnh điện; lực tƣơng tác mạnh
II NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN :
1 Khối lƣợng lƣợng:
Hệ thức lượng Anh-xtanh: E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ás chân không
Theo Anhxtanh, vật có khối lƣợng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v,
khối lƣợng tăng lên thành m với m = 2 c v m
Trong m0 gọi khối lƣợng nghỉ m gọi khối lƣợng động
Một hạt có khối lƣợng nghỉ m0 (năng lƣợng nghỉ tƣơng ứng E0 = m0.c
2 ) chuyển động với
vận tốc v
có động K =
2 mv2
lƣợng toàn phần E = mc2 đƣợc xác định theo công thức:
(v ≤c)
Khối lƣợng hạt nhân đƣợc đo đơn vị: 2
c MeV
; 1u = 931,5 2
c MeV
1(u) = 931,5( 2
c MeV
) = 1,66055.10-27(kg)
2 Độ hụt khối hạt nhân AX
Z : Khối lƣợng hạt nhân mhn nhỏ tổng khối lƣợng
nuclôn m0 tạo thành hạt nhân lƣợng Δm
Khối lượng hạt nhân X
Khối lượng của Z proton
Khối lượng của N=(A-Z) notron
Tổng khối lƣợng nuclon
mX Z.mp (A-Z).mn m0 n= Z.mp +(A-Z).mn
E=E0+K hay K = E-E0 = (m-m0)c
2
=
2 2 2
0 1 m c
(102) Độ hụt khối
3 Năng lƣợng liên kết hạt nhân (AX
Z ):
Năng lƣợng liên kết hạt nhân lƣợng tỏa tổng hợp nuclôn riêng lẻ thành hạt
nhân (hay lƣợng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành nuclon riêng rẽ)
Năng lƣợng liên kết riêng: lƣợng liên kết tính bình qn cho nuclơn có hạt nhân (khơng 8,8MeV/nuclôn)
2
W lk p n X
lkr
Z m A Z m m c W
A A
nuclon MeV
(4)
Năng lƣợng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững
Các hạt có số khối trung bình từ 50 đến 95
III PHẢN ỨNG HẠT NHÂN:
1 Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân, thƣờng chia làm loại:
+ Phản ứng hạt nhân tự phát (ví dụ: phóng xạ )
+ Phản ứng hạt nhân kích thích (ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch )
2 Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân:
+ Bảo toàn điện tích + Bảo tồn số nuclon (bảotồn số A )
+ Bảo toàn lƣợng toàn phần + Bảo toàn động lƣợng
Lƣu ý:trong phản ứng hạt nhân khơng có bảo tồn khối lƣợng, bảo toàn động năng, bảo toàn số nơtron
3 Năng lƣợng phản ứng hạt nhân
Gọi:
+ M0 = mA + mB tổng khối lượng nghỉ hạt nhân trước phản ứng.
+ M = mC + mD tổng khối lượng nghỉ hạt nhân sau phản ứng
+ M0mA mB tổng độ hụt khối hạt trước phản ứng
+M0mCmD ổng độ hụt khối hạt sau phản ứng
- Ta có lượng phản ứng xác định: Wpư = ΔE=(M0-M).c
2
=mA mB mCmDc2
= mCmD mAmBc2 = WLK C WLK D WLK A WLK B
Hay
W W
tr s s tr lks lktr s tr
E m m c m m c k k
+ M0 > M M0m WPƢ =ΔE > 0: phản ứng toả nhiệt
+ M0 < M M0mWP.Ƣ =ΔE < 0: phản ứng thu nhiệt
CHƯ Ý:
▪ Phóng xạ ; phản ứng phân hạch; phản ứng nhiệt hạch phản ứng tỏa lượng ▪ Nhiệt tỏa thu vào dạng động hạt A,B C, D.
▪ Chỉ cần tính kết ngoặc nhân với 931,5MeV
▪ Phản ứng tỏa nhiệt Tổng khối lượng hạt tương tác > Tổng khối lượng hạt tạo thành
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Các hạt cấu thành hạt nhân nguyên tử đƣợc liên kết với
A Lực hút tĩnh điện B Lực hấp dẫn
C Lực ≠ chất lực tĩnh điện lực hấp dẫn D Lực nguyên tử
Δm = m0 - mX = Z.mpAZ.mn mX
Wlk=Δm.c 2
= Z.mpAZ.mnmX.c
(103)Câu 2. Chọn câu hạt nhân nguyên tử
A Khối lƣợng hạt nhân xem nhƣ khối lƣợng nguyên tử B Bán kính hạt nhân xem nhƣ bán kính nguyên tử
C Hạt nhân nguyên tử gồm hạt proton electron D Lực tĩnh điện liên kết nucleon hạt nhân
Câu 3. Lực hạt nhân có tác dụng khoảng cách hai nuclôn
A bằng kích thƣớc nguyên tử
B lớn kích thƣớc nguyên tử
C rất nhỏ (khoảng vài mm)
D bằng nhỏ kích thƣớc hạt nhân
Câu 4. Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có số
A prôtôn nhƣng số nơtron khác B nơtrôn nhƣng khác số khối C nơtrôn nhƣng số prôtôn khác D nuclôn nhƣng khác khối lƣợng
Câu 5. Chọn câu Đúng.Theo thuyết tƣơng đối, khối lƣợng tƣơng đối tính vật khối
lƣợng nghỉ m0 liên hệ với theo hệ thức:
A mo = m
2 2 c v
B m = m0
1 2 c v
C mo = m
2 2 c v
D m = m0
22
c v
1
Câu 6. Một vật có khối lƣợng nghỉ m0 chuyển động với tốc độ v có động
A K = m0c2
c v 1
2 B K =
2 2 c v c m
C K= m0v2 D K = m0
c v 1 2
Câu 7. Chọn phát biểu sai
A Một vật có khối lƣợng m có lƣợng tồn phần E tỉ lệ với m
B Một vật có khối lƣợng m đứng n khơng có lƣợng nghỉ
C Khi vật chuyển động, lƣợng toàn phần tổng lƣợng nghỉ động
của vật
D Khi vật chuyển động, động vật có giá trị (m-m0)c
Câu 8. Chọn câu
A Trong ion đơn nguyên tử số proton số electron B Trong hạt nhân nguyên tử số proton phải số nơtron
C Lực hạt nhân có bán kính tác dụng bán kính ngun tử D Trong hạt nhân nguyên tử số proton khác số nơtron
Câu 9. Đơn vị khối lƣợng nguyên tử là:
A Khối lƣợng nguyên tử hydro
B 1/12 Khối lƣợng nguyên tử cacbon12
C Khối lƣợng nguyên tử Cacbon
D Khối lƣợng nucleon
Câu 10. Tìm câu phát biểu sai độ hụt khối :
A Độ chênh lệch khối lƣợng m hạt nhân tổng khối lƣợng m0 nuclôn cấu tạo
(104)B Khối lƣợng hạt nhân nhỏ tổng khối lƣợng nuclon tạo thành hạt
nhân
C Độ hụt khối hạt nhân khác không
D Khối lƣợng hạt nhân lớn tổng khối lƣợng nuclon tạo thành hạt nhân
đó
Câu 11. Phát biểu sau khơng nói cấu tạo hạt nhân nguyên tử ?
A Prôtôn hạt nhân mang điện tích +e
B Nơtron hạt nhân mang điện tích -e
C Tổng số prôtôn nơtron gọi số khối
D Số prôtôn hạt nhân số electron nguyên tử
Câu 12. Phát biểu sau sai Lực hạt nhân
A là loại lực mạnh loại lực biết
B chỉ phát huy tác dụng phạm vi kích thƣớc hạt nhân
C là lực hút mạnh nên có chất với lực hấp dẫn nhƣng khác chất với lực tĩnh
điện
D khơng phụ thuộc vào điện tích
Câu 13. Chọn câu sai nói hạt nhân nguyên tử?
A Kích thƣớc hạt nhân nhỏ so với kích thƣớc nguyên tử, nhỏ từ 104 đến 105 lần
B Khối lƣợng nguyên tử tập trung tồn nhân khối electron nhỏ so với khối lƣợng
hạt nhân
C Điện tích hạt nhân tỉ lệ với số prôtôn
D Khối lƣợng hạt nhân tổng khối lƣợng nuclôn tạo hành hạt nhân
Câu 14. Phát biểu sau đúng?
A Năng lƣợng liên kết toàn lƣợng nguyên tử gồm động lƣợng nghỉ
B Năng lƣợng liên kết lƣợng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng
biệt
C Năng lƣợng liên kết lƣợng toàn phần ngun tử tính trung bình số nuclon
D Năng lƣợng liên kết lƣợng liên kết electron hạt nhân nguyên tử
Câu 15. Năng lƣợng liên kết riêng
A giống với hạt nhân B lớn với hạt nhân nhẹ C lớn với hạt nhân trung bình D lớn với hạt nhân nặng
Câu 16. Tìm phát biểu sai độ hụt khối ?
A Độ chênh lệch khối lƣợng m hạt nhân tổng khối lƣợng m0 nuclôn cấu tạo nên hạt nhân gọi độ hụt khối
B Khối lƣợng hạt nhân nhỏ tổng khối lƣợng nuclôn cấu tạo thành hạt
nhân
C Độ hụt khối hạt nhân khác không
D Khối lƣợng hạt nhân lớn tổng khối lƣợng nuclôn cấu tạo thành hạt
nhân
Câu 17. Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclôn hạt nhân X lớn số nuclơn hạt nhân Y
A hạt nhân Y bền vững hạt nhân X
B hạt nhân X bền vững hạt nhân Y
C năng lƣợng liên kết riêng hai hạt nhân
D năng lƣợng liên kết hạt nhân X lớn lƣợng liên kết hạt nhân Y
Câu 18. Phản ứng hạt nhân là:
A Sự phân rã hạt nhân nặng để biến đổi thành hạt nhân nhẹ bền
(105)C Sự biến đổi hạt nhân có kèm theo tỏa nhiệt D Sự kết hợp hạt nhân nhẹ thành hạt nhân
Câu 19. Các phản ứng hạt nhân không tuân theo
A Định luật bảo tồn điện tích B Định luật bảo tồn lƣợng C Định luật bảo toàn động lƣợng D Định luật bảo toàn số proton
Câu 20. Hạt nhân có lƣợng liên kết riêng lớn thì:
A càng dễ phá vỡ B càng bền vững
C năng lƣợng liên kết nhỏ D Khối lƣợng hạt nhân lớn
Câu 21. Phản ứng hạt nhân nhân tạo khơng có đặc điểm sau đây:
A toả lƣợng B tạo chất phóng xạ
C thu lƣợng D năng lƣợng nghĩ đƣợc bảo toàn
Câu 22. (TN2014) Cho phản ứng hạt nhân 10n+23592U 9438Sr + X +210n Hạt nhân X có cấu tạo gồm:
A 54 prôtôn 86 nơtron B 54 prôtôn 140 nơtron C 86 prôtôn 140 nơtron D 86 prôton 54 nơtron
Câu 23. (TN2014) Khi so sánh hạt nhân 126C hạt nhân 146C, phát biểu sau đúng?
A Số nuclôn hạt nhân126C số nuclôn hạt nhân 146C
B Điện tích hạt nhân126C nhỏ điện tích hạt nhân 146C
C Số prôtôn hạt nhân126C lớn số prôtôn hạt nhân 146C
D Số nơtron hạt nhân126C nhỏ số nơtron hạt nhân 146C
Câu 24. (TN2014) Trong phản ứng hạt nhân: 11H + X → 2211Na + α, hạt nhân X có:
A 12 prôtôn 13 nơ trôn B 25 prôtôn 12 nơ trôn C 12 prôtôn 25 nơ trôn D 13 prôtôn 12 nơ trôn
Câu 25. (CĐ2011) Một hạt nhân chất phóng xạ A đứng n phân rã tạo hai hạt B
Và C.Gọi mA, mB, mC lần lƣợt khối lƣợng nghỉ hạt A, B, C c tốc độ ánh sáng
chân khơng Q trình phóng xạ tỏa lƣợng Q Biểu thức sau đúng? + mC + 2
c Q
B mA = mB + mC
A mA = mB
C mA= mB + mC -c2
Q
D mA = c2
Q
- mB - mC Câu 26. Cho phản ứng hạt nhân: X+199F 42He+168O Hạt X
A anpha B nơtron C đơteri D protôn
Câu 27. (CĐ2013) Hạt nhân có độ hụt khối lớn
A Năng lƣợng liên kết riêng nhỏ B Năng lƣợng liên kết lớn C Năng lƣợng liên kết nhỏ D Năng lƣợng liên kết riêng lớn
Câu 28. (ĐH2007) Phát biểu sai?
A Các đồng vị phóng xạ khơng bền
B Các ngun tử mà hạt nhân có số prơtơn nhƣng có số nơtrôn (nơtron) khác gọi
đồng vị
C Các đồng vị nguyên tố có số nơtrơn khác nên tính chất hóa học khác
D Các đồng vị ngun tố có vị trí bảng hệ thống tuần hoàn
Câu 29. (ĐH2010) Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclơn tƣơng ứng AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết lƣợng liên kết hạt nhân tƣơng ứng ΔEX, ΔEY, ΔEZ với
ΔEZ<ΔEX<ΔEY Sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần
A Y, X, Z B Y, Z, X C X, Y, Z D Z, X, Y
Câu 30. (CĐ2014) Năng lƣợng liên kết riêng hạt nhân đƣợc tính
A tích lƣợng liên kết hạt nhân với số nuclôn hạt nhân
(106)C thƣơng số khối lƣợng hạt nhân với bình phƣơng tốc độ ánh sáng chân không
D thƣơng số lƣợng liên kết hạt nhân với số nuclôn hạt nhân
Câu 31. (ĐH2014) Trong phản ứng hạt nhân khơng có bảo tồn
A năng lƣợng tồn phần B số nuclơn
C động lƣợng D số nơtron
Câu 32. (ĐH2014) Số nuclôn hạt nhân 23090Th nhiều số nuclôn hạt nhân21084Po
A 6 B 126 C 20 D 14
Câu 33. Khi nói phản ứng hạt nhân, phát biểu sau đúng?
A Tổng động hạt trƣớc sau phản ứng hạt nhân đƣợc bảo toàn
B Năng lƣợng toàn phần phản ứng hạt nhân ln đƣợc bảo tồn
C Tổng khối lƣợng nghỉ hạt trƣớc sau phản ứng hạt nhân ln đƣợc bảo tồn
D Tất phản ứng hạt nhân thu lƣợng
Câu 34. Hạt nhân 1
A
Z X và hạt nhân 22
A
Z Y có độ hụt khối lần lƣợt Δm1 Δm2 Biết hạt nhân AZ11X
bền vững hạt nhân
2
A
Z Y Hệ thức
A
2
1
A m A
m
B A1 > A2 C
1
2
A m A
m
D Δm1 > Δm2
Câu 35. Chọn câu sai nói phản ứng hạt nhân tỏa lƣợng :
A tổng khối lƣợng hạt trƣớc phản ứng lớn tổng khối lƣợng hạt sau phản ứng
B Năng lƣợng tỏa dƣới dạng động hạt tạo thành
C tổng độ hụt khối hạt trƣớc phản ứng lớn tổng độ hụt khối hạt sau phản ứng
D Các hạt tạo thành bền vững hạt tƣơng tác
Câu 36. (ĐH2014) Trong hạt nhân nguyên tử: 42He; 5626Fe; 23892U 23090Th, hạt nhân bền vững
A 42He B 23090Th C 5626Fe D 23892U
CHỦ ĐỀ 2: SỰ PHÓNG XẠ + PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH + PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
A LÝ THUYẾT:
I SỰ PHÓNG XẠ:
1 Khái niệm: loại phản ứng hạt nhân tự phát tƣợng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phóng xạ gọi tia phóng xạ
biến đổi thành hạt nhân khác Q trình phân rã phóng xạ q trình
dẫn đến biến đổi hạt nhân CHÖ Ý:
+ Tia phóng xạ khơng nhìn thấy nhƣng có tác dụng lý hố nhƣ ion hố mơi trƣờng, làm đen kính ảnh, gây phản ứng hố học
+ Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lƣợng
+ Quy ƣớc gọi hạt nhân tự phân hủy gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân đƣợc tạo thành sau phân hủy gọi hạt nhân
+ Hiện tƣợng phóng xạ hồn tồn ngun nhân bên hạt nhân gây ra.không phụ thuộc vào yếu tố lý hố bên ngồi (ngun tử phóng xạ nằm hợp chất khác có nhiệt độ, áp suất khác xảy phóng xạ nhƣ loại)
2 Phƣơng trình phóng xạ:
Trong đó:
+ 1
A
Z X là hạt nhân mẹ; 22 A
Z Y hạt nhân con; 33 A
Z Z tia phóng xạ
Z Y
X
3
2 1
A Z A
Z A
(107)3 Các loại phóng xạ:
Tên gọi Phóng xạ Alpha (α) Phóng Bêta: có loại βvà β+ - Phóng Gamma (γ)
Bản chất Là dòng hạt nhân Hêli
(42He)
β
: dịng electron(01e) β+: dịng pơzitron(
1
e)
Là sóng điện từ có λ
rất ngắn (λ≤10-11
m), dòng phơtơn có lƣợng cao
Phƣơng trình He Y x 4 A Z A
Z
Rút gọn: x A 4Y
2 Z A
Z
Vd: 22688Ra22286Rn42He Rút gọn He Rn Ra 222 86 226
88
β
-: x Y 0e
1 A
1 Z A
Z
Ví dụ: C N 0e
1 14
7 14
6
β+
: x Y 0e
1 A
1 Z A
Z
Ví dụ: N C 0e
1 12
6 14
7
Sau phóng xạ α β xảy q trình chuyển từ trạng thái kích thích trạng
thái phát
phô tôn
Tốc độ v ≈ 2.107 m/s v ≈ 3.108
m/s v= c = 3.108 m/s
Khả Ion hóa Mạnh Mạnh nhƣng yếu tia α Yếu tia α β
Khả đâm xuyên
+ Đi đƣợc vài cm
không khí (Smax =
8cm); vài μm vật
rắn (Smax = 1mm)
+ Smax = vài m khơng
khí
+ Xun qua kim loại dày vài mm
+ Đâm xuyên mạnh tia α β Có thể xun qua vài m bê-tơng vài cm chì
Trong điện trƣờng Lệch Lệch nhiều tia alpha Không bị lệch
Chú ý
Trong chuổi phóng xạ αthƣờng kèm theo phóng xạ β nhƣng khơng tồn đồng thời hai loại β
Cịn có tồn hai loại hạt v e Y x 0 A Z A
Z
nơtrinô v e Y x 0 A Z A
Z phản
nơtrinô
Không làm thay đổi hạt nhân
4 Định luật phóng xạ:
a) Đặc tính q trình phóng xạ:
- Có chất trình biến đổi hạt nhân
- Có tính tự phát khơng điều khiển đƣợc, khơng chịu tác động bên ngồi
- Là trình ngẫu nhiên, thời điểm phân hủy không xác định đƣợc
b) Định luật phóng xạ:
Chu kì bán rã: khoảng thờ i gian đẻ 1/2 số hạt nhân nguyên tử biến đổi thành hạt nhân khác
T = 693 , ln
λ: Hằng số phóng xạ (s-1)
Định luật phóng xạ: Số hạt nha n (khói lƣợ ng) phóng xạ giảm theo qui luật hàm số mũ
(108)Số hạt (N) Khối lƣợng (m)
Trong trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ
giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ
Trong trình phân rã, khối lƣợng hạt nhân
phóng xạ giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ
N =
0.2
2 t
t T
t T N
N N e m=
0.2
2 t
t T
t T m
m m e
N0: số hạt nhân phóng xạ thời điểm ban đầu
N(t): số hạt nhân phóng xạ cịn lại sau thời gian
t
m0: khối lƣợng phóng xạ thời điểm ban đầu
m(t): khối lƣợng phóng xạ cịn lại sau thời gian
t
Trong đó: ln
( ) T s
: gọi số phóng xạ đặc trưng cho loại chất phóng xạ
5 Phóng xạ nhân tạo (ỨNG DỤNG):ngƣời ta thƣờng dùng hạt nhỏ (thƣờng nơtron) bắn
vào hạt nhân để tạo hạt nhân phóng xạ ngun tố bình thƣờng Sơ đồ phản ứng
thông thƣờng X n A 1X
Z A
Z
A 1X
Z
đồng vị phóng xạ AX
Z A1ZX đƣợc trộn vào AZX với tỉ lệ định A1ZX phát tia phóng xạ, đƣợc dùng làm nguyên tử đánh dấu,giúp ngƣời khảo sát vận chuyển, phân bố, tồn nguyên tử X Phƣơng pháp nguyên tử đánh dấu đƣợc dùng nhiều y học, sinh học,
C
14
6 đƣợc dùng để định tuổi thực vật chết , nên ngƣời ta thƣờng nói 146C đồng hồ trái
đất
II PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 1 Phản ứng phân hạch
a) Phản ứng phân hạch
là phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nha n có só khói trung bình (kèm theo vài nơtron phát ra)
b) Phản ứng phân hạch
kích thích: Muốn xảy phản ứng phân hạch với hạt nhân X, ta phải truyền cho lƣợng tối thiểu
(gọi năng lượng kích hoạt); Phƣơng pháp dễ
nhất cho X hấp thụ nơtron, chuyển sang
trạng thái kích thích X* khơng bền vững xảy
ra phân hạch
Ví dụ : n U Xe Sr 21n 200eV
0 95 38 139
54 235
92
0
2 Năng lƣợng phân hạch
Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lƣợng, lƣợng gọi lƣợng phân
hạch (phần lớn lượng giải phóng
phân hạch động mảnh)
Phản ứng phân hạch dây chuyền: Giả sử lần phân hạch có k nơtron đƣợc giải phóng đến
kích thích hạt nhân 235U
(109)hạch Sau n pha n hạch liên tiếp, số nơtron giải phóng kn
kích thích kn phân hạch
▪ Khi k ≥ phản ứng dây chuyền tự trì ▪ Khi k < phản ứng dây chuyền tắt nhanh
Vậy, để phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì (k ≥ 1) khối lượng chất phân hạch
phải đạt giá trị tối thiểu gọi khối lượng tới hạn (Ví dụ với 235U, khối lƣợng tới hạn khoảng 15 kg )
3 Phản ứng phân hạch có điều khiển
Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển (k = ) đƣợc thực lò phản ứng hạt nhân Năng lƣợng tỏa từ lị phản ứng khơng đổi theo thời gian
III PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH 1 Cơ chế phản ứng nhiệt hạch :
a) Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng
b) Điều kiện thực hiện: để có phản ứng nhiệt hạch xảy ra: ▪ Nhiệt độ cao khoảng 50 triệu độ đến100 triệu độ ▪ Mật độ hạt nhân (n) plasma phải đủ lớn
▪ Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ
3 15 14
cm s ) 10 10 ( n
2 Năng lƣợng nhiệt hạch:
+ Phản ứng nhiệt hạch phản ứng toả lượng
+ Ngƣời ta quan tâm đến phản ứng : H H 4He
2 2
1 ; 11H31H42He
MeV , 17 n He H
H
2
1
+ Tính theo phản ứng phản ứng nhiệt hạch toả lƣợng phản ứ ng pha n hạch, nhƣng tính theo khối lƣợng nhiên liệu phản ứng nhiệt hạch toả lƣợng nhiều phản ứng phân hạch + Năng lƣợng nhiệt hạch nguồn gốc lƣợng hầu hết
3 Năng lƣợng nhiệt hạch Trái Đất :
+ Ngƣời ta tạo phản ứng nhiệt hạch Trái Đất thử bom H đang nghiên cứu tạo
phản ứng nhiệt hạch có điều khiển khơng gây ô nhiễm (sạch )
+ Năng lượng nhiệt hạch Trái Đất có ưu điểm: khơng gây nhiễm (sạch) nguyên liệu
dồi dào nguồn lượng kỷ 21
B TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Phóng xạ tƣợng
A một hạt nhân tự động phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác B các hạt nhân tự động kết hợp với tạo thành hạt nhân khác
C một hạt nhân hấp thu nơtrôn biến đổi thành hạt nhân khác
D các hạt nhân tự động phóng hạt nhân nhỏ biến đổi thành hạt nhân khác
Câu 2. Khi nói tia α, phát biểu dƣới đúng?
A Tia α dòng hạt nguyên tử Hêli
B Trong chân không tia α có vận tốc 3.108 m/s
C Tia α dòng hạt trung hòa điện
D Tia α bị lệch điện trƣờng từ trƣờng
Câu 3. Trong phóng xạ α hạt nhân con:
A Lùi ô bảng phân loại tuần hoàn B Tiến ô bảng phân loại tuần hoàn C Lùi bảng phân loại tuần hồn D Tiến bảng phân loại tuần hồn
Câu 4. Trong phóng xạ β
(110)A Lùi bảng phân loại tuần hồn B Tiến bảng phân loại tuần hồn
C Lùi bảng phân loại tuần hồn D Tiến bảng phân loại tuần hồn
Câu 5. Khi hạt nhân nguyên tử phóng xạ lần lƣợt tia α tia β
hạt nhân nguyên tử biến đổi nhƣ
A Số khối giảm 4, số prôtôn giảm B Số khối giảm 4, số prôtôn giảm
C Số khối giảm 4, số prôtôn tăng D Số khối giảm 2, số prôtôn giảm
Câu 6. Chọn câu Trong phóng xạ γ hạt nhân con:
A Lùi ô bảng phân loại tuần hoàn B Khơng thay đổi vị trí bảng tuần hồn
C Tiến ô bảng phân loại tuần hồn
D Tiến hai bảng phân loại tuần hoàn
Câu 7. Câu sau sai nói tia β:
A Có khả đâm xuyên yếu tia α A Bị lệch điện trƣờng
C Tia β- có chất dịng electron
Câu 8. Q trình phóng xạ hạt nhân q trình phản ứng:
A thu lƣợng B tỏa lƣợng
C không thu, không tỏa lƣợng D vừa thu, vừa tỏa lƣợng
Câu 9. Câu sau sai nói phóng xạ
A Tổng khối lƣợng hạt nhân tạo thành có khối lƣợng lớn khối lƣợng hạt nhân mẹ
B không phụ thuộc vào tác động bên
C hạt nhân bền hạt nhân mẹ D Là phản ứng hạt nhân tự xảy
Câu 10. Chọn câu sai:
A Tia α bao gồm hạt nhân nguyên tử Heli B Khi qua tụ điện, tia α bị lệch phía cực âm
C Tia gamma sóng điện từ có lƣợng cao
D Tia β- không hạt nhân phát mang điện âm
Câu 11. Các tia không bị lệch điện trƣờng từ trƣờng là:
A Tia α tia β B Tia Rơnghen tia β C Tia α tia Rơnghen D Tia α; β; γ
Câu 12. Khác biệt quan trọng tia γ tia α β tia γ:
A làm mờ phim ảnh B làm phát huỳnh quang C khả xuyên thấu mạnh D là xạ điện từ
Câu 13.Chọn câu sai:
A Sau khoảng thời gian lần chu kỳ bán rã, chất phóng xạ cịn lại phần tám
B Sau khoảng thời gian lần chu kỳ bán rã, chất phóng xạ bị phân rã ba phần tƣ
C Sau khoảng thời gian lần chu kỳ bán rã, chất phóng xạ cịn lại phần tƣ
D Sau khoảng thời gian lần chu kỳ bán rã, chất phóng xạ cịn lại phần chín
Câu 14.Điều sau sai nói tƣợng phóng xạ?
A Hiện tƣợng phóng xạ chất xảy nhanh cung cấp cho nhiệt độ cao
B Hiện tƣợng phóng xạ nguyên nhân bên hạt nhân gây
C Hiện tƣợng phóng xạ tuân theo định luật phóng xạ
D Hiện tƣợng phóng xạ trƣờng hợp riêng phản ứng hạt nhân
Câu 15.Phát biểu sau Sai chu kì bán rã:
A Cứ sau chu kì T số phân rã lại lặp lại nhƣ cũ
B Cứ sau chu kì T, nửa số nguyên tử chất phóng xạ biến đổi thành chất khác
C Mỗi chất khác có chu kì bán rã T khác
(111)Câu 16.Khi hạt nhân chất phóng xạ phát hai hạt α hạt β- thì phát biểu sau đúng:
A Hạt nhân lùi bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ
B Hạt nhân tiến bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ
C Hạt nhân lùi bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ
D Hạt nhân tiến bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ
Câu 17.Chu kì bán rã T chất phóng xạ khoảng thời gian nào?
A Sau đó, số nguyên tử phóng xạ giảm nửa
B Bằng quãng thời gian không đổi, sau đó, phóng xạ lặp lại nhƣ ban đầu
C Sau đó, chất hồn tồn tính phóng xạ
D Sau đó, độ phóng xạ chất giảm lần
Câu 18.Có thể tăng số phân rã λ đồng vị phóng xạ cách nào?
A Đặt nguồn phóng xạ vào từ trƣờng mạnh B Đặt nguồn phóng xạ vào điện trƣờng mạnh C Đốt nóng nguồn phóng xạ
D Hiện ta khơng biết cách làm thay đổi số phân rã phóng xạ
Câu 19.Chọn câu sai câu sau:
A Phóng xạ γ phóng xạ kèm theo phóng xạ α β
B Phôton γ hạt nhân phóng có lƣợng lớn
C Khơng có biến đổi hạt nhân phóng xạ γ
D Tia β- êlectrơn nên đƣợc phóng từ lớp vỏ nguyên tử Câu 20.Phát biểu sau sai nói tƣợng phóng xạ?
A Trong phóng xạ α, hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ
B Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prơtơn khác
C Trong phóng xạ β, có bảo tồn điện tích nên số prơtơn đƣợc bảo tồn
D Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác
Câu 21. Phát biểu sau không ?
A Hạt β- hạt β+ có khối lƣợng
A Hạt β- hạt β+ đƣợc phóng từ đồng vị phóng xạ
A Khi qua điện trƣờng hai tụ hạt β- hạt β+ lệch hai phía khác
A Hạt β- hạt β+ đƣợc phóng có tốc độ gần tốc độ ánh sáng
Câu 22.(ĐH2012) Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ αvà biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối A, hạt αphát tốc độ v Lấy khối lƣợng hạt nhân số khối tính theo đơn vị u Tốc độ hạt nhân Y
A A
v
B A
v
C A
v
D A
v
Câu 23.(CĐ2014) Hạt nhân 210
84Po (đứng yên) phóng xạ α tạo hạt nhân (không kèm xạ
γ ) Ngay sau phóng xạ đó, động hạt α
A nhỏ động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân
C lớn động hạt nhân D bằng động hạt nhân
Câu 24.(ĐH2008) Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lƣợng mB
hạt α có khối lƣợng mα Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân
rã
A
B
m m
B
2 B
m m
C
m mB
D
2
B
m m
(112)Câu 25.(ĐH2010) Hạt nhân 210
84 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ, động
của hạt α
A lớn động hạt nhân
B nhỏ động hạt nhân C bằng động hạt nhân
D nhỏ động hạt nhân
Câu 26.(ĐH2011) Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2,
v1 v2, K1 K2 tƣơng ứng khối lƣợng, tốc độ, động hạt α hạt nhân Y Hệ thức
sau
A
2 2
K K m m v
v
B
1 2
K K m m v
v
C
2 1 2
K K m m v
v
D
1 2
K K m m v
v
Câu 27.Trong phân hạch hạt nhân 23592U, gọi k hệ số nhân nơtron Phát biểu sau đúng?
A Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy rA
B Nếu k < phản ứng phân hạch dây chuyền xảy lƣợng tỏa tăng nhanh
C Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ
D Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy
Câu 28.Phản ứng phân hạch U235 dùng lò phản ứng hạt nhân bom nguyên tử Tìm khác biệt lò phản ứng bom nguyên tử
A Số nơtron đƣợc giải phóng phản ứng phân hạch bom nguyên tử nhiều lò
phản ứng
B Năng lƣợng trung bình đƣợc nguyên tử urani giải phóng bom nguyên tử nhiều
hơn lò phản ứng
C Trong lị phản ứng số nơtron gây phản ứng phân hạch đƣợc khống chế
D Trong lò phản ứng số nơtron cần để gây phản ứng phân hạch nhỏ bom
nguyên tử
Câu 29.Sự phân hạch vỡ hạt nhân nặng
A thƣờng xẩy cách tự phát thành nhiều hạt nhân nặng
B thành hai hạt nhân nhẹ hấp thụ nơtron
C thành hai hạt nhân nhẹ vài nơtron, sau hấp thụ nơtron chậm
D thành hai hạt nhân nhẹ hơn, thƣờng xẩy cách tự phát
Câu 30.Phát biểu sau không ?
A Phản ứng phân hạch dây chuyền đƣợc thực lò phản ứng hạt nhân
B Lị phản ứng hạt nhân có nhiên liệu urani đƣợc làm giàu đặt xen kẽ chất
làm chậm nơtron
C Trong lò phản ứng hạt nhân có điều khiển để đảm bảo cho hệ số nhân nơtron
lớn
D Lị phản ứng hạt nhân có ống tải nhiệt làm lạnh để truyền lƣợng lò chạy
tua bin
Câu 31.Xét phản ứng : H T He 1n
0
1
1 + 17,6 MeV Điều sau sai nói phản ứng này?
A Đây phản ứng nhiệt hạch B Đây phản ứng tỏa lƣợng
C Điều kiện xảy phản ứng nhiệt độ cao D Phản ứng xảy Mặt Trời
Câu 32.(TN2014) Phản ứng phân hạch
A chỉ xảy nhiệt độ cao cỡ hàng chục triệu độ
B là vỡ hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ
(113)D là phản ứng hạt nhân thu lƣợng
Câu 33.(CĐ2009) Phát biểu sau sai nói tƣợng phóng xạ?
A Trong phóng xạ α, hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ
B Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prơtơn khác
C Trong phóng xạ β, có bảo tồn điện tích nên số prơtơn đƣợc bảo tồn
D Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác
Câu 34.(ĐH2010) Phóng xạ phân hạch hạt nhân
A đều có hấp thụ nơtron chậm B đều phản ứng hạt nhân thu lƣợng
C đều phản ứng hạt nhân D đều phản ứng hạt nhân tỏa lƣợng
Câu 35.Tìm phát biểu sai phản ứng nhiệt hạch:
A Sự kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân toả lƣợng
B Mỗi phản ứng kết hợp toả lƣợng bé phản ứng phân hạch, nhƣng tính theo
khối lƣợng nhiên liệu phản ứng kết hợp toả lƣợng nhiều
C Phản ứng kết hợp toả lƣợng nhiều, làm nóng mơi trƣờng xung quanh nên gọi phản
ứng nhiệt hạch
D Bom H ứng dụng phản ứng nhiệt hạch nhƣng dƣới dạng phản ứng nhiệt hạch khơng
kiểm sốt đƣợc
Câu 36.Chọn câu sai Lý việc tìm cách thay lƣợng phân hạch lƣợng nhiệt hạch là:
A Tính đơn vị khối lƣợng phản ứng nhiệt hạch tỏa lƣợng nhiều
phản ứng phân hạch
B Nguyên liệu phản ứng nhiệt hạch có nhiều thiên nhiên Phản ứng nhiệt hạch dễ
kiểm soát
C Phản ứng nhiệt hạch dễ kiểm soát phản ứng phân hạch
D Năng lƣợng nhiệt hạch lƣợng phân hạch
Câu 37.Phản ứng nhiệt hạch phản ứng phân hạch hai phản ứng hạt nhân trái ngƣợc
A một phản ứng tỏa lƣợng, phản ứng thu lƣợng
B một phản ứng xẩy nhiệt độ thấp, phản ứng xẩy nhiệt độ cao
C một phản ứng tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn, phản ứng
phá vỡ hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ
D một phản ứng diễn biến chậm, phản ứng diễn biến nhanh
Câu 38.(ĐH2013) Ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất có N0 hạt nhân Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T Sau thời gian 4T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân bị phân rã mẫu chất phóng xạ
A 16 15
N0 B
16
N0 C
4
N0 D
8
N0
Câu 39.(CĐ2014) Một chất phóng xạ X có số phóng xạ λ Ở thời điểm t0 = 0, có N0 hạt nhân
X Tính từ t0 đến t, số hạt nhân chất phóng xạ X bị phân rã
A N0e-λt B N0 (1 - λt) C N0(1 - eλt) D N0 (1 - e-λt) Câu 40.Sự phóng xạ phản ứng nhiệt hạch giống điểm sau đây?
A Đều phản ứng hạt nhân xảy cách tự phát khơng chịu tác động bên ngồi
B Để phản ứng xảy phải cần nhiệt độ cao
C Tổng khối lƣợng hạt sau phản ứng lớn tổng khối lƣợng hạt trƣớc phản
ứng
D Tổng độ hụt khối hạt sau phản ứng lớn tổng độ hụt khối hạt trƣớc phản
ứng
Câu 41.Trong phản ứng sau : n U Mo139La2x7
57 95
42 235
92
0 ; hạt X
(114)Câu 42.Sau lần phóng xạ α lần phóng xạ β– hạt nhân 23290 Th biến đổi
thành hạt nhân 208
82 Pb
A 4 lần phóng xạ α ; lần phóng xạ β– B 6 lần phóng xạ α ; lần phóng xạ β–
C 8 lần phóng xạ ; lần phóng xạ β– D 6 lần phóng xạ α ; lần phóng xạ β–
CHỦ ĐỀ: THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM
Chủ đề đƣợc chia làm phần:
PHẦN A: DỤNG CỤ ĐO - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG- TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
PHẦN B: SAI SỐ PHÉP ĐO
PHẦN C: MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM LỚP 12 PHẦN D: BÀI TẬP TỰ LUYỆN
A DỤNG CỤ ĐO - TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 1 DỤNG CỤ ĐO:
Hình 1: Đồng hồ đo thời gian số
(115)
Hình 3: Đồng hồ vạn dùng kim thị Hình 4: Đồng hồ vạn hiển thị số
1 – Kim thị 7 – Mặt thị
2 – Vít điều chỉnh điểm tĩnh 8 – Mặt kính
3 – Đầu đo điện áp xoay chiều 9 – Vỏ sau
4 – Đầu đo dƣơng (+), P (Bán dẫn dƣơng) 10 – Nút điều chỉnh 0Ω (0Ω ADJ)
5 – Đầu đo chung (Com), N (Bán dẫn âm) 11 – Chuyển mạch chọn thang đo
6 – Vỏ trƣớc 12 – Đầu đo dòng điện xoay chiều 15A
Bảng 1: liệt kê số dụng cụ đo trực tiếp số thông số thƣờng gặp đề thi Bảng
TT Dụng cụ Thông số đo trực tiếp Cái đại lƣợng thƣờng gặp
1 Đồng hồ Thời gian Chu kỳ
2 Thƣớc Đo chiều dài
Biên độ, độ giãn lò xo; chiều dài lắc đơn, bƣớc sóng sóng cơ, khoảng vân, khoảng cách hai khe đến màn…
3 Cân Khối lƣợng Khối lƣợng vật CLLX
4 Lực kế Lực Lực đàn hồi, lực kéo lị xo
5 Vơn kế Hiệu điện U đoạn mạch
6 Ampe kế Cƣờng độ dòng I mạch nối tiếp
7 Đồng hồ đa Điện áp, cƣờng độ dòng điện; điện trở; điện dung
Ví dụ:Để đo chu kỳ dao động lắc lò xo ta cần dùng dụng cụ
A Thƣớc B Đồng hồ bấm giây C Lực kế D Cân
Phân tích: Câu hỏi dùng từ “chỉ cần” nên dụng cụ phải đo trực tiếp đƣợc chu kỳ dĩ nhiên biết đƣợc Đồng hồ
(116)Thƣờng gặp câu hỏi chọn dụng cụ dụng cụ để đo gián tiếp thơng số Tức là, để đo thơng số A cần phải đo thông số x, y, z… vào công thức liên hệ A x, y, z… để tính A Để trả lời loại câu hỏi cần phải biết:
Dụng cụ đo thông số x, y, z… Công thức liên hệ A x, y, z…
Bảng 2: liệt kê số thông số đo gián tiếp thƣờng gặp đề thi
Bảng
TT Bộ dụng cụ đo Thông số đo gián
tiếp
Công thức liên hệ
1 Đồng hồ, thƣớc Gia tốc trọng trƣờng
2
T l g g
l
T
2
Đồng hồ, cân
Hoặc: Lực kế thƣớc Hoặc: Thƣớc đồng hồ
Đo độ cứng lò xo
2
T m k k m
T
l mg k k mg l
F =
kA
kx
k =
A / F
x / F
3 Thƣớc máy phát tần số Tốc độ truyền sóng trên sợi dây v =λf
4 Thƣớc Bƣớc sóng ánh sáng đơn sắc i =
D a
D
5 Vôn kế, Ampe kế Công suất P= IU
R
… …
II TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM: 1 Các bƣớc tiến hành thí nghiệm:
Dạng đề thi tuyển sinh đại học năm 2014 nên xác suất lại năm thấp Thầy nêu bƣớc để thực thí nghiệm
Bước 1: Bố trí thí nghiệm
Bước 2: Đo đại lượng trực tiếp (Thường tiến hành tối thiểu lần đo cho đại lượng)
Bước 3: Tính giá trị trung bình sai số Bước 4: Biểu diễn kết
Để làm dạng tập em cần nắm đƣợc dạng 1: dụng cụ đo công thức liên hệ đại lƣợng cần đo gián tiếp đại lƣợng đo trực tiếp
Ví dụ: Dụng cụ thí nghiệm gồm: Máy phát tần số; Nguồn điện; sợi dây đàn hồi; thƣớc dài Để đo tốc độ sóng truyền sợi dây ngƣời ta tiến hành bƣớc nhƣ sau
a Đo khoảng cách hai nút liên tiếp lần
b Nối đầu dây với máy phát tần, cố định đầu lại c Bật nguồn nối với máy phát tần chọn tần số 100Hz d Tính giá trị trung bình sai số tốc độ truyền sóng e Tính giá trị trung bình sai số bƣớc sóng
Sắp xếp thứ tự đúng
A. a, b, c, d, e B b, c, a, d, e C b, c, a, e, d D e, d, c, b, a
Phân tích:
(117)B2: Đo đại lƣợng trực tiếp ứng với a
B3: Tính giá trị trung bình sai số ứng với e, d Vậy chọn đáp án C
B SAI SỐ PHÉP ĐO CỦA CÁC ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU: I MỤC ĐÍCH:
1. Hiểu đƣợc định nghĩa phép đo đại lƣợng vật lí Phân biệt phép đo trực tiếp phép đo
gián tiếp
2. Nắm đƣợc khái niệm sai số phép đo đại lƣợng vật lí cách xác định
sai số phép đo:
a Hiểu đƣợc sai số phép đo đại lƣợng vật lí b Phân biệt đƣợc hai loại sai số: sai số ngẫu nhiên, sai số hệ thống c Biết cách xác định sai số dụng cụ, sai số ngẫu nhiên
d Tính đƣợc sai số phép đo trực tiếp e Tính đƣợc sai số phép đo gián tiếp
f Biết cách viết kết phép đo, với số chữ số có nghĩa cần thiết
II CÁC KHÁI NIỆM- PHÂN LOẠI SAI SỐ: 1 Các khái niệm:
a) Phép đo trực tiếp: Đo đại lƣợng vật lí có nghĩa so sánh với đại lƣợng loại mà ta chọn làm đơn vị
b) Phép đo gián tiếp: Trƣờng hợp giá trị đại lƣợng cần đo đƣợc tính từ giá trị phép đo trực tiếp khác thơng qua biểu thức tốn học, phép đo phép đo gián tiếp
2 Nguyên nhân sai số: Kết đo đại lƣợng giá trị trung bình cộng trừ với độ lệch định có đƣợc kết xác tuyệt đối Để có giá trị trung bình hiển nhiên em phải thực đo nhiều lần nhiều lần xác ngun nhân sai số gì? Có nguyên nhân mà bạn cần biết, nhƣ này:
a) Sai số hệ thống:(Sai số dụng cụ đo)
- Sai số hệ thống xuất sai sót dụng cụ đo phƣơng pháp lí thuyết chƣa hồn chỉnh, chƣa tính đến yếu tố ảnh hƣởng đến kết đo Sai số hệ thống thƣờng làm cho kết đo lệch phía so với giá trị thực đại lƣợng cần đo Sai số hệ thống loại trừ đƣợc cách kiểm tra, điều chỉnh lại dụng cụ đo, hồn chỉnh phƣơng pháp lí thuyết đo, đƣa vào số hiệu chỉnh
Quy ƣớc:
- Sai số dụng cụ ΔADC lấy 0,5 độ chia nhỏ dụng cụ
- Khi đo đại lƣợng điện dụng cụ thị kim, sai số đƣợc xác định theo cấp xác dụng cụ
o Ví dụ 1: Đồng hồ bấm dây có độ chia nhỏ 0,01s ΔAdc = 0,01s 0,005s Thƣớc có
độ chia nhỏ 1mm ΔADC= 1mm 0,5mm
o Ví dụ 2: Vơn kế có cấp xác 2% Nếu dùng thang đo 200V để đo hiệu điện sai số
mắc phải ΔU = 2%.200 = 4V Nếu kim thị vị trí 150 V kết đo là: U =150± 4V
- Khi đo đại lƣợng điện đồng hồ đo số, cần phải lựa chọn thang đo thích hợp Nếu số hiển thị mặt đồng hồ ổn định (con số cuối bên phải khơng bị thay đổi) sai số phép đo lấy giá trị tích cấp xác số hiển thị
o Ví dụ: Đồng hồ số có ghi cấp sai số 1.0% rdg (kí hiệu quốc tế cho dụng cụ đo số), giá trị điện áp hiển thị mặt đồng hồ là: U = 218 V lấy sai số dụng cụ là: ΔU = 1%.218 = 2,18 V Làm trịn số ta có U = 218,0 ± 2,2(V)
(118)o Ví dụ: Khi đọc giá trị hiển thị điện áp đồng hồ nêu trên, số cuối không ổn định (nhảy số): 215 V, 216 V, 217 V, 218 V, 219 V (số hàng đơn vị không ổn định) Trong trƣờng hợp lấy giá trị trung bình U = 217 V Sai số phép đo cần phải kể thêm sai số ngẫu nhiên
quá trình đo ΔUn = 2V Do vậy: U = 217,0 ± 2,2 ± = 217,0 ± 4,2(V)
Chú ý:
- Nhiều loại đồng hồ số có độ cao, sai số phép đo cần ý tới thành phần sai số ngẫu nhiên
- Trường hợp tổng quát, sai số phép đo gồm hai thành phần: sai số ngẫu nhiên với cách tính như sai số hệ
thống (do dụng cụ đo)
b) Sai số ngẫu nhiên:
Sai số ngẫu nhiên sinh nhiều nguyên nhân, ví dụ hạn chế giác quan ngƣời làm thí
nghiệm, thay đổi ngẫu nhiên không lƣờng trƣớc đƣợc yếu tố gây ảnh hƣởng đến kết đo Sai số ngẫu nhiên làm cho kết đo lệch hai phía so với giá trị thực đại lƣợng
cần đo Ví dụ: nhiệt độ, ánh sáng Sai số ngẫu nhiên loại trừ đƣợc Sai số ngẫu nhiên
làm cho kết đo lệch hai phía so với giá trị thực đại lƣợng cần đo. Trong phép đo các đại lƣợng ta cần phải đánh giá sai số ngẫu nhiên Để đánh giá sai số ngẫu nhiên ta cần quan tâm đến 2 loại sai số: Sai số tuyệt đối ΔA Sai số tƣơng đối εA % với A đại lƣợng cần
đo phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp sau đây: III PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SAI SỐ:
1 Phép đo trực tiếp:
- Gọi đại lượng cần đo A
- Thực n lần đo với kết đo đượclà : A1, A2, A3, An(Tối thiểu lần đo) Giá trị trung bình A:
(1)
Sai số tuyệt đối lần đo riêng lẻ: A
n n
2
1
A A A
A A A
A A A
Sai số tuyệt đối trung bình A:
n
A A A
A 1 2 n
Sai số tuyệt đối ΔA: ΔA = A+ΔADC (2)
Sai số tƣơng đối εA %: εA =
A A
% (3)
Kết phép đo: A = A ΔA A = A εA (5)
Như vậy, cách viết kết phép đo trực tiếp sau: - Tính giá trị trung bình A theo cơng thức (1)
- Tính sai số ΔA εA % theo công thức (2) (3)
Kết đo đƣợc viết nhƣ (4) (5)
o Ví dụ 1: Đo đƣờng kính viên bi lần, ta có kết sau:
d1 = 8,75mm Δd1 = 0,00mm
n A A A
(119)d2 = 8,76mm Δd2 = -0,01mm
d3 = 8,74mm Δd3 = 0,01mm
d4 = 8,77mm Δd4 = -0,02mm
Giá trị trung bình đƣờng kính viên bi là:
4 77 , 74 , 76 , 75 ,
d =8,75mm
Sai số tuyệt đối trung bình tính đƣợc Δd =
4 02 , 01 , 01 , 00 ,
0
= 0,01mm
Kết quả: d = 8,75±0,01mm
o Ví dụ 2: Dùng đồng hồ bấm giây có thang chia nhỏ 0,01s để đo chu kỳ (T) dao động lắc Kết lần đo thời gian dao động toàn phần nhƣ sau: 3,00s; 3,20s; 3,00s; 3,20s; 3,00s (Thƣờng lập bảng )
Lần
đo
T (s) 3,00 3,20 3,00 3,20 3,00 Kết T ?
Hƣớng dẫn 5 lần đo nhƣng có giá trị khác T= 20 , x 00 , x
=3,08 s
Δ =T1 0,096s
5 T x T x T s 12 , 08 , 20 , T s 08 , 08 , 00 , T 2 Sai số tuyệt đối: ΔT =TTdc0,096s0,01s0,106s0,11s Kết quả: T = 3,08 ± 0,11s
* Lỗi thí sinh hay mắc phải quên cộng sai số dụng cụ ΔTdc
Vấn đề phát sinh: thường người ta ko đo dao động tồn phần để xác định chu kỳ thời gian chu kỳ ngắn Để tăng độ xác phép đo người ta đo lần cỡ 10 dao động tồn phần từ tính chu kỳ dao động Vấn đề sai số tính ta? Mục sau giúp bạn giải tình
2 Phép đo gián tiếp:
o Cụ thể: Ta đo trực tiếp độ cứng lò xo, gia tốc trƣờng, bƣớc song… mà
phải tính thơng qua đo đại lƣợng trung gian x, y, z.(Bảng 2)
Chủ yếu gặp trƣờng hợp đại lƣợng cần đo gián tiếp có dạng: A= mkn
Z y
x với m, n, k >0 trong A đại lượng cần đo lại khơng đo trực tiếp (xem bảng 2) Các đại lượng x, y, z đại lượng đo trực tiếp
CỤ THỂ: Để tính sai số tuyệt đối tƣơng đối phép đo A, em làm theo bƣớc sau:
Bƣớc 1: Tính kết phép đo x, y, z phần 1: Phép đo trực tiếp:
z z : voi , z z z z y y : voi , y y y y x x : voi , x x x x z z y y x x
(120)đang làm thêm bước người ta nộp tiu Các em yên tâm, cho loại tập thế đề cho sẵn kết x = x ±Δx = x ±εx ; y = y±Δy = y± εy ; z = z ±Δz = z ±εz
Bƣớc 2:
+ Tính giá trị trung bình A: k
n m
z y x A
+ Tính sai số tương đối εA: A m x n y k z
z z k y
y n x
x m A
A
+ Sai số tuyệt đối ΔA: ΔA = εA.A
Bước 3: Kết quả: A =A±ΔA A =A± εA
o Ví dụ 1: Đo tốc độ truyền sóng sợi dây đàn hồi cách bố trí thí nghiệm 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 ?
Hƣớng dẫn
Bƣớc sóng λ = d = 20cm ± 0,1cm
f
v = 20000 cm/s
εv =
f f v
v
= 0,6%
Δv = εvv = 120 cm/s
Kết quả: v = 20.000 ± 120 (cm/s) v = 20.000 cm/s ± 0,6%
Trƣờng hợp đại lƣợng A =
n
L, với n >
Đây trƣờng hợp đề cập “vấn đề phát sinh” mục 3.1 Để tính đƣợc sai số tƣơng đối A ta làm nhƣ sau:
- Tính L = L ±ΔL = L ± εL với εx =
L L
- Khi đó: n L
A εA =
A A
= ε
L =
L L
Một số phép đo tƣơng ứng với trƣờng hợp này:
- Dùng đồng hồ bấm giây đo chu kỳ dao động lắc Thƣờng ngƣời ta đo thời gian t n dao động toàn phần suy T = t/n
n t
T εT =
T T
=
t t
- Dùng thƣớc đo bƣớc sóng sóng dừng sợi dây đàn hồi: Ngƣời ta thƣờng đo chiều dài L n bƣớc sóng suy λ = L/n
n
ελ =
=
L L
- Dùng thƣớc đo khoảng vân giao thoa: Ngƣời ta thƣờng đo bề rộng L n khoảng vân suy i = L/n Chứ khoảng vân giao thoa cỡ vài mm có mà đo mắt à? (Vốn dĩ phải đƣợc đo thƣớc)
n L
i εi =
i i
=
L L
Đu du ân đờ sờ ten?
o Ví dụ 2: Dùng thí nghiệm giao thoa khe Young để đo bƣớc sóng xạ đơn sắc Khoảng cách hai khe sáng S1S2 đƣợc nhà sản xuất cho sẵn a = 2mm ± 1% Kết đo khoảng cách từ quan sát đến mặt phẳng chƣa hai khe D = 2m ± 3% Đo khoảng cách 20 vân sáng liên tiếp L = 9,5mm ± 2% Kết đo bƣớc sóng λ = ?
(121)Khoảng cách 20 vân sáng liên tiếp 19 khoảng vân (cái mà không để ý coi nhƣ
tiêu): L = 19i i = L/19
▪ Giá trị trung bình i:
19 L
i = 0,5
19 ,
9
μm Có tính đƣợc giá trị bƣớc sóng trung bình
Bƣớc sóng trung bình:
2 , D
i
a
= 0,5μm
Sai số tƣơng đối bƣớc sóng: ελ=
=
a a
+
i i
+
D D
=
a a
+
L L
+
D D
= εa + εL + εD = 6% với
i i
=
L L
εi = εL
Sai số tuyệt đối bƣớc 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 kể từ chữ số khác không
Mặc dù định nghĩa có nghĩa, nhƣng khơng có nghĩa bạn đọc xong định nghĩa hiểu số chữ số có nghĩa???
Tốt kiên nhẫn đọc tiếp ví dụ minh họa
Giả sử sai số tuyệt đối tƣơng đối đại lƣợng A nhận giá trị sau:
+ 0,97: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân: → có chữ số có nghĩa
+ 0,0097: chữ số khác khơng tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa
+ 2,015: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa
(phải tính chữ số đằng sau)
+ 0,0669: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa
(chữ số lặp lại phải tính)
+ 9,0609: chữ số khác không tô màu đỏ in đậm + gạch chân → có chữ số có nghĩa
Vậy xác định số chữ số có nghĩa đừng quan tâm dấu phẩy “,” Trong định 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 TRƢỜNG
I Dụng cụ thí nghiệm
Đế ba chân sắt, có hệ vít chỉnh cân
Giá đỡ nhơm, cao 75cm, có ngang treo lắc Thƣớc thẳng dài 700 mm gắn giá đỡ
Ròng rọc nhựa, đƣờng 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
(122)II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Lƣu ý :
- Cổng quang nối với ổ cắm A, Máy đo thời gian : chọn Mode T, độ xác 1/1000s
- Sau thao tác thu thập số liệu cần phải đƣa đồng hồ trạng 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
1 Chu kỳ lắc có phụ thuộc vào biên độ dao động : Sau lắp ráp thí nghiệm ta tiến hành nhƣ sau:
Chọn nặng 50g treo vào giá
Điều chỉnh chiều dài lắc khoảng 50 cm
Kéo khỏi phƣơng 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)
2 Chu kỳ lắc có phụ thuộc vào khối lượng m nặng :
Tƣơng tự nhƣ trên, nhƣng thí nghiệm ta giữ nguyên A, l thay đổi khối lƣợng m (50g;
100g; 150g)
3 Chu kỳ lắc có phụ thuộc vào chiều dài lắc :
Giống thí nghiệm 2, lần ta thay đổi chiều dài lắc giữ 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:
2
T l
g =
- Sai số tuyệt đối: Δg ≈ T T l
l
g max =
- Kết phép đo: g = 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
1 Hộp dụng cụ gồm bảng mạch điện lắp sẵn linh kiện: cuộn dây, tụ điện, điện trở dây nối
2 Bộ nguồn xoay chiều
(123)Bài thực hành số
XÁC ĐỊNH BƢỚC SÓNG ÁNH SÁNG I DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM dùng đèn laze bán dẫn
1 Đèn laze bán dẫn Mw
2 Tấm chứa khe Y-âng gồm khe hẹp, song song, cách a = 0,4 mm Màn ảnh E hứng vân giao thoa
4 Các đế để đặt đèn, chứa khe Y-âng hứng vân giao thoa Thƣớc cuộn chia đến milimet
6 Nguồn xoay chiều
II CÁC BƢỚC 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 từ đèn chiếu 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 thƣớc đo khoảng cách D1 từ khe Y-âng tới
màn khoảng cách l1 vân sáng vân tối
liên tiếp Điền giá trị D1, l1 vào bảng số liệu
+ Tính, ghi vào bảng số liệu khoảng vân i1 =
5
l1và bƣớc sóng ánh sáng laze theo công thức
λ =
D a i
b) Bước Lặp lại bƣớc thí nghiệm ứng với hai giá trị D lớn D1 cách dịch chuyển hứng vân giao thoa
+ Tính ,Δλ ghi kết thu đƣợc vào bảng số liệu
Bảng 1: Xác định bƣớc sóng ánh sáng laze - Khoảng cách hai khe: a=………….±……….(mm) - Độ xác thƣớc mm: =……… (mm) - Số khoảng vân đánh dấu: n = ………
Lần thí
nghiệm D (mm) L (mm) i =
l
(mm) λ =
D a i
(mm)
1
2
3
Trung bình
+ Tính ,Δλ dùng công thức:
▪
3
3
1
▪ Δλ =
2
min
max
▪ λ = ± Δλ
D BÀI TẬP TỰ LUYỆN:
Câu 1. Kết sai số tuyệt đối phép đo 0,0609 Số chữ số có nghĩa
A 1 B 2 C 4 D 3
(124)A 1 B 2 C 4 D 3 Câu 3. Kết sai số tuyệt đối phép đo 1,02 Số chữ số có nghĩa
A 3 B 2 C 4 D 1
Câu 4. Để đo lực kéo cực đại lò xo dao động với biên độ A ta cần dùng dụng cụ đo
A Thƣớc mét B Lực kế C Đồng hồ D Cân
Câu 5. Cho lắc lị xo đặt nơi có gia tốc trọng trƣờng biết Bộ dụng cụ dùng để đo độ cứng lò xo
A thƣớc cân B lực kế thƣớc C đồng hồ cân D lực kế cân
Câu 6. Để đo bƣớc sóng xạ đơn sắc thí nghiệm giao thoa khe Y âng, ta cần dùng dụng cụ đo
A thƣớc B cân C nhiệt kế D đồng hồ
Câu 7. Để đo cơng suất tiêu thụ trung bình đoạn mạch có điện trở thuần, ta cần dùng dụng cụ đo
A chỉ Ampe kế B chỉ Vôn kế C Ampe kế Vôn kế D Áp kế
Câu 8. Để đo gia tốc trọng trƣờng dựa vào dao động lắc đơn, ta cần dùng dụng cụ đo
A chỉ đồng hồ B đồng hồ thƣớc C cân thƣớc D chỉ thƣớc
Câu 9. Để đo gia tốc trọng trƣờng trung bình vị trí (khơng u cầu xác định sai số), ngƣời ta dùng dụng cụ gồm lắc đơn; giá treo; thƣớc đo chiều dài; đồng hồ bấm giây Ngƣời ta phải thực bƣớc:
a Treo lắc lên giá nơi cần xác định gia tốc trọng trƣờng g
b Dùng đồng hồ bấm dây để đo thời gian dao động toàn phần để tính đƣợc chu kỳ T, lặp lại phép đo lần
c Kích thích cho vật dao động nhỏ
d Dùng thƣớc đo lần chiều dài l dây treo từ điểm treo tới tâm vật
e Sử dụng công thức g = 4π2
T l
để tính gia tốc trọng trƣờng trung bình vị trí f Tính giá trị trung bình l T
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 công suất tiêu thụ trung bình điện trở mạch mắc nối tiếp (chƣa lắp sẵn) gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện, ngƣời ta dùng thêm bảng mạch ; nguồn điện xoay chiều ; ampe kế ; vôn kế thực bƣớc sau
a nối nguồn điện với bảng mạch
b lắp điện trở, cuộn dây, tụ điện mắc nối tiếp bảng mạch c bật công tắc nguồn
d mắc ampe kế nối tiếp với đoạn mạch e lắp vôn kế song song hai đầu điện trở
f đọc giá trị vôn 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 điều hòa T vật cách đo thời gian dao động Ba lần đo cho kết thời gian dao động lần lƣợt 2,00s; 2,05s; 2,00s ; 2,05s; 2,05s Thang chia nhỏ đồng hồ 0,01s Kết phép đo chu kỳ đƣợc biểu diễn
A T = 2,025 ± 0,024 (s) B T = 2,030 ± 0,024 (s)
(125)Câu 12.Một học sinh làm thí nghiệm đo chu kỳ dao động lắc đơn Dùng đồng hồ bấm giây đo lần thời gian 10 đao động toàn phần lần lƣợt 15,45s; 15,10s; 15,86s; 15,25s; 15,50s Bỏ 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 trƣờng dựa vào dao động lắc đơn Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 đao động tồn phần tính đƣợc kết t = 20,102 ±
0,269 (s) Dùng thƣớc đo chiều dài dây treo tính đƣợc kết L = ± 0,001(m) Lấy π2=10
bỏ qua sai số số pi (π) Kết gia tốc trọng trƣờng 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 trƣờng dựa vào dao động lắc đơn Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 đao động tồn phần tính đƣợc kết t = 20,102 ±
0,269 (s) Dùng thƣớc đo chiều dài dây treo tính đƣợc kết L = ± 0,001(m) Lấy π2=10 và
bỏ qua sai số số pi (π) Kết gia tốc trọng trƣờng nơi đặt lắc đơn
A 9,899 (m/s2) ± 0,142 (m/s2) B 9,988 (m/s2) ± 0,144 (m/s2) C 9,899 (m/s2) ± 0,275 (m/s2) 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 để cân vật nặng cho kết khối lƣợng m = 100g ± 2% Gắn vật vào lị xo kích thích cho lắc dao động dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t dao động, kết t = 2s ± 1% Bỏ qua sai số số pi (π) Sai số tƣơng 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, ngƣời ta nối đầu A vào nguồn dao động có tần số f = 100 (Hz) ± 0,02% Đầu B đƣợc gắn cố định Ngƣời ta đo khoảng cách 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, ngƣời ta nối đầu A vào nguồn dao động có tần số f = 100 (Hz) ± 0,02% Đầu B đƣợc gắn cố định Ngƣời ta đo khoảng cách 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 bƣớc sóng nguồn sáng thí nghiệm khe Young
Giá trị trung bình sai số tuyệt đối phép đo khoảng cách hai khe sáng avà Δa; Giá trị trung
bình sai số tuyệt đối phép đo khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến đo đƣợc D
và ΔD; Giá trị trung bình sai số tuyệt đối phép đo khoảng vân i Δi Kết sai số
tƣơng đối phép đo bƣớ c sóng đƣợc tính
A ε(%) =
D D i
i a
a
.100% B ε(%) = (Δa + Δi + ΔD) 100%
C.ε(%) = (Δa + Δi - ΔD).100% D. ε(%) =
D D i
i a
a
.100%
Câu 19.Một học sinh làm thí nghiệm đo bƣớc sóng nguồn sáng thí nghiệm khe Young Khoảng cách hai khe sáng 1,00 ± 0,05 (mm) Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến đo đƣợc 2000 ± 1,54 (mm); khoảng cách 10 vân sáng liên tiếp đo đƣợc 10,80 ± 0,14 (mm) Kết bƣớc sóng
(126)Câu 20.Một học sinh làm thí nghiệm đo bƣớc sóng nguồn sáng thí nghiệm khe Young Khoảng cách hai khe sáng 1,00 ± 0,05 (mm) Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến đo đƣợc 2000 ± 1,54 (mm); khoảng cách 10 vân sáng liên tiếp đo đƣợc 10,80 ± 0,14 (mm) Kết bƣớc 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 số (hình vẽ) để đo điện 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 mạch cần đo điện 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 VΩ
e Chờ cho chữ số ổn định, đọc trị số điện áp
g Kết thúc thao tác đo, nhấn nút ON OFF để tắt nguồn đồng hồ Thứ tự thao tác
A a, b, d, c, e, g B c, d, a, b, e, g
C d, a, b, c, e, g D d, b, a, c, e, g
Câu 22.Một học sinh dùng cân đồng hồ bấm giây để đo độ cứng lò xo Dùng cân để cân vật nặng cho kết khối lƣợng m = 100g ± 2% Gắn vật vào lị xo kích thích cho lắc dao động dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t dao động, kết t = 2s ± 1% Bỏ qua sai số số pi (π) Sai số tƣơng 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 bƣớc sóng ánh sáng phƣơng pháp giao thoa khe Y-âng Học sinh đo đƣợc 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 tƣơng đối phép đo
A = 1,6% B = 7,63% C =0,96% D = 5,83%
Câu 24.Dùng thƣớc chia độ đến milimet đo khoảng cách d hai điểm A B, lần đo cho giá trị 1,345 m Lấy sai số dụng cụ độ chia nhỏ Kết quảđo đƣợc viết
A d = (1345 ± 2) mm B d = (1,345 ± 0,001) m C d = (1345 ± 3) mm D d = (1,3450 ± 0,0005) m
(127)MỤC LỤC
LÝ THUYẾT ÔN THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ NĂM 2017
CHƢƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ
CHỦ ĐỀ ĐẠI CƢƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA
A LÝ THUYẾT:
B TRẮC NGHIỆM:
CHỦ ĐỀ CON LẮC LÕ XO
A LÝ THUYẾT
CHỦ ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN 12
B TRẮC NGHIỆM: 13
CHỦ ĐỀ 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DAO ĐỘNG DUY TRÌ - DAO ĐỘNG CƢỠNG BỨC - HIỆN TƢỢNG CỘNG HƢỞNG 15
A LÝ THUYẾT: 15
A LÝ THUYẾT: 19
B TRẮC NGHIỆM 20
CHƢƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 22
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 26
A LÝ THUYẾT : 26
B TRẮC NGHIỆM: 28
CHỦ ĐỀ 3: SÓNG ÂM 31
A LÝ THUYẾT: 31
B TRẮC NGHIỆM: 33
CHƢƠNG III DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 37
CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU + CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU 37
A LÝ THUYẾT 37
B TRẮC NGHIỆM: 40
CHỦ ĐỀ 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH -CÔNG SUẤT MẠCH XOAY CHIỀU 43
B TRẮC NGHIỆM: 47
CHỦ ĐỀ 3: MÁY BIẾN THẾ - SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG- ĐỘNG CƠ ĐIỆN 56
A LÝ THUYẾT: 56
B TRẮC NGHIỆM: 58
A LÝ THUYẾT: 62
B TRẮC NGHIỆM: 65
Chƣơng VI: SÓNG ÁNH SÁNG 72
CHỦ ĐỀ 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG + GIAO THOA ÁNH SÁNG 72
A LÝ THUYẾT CẦN NHỚ: 72
B TRẮC NGHIỆM: 75
CHỦ ĐỀ 2: QUANG PHỔ VÀ CÁC LOẠI TIA 79
A LÝ THUYẾT: 79
B TRẮC NGHIỆM: 82
CHƢƠNG VI LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG 88
CHỦ ĐỀ 1: HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN THUYẾT LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG – HIỆN TƢỢNG QUANG DẪN – HIỆN TƢỢNG PHÁT QUANG 88
A LÝ THUYẾT 88
B TRẮC NGHIỆM: 90
CHỦ ĐỀ 2: MẪU NGUYÊN TỬ BO- TIA LA ZE 95
A LÝ THUYẾT 95
B TRẮC NGHIỆM: 98
CHƢƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - SỰ PHÓNG XẠ 100
CHỦ ĐỀ 1: CẤU TẠO HẠT NHÂN - NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT – 100
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 100
A LÝ THUYẾT 100
(128)CHỦ ĐỀ 2: SỰ PHÓNG XẠ + PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH + PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH 106
A LÝ THUYẾT: 106
B TRẮC NGHIỆM: 109