Bài tập vật lý 12

TRƢỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA SƢ PHẠM BÀI TẬP VẬT LÝ 12 TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI TOÁN DÙNG CHO HỌC SINH CHUẨN BỊ THI THPT QUỐC GIA ThS NGUYỄN VĂN MỆN AN GIANG, THÁNG 10 NĂM 2015 Tài liệu tham khảo “Bài tập Vật lý 12”, tác giả Nguyễn Văn Mện, công tác Khoa Sƣ phạm thực Tác giả báo cáo nội dung đƣợc Hội đồng Khoa học Đào tạo Khoa thông qua ngày………., đƣợc Hội đồng Khoa học Đào tạo Trƣờng Đại học An Giang thông qua ngày…… Tác giả biên soạn ThS NGUYỄN VĂN MỆN Trƣởng Khoa Sƣ phạm Phó Trƣởng Bộ mơn TRẦN THỂ TRƢƠNG TÍN THÀNH Hiệu trƣởng AN GIANG, THÁNG 10 NĂM 2015 LỜI NÓI ĐẦU Từ năm học 2014 – 2015, theo lộ trình cải cách Bộ Giáo dục Đào tạo, kỳ thi Tốt nghiệp Trung học phổ thông Tuyển sinh vào Đại học, cao đẳng đƣợc thay kỳ thi – Kỳ thi Trung học phổ thông quốc gia Kỳ thi Trung học phổ thông quốc gia kỳ thi quan trọng học sinh kết đƣợc sử dụng vào hai mục tiêu: vừa để xét công nhận tốt nghiệp Trung học phổ thông, vừa sở để Trƣờng Đại học xét tuyển vào trƣờng Do đó, việc trang bị cho học sinh bƣớc vào kỳ thi nguồn tài liệu đáng tin cậy điều quan trọng có ý nghĩa Tuy kỳ thi quan trọng nhƣng thông tin nhƣ nguồn tài liệu thống để hƣớng dẫn học sinh ôn tập, chuẩn bị cho kỳ thi cịn Cũng có nhiều tài liệu trƣớc đƣợc nhiều tác giả biên soạn nhằm giúp học sinh ôn tập, thi vào đại học, cao đẳng song song với nguồn tài liệu phong phú từ internet phát triển tốc độ cao công nghệ thông tin nhƣ Song, tài liệu thƣờng mắc phải hai nhƣợc điểm lớn chất lƣợng câu hỏi trắc nghiệm ôn tập chƣa cao số lƣợng câu hỏi chƣa đủ bao phủ chƣơng trình học thi hành Điều gây quan ngại cho khơng giáo viên, học sinh kể bậc phụ huynh Bộ môn Vật lý thuộc Khoa Sƣ phạm, Trƣờng Đại học An Giang đảm nhận đào tạo Giáo viên Trung học phổ thông môn Vật lý cho tỉnh nhà số vùng phụ cận Số lƣợng học sinh Trung học phổ thông chịu ảnh hƣởng lớn nên việc chuẩn bị cho em nguồn tài liệu thật tốt, chuẩn bị cho kỳ thi Trung học phổ thông quốc gia môn Vật lý nhiệm vụ chiến lƣợc Bộ môn Đây nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành Sƣ phạm Vật lý học tập Trƣờng cho giáo viên Vật lý giảng dạy vật lý lớp 12 trƣờng Trung học phổ thông tỉnh Quyển tài liệu phần thứ nội dung cần chuẩn bị cho học sinh, gồm hai nội dung chính: tóm tắt kiến thức giáo khoa bản, phân loại phƣơng pháp giải tập phổ biến tốn ví dụ đƣợc hƣớng dẫn giải chi tiết từ dễ đến khó nhằm hƣớng dẫn học sinh ôn tập cho kỳ thi Trung học phổ thông quốc gia môn Vật lý Tài liệu đƣợc cấu trúc thành chƣơng, có chƣơng theo chƣơng trình Sách giáo khoa Vật lý 12 hành, chƣơng đƣợc chia làm phần chính, cấu trúc chƣơng tƣơng tự Riêng chƣơng kiến thức đo lƣờng hệ thông đơn vị đo lƣờng Vật lý phổ thông CHƢƠNG DAO ĐỘNG CƠ HỌC CHƢƠNG SÓNG CƠ HỌC CHƢƠNG DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHƢƠNG DAO ĐỘNG VÀ SĨNG ĐIỆN TỪ CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG i CHƢƠNG LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG CHƢƠNG VẬT LÝ HẠT NHÂN Để hồn thành đƣợc tài liệu tơi xin gửi lời cảm ơn đến Đảng uỷ, Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học An Giang tạo điều kiện thuận lợi cho tôi; cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Sƣ phạm, Hội đồng Khoa học Khoa quan tâm, giúp đỡ, góp ý cho tơi việc hồn thành tài liệu nhƣ thủ tục hành Đặc biệt tơi xin gửi lời cảm ơn đến Tập thể đồng nghiệp Bộ môn Vật lý, Khoa Sƣ phạm giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến q báu để tơi hồn thành tài liệu Tuy có nhiều cố gắng nhƣng hẳn tài liệu cịn nhiều thiếu sót Tác giả mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến quý báu nhà khoa học, quý đồng nghiệp nhƣ bạn sinh viên, học sinh để tài liệu ngày hoàn thiện An Giang, ngày … tháng… năm 2015 Ngƣời thực Nguyễn Văn Mện ii LỜI CAM KẾT Tôi xin cam đoan nội dung khoa học tài liệu tham khảo đƣợc nghiên cứu, biên soạn; nguồn gốc nội dung đƣợc trích dẫn rõ ràng An Giang, ngày … tháng… năm 2015 Ngƣời thực Nguyễn Văn Mện iii MỤC LỤC _Toc433836268 LỜI NÓI ĐẦU I LỜI CAM KẾT III MỤC LỤC IV DANH SÁCH BẢNG VII DANH SÁCH HÌNH VIII CHƢƠNG ĐO LƢỜNG VÀ HỆ THỐNG ĐƠN VỊ VẬT LÝ TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ PHỔ THÔNG 0.1 PHÉP ĐO ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ 0.1.1 Phép đo đại lượng vật lý 0.1.2 Sai số phép đo 0.2 HỆ THỐNG ĐƠN VỊ 0.2.1 Hệ đơn vị SI (Système International) 0.2.2 Các đơn vị vật lý thường dùng Vật lý phổ thông CHƢƠNG DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1.1.1 Dao động điều hòa 1.1.2 Con lắc lò xo 1.1.3 Tổng hợp dao động điều hòa 11 1.1.4 Các loại dao động khác 13 1.1.5 Con lắc đơn 14 1.2 PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC BÀI TẬP MẪU 15 1.2.1 Đặc điểm dao động điều hòa 15 1.2.2 Lập phương trình dao động điều hịa 17 1.2.3 Khoảng thời gian, thời điểm 21 1.2.4 Quãng đường, vận tốc trung bình tốc độ trung bình 26 1.2.5 Chu kỳ, tần số, độ biến dạng, chiều dài lò xo 33 1.2.6 Vận tốc, gia tốc lượng lắc lò xo 38 1.2.7 Lực đàn hồi, lực hồi phục 43 1.2.8 Phương trình ly độ lắc lò xo 51 1.2.9 Tổng hợp dao động điều hòa 56 1.2.10 Các loại dao động khác 62 1.2.11 Chu kỳ, tần số lắc đơn 67 1.2.12 Vận tốc, gia tốc lượng lắc đơn dao động điều hịa 69 1.2.13 Lập phương trình ly độ lắc đơn 73 1.2.14 Con lắc đơn dao động với biên độ lớn 75 1.2.15 Chu kỳ dao động lắc đơn chịu thêm lực ngồi khơng đổi 78 1.2.16 Biến thiên chu kỳ lắc đơn 85 CHƢƠNG SÓNG CƠ HỌC 88 2.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 88 2.1.1 Các khái niệm bản: 88 2.1.2 Phương trình sóng: 89 2.1.3 Giao thoa sóng cơ: 90 2.1.4 Sóng dừng: 92 2.1.5 Sóng âm: 93 2.2 PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC BÀI TẬP MẪU 95 2.2.1 Bước sóng, chu kỳ, tần số, tốc độ truyền sóng, độ lệch pha 95 2.2.2 Phương trình sóng 99 iv 2.2.3 Lập phương trình sóng, xác định tính chất sóng điểm 105 2.2.4 Số điểm, số đường cực đại, cực tiểu 110 2.2.5 Số điểm dao động pha, ngược pha với nguồn 116 2.2.6 Ứng dụng tượng giao thoa 119 2.2.7 Điều kiện để có sóng dừng 122 2.2.8 Phương trình sóng dừng 126 2.2.9 Các đặc trưng vật lý sóng âm 130 CHƢƠNG DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 136 3.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 136 3.1.1 Đại cương dòng điện xoay chiều 136 3.1.2 Mạch điện xoay chiều: 136 3.1.3 Máy phát điện xoay chiều pha: 137 3.1.4 Máy biến áp: 138 3.2 PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC BÀI TẬP MẪU 138 3.2.1 Đại cương dòng điện xoay chiều 138 3.2.2 Xác định hiệu điện thế, cường độ dòng điện hiệu dụng 141 3.2.3 Độ lệch pha Giản đồ vector 146 3.2.4 Viết biểu thức đại lượng xoay chiều 156 3.2.5 Khảo sát công suất theo điện dung, hệ số tự cảm, tần số dòng điện 165 3.2.6 Khảo sát công suất theo điện trở 173 3.2.7 Cực trị đại lượng xoay chiều 180 3.2.8 Hộp đen 191 3.2.9 Máy điện xoay chiều 197 CHƢƠNG DAO ĐỘNG ĐIỆN SÓNG ĐIỆN TỪ 206 4.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 206 4.1.1 Dao động điện tự do: 206 4.1.2 Dao động điện từ tắt dần, cưỡng bức, cộng hưởng 207 4.1.3 Điện từ trường: 208 4.1.4 Sóng điện từ: 208 4.2 PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC BÀI TẬP MẪU 210 4.2.1 Chu kỳ, tần số mạch dao động điện từ tự 210 4.2.2 Khoảng thời gian, thời điểm 213 4.2.3 Lập phương trình dao động điện từ tự 218 4.2.4 Năng lượng dao động điện từ 220 4.2.5 Mạch dao động điện từ tắt dần 225 4.2.6 Mạch chọn sóng 226 CHƢƠNG SÓNG ÁNH SÁNG 230 5.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 230 5.1.1 Tán sắc ánh sáng 230 5.1.2 Giao thoa ánh sáng 230 5.1.3 Các loại quang phổ 232 5.1.4 Máy quang phổ lăng kính 233 5.1.5 Các xạ không nhìn thấy 233 5.2 PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC BÀI TẬP MẪU 235 5.2.1 Tán sắc, góc lệch, phản xạ tồn phần 235 5.2.2 Khoảng vân, bước sóng ánh sáng, vị trí khoảng cách vân 241 5.2.3 Tính chất vân giao thoa điểm Số vân sáng, vân tối 247 5.2.4 Sự dịch chuyển hệ vân giao thoa 251 5.2.5 Giao thoa ánh sáng trắng 255 5.2.6 Giao thoa ánh sáng phức tạp gồm hai thành phần đơn sắc 259 v CHƢƠNG LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG 264 6.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 264 6.1.1 Hiện tượng quang điện 264 6.1.2 Thuyết lượng tử ánh sáng (thuyết photon) 265 6.1.3 Hiện tượng quang điện 266 6.1.4 Mẫu nguyên tử Bohr: 266 6.1.5 Quang phổ vạch nguyên tử hidro 267 6.1.6 Hấp thụ, tán xạ lọc lựa 268 6.1.7 Sự phát quang 269 6.1.8 Laser 270 6.2 PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC BÀI TẬP MẪU 270 6.2.1 Tính cơng thốt, giới hạn quang điện, hiệu điện hãm, động năng, vận tốc ban đầu cực đại quang electron 270 6.2.2 Sử dụng nhiều xạ 274 6.2.3 Cơng suất nguồn, cường độ dịng quang điện bão hòa 278 6.2.4 Chuyển động electron quang điện điện trường từ trường 280 6.2.5 Ống Rontgen 283 6.2.6 Bán kính quỹ đạo, vận tốc dài, vận tốc góc, chu kỳ quay electron 285 6.2.7 Số vạch phổ tối đa nguyên tử phát 287 6.2.8 Xác định bước sóng vạch phổ 289 6.2.9 Bước sóng vạch phổ dài nhất, ngắn nhất, lượng ion hóa 292 CHƢƠNG HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 295 7.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 295 7.1.1 Cấu tạo hạt nhân 295 7.1.2 Đồng vị 295 7.1.3 Đơn vị khối lượng nguyên tử 295 7.1.4 Lực hạt nhân 295 7.1.5 Hệ thức lượng khối lượng 296 7.1.6 Độ hụt khối Năng lượng liên kết 296 7.1.7 Phản ứng hạt nhân 297 7.1.8 Hiện tượng phóng xạ 298 7.2 PHÂN LOẠI VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÁC BÀI TẬP MẪU 300 7.2.1 Quan hệ lượng khối lượng 300 7.2.1 Xác định thành phần cấu tạo hạt nhân 301 7.2.2 Độ hụt khối lượng liên kết hạt nhân 303 7.2.3 Xác định hạt thiếu phản ứng hạt nhân 305 7.2.4 Phản ứng hạt nhân tỏa thu lượng 306 7.2.5 Định luật bảo toàn lượng định luật bảo toàn động lượng 308 7.2.6 Xác định khối lượng, số hạt, tỷ lệ phần trăm 314 7.2.7 Độ phóng xạ, tuổi vật cổ, chu kỳ bán rã 317 TÀI LIỆU THAM KHẢO 322 PHỤ LỤC 323 vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1 Các đơn vị hệ SI Bảng Các đơn vị dùng Vật lý phổ thông Bảng Các số Vật lý Bảng Các tiền tố đơn vị đo Bảng Sự tƣơng đƣơng dao động điện từ dao động 208 Bảng Thang sóng điện từ 235 Bảng Giới hạn quang điện số kim loại 265 Bảng Tên lớp electron nguyên tử 267 Bảng Các vạch phổ nhìn thấy dãy Balmer 268 vii DANH SÁCH HÌNH Hình 1 Đồ thị ly độ, vận tốc gia tốc dao động điều hòa Hình Quan hệ chuyển động trịn dao động điều hòa Hình Con lắc lị xo 10 Hình Đồ thị lƣợng dao động điều hịa 11 Hình Tổng hợp dao động giản đồ vector 12 Hình 23 Hình 24 Hình 27 Hình 27 Hình 10 28 Hình 11 29 Hình 12 Tổng hợp hai dao động hịa phƣơng pháp giản đồ Fresnel 56 Hình 13 60 Hình 14 60 Hình 15 61 Hình 16 61 Hình 17 79 Hình 18 80 Hình Hình dạng sóng hình sin 89 Hình 2 Hình ảnh giao thoa sóng nƣớc với hai nguồn pha 92 Hình Một đoạn sóng dừng 93 Hình Các kiểu sóng dừng 93 Hình 104 Hình 104 Hình Các kiểu sóng dừng 123 Hình Giản đồ vector loại mạch không phân nhánh 137 Hình 147 Hình 3 148 Hình 148 Hình 149 Hình 150 Hình 150 Hình 151 Hình 152 Hình 10 152 Hình 11 153 Hình 12 154 Hình 15 160 Hình 16 162 Hình 17 164 Hình 18 179 Hình 19 185 Hình 20 188 Hình 21 195 Hình Mạch dao động LC 206 Hình Sơ đồ khối máy phát vơ tuyến 209 Hình Sơ đồ khối máy thu vơ tuyến 209 Hình 4 225 viii PHỤ LỤC MỘT SÔ CÂU HỎI NÂNG CAO P 1: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ s, thời điểm t điểm qua vị trí có ly độ chất điểm A x 10 cos t C x 10 cos t 10 cm với vận tốc 4 (cm) (cm) 20 2,5 s, chất cm/s Phƣơng trình dao động B x 10 cos t D x 10 cos t 4 (cm) (cm) Chọn đáp án A P 2: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, cân bằng, lò xo bị dãn 4cm Lấy g 10m / s Kích thích cho vật nặng lắc dao động điều hòa thấy chu kỳ, khoảng thời gian lị xo bị dãn gấp đơi khoảng thời gian lị xo bị nén a Biên độ dao động vật A cm B cm C cm D 10 cm b Khoảng thời gian ngắn kể từ tốc độ vật cực đại lị xo khơng biến dạng A 1/15 s B 1/12 s C 1/30 s D 1/24 s c Khi lò xo bị nén cm, tốc độ vật gần giá trị nhất? A 80 cm/s B 85 cm/s D 110 cm/s D 95 cm/s a Chọn đáp án C b Chọn đáp án C c Chọn đáp án B P 3: Con lắc lò xo dao động điều hịa mặt phẳng nghiêng góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang, điểm cố định lò xo dƣới Biết sau khoảng thời gian 0,05 s động lại Lấy g 10m / s a Độ biến dạng lị xo vật vị trí cân A 10 cm B cm C cm D cm b Cho vật dao động điều hoà với biên độ cm Vận tốc vật lị xo bị nén 7cm có độ lớn A 20 cm/s B 20 cm/s C 20 cm/s D 40 cm/s a Chọn đáp án B 323 b Chọn đáp án C P 4: Một lắc lò xo dao động điều hòa, tốc độ vật qua cân 1 2k (s), ( k Z ) động vật 20 cm/s Ở thời điểm t a Biên độ dao động lắc A 20 cm B 10 cm C cm D cm b Tốc độ trung bình vật khoảng thời gian hai lần liên tiếp động vật không đổi chiều chuyển động gần giá trị nhất? A 50 cm/s B 60 cm/s C 40 cm/s D 70 cm/s c Biết thời điểm ban đầu, vật có ly độ dƣơng Tốc độ trung bình vật khoảng thời gian ngắn kể từ thời điểm ban đầu động ba lần gia tốc dƣơng A 50 cm/s B 60 cm/s C 45 cm/s D 40 cm/s Hướng dẫn giải a Chọn đáp án B b Chọn đáp án B c Chọn đáp án C P 5: (Đề TSĐH năm 2012) Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phƣơng ngang với J lực đàn hồi cực đại 10 N Mốc cân Gọi Q đầu cố định lò xo, khoảng thời gian ngắn hai lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo lị xo có độ lớn 3N 0,1s a Chu kì dao động lắc A 0,2 s B 0,4 s C 0,3 s D 0,6 s b Quãng đƣờng lớn mà vật nhỏ lắc đƣợc thời gian 0,4 s A 60 cm B 40 cm C 80 cm D 100 cm a Chọn đáp án D b Chọn đáp án A P 6: (Đề TSDH năm 2013) Hai lắc đơn có chiều dài dây treo lần lƣợt 81 cm 64 cm đƣợc treo trần phòng Từ vị trí cân ngƣời ta truyền vận tốc cho hai lắc theo hƣớng cho chúng dao động điều hịa với biên độ góc Gọi t thời gian ngắn kể từ thời điểm truyền vận tốc dây treo hai lắc song song t gần giá trị nhất? 324 A 0,45 s B 0,54 s C 1,24 s D 1,8 s Chọn đáp án A P 7: Một lắc đơn gồm dây treo có chiều dài m vật nhỏ có khối lƣợng 100 g mang điện tích 2.10 C Treo lắc điện trƣờng có vector cƣờng độ điện trƣờng hƣớng theo phƣơng ngang có độ lớn 5.104V / m Trong mặt phẳng thẳng đứng qua điểm treo song song với vector cƣờng độ điện trƣờng, kéo vật nhỏ theo chiều cƣờng độ điện trƣờng cho dây treo hợp với phƣơng thẳng đứng góc 540 thả cho lắc dao động điều hòa Lấy g 10m / s a Xác định góc lệch dây treo lắc cân A 450 B 600 C 300 D 750 b Tốc độ lớn vật nặng trình dao động A 0,5 m/s B 0,59 m/s C 1,2 m/s D 1,0 m/s a Chọn đáp án A b Chọn đáp án B P 8: Một lắc đơn treo trần toa xe Dây treo lắc dài 100 cm, vật nặng có khối lƣợng 100 g Cho xe chuyển động thẳng, nhanh dần theo g phƣơng ngang với gia tốc có độ lớn a với g 10 m / s gia tốc trọng trƣờng nơi treo lắc Kéo vật nặng lắc theo hƣớng chuyển động xe cho dây treo hợp với phƣơng thẳng đứng góc 380 ngƣợc hƣớng chuyển động xe Độ lớn vận tốc vật qua cân A 0,474 m/s B 0,442 m/s C 0,411 m/s D 0,489 m/s Chọn đáp án A P 9: (Đề TSĐH năm 2013) Một nguồn phát sóng dao động điều hịa tạo sóng trịn đồng tâm mặt nƣớc với bƣớc sóng Hai điểm M N nằm hai phƣơng truyền sóng khác có OM ; ON 12 OM vng góc với ON Số điểm dao động ngƣợc pha với nguồn O đoạn MN A điểm B điểm C điểm D điểm Chọn đáp án D P 10: Tại hai điểm A B cách 12,8 cm mặt nƣớc có hai nguồn phát sóng kết hợp dao động pha, tần số 50Hz, tốc độ truyền sóng mặt nƣớc 50 cm/s Điểm M nằm mặt nƣớc, thuộc đƣờng tròn tâm O (là trung điểm AB), đƣờng kính AB có biên độ dao động cực đại a Khoảng cách nhỏ từ A đến M gần giá trị nhất? A 0,8 cm B 1,2 cm C 1,0 cm D 1,6 cm 325 b Khoảng cách lớn từ A đến M gần giá trị nhất? A 18 cm B 12 cm C 10 cm D 16 cm a Chọn đáp án A b Chọn đáp án B P 11: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc, hai nguồn kết hợp A B dao động với phƣơng trình u1 3cos 100 t (mm); u2 cos 100 t (mm) đặt cách 20 cm Tốc độ truyền sóng mặt nƣớc 150 cm/s a Trên đoạn thẳng AB có điểm dao động với biên độ mm? A 13 điểm B 14 điểm C 15 điểm D 12 điểm b Xét điểm M mặt nƣớc, nằm đƣờng thẳng qua A vng góc với AB A có biên độ dao động cực đại Khoảng cách ngắn từ M đến A gần giá trị nhất? A cm B cm C cm D cm a Chọn đáp án B b Chọn đáp án A P 12: Trên mặt nƣớc có hai nguồn phát sóng kết hợp pha ban đầu không, tần số 100 Hz, đặt cách 7,5 cm Tốc độ truyền sóng mặt nƣớc 50 cm/s Điểm M nằm đƣờng trung trực đoạn thẳng nối hai nguồn Xác định khoảng cách ngắn từ M đến trung điểm O đoạn nối hai nguồn nếu: a M dao động pha với hai nguồn A 29 cm B 31 cm C cm D 3,75 cm b M dao động pha với trung điểm O đoạn nối hai nguồn A 5,7 cm B cm C 4,25 cm D 3,75 cm a Chọn đáp án B b Chọn đáp án B P 13: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nƣớc, hai nguồn kết hợp A B dao động ngƣợc pha với tần số 25 Hz Điểm M nằm đoạn thẳng nối hai nguồn, cách trung điểm O AB đoạn 11 cm có biên độ dao động cực đại Giữa M O có điểm cực đại dao động pha với ngƣợc pha với M, ba điểm cực đại gần O Tốc độ truyền sóng mặt nƣớc A 80 cm/s B 160 cm/s Chọn đáp án D 326 C 50 cm/s D 100 cm/s P 14: Trong thí nghiệm sóng dừng cột khí, cột khí ống thủy tinh kín đầu có chiều dài thay đổi đƣợc Nguồn sóng âm sử dụng có tần số 165Hz Khi thay đổi chiều dài cột khơng khí ngƣời ta thấy rằng: chiều dài ngắn cột khí để miệng cột có âm to 50cm Tốc độ truyền âm khơng khí A 165 m/s B 170 m/s C 340 m/s D 330 m/s Chọn đáp án D P 15: (Đề TSĐH năm 2014) Trên sợi dây đàn hồi có sóng dừng ổn định với khoảng cách hai nút sóng liên tiếp cm Trên dây có phần tử sóng dao động với tần số Hz biên độ lớn cm Gọi N vị trí nút sóng; C D hai phần tử dây hai bên N có vị trí cân cách N lần lƣợt 10,5 cm cm Tại thời điểm t1 , phần tử C có ly độ 1,5 cm hƣớng cân Vào thời điểm t2 A 1,50 cm B – 0,75 cm t1 79 s , phần tử D có ly độ 40 C 0,75 cm D – 1,50 cm Chọn đáp án D P 16: Tại xƣởng khí có đặt máy giống nhau, máy chạy phát âm có mức cƣờng độ 70dB Để đảm bảo sức khỏe cho công nhân việc, mức cƣờng độ âm không đƣợc phép vƣợt 90dB Hỏi xƣởng đặt nhiều máy? A 10 máy B 20 máy C 50 máy D 100 máy Chọn đáp án D P 17: (Đề TSĐH năm 2014) Trong môi trƣờng đẳng hƣớng khơng hấp thụ âm, có điểm thẳng hàng theo thứ tự A; B; C với AB 100 m , AC 250 m Khi đặt A nguồn điểm phát âm công suất P mức cƣờng độ âm B 100 dB Bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn điểm phát âm cơng suất 2P mức cƣờng độ âm A C A 103 dB 96,5 dB B 100 dB 99,5 dB C 103 dB 99,5 dB Chọn đáp án C D 100 dB 96,5 dB P 18: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R 10 i có biểu thức 2sin 100 t (A) a Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng dòng điện A A B A C 2 A D A 327 b Sau thời gian phút, nhiệt lƣợng tỏa điện trở A 600 J B 1200 J C 900 J D 2400 J a Chọn đáp án B b Chọn đáp án C P 19: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp (cuộn dây cảm) hiệu điện xoay chiều ổn định thấy cảm kháng gấp lần dung kháng Ở thời điểm hiệu điện hai đầu tụ đạt giá trị cực đại 60 V hiệu điện tức thời hai đầu mạch B – 180 V A 180 V D – 240 V C 240 V Chọn đáp án B P 20: Mạch điện xoay chiều gồm ba đoạn AM, MN NB ghép nối tiếp Đoạn mạch AM chứa điện trở R1 100 tụ điện có điện dung C; đoạn MN chứa cuộn dây cảm có cảm kháng Z L 200 ; đoạn NB chứa điện trở R2 Biết hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch AM lệch pha góc điện tức thời hai đầu đoạn mạch MN lệch pha góc so với hiệu so với hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch MB a Dung kháng tụ điện A ZC 100 B ZC 200 C Z C 100 C R2 200 D Z C 100 b Giá trị điện trở R2 A R2 100 B R2 100 D R2 100 c Biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AB 200 V C1 Hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AM A 100 V B 200 V C 100 V D 200 V C2 Hiệu điện cực đại hai đầu đoạn mạch AN gần giá trị nhất? A 150 V B 160 V a Chọn đáp án A b Chọn đáp án C c C1 Chọn đáp án B C2 Chọn đáp án B 328 C 200 V D 220 V P 21: (Đề TSĐH năm 2012) Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u 150 cos 100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 60 , cuộn dây có điện trở tụ điện Công suất tiêu thụ đoạn mạch 250 W Nối hai tụ điện sợi dây có điện trở khơng đáng kể Khi đó, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 50 V a Điện trở cuộn dây A 30 B 30 C 20 D 20 D 60 b Giá trị dung kháng tụ A 15 B 30 C 45 c Công suất tiêu thụ mạch nối tắt tụ C A 187,5 W B 216,5 W C 166,7 W D 125 W a Chọn đáp án A b Chọn đáp án B c Chọn đáp án A P 22: Đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai phần: đoạn mạch AM chứa biến trở R cuộn dây cảm có độ tự cảm L, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C 10 F mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều ổn định có biểu thức u 100 cos 100 t V dùng vơn kế nhiệt có điện trở lớn để đo hiệu điện hai điểm AM Khi thay đổi giá trị biến trở R thấy số vôn kế không đổi a Độ tự cảm cuộn dây A L H B L H C L D L H H b Số không đổi vôn kế A 200 V B 100 V C 100 V D 200 c Giá trị biến trở để công suất mạch đạt cực đại A R 50 B R 50 C R 100 D R 100 a Chọn đáp án A b Chọn đáp án C c Chọn đáp án B 329 P 23: Đặt điện áp u U cos ft (V) (trong U không đổi, f thay đổi đƣợc) vào hai đầu đoạn mạch gồm R C mắc nối tiếp Khi tần số f1 f2 cos f1 hệ số công suất tƣơng ứng đoạn mạch cos cos Khi tần số f cos với f1 hệ số công suất đoạn mạch cos A /4 B /5 C /4 D /5 Chọn đáp án B P 24: Đặt điện áp xoay chiều u U cos ft (V) (trong U0 khơng đổi, f thay đổi đƣợc) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R tụ điện Khi tần số 20Hz cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 20W; tần số 40Hz cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 32W Khi tần số 60Hz cơng suất tiêu thụ đoạn mạch A 48W B 44W C 36W D 64W Chọn đáp án C P 25: Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở R 100 , 10 tụ điện có điện dung C F cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L H Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có biểu thức t V với tần số góc u 120 sin a Điểu chỉnh thay đổi đƣợc để cƣờng độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt giá trị cực đại A1 Giá trị A 100 rad/s B 50 rad/s C 200 rad/s D 250 rad/s A2 Giá trị cực đại dịng điện B 1, 2 A A 1,2 A b Thay đổi B1 Giá trị A 100 C 2, A D 2,4 A để hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ đạt giá trị cực đại rad/s B 50 rad/s C 200 rad/s D 100 rad/s B2 Giá trị cực đại hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ gần giá trị nhất? A 100 V B 115 V c Thay đổi đại 330 C 160 V D 140 V để hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực C1 Giá trị A 100 rad/s B 50 rad/s C 200 rad/s D 100 rad/s C2 Giá trị cực đại hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm gần giá trị nhất? A 100 V B 115 V C 160 V D 140 V a A1 Chọn đáp án A b B1 Chọn đáp án B B2 Chọn đáp án D c C1 Chọn đáp án D C2 Chọn đáp án D P 26: (Đề TSĐH năm 2012) Đặt điện áp u đoạn mạch AB gồm điện trở 50 400 cos 100 t (V) vào hai đầu mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng qua mạch A Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB 400 V; thời điểm t (s), cƣờng độ dịng điện tức thời 400 qua mạch khơng giảm a Biết X chứa hai ba loại phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện Hai phần tử A điện trở 50 C cuộn cảm tụ 10 H tụ B điện trở 50 F 2.10 F cuộn cảm 10 D cuộn cảm H tụ H F b Công suất tiêu thụ đoạn mạch X A 200 W B 400 W C 100 W D 320 W a Chọn đáp án A b Chọn đáp án A P 27: (Đề TSĐH năm 2013) Đoạn mạch xoay chiều AB gồm ba đoạn AM, MN NB ghép nối tiếp Đoạn mạch AM chứa cuộn dây cảm có độ tự cảm L, đoạn MN chứa hộp X, đoạn NB chứa tụ có điện dung C Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện có biểu thức u U cos U AN 25 V, U MB thấy t 50 V đồng thời u AN sớm pha LC 1, so với uMB Giá trị U 331 A 50 V B 25 V C 25 V D 50 V Chọn đáp án B P 28: (Đề TSĐH 2010)Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rôto máy quay với tốc độ n vịng/phút cƣờng độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch A Khi rôto máy quay với tốc độ 3n vịng/phút cƣờng độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch A Nếu rơto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút cảm kháng đoạn mạch AB A R B R C R D 2R Chọn đáp án D P 29: (Đề TSĐH 2013) Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm điện trở 69,1 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung 176,8 μF Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Biết rơto máy phát có hai cặp cực Khi rơto quay với tốc độ n1 = 1350 vòng/phút n2 = 1800 vịng/phút cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AB nhƣ Giá trị L gần giá trị nhất? A 0,8 H B 0,7 H C 0,6 H D 0,2 H Chọn đáp án C P 30: Một động điện hoạt động hiệu điện 250V, cƣờng độ dòng điện qua động 30A, hệ số công suất 0,8 Dùng động nói để kéo xe Biết lực kéo 500N tốc độ chuyển động xe 36 km/h Biết ma sát làm hao phí 10% cơng suất động a Công suất động sinh A 1,8.10 W B 2, 4.103 W C 1,5.103 W D 5, 0.103 W C 40 % C 90 % b Hiệu suất động A 16,7 % B 83,3 % c Điện trở cuộn dây động A a Chọn đáp án D b Chọn đáp án B c Chọn đáp án C 332 B C D P 31: (Đề TSĐH 2011) Một học sinh quấn máy biến áp với dự định số vòng cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng cuộn thứ cấp Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu số vòng dây Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, dùng vôn kế xác định tỷ số điện áp cuộn thứ cấp để hở cuộn sơ cấp Lúc đầu tỷ số điện áp 0,43 Sau quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vịng tỷ số điện áp 0,45 Bỏ qua hao phí máy biến áp Để đƣợc máy biến áp nhƣ dự định, học sinh phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp A 100 vòng dây B 84 vòng dây C 60 vòng dây D 40 vòng dây Chọn đáp án C P 32: Ngƣời ta cần truyền tải công suất điện P xa với hệ số công suất 1, hiệu điện hai đầu máy phát U Nếu trƣớc tuyền tải, dùng máy biến áp lý tƣởng để tăng hiệu điện mạng điện hiệu suất truyền tải 60% Quấn thêm vào cuộn thứ máy biến áp 50 vòng dây hiệu suất truyền tải 90% Muốn hiệu suất truyền tải 99,9% cần quấn thêm vào cuộn thứ vòng dây nữa? A 1000 vòng B 50 vòng C 49 vòng D 900 vòng Chọn đáp án D P 33: Một học sinh định quấn máy biến áp để biến đổi hiệu điện xoay chiều từ 110 V lên 220 V Khi đó, suất điện động hiệu dụng xuất vòng dây 1,25 V/vòng Ở cuộn thứ cấp, nhầm lẫn nên học sinh quấn ngƣợc chiều số vòng dây Khi thử máy với hiệu điện cuộn sơ 110 V hiệu điện cuộn thứ đo đƣợc 180 V Số vòng dây quấn ngƣợc A 16 vòng B 22 vòng C 20 vòng D 18 vòng Chọn đáp án A P 34: (Đề TSĐH năm 2013) Điện đƣợc truyền tải từ nơi phát đến nơi tiêu thụ đƣờng dây tải điện pha với hiệu suất 90% Coi hao phí điện tỏa nhiệt đƣờng dây không vƣợt 20% Nếu công suất sử dụng điện khu dân cƣ tăng 20% giữ nguyên điện áp nơi phát hiệu suất truyền tải điện đƣờng dây bao nhiêu? A 85,8% B 87,7% C 89,2% D 92,8% Chọn đáp án B C1 P 35: Mạch dao động điện từ nhƣ hình vẽ P1, hai tụ có điện dung C2 C , lúc đầu, khóa K mở, mạch dao động điện từ tự với hiệu điện cực đại hai đầu cuộn dây U Ở thời điểm đó, ngƣời ta đóng khóa K, tìm hiệu điện cực đại hai đầu cuộn dây sau K đóng Xét trƣờng hợp: 333 K C1 L C2 Hình P a Khóa K đƣợc đóng thời điểm cƣờng độ dịng điện mạch cực đại U0 A U U0 B U C U 2U D U 2U b Khóa K đƣợc đóng thời điểm lƣợng điện trƣờng lƣợng từ trƣờng U0 A U B U U0 U0 C U U0 D U c Khóa K đƣợc đóng thời điểm cƣờng độ dịng điện mạch khơng U0 A U U0 B U C U 2U D U 2U a Chọn đáp án B b Chọn đáp án B c Chọn đáp án A P 36: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang 90 Chiếu vào mặt bên lăng kính chùm sáng trắng hẹp gần đỉnh lăng kính, theo phƣơng vng góc với mặt phẳng phân giác góc chiết quang Biết chiết suất ánh sáng đơn sắc màu đỏ ánh sáng đơn sắc màu tím lần lƣợt 1,55 1,57 a Xác định góc hợp tia đỏ tia tím sau qua lăng kính A 0,18 B 1,8 C 3,6 D 0,36 b Xác định bề rộng quang phổ quan sát đƣợc đặt song song với mặt phẳng phân giác góc chiết quang, cách lăng kính 1m Coi bề dày lăng kính mỏng A 0,628 cm a Chọn đáp án A 334 B 0,314 cm C 0,157 cm D 1,256 cm b Chọn đáp án B P 37: Chiếu chùm sáng trắng hẹp vào mặt bên lăng kính có góc chiết quang 600, chiết suất lăng kính ánh sáng trắng nằm khoảng từ đến a Khi góc lệch tia màu tím đạt giá trị cực tiểu, góc lệch tia màu đỏ A 27038 B 320 22 C 22014 D 370 46 b Giá trị góc tới để chùm sáng ló mặt bên thứ hai có đầy đủ màu thành phần ánh sáng trắng A i 460 27 B i 240 44 C i 35016 D i 370 46 a Chọn đáp án B b Chọn đáp án A P 38: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng Ánh sáng sử dụng có bƣớc sóng , hai khe cách 3mm, cách khoảng D Nếu tịnh tiến xa mặt phẳng chứa hai khe thêm 0,6m khoảng vân tăng thêm 0,12mm Bƣớc sóng ánh sáng sử dụng A 420 nm B 400 nm C 540 nm D 600 nm Chọn đáp án D P 39: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng Hai khe cách 1mm, cách 1,5m Nguồn sáng sử dụng phát đồng thời ba ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng 0, 45 m 0, m 0, 72 m a Khoảng cách hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm A 5,4 mm B 2,7 mm C 4,05 mm D 6,48 mm b Trong khoảng hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có vân sáng đơn sắc? A 16 vân B 15 vân C 14 vân D 12 vân c Trên quan sát rộng cm đếm đƣợc vân sáng? A 119 vân B 141 vân C 126 vân D 156 vân d Trên quan sát rộng cm đếm đƣợc vân sáng đơn sắc? A 119 vân B 141 vân C 126 vân D 104 vân a Chọn đáp án A b Chọn đáp án B 335 c Chọn đáp án A d Chọn đáp án D P 40: Một tế bào quang điện có katot đƣợc làm kim loại có giới hạn quang điện Lần lƣợt chiếu vào kim loại xạ có bƣớc sóng Gọi v1 v2 lần lƣợt vận tốc ban đầu cực đại quang electron; U h1 U h lần lƣợt hiệu điện hãm tƣơng ứng a Biết A1 Tỷ số 2 U h1 Uh2 A B A2 Tỷ số D 1/4 v1 v2 A B b Biết B1 Tỷ số C 1/3 2 v2 C D 2v1 U h1 Uh2 A B2 Tỷ số B C 1/3 D 1/4 B 5/8 C 4/5 D 5/4 A 8/5 a A1 Chọn đáp án C A2 Chọn đáp án C b B1 Chọn đáp án D B2 Chọn đáp án A P 41: Electron nguyên tử H trạng thái có lƣợng E n hấp thụ photon có lƣợng 2,55 eV chuyển lên trạng thái có lƣợng Em Biết E0 (n = 1, 2, 3, …) n2 Bƣớc sóng ngắn photon mà nguyên tử phát đƣợc mức lƣợng electron nguyên tử H En A 91,3 nm 336 B 487 nm C 122 nm D 97,4 nm Chọn đáp án D P 42: Cho phản ứng hạt nhân: 1, 00867u ; m m n He Al n 4,0015u ; m Động nhỏ hạt A 6,68 MeV 27 13 27 13 Al 30 15 P khối lƣợng hạt nhân: 26,9700u ; m 30 15 P 29,9700u để gây đƣợc phản ứng B 4,68 MeV C 7,42 MeV D 9,27 MeV Chọn đáp án A P 43: Trong phản ứng dây chuyền hạt nhân U , phản ứng thứ có 235 100 hạt nhân 235U bị phân rã hệ số nhân notron 1,6 Tính tổng số hạt nhân bị phân rã đến phản ứng thứ 101 A 5,45.1023 B 3,24.1022 C 6,89.1022 D 6,22.1023 Chọn đáp án C P 44: Biết n 235 92 U U235 bị phân hạch theo phản ứng sau: 139 94 301 n Khối lƣợng hạt tham gia phản ứng: mU = 53 I 39Y 234,99332u; mn = 1,0087u; mI = 138,8970u; mY = 93,89014u; 1uc2 = 931,5MeV Nếu có lƣợng hạt nhân U235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1010 hạt U235 phân hạch theo phƣơng trình sau phản ứng dây chuyền xảy khối hạt nhân với hệ số nhân neutron k = Coi phản ứng khơng phóng xạ gamma Năng lƣợng toả sau phân hạch dây chuyền (kể phân hạch kích thích ban đầu): A 175,85MeV B 11,08.1012MeV C 5,45.1013MeV D 8,79.1012MeV Chọn đáp án C P 45: Một hỗn hợp chất phóng xạ gồm hai đồng vị phóng xạ khác có chu kì bán rã 3,8 ngày 8,0 ngày Ở thời điểm ban đầu, số hạt nhân hai đồng vị phóng xạ nhƣ Sau thời gian số hạt nhân chất phóng xạ khối chất giảm nửa? A 5,4 ngày B 5,9 ngày C 5,5 ngày D 5,8 ngày Chọn đáp án A P 46: Để xác định thể tích máu bệnh nhân ngƣời ta tiêm vào thể bệnh nhân lƣợng chất phóng xạ 131 53 I có khối lƣợng 20 g Biết iot có chu kỳ bán rã ngày đêm Sau tuần lễ (7 ngày), ngƣời ta lấy ml máu bệnh nhân đo đƣợc độ phóng xạ 3,93.107 Bq Coi lƣợng iot phân bố Thể tích máu bệnh nhân A 5,45 lít B 6,24 lít C 5,58 lít D 6,39 lít Chọn đáp án D 337 ... thông quốc gia môn Vật lý nhiệm vụ chiến lƣợc Bộ môn Đây nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành Sƣ phạm Vật lý học tập Trƣờng cho giáo viên Vật lý giảng dạy vật lý lớp 12 trƣờng Trung... 312 Hình P 334 ix CHƢƠNG ĐO LƢỜNG VÀ HỆ THỐNG ĐƠN VỊ VẬT LÝ TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ PHỔ THÔNG 0.1 PHÉP ĐO ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ 0.1.1 Phép đo đại lƣợng vật lý 0.1.1.1 Định... VIII CHƢƠNG ĐO LƢỜNG VÀ HỆ THỐNG ĐƠN VỊ VẬT LÝ TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ PHỔ THÔNG 0.1 PHÉP ĐO ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ 0.1.1 Phép đo đại lượng vật lý 0.1.2 Sai số phép đo