Đang tải... (xem toàn văn)
2 Hệ mặt trời gồm mặt trời, 9 8 hành tinh lớn quanh đa số hành tinh này có các vệ tinh chuyển động - Trái Đất có mặt trăng, hàng ngàn tiểu hành tinh, các sao chổi…Tất cả các hành tinh đề[r]
(1)Ôn luyện kiến thức môn Vật lý lớp 12 Chương 10 - Từ vô cùng nhỏ đến vô cùng lớn I Hệ thống kiến thức chương 1) Hạt sơ cấp (hạt bản) là hạt nhỏ hạt nhân nguyên tử, có đặc trưng chính là: + Khối lượng nghỉ m0 (hay lượng nghỉ E0 = m0c2) + §iÖn tÝch Q, Q = e, e lµ ®iÖn tÝch nguyªn tè + Spin: là đặc trưng lượng tử: êléctron, prôtôn, nơtron có spin s = 1/2; photon có spin s = + Mômen từ riêng: đặc trưng từ tính + Thêi gian sèng trung b×nh T: cã h¹t kh«ng ph©n r· gäi lµ c¸c h¹t bÒn (pr«ton, ªlÐctron, ph«t«n, n¬trino), cßn tÊt c¶ c¸c h¹t kh¸c kh«ng bÒn vµ ph©n r· thµnh h¹t kh¸c, riªng n¬tron thêi gian sèng dµi, kho¶ng 932s, cßn l¹i thêi gian sống ngắn cỡ 10-24 đến 10-6s + Người ta thường xếp các hạt sơ cấp đã biết thành các loại theo khối lượng tăng dần: phôtôn; leptôn; mêzôn vµ barion Mªz«n vµ barioon cã tªn chung lµ ha®r«n + Tương tác các hạt sơ cấp là tương tác hấp dẫn; tương tác điện từ; tương tác yếu là tương tác chịu trách nhiệm phân rã (Ví dụ: n p + e- + ); tương tác mạnh là tương tác các hađrôn tương tác các nuclôn tạo nªn h¹t nh©n + Phần lớn các hạt sơ cấp tạo thành cặp gồm hạt và phản hạt Phản hạt có cùng khối lượng nghỉ và spin hạt có điện tích và các “tích” khác độ lớn và trái dấu Trong quá trình tương tác các hạt sơ cấp, có thể xảy tượng huỷ cặp “hạt + phản hạt” thành các hạt khác, hoặc, cùng lúc sinh cặp “hạt + phản hạt”: e- + e+ + ; + e- + e+ + Tất các hađron cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac Có loại quac (kí hiệu là u, d, s, c, b, t), mang ®iÖn tÝch e 2e , Các hạt quac đã quan sát thấy thí nghiệm, trạng thái liên kết 3 C¸c barion: lµ tæ hîp cña ba h¹t quac pr«t«n lµ tæ hîp cña (u, u, d), n¬trn lµ tæ hîp cña (u, d, d) 2) Hệ mặt trời gồm mặt trời, (8) hành tinh lớn (quanh đa số hành tinh này có các vệ tinh chuyển động - Trái Đất có mặt trăng), hàng ngàn tiểu hành tinh, các chổi…Tất các hành tinh chuyển động quanh mặt trời theo cùng chiều (chiều thuận) và gần nhe cùng mặt phẳng Mặt trời và các hành tinh tự quay quanh mình nó và theo chiÒu thuËn (trõ Kim tinh) MÆt trêi cã cÊu t¹o thµnh hai phÇn: quang cÇu vµ khÝ quyÓn KhÝ quyÓn MÆt Trêi ®îc ph©n hai líp: s¾c cÇu vµ nhật hoa thời kì hoạt động mặt trời, trên mặt trời có xuất hện nhièu tượng vết đen, bùng sáng, tai lửa Nhiệt độ ngoài mặt trời khoảng 000K Trái Đất là hành tinh hệ Mặt Trời Trái Đất có khối lượng khoảng 6.1024kg, bán kính khoảng 6400km Trái đất vừa tự quay, vừa quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo gần tròn, có bán kính 15.107km hay đơn vị thiên văn Trục trái đất nghiêng gốc 23027’ so với mặt phẳng quỹ đạo 3) Sao là thiên thể nóng sáng, gống mặt trời, xa chúng ta Có số loại đặt biệt: biến quang, míi, punxa, n¬tr¬n Thiªn hµ lµ mét hÖ thèng gåm hµng tr¨m tØ ng«i Cã lo¹i thiªn hµ chÝnh: thiªn hµ xo¾n èc, thiªn hµ elÝp, thiên hà không định hình Thiên hà chúng ta thuộc loại thiên xoắn ốc, chứa hàng vài trăm tỉ ngôi sao, có đường kính khoảng 90 nghìn năm ánh sáng, là hệ phẳng giống cái đĩa Hệ mắt trời chúng ta cách trung tâm thiên hµ kho¶ng 30 ngh×n n¨m ¸nh s¸ng 4) Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang) cho Vũ trụ tạo vụ nổ “vĩ đại” cách đây khoảng 14 tỉ năm, ®ang d·n në vµ lo·ng dÇn Tốc độ lùi xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d thiên hà và chúng ta (định luật Hớp-bơn): = H.d, H = 1,7.10-2m/s.n¨m ¸nh s¸ng n¨m ¸nh s¸ng = 9,46.1012km, H lµ h»ng sè Híp-b¬n II C©u hái vµ bµi tËp Chủ đề 1: Các hạt sơ cấp Lop12.net (2) 10.1 Chän c©u §óng C¸c lo¹i h¹t s¬ cÊp lµ: A ph«ton, lept«n, mªzon vµ hadr«n B ph«ton, lept«n, mªzon vµ badr«n C ph«ton, lept«n, bari«n hadr«n D ph«ton, lept«n, nucl«n vµ hipªr«n 10.2 §iÖn tÝch cña mçi h¹t quac cã mét nh÷ng gi¸ trÞ nµo sau ®©y? A e; C 2e B e 3 D e vµ 2e 3 10.3 Ph¸t biểu nµo đ©y sai, nãi vÒ h¹t s¬ cÊp? A Hạt sơ cấp nhỏ hạt nhân nguyên tử, có khối lượng nghỉ xác định B Hạt sơ cấp có thể có điện tích, điện tích tính theo đơn vị e, e là điện tích nguyên tố C Hạt sơ cấp có mômen động lượng và mômen từ riêng D Mçi h¹t s¬ cÊp cã thêi gian sèng kh¸c nhau: rÊt dµi hoÆc rÊt ng¾n 10.4 Các hạt sơ cấp tương tác với theo các cách sau: A Tương tác hấp dẫn; B tương tác điện từ; C Tương tác mạnh hay yếu; D Tất các tương tác trên 10.5 H¹t s¬ cÊp cã c¸c lo¹i sau: A ph«t«n; B Lept«n; C ha®r«n; D C¶ A, B, C 10.6 Chän c©u sai: A Tất các hađrôn có cấu tạo từ các hạt quac B C¸c h¹t quac cã thÓ tån t¹i ë tr¹ng thÓ tù C Cã lo¹i h¹t quac lµ u, d, s, c, b, t D §iÖn tÝch cña c¸c h¹t quac b»ng e 2e , ; 3 10.7 Năng lượng và tần số hai phôtôn sinh huỷ cặp êléctron – pôzitôn động ban đầu các hạt coi nh b»ng kh«ng lµ: A 0,511MeV, 1,23.1020Hz; B 0,511MeV, 1,23.1019Hz; C 1,022MeV, 1,23.1020Hz; D 0,511MeV, 1,23.1019Hz; B 10.8 Trong qu¸ tr×nh va ch¹m trùc diÖn gi÷a mét ªlÐctron vµ mét pozit«n, cã sù huû cÆp t¹o thµnh hai ph«t«n cã lượng 2,0MeV chuyển động theo hai chiều ngược Tính động hai hạt trước va chạm A 1,49MeV; B 0,745MeV; C 2,98MeV; D 2,235MeV o 10.9 Hai phôtôn có bước sóng = 0,003 A sản sinh cặp êléctron – pôzitôn Xác định động hạt sinh động pôzitôn gấp đôi động êléctron A) 5,52MeV & 11,04MeV; B 2,76MeV & 5,52MeV; C 1,38MeV & 2,76MeV; D 0,69MeV & 1,38MeV Chủ đề 2: Mặt Trời - Hệ Mặt Trời 10.10 Chän c©u sai HÖ MÆt Trêi gåm c¸c lo¹i thiªn thÓ sau: A MÆt Trêi B hành tinh lớn: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên tinh, Hải tinh Xung quanh đa số hành tinh có các vệ tinh chuyển động C C¸c hµnh tinh tÝ hon: tiÓu hµnh tinh, c¸c chæi D A, B, C đúng 10.11 MÆt Trêi cã cÊu tróc: A Quang cầu có bán kính khoảng 7.105km, khối lượng riêng 100kg/m3, nhiệt độ 6000 K B KhÝ quyÓn: chñ yÕu h®r« vµ hªli C KhÝ quyÓn chia thµnh hai líp: s¾c cÇu vµ nhËt hoa D C¶ A, B vµ C 10.12 §êng kÝnh cña Tr¸i §Êt lµ: A 1600km; B 3200km; C 6400km; D 12800km Lop12.net (3) 10.13 Trục Trái Đất quay quanh mình nó nghiêng trên mặt phẳng quỹ đạo gần tròn góc: A 20027’; B 21027’; C 22027’; D 23027’ 10.14 Trái Đất chyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo gần tròn có bán kính cỡ khoảng: A 15.106km; B 15.107km; C 18.108km; D 15.109km 10.15 Khối lượng Trái Đất vào cỡ: A 6.1023kg; B 6.1024kg; C 6.1025kg; D 5.1026kg 10.16 Khối lượng Mặt Trời vào cỡ: A 2.1028kg; B 2.1029kg; C 2.1030kg; D 2.1031kg 10.17 §êng kÝnh cña hÖ MÆt Trêi vµo cì: A 40 đơn vị thiên văn; B 60 đơn vị thiên văn; C 80 đơn vị triên văn; D 100 đơn vị thiên văn 10.18 C«ng suÊt bøc x¹ toµn phÇn cña mÆt trêi lµ P = 3,9.1026W a) Mỗi năm khối lượng mặt trời bị giảm lượng là: A 1,37.1016kg/n¨m, m/m = 6,68.10-14; B 1,37.1017kg/n¨m, m/m = 3,34.10-14; C 1,37.1017kg/n¨m, m/m = 6,68.10-14; D 1,37.1017kg/n¨m, m/m = 3,34.10-14 10.19 C«ng suÊt bøc x¹ toµn phÇn cña mÆt trêi lµ P = 3,9.1026W BiÕt ph¶n øng h¹t nh©n lßng mÆt trêi lµ ph¶n ứng tổng hợp hyđrô thành hêli Biết hạt nhân hêli toạ thành thì lượng giải phóng 4,2.10-12J Lượng hêli tạo thành và lượng hiđrô tiêu thụ hàng năm là: A 9,73.1017kg vµ 9,867.1017kg; B 9,73.1017kg vµ 9,867.1018kg; C 9,73.1018kg vµ 9,867.1017kg; D 9,73.1018kg vµ 9,867.1018kg 10.20 HÖ mÆt trêi quay nh thÕ nµo? A Quay quanh MÆt Trêi, cïng chiÒu tù quay cña MÆt Trêi, nh mét vËt r¾n B Quay quanh Mặt Trời, ngược chiều tự quay Mặt Trời, vật rắn C Quay quanh MÆt Trêi, cïng chiÒu tù quay cña MÆt Trêi, kh«ng nh mét vËt r¾n D Quay quanh Mặt Trời, ngược chiều tự quay Mặt Trời, không vật rắn 10.21 Hai hành tinh chuyển động trên quỹ đạo gần tròn quanh Mặt Trời Bán kính và chu kỳ quay các hành tinh nµy lµ R1 vµ T1, R2 vµ T2 BiÓu thøc liªn hÖ gi÷a chóng lµ: A R1 R ; T1 T2 B R 12 R 22 ; T1 T2 C R 12 R 22 ; T13 T13 D R 13 R 32 T12 T12 Chủ đề 3: Các - Thiên hà 10.22 MÆt Trêi thuéc lo¹i nµo sau ®©y: A Sao chÊt tr¾ng; B Sao kềnh đỏ (hay khổng lồ); C Sao trung bình trắng và kềnh đỏ; D Sao n¬tron 10.23 §êng kÝnh cña mét thiªn hµ vµo cì: A 10 000 n¨m ¸nh s¸ng; B 100 000 n¨m ¸nh s¸ng; C 000 000 n¨m ¸nh s¸ng; D 10 000 000 n¨m ¸nh s¸ng 10.24 Chän c©u sai: A Mặt trời là ngôi có màu vàng Nhiệt độ ngoài nó vào cỡ 000K B Sao Tâm chòm Thần Nông có màu đỏ, nhiệt đọ mặt ngoài nó vào khoảng 000K C Sao Thiên lang chòm Đại Khuyển có màu trắng Nhiệt độ mặt ngoài nó vào khoảng 10 000K D Sao Rigel (nằm mũi giày chomg Tráng Sĩ) có màu xanh lam Nhiệt độ mặt ngoài nó vào khoảng 000K 10.25 Chän c©u Sai: A Punxa là phát sóng vô tuyến mạnh, cấu tạo nơtrơn Nó có từ trường mạnh và quay quanh trôc B Quaza là loại thiên hà phát xạ mạnh cách bất thường các sóng vô tuyến và tia X Nó có thể là thi©n hµ míi ®îc h×nh thµnh Lop12.net (4) C Hốc đen là phát sáng, cấu tạo loại chất có khối lượng riêng lớn, nó hút tất c¸c photon ¸nh s¸ng, kh«ng cho tho¸t ngoµi D Thiên hà là hệ thống gồm các và các đám tinh vân 10.26 Tất các hành tinh quay quanh Mặt Trời theo cùng chiều Trong quá trình hình thành hệ Mặt Trời, ®©y ch¾c ch¾n lµ hÖ qu¶ cña: A sù b¶o toµn vËn tèc (§Þnh luËt Newton); B Sự bảo toàn động lượng C Sự bảo toàn momen động lượng; D Sự bảo toàn lượng 10.27 V¹ch quang phæ cña c¸c Ng©n hµ: A bị lệch phía bước sóng dài B bị lệch phía bước sóng ngắn; C Hoµn toµn kh«ng bÞ lÖch vÒ phÝa nµo c¶ D Có trường hợp lệch phía bước sóng dài, có trường hợp lệch phía bước sóng ngắn 10.28 C¸c v¹ch quang phæ v¹ch cña c¸c thiªn hµ: A Đều bị lệch phía bước sóng dài B Đều bị lệch phía bước sóng ngắn; C Hoµn toµn kh«ng bÞ lÖch vÒ phÝa nµo c¶ D Có trường hợp lệch phía bước sóng dài, có trường hợp lệch phía bước sóng ngắn Chủ đề 4: Thuyết vụ nổ lớn (BIG BANG) 10.29 Theo thuyÕt Big Bang, c¸c nguyªn tö xuÊt hiÖn ë thêi ®iÓm nµo sau ®©y? A t = 3000 n¨m B t = 30 000 n¨m C t = 300 000 n¨m D t = 000 000 n¨m 10.30 Chän c©u §óng C¸c v¹ch quang phæ cña thiªn hµ: A bị lệch phía bước sóng ngắn B bị lệch phía bước sóng dài B hoµn toµn kh«ng bÞ lÖch vÒ ph¸i nµo c¶ D có trường hợp lệch phía bước sóng ngắn, có trường hợp lệch phía bước sóng dài 10.31 Sao chòm Đại Hùng là đôi Vạch chàm H (0,4340m) bị dịch lúc phía đỏ, lúc phía tím Độ dịch cực đại là 0,5 A Vận tốc cực đại theo phương nhìn các thành phần đôi này là: A 17,25km/s; B 16,6km/s; C 33,2km/s; D 34,5km/s 10.32 Độ dịch phía đỏ vạch quang phổ quaza là 0,16 Vận tốc rời xa quaza này là: A 48 000km/s ; B 36km/s; C 24km/s; D 12km/s 10.33 Hãy xác định khoảng cách đến thiên hà có tốc độ lùi xa 15000km/s A 16,62.1021km; B 4,2.1021km; C 8,31.1021km; D 8,31.1021km 10.34 Tính tốc độ lùi xa Thiên Lang cách chúng ta 8,73 năm ánh sáng A 0,148m/s B 0,296m/s; C 0,444m/s; D 0,592m/s 10.35 Chän c©u sai: A Vũ trụ giãn nở, tốc độ lùi xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d thiên hà và chúng ta B Trong vũ trụ, có xạ từ phía không trung, tương ứng với xạ nhiệt vật khoảng 5K, gọi là bøc x¹ nÒn cña vò trô C Vào thời điểm t =10-43s sau vụ nổ lớn kích thước vũ trụ là 10-35m, nhiệt độ 1032K, mật độ 1091kg/cm3 Sau đó giãn nở nhanh, nhiệt độ giảm dần D Vào thời điểm t = 14.109 năm vũ trụ trạng thái nay, với nhiệt độ trung bình T = 2,7K Chän B Chän D Chän A Chän A 13 Chän D 14 Chän B Đáp án chương 10 19 Chän D 20 Chän C Lop12.net 25 Chän C 26 Chän C 31 Chän D 32 Chän A (5) Chän D Chän D Chän D Chän B Chän B 10 Chän D 11 Chän D 12 Chän D 15 Chän B 16 Chän C 17 Chän D 18 Chän C 21 Chän D 22 Chän C 23 Chän B 24 Chän D 27 Chän D 28 Chän A 29 Chän C 30 Chän B 33 Chän D 34 Chän A 35 Chän B Hướng dẫn giải và trả lời chương 10 10.1 Chọn B.Hướng dẫn: Xem phân loại hạt sơ cấp 10.2 Chọn D.Hướng dẫn: Xem điện tích quac 10.3 Chọn D.Hướng dẫn: Phải nói chính xác: Mỗn hạt sơ cấp có thời gian sống định, có thể thời gian đó là dµi hoÆc rÊt ng¾n 10.4 Chọn D.Hướng dẫn: Các hạt sơ cấp có thể tương tác với theo cách trên Song có hạt không đủ tương tác, mà số tương tác loại tương tác trên 10.5 Chọn D.Hướng dẫn: Hạt sơ cấp có các loại: phôtôn; leptôn; mêzôn và barion Mêzôn và barioon có tên chung là ha®r«n 10.6 Chọn B.Hướng dẫn: Hạt quac không tồn thể tự 10.7 Chọn A.Hướng dẫn: Ban đầu động các hạt không bên theo định luật bảo toàn động lượng hai hạt chuyển động ngược chiều áp dụng định luật bảo toàn năng: 2m0c2 = 2E => E = m0c2 = 0,511MeV TÇn sè cña ph«ton sinh lµ: f E h 1,23.10 20 Hz 10.8 Chọn A.Hướng dẫn: Vì động cuối hệ phôton không nên vận tốc và đó động K hai hạt trước va chạm phải Theo định luật bảo toàn lượng: 2m0c2 + 2K = 2E => K = 1,49MeV 10.9 Chän B Hướng dẫn: âp dụng định luật bảo toàn lượng, ta có: hc 2m c K K Víi K+ = 2K- Từ đó ta tìm được: K+ = 5,52MeV; K- = 2,76MeV 10.10 Chọn D.Hướng dẫn: Theo phần hệ mặt trời SGK 10.11 Chọn D.Hướng dẫn: Theo phần Mặt Trời SGK 10.12 Chọn D.Hướng dẫn: Theo bảng các đặc trưng chính các hành tinh SGK 10.13 Chọn D.Hướng dẫn: Như câu 9.10 10.14 Chọn B.Hướng dẫn: Như câu 9.10 10.15 Chọn B.Hướng dẫn: Như câu 9.10 10.16 Chọn C.Hướng dẫn: Như câu 9.9 10.17 Chọn D.Hướng dẫn: Như câu 9.8 10.18 Chän C Hướng dẫn: áp dụng hệ thức Anhxtanh E = mc2 ; E = P.t, ta được: m = 1,37.1017kg/năm m 6,88.10 14 Sè h¹t nh©n hªli t¹o mét n¨m lµ n: M n ¨ ng.l îng.bøc.x¹.cña.MÆt.Trêi.trong.mét.n ¨ m n => n = 2,93.1023h¹t n ¨ ng.l îng.to¶.ra.sau.mét.ph ¶ n.øng.tæng.hîp TØ sè 10.19 Chọn D Hướng dẫn: Khối lượng hạt nhân hêli tạo thành năm: m He Lượng hiđrô tiêu hao hàng năng: mH = mHe + m = 9,867.1018kg 10.20 Chọn C.Hướng dẫn: Xem phần hệ Mặt Trời 10.21 Chọn D.Hướng dẫn: Xem định luật Keple (lớp 10) 10.22 Chọn C.Hướng dẫn: Xem phần các Lop12.net n 2(g) 9,73.1018 kg NA (6) 10.23 Chọn B.Hướng dẫn: Xem phần Thiên hà 10.24 Chọn D.Hướng dẫn: Xem phần các 10.25 Chọn C.Hướng dẫn: Xem phần các 10.26 Chọn C.Hướng dẫn: chuyển động các hành tinh hệ mặt trời tương tự chuyển động quay vật rắn, nên có bảo toàn momen động lượng 10.27 Chọn D.Hướng dẫn: Xem phần các và thiên hà 10.28 Chọn A.Hướng dẫn: Xem phần Thiên hà 10.29 Chọn C.Hướng dẫn: Xem phần vụ nổ Big Bang 10.30 Chọn B.Hướng dẫn: Xem các kiên thiên văn quan trọng 34,5km / s v 0,16 ; v = 0,16c = 0,48.108 m/s = 48000 km/s 10.32 Chọn A.Hướng dẫn: Ta có: c 10.31 Chọn D.Hướng dẫn: Ta có: v c 10.33 Chọn D.Hướng dẫn: áp dụng công thức định luật Hớp-bơn: v = H.d với H = 1,7.10-2m/s.nămánhsáng n¨m ¸nh s¸ng = 9,46.1012km, ta t×m ®îc: d = H/v = 8,13.1021km 2 10.34 Chọn A.Hướng dẫn: v H.d 1,7.10 m 8,73(n ¨ m.¸ nh.s¸ ng) c 0,148m / s s.n ¨ m.¸ nh.s¸ ng 10.35 Chän D Hướng dẫn: Bức xạ vũ trụ tương ứng với nhiệt độ 3K Lop12.net (7)