tai lieu on thi tnthpt

Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz, người ta thấy khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 80cm.. Vận tốc truyền sóng trên dây là:.[r]

CHƯƠNG I – DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

 Dao động điều hịa: dao động li độ hàm côsin (hay sin) thời gian  Phương trình dao động điều hịa: x Acos   t 

 Vận tốc dao động điều hòa: v x ' Asin t  Acos t

2 

 

           

 

 vận tốc v li độ x biến thiên điều hòa tần số lệch pha 

(hay cịn gọi vng pha

nhau) Cụ thể vận tốc v nhanh (sớm) pha li độ x   v > 0: vật chuyển động theo chiều dương

 v < 0: vật chuyển động theo chiều âm (ngược chiều dương)

 Gia tốc dao động điều hòa: av' 2Acos    t  2x a2Acos    t   gia tốc a li độ x biến thiên điều hòa tần số ngược pha

 gia tốc a vận tốc v biến thiên điều hòa tần số lệch pha 

(hay cịn gọi vng pha

nhau) Cụ thể vận tốc v nhanh (sớm) pha gia tốc a   Véctơ gia tốc ln có chiều hướng vị trí cân

 Hệ thức độc lập (liên hệ x, , v A):

2

2

2

v

x  A

   

2 2

v  A  x

 Hệ thức liên hệ gia tốc a vận tốc v: v2 2 a2 A24

 Trong đó:

Chu kì T (s) Tần số f (Hz) Tần số góc  (rad/s)

T f

  



1 f

T



 



2

2 f 

      Chu kì: T t

N

 Trong đó: N: số dao động t: thời gian thực N dao động  Chiều dài quỹ đạo: 2A

 Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2:

2 t    

  

  với

1

2

x cos

A x cos

A 

  

 

  

 

0  1, 

 Quãng đường vật chu kì ln 4A; 1/2 chu kì ln 2A  Trong 1/4 chu kì ln A vật từ VTCB đến vị trí biên ngược lại

 Quãng đường vật từ thời điểm t1 đến thời điểm t2:

 Xác định:  

 

1

1

x Acos t

v Asin t

    

 

     



 

 

2

2

x Acos t

v Asin t

    

 

     



(v1 v2 cần xác định dấu)

 Phân tích: t2 t1nT t với n N;0  t T

 Quãng đường vật thời gian nT s14nA, thời gian t s  Quãng đường tổng cộng là: s s 1 s2

 Lưu ý: + Nếu t T

  s2 2A

+ Tính s2 cách xác định vị trí x1, x2 chiều chuyển động vật trục Ox a =

2 max

a  A amax 2A

v =

v = vmax A

VTCB

A

-A x2 x1

M2 M1

M'1 M'2

O 

+ Trong số trường hợp giải tốn cách sử dụng mối liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn đơn giản

+ Tốc độ trung bình vật từ thời điểm t1 đến t2: tb

2 s v

t t 

 với s quãng đường tính

CON LẮC LỊ XO

1 Chu kì, tần số tần số góc:  Chu kì: T m

k

   Tần số: f 1 k

T m

 



 Lò xo treo thẳng đứng, vị trí cân bằng: mg k l k g

m l

    

  Tần số góc: f k g

T m l



     



m: khối lượng vật (kg); k: độ cứng lò xo (N/m); l: độ biến dạng lò xo vật VTCB 2 Năng lượng lắc lò xo: gồm tổng động vật đàn hồi lò xo.

a Động năng: 2 2  2   

đ

1 cos t

1 1

W mv m A sin t kA sin t kA

2 2 2

     

            

 

b Thế năng: t 2 2   

1 cos t

1 1

W kx kA cos t kA

2 2

     

       

 

c Cơ năng:

đ t

W W W kA

2

   hằng số

Động biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số góc ’ = 2 ngược pha

nhau không đổi tỉ lệ với bình phương biên độ.

3 Lực kéo (lực hồi phục): lực gây dao động vật ln có chiều hướng vị trí cân bằng.

Fkxm x Trong đó: x li độ vật (mét)

4 Lực đàn hồi: lực ln có chiều làm cho lò xo trở lại trạng thái tự nhiên. đh

F  k l Trong đó: l : độ biến dạng lò xo  Lực đàn hồi cực đại: Fđh maxk l A

 Lực đàn hồi cực tiểu:

 

đh F

k l A 

 

   

 Chú ý: Khi lị xo dao động theo phương ngang  l 0 lực đàn hồi lực phục hồi nhau. 5 Ghép lò xo: xét ghép lò xo

 Ghép nối tiếp:

1

1 1

k k k  treo vật có khối lượng T2 T12T22

 Ghép song song: k k 1k2  treo vật có khối lượng 2 2

1 1

T T T

6 Cùng lò xo k gắn vào vật có khối lượng m1 chu kì T1, gắn vào vật m2 chu kì T2.  Nếu gắn vào lị xo k vật có khối lượng m1 + m2 chu kì T2 T12T22

 Nếu gắn vào lò xo k vật có khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) chu kì T2 T12 T22

7 Chiều dài lớn (cực đại) chiều dài nhỏ (cực tiểu) lò xo treo thẳng đứng trình vật dao động:

+ Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB:

mg l

mg k l l T

k g

         + Chiều dài lò xo vật VTCB:

CB

l   l l

+ Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất):

max CB

l l A l   l A

min CB

l l  A l   l A

+ Nếu biết chiều dài cực đại cực tiểu ta tìm chiều dài lò xo vật VTCB: max

CB

l l

l

2

 

CON LẮC ĐƠN

1 Chu kì, tần số tần số góc:  Chu kì:T l

g

   Tần số: f 1 g

T l

 

  Tần số góc:

2 g

T l



  

2 Phương trình dao động điều hịa: s s cos   t   0cos  t  với s0 0.l 0 lấy đơn vị rad

3 Tại nơi lắc đơn chiều dài l1 có chu kì T1, lắc đơn chiều dài l2 có chu kì T2.  Con lắc đơn có chiều dài l1 + l2 có chu kì T2 T12T22

 Con lắc đơn có chiều dài l1 – l2 có chu kì T2 T12 T22

4 Năng lượng lắc đơn: gồm tổng động hấp dẫn vật. a Động năng:

đ

1

W mv

2



b Thế năng: vị trí có góc lệch : Wt mgh mgl cos    với h l cos  

c Cơ năng: đ t    0

1

W W W mv mgl cos mgl cos

2

         số

 Chú ý: Nếu lắc đơn dao động với góc lệch nhỏ ( 100) xem lắc đơn dao động điều hịa, lúc

đó:

 

2 cos

2 

   ;  

2 0 cos

2 

  

Khi đó:  Wt 1mgl 1m s2

2

     W 1mgl 20 1m s2 20

2

   

Trong đó: s0 l 0: biên độ ứng với góc lệch 0 s l : li độ ứng với góc lệch 

0 ,

  : tính đơn vị rad

5 Vận tốc lắc đơn: v 2gl cos   cos0

 vmax  2gl cos  0: vật qua VTCB  vmin 0: vật vị trí biên

 Vận tốc lắc đơn không phụ thuộc khối lượng vật 6 Lực căng dây treo: T mg 3cos    2cos0

 Tmaxmg 2cos  0: vật qua vị trí cân  Tmin mgcos0: vật vị trí biên

 Lực căng dây khơng phụ thuộc chiều dài lắc

TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ

 Cho dao động điều hòa phương, tần số có dạng:

 

1 1

x A cos   t x2 A cos2   t 2

 Phương pháp giản đồ Fre-nen ta có biểu thức tổng hợp chúng: x x 1x2 Acos  t 

 Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp:

 Biên độ dao động tổng hợp: 2  

1 2

A A A 2A A cos   

 Pha ban đầu dao động tổng hợp: 1 2

1 2

A sin A sin

tan

A cos A cos

  

 

  

 Biên độ A phụ thuộc vào biên độ A1 A2 vào độ lệch pha dao động thành phần x1 x1  Nếu dao động thành phần pha:

2 2n

 Nếu dao động thành phần ngược pha:

 

2 2n

       với n 0; 1; 2;     A A A1 A2

Vậy, biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị: Amin A A max  A1 A2 A A 1A2

 Dao động tắt dần: dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên nhân làm tắt dần dao động lực ma sát lực cản môi trường

 Dao động trì: dao động trì cách giữ cho biên độ khơng đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dao động riêng

 Dao động cưỡng bức: dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưỡng

 Hiện tượng cộng hưởng: tượng biên độ dao động cưỡng tăng dần đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tần số riêng f0 hệ dao động gọi tượng cộng hưởng

 Cách viết phương trình dao động điều hịa:  Tìm 

 Tìm A

 Chọn điều kiện ban đầu t x Acos

v Asin

 



    

   

 Dạng 1: Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc vật qua VTCB theo chiều dương Chọn t = lúc x = v >

Khi đó: Acos Asin

 

 

   

 

cos sin    

 

   

rad   

 Dạng 2: Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc vật qua VTCB theo chiều âm (ngược chiều dương) Chọn t = lúc x = v <

Khi đó: Acos Asin

 

 

  

 

cos sin    

 

   

rad   

 Dạng 3: Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc vật vị trí biên dương buông nhẹ vật (v = 0) Chọn t = lúc x = A v =

Khi đó: A Acos Asin

 

 

   

 

cos sin    

 

   

0 rad  

 Dạng 4: Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc vật vị trí biên âm buông nhẹ (v = 0) Chọn t = lúc x = A v =

Khi đó: A Acos Asin

  

 

   

 

cos

sin   

  

   

rad  

 Dạng 5: Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc vật có li độ xm vận tốc vm Chọn t = lúc x = xm v = vm

Khi đó: m m

x Acos

v Asin

 

 

  

 

m

m x cos

A v sin

A 

    

  

 



 A,

B BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu Phát biểu sau nói dao động điều hịa sai ?

A Dao động có phương trình tn theo quy luật hình sin cơsin thời gian B Có chu kì riêng phụ thuộc vào đặc tính hệ dao động

C Là dao động có chu kì phụ thuộc vào tác động bên ngồi D Có khơng đổi tỉ lệ với bình phương biên độ Câu Chọn phát biểu nói vật dao động điều hịa ?

A vận tốc li độ ngược pha B vận tốc gia tốc pha C li độ gia tốc vuông pha D vận tốc gia tốc vuông pha

Câu Một vật dao động điều hòa theo phương trình x Acos t  Gia tốc vật thời điểm t có biểu thức là: A aAcos  t  B a2Acos  t  C aAsin t D a 2Asin t Câu Gia tốc tức thời dao động điều hòa biến đổi:

C lệch pha 

so với li độ D lệch pha

4 

so với li độ Câu Trong dao động điều hòa chất điểm, vận tốc vật đạt giá trị cực đại thì:

A vật cực đại B gia tốc vật cực đại C gia tốc vật D vật vị trí biên

Câu Khi nói lượng vật dao động điều hòa, phát biểu sau ? A chu kì dao động vật, có bốn thời điểm động

B vật cực đại vật vị trí cân C động vật cực đại vật vị trí biên

D động vật biến thiên tần số với tần số li độ Câu Lực kéo tác dụng lên vật dao động điều hịa có độ lớn:

A tỉ lệ thuận với khoảng cách từ vật đến vị trí cân hướng xa vị trí B tỉ lệ thuận với tọa độ vật tính từ gốc O hường vị trí cân C tỉ lệ thuận với li độ hướng phía vị trí cân

D tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ vật đến vị trí cân hướng xa vị trí Câu Khi thay đổi cách kích thích dao động lắc lị xo thì:

A  A thay đổi, f  không đổi B  không đổi, T  thay đổi C , A, f  không đổi D , năng, T  thay đổi

Câu Với biên độ cho, pha vật dao động điều hòa   t  xác định:

A tần số dao động B biên độ dao động

C li độ dao động thời điểm t D chu kì dao động

Câu 10 (TN 2007) Biểu thức li độ vật dao động điều hịa có dạng x A sin   t , vận tốc vật có giá trị cực đại là:

A

max

v A  B vmax2A B vmax A D vmax  A

Câu 11 (TN 2007) Một vật dao động điều hịa với biên độ A, tần số góc  Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Phương trình dao động vật là:

A x A sin t 

 

   

  B x Asin t  B x Asin

t 

 

   

  D x Asin

t 

 

   

 

Câu 12 (TN 2007) Một chất điểm dao động điều hịa trục Ox với chu kì T Vị trí cân chất điểm trùng với gốc tọa độ, khoảng thời gian ngắn để từ vị trí có li độ x = A đến vị trí có li độ x A

2  là:

A T

8 B

T

6 C

T

4 D

T

Câu 13 (TN 2007) Li độ gia tốc vật dao động điều hịa ln biến thiên điều hòa tần số và:

A pha với B lệch pha với

2 

C lệch pha với 

D ngược pha với

Câu 14 (TN 2007) Một vật dao động điều hòa theo phương trình x 4sin t 

 

    

 , với x tính cm, t tính s Chu kì dao động vật là:

A 4s B 1s

4 C

1

2s D

1 s

Câu 15 (TN 2007) Một vật nhỏ có khối lượng m dao động điều hịa trục Ox theo phương trình x Acos t  Động vật thời điểm t là:

A 2

đ

W mA cos t

2

   B Wđ mA22sin2t

C Wđ 1m A sin2 2 t

   D 2

đ

W 2m A sin t

Câu 16 (TN 2007) Một vật thực dao động điều hòa theo phương Ox với phương trình x 6cos 4t 

 

   

 ,

A 1,5cm/s2 B 144cm/s2 C 96cm/s2 D 24cm/s2

Câu 17 (TN 2008) Một hệ dao động chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn Fn F sin10 t0  xảy tượng cộng hưởng Tần số dao động riêng hệ là:

A 5Hz B Hz C 10 Hz D 10Hz

Câu 18 (TN 2008) Một lắc lò xo có khối lượng khơng đáng kể, có độ cứng k, đầu cố định đầu gắn với viên bi nhỏ có khối lượng m Con lắc dao động điều hịa có năng:

A tỉ lệ nghịch với khối lượng m viên bi B tỉ lệ với bình phương biên độ dao động C tỉ lệ với bình phương chu kì dao động D tỉ lệ nghịch với độ cứng k lò xo

Câu 19 (TN 2008) Một lắc lị xo gồm lị xo có khối lượng khơng đáng kể, đầu cố định đầu gắn với viên bi nhỏ Con lắc dao động điều hòa theo phương nằm ngang Lực đàn hồi lị xo tác dụng lên viên bi ln hướng:

A theo chiều âm quy ước B theo chiều chuyển động viên bi C vị trí cân viên bi D theo chiều dương quy ước

Câu 20 (TN 2008) Một lắc đơn gồm hịn bi nhỏ có khối lượng m, treo vào sợi dây không giãn, khối lượng sợi dây không đáng kể Khi lắc dao động điều hòa với chu kì 3s hịn bi chuyển động cung tròn dài 4cm Thời gian để bi 2cm kể từ vị trí cân là:

A 0,5s B 0,75s C 0,25s D 1,5s

Câu 21 (TN 2009) Một lắc đơn gồm cầu nhỏ khối lượng m treo vào đầu sợi dây mềm, nhẹ, không dãn, dài 64cm Con lắc dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g Lấy g2m/s2 Chu kì dao động lắc là:

A 0,5s B 2s C 1s D 1,6s

Câu 22 (TN 2009) Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400g, lò xo khối lượng khơng đáng kể có độ cứng 100N/m Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang Lấy 10

  Dao động lắc có chu kì:

A 0,2s B 0,6s C 0,8s D 0,4s

Câu 23 Một vật thực dao động điều hịa xung quanh vị trí cân theo phương trình  

x 2cos t cm 

 

    

  Chu kì dao động là: A s  B  s

2 C s  D 0,5 s 

Câu 24 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x 2cos t cm 

 

    

  Chu kì dao động tần số dao động vật là:

A 2s 0,5Hz B 0,5s 2Hz C 0,25s 5Hz D 4s 0,5Hz Câu 25 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x 4cos t cm

3 

 

    

  Biên độ dao động pha ban đầu vật là:

A 4cm rad 

 B 4cm rad

3 

C 4cm rad



D 4cm rad 

Câu 26 Một vật dao động điều hịa theo phương trình x 4sin t cm 

 

    

  Tọa độ vận tốc vật thời điểm t = 0,5s là:

A 2cm 4  3cm/s B 2cm 2 3cm/s C 3cm cm/s D 2cm 4 3cm/s Câu 27 Một vật dao động điều hịa theo phương trình x 6cos4 t cm    Vận tốc vật thời điểm t = 0,75s là:

A 75,4cm/s B 0cm/s C 6cm/s D 75,4cm/s

Câu 28 Một vật dao động điều hịa với phương trình x 2cos20t cm   Vận tốc vào thời điểm t s   là:

A 4cm/s B 40cm/s C 20cm/s D 1m/s

Câu 29 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x 4cos t cm 

 

    

  Vận tốc vật đạt giá trị 12cm/s vật qua li độ là:

Câu 30 Phương trình dao động điều hịa vật x 3cos 20t cm 

 

   

  Vận tốc vật có độ lớn cực đại là:

A 3(m/s) B 60(m/s) C 0,6(m/s) D (m/s)

Câu 31 Một vật dao động điều hịa có biên độ 4cm, tần số góc 2(rad/s) Khi vật qua li độ 3cm vận tốc vật là:

A cm/s B cm/s  C cm/s  D cm/s 

Câu 32 Một vật dao động điều hòa với biên độ 4cm, tần số 20Hz Chọn gốc thời gian lúc vật có li độ 3cm chuyển động theo chiều dương chọn Phương trình dao động vật là:

A x 4cos 40 t cm 

 

    

  B x 4cos 40 t cm



 

    

 

C x 4cos 40 t cm 

 

    

  D  

5

x 4cos 40 t cm

6 

 

    

 

Câu 33 Khi treo cầu m vào lò xo dãn 25cm Từ vị trí cân kéo cầu xuống theo phương thẳng đứng 20cm buông nhẹ Chọn t = lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương hướng xuống, lấy g = 10m/s2 Phương trình dao động vật có dạng:

A x 20sin t cm 

 

    

  B  

x 20sin t cm 

C x 45sin t cm    D x 20sin100 t cm   

Câu 34 Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật m = 250g lị xo có độ cứng k = 250N/m Kéo vật xuống dưới cho lò xo dãn 7,5cm buông nhẹ Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng lên, gốc tọa độ vị trí cân bằng, t = lúc thả vật, lấy g = 10m/s2 Phương trình dao động vật là:

A x 7,5sin 20t cm 

 

   

  B x 5sin 20t cm



 

   

 

C x 7,5sin 20t cm 

 

   

  D  

x 5sin 10t cm 

 

   

 

Câu 35 Con lắc lò xo gồm cầu m = 300g, k = 30N/m treo vào điểm cố định Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động Kéo cầu xuống khỏi vị trí cân 4cm truyền cho vận tốc ban đầu hướng xuống Phương trình dao động vật là:

A x 4cos 10t    cm B x 2cos 10t cm 

 

   

 

C x 2cos 10t cm



 

   

  D x 4cos 10 t cm



 

    

 

Câu 36 Vật dao động điều hòa với tần số f = 0,5Hz Tại t = 0, vật có li độ x = 4cm vận tốc v = +12,56cm/s. Phương trình dao động vật là:

A x 2cos t cm 

 

   

  B x 4cos t cm



 

   

 

C x 2cos t cm 

 

   

  D x 4cos t cm     

Câu 37 Vật dao động điều hòa thực 10 dao động 5s, vật qua vị trí cân có vận tốc 20cm/s Chọn chiều dương chiều lệch vật, gốc thời gian lúc vật qua vị trí có li độ x 2,5 3cm chuyển động vị trí cân Phương trình dao động vật là:

A x 5cos t cm 

 

    

  B x 20cos t cm



 

   

 

C x 5cos t cm 

 

    

  D x 20sin t cm



 

    

 

A x 20cos t cm 

 

    

  B  

x 45cos2 t cm 

C x 20cos t cm 

 

    

  D x 20cos 100 t cm     

Câu 39 Một vật có khối lượng m = 400g treo vào lò xo có khối lượng khơng đáng kể, có độ cứng k = 40N/m Đưa vật đến vị trí lị xo khơng biến dạng thả nhẹ, vật dao động điều hòa Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động Phương trình dao động vật

A x 5cos 10t    cm B x 10cos 10t    cm C x 10cos 10t cm

2 

 

   

  D x 5cos 10t cm    

Câu 40 Một vật có khối lượng m = 250g treo vào lị xo có độ cứng k = 25N/m Từ vị trí cân ta truyền cho vật vận tốc v0 40cm/s theo phương lò xo Chọn t = vật qua vị trí cân theo chiều âm Phương trình dao động vật có dạng sau ?

A x 4cos 10t cm 

 

   

  B x 8cos 10t cm



 

   

 

C x 8cos 10t cm 

 

   

  D x 4cos 10t cm



 

   

 

Câu 41 Một vật dao động điều hịa theo phương trình x 5cos20t cm   Vận tốc trung bình

4 chu kì kể từ lúc t0 = là:

A m/s B m/s  C 2m/s

 D  

1 m/s 

Câu 42 Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với biên độ A, tần số góc  Tại vị trí x A

 tốc độ vật có độ lớn bằng:

A A B A

2 

C A 

D A 

Câu 43 Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 6cm, tần số 0,5Hz Tại thời điểm ban đầu vật vị trí biên dương Tại thời điểm t = 0,5s kể từ lúc bắt đầu dao động vận tốc vật là:

A cm/s  B 6 cm/s  C  6 cm/s  D cm/s 

Câu 44 Một vật dao động điều hòa với biên độ 4cm, tần số 4Hz Chọn gốc thời gian t = lúc vật có li độ cực đại Với k số nguyên, vật qua vị trí cân theo chiều dương vào thời điểm:

A t k s 16

  B t k s

16

  C t k s

16

  D t k s

8  

Câu 45 Vật dao động điều hịa theo phương trình x 5cos t cm     qua vị trí cân lần thứ ba (kể từ lúc t = 0) vào thời điểm:

A 2,5s B 1,5s C 4s D 42s

Câu 46 Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x Acos t cm



 

   

  Chất điểm qua vị trí có li độ x A

2

 lần thứ hai kể từ lúc bắt đầu dao động vào thời điểm:

A 1s B 1s

3 C 3s D

7 s

Câu 47 Một vật dao động điều hịa với phương trình x 2cos t cm      Các thời điểm (tính giây) mà gia tốc vật có độ lớn cực đại là:

A t k

 B t = 2k C t = 2k + D t

k 

A s

20 B

1 s

40 C

1 s

60 D

1 s 120

Câu 49 Một vật dao động điều hịa theo phương trình x 6cos t cm    Thời điểm gia tốc vật có độ lớn nửa gia tốc cực đại là:

A 1s

3 B

2 s

3 C

5 s

6 D

3 s

Câu 50 Một lắc lò xo gồm lị xo có độ cứng k = 100N/m vật có khối lượng m = 250g dao động điều hòa với biên độ 6cm Chọn gốc thời gian t = lúc vật qua vị trí cân Thời gian vật quãng đường 36cm là:

A s 10



B s 20



C s 20



D Đáp án khác

Câu 51 Một lắc lị xo treo thẳng đứng, đầu có vật có khối lượng 100g, lấy g = 10m/s2 Chọn gốc tọa độ O vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng Kích thích cho vật dao động với phương trình

  x 4cos 20t cm

3 

 

   

  Độ lớn lực lò xo tác dụng vào giá treo vật đạt vị trí cao là:

A 1N B 0,6N C 0,4N D 1,6N

Câu 52 Một lắc lò xo thẳng đứng, đầu có vật m = 500g, phương trình dao động vật  

x 10cos 10 t cm 

 

    

  Lấy g = 10m/s

2 Lực tác dụng vào điểm treo vào thời điểm 0,5s là:

A 1N B 5,5N C 5N D 10N

Câu 53 Một lò xo thẳng đứng Lấy g = 10m/s2, đầu có vật m dao động điều hịa với phương trình  

x 2,5cos 10 5t cm 

 

   

  Lực cực tiểu lò xo tác dụng vào điểm treo là:

A 2N B 1N C 0N D 0,5N

Câu 54 Một lắc lò xo gồm cầu có khối lượng 100g dao động điều hịa theo phương ngang với phương trình x 2cos 10 t cm

6 

 

    

  Độ lớn lực hướng cực đại là:

A 4N B 6N C 2N D 1N

Câu 55 Nếu vật dao động điều hịa có chu kì dao động giảm lần biên độ giảm lần tỉ số năng lượng vật lượng vật lúc đầu là:

A

4 B

4

9 C

2

3 D

3 Câu 56 Động dao động điều hòa biến đổi:

A tuần hồn với chu kì T B hàm bậc hai thời gian C không đổi theo thời gian D tuần hồn với chu kì T/2

Câu 57 Một vật dao động điều hịa theo phương trình x 2cos10t cm   Vận tốc vị trí mà động nhỏ lần là:

A 2cm/s B 10m/s C 0,1m/s D 20cm/s

Câu 58 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x Acos   t  Tỉ số động vật điểm có li độ x = A/3 là:

A B 1/8 C D

Câu 59 Một vật dao động điều hòa đoạn thẳng dài 4cm với tần số 10Hz Lúc t = vật vị trí cân và bắt đầu theo chiều dương quỹ đạo Phương trình dao động vật là:

A x 2cos 20 t cm 

 

    

  B  

x 2cos 20 t cm 

 

    

 

C x 4cos 10t cm 

 

   

  D  

x 4cos 20 t cm 

 

    

 

Câu 60 Khi gắn cầu khối lượng m1 vào lị xo hệ dao động với chu kì T1 = 0,5s Khi gắn cầu khối lượng m2 vào lị xo hệ dao động với chu kì T2 = 0,8s Nếu gắn đồng thời hai cầu vào lò xo hệ dao động với chu kì T bằng:

Câu 61 Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m treo vào lò xo thẳng đứng có độ cứng k = 100N/m, vật nặng dao động điều hòa với biên độ 5cm Động vật nặng có li độ 3cm bằng:

A 0,08J B 0,8J C 8J D 800J

Câu 62 Một lắc lị xo, cầu có khối lượng 200g Kích thích cho chuyển động dao động với phương trình x 5cos t cm

2 

 

    

  Năng lượng vật là:

A 2J B 0,2J C 0,02J D 0,04J

Câu 63 Một lò xo treo thẳng đứng vào điểm cố định, đàu có vật m = 100g Vật dao động điều hòa với tần số f = 5Hz, 0,08J lấy g = 10m/s2 Tỉ số động li độ x = 2cm là:

A B

3 C

1

2 D

Câu 64 Cho lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m mắc với vật có khối lượng 1kg Tại thời điểm t = vật kéo khỏi vị trí cân cho lị xo dãn 10cm truyền cho vật vận tốc 1m/s để vật dao động điều hòa Cơ dao động lắc bằng:

A 2J B 1J C 0,5J D 1,5J

Câu 65 Một lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với tần số 4,5Hz Trong trình dao động chiều dài lò xo biến thiên từ 40cm đến 56cm Lấy g = 10m/s2 Chiều dài tự nhiên lò xo là:

A 48cm B 46,8cm C 42cm D 40cm

Câu 66 Một lắc lị xo có độ cứng 150N/m có lượng dao động 0,12J Biên độ dao động là:

A 0.4m B 4mm C 4cm D 2cm

Câu 67 Một lắc đơn dao động với tần số f Nếu tăng khối lượng lắc lên lần dao động nó là:

A f B 2f C f/2 D f /

Câu 68 Một lắc đơn dao động điều hòa Trong khoảng thời gian t thực 12 dao động Khi giảm độ dài lắc 16cm khoảng thời gian t trên, lắc thực 20 dao động Lấy g = 9,8m/s2 Độ dài ban đầu lắc là:

A 60cm B 50cm C 40cm D 25cm

Câu 69 Con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với chu kì T1, lắc đơn có chiều dài l2 dao động với chu kì T2. Khi lắc đơn có chiều dài l1 + l2 dao động với chu kì là:

A T = T1 + T2 B 2

1

T T T C  2

1

T T T

2

  D

2 2 2 2 T T T

T T

 

Câu 70 Khi mắc m vào lị xo k1 vật m dao động với chu kì T1 = 0,6s, mắc vật m vào lị xo k2 vật dao động với chu kì T2 = 0,8s Khi mắc vật m vào hệ hai lị xo k1 song song với k2 chu kì dao động hệ là:

A 0,48s B 0,7s C 1s D 1,4s

Câu 71 Con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m treo vào sợi dây dài l nơi có gia tốc trọng trường g, dao động điều hịa với chu kì T phụ thuộc vào:

A l g B m l C m g D m, l g

Câu 72 Con lắc đơn dao động điều hòa, tăng chiều dài lắc lên lần tần số dao động lắc: A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên lần D giảm lần Câu 73 Con lắc đơn dao động điều hịa với chu kì 1s nơi có gia tốc trọng trường 9,8m/s2, chiều dài con lắc là:

A 24,8m B 24,8cm C 1,56cm D 2,45m

Câu 74 Một lắc đơn có độ dài l1 dao động với chu kì T1 = 0,8s, lắc đơn có độ dài l2 dao động với chu kì T2 = 0,6s Chu kì lắc đơn có độ dài l1 + l2 là:

A 0,7s B 0,8s C 1s D 1,4s

Câu 75 Tại nơi có hai lắc đơn dao động với biên độ nhỏ Trong khoảng thời gian, người ta thấy lắc thứ thực dao động, lắc thứ hai thực dao động Tổng chiều dài hai lắc 164cm Chiều dài lắc là:

A l1 = 1m; l2 = 6,4m B l1 = 64m; l2 = 100m

C l1 = 100m; l2 = 64cm D l1 = 6,4m; l2 = 1m

Câu 76 Một lắc đơn có chu kì dao động 4s Thời gian để lắc từ vị trí cân đến vị trí có li độ cực đại là:

A 0,5s B 1,5s C 1s D 2s

Câu 77 Một lắc đơn có chu kì dao động 3s Thời gian để lắc từ vị trí cân đến vị trí có li độ x = A/2 là:

Câu 78 Một lắc đơn có chu kì dao động 3s Thời gian để lắc từ vị trí có li độ x = A/2 đến vị trí có li độ cực đại x = A là:

A 0,25s B 0,5s C 0,75s D 1,5s

Câu 79 Một lắc đơn có dây treo dài 50cm vật nặng có khối lượng 1kg, dao động với biên độ góc m 0,1rad

  nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Năng lượng dao động toàn phần lắc bằng:

A 0,1J B 0,5J C 0,01J D 0,025J

Câu 80 Một lắc đơn có dây treo dài l Người ta thay đổi độ dài tới giá trị l’ cho chu kì dao động 90% chu kì dao động ban đầu Tỉ số l’/l có giá trị bằng:

A 0,9 B 0,1 C 1,9 D 0,8J

Câu 81 Con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 1m dao động điều hòa với biên độ góc  0 0,1 rad  Cho g = 10m/s2 Vận tốc lắc vật qua vị trí cân có giá trị gần bằng:

A 0,1m/s B 1m/s C 0,316m/s D 0,0316m/s

TỔNG HỢP DAO ĐỘNG

Câu 82 (TN 2007) Hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trình là:  

1

x 3cos5t cm x2 4cos 5t 2 cm



 

   

  Dao động tổng hợp hai dao động có biên độ là:

A 7cm B 1cm C 5cm D 3,5cm

Câu 83 (TN 2008) Hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trình dao động là:  

1

x 3sin t cm

4 

 

   

  x2 4sin t cm 

 

   

  Biên độ dao động tổng hợp hai dao động là:

A 1cm B 7cm C 5cm D 12cm

Câu 84 Hai dao động điều hòa pha độ lệch pha chúng là:

A  2n với n Z B  2n 1  với n Z C 2n 1

2  

  với n Z D 2n 1

4  

  với n Z Câu 85 Hai dao động điều hòa sau gọi pha ?

A x1 3cos t 6 cm



 

   

  x2 3cos t cm 

 

   

 

B x1 4cos t 6 cm



 

   

  x2 5cos t cm 

 

   

 

C x1 2cos t 6 cm



 

    

  x2 2cos t cm 

 

   

 

D x1 3cos t 4 cm



 

   

  x2 3cos t cm 

 

   

 

Câu 86 Một vật thực đồng thời hai dao động điều hịa phương, tần số có biên độ 8cm 12cm Biên độ dao động tổng hợp là:

A 2cm B 3cm C 5cm D 21cm

Câu 87 Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương, tần số có phương trình lần lượt là: x14sin t   cm x2 4 3cos t cm   Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị lớn khi:

A  0 rad  B  rad C rad 

  D rad

2   

Câu 88 Một vật thực đồng thời hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trình lần lượt là: x14sin t   cm x2 4 3cos t cm   Biên độ dao động tổng hợp đạt giá trị lớn khi:

A  0 rad  B  rad C rad 

  D rad

2   

CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT:

2 Sóng ngang: Sóng phần tử dao động mơi trường dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng gọi sóng ngang

Sóng ngang truyền chất rắn (trừ trường hợp sóng mặt nước).

3 Sóng dọc: Sóng phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi sóng dọc

Sóng dọc truyền chất khí, chất lỏng chất rắn.

 Chú ý: Sóng khơng truyền chân khơng. 4 Phương trình sóng:

Phương trình sóng dao động O truyền theo trục Ox: O

2

u Acos t Acos2 ft Acos t

T



    

Phương trình sóng dao động M cách O khoảng x v t t x v     

 

M

x

u Acos t t Acos t

v

 

       

  mà

T v vT

f  

    

   



nên M

t x

u Acos2

T

 

    

 

Trong đó: A: biên độ sóng T: chu kì sóng f: tần số sóng

: bước sóng quãng đường mà sóng truyền chu kì (1T)  Chú ý: Hai phần tử cách bước sóng dao động pha với nhau.

GIAO THOA SÓNG

1 Hiện tượng giao thoa sóng: tượng hai sóng kết hợp gặp có điểm chúng ln tăng cường lẫn nhau, có điểm chúng ln triệt tiêu

2 Hai sóng kết hợp: hai sóng hai nguồn kết hợp phát Hai nguồn kết hợp hai nguồn dao động cùng phương, tần số (hay chu kì) có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian

 Phương trình sóng hai nguồn S1, S2: S1 S2

2

u u Acos t Acos2 ft Acos t

T



     

 Gọi M điểm nằm vùng giao thoa:  Sóng truyền từ S1 đến M (S1M = d1):

1 1M

d t

u Acos2

T

 

   



 

 Sóng truyền từ S2 đến M (S2M = d2):

2M

d t

u Acos2

T

 

   



 

 Dao động tổng hợp M hai nguồn S1, S2 phát ra:

1 2

M 1M 2M

d d d d

t t t t

u u u Acos2 Acos2 A cos2 cos2

T T T T

 

       

               

   

        

 1 2

M M

d d t d d t d d

u 2Acos cos2 A cos2

T T

       

      

      

 Biên độ dao động tổng hợp M là:

 1 M

d d

A 2A cos  

 Nếu hai sóng gặp M tăng cường lẫn làm cho phần tử dao dộng M mạnh lên (hai dao động thành phần pha) biên độ dao động tổng hợp M cực đại:

d2 d1 d2 d1 d2 d1 cos   1 cos   1    k

Vậy: d2 d1 k với k 0; 1; 2; k Z      Suy ra: AM = Amax = 2A

* Kết luận: Những điểm biên độ dao động tổng hợp cực đại điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số nguyên lần bước sóng

 Nếu hai sóng gặp M triệt tiêu làm cho phần tử dao động M đứng yên (hai dao động thành phần ngược pha nhau) biên độ dao động tổng hợp M cực tiểu:

d2 d1 d2 d1 d2 d1

cos cos k

2

      

      

  

Vậy:

1

d d k

2

 

   

  với k 0; 1; 2; k Z      Suy ra: AM = Amin =

* Kết luận: Những điểm biên độ dao động tổng hợp cực đại điểm mà hiệu đường hai sóng từ nguồn truyền tới số nửa nguyên lần bước sóng

3 Bài tốn xác định số điểm cực đại (NCĐ), cực tiểu (NCT) nằm hai nguồn S1, S2:

Gọi l khoảng cách hai đỉnh hai đường hypebol

i khoảng cách hai điểm cực đại (vân cực đại) hay hai điểm cực tiểu (vân cực tiểu) liên tiếp  i

2  

Khi đó: l S S1 2 i S S1 2 

   

 Số điểm cực đại (hay vân cực đại) NCĐ: 2 CĐ

S S i S S 2S S

l

N 1

i i i



     

  Số điểm cực tiểu (hay vân cực tiểu) NCT:

1 2 CT

S S i S S 2S S

l

N 1

i i i



     



 Chú ý:  Số điểm cực đại nằm hai nguồn S1S2 luôn số lẻ  Số điểm cực tiểu nằm hai nguồn S1S2 ln số chẳn

SĨNG DỪNG

1 Sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định: l k

2 

 với k 1;2;3;   l chiều dài dây

 Số bụng = số múi = số bó sóng = k  Số nút = số bụng + = k +

2 Sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự do:

 

l 2k 

  với k 1;2;3;   Số bụng = số nút = k +

 Chú ý:

 Khoảng cách hai bụng hai nút liên tiếp nửa bước sóng         Khoảng cách từ bút đến đầu cố định k

2 

với k 1;2;3; 

 Khoảng cách từ bụng đến đầu cố định k 

với k 1;2;3; 

SÓNG ÂM

1 Định nghĩa: Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng rắn có tần số khoảng từ 16Hz đến 20.000Hz

- Sóng âm có tần số nhỏ 16Hz gọi sóng hạ âm - Sóng âm có tần số lơn 20.000Hz gọi sóng siêu âm

- Sóng âm truyền qua chất rắn, lỏng khí khơng truyền chân khơng 2 Những đặc trưng vật lí âm: (Tần số âm mức cường độ âm)

2 

A P

N N N N N

B B B B

4 

2 

A P

N N N N

 Mức cường độ âm đại lượng dùng để so sánh độ to âm với độ to âm chuẩn  Nếu tính theo đơn vị Ben (B) thì:

 

I

L B lg

I



 Nếu tính theo đơn vị đề-xi-ben thì:

 

0

I

L dB 10lg

I



Trong đó: I: cường độ âm cần xét; I0: cường độ âm chuẩn (W/m2) 3 Những đặc trưng sinh lí ân: (độ cao, độ to âm sắc)

 Độ cao: độ cao âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với tần số âm Những âm có tần số lớn nghe cao, có tần số nhỏ nghe trầm

 Độ to: độ to âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với mức cường độ âm.

 Âm sắc: đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm

B BÀI TẬP ÁP DỤNG:

Câu Phát biểu sau khơng nói sóng học ? A Sóng học lan truyền mơi trường chất rắn B Sóng có học lan truyền mơi trường chất lịng C Sóng học lan truyền mơi trường chất khí D Sóng học lan truyền chân không

Câu Sóng học lan truyền khơng khí với cường độ đủ lớn, tai ta cảm thụ sóng học nào sau ?

A Sóng học có tần số 10Hz B Sóng học có tần số 30kHz C Sóng học có chu kì 2ms D Sóng học có chu kì 2s Câu Vận tốc âm môi trường sau lớn ?

A Môi trường không khí lỗng B Mơi trường khơng khí C Mơi trường nước nguyên chất D Môi trường chất rắn Câu Phát biểu sau ?

A Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai sóng chuyển động ngược chiều B Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai dao động chiều, pha gặp

C Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động pha, biên độ

D Hiện tượng giao thoa sóng xảy có hai sóng xuất phát từ hai âm dao động tần số, phương có độ lệch pha không đổi theo thời gian

Câu Phát biểu sau ?

A Khi có sóng dừng dây đàn hồi tất điểm dây dừng lại không dao động

B Khi có sóng dừng dây đàn hồi nguồn phát sóng ngừng dao động cịn điểm dây dao động

C Khi có sóng dừng dây đàn hồi dây có điểm dao động mạnh xen kẽ với điểm đứng yên

D Khi có sóng dừng dây đàn hồi dây có sóng phản xạ, cịn sóng tới bị triệt tiêu

Câu Trong môi trường đàn hồi, vận tốc truyền sóng khơng thay đổi, tăng tần số dao động của sóng âm lên lần thì:

A Bước sóng tăng lên lần B Bước sóng giảm lần C Bước sóng tăng lên lần D Bước sóng giảm lần

Câu Hiện tượng sóng dừng dây đàn hồi, khoảng cách hai nút sóng liên tiếp ? A Bằng hai lần bước sóng B Bằng bước sóng

C Bằng nửa bước sóng D Bằng phần tư bước sóng

Câu Dây AB căng ngang dài 2m, hai đầu A B cố định, tạo sóng dừng dây với tần số 50Hz, trên dây AB thấy có nút sóng Vận tốc truyền sóng dây là:

A v = 100m/s B v = 50m/s C v = 25cm/s D v = 12,5cm/s Câu Cho sóng ngang có phương trình truyền sóng u 8sin t x cm

0,1 50

 

   

  , x tính cm, t tính giây Bước sóng là:

A Năng lượng sóng B Tần số dao động

C Mơi trường truyền sóng D Bước sóng

Câu 11 Một sóng truyền sợi dây đàn hồi dài với tần số 500Hz, người ta thấy khoảng cách hai điểm gần dao động pha 80cm Vận tốc truyền sóng dây là:

A v = 400cm/s B v = 16m/s C v = 6,25m/s D v = 400m/s Câu 12 Công thức liên hệ tốc độ sóng v, bước sóng , chu kì T tần số f sóng là:

A v vf T

   B T vf  C vT v

f

   D v T

f   

Câu 13 Một sóng có tần số 120Hz truyền mơi trường với tốc độ 60m/s, bước sóng bao nhiêu?

A 1m B 2m C 0,5m D 0,25m

Câu 14 Hãy chọn câu đúng: Hai sóng phát từ hai nguồn đồng Cực đại giao thoa nằm điểm có hiệu khoảng cách đến hai nguồn bằng:

A Một bội số bước sóng B Một ước số nguyên bước sóng C Một số lẻ nửa bước sóng D Một ước số nửa bước sóng

Câu 15 Khi sóng truyền qua mặt nước thấy cánh bèo nhấp nhô chỗ 90 lần phút, khoảng cách gợn sóng kề 6m Tốc độ truyền sóng mặt nước là:

A 4,5m/s B 3m/s C 2m/s D 1,3m/s

Trả lời câu 16 17 sử dụng kiện sau:

Một mũi nhọn S gắn vào đầu A thép nằm ngang chạm vào mặt nước Khi thép dao động với tần số 120Hz, S tạo mặt nước sóng có biên độ 0,6cm Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp 4cm

Câu 16 Vận tốc truyền sóng mặt nước nhận giá trị giá trị sau ?

A 120cm/s B 100cn/s C 30cm/s D 60cm/s

Câu 17 Phương trình phương trình sóng dao động M mặt nước cách S khoảng x = 12cm ? A uM 0,6cos240 t 0,2 cm     B uM 0,6cos240 t 0,2 cm    

C uM 1,2cos240 t 0,2 cm     D Một phương trình khác

Câu 18 Trên mặt nước có nguồn dao động tạo điểm O dao động điều hịa có tần số 80Hz Trên mặt nước xuất sóng trịn đồng tâm O, vòng cách 3cm Vận tốc truyền sóng ngang mặt nước nhận giá trị sau ?

A 120cm/s B 240cm/s C 360cm/s D Một giá trị khác

Câu 19 Điều sau sai nói sóng âm ?

A Sóng âm sóng dọc truyền mơi trường vật chất rắn, lỏng khí B Sóng âm có tần số nằm khoảng từ 200Hz đến 16000Hz

C Sóng âm khơng truyền chân không D Vận tốc truyền âm thay đổi theo nhiệt độ

Câu 20 Điều sau nói sóng dừng ?

A Khi sóng tới sóng phản xạ truyền theo phương, chúng giao thoa với tạo thành sóng dừng

B Nút sóng điểm khơng dao động C Bụng sóng điểm dao động cực đại D Cả A, B, C

Câu 21 Điều sau nói phương dao động sóng ngang ?

A Nằm theo phương ngang B Vng góc với phương truyền sóng C Nằm theo phương thẳng đứng D Trùng với phương truyền sóng Câu 22 Điều sau nói phương dao động sóng dọc ?

A Nằm theo phương ngang B Nằm theo phương thẳng đứng C Theo phương truyền sóng D Vng góc với phương truyền sóng Câu 23 Sóng ngang truyền môi trường môi trường ?

A rắn lỏng B rắn mặt môi trường lỏng

C lỏng khí D khí rắn

Câu 24 Sóng dọc truyền mơi trường môi trường ? A rắn lỏng B lỏng khí C khí rắn D rắn, lỏng khí Câu 25 Phương trình sóng có dạng:

A u Acos   t  B u Acos t x 

  C

t x u Acos2

T

 

   



  D

t u Acos

T

 

   

Câu 26 Hãy chọn câu đúng: Trong hệ sóng dừng sợi dây mà hai đầu giữ cố định bước sóng bằng:

A Hai lần khoảng cách hai nút sóng hai bụng B Độ dài dây

C Hai lần độ dài dây

D Hai lần khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp Câu 27 Hãy chọn câu đúng: Sóng dừng kết sự:

A phản xạ sóng B khúc xạ sóng C giao thoa sóng D nhiễu xạ sóng Câu 28 Sóng dừng là:

A Một sóng truyền dừng lại vị gặp vật cản

B Sóng tổng hợp sóng tới sóng phản xạ ngược pha C Sóng dừng truyền pha dao động

D Sóng có điểm nút điểm bụng cố định không gian

Câu 29 Hãy chọn câu đúng: Khi có sóng dừng xảy dây đàn hồi hai đầu cố định, ln có: A Chiều dài dây lớn bước sóng B Điểm dây bụng sóng C Điểm dây nút sóng D Số nút sóng lớn số bụng sóng đơn vị Câu 30 Hãy chọn câu đúng: Khi dây căng ngang có hai đầu cố định, xảy sóng dừng với hai múi sóng thì bước sóng bằng:

A chiều dài dây B hai lần chiều dài dây C nửa chiều dài dây D tất sai

Câu 31 Hãy chọn câu đúng: Khi dây có sóng dừng, vị trí bụng cách đầu cố định dây một khoảng bằng:

A số nguyên lần 

B số lẻ lần 

C số nguyên lần 

D số lẻ lần  Câu 32 Hãy chọn câu đúng: Hai nguồn sóng kết hợp thiết phải có cùng:

A biên độ B tần số C pha dao động D pha ban đầu

CHƯƠNG III DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

A TĨM TẮT LÝ THUYẾT

1 Cách tạo dòng điện xoay chiều:

 Khi cho khung dây dẫn quay với tốc độ góc  từ trường từ thông qua khung dây biến thiên

NBScos t cos t       (Wb) với  0 NBS: từ thông cực đại

 Trong khung dây xuất suất điện động cảm ứng:

e  ' NBSsin t e sin t    V với e0NBS

 N: số vịng dây B: cảm ứng từ S: diện tích khung dây 2 Biểu thức dòng điện – Biểu thức điện áp:

Nếu i I cos   t i u U cos   t u

với    u i L C L C R

L

Z Z C U U

tan

R R U

 

  

   

3 Các loại mạch điện xoay chiều:

a Mạch điện xoay chiều có điện trở R: * Biểu thức:

Nếu i I cos  t   u U cos   t 

* Kết luận: Mạch điện xoay chiều có điện trở R u i đồng pha (cùng pha). * Định luật Ôm:

0

U I

R

 I U

R



b Mạch điện xoay chiều có tụ điện có điện dung C: - Đơn vị điện dung Fara, kí hiệu F

6

1 F 10 F

  (F đọc mircôFara)

9

1nF 10 F

 (nF đọc nanôFara)

R

12

1pF 10 F

 (pF đọc picôFara)

- Cách ghép tụ điện: + Ghép song song:

b n

C C C  C Với Cb C ;C ; ;C1 n + Ghép nối tiếp:

b n

1 1

C C C  C Với Cb C ;C ; ;C1 n - Dung kháng (ZC):

C

1 1

Z

C 2 fC

 

   

* Chú ý: Nếu mạch điện xoay chiều có nhiều tụ điện ghép với thì: + Ghép nối tiếp:

b n

C C C C

Z Z Z  Z

+ Ghép song song:

b n

C C C C

1 1 1 1

Z Z Z  Z

* Biếu thức:

Nếu i I cos  t  u U cos0 t

2



 

    

 

Nếu u U cos  t  i I cos0 t

2



 

    

 

* Kết luận: Mạch điện xoay chiều có tụ điện có điện dung C i nhanh (sớm) pha u 2



hay u chậm (trễ) pha i

2



. * Định luật Ôm:

0

C

U I

Z



C

U I

Z



c Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm L:

L độ tự cảm cuộn dây, có đơn vị Henry, kí hiệu H. * Cảm kháng (ZL):

L

Z   L fL  

* Biểu thức:

Nếu i I cos  t  u U cos0 t

2



 

    

 

Nếu u U cos  t  i I cos0 t

2



 

    

 

* Kết luận: Trong mạch điện xoay chiều có cuộn cảm L u nhanh (sớm) pha i 2



hay i chậm (trễ) pha u 2



. * Định luật Ôm:

0

L

U I

Z



L U I

Z



* Chú ý:

+ Ghép nối tiếp:

b n

L L L L

Z Z Z  Z

+ Ghép song song:

b n

L L L L

1 1 1 1

Z Z Z  Z

 Tổng trở toàn mạch điện áp hai đầu mạch:

 2

2

L C

U

Z R Z Z

I

    ;  2

R L C

U I.Z  U  U  U  Cuộn dây có điện trở r:

2

rL d L

Z Z  r Z ; Z R r 2ZL  ZC2 2

d r L L

U  U U U U URUr2UL  UC2 3 Cơng suất dịng điện xoay chiều:

2

P U.I.cos  I R với cos R UR

Z U

    Cuộn dây có điện trở r:

2 d

P r.I với d r

d d U r cos

Z U

  

 

P R r I với cos R r Z

  

 Chú ý: Nếu mạch điện xoay chiều thiếu phần tử xem đại lượng 0.  Mạch điện RL: u luôn nhanh (sớm) pha i

2 L

Z R Z ; U I.Z  UR2 U2L ; tan ZL R    Mạch điện RC: u luôn chậm (trễ) pha i

2 C

Z R Z ; U I.Z  UR2 U2C ; tan ZC R     Mạch điện LC: u luôn lệch pha

2 

so với i L C

ZZ  Z ; U I.Z UL UC ;    4 Mạch điện cộng hưởng:

 Khi ZL ZC ULUC gọi cộng hưởng Lúc đó:  Zmin R;  max

U I

R

 ;  URmax U  cos    1  u pha với i 5 Các dạng toán thường gặp:

 L thay đổi để UL cực đại, đại lượng khác không đổi

Lmax U

2 C L

C

R Z

Z

Z  

 C thay đổi để UC cực đại, đại lượng khác không đổi

Cmax U

2 L C

L

R Z

Z

Z  

 R thay đổi để công suất mạch cực đại (không phải cộng hưởng)  RZL ZC ;

2 max

U P

2R 

R C

L

M N B

 Z R 2 ; cos

2

     

 Khi  

 

1

2

f f ; f f ;     



   



I1I2 f  f f1 2    1 2 Imax

TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG – MÁY BIẾN ÁP

1 Truyền tải điện năng:

 Công suất phát từ nhà máy: PpU Ip

 Công suất hao phí tỏa nhiệt đường dây, theo định luật Jun:

2 p

2

hp p

p p

P r

P r.I r P

U U

  

Biện pháp làm giảm công suất hao phí hiệu tăng Up Để làm điều ta sử dụng thiết bị gọi máy biến áp

2 Máy biến áp:

 Máy biến áp thiết bị có khả biến đổi điện áp (xoay chiều)  Khi máy biến áp làm việc điều kiện lí tưởng thì:

2 2

1 1

E U N I

E U N I

Trong đó: E1, U1, N1, I1: suất điện động, điện áp, số vòng, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp Cuộn sơ cấp nối với nguồn phát điện

E2, U2, N2, I2: suất điện động, điện áp, số vòng, cường độ dòng điện cuộn thứ cấp Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ

 Nếu N

1

N  : máy tăng áp

 Nếu N

1

N  : máy hạ áp

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Máy phát điện xoay chiều pha:

- Cấu tạo: gồm phận chính: phần cảm phần ứng

+ Phần cảm: gồm nam châm tạo từ thông biến thiên (gọi rôto)

+ Phần ứng: gồm cuộn dây giống nhau, cố định vòng trịn (gọi stato)

- Khi rơto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, xuất suất điện động xoay chiều hình sin với tần số f

f = p.n

Trong đó: n: tốc độ quay nam châm

p: số cực nam châm hay số cực bắc nam châm 2 Máy phát điện xoay chiều ba pha:

Máy phát điện xoay chiều ba pha máy tạo ba suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha

3 

 Cách mắc mạch ba pha gồm cách mắc: mắc hình mắc hình tam giác

d p

U  3U

 Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha:

- Tạo từ trường quay cách cho dòng điện ba pha chạy vào ba cuộn dây giống đặt lệch 1200

3       

- Đặt từ trường quay rơto lịng sóc quay quanh trục trùng với trục quay từ trường - Rơto lịng sóc quay tác dụng từ trường quay với tốc độ nhỏ tốc độ từ trường

B BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu Dòng điện xoay chiều dòng điện:

A tượng cảm ứng điện từ B tượng quang điện

C tượng tự cảm D tượng tạo từ trường quay Câu Phát biểu sau nói cường độ dòng điện hiệu dụng ?

A Giá trị cường độ hiệu dụng tính công thức I 2I0

B Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dòng điện không đổi C Cường độ hiệu dụng không đo ampe kế

D Giá trị cường độ hiệu dụng đo ampe kế

Câu Một dịng điện xoay chiều có biểu thức i 3cos 120 t  A 

 

    

  Giá trị hiệu dụng dòng điện là:

A 2A B 3A C 6A D 2A

Câu Điện áp hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức u 110 2cos100 t V    Điện áp hiệu dụng đoạn mạch là:

A 110 2V B 110V C 220V D 220 2V

Câu Khi L C  

 mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp thì: A Trong mạch có cộng hưởng điện

B Hệ số công suất cos 1

C Điện áp hai đầu điện trở đạt giá trị cực đại

D Cường độ dòng điện chậm pha điện áp hai đầu đoạn mạch

Câu Trong mạch điện xoay chiều có tụ điện, điện áp tụ điện có biểu thức u U sin t V    cường độ dịng điện qua mạch có biểu thức i I sin0   t   A , I  xác định hệ thức:

A

0 U I

C 

 

  B I0 U C.0   0

C

0 U I

C 

 

  D I0 U C.0 

2    Câu Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i 2cos 120 t  A

6 

 

    

  chạy qua điện trở R 50  Kết luận sau không ?

A Cường độ hiệu dụng dòng điện 3A B Tần số dòng điện 60Hz

C Biên độ điện áp hai đầu điện trở R 150 2V D Cường độ dòng điện lệch pha

6 

so với điện áp hai đầu điện trở

Câu Biểu thức sau dùng để tính cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch có điện trở R tụ điện C mắc nối tiếp ?

A

 2 U I

1 CR



  B  2

U C I

1 CR

 

  C  2

U C I

R C

 

  D  2

U I

R C



 

Câu 10 Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở r độ tự cảm L. Tổng trở Z đoạn mạch là:

A Z R2 r L2

    B Z R2r2  L2

C Z R r 2 L D Z R r 2  L2

Câu 11 Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha điện áp hai đầu mạch cường độ dòng điện mạch u i

3       thì:

A Mạch có tính dung kháng B Mạch có tính cảm kháng C Mạch có tính trở kháng D Mạch cộng hưởng điện Câu 12 (TN 2009) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện thì:

A dịng điện xoay chiều khơng thể tồn đoạn mạch

C cường độ dòng điện đoạn mạch trễ pha /2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch D cường độ dòng điện đoạn mạch sớm pha /2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch

Câu 13 (TN 2008) Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C Nếu dung kháng ZC R cường độ dịng điện chạy qua điện trở ln:

A chậm pha 

so với hiệu điện hai đầu tụ điện

B nhanh pha 

so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch

C chậm pha 

so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch

D nhanh pha 

so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch

Câu 14 (TN 2008) Cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức i 10 sin100 t A    Biết tụ điện có dung kháng ZC 40 Hiệu điện hai tụ điện có biểu thức là:

A u 400 sin 100 t  V 

 

    

  B u 400 sin 100 t  V



 

    

 

C u 400sin 100 t  V 

 

    

  D u 400sin 100 t  V



 

    

 

Câu 15 (TN 2008) Một mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm: điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có tần số hiệu điện hiệu dụng không đổi Dùng vôn kế (vơn kế nhiệt) có điện trở lớn, đo hiệu điện hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện hai đầu cuộn dây số vôn kế tương ứng U, UC UL Biết U = UC = 2UL Hệ số công suất mạch điện là:

A cos

  B cos 1 C cos

2

  D cos

2  

Câu 16 (TN 2007) Dòng điện qua đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có biểu thức i I cos t A0    Điện áp hai đầu đoạn mạch chậm pha cường độ dòng điện khi:

A

LC

  B L

C  

 C

1 L

C  

 D

1 L

C  



Câu 17 (TN 2007) Đặt điện áp có biểu thức u U cos   t   V vào hai đầu đoạn mạch gồm: điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C103F

 mắc nối tiếp Để dòng điện qua điện trở R pha với điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch giá trị L là:

A H

10 B

10 H

 C

1 H

 D

2 10

H





Câu 18 (TN 2007) Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R 30 , cuộn dây cảm có cảm kháng ZL 30 tụ điện có dung kháng ZC70 mắc nối tiếp Hệ số công suất đoạn mạch bằng:

A 1,0 B 0,8 C 0,6 D 0,75

Câu 19 (TN 2007) Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có biểu thức    

0

u U cos   t V với U ,  số,  thay đổi Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt giá trị lớn tần số góc  thỏa mãn:

A LC

  B

2 R

LC

  C C

L

  D L

C  

Câu 20 (TN 2007) Một điện áp xoay chiều có biểu thức u 120 2cos120 t V    có hiệu điện hiệu dụng tần số là:

A 120V; 50Hz B 60 2V;50Hz C 60 2V;120Hz D 120V; 60Hz

Câu 21 (TN 2007) Điện áp hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp u U 2cos t V    cường độ dòng điện qua đoạn mạch i I 2cos   t   A , với  0 Biểu thức tính cơng suất tiêu thụ đoạn mạch là:

A P U I cos2 2

Câu 22 (TN 2007) Điện áp hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp u 200 2cos 100 t  V 

 

    

  cường độ

dòng điện qua đoạn mạch i 2cos100 t A   Công suất tiêu thụ đoạn mạch bằng:

A 200W B 100W C 143W D 141W

Câu 23 (TN 2007) Đặt hiệu điện xoay chiều u 200 2cos100 t V    vào hai đầu đoạn mạch điện gồm tụ điện có dung kháng ZC 50 mắc nối tiếp với điện trở R 50  Cường độ dịng điện đoạn mạch tính theo biểu thức:

A i 2cos 100 t  A 

 

    

  B  

i 4cos 100 t A 

 

    

 

C i 4cos 100 t  A 

 

    

  D i 2cos 100 t  V



 

    

 

Câu 24 (TN 2007) Đặt điện áp xoay chiều u 300cos t V    vào hai đầu đoạn mạch điện RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng ZC200, điện trở R 100  cuộn dây cảm có cảm kháng ZL 100 Cường độ hiệu dụng dòng điện đoạn mạch bằng:

A 1,5A B 3A C 1,5 2A D 2A

Câu 25 (TN 2007) Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp xoay chiều u U cos t V    độ lệch pha điện áp u với cường độ dòng điện i mạch tính theo cơng thức:

A

1 L

C tan

R  



  B

1 C

L tan

R  



  C

L C tan

R   

  D tan L C

R     

Câu 26 (TN 2009) Đặt điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz giá trị hiệu dụng U = 80V vào hai đầu đoạn mạch gồm RLC mắc nối tiếp Biết cuộn cảm có độ tự cảm L0,6H

 , tụ điện có điện dung

10 C  F

 công suất tỏa nhiệt điện trở R 80W Giá trị điện trở R là:

A 20 B 80 C 40 D 30

Câu 27 (TN 2009) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L Điện áp hiệu dụng hai đầu R 30V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng:

A 20V B 30V C 40V D 10V

Câu 28 Đặt điện áp xoay chiều u 60 sin100 t V    vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm 0,3

L H

 Cường độ dòng điện tức thời qua cuộn dây có biểu thức là: A i 2sin 100 t  A

2 

 

    

  B i 2sin 100 t A     

C i 2 sin100 t sin100 t  A 

 

     

  D i 2 sin100 t A   

Câu 29 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R 50  mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u 220 2cos100 t V    Để công suất tiêu thụ mạch lớn phải điều chỉnh L bằng:

A B H

2 C

2 H

 D vô

Câu 30 Biểu thức sau không mạch RLC mắc nối tiếp ? A U U R UL UC B u u R uCuL C U U R UL UC

                                                       

D  2

R L C

U U  U  U

Câu 31 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm tụ điện điện trở mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng điện trở tụ điện 24V; 18V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng:

Câu 32 Một đoạn mạch có RLC mắc nối tiếp, điện trở R thay đổi Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch tần số khơng đổi Khi điện trở có giá trị R1100 R2 400 đoạn mạch có cơng suất Hiệu số cảm kháng dung kháng mạch có giá trị tuyệt đối là:

A ZL ZC 50 B ZL ZC 200 C ZL ZC 300 D ZL ZC 500 Câu 33 Trên đoạn mạch có RLC mắc nối tiếp cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch kết luận là:

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 34

Trong đoạn mạch AB hình vẽ, L cuộn cảm thuần, vơn kế có điện trở lớn Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 110V vào hai đầu đoạn mạch AB Biết điện áp điểm AM, MB U1 = 100V, U2 = 176V Điện áp hai đầu cuộn cảm điện áp hai đầu điện trở là:

A UR = 66V; UL = 88V B UR = 88V; UL = 66V

C UR = 44V; UL = 66V D UR = 66V; UL = 44V

Câu 35 Phát biểu không đoạn mạch có RLC mắc nối tiếp xảy cộng hưởng điện?

A Hệ số công suất đoạn mạch cực đại

B Cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại C Điện áp hai đầu điện trở sớm pha

2 

so với điện áp hai đầu cuộn dây D Cẩm kháng cuộn dây dung kháng tụ điện

Câu 36 Trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, tần số dòng điện 50Hz, độ tự cảm cuộn cảm là 0,2H Muốn có tượng cộng hưởng điện xảy đoạn mạch điện dung tụ điện phải có giá trị là:

A 10 4F



 B

4 2.10

F



 C

3 2.10

F



 D

3 10

F





Câu 37 Trong mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp, cảm kháng có giá trị nhỏ dung kháng. Muốn có tượng cộng hưởng điện xảy ra, người ta dùng biện pháp ?

A Giảm tần số dịng điện B Giảm chu kì dịng điện

C Giảm điện trở đoạn mạch D Tăng điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Câu 38 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng phần tử nói là: 40V; 80V; 50V Hệ số công suất đoạn mạch bằng:

A 0,8 B 0,6 C 0,25 D 0,71

Câu 39 Một đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C Hệ số công suất đoạn mạch 0,5 Tỉ số dung kháng ZC tụ điện điện trở R là:

A B C

2 D

1 Câu 40 Một cuộn dây có độ tự cảm L H

15 

 R 12  đặt vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100V tần số 60Hz Cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn dây nhiệt lượng tỏa phút là:

A 3A 15kJ B 4A 12kJ C 5A 18kJ D 5A 24kJ

Câu 41 Điện áp hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn cảm L1H

 có biểu thức

  u 200 2cos 100 t V

3 

 

    

  Biểu thức cường độ dòng điện mạch là: A i 2cos 100 t  A

6 

 

    

  B  

5 i 2cos 100 t A

6 

 

    

 

C i 2cos 100 t  A 

 

    

  D  

5 i 2cos 100 t A

6 

 

    

 

C

A R L B

Câu 42 Đặt vào hai đầu tụ điện có điện dung C 31,8 F  điện áp u 120cos 100 t  V 

 

    

  cường độ dịng điện chạy qua tụ điện có biểu thức là:

A i 1,2cos 100 t  A 

 

    

  B  

2 i 1,2cos 100 t A

3 

 

    

 

C i 1,2cos 100 t  A



 

    

  D  

i 2cos 100 t A 

 

    

 

Câu 43 Cho điện trở R 60  mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C 1000 F

 

 , điện áp hai đầu mạch có biểu thức u 120 2cos 100 t  V

6 

 

    

  cường độ dịng điện chạy qua mạch có biểu thức là: A i 2cos 100 t  A

4 

 

    

  B i 2cos 100 t 12  A



 

    

 

C i 2cos 100 t  A 12



 

    

  D  

5 i 2cos 100 t A

12 

 

    

 

Câu 44 Cuộn dây có điện 50 có hệ số tự cảm 0,636H mắc nối tiếp với điện trở 100, cường độ dòng điện chạy qua mạch có biểu thức i 2cos100 t A   biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây là:

A u 50 34cos 100 t 76  V 180



 

    

  B  

76

u 50 34cos 100 t V

180 

 

    

 

C u 50cos 100 t 76  V 180



 

    

  D u 50 34cos 100 t 76 V      

Câu 45 Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R 100 , cuộn dây cảm có L 0,318H , tụ điện có 100

C F

2

 

 Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua mạch i 2cos 100 t  A 

 

    

  biểu thức điện áp hai đầu mạch là:

A u 100cos 100 t  V 

 

    

  B u 200cos 100 t  V



 

    

 

C u 200cos 100 t V      D u 200cos 100 t  V 

 

    

 

Câu 46 Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R 40 , cuộn dây có điện trở r 10  L1,5H

 , tụ điện có điện dung C 15,9 F  Cường độ dịng điện chạy qua mạch có biểu thức: i 4cos 100 t  A

3 

 

    

  hiệu

điện hai đầu mạch điện là:

A u 200 2cos 100 t  V 12



 

    

  B u 200 2cos 100 t 12  V



 

    

 

C u 200 2cos 100 t  V 

 

    

  D u 200cos 100 t 12  V



 

    

 

Câu 47 Một đoạn mạch gồm tụ điện C có dung kháng 100 cuộn dây có cảm kháng 200 mắc nối tiếp Điện áp hai đầu cuộn cảm có biểu thức uL 100cos 100 t 6  V



 

    

  Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện là:

A uC 50 2cos 100 t 3  V



 

    

  B C  

5

u 50cos 100 t V

6 

 

    

C uC 50cos 100 t 6  V



 

    

  D C  

7

u 50cos 100 t V

6 

 

    

 

Câu 48 Cho mạch điện nối tiếp Biết điện áp hai đầu điện trở 40V điện áp hai đầu cuộn dây cảm L 30V Điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch có giá trị:

A 10V B 50V C 70V D 100V

Câu 49 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Biết R 140 , L = 1H, C 25 F  , dòng điện xoay chiều qua mạch có cường độ hiệu dụng 0,5A tần số 50Hz Tổng trở đoạn mạch điện áp hai đầu mạch là: A 233 117V B 233 220V C 323 117V

D 323 220V

Câu 50 Công suất tỏa nhiệt mạch điện xoay chiều phụ thuộc vào:

A Dung kháng B Cảm kháng C Điện trở D Tổng trở

Câu 51 Mạch RLC nối tiếp có R 100 , L2H

 , f = 50Hz Biết i nhanh pha u góc 

rad Điện dung C có giá trị:

A 100F

 B

50 F 

 C

100 F

3  D

1000 F   Câu 52 Cho mạch điện hình vẽ: uMP 100 2cos100 t V  ; V2 75V,

V1 125V Độ lệch pha uMN uMP là: A

4 

rad B

3 

rad

C 

rad D 36,860

Câu 53 Cho mạch điện hình vẽ, L cuộn cảm thuần. Cho biết: UAB = 50V, UAM = 50V, UMB = 60V Điện áp UR có giá trị:

A 50V B 40V

C 30V D 20V

Câu 54 Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC Cho L, C,  không đổi Khi thay đổi R R = R0 Pmax Khi đó:

A R0ZL  ZC2 B R0 ZL ZC C R0 ZL ZC D R0ZC ZL

Câu 55 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch là:  

u 100 2cos 100 t V 

 

    

  cường độ dịng điện mạch có biểu thức: i 10 2cos 100 t  A 

 

    

 

Hai phần tử ?

A Hai phần tử RL B Hai phần tử RC

C Hai phần tử LC D Tổng trở mạch 10 2

Câu 56 Một máy biến áp có cuộn sơ cấp có 150 vịng, cuộn thứ cấp có 300 vịng Hai đầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có điện trở hoạt động 100, độ tự cảm 1H

 Hai đầu cuộn sơ cấp đặt điện áp xoay chiều có U1 = 100V có tần số 50Hz Công suất mạch thứ cấp là:

A 200W B 150W C 250W D 142,4W

Câu 57 Cuộn sơ cấp máy biến áp có 2046 vịng, cuộn thứ cấp có 150 vịng Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 3000V Nối hai đầu cuộn thứ cấp điện trở R = 10 Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch thứ cấp có giá trị ?

A 21A B 11A C 22A D 14,2A

Câu 58 Cường độ dòng điện hiệu dụng pha máy phát điện xoay chiều ba pha 10A trong cách mắc hình tam giác, cường độ dịng điện hiệu dụng dây pha là:

A 17,3A B 10A C 7,07 D 30A

Câu 59 Cho đoạn mạch điện xoay chiều RL, cuộn dây không cảm, biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch 200V, tần số 50Hz, điện trở R = 50, UR = 100V, Ur = 20V Công suất tiêu thụ mạch là:

A 60W B 120W C 240W D 480W

C L,r

V1 V2

N M

P

M

B

A R C L

M

B

A R L

Câu 60 Một bóng đèn nóng sáng có điện trở R nối tiếp vào mạng điện xoay chiều 220V-50Hz nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L H

10 

 điện trở r = 5 Biết cường độ dòng điện qua mạch 4,4A Điện trở R công suất tiêu thụ đoạn mạch là:

A 20 612,8W B 15 720,5W C 35 774,4W D 45 587,9W CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

1 Mạch dao động: mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thành mạch điện kín gọi mạch dao động.

Nếu điện trở mạch nhỏ r 0  mạch dao động coi mạch dao động lí tưởng. 2 Định luật biến thiên điện tích q cường độ dịng điện i mạch dao động lí tưởng:

Nếu q q cos t  i q ' q sin t I cos0 t

2



 

       

 

Với I0 q0;

1 LC

  ; q0 C.U0

Suy ra: I0 U0 C L

  U0 I0 L

C



Kết luận:

Điện tích q tụ điện cường độ dòng điện i mạch dao động biến thiên điều hịa theo thời gian tần số góc , i sớm (nhanh) pha

2



so với q. 3 Định nghĩa dao động điện từ tự do:

Sự biến thiên điều hòa theo thời gian điện tích q tụ điện cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường E cảm ứng từ B ) mạch dao động gọi dao động điện từ tự do. 4 Chu kì tần số riêng mạch dao động:

* Chu kì: T 2  LC

* Tần số: f 1

2 LC

 

5 Năng lượng điện từ:

Năng lượng điện từ W mạch dao động tổng lượng điện trường WC tụ điện năng lượng từ trường WL cuộn cảm.

* Năng lượng điện trường WC:

 2 2

2

0

C

q cos t q q

q 1 cos2 t

W cos t

2C 2C 2C 2C 2

    

      

 

Nhận xét:

Năng lượng điện trường WC tụ điện biến thiên điều hịa với tần số góc 2 (hoặc T/2).

* Năng lượng từ trường WL:

2

2 2 2

L 0

q

1 1 1 1 1 cos2 t 1 cos2 t

W Li L q sin t L. .q

2 2 2 LC 2 2C 2

   

   

        

   

Nhận xét:

Năng lượng từ trường WL cuộn cảm biến thiên điều hịa với tần số góc 2 (hoặc T/2).

* Năng lượng điện từ W:

2 2

2

0 0

C L

q q q

W W W cos t sin t const

2C 2C 2C

       

C L C L

Kết luận:

Trong trình dao động mạch, điện trường WC lượng từ trường WL biến thiên tần số góc lần tần số góc (hoặc T/2) mạch dao động, lượng điện từ mạch khơng đổi (bảo tồn).

* Chú ý:

Cmax Lmax

W W W

mà:

Cmax

1

W CU

2

 ; WLmax 1LI20

2



6 Mối quan hệ điện trường từ trường:

- Từ trường biến thiên sinh điện trường xoáy: Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trường xốy.

- Điện trường biến thiên sinh từ trường: Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì nơi xuất từ trường.

7 Thuyết điện từ Mắc-xoen:

Thuyết điện từ Mắc-xoen diễn tả mối quan hệ giữa: - Điện tích, điện trường.

- Dòng điện từ trường.

- Sự biến thiên từ trường theo thời gian điện trường xoáy. - Sự biến thiên điện trường theo thời gian từ trường. 8 Sóng điện từ ?

Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian. 9 Những đặc điểm sóng điện từ:

- Sóng điện từ lan truyền chân không với tốc độ c 3.10 m/s8

 .

- Sóng điện từ sóng ngang B E v.

- Trong sóng điện từ dao động điện trường E dao động từ trường B điểm luôn đồng pha với nhau.

- Khi gặp mặt phân cách hai mơi trường sóng điện từ bị phản xạ khúc xạ. - Sóng điện từ mang lượng.

- Những sóng điện từ có bước sóng () từ vài mét đến vài kilômét dùng thơng tin liên lạc

gọi sóng vơ tuyến Sóng vơ tuyến chia thành: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng

dài.

- Các sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li mặt đất nên truyền xa. + Sóng dài: từ 0,1MHz đến 1MHz.

+ Sóng trung: từ 1MHz đến 10MHz. + Sóng ngắn: từ 10MHz đến 100MHz. + Sóng cực ngắn: từ 100MHz đến 1000MHz. 10 Ngun tắc thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến:

- Phải dùng sóng điện từ cao tần để mang thơng tin (gọi sóng mang). - Phải biến điệu sóng mang.

+ Dùng micrơ để biến dao động âm (sóng âm tần) thành dao động điện tần số.

+ Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang gọi biến điệu sóng điện từ. - Ở nơi thu dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần khỏi sóng cao tần để đưa loa.

- Khi tín hiệu thu có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng mạch khuếch đại. CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG

1 Tán sắc ánh sáng:

Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc. 2 Nguyên nhân xảy tượng tán sắc ánh sáng:

Nguyên nhân xảy tượng tán sắc ánh sáng chiết suất môi trường (thủy tinh, nước, …) ánh sáng đơn sắc khác khác nhau.

nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím

- Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định khơng bị tán sắc truyền qua lăng kính. - Ánh sáng đơn sắc đặc trưng tần số.

4 Ánh sáng trắng:

Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên tục từ đỏ đến tím. 5 Giao thoa ánh sáng:

* Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng:

- Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng.

- Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

- Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng (hoặc tần số) chân khơng hồn tồn xác định. 6 Hiện tượng giao thoa ánh sáng:

Là tượng hai sóng ánh sáng kết hợp gặp M gây tượng giao thoa ánh sáng Trong vùng gặp M có vạch sáng (vân sáng) vạch tối (vân tối) xen kẽ nhau cách đặn.

- Những vạch sáng (vân sáng) chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. - Những vạch tối (vân tối) chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau. * Vị trí vân sáng (xk):

k

D

x k

a

 

Với k 0; 1; 2;    gọi bậc giao thoa.

k = gọi vân sáng bậc 0. k = ±1 gọi vân sáng bậc 1. k = ±2 gọi vân sáng bậc 2. k = ±3 gọi vân sáng bậc 3. …

* Vị trí vân tối (xk’): k '

1 D

x k '

2 a



 

  

 

Với k ' 0; 1; 2;   

* Chú ý: vân tối khơng có bậc giao thoa mà có thứ. k’ = gọi vân tối thứ nhất.

k’ = ±1 gọi vân tối thứ hai. k’ = ±2 gọi vân tối thứ ba. k’ = ±3 gọi vân tối thứ tư. …

* Khoảng vân (i):

là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp giao thoa.

D i

a

 

7 Tìm số vân sáng, số vân tối vùng giao thoa: Gọi L bề rộng vùng giao thoa (hay giao thoa trường). Lập tỉ số:

L

n x

2i  

Trong đó: n phần nguyên; x phần thập phân. * Số vân sáng (NS):

S

N 2n 1

* Số vân tối (NT):

+ Nếu x 0,5 thì: NT 2n

* Chú ý:

- Ở điểm O có vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc ta gọi vân sáng hay vân sáng trung tâm.

- Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng khoảng 0,38 m  0,76 m gây cảm giác sáng nên gọi ánh sáng nhìn thấy (hay ánh sáng khả kiến).

8 Điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng: - Hai nguồn phát hai sóng ánh sáng phải có tần số.

- Hiệu số pha dao động hai nguồn phải không đổi theo thời gian. Hai điều kiện gọi hai nguồn sóng ánh sáng kết hợp.

9 Các loại quang phổ: 9.1 Máy quang phổ ?

Máy quang phổ dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc.

9.2 Cấu tạo máy quang phổ lăng kính:

Gồm phận chính: ống chuẩn trực, hệ tán sắc buồng ảnh.

+ Ống chuẩn trực: gồm khe hẹp F chiếu sáng nguồn sáng S đặt tiêu điểm thấu kính hội tụ L1 Ánh sáng từ F qua thấu kính hội tụ L1 tạo thành chùm tia song song.

+ Hệ tán sắc: gồm vài lăng kính.

+ Buồng ảnh: gồm thấu kính hội tụ L2 kính ảnh (dùng để chụp ảnh quang phổ) được đặt tiêu diện L2.

9.3 Các loại quang phổ: * Quang phổ liên tục:

a ĐN: quang phổ gồm dải sáng, màu sắc khác nối liền cách liên tục. b Nguồn phát: Do chất rắn, lỏng khí áp suất lớn phát bị nung nóng.

c Đặc điểm: Quang phổ liên tục chất khác nhiệt độ hồn tồn giống nhau phụ thuộc vào nhiệt độ chúng.

+ Chú ý: Dựa vào quang phổ liên tục vật ta xác định nhiệt độ vật đó. * Quang phổ vạch phát xạ:

a ĐN: quang phổ gồm vạch màu riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối.

b Nguồn phát: Quang phổ vạch phát xạ chất khí áp suất thấp phát bị kích thích bằng nhiệt điện.

c Đặc điểm: Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác (khác số lượng vạch, bước sóng độ sáng tỉ đối vạch).

Ví dụ: Quang phổ vạch phát xạ hiđrô vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch đặc trưng là: vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm vạch tím.

* Quang phổ hấp thụ:

a ĐN: Quang phổ hấp thụ vạch hay đám vạch quang phổ liên tục Quang phổ liên tục thiếu vạch màu bị chất khí hay hấp thụ gọi quang phổ hấp thụ khí hay đó. b Đặc điểm: Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ, cịn quang phổ chất lỏng và chất rắn chứa đám vạch.

10 Tia hồng ngoại – tia tử ngoại: 10.1 Tia hồng ngoại:

a ĐN: Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy có bước sóng lớn bước sóng ánh sáng đỏ  0,76 m  .

b Bản chất: Tia hồng ngoại có chất sóng điện từ, có bước sóng từ 0,76m đến vài milimét.

c Cách tạo tia hồng ngoại: Mọi vật có nhiệt độ lớn 0K phát tia hồng ngoại. d Nguồn phát: Nguồn phát tia hồng ngoại thông dụng lị than, bếp ga, …

e Tính chất:

- Tác dụng nhiệt mạnh (tính chất bật tia hồng ngoại). - Có khả gây số phản ứng hóa học.

f Công dụng: Tia hồng ngoại ứng dụng để sấy khô, sưởi ấm, làm điều khiển từ xa, để quan sát, quay phim đêm, …

10.2 Tia tử ngoại:

a ĐN: Tia tử ngoại xạ khơng nhìn thấy có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng tím  0,38 m .

b Bản chất: Tia tử ngoại có chất sóng điện từ có bước sóng từ 0,38m đến vài nanơmét.

c Cách tạo tia tử ngoại: Những vật có nhiệt độ cao từ 20000C trở lên phát tia tử ngoại.

d Nguồn phát: Nguồn phát tia tử ngoại thường dùng hồ quang điện, đèn thủy ngân, … e Tính chất:

- Tác dụng lên phim ảnh.

- Kích thích phát quang nhiều chất (như kẽm sunfua, cadimi sunfua, …).

- Kích thích nhiều phản ứng hóa học (biến ơxi thành ơzơn, phản ứng tổng hợp vitamin D, …). - Làm iơn hóa khơng khí nhiều chất khí khác.

- Có tác dụng sinh học (hủy diệt tế bào, diệt khuẩn, …).

- Tia tử ngoại bị nước thủy tinh hấp thụ mạnh, xuyên qua thạch anh. f Công dụng:

- Trong y học: tia tử ngoại diệt trùng dụng cụ y tế, trị bệnh cịi xương. - Trong cơng nghiệp: dùng để diệt trùng thực phẩm trước đóng gói đóng hộp. - Trong cơng nghiệp khí dùng để kiểm tra vết nứt bề mặt kim loại.

11 Tia X:

11.1 Phát tia X: Mỗi chùm tia catốt tức chùm êlectron có lượng lớn đập vào vật rắn vật phát tia X.

11.2 Bản chất: Tia X có chất sóng điện từ có bước sóng từ 10 m11 đến 10 m8 (ngắn bước sóng tia tử ngoại).

11.3 Tính chất:

- Tính chất bật tia X khả đâm xuyên (Tia X có bước sóng ngắn khả năng đâm xuyên lớn hay gọi tia X cứng).

- Làm đen kính ảnh.

- Làm phát quang số chất. - Làm iơn hóa khơng khí.

- Có tác dụng sinh lí (hủy diệt tế bào, chữa bệnh ung thư, …).

11.4 Công dụng: Trong công nghiệp dùng để kiểm tra khuyết tật sản phẩm đúc kim loại, kiểm tra hành lí hành khách máy bay, …

* Năng lượng phôtôn tia X (tia Rơnghen):

hc hf

  



* Bước sóng ngắn tia X:

min

AK

hc e U

 

* Tần số lớn tia X:

AK max

e U f

h



* Động cực đại êlectron đến đập vào anốt:

e max 0AK 1

m v e U

2  với U0AK UAK

* Số êlectron qua ống giây:

I

I N e N

e

  

* Cơng suất ống Cu-lít-giơ:

Trong đó: e 1,6.10 C19

 điện tích êlectron.

31 e

m 9,1.10 kg

 khối lượng êlectron.

AK

U hiệu điện anốt catốt (có đơn vị vơn: V) 11.5 Thang sóng điện từ:

Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy (hay ánh sáng khả kiến), tia tử ngoại, tia X tia gamma có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bước sóng) Các sóng này tạo thành phổ liên tục gọi thang sóng điện từ.

Miền sóng điện từ Bước sóng  m Tần số f Hz 

Sóng vơ tuyến

Sóng dài 10 m3 3.10 Hz5

Sóng trung 10 m2 3.10 Hz6

Sóng ngắn 10m 3.10 Hz7

Sóng cực ngắn 1m 3.10 Hz8

Tia hồng ngoại 10 m 0,76.10 m3  6 

Ánh sáng nhìn thấy(ánh sáng khả kiến) 0,76.10 m 0,38.10 m6  6 

Tia tử ngoại 0,38.10 m 10 m6  9 

Tia X (Tia Rơnghen) 10 m 10 m8  11 

Tia gamma dưới 10 m11

CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

1 Hiện tượng quang điện: tượng ánh sáng (ánh sáng kích thích) làm bật êlectron khỏi mặt kim loại gọi tượng quang điện (hay cịn gọi tượng quang điện ngồi).

2 Định luật giới hạn quang điện:

Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn giới hạn quang điện 0 kim loại gây tượng quang điện.

3 Lượng tử lượng: * Giả thuyết Plăng:

Lượng lượng (hay lượng tử lượng) mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf Trong đó, f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra, h số Plăng.

hf

 

Với h 6,625.10 J.s34



4 Thuyết lượng tử ánh sáng (hay thuyết phôtôn) Anhxtanh: - Ánh sáng tạo thành hạt gọi phôtôn.

- Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phơtơn giống nhau, phôtôn mang lượng bằng hf.

- Trong chân không phôtôn bay với tốc độ c 3.10 m/s8

 dọc theo tia sáng.

- Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ chúng phát hay hấp thụ phôtôn. * Chú ý: phôtôn trạng thái chuyển động, khơng có phơtơn đứng n.

* Giải thích định luật giới hạn quang điện thuyết lượng tử ánh sáng: hf A hay hcA



Suy ra: hc A

 

Đặt: hc

A

 

Vậy:  0

đmax

hf  A W Hay đmax

0

hc hc

W

 

 

5 Hiện tượng quang điện trong:

5.1 Chất quang dẫn: chất bán dẫn có tính dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành dẫn điện tốt bị chiếu sáng ánh sáng thích hợp.

5.2 Hiện tượng quang điện trong: tượng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết để cho chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời tạo lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện gọi là tượng quang điện trong.

5.3 Quang điện trở: điện trở làm chất quang dẫn Điện trở quang điện trở có thể thay đổi từ vài mêgm (khi khơng chiếu sáng) đến vài chục ôm (khi chiếu sáng ánh sáng thích hợp).

5.4 Pin quang điện (hay pin Mặt Trời): nguồn điện chạy lượng ánh sáng, nó biển đổi trực tiếp quang thành điện năng.

6 Hiện tượng quang – phát quang:

6.1 Khái niệm phát quang: Sự phát quang hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ra ánh sáng có bước sóng khác Hiện tượng gọi tượng quang – phát quang Chất có khả năng phát quang gọi chất phát quang.

* Đặc điểm quan trọng phát quang kéo dài thêm thời gian sau tắt ánh sáng kích thích Thời gian dài, ngắn phụ thuộc vào chất phát quang.

6.2 Huỳnh quang: Sự phát quang chất lỏng chất khí có đặc điểm ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau tắt ánh sáng kích thích gọi sự huỳnh quang.

* Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang bước sóng ánh sáng huỳnh quang lớn bước sóng của ánh sáng kích thích:

hq kt

  

6.3 Lân quang: Sự phát quang chất rắn có đặc điểm ánh sáng phát quang kéo dài một khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích gọi lân quang.

7 Mẫu nguyên tử Bo:

7.1 Mơ hình mẫu hành tinh ngun tử Rơ-dơ-pho:

- Ở tâm nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương Ze .

- Xung quanh hạt nhân có êlectron chuyển động quỹ đạo trịn elip. - Khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân.

- Độ lớn điện tích dương hạt nhân tổng độ lớn điện tích âm êlectron. * Chú ý:

Mẫu hành tinh nguyên tử Rơ-dơ-pho gặp phải khó khăn khơng giải thích tính bền vững của nguyên tử tạo thành quang phổ vạch nguyên tử.

7.2 Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử: * Tiên đề 1: Tiên đề trạng thái dừng

Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Khi ở trong trạng thái dừng ngun tử khơng xạ Trong trạng thái dừng nguyên tử, êlectron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là

quỹ đạo dừng.

Bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương số nguyên liên tiếp:

n 1 2 3 4 5 6

Tên quỹ đạo K L M N O P

Bán kính r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0

Với r0 5,3.10 m11



 gọi bán kính Bo.

+ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có lượng Em thấp phát phơtơn có lượng hiệu En  Em.

n m

hf E E

   

+ Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ phơtơn có năng lượng hiệu En Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao En.

* Mẫu nguyên tử Bo giải thích tạo thành quang phổ vạch nguyên tử Hiđrô gồm các vạch xếp thành dãy tách rời nhau.

- Dãy Laiman: nằm vùng tử ngoại, tạo thành êlectron chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo K.

n K

hc E  E hf 

 Với n 2

- Dãy Banme: gồm phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy. Dãy Banme tạo thành êlectron chuyển từ quỹ đạo bên ngồi quỹ đạo L Trong vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch màu: đỏ, lam, chàm tím.

+ Vạch đỏ: H e : M L: M L ML

ML

hc

E  E hf 



+ Vạch lam: H e : N L :

N L NL NL

hc

E  E hf 



+ Vạch chàm: H e : O L:

O L OL OL

hc

E  E hf 



+ Vạch tím: H e : P L: P L PL

PL

hc

E  E hf 



- Dãy Pasen: nằm hoàn toàn vùng hồng ngoại, tạo thành êlectron chuyển từ quỹ bên ngoài quỹ đạo M.

n M

hc E  E hf 

 Với n 4

* Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên tử Hiđrô: 13 12 23

1 1

 

   f13 f12 f23

8 Laze

8.1 Tia Laze: nguồn sáng phát chùm ánh sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng.

8.2 Tia laze có đặc điểm: tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn.

8.3 Phát xạ cảm ứng: Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát phơtơn có năng lượng  hf bắt gặp phơtơn có lượng ' hf bay lướt qua lập tức

ngun tử phát phơtơn  Phơtơn  có lượng bay phương với phơtơn ’.

Ngồi sóng điện từ ứng với phơtơn  hồn tồn pha dao động mặt phẳng song

song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phơtơn ’.

Vậy, có phôtôn ban đầu bay qua loạt nguyên tử trạng thái kích thích số phơtơn sẽ tăng lên theo cấp số nhân.

8.4 Cấu tạo laze Rubi: Một Rubi hình trụ, hai mặt mài nhẫn Mặt mạ bạc, mặt 2 bán mạ, hai mặt phản xạ quay vào phía Một đèn xêon quấn quanh Rubi Các cánh tỏa nhiệt gắn với thanh.

n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6

Laiman K

M N O

L P

Banme H



H



H



H



8.5 Một vài ứng dụng laze:

- Sử dụng thông tin liên lạc vô tuyến: truyền thông tin cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển tàu vũ trụ.

- Dùng dao mỗ phẫu thuật mắt, chữa số bệnh da nhờ tác dụng nhiệt. - Dùng đầu đọc đĩa CD, bút bảng, đồ, …

- Dùng để khoan, cắt, … xác vật liệu công nghiệp. CHƯƠNG VII HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

1 Cấu tạo hạt nhân nguyên tử:

- Hạt nhân cấu tạo nuclơn Có loại nuclơn: + prơtơn, kí hiệu p mang điện tích dương. + nơtron, kí hiệu n khơng mang điện.

- Số prơtơn (Z) hạt nhân có trị số số thứ tự nguyên tố bảng tuần hồn, Z cịn gọi là ngun tử số.

- Tổng số prôtôn nơtron hạt nhân gọi số khối, kí hiệu A. - Số nơtron hạt nhân: A – Z (hay N = A – Z).

- Kí hiệu hạt nhân nguyên tử: A ZX

2 Đồng vị: hạt nhân có số prôtôn Z khác số nơtron nên số khối A khác gọi là đồng vị.

Ví dụ: Hiđrơ có đồng vị: 11H;

1H (hay gọi Đơtêri 1D);

3

1H (hay gọi Triti 1T).

3 Khối lượng hạt nhân: Trong vật lí hạt nhân nguyên tử người ta thường dùng đơn vị đo khối lượng là đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u.

27

1u 1,66055.10 kg



4 Khối lượng lượng: - Hệ thức Anhxtanh: E mc2

 Trong đó: m khối lượng vật, c tốc độ ánh sáng chân

không.

- Năng lượng tương ứng với khối lượng 1u (tính đơn vị eV):

E uc 931,5MeV  1u 931,5MeV/c

MeV/c2: coi đơn vị đo khối lượng hạt nhân.

* Theo lý thuyết Anhxtanh, vật có khối lượng nghỉ m0 trạng thái nghỉ, chuyển động với tốc độ v khối lượng tăng lên thành m.

0 2

m m

v

c

 

m0: khối lượng nghỉ m: khối lượng động Khi đó:

2

2

2 m c E mc

v 1

c

 



 

0

E E  m m c động vật.

5 Năng lượng liên kết hạt nhân:

* Lực hạt nhân: Lực tương tác nuclôn hạt nhân lực hút, gọi lực hạt nhân, có tác dụng liên kết nuclơn lại với Lực hạt nhân khơng phải lực tĩnh điện, khơng phụ thuộc vào điện tích nuclơn So với lực tĩnh điện lực hấp dẫn lực hạt nhân có cường độ lớn (hay cịn gọi lực tương tác mạnh) tác dụng hai nuclôn cách khoảng hoặc nhỏ kích thước hạt nhân (khoảng 1015m).

5.1 Độ hụt khối: Độ hụt khối hạt nhân hiệu số tổng khối lượng nuclôn tạo nên hạt nhân khối lượng hạt nhân đó, kí hiệu m.

 

p n X

m Z.m A Z m  m

5.2 Năng lượng liên kết: Năng lượng liên kết hạt nhân lượng tối thiểu cần thiết phải cung cấp để tách nuclơn, đo tích độ hụt khối với thừa số c2.

 

2

lk p n X

W m.c Z.m  A Z m  m .c

- Mức độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào năng lượng liên kết riêng, đo Wlk

A , là những hạt nhân có số khối 50 A 95  nằm bảng tuần hoàn.

6 Phản ứng hạt nhân: q trình hạt nhân tương tác với biến đổi thành hạt nhân khác.

3

1

1

A

A A A

Z AZ BZ CZ D

- Phản ứng hạt nhân chia làm loại: phản ứng hạt nhân tự phát (q trình phóng xạ) phản ứng hạt nhân kích thích (phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch).

7 Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân: * Định luật bảo tồn điện tích (hay nguyên tử số Z):

Tổng điện tích hạt trước sau phản ứng nhau.

Z Z Z Z * Định luật bảo tồn số nuclơn (hay số khối A):

Tổng số nuclôn hạt trước sau phản ứng nhau.

1

A A A A * Định luật bảo toàn động lượng:

Tổng véctơ động lượng hạt trước phản ứng tổng véctơ động lượng hạt sau phản ứng.

A B C D

P P P P

                                                       

* Định luật bảo toàn lượng toàn phần:

Tổng lượng toàn phần hạt trước sau phản ứng nhau. AđA B đB C đC D đD

E W E W E W E W

 m cA 1m vA A2 m cB 1m vB B2 m cC 1m vC C2 m cD 1m vD D2

2 2 2 2

      

* Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân khơng có định luật bảo toàn khối lượng nghỉ. 8 Năng lượng phản ứng hạt nhân:

mt: tổng khối lượng hạt trước phản ứng. ms: tổng khối lượng hạt sau phản ứng.

+ Phản ứng hạt nhân tỏa lượng: mt > ms phản ứng tỏa lượng, lượng tỏa được xác định:

Wtỏa = (mt – ms).c2

+ Phản ứng hạt nhân thu lượng: mt < ms phản ứng thu lượng, lượng thu vào được xác định:

Wthu = (ms – mt).c2

9 Phóng xạ:

9.1 ĐN: Phóng xạ trình phân hủy tự phát hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tạo) Quá trình phân hủy kèm theo tạo hạt khác kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân hủy gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân hủy hạt nhân con.

9.2 Các dạng phóng xạ: có dạng phóng xạ

* Phóng xạ : chùm hạt nhân Hêli 42He phóng từ hạt nhân mẹ với tốc độ 20000km/s.

Quãng đường tia  khơng khí vài cm vật rắn vài m.

A A 4 ZX Z Y 2He

 

 

Tổng quát: A ZX He



 

Tổng quát: A A Z

ZX Y



 

 

* Phóng xạ + (bêta cộng): trình phát tia  Tia  dịng pôzitron  0

1e

Tổng quát: A A

Z

ZX Y



 

 

* Phóng xạ  (gamma): hạt nhân sinh trạng thái kích thích chuyển từ mức lượng ở

trạng thái kích thích mức lượng thấp đồng thời phát phơtơn Phóng xạ  phóng xạ đi

kèm theo phóng xạ   Trong phóng xạ  khơng có biến đổi thành hạt nhân khác.

10 Định luật phóng xạ:

* Đặc tính q trình phóng xạ:

- Có chất trình biến đổi hạt nhân.

- Có tính tự phát khơng điều khiển không chịu tác động yếu tố bên như: nhiệt độ, áp suất, …

- Là q trình ngẫu nhiên. * Định luật phóng xạ:

t

0 x N

N N e

2

 

 

t

0 x m

m m e

2

 

 

Với: t xT

Trong đó: N0, m0: số hạt nhân khối lượng hạt nhân ban đầu (chưa phân rã).

N, m: số hạt nhân khối lượng hạt nhân lại (sau phân rã). T: chu kì bán rã (giây, giờ, ngày, năm, …)

: số phóng xạ.

Từ suy ra, số hạt nhân khối lượng hạt nhân bị phân rã N m là:

t

0 x 0

N

N N N N N N e

2

 

      

t

0 x 0

m

m m m m m m e

2

 

      

* Chu kì bán rã: Mỗi chất phóng xạ đặc trưng thời gian T gọi chu kì bán rã Cứ sau thời gian T nửa số nguyên tử chất biến thành chất khác.

ln 2 0,693

T 