Cẩm nang luyện thi đại học Vật lý do Nguyễn Đình Vụ biên soạn trình bày về cấu trúc đề thi tuyển sinh đại học môn Vật lý của Bộ Giáo dục và Đào tạo; các dạng toán thường gặp (dao động cơ, sóng cơ học, dòng điện xoay chiều, lượng tử ánh sáng, hạt nhân nguyên tử,...)
Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 MỤC LỤC PHẦN I: CẤU TRƯC ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC MƠN VẬT LÝ CỦA BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO I PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH [40 câu] II PHẦN RIÊNG [10 câu] PHẦN II: CÁC DẠNG TOÁN THƢỜNG GẶP CHƢƠNG I DAO ĐỘNG CƠ I.Đại cƣơng dao động điều hòa Dạng 1: Nhận biết phƣơng trình dao động Dạng 2: Xác định li độ, vận tốc gia tốc thời điểm t biết trƣớc Dạng 3: Vận tốc gia tốc cực đại Dạng 4: Vận tốc gia tốc vị trí có li độ x biết trƣớc Dạng 5: Xác định thời điểm vật qua vị trí biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n Dạng Bài tốn tìm li độ, vận tốc dao động sau (trƣớc) thời điểm t khoảng thời gian t Biết thời điểm t vật có li độ x = x0 Dạng 7: Cho phƣơng trình dao động Tìm khoảng thời để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2 theo tính chất Dạng 8: Quãng đƣờng số lần vật qua li độ x* từ thời điểm t1 đến t2 Dạng 9: Tìm tốc độ trung bình vật đoạn đƣờng xác định từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 Dạng 10: Tính quãng đƣờng lớn nhỏ vật đƣợc khoảng thời gian t T Dạng 11: Lập phƣơng trình dao động dao động điều hồ Dạng 12: Liên quan đến đồ thị dao động 10 II.Con lắc lò xo .10 Dạng 1: Tính tốn chu khì tần số lắc lò xo 10 Dạng 2: Chiều dài lị xo q trình dao động 11 Dạng 3: Xác định lực đàn hồi lực hồi phục lò xo Thời gian nén hay dãn chu kì ki vật treo dƣới 11 Dạng 4: Năng lƣợng lắc lò xo dao động điều hòa 12 Dạng 5: Viết phƣơng trình dao động lắc lò xo 12 Dạng 6: Cắt ghép lò xo .12 Dạng 7: Kích thích dao động va chạm 13 Dạng Điều kiện biên độ dao động 13 III.Con lắc đơn 13 Dạng 1: Tính Tần số góc, chu kì, tần số biết độ dài l, gia tốc g 13 Dạng 2: Lập phƣơng trình dao động co lắc đơn 13 Dạng 3: Năng lƣợng lắc đơn 14 Dạng 4: Bài toán lắc vƣớng đinh phía 14 Dạng 5: Lực căng dây treo vận tốc vật nặng 14 Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Dạng 6: Bến thiên chu kì lắc đơn theo nhiệt độ 15 Dạng 7: Biến thiên chu kì lắc đơn theo độ cao độ sâu .15 Dạng 8: Chu kì lắc đơn chịu thêm ngoại lực 15 IV.Dao động tắt dần, dao động cƣỡng Sự cộng hƣởng 16 Dạng 1: Bài tập dao động tắt dần, cộng hƣởng 16 V.Tổng hợp dao động .16 CHƢƠNG II SÓNG CƠ HỌC .18 I.Đại cƣơng sóng 18 Dạng 1: Bài tốn chu kì, số bƣớc sóng q trình truyền sóng 18 Dạng Phƣơng trình sóng điểm 18 II.Giao thoa sóng 19 Dạng 1: Phƣơng trình sóng tổng hợp điểm 19 Dạng 2: Xác định số cực đại cực tiểu quan sát đƣợc .20 Dạng Bài toán đƣờng trung trực .21 III.Sóng dừng 22 Dạng Tính tốn sóng dừng 22 IV.Sóng âm .23 Dạng Tính tốn sóng âm 23 CHƢƠNG III DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 24 I.Đại cƣơng dòng điện xoay chiều .24 Dạng Đại cƣơng dòng điện xoay chiều 24 II.Dòng điện đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện 25 Dạng Dòng điện xoay chiều đoạn mạch chứa phần tử .25 III.Mạch điện R-L-C nối tiếp 25 Dạng Đại cƣơng mạch RLC nối tiếp 25 Dạng Các toán biến thiên cực trị mạch RLC 27 Dạng Bài tốn hộp kín (hộp đen) 30 IV.Các thiết bị điện 30 Dạng Máy phát điện xoay chiều - Động điện máy biến áp 30 CHƢƠNG IV.DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 31 I.Mạch dao động LC 31 Dạng Các toán chu kì tần số 31 Dạng Viết biểu thức điện tích, điện áp cƣờng độ dịng điên mạch LC 32 Dạng Năng lƣợng mạch dao động LC .32 II.Sóng điện từ 33 CHƢƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG 34 I.Tán sắc ánh sáng 34 Dạng Tính toán tƣợng tán sắc ánh sáng .34 II.Giao thoa ánh sáng 35 Dạng Tính tốn giao thoa với ánh sáng đơn sắc 35 Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Dạng Giao thoa với ánh sáng hỗn hợp, ánh sáng trắng 37 CHƢƠNG VI LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG 38 I.Hiện tƣợng quang điện 38 Dạng Tính tốn tƣợng quang điện ngồi .38 II.Mẫu nguyên tử BO 39 Dạng Mẫu BO quang phổ nguyên tử HIĐRÔ .39 III.Tia X 40 Dạng Bài toán tia X .40 CHƢƠNG VII HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 40 I.Cấu tạo hạt nhân 40 Dạng Bài tập hệ thức Anhxtanh 40 Dạng Xác định cấu tạo hạt nhân 41 Dạng Tính bán kính, thể tích, khối lƣợng riêng hạt nhân Tính số hạt, tỉ lệ phần trăm đồng vị 41 Dạng Tính độ hụt khối, lƣợng liên kết lƣợng liên kết riêng .41 II.Phóng xạ 41 Dạng Tính lƣợng chất cịn lại, phân rã, chất tạo thành Tỉ lệ phần trăm chúng 41 Dạng Tính tuổi mẫu phóng xạ 43 III.Phản ứng hạt nhân .43 Dạng Viết phƣơng trình phản ứng hạt nhân 43 Dạng Tính lƣợng phản ứng hạt nhân Tính lƣợng nhiên liệu tƣơng đƣơng 43 PHẦN III PHỤ LỤC 44 I.Các hệ thức tam giác vuông 44 II.Hệ thức tam giác thƣờng 45 III.Giá trị số góc đặc biệt 45 Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 PHẦN I: CẤU TRƯC ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC MƠN VẬT LÝ CỦA BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO I PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH [40 câu] Chủ đề Nội dung kiến thức -Dao động điều hoà -Con lắc lò xo -Con lắc đơn -Năng lƣợng lắc lò xo lắc đơn Dao động -Dao động tắt dần, dao động trì, dao động cƣỡng -Hiện tƣợng cộng hƣởng -Tổng hợp hai dao động điều hoà phƣơng, tần số Phƣơng pháp giản đồ Fre-nen -Thực hành: Chu kì dao động lắc đơn -Đại cƣơng sóng, truyền sóng -Sóng âm Sóng -Giao thoa sóng -Phản xạ sóng Sóng dừng -Đại cƣơng dòng điện xoay chiều -Đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C R, L, C mắc nối tiếp Cộng hƣởng điện Dòng điện -Cơng suất dịng điện xoay chiều Hệ số cơng suất xoay chiều -Máy biến áp.Truyền tải điện -Máy phát điện xoay chiều -Động không đồng ba pha -Thực hành: Khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp -Dao động điện từ - Mạch dao động LC Dao động -Điện từ trƣờng sóng -Sóng điện từ điện từ -Truyền thơng (thơng tin liên lạc) sóng điện từ -Tán sắc ánh sáng -Nhiễu xạ ánh sáng Giao thoa ánh sáng -Bƣớc sóng màu sắc ánh sáng Sóng ánh -Các loại quang phổ sáng -Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X -Thang sóng điện từ -Thực hành: Xác định bƣớc sóng ánh sáng -Hiện tƣợng quang điện Định luật giới hạn quang điện -Thuyết lƣợng tử ánh sáng Lƣỡng tính sóng - hạt ánh sáng -Hiện tƣợng quang điện Lƣợng tử -Quang điện trở Pin quang điện ánh sáng -Hiện tƣợng quang - phát quang -Sơ lƣợc laze -Mẫu nguyên tử Bo quang phổ vạch nguyên tử hiđrô -Cấu tạo hạt nhân nguyên tử Khối lƣợng hạt nhân Độ hụt khối Lực hạt nhân -Năng lƣợng liên kết, lƣợng liên kết riêng -Hệ thức khối lƣợng lƣợng Hạt nhân nguyên tử -Phóng xạ -Phản ứng hạt nhân -Phản ứng phân hạch -Phản ứng nhiệt hạch -Các hạt sơ cấp Từ vi mô đến vĩ mô -Hệ Mặt Trời Các thiên hà Trang Số câu Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Chủ đề Nội dung kiến thức Tổng II PHẦN RIÊNG [10 câu] Thí sinh làm hai phần (phần A B) A Theo chƣơng trình Chuẩn [10 câu] Chủ đề Dao động Sóng sóng âm Dịng điện xoay chiều Dao động sóng điện từ Sóng ánh sáng Lƣợng tử ánh sáng Hạt nhân nguyên tử Từ vi mơ đến vĩ mơ Tổng B Theo chƣơng trình Nâng cao [10 câu] Chủ đề Động lực học vật rắn Dao động Sóng Dao động sóng điện từ Dịng điện xoay chiều Sóng ánh sáng Lƣợng tử ánh sáng Sơ lƣợc thuyết tƣơng đối hẹp Hạt nhân nguyên tử Từ vi mô đến vĩ mô Tổng PHẦN II: CÁC DẠNG TOÁN THƢỜNG GẶP CHƢƠNG I DAO ĐỘNG CƠ I.Đại cƣơng dao động điều hòa Dạng 1: Nhận biết phƣơng trình dao động Phƣơng pháp: a.Xác định A, φ, ……… – Đƣa phƣơng trình dạng chuẩn nhờ công thức lƣợng giác – so sánh với phƣơng trình chuẩn để suy : A, φ, ……… b.Suy cách kích thích dao động : x A cos(t ) – Thay t = vào phƣơng trình v A sin(t ) x Cách kích thích dao động v0 c.Chú ý: – Phƣơng trình chuẩn : x A cos t ; v A sin t ; a A cos t – Một số công thức lƣợng giác : x A sin(t ) A cos t ; x A cos t A cos t 2 x A sin t A cos t ; x A cos t A cos t 2 Trang Số câu 40 Số câu 10 Số câu 10 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 2 T 2 2 f – Công thức: T f 2 Dạng 2: Xác định li độ, vận tốc gia tốc thời điểm t biết trƣớc Phƣơng pháp + Muốn xác định x, v, a thời điểm hay ứng với pha cho ta cần thay t hay pha cho vào công thức : x A.cos(.t ) ; a A. cos(.t ) v A..sin(.t ) ; + Nếu xác định đƣợc li độ x, ta xác định gia tốc biểu thức nhƣ sau : a x + Chú ý : - Khi v 0; a : Vận tốc, gia tốc, lực phục hồi chiều với chiều dƣơng trục toạ độ - Khi v 0; a : Vận tốc , gia tốc, lực phục hồi ngƣợc chiều với chiều dƣơng trục toạ độ Dạng 3: Vận tốc gia tốc cực đại Phƣơng pháp 1.Vận tốc dao động điều hoà v x ' A..sin(t ) A cos(t ) ; + vmax = A x = ( Tại VTCB ) + vmin = x = A ( Tại hai biên ) 2.Gia tốc dao động điều hoà a v' x" A. cos(.t ) x + amax = 2A x = A ( Tại hai biên ) + amin = x = ( Tại VTCB ) + a ln có hƣớng VTCB A ln ngƣợc dấu với x Dạng 4: Vận tốc gia tốc vị trí có li độ x biết trƣớc Phƣơng pháp Để xác định vận tốc điểm quỹ đạo, ta làm nhƣ sau : x A.sin(t ) x A.sin(t ) - Tại vị trí vật có li độ x, vận tốc v, ta có : v v A..cos(t ) A.cos (t ) 2 v A x v Bình phƣơng hai vế, cộng vế với vế, ta đƣợc: A2 x ( ) A x v v x A - Chú ý: + v > : vận tốc chiều dƣơng trục toạ độ + v < : vận tốc ngƣợc chiều dƣơng trục toạ độ Để xác định gia tốc điểm quỹ đạo, ta áp dụng công thức: a x a2 v2 A2 - Chú ý: + a > : gia tốc chiều dƣơng trục toạ độ + a < : gia tốc ngƣợc chiều dƣơng trục toạ độ Dạng 5: Xác định thời điểm vật qua vị trí biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n Phƣơng pháp x* -Với x*, A, biết, giải phƣơng trình A cos t x* cos t cos A t 2k (1) Ta đƣợc hai nghiệm: k Z t 2k (2) Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Nếu vật chuyển động theo chiều dƣơng chọn nghiệm (2), giải tìm t biện luận giá trị k với lƣu ý t Nếu vật chuyển động ngƣợc chiều dƣơng chọn nghiệm (1), giải tìm t biện luận giá trị k với lƣu ý t Lƣu ý : Ta dựa vào “ mối liên hệ DĐĐH CĐTĐ ” Thông qua bƣớc sau * Bƣớc : Vẽ đƣờng tròn có bán kính R = A (biên độ) trục Ox nằm ngang x ? v0 ? *Bƣớc : -Xác định vị trí vật lúc t = -Xác định vị trí vật lúc t (xt biết) * Bƣớc : Xác định góc quét Δφ = MOM' = ? T 3600 * Bƣớc : t T 2 t ? Dạng Bài tốn tìm li độ, vận tốc dao động sau (trƣớc) thời điểm t khoảng thời gian t Biết thời điểm t vật có li độ x = x0 Phƣơng pháp Cách 1: * Từ phƣơng trình dao động điều hồ: x = Acos(t + ) cho x = x0 Lấy nghiệm t + = với ứng với x giảm (vật chuyển động theo chiều âm v < 0) t + = - ứng với x tăng (vật chuyển động theo chiều dƣơng) * Li độ vận tốc dao động sau (trƣớc) thời điểm t giây x Acos(t ) x Acos( t ) v A sin(t ) v A sin( t ) Cách 2: Dùng đƣờng trịn Đánh dấu vị trí x0 trục Ox Kẻ đoạn thẳng qua x0 vuông góc Ox cắt đƣờng trịn hai điểm Căn vào chiều chuyển động để chọn vị trí M đƣờng trịn Vẽ bán kính OM Trong khoảng thời gian t, góc tâm mà OM quét đƣợc .t > Vẽ OM ' lệch với OM góc α, từ M ' kẻ vng góc với Ox cắt đâu li độ cần xác định Dạng 7: Cho phƣơng trình dao động Tìm khoảng thời để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2 theo tính chất M1 M2 Phƣơng pháp x co s 1 A ( , ) t với co s x2 x2 x1 O A -A A Dạng 8: Quãng đƣờng số lần vật qua li độ x* từ thời điểm t1 đến t2 Phƣơng pháp Về tƣ duy: Cứ chu kì: M'2 M'1 +Vật đƣợc quãng đƣờng 4A * +Vật qua li độ x lần (khơng tính đến chiều chuyển động) Cách làm: t t -Tính số chu kì dao động từ thời điểm t1 đến t2: n m n phần nguyên càn m phần T thập phân Có hai khả năng: *Nếu m = thì: -Quãng đƣờng đƣợc S n.4 A -Số lần vật qua x* : N 2n *Nếu m thì: -Quãng đƣờng vật đƣợc là: S n.4 A Sdu -Số lần vật qua x* là: N 2n Ndu Để tính Sdƣ Ndƣ ta làm nhƣ sau: Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Thay t1 t2 vào phƣơng trình dao động vận tốc để xác định li độ vận tốc tƣơng ứng: x1 Acos(t1 ) x Acos(t2 ) (v1 v2 cần xác định dấu) v A sin( t ) v A sin( t ) 1 2 -Biểu diễn vị trí x1, x2 véc tơ vận tốc v1 ; v2 tƣơng ứng trục Ox Từ x1 ta kẻ đƣờng song song với Ox theo hƣớng v1 qua x2 chiều đƣờng kẻ chiều v2 Khi chiều dài đoạn vẽ đƣợc Sdƣ Lƣu ý: -Chiều dài quỹ đạo: 2A -Quãng đƣờng chu kỳ 4A; 1/2 chu kỳ 2A -Quãng đƣờng l/4 chu kỳ A vật từ VTCB đến vị trí biên ngƣợc lại Dạng 9: Tìm tốc độ trung bình vật đoạn đƣờng xác định từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 Phƣơng pháp: S -Sử dụng công thức: vtb t Với S quãng đƣờng (đƣợc xác định dạng 8) t khoảng thời gian đƣợc tính t t2 t1 T Dạng 10: Tính quãng đƣờng lớn nhỏ vật đƣợc khoảng thời gian t Phƣơng pháp -Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đƣờng đƣợc lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên Sử dụng mối liên hệ dao động điều hồ chuyển đƣờng trịn Góc quét = t -Quãng đƣờng lớn vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1) Smax A sin -Quãng đƣờng nhỏ vật từ M1 M2 M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2) M2 P Smin A 1 cos 2 A A P -A -A Lưu ý: + Trong trƣờng hợp t > T/2 x x O O P P2 T Tách t n t ' M1 T * n N ; t ' T Trong thời gian n quãng đƣờng ln 2nA Trong thời gian t’ qng đƣờng lớn nhất, nhỏ tính nhƣ S S -Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian t: vmax max ; vmin với SMax; t t SMin tính nhƣ Dạng 11: Lập phƣơng trình dao động dao động điều hoà Phƣơng pháp : * Chọn hệ quy chiếu : - Trục Ox ……… - Gốc tọa độ VTCB - Chiều dƣơng ……… - Gốc thời gian ……… * Phƣơng trình dao động có dạng : x =Acos(t + φ) cm * Phƣơng trình vận tốc : v = -Asin(t + φ) cm/s * Phƣơng trình gia tốc : a = - Acos(t + φ) cm/s2 – Tìm * Đề cho : T, f, k, m, g, l0 Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 - = 2πf = 2 t , với T = , N – Tổng số dao động thời gian Δt T N Nếu lắc lò xo : nằm ngang = treo thẳng đứng k , (k : N/m ; m : kg) m mg g g , cho l0 = = l k = Đề cho x, v, a, A = v A2 x a max a = x = A = v max A – Tìm A v ) A= - Nếu v = (buông nhẹ) A=x - Nếu v = vmax x = A= Fmax k CD l l * Đề cho : lmax lmin lò xo A = max 2W A = Với W = Wđmax Wtmax = kA k * Đề cho : cho x ứng với v a max A= * Đề cho : amax * Đề cho : lực Fmax = kA * Đề cho : W v max * Đề cho : chiều dài quĩ đạo CD A = A= x2 ( Wdmax Wt max * Đề cho : lCB,lmax lCB, lmim A = lmax – lCB A = lCB – lmin - Tìm (thƣờng lấy – π < φ ≤ π) : Dựa vào điều kiện ban đầu * Nếu t = : x A cos v0 A sin - x = x0 , v = v0 - v = v0 ; a = a cos sin x0 A v0 A a A2 cos v0 A sin φ=? tanφ = v0 a0 φ=? cos ? 0 A cos - x0 =0, v = v0 (vật qua VTCB) v0 A ? v0 A sin A sin x0 0 ? x A cos A - x =x0, v = (vật qua VTCB) cos A ? 0 A sin sin a A2 cos(t1 ) x A cos(t1 ) * Nếu t = t1 : φ =? φ =? v1 A sin(t1 ) v1 A sin(t1 ) Lƣu ý : – Vật theo chiều dƣơng v > sinφ < 0; theo chiều âm v < 0 sin > – Trƣớc tính φ cần xác định rõ φ thuộc góc phần tƣ thứ đƣờng tròn lƣợng giác – sinx =cos(x – ) ; – cosx = cos(x + π) ; cosx = sin(x + ) – Các trƣờng hợp đặc biệt : Chọn gốc thời gian t = : – lúc vật qua VTCB x0 = 0, theo chiều dƣơng v0 > :Pha ban đầu φ = – π/2 – lúc vật qua VTCB x0 = 0, theo chiều âm v0 < :Pha ban đầu φ = π/2 – lúc vật qua biên dƣơng x0 = A :Pha ban đầu φ = – lúc vật qua biên dƣơng x0 = – A :Pha ban đầu φ = π Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 A theo chiều dƣơng v0 > :Pha ban đầu φ = – A 2 – lúc vật qua vị trí x0 = – theo chiều dƣơng v0 > :Pha ban đầu φ = – A – lúc vật qua vị trí x0 = theo chiều âm v0 < : Pha ban đầu φ = A 2 – lúc vật qua vị trí x0 =– theo chiều âm v0 < : Pha ban đầu φ = A – lúc vật qua vị trí x0 = theo chiều dƣơng v0 > 0: Pha ban đầu φ = – 3 A – lúc vật qua vị trí x0 = – theo chiều dƣơng v0 > 0: Pha ban đầu φ = – A – lúc vật qua vị trí x0 = theo chiều âm v0 < : Pha ban đầu φ = 3 A – lúc vật qua vị trí x0 = – theo chiều âm v0 < : Pha ban đầu φ = A – lúc vật qua vị trí x0 = theo chiều dƣơng v0 > : Pha ban đầu φ = – A 5 – lúc vật qua vị trí x0 = – theo chiều dƣơng v0 > : Pha ban đầu φ = – A – lúc vật qua vị trí x0 = theo chiều âm v0 < : Pha ban đầu φ = A 5 – lúc vật qua vị trí x0 = – theo chiều âm v0 < : Pha ban đầu φ = – lúc vật qua vị trí x0 = Dạng 12: Liên quan đến đồ thị dao động Phƣơng pháp 1.Cho đồ thị dao động tìm phƣơng trình -Đồ thị li độ (x), vận tốc (v) gia tốc (a) biến thiên điều hòa theo hàm sin cos với chu kì T, cịn T đồ thị động biến thiên tuần hoàn theo hàm sin cos với chu kì -Tìm biên độ dao động dựa vào giới hạn trục tung -Tìm chu kì dao động dựa vào lặp lại trục thời gian vào khoảng thời gian để vật nhận giá trị -Tìm pha ban đầu dựa vào gốc thời gian 2.Cho phƣơng trình, vẽ đồ thị: Vẽ đồ thị hàm số lƣợng giác học mơn tốn II.Con lắc lị xo Dạng 1: Tính tốn chu khì tần số lắc lò xo Phƣơng pháp k 2 m k 2 -Tần số góc: ; chu kỳ: T ; tần số: f m k T 2 2 m -Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi T m2 k f -Các tỉ số: T1 m1 k2 f 2 -Chu kì tính theo số dao động N thực đƣợc thời gian t là: T -Chu kì lắc lò xo theo độ giãn (nén) lị xo vị trí cân mg l0 +Lị xo dao động thẳng đứng vật VTCB: l0 T 2 k g Trang 10 t N Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Dịng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ba suất điện động 2 xoay chiều tần số, biên độ nhƣng độ lệch pha đôi hay thời gian chu kì 3 e1 E0 cos(t ) i1 I cos(t ) 2 2 e2 E0 cos(t ) trƣờng hợp tải đối xứng i2 I 0cos(t ) 3 2 2 e3 E0 cos(t ) i3 I cos(t ) Máy phát mắc hình sao: Ud = Up Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = Ip Lưu ý: Ở máy phát tải tiêu thụ thƣờng chọn cách mắc tƣơng ứng với 5.Công suất động không đồng ba pha: P 3U p I p cos Pco Pnhiet -Đối với động không đồng pha P UI cos P Pco Pnhiet Pco P Pnhiet UI cos rI P 6.Hiệu suất động cơ: H co 100% P Sự biến đổi điện áp cƣờng độ dòng điện máy biến áp -Gọi U1, I1, N1, P1 lần lƣợt điện áp, cƣờng độ, số vịng dây, cơng suất cuộn sơ cấp U2, I2, N2, P2 lần lƣợt điện áp, cƣờng độ, số vịng dây, cơng suất cuộn thứ cấp P -Ta có P1 U1I1; P2 U I hiệu suất máy biến áp: H 100% P1 U E I N -Trƣờng hợp lí tƣởng H 100% : U E2 I1 N 10 Truyền tải điện xa -Gọi P công suất câng truyền tải từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ; U điện áp máy biến áp; I cƣờng độ dịng điện đƣờng dây P -Ta có P UI cos I U cos -Công suất hao phí đƣờng dây: P RI P2 R U 2cos 2 P2 -Thƣờng xét cos P R U -Độ giảm đƣờng dây tải điện: U I R l R điện trở tổng cộng dây tải điện (lưu ý: dẫn điện dây) S P P 100% -Hiệu suất tải điện: H p CHƢƠNG IV.DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I.Mạch dao động LC Dạng Các toán chu kì tần số Phƣơng pháp 1 -Áp dụng: 0 T 2 LC ; f LC 2 LC Trang 31 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 L2 C2 f L1 C1 f 2 I Q I - Do 0 nên chu kì tính theo T 2 f I0 2 Q0 LC Q0 Bộ tụ ghép: Mạch có L C1 có tần số f1; mạch có L C2 có tần số f2 12 1 + Khi C1 ghép nối tiếp C2 f nt2 f12 f 22 ; ; nt Tnt T1 T2 12 22 -Lập tỉ số: T2 T1 1 ; Tss2 T12 T22 ; ss 12 22 f ss f1 f2 Ghép cuộn dây: Mạch có L1 C có tần số f1; mạch có L2 C có tần số f2 1 + Khi L1 ghép nối tiếp L2 ; Tnt2 T12 T22 ; nt 12 22 f nt f1 f2 12 1 +Khi L1 ghép song song L2 f ss2 f12 f 22 ; ; ss Tss T1 T2 12 22 +Khi C1 ghép song song C2 -Khoảng thời gian hai lần liên tiếp điện tích (điện áp) tụ có độ lớn cực đại T Dạng Viết biểu thức điện tích, điện áp cƣờng độ dòng điên mạch LC Phƣơng pháp i I 0cos t ( A); I Q0 2 a.Giả sử cho phƣơng trình: q Q0cos t (C ) u U cos t (V );U Q0 0 C L u U 0cos t (V );U I 2 C b.Giả sử đề cho phƣơng trình: i I 0cos t ( A) q Q cos t (C ); Q I 0 2 C i I 0cos t ( A); I U c.Giả sử đề cho phƣơng trình: u U 0cos t (V ) 2 L q Q cos t (C ); Q U C 0 Dạng Năng lƣợng mạch dao động LC Phƣơng pháp q 2 Q02 -Năng lƣợng điện trƣờng: WC Cu cos t 2C 2 C 2 -Năng lƣợng từ trƣờng: WL Li LI sin t 2 -Năng lƣợng điện trƣờng lƣợng từ trƣờng biến thiên với chu kì T với tần số 2f -Khoảng thời gian hai liên tiếp lƣợng từ trƣờng lƣợng điện trƣờng T -Khi lƣợng điện trƣờng gấp n lần lƣợng từ trƣờng ( WC nWL ) dịng điện tức thời, điện áp điện tích đƣợc tính theo biểu thức: i I0 n 1 ; u U -Năng lƣợng điện từ: W WL WC WLMax WCMax Trang 32 n n ; q Q0 n 1 n 1 Q0 LI 02 CU 02 LI CU C 20 ; L 2C 2 U0 I0 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 C WL Li U u -Tính lƣợng điện, lƣợng từ: W Cu L I i C 2 C C i u I0 U L L -Tìm giá trị cực đại I0, U0: U I L u L i C C -Tính nhanh giá trị tức thời u, i, q 2 i q Từ q I Q0 2 u i u Từ I0 U0 i LC I 02 i L 2 L I i U 02 i C C C C U u I 02 u L L -Mạch dao động có L, C có điện trở r Công suất cần cung cấp để trì dao động mạch: Q LI CU 02 Q U C Q0 C I0 U0 I Từ 2C 2 L LC L LC 2 U C Q Cơng suất hao phí; Php rI r r công suất cung cấp: Pcc Php L LC II.Sóng điện từ Phƣơng pháp -Cho L, C Nếu dùng mạch làm mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện thu đƣợc sóng c điện từ có bƣớc sóng: cT 2 c LC (c 3.108 m / s) f -Cho L, cho C biến thiên từ C1 đến C2 Hỏi dùng làm mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện máy thu bắt đƣợc sóng khoảng: 2 c LC1 2 c LC2 -Bộ tụ ghép: Mạch có L C1 có tần số f1; mạch có L C2 có tần số f2 12 1 + Khi C1 ghép nối tiếp C2 f nt2 f12 f 22 ; ; nt Tnt T1 T2 12 22 1 ; Tss2 T12 T22 ; ss 12 22 f ss f1 f2 Ghép cuộn dây: Mạch có L1 C có tần số f1; mạch có L2 C có tần số f2 1 + Khi L1 ghép nối tiếp L2 ; Tnt2 T12 T22 ; nt 12 22 f nt f1 f2 12 1 +Khi L1 ghép song song L2 f ss2 f12 f 22 ; ; ss Tss T1 T2 12 22 +Khi C1 ghép song song C2 -Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện có L C Để bắt đƣợc sóng 1 2 phải mắc thêm tụ xoay nhƣ nào, có điện dung khoảng nào? 12 C b c 4 L 2 Ta có 2 c LC C 2 c 4 L 22 C bMax c 4 L Trang 33 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 C.Ctx Cb Ctx C C tx *Nếu Cbmin CbMax < C tụ xoay phải mắc nối tiếp với C C.CtxMax CbMax CtxMax C CtxMax C Ctx Cb Ctx *Nếu Cbmin CbMax > C tụ xoay phải mắc song song với C C CtxMax CbMax CtxMax -Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện có L C Để bắt đƣợc sóng 1 2 phải mắc thêm cuộn dây nhƣ nào, có độ tự cảm khoảng nào? 12 Lb 2 2 c 4 C Ta có 2 c LC L 2 c 4 C 22 L bMax c 4 2C L.Ld Lb Ld L L d *Nếu Lbmin LbMax < L cuộn dây phải mắc song song với L L.LdMax LbMax LdMax L LdMax L Ld Lb Ld *Nếu Cbmin CbMax > C cuộn dây phải mắc nối tiếp với C L LdMax LbMax LdMax CHƢƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG I.Tán sắc ánh sáng Dạng Tính tốn tƣợng tán sắc ánh sáng Phƣơng pháp -Tần số đại lƣợng đặc trƣng cho sóng Màu sắc ánh sáng phụ thuộc tần số f Khi truyền môi trƣờng khác nhau: tần số ánh sáng không đổi nên màu khơng đổi Vì chiết suất khác nên vận tốc khác dẫn đến bƣớc sóng, khoảng vân thay đổi -Liên hệ chiết suất tuyệt đối vận tốc truyền sáng c +Chiết suất tuyệt đối: n với c 3.108 m / s tốc độ truyền sáng chân không v n v +Chiết suất tỉ đối hai môi trƣờng: n21 n1 v2 -Do tia đỏ lệch so với tia tím nên: nđỏ < nda cam < < ntím mà vtím vđỏ > vda cam > > -Sự phụ thuộc bƣớc sóng ánh sáng mơi trƣờng: c +Bƣớc sóng ánh sáng chân không: 0 f v f n Màu ánh sáng Bước sóng (µm) Lam 0,450 ÷ 0,510 Chàm 0,430 ÷ 0,460 Tím 0,380 ÷ 0,440 Cần nhớ để làm toán màu sắc +Bƣớc sóng ánh sáng mơi trƣờng có chiết suất tuyệt đối n: Màu ánh sáng Đỏ Cam Vng Lc Bc súng (àm) 0,640 ữ 0,760 0,590 ÷ 0,650 0,570 ÷ 0,600 0,500 ÷ 0,575 Trang 34 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 n n n v sin i n21 kx với n1 v2 sin r n1 nt -Điều kiện để có tƣợng phản xạ tồn phần: +Ánh sáng từ môi trƣờng chiết quang sang môi trƣờng chiết quang -Định luật khúc xạ ánh sáng: +Góc tới phải lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần i igh với sin igh n2 n1 sin i1 n sin r1 sin i n sin r 2 -Lăng kính: A r1 r2 D i1 i2 A Chú ý: i1 nr1 ; i2 nr2 +Khi góc tới i góc chiết quang A nhỏ thì: D n 1 A +Lăng kính điều kiện góc lệch cực tiểu D = DMin tia ló tia tới đối xứng qua mặt D A A A phẳng phân giác góc chiết quang A, tức i1 i2 ; r1 r2 Dmin 2i1 A ;sin n sin 2 1 n -Thấu kính: Tiêu cự thấu kính: TK 1 Trong đó: f nMT R1 R2 +R1, R2 bán kính mặt cong thấu kính (R > cho mặt cong lồi; R< cho mặt cong lõm; R mặt phẳng) + nTK nMT chiết suất chất làm thấu kính chiết suất mơi trƣờng nơi đặt thấu kính 1 d ' f d f -Công thức thấu kính d ;d ' f d d' d ' f d f -Chùm sáng tới song song với trục thấu kính hội cho chùm sáng ló qua tiêu điểm thâu kính II.Giao thoa ánh sáng Dạng Tính tốn giao thoa với ánh sáng đơn sắc Phƣơng pháp 1.Bài tốn khoảng vân, vị trí vạch sáng, vạch tối D -Khoảng vân i a D D ki với k 0; 1; 2; 3; -Vị trí vân sáng: xsk k a D 1 -Vị trí vân tối: xtk k k i với k (0, 1);(1, 2);(2, 3);(3, 4); 2 a 2 x -Xác định xem vị trí M cách vân trung tâm đoạn xM có vân sáng hay tối: Xét tỉ số M i kết số ngun vân sáng, kết số bán ngun vân tối -Khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp i -Khoảng cách từ vân sáng đến vân tối liên tiếp i -Khoảng N vân sáng tối liên tiếp (N - 1) khoảng vân -Khoảng cách vân +Cùng phía: x = xlớn - xbé +Hai phía: x = xlớn + xbé 2.Bài toán số vạch sáng tối Trang 35 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Xác định số vân giao thoa quan sát đƣợc trƣờng giao thoa: gọi PQ độ rộng trƣờng giao thoa *Cách 1: PQ +Xét tỉ số p q với p phần nguyên q phần thập phân 2i +Số vân sáng quan sát đƣợc N s p vân p q 0,5 +Số vân tối quan sát đƣợc Nt 2( p 1) q 0,5 *Cách 2: D PQ PQ PQ D PQ a.PQ a.PQ +Số vân sáng: xs k xs k k (k Z ) a 2 a 2 D 2 D +Số vân tối: D PQ PQ PQ D PQ a.PQ a.PQ xt k xt k k k Z 2 a 2 2 a 2 D 2 D *Xác định số vạch sáng tối hai điểm M N trƣờng giao thoa: D +Số vạch sáng: xN xs xM xN k xM a D +Số vạch tối: xN xt xM xN k xM 2 a +Nếu M, N nằm phía với vân trung tâm xN xM dấu +Nếu M, N nằm khác phía với vân trung tâm xN xM khác dấu Chú ý: Ngồi phép tính nêu trên, cịn số cách tính nhanh khác: -Số vân sáng, vân tối đoạn MN, với hai điểm M,N trƣờng giao thoa nằm hai bên so với vân sáng trung tâm: OM ON +Số vân sáng: N s 1 i i OM ON +Số vân tối: Nt 0,5 0,5 i i -Số vân sáng, tối hai điểm M,N (M N không rơi vào vân sáng) trƣờng giao thoa, nằm bên so với vân sáng trung tâm: OM ON +Số vân sáng: N s i i OM ON +Số vân tối: Nt 0,5 0,5 i i MN Nt N s -Tại M N vân sáng: N s i MN -Tại M N vân tối: N s Nt N s i MN 0,5 -Tại M vân sáng, N vân tối: N s Nt i 3.Bài toán thay đổi khoảng vân thay đổi khoảng cách mơi trường i -Thí nghiệm Young thực mơi trƣờng có chiết suất n ta có: ' i ' n n -Nếu hai khe Young bị chắn mặt song song có chiết suất n, bề dày e n 1 eD phía có mỏng vân (kể vân trung tâm) dịch chuyển đoạn x a -Nếu chắn hai khe lăng kính có góc chiết quang nhỏ α, chiết suất n vân dịch phía đáy lăng kính đoạn x n 1 D. Trang 36 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Nguồn sáng S phát ánh sáng đơn sắc chiếu vào hai khe Young tịnh tiến đƣờng vng góc với D trục đối xứng đoạn y vân trung tâm dời đoạn x0 y với D’ khoảng cách từ nguồn S D' tới mặt phẳng chứa hai khe Young 4.Bài tốn hiệu quang trình Điều kiện để có vạch sáng, tối ax -Hiệu đƣờng đi: d d1 D -Vân sáng vị trí hai sóng kết hợp gặp tăng cƣờng lẫn Điều kiện: d d1 k (k Z ) -Vân tối vị trí hai sóng kết hợp gặp triệt tiêu lẫn 1 Điều kiện: d d k ( k Z ) 2 Dạng Giao thoa với ánh sáng hỗn hợp, ánh sáng trắng Phƣơng pháp 1.Tìm vị trí vân sáng trùng hai xạ D D k b Khi hai vân sáng trùng : xs1 xs2 k1 k2 k11 k22 (phân số a a k1 1 c tối giản) k1 bn D D Có thể viết: vị trí trùng xtrung bn xtrung cn a a k2 cn PQ PQ xtrung xM xtrung xN ta đƣợc số giá trị 2 nguyên n, từ biết đƣợc số vạch trùng nhau, vị trí trùng 2.Tìm vị trí vân tối trùng hai xạ D D Khi hai vân tối trùng nhau: xt1 xt2 2k1 1 2k2 1 2k1 1 1 2k2 1 2 2a 2a k 2 b (phân số tối giản) 2k2 1 1 c Cho xtrùng nằm vùng khảo sát: D D 2k1 b 2n 1 Có thể viết: vị trí trùng xtrung b 2n 1 c 2n 1 2a 2a 2k2 c 2n 1 PQ PQ xtrung Cho xtrùng nằm vùng khảo sát: xM xtrung xN ta đƣợc số giá trị 2 nguyên n, từ biết đƣợc số vạch trùng nhau, vị trí trùng 3.Tìm vị trí vân sáng xạ trùng với vân tối xạ -Khi vân sáng xạ trùng với vân tối xạ kia, ta có: xs1 xt D D k1 b k1 2k 1 (phân số tối giản) a 2a 2k2 21 c D D k1 b 2n 1 Có thể viết: vị trí trùng xtrung b 2n 1 c 2n 1 a 2a 2k2 c 2n 1 PQ PQ xtrung Cho xtrùng nằm vùng khảo sát: xM xtrung xN ta đƣợc số giá trị 2 nguyên n, từ biết đƣợc số vạch trùng nhau, vị trí trùng kD 4.Bề rộng vùng quang phổ: x xD xT D T a 5.Biết tọa độ điểm M màn, hỏi có xạ cho vạch sáng vạch tối giao thoa với ánh sáng trắng Trang 37 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 +Nếu M có vân sáng xs k ngƣợc trở lại tìm D a a.xs a.x T s D giải tìm k ( k Z ), thay kD kD a.xt a.xt D + Nếu M có vân tối xt k T D giải tìm 1 1 2 a k D k D 2 2 k ( k Z ), thay ngƣợc trở lại tìm CHƢƠNG VI LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG I.Hiện tƣợng quang điện Dạng Tính tốn tƣợng quang điện Phƣơng pháp Năng lượng lượng tử ánh sáng (hạt phôtôn) hc hf mc Trong h = 6,625.10-34 Js số Plăng c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân khơng f, tần số, bƣớc sóng ánh sáng (của xạ) hf h m khối lƣợng phôtôn: m c c. Hiện tượng quang điện a.Hiện tƣợng quang điện xảy khi: 0 (giái hạn quang điện) hay f f b.Cơng thức Anhxtanh: Trong A hc hf hc A mv02Max cơng kim loại dùng làm catốt 0 hc A 0 giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt v0max vận tốc ban đầu electron quang điện thoát khỏi catốt c f, tần số, bƣớc sóng ánh sáng kích thích ( f ) 2eU h 2hc 1 v0 max m 0 m A hc mv hc hc eU h max 0 hc hc hc A mv0 Max mv Từ: 0 Max mv02Max hc 1 U h 2e e 0 2 m v02 e U h U h1 Max v01Max h f f1 f f1 c.Để dịng quang điện triệt tiêu UAK Uh (Uh < 0), Uh gọi hiệu điện hãm: mv02Max eU h Lưu ý: Trong số tốn ngƣời ta lấy Uh > độ lớn d.Xét vật lập điện, có điện cực đại VMax khoảng cách cực đại dMax mà electron chuyển động điện trƣờng cản có cƣờng độ E đƣợc tính theo cơng thức: mv02Max hc 1 1 e VMax mv0 Max e Ed Max hc VMax 2e e 0 Trang 38 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 e.Với U hiệu điện anốt catốt, v A vận tốc cực đại electron đập vào anốt, 2 vK v0max vận tốc ban đầu cực đại electron rời catốt thì: e U mvA mvK 2 n f.Hiệu suất lƣợng tử (hiệu suất quang điện): H Với n n0 số electron quang điện bứt n0 khỏi catốt số phôtôn đập vào catốt khoảng thời gian t n0 n0 hf n0 hc g.Công suất nguồn xạ: P t t t n e I bh I bh hf I bh hc q H h.Cƣờng độ dịng quang điện bão hồ: I bh t t Pe Pe P e i.Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trƣờng B: mv R , = (v,B) Xét electron vừa rời khỏi catốt v v0max e B sin Khi v B sin R mv eB k.Tần số chuyển động quay electron: f eB 2 m Lƣu ý: Hiện tƣợng quang điện xảy đƣợc chiếu đồng thời nhiều xạ tính đại lƣợng: Vận tốc ban đầu cực đại v0Max, hiệu điện hãm Uh, điện cực đại VMax, … đƣợc tính ứng với xạ có Min (hoặc fMax) II.Mẫu nguyên tử BO Dạng Mẫu BO quang phổ nguyên tử HIĐRÔ Phƣơng pháp hc -Tiên đề Bo: hf Ecao Ethap -Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô: rn n2 r0 , với: n 1, 2,3, 4, ; r0 5,3.1011 m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) r1 n12 r0 r1 n1 -Khi tìm quỹ đạo ó thể dùng hệ thức: r r2 n22 r0 n2 13, (eV ) Với n cho lớp K; n cho -Năng lƣợng electron nguyên tử hiđrô: En n2 lớp L; n cho lớp M; -Năng lƣợng ion hóa lƣợng cần thiết để đƣa electron từ quỹ đạo dừng trạng thái hc n=6 P xa vô cùng: E E1 1 O n=5 -Sơ đồ mức lƣợng n=4 N +Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo n=3 M K Pasen Lưu ý: Vạch dài LK e chuyển từ L K Vạch ngắn K e chuyển từ K n=2 +Dãy Banme: Một phần nằm vùng tử L H H H H ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo Banme L Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch: Vạch đỏ H ứng với e: M L Vạch lam H ứng với e: N L n=1 K Trang 39 Laiman Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Vạch chàm H ứng với e: O L Vạch tím H ứng với e: P L Lưu ý: Vạch dài ML (Vạch đỏ H ) Vạch ngắn L e chuyển từ L +Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M Lưu ý: Vạch dài NM e chuyển từ N M Vạch ngắn M e chuyển từ M -Mối liên hệ bƣớc sóng tần số vạch quang phổ nguyên từ hiđrô: 13 12 23 f13 = f12 +f23 (nhƣ cộng véctơ) -Khi electron chuyển lên trạng thái dừng thứ n, tìm số vạch quang phổ phát ra: Cách 1: Vẽ sơ đồ mức lƣợng, vẽ vạch phát xạ đếm Cách 2: Tính tổng số nguyên có từ đến (n-1) n n 1 Cách 3: Tính N III.Tia X Dạng Bài toán tia X Phƣơng pháp -Cơ chế phát tia X: Các electron thoát khỏi catốt bị điện trƣờng mạnh tác dụng, tăng tốc chuyển động nhanh anốt, đập vào đối âm cực (anốt), phần tƣơng tác với nguyên tử cực làm phát tia X hay gọi tia Rơnghen -Theo định lí độ biến thiên động năng, độ biến thiên động electron công lực điện trƣờng nên ta có: WdA WdK eU AK -Mặt khác theo định luật bảo toàn chuyển hóa lƣợng, động electron đến đối catot (anot) chuyển thành lƣợng tia X làm nóng đối catot, nên: hc WdA X Q hf X Q Q X -Nếu tồn động WđA chuyển hóa thành lƣợng tia X (khơng có phần nhiệt lƣợng làm nóng đối catot, Q = 0) lúc đo lƣợng tia X lớn nhất: X max WdA eU AK hc ; f max min eU AK h CHƢƠNG VII HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ AK -Hay: X max eU hc eU AK vậy: min I.Cấu tạo hạt nhân Dạng Bài tập hệ thức Anhxtanh Phương pháp -Áp dụng công thức: m0 +Khối lượng tương đối: m 1 v2 c2 +Năng lượng toàn phần: E mc m0 c 1 v2 c2 +Năng lượng nghỉ: E0 m0c Trang 40 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 +Động tương đối vật: K E E0 m m0 c m0c 1 v2 1 c +Định lí biến thiên động năng: K2 K1 A +Công lực điện trường tác dụng lên điện tích: A qEd Dạng Xác định cấu tạo hạt nhân Phương pháp -Áp dụng cơng thức: Hạt nhân ZA X có: +A nuclon +Z proton +(A – Z) notron Dạng Tính bán kính, thể tích, khối lƣợng riêng hạt nhân Tính số hạt, tỉ lệ phần trăm đồng vị Phương pháp -Bán kính hạt nhân: R 1, 2.1015 A3 (m) 4 -Thể tích hạt nhân: V R m -Khối lượng riêng hạt nhân: hatnhan V m -Số hạt m gam chất đơn nguyên tử: N N A với N A 6, 02.1023 mol 1 A Dạng Tính độ hụt khối, lƣợng liên kết lƣợng liên kết riêng Phương pháp -Độ hụt khối hạt nhân ZA X : m Z mp ( A Z )mn mX MeV c2 2 Wlk m.c Z m p ( A Z )mn mX c A -Năng lượng liên kết hạt nhân Z X : Wlk Z m p ( A Z )mn mX 931,5( MeV ) W -Năng lượng liên kết riêng: lk A -Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững Những hạt nhân bền có số MeV khối A khoảng từ 50 đến 95, hạt nhân bến có 8,8 nuclon II.Phóng xạ Dạng Tính lƣợng chất cịn lại, phân rã, chất tạo thành Tỉ lệ phần trăm chúng Phƣơng pháp N0 N e t *Số nguyên tử chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: N t ( ) 2T *Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân đƣợc tạo thành số hạt ( e- -Đơn vị khối lượng nguyên tử: 1u 1, 66055.1027 kg 931,5 e+) đƣợc tạo thành: N N0 N N0 *Phần trăm số hạt lại: N (1 e t ( ) T N t e t ( ) N0 2T Trang 41 t ) Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 N t 1 e t ( ) N0 2T *Bảng tính nhanh (Số hạt phóng xạ ban đầu N0) Thời gian Số hạt lại Số hạt phân rã N % ∆N % N0 100% 0 N N N 50% N0 N0 1T 50% 2 2 N 3N N0 N0 25% N0 2T 75% 4 2 N N0 N0 N0 12,5% N0 3T 87,5% 8 2 *Phần trăm số hạt bị phân rã: m0 *Khối lƣợng chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: m m0 e t ( ) T t Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lƣợng chất phóng xạ ban đầu T chu kỳ bán rã ln2 0, 693 số phóng xạ T T T không phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ * Khối lƣợng chất bị phóng xạ sau thời gian t: m m0 m m0 * Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: *Phần trăm chất phóng xạ cịn lại: m m0 m m0 1 e t ( ) T t ( ) T e t ( ) T m0 (1 e t t *Bảng tính nhanh (Khối lƣợng phóng xạ ban đầu m0) Thời gian Còn lại Phân rã m % ∆m % m0 100% 0 m m m 50% m0 m0 1T 50% 2 2 m 3m m0 m0 25% m0 75% 2T 4 2 m 7m0 m0 m0 12,5% m0 3T 87,5% 8 2 * Khối lƣợng chất đƣợc tạo thành sau thời gian t m1 N A1 NA A1 N NA t ( ) T A1 N (1 e NA t ) Trang 42 A1 m0 A t ( ) T A1 m0 (1 e A t ) t ) Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trong đó: A, A1 số khối chất phóng xạ ban đầu chất đƣợc tạo thành NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avơgađrơ Lưu ý: Trƣờng hợp phóng xạ +, - A = A1 m1 = m * Độ phóng xạ H Là đại lƣợng đặc trƣng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lƣợng chất phóng xạ, đo số phân rã giây H0 H H e t N t ( ) 2T H0 = N0 độ phóng xạ ban đầu Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây Curi (Ci); Ci = 3,7.1010 Bq Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải đổi đơn vị giây(s) Dạng Tính tuổi mẫu phóng xạ Phƣơng pháp N0 t N N -Tính tuổi theo số hạt cịn lại : 2T t T log 2N ( tỉ số 2a t T a ) N N N0 N0 T t ln( ) ln( ) N ln N m0 t m m -Tính tuổi theo khối lƣợng cịn lại: 2T t T log 2m ( tỉ số 2a t T a ) m m m0 m0 T t ln( ) ln( ) m ln m H0 t H H -Tính tuổi theo độ phóng xạ thời điểm t: 2T t T log 2H ( tỉ số 2a t T a ) H H H0 H0 T t ln( ) ln( ) H ln H -Cân phóng xạ hai chất phóng xạ: H1 H 1 N1 2 N2 III.Phản ứng hạt nhân Dạng Viết phƣơng trình phản ứng hạt nhân Phƣơng pháp Xét phản ứng hạt nhân: ZA11 X1 ZA22 X ZA33 X ZA44 X để viết phƣơng trình phản ứng ta áp dụng hai định luật sau: -Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A): A1 A2 A3 A4 -Định luật bảo tồn điện tích (ngun tử số Z): Z1 Z2 Z3 Z Dạng Tính lƣợng phản ứng hạt nhân Tính lƣợng nhiên liệu tƣơng đƣơng Phƣơng pháp A3 A4 1.Tính lượng phản ứng hạt nhân: ZA11 X1 ZA22 X Z3 X Z4 X a.Tính theo độ chênh lệch khối lƣợng hạt nhân trƣớc sau phản ứng: E M M c ( J ) M M 931,5 (MeV ) Trong đó: M mX1 mX tổng khối lƣợng hạt nhân trƣớc phản ứng M mX mX tổng khối lƣợng hạt nhân sau phản ứng Lƣu ý: -Nếu M0 > M phản ứng toả lƣợng E dƣới dạng động hạt X3, X4 phôtôn Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững -Nếu M0 < M phản ứng thu lƣợng E dƣới dạng động hạt X1, X2 phơtơn Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững -Phóng xạ (hạt phôtôn): Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lƣợng Ecao chuyển xuống mức lƣợng Ethấp đồng thời phóng phơtơn có lƣợng: Trang 43 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 hc hf Ecao Ethap b.Tính theo độ hụt khối hạt nhân trƣớc sau phản ứng E m3 m4 m1 m2 c ( J ) m3 m4 m1 m2 931,5 (MeV ) Với m1, m2, m3, m4 độ hụt khối tƣơng ứng hạt nhân c.Tính theo lƣợng liên kết hạt nhân trƣớc sau phản ứng E Wlk Wlk Wlk1 Wlk với Wlk1 , Wlk , Wlk , Wlk lƣợng liên kết tƣơng ứng hạt nhân phản ứng d.Tính theo lƣợng liên kết riêng hạt nhân trƣớc sau phản ứng E A3 A4 A11 A2 với 1 , , , lƣợng liên kết riêng tƣơng ứng hạt nhân phản ứng e.Tính theo động hạt nhân trƣớc sau phản ứng Từ định luật bảo toàn lƣợng toàn phần: K1 K2 E K3 K4 E K3 K4 K1 K2 2.Xác định động năng, vận tốc, góc bay hạt + Bảo tồn động lƣợng: p1 p2 p3 p4 hay m1 v1 m2 v2 m4 v3 m4 v4 E K X3 K X Trong đó: E lƣợng phản ứng hạt + Bảo toàn lƣợng: K X1 K X mx vx2 động chuyển động hạt X Lưu ý: - Khơng có định luật bảo toàn khối lƣợng - Mối quan hệ động lƣợng pX động KX hạt X là: pX2 2mX K X - Khi tính vận tốc v hay động K thƣờng áp dụng quy tắc hình bình hành nhân K X Ví dụ: p p hay (mv)2 hay mK p1 p 2 p (m1v1 )2 m1K1 p1 , p2 p2 biết p1 p1 p2cos (m2v2 )2 m2 K2 Tƣơng tự biết φ1 2m1m2v1v2cos m1m2 K1K2 cos p1 , p φ2 Trƣờng hợp đặc biệt: p1 p2 p p φ p2 , p p12 p2 p22 Tƣơng tự p1 p p2 p K v1 m2 A2 v = (p = 0) p1 = p2 K v2 m1 A1 Tƣơng tự v1 = v2 = 3.Tính lượng nhiên liệu khác nhiên liệu hạt nhân tương đương, dùng công thức: Q m.q với q suất tỏa nhiệt (đơn vị J/kg) 4.Khối lượng Mặt Trời giảm sau thời gian t biết công suất xạ Mặt Trời P xác định: E P.t m c c PHẦN III PHỤ LỤC I.Các hệ thức tam giác vng -Định lí Pi-ta-go: a b2 c2 -Hệ thức lƣợng tam giác vuông: Doi Ke Doi sin ;cos ; tan Huyen Huyen Ke 1 -Hệ thức đƣờng cao: AC AB Trang 44 A b C c a H B Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 -Hệ thức hình chiếu cạnh: AC CH CB; AH HC.HB; AC.AB AH CB II.Hệ thức tam giác thƣờng A -Định lý hàm số cosin: a2 b2 c2 2bc.cosA a b c -Định lý hàm số sin: b c sin A sin B sin C III.Giá trị số góc đặc biệt a -Bảng giá trị góc đặc biệt: C B 00 300 450 600 900 1200 1350 1500 1800 3600 2 3 5 2 sin 2 3 2 2 0 cos 2 2 tg 3 kxđ cotg kxđ 3 Góc 2 -1 3 0 kxđ kxđ -1 3 -1 -Vòng tròn lƣợng giác : y t - - /3 -1 u' 2/3 3/4 5/6 x' -1 B /2 /3 u /3 /4 /2 /2 /6 /3 1/2 1/2 - /2 - /2 -1/2 /2 /2 A (Điểm gốc) O -1/2 -/6 - /2 - /3 -/4 - /2 -1 - /2 -1 -/3 y' Trang 45 t' - x ... 45 Trang Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 PHẦN I: CẤU TRÖC ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ CỦA BỘ GIÁO... L1 L2 III.Mạch điện R-L-C nối tiếp Dạng Đại cƣơng mạch RLC nối tiếp Trang 25 Cẩm nang luyện thi đại học - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Phƣơng... -1 3 0 kxđ kxđ -1 3 -1 -Vòng tròn lƣợng giác : y t - - /3 -1 u' 2/3 3/4 5/6 x' -1 B /2 /3 u /3 /4 /2 /2 /6 /3 1/2 1/2 - /2 - /2 -1 /2 /2 /2 A (Điểm gốc) O -1 /2 -? ??/6 - /2 - /3