CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I: PHƯƠNG PHÁP KHÁI NIỆM Dao động chuyển động có giới hạn khơng gian lặp lặp lại quanh vị trí cân Dao động điều hòa dao động li độ vật hàm cosin( hay sin) thời gian PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Là nghiệm phương trình vi phân: x’’ + ωx = Có dạng sau: x= Acos(ωt+ϕ) Trong đó: x: Li độ, li độ khoảng cách từ vật đến vị trí cân A: Biên độ ( li độ cực đại) ω : vận tốc góc( rad/s) ωt + ϕ: Pha dao động ( rad/s ) ϕ: Pha ban đầu ( rad) ω, A số dương; ϕ phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, gốc tọa độ PHƯƠNG TRÌNH GIA TỐC, VẬN TỐC a Phuơng trình vận tốc v ( m/s) v = x’ = v = - Aω sin( ωt + ϕ) = ωAcos( ωt + ϕ + ) ⇒ v = ω A Nhận xét: Trong dao động điều hồ vận tốc sớm pha li độ góc b Phuơng trình gia tốc a ( m/s) a = v’ = x’’ = a = - ωAcos( ωt + ϕ) = - ωx = ωAcos( ωt + ϕ + π) ⇒a = ωA Nhận xét: Trong dao động điều hồ gia tốc sớm pha vận tốc góc nguợc pha với li độ c Những suy luận thú vị từ giá trị cực đại ⇒ω=;A= = = = = Trong đó: (gọi tốc độ trung bình chu kỳ) CHU KỲ, TẦN SỐ A Chu kỳ: T = = ( s) Trong đó: “Thời gian để vật thực dao động thời gian ngắn để trạng thái dao động lặp lại cũ.” B Tần số: f = = ( Hz) Trong đó: “Tần số số dao động vật thực giây( số chu lỳ vật thực giây).” CƠNG THỨC ĐỘC LẬP THỜI GIAN: + x = Acos( ωt + ϕ) ⇒ cos( ωt+ ϕ) = (1) + v = -A ω sin ( ωt + ϕ) ⇒ sin ( ωt + ϕ) = - (2) + a = - ω.Acos( ωt + ϕ) ⇒ cos ( ωt + ϕ) = - (3) Từ (1) (2) ⇒ cos ( ωt + ϕ) + sin( ωt + ϕ) = ( ) + ( ) = ( Cơng thức số 1) ⇒ A = x + ( ) ( Cơng thức số 2) Từ (2) (3) ta có: sin( ωt + ϕ) + cos ( ωt + ϕ) = ⇒ A = + ( ) ( Cơng thức số 3) Từ (2) (3) tương tự ta có: ( ) + ( ) = ( Cơng thức số 4) TỔNG KẾT a Mơ hình dao động Trang: Nhận xét: - Một chu kỳ dao động vật qng đuờng S = 4A - Chiều dài quĩ đạo chuyển động vật L = 2A - Vận tốc đổi chiều vị trí biên - Gia tốc đổi chiều vị trí cân ln hướng vị trí cân b Một số đồ thị II: BÀI TẬP MẪU Ví dụ 1: Một vật dao động với phương trình x = 5cos( 4πt + ) cm Tại thời điểm t = 1s xác định li độ dao động A 2,5cm B 5cm C 2,5 cm D 2,5 cm Hướng dẫn: Tại t = 1s ta có ωt + ϕ = 4π + rad ⇒ x = 5cos( 4π + ) = 5cos( ) = = 2,5 cm Ví dụ 2: Chuyển phương trình sau dạng cos x = - 5cos( 3πt + ) cm ⇒ x = 5cos( 3πt + + π) = 5cos( 3πt + ) cm B x = - 5sin( 4πt + ) cm ⇒ x = - 5cos( 4πt + - ) cm = 5cos( 4πt + - + π) = 5cos( 4πt + ) cm Ví dụ 3: Một vật dao động điều hòa với tần số góc ω = 10 rad/s, vật có li độ cm tốc độ 40 cm/s Hãy xác định biên độ dao động? A cm B 5cm C cm D 3cm Hướng dẫn Ta có: A = = = cm Ví dụ 4: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = cm, vật có li độ 2,5cm tốc độ vật cm/s Hãy xác định vận tốc cực đại dao động? A 10 m/s B m/s C 10 cm/s D cm/s Hướng dẫn: Trang: Ta có: ( ) + ( ) = ⇒ v = 10 cm/s III: BÀI TẬP THỰC HÀNH Câu 1: Cho dao động điều hồ sau x = 10cos( 3πt + 0,25π) cm Tại thời điểm t = 1s li độ vật bao nhiêu? A: cm B: - cm C: cm D: 10 cm Câu 2: Cho dao động điều hòa sau x = 3cos( 4πt - ) cm Hãy xác định vận tốc cực đại dao động? A: 12 cm/s B: 12π cm/s C: 12π + cm/s D: Đáp án khác Câu 3: Cho dao động điều hòa sau x = 2cos( 4πt + π/2) cm Xác định tốc độ vật vật qua vị trí cân A: 8π cm/s B: 16π cm/s C: 4π cm/s D: 20 cm/s Câu 4: Tìm phát biểu dao động điều hòa? A: Trong q trình dao động vật gia tốc ln pha với li độ B: Trong q trình dao động vật gia tốc ln ngược pha với vận tốc C: Trong q trình dao động vật gia tốc ln pha với vận tốc D: khơng có phát biểu Câu 5: Gia tốc chất điểm dao động điều hòa khơng A: li độ cực đại B: li độ cực tiểu C: vận tốc cực đại cực tiểu D: vận tốc Câu 6: Một vật dao động điều hòa, vật từ vị trí cân điểm giới hạn A: Chuyển động vật chậm dần B: vật giảm dần C: Vận tốc vật giảm dần D: lực tác dụng lên vật có độ lớn tăng dần Câu 7: Trong dao động điều hồ , vận tốc biến đổi điều hồ A: Cùng pha so với li độ B: Ngược pha so với li độ C: Sớm pha π/2 so với li độ D: Trễ pha π/2 so với li độ Câu 8: Một chất điểm dao động điều hồ theo phương trình: x = cos(πt + π )cm , pha dao động chất điểm thời điểm t = 1s A: 0(cm) B: 1,5(s) C: 1,5π (rad) D: 0,5(Hz) Câu 9: Biết pha ban đầu vật dao động điều hòa ,ta xác định được: A: Quỹ đạo dao động B: Cách kích thích dao động C Chu kỳ trạng thái dao động D: Chiều chuyển động vật lúc ban đầu Câu 10: Dao động điều hồ A: Chuyển động có giới hạn lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân B: Dao động mà trạng thái chuyển động vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian C: Dao động điều hồ dao động mơ tả định luật hình sin cosin D: Dao động tn theo định luật hình tan cotan Câu 11: Trong dao động điều hồ, gia tốc biến đổi A: Trễ pha π/2 so với li độ B: Cùng pha với so với li độ C: Ngược pha với vận tốc D: Sớm pha π/2 so với vận tốc Câu 12: Đồ thị vận tốc - thời gian vật dao động điều hồ cho hình vẽ Ta thấy: A: Tại thời điểm t1, gia tốc vật có giá trị dương B: Tại thời điểm t4, li độ vật có giá trị dương C: Tại thời điểm t3, li độ vật có giá trị âm D: Tại thời điểm t2, gia tốc vật có giá trị âm Câu 13: Đồ thị sau thể thay đổi gia tốc a theo li độ x vật dao động điều hồ với biên độ A? a a a a +A -A A +A x -A B +A x -A x +A C -A x D Câu 14: Vận tốc vật dao động điều hồ có độ lớn cực đại A: Vật vị trí có pha dao động cực đại B: Vật vị trí có li độ cực đại C: Gia tốc vật đạt cực đại D: Vật vị trí có li độ khơng Câu 15: Một vật dao động điều hồ qua vị trí cân bằng: Trang: A: Vận tốc có độ lớn cực đại, gia tốc có độ lớn C: Vận tốc gia tốc có độ lớn B: Vận tốc có độ lớn 0, gia tốc có độ lớn cực đại D: Vận tốc gia tốc có độ lớn cực đại Câu 16: Một vật dao động trục Ox với phương trình động lực học có dạng 8x + 5x” = Kết luận A: Dao động vật điều hòa với tần số góc ω = 2,19 rad/s B: Dao động vật điều hòa với tần số góc ω = 1,265 rad/s C: Dao động vật tuần hồn với tần số góc ω = 1,265 rad/s D: Dao động vật điều hòa với tần số góc ω = 2 rad/s Câu 17: Trong phương trình sau, phương trình khơng biểu thị cho dao động điều hòa? A: x = 3tsin (100πt + π/6) B: x = 3sin5πt + 3cos5πt C: x = 5cosπt + D: x = 2sin2(2πt + π /6) Câu 18: Vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + ϕ ) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vận tốc dao động v vào li độ x có dạng A: Đường tròn B: Đường thẳng C: Elip D: Parabol Câu 19: Một vật dao động điều hồ, li độ x, gia tốc a Đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x gia tốc a có dạng nào? A: Đoạn thẳng qua gốc toạ độ B: Đuờng thẳng khơng qua gốc toạ độ C: Đuờng tròn D: Đường hipepol Câu 20: Một vật dao động nằm ngang quỹ đạo dài 10 cm, tìm biên độ dao động A: 10 cm B: cm C: cm D: 4cm Câu 21: Trong chu kỳ vật 20 cm, tìm biên độ dao động vật A: 10 cm B: 4cm C: 5cm D: 20 cm Câu 22: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T = 2s, A = 5cm Tìm tốc độ trung bình vật chu kỳ? A: 20 cm/s B: 10 cm/s C: cm/s D: 8cm /s Câu 23: Một vật dao động điều hòa với chu kỳ T = 4s, A = 10cm Tìm vận tốc trung bình vật chu kỳ? A: cm B: 10 cm C: cm D: 8cm Câu 24: Vật dao động với vận tốc cực đại 31,4cm/s Tìm tốc độ trung bình vật chu kỳ? A: 5cm/s B: 10/s C: 20 cm/s D: 30 cm/s Câu 25: Một vật dao động theo phương trình x = 0,04cos(10πt - ) ( m ) Tính tốc độ cực đại gia tốc cực đại vật A: 4πm/s; 40 m/s B: 0,4π m/s; 40 m/s C: 40π m/s; m/s D: 0,4π m/s; 4m/s Câu 26: Một vật dao động điều hòa có phương trình dao động x = 5cos(2πt + ) cm Xác định gia tốc vật x = cm A: - 12m/ s B: - 120 cm/ s C: 1,2 m/ s D: - 60 m/ s Câu 27: Vật dao động điều hòa trục Ox quanh vị trí cân gốc tọa độ Gia tốc vật có phương trình: a = - 400 π x số dao động tồn phần vật thực giây A: 20 B: 10 C: 40 D: Câu 28: Một vật dao động điều hòa với biên độ 0,05m, tần số 2,5 Hz Gia tốc cực đại vật A: 12,3 m/s2 B: 6,1 m/s2 C: 3,1 m/s2 D: 1,2 m/s2 Câu 29: Vật dao động điều hòa với phương trình: x = 20cos(2πt - π/2) (cm) Gia tốc vật thời điểm t = 1/12 s A: - m/s2 B: m/s2 C: 9,8 m/s2 D: 10 m/s2 Câu 30: Một vật dao động điều hồ, vật có li độ x1=4cm vận tốc v1 = −40 3π cm / s ; vật có li độ x2 = 2cm vận tốc v2 = 40 2π cm / s Chu kỳ dao động vật là? A: 0,1 s B: 0,8 s C: 0,2 s D: 0,4 s Câu 31: Một vật dao động điều hồ, vật có li độ x1=4cm vận tốc v1 = −40 3π cm / s ; vật có li độ x = vận tốc v = 40 cm/s Độ lớn tốc độ góc? A: 5π rad/s B: 20π rad/s C: 10π rad/s D: 4π rad/s Câu 32: Một vật dao động điều hồ, thời điểm t vật có li độ x = 2,5 cm, tốc độ v = 50 cm/s Tại thời điểm t vật có độ lớn li độ x = 2,5 cm tốc độ v = 50 cm/s Hãy xác định độ lớn biên độ A A: 10 cm B: 5cm C: cm D: cm ω Câu 33: Một vật dao động điều hồ có phương trính li độ: x = A sin( t+ ϕ ) Biểu thức gia tốc vật A: a = - ω x B: a = - ω v D: a = - ω C: a = - ωxsin( ωt + ϕ) Câu 34: Một vật dao động điều hòa với chu kì T = 3,14s Xác định pha dao động vật qua vị trí x = 2cm với vận tốc v = 0,04m/s A: π rad B: π rad C: π rad D: - rad Câu 35: Một chất điểm dao động điều hòa Khi qua vị trí cân bằng, tốc độ chất điểm 40cm/s, vị trí biên gia tốc có độ lớn 200cm/s2 Biên độ dao động chất điểm A: 0,1m B: 8cm C: 5cm D: 0,8m Câu 36: Một vật dao động điều hồ, vật có li độ 4cm tốc độ 30π (cm/s), vật có li độ 3cm vận tốc 40π (cm/s) Biên độ tần số dao động là: A: A = 5cm, f = 5Hz B: A = 12cm, f = 12Hz C: A = 12cm, f = 10Hz D: A = 10cm, f = 10Hz Trang: Câu 37: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = cos(4πt + π/6),x tính cm,t tính s.Chu kỳ dao động vật A: 1/8 s B: s C: 1/4 s D: 1/2 s Câu 38: Một vật dao động điều hồ đoạn thẳng dài 10cm Khi pha dao động π /3 vật có vận tốc v = -5 π cm/s Khi qua vị trí cân vật có tốc độ là: A: π cm/s B: 10 π cm/s C: 20 π cm/s D: 15 π cm/s Câu 39: Li độ, vận tốc, gia tốc dao động điều hòa phụ thuộc thời gian theo quy luật hàm sin có A: pha B: biên độ C: pha ban đầu D: tần số Câu 40: Một vật thực dao động điều hòa theo phương trình x = cos( 4πt + ) Biên độ , tần số, li độ thời điểm t = 0,25s dao động A: A = cm, f = 1Hz, x = 4,33cm B: A = cm, f = 2Hz, x = 2,33 cm B: cm, f = Hz, x = 6,35 cm D: A = 5cm, f = Hz, x = -4,33 cm Câu 41: Một vật dao động điều hòa với biên độ cm, tìm pha dao động ứng với x = cm A: ± B: C: D: Câu 42: Mơt vật dao động điều hòa với biên độ A = cm, tìm pha dao động ứng với li độ x = cm A: B: ± C: D: Câu 43: Một vật dao dộng điều hòa có chu kỳ T = 3,14s biên độ 1m thời điểm vật qua vị trí cân , tốc độ vật lúc bao nhiêu? A: 0,5m/s B: 1m/s C: 2m/s D: 3m/s Câu 44: Một vật dao động điều hồ với biên độ dao động A Tại thời điểm vật có vận tốc vận tốc cực đại vật có li độ A: ± A B: ± C: D: A Câu 45: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại a; hỏi có li độ x = - gia tốc dao động vật là? A: a = a B: a = C: a = D: a = Câu 46: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có tốc độ v = 10 cm/s độ lớn gia tốc vật là? A: 100 cm/s B: 100 cm/s C: 50 cm/s D: 100 cm/s Câu 47: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có tốc độ v = 10 cm/s độ lớn gia tốc vật là? A: 100 cm/s B: 100 cm/s C: 50 cm/s D: 100 cm/s Câu 48: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có gia tốc 100 cm/s tốc độ dao động vật lúc là: A: 10 cm/s B: 10 cm/s C: cm/s D: 10 cm/s Câu 49: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc v = 4πcos2πt (cm/s) Gốc tọa độ vị trí cân Mốc thời gian chọn vào lúc chất điểm có li độ vận tốc là: A: x = cm, v = B: x = 0, v = 4π cm/s C: x = -2 cm, v = D: x = 0, v = -4π cm/s Câu 50: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox có phương trình x = 8cos( πt + π ) (x tính cm, t tính s) A: lúc t = chất điểm chuyển động theo chiều (-) trục Ox.B: chất điểm chuyển động đoạn thẳng dài cm C: chu kì dao động 4s D: vận tốc chất điểm vị trí cân cm/s Câu 51: Một vật dao động điều hòa có độ lớn vận tốc cực đại 31,4 cm/s Lấy π = 3,14 Tốc độ trung bình vật chu kì dao động A: 20 cm/s B: 10 cm/s C: D: 15 cm/s Câu 52: (ĐH - 2009): Một vật dao động điều hòa có phương trình x = Acos(ωt + ϕ) Gọi v a vận tốc gia tốc vật Hệ thức : A: v2 a2 + = A2 ω ω B: v2 a2 + = A2 ω ω C: v2 a2 + = A2 ω ω D: ω2 a + = A2 v ω Câu 53: (ĐH - 2011) Một chất điểm dao động điều hồ trục Ox Khi chất điểm qua vị trí cân tốc độ 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ 10 cm/s gia tốc có độ lớn 40 cm/s2 Biên độ dao động chất điểm A: cm B: cm C: cm D: 10 cm Trang: BÀI 2: BÀI TỐN VIẾT PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA I PHƯƠNG PHÁP Bước 1: Phương trình dao động có dạng x = Acos(ωt + ϕ) Bước 2: Giải A, ω, ϕ - Tìm A: A= = = = = = = Trong đó: o L chiều dài quỹ đạo dao động o S qng đường vật chu kỳ - Tìm ω: ω = = 2πf = = = = - Tìm ϕ: Cách 1: Căn vào t = ta có hệ sau: ⇒ ⇒ϕ Cách 2: Vòng luợng giác (VLG) A/2 ( +) ⇒ ϕ = - π/3 rad VTB( +) ⇒ ϕ = rad A/2 ( -) ⇒ ϕ = π/3 rad - A/2 (+) ⇒ ϕ = - 2π/3 rad A /2 ( +) ⇒ ϕ = - rad Buớc 3: Thay kết vào phuơng trình II: BÀI TẬP MẪU • Ví dụ 1: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 5cm, Trong 10 giây vật thực 20 dao động Xác định phương trình dao động vật biết thời điểm ban đầu vật ví trí cân theo chiều dương A x = 5cos( 4πt + ) cm B x = 5cos( 4πt - ) cm C x = 5cos( 2πt + ) cm D x = 5cos( 2πt + ) cm Hướng dẫn: Ta có: Phương trình dao động vật có dạng: x = A.cos( ωt + ϕ) cm Trong đó: - A = cm - f = = = Hz ⇒ ω = 2πf = 4π ( rad/s) - Tại t = s vật vị trí cân theo chiều dương ⇒ ⇒ ⇒ ϕ = - rad ⇒ Phương trình dao động vật là: x = 5cos(4πt - )cm • Ví dụ 2: Một vật dao động điều hòa quỹ đạo dài 6cm, Biết 2s vật thực dao động, thời điểm ban đầu vật vị trí biên dương Xác định phương trình dao động vật A x = 3cos( πt + π) cm B x = 3cos πt cm C x = 6cos( πt + π) cm D x = 6cos( πt ) cm Trang: Hướng dẫn: - Phương trình dao động vật có dạng: x = A cos( ωt + ϕ)cm Trong đó: A = = = 3cm T=2 s ⇒ ω = = = π (rad/s) Tại t = 0s vật vị trí biên dương ⇒ ⇒ ⇒ ϕ = rad ⇒ Phương trình dao động vật là: x = 3.cos( πt) cm • Ví dụ 3: Một vật dao động điều hòa với vận tốc qua vị trí cân v = 20cm/s Khi vật đến vị trí biên có giá trị gia tốc a = 200 cm/s Chọn gốc thời gian lúc vận tốc vật đạt giá trị cực đại theo chiều dương A x = 2cos(10t + ) cm B x = 4cos(5t - ) cm C x = 2cos( 10t - ) cm D x = 4cos( 5t + ) cm Hướng dẫn: Phương trình dao động có dạng: x = A cos( ωt + ϕ) cm Trong đó: - v = A ω = 20 cm/s - a = A ω = 200 cm/s ⇒ ω = = = 10 rad/s ⇒ A = = = cm - Tại t = s vật có vận tốc cực đại theo chiều dương ⇒ ⇒ϕ=⇒ Phương trình dao động là: x = 2cos( 10t - ) cm Ví dụ 4: Một vật dao động điều hòa với tần số góc 10π rad/s, thời điểm t = vật qua vị trí có li độ x = cm vận tốc vật 20 π cm/s Xác định phương trình dao động vật? A: x = 4cos( 10πt - ) cm B: x = cos( 10πt + ) cm C: x = 4cos( 10πt + ) cm D: x = cos( 10πt - ) cm Hướng dẫn: Ta có: A = = = cm ϕ=⇒ Phương trình: x = 4cos( 10πt - ) cm III BÀI TẬP THỰC HÀNH Câu 1: Một vật dao động điều hồ với biên độ dao động A Tại thời điểm vật có vận tốc vận tốc cực đại vật có li độ A: ± A B: ± C: D: A Câu 2: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại a; hỏi có li độ x = - gia tốc dao động vật là? A: a = a B: a = C: a = D: a = Câu 3: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có tốc độ v = 10 cm/s độ lớn gia tốc vật là? A: 100 cm/s B: 100 cm/s C: 50 cm/s D: 100 cm/s Câu 4: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có tốc độ v = 10 cm/s độ lớn gia tốc vật là? A: 100 cm/s B: 100 cm/s C: 50 cm/s D: 100 cm/s Câu 5: Một vật dao động điều hồ với gia tốc cực đại 200 cm/s tốc độ cực đại 20 cm/s Hỏi vật có gia tốc 100 cm/s tốc độ dao động vật lúc là: A: 10 cm/s B: 10 cm/s C: cm/s D: 10 cm/s Câu 6: Một vật dao động điều hồ đoạn thẳng dài 10cm Khi pha dao động π /3 vật có vận tốc v = -5 π cm/s Khi qua vị trí cân vật có tốc độ là: A: π cm/s B: 10 π cm/s C: 20 π cm/s D: 15 π cm/s Câu 7: Một vật dao động điều hồ có biên độ A = 5cm Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Tìm pha ban đầu dao động? A: π/2 rad B: - π/2 rad C: rad D: π/6 rad Câu 8: Vật dao động quỹ đạo dài 10 cm, chu kỳ T = s Viết phương trình dao động vật biết t = vật qua vị trí cân theo chiều dương? A: x = 10cos( 4πt + π/2) cm.B x = 5cos( 8πt - π/2) cm C: x = 10cos( 8πt + π/2) cm.D: x = 20cos( 8πt - π/2) cm Trang: Câu 9: Vật dao động quỹ đạo dài cm, tần số dao động vật f = 10 Hz Xác định phương trình dao động vật biết t = vật qua vị trí x = - 2cm theo chiều âm A: x = 8cos( 20πt + 3π/4) cm B: x = 4cos( 20πt - 3π/4) cm C: x = 8cos( 10πt + 3π/4) cm D: x = 4cos( 20πt + 2π/3) cm Câu 10: Trong chu kỳ vật 20 cm, T = 2s, Viết phương trình dao động vật biết t = vật vị trí biên dương A: x = 5cos( πt + π) cm B: x = 10cos( πt ) cm C: x = 10cos( πt + π) cm D: x = 5cos( πt ) cm Câu 11: Một vật thực dao động điều hòa, phút vật thực 30 dao động, Tần số góc vật là? A: π rad/s B: 2π rad/s C: 3π rad/s D: 4π rad/s Câu 12: Một vật dao động điều hòa vật qua vị trí x = cm vật đạt vận tốc 40 cm/s, biết tần số góc dao động 10 rad/s Viết phương trình dao động vật? Biết gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm, gốc tọa độ vị trí cân bằng? A: 3cos( 10t + π/2) cm B: 5cos( 10t - π/2) cm C: 5cos( 10t + π/2) cm D: 3cos( 10t + π/2) cm Câu 13: Một vật dao động điều hòa, vật qua vị trí x = 1, vật đạt vận tốc 10 cm/s, biết tần số góc vật 10 rad/s Tìm biên độ dao động vật? A: cm B: 3cm C: 4cm D: 5cm Câu 14: Vật dao động điều hòa biết phút vật thực 120 dao động, chu kỳ vật đươc 16 cm, viết phương trình dao động vật biết t = vật qua li độ x = -2 theo chiều dương A: x = 8cos( 4πt - 2π/3) cm B: x = 4cos( 4πt - 2π/3) cm C: x = 4cos( 4πt + 2π/3) cm D: x = 16cos( 4πt - 2π/3) cm Câu 15: Vật dao động điều hòa quỹ đạo AB = 10cm, thời gian để vật từ A đến B 1s Viết phương trình đao động vật biết t = vật vị trí biên dương? A: x = 5cos( πt + π) cm B: x = 5cos( πt + π/2) cm C: x = 5cos( πt + π/3) cm D: x = 5cos( πt)cm Câu 16: Vật dao động điều hòa vật qua vị trí cân có vận tốc 40cm/s gia tốc cực đại vật 1,6m/s Viết phương trình dao động vật, lấy gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm A: x = 5cos( 4πt + π/2) cm B: x = 5cos( 4t + π/2) cm C: x = 10cos( 4πt + π/2) cm D: x = 10cos( 4t + π/2) cm Câu 17: Vật dao động điều hòa với tần tần số 2,5 Hz, vận tốc vật qua vị trí cân 20π cm/s Viết phương trình dao động lấy gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương A: x = 5cos( 5πt - π/2) cm B: x = 8cos( 5πt - π/2) cm C: x = 5cos( 5πt + π/2) cm D: x = 4cos( 5πt - π/2) cm Câu 18: Một vật dao động điều hồ qua vị trí cân vật có vận tốc v = 20 cm/s gia tốc cực đại vật a = 2m/s Chọn t= lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm trục toạ độ, phương trình dao động vật là? A: x = 2cos( 10t + π/2) cm B: x = 10cos( 2t - π/2) cm C: x = 10cos( 2t + π/4) cm D: x = 10cos( 2t ) cm Câu 19: Một vật dao động diều hòa với biên độ A=4 cm chu kì T=2s, chọn gốc thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động vật là? A: x = 4cos( πt + π/2) cm B: x = 4cos( 2πt - π/2) cm C: x = 4cos( πt - π/2) cm D: x = 4cos( 2πt + π/2) cm Câu 20: Một vật dao động điều hồ, khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân 0,5s; qng đường vật 2s 32cm Tại thời điểm t=1,5s vật qua li độ x = 3cm theo chiều dương Phương trình dao động vật là? A: 4cos( 2πt + π/6) cm B: 4cos( 2πt - 5π/6) cm C: 4cos( 2πt - π/6) cm D: 4cos( 2πt + 5π/6) cm Câu 21: Đồ thị li độ vật cho hình vẽ bên, phương trình phương trình dao động vật 2π π t+ ) T 2π π t+ ) B: x = Asin( T 2π t C: x = Acos T 2π t D: x = Asin T A: x = Acos( Câu 22: Một vật thực dao động điều hòa với biên độ A, tần số góc ω Chọn gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Phương trình dao động vật A: x = Acos(ωt + ) B x = A cos(ωt - ) C: x = Acos(ωt + ) D: x = A cos( ωt) Câu 23: Chất điểm thực dao động điều hòa theo phương nằm ngang đoạn thẳng AB = 2a với chu kỳ T = 2s chọn gốc thời gian t = lúc x = cm vận tốc có giá trị dương Phương trình dao động chất điểm có dạng A a cos(πt - ) B: 2a cos(πt - π/6) C: 2a cos(πt+ ) D: a cos(πt + ) Câu 24: Li độ x dao động biến thiên theo thời gian với tần số la 60hz Biên độ cm biết vào thời điểm ban đầu x = 2,5 cm giảm phương trình dao động là: A: 5cos ( 120πt + ) cm B: cos( 120π - ) cm C: cos( 120πt + ) cm D: 5cos( 120πt - ) cm Trang: Câu 25: chất điểm dao động điều hòa với biên độ A = 10 cm tần số f = Hz Chọn gốc thời gian lúc vật đạt li độ cực đại Hãy viết phương trình dao động vật? A: x= 10 sin 4πt B: x = 10cos4πt C: 10cos2πt D: 10sin 2πt Câu 26: Một lắc dao động với với A = 5cm, chu kỳ T = 0,5s Tại thời điểm t = 0, vật qua vị trí cân theo chiều dương Phương trình dao động vật có dạng? A: x = 5sin(π + ) cm B: x = sin4πt cm C: x = sin2πt cm D: 5cos( 4πt - ) cm Câu 27: Một vật dao động điều hồ, khoảng thời gian hai lần liên tiếp vật qua vị trí cân 0,5s; qng đường vật 2s 32cm Gốc thời gian chọn lúc vật qua li độ x = 3cm theo chiều dương Phương trình dao động vật là: π π π π A: x = 4cos(2π t − )cm B: x = 8cos(π t + )cm C: x = 4cos(2π t − )cm D: x = 8cos(π t + )cm 3 Câu 28: Một vật dao động diều hòa với biên độ A=4 cm chu kì T=2s, chọn gốc thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động vật π )cm π C: x = sin( 2πt + )cm A: x = cos(πt + π )cm π D: x = cos(πt − )cm B: x = sin( 2πt − Câu 29: (ĐH - 2011) Một chất điểm dao động điều hồ trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực 100 dao động tồn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với tốc độ 40 cm/s Lấy π = 3,14 Phương trình dao động chất điểm π  ÷(cm) 6  π  C: x = 4cos  20t + ÷(cm) 3  A: x = 6cos  20t + π  ÷(cm) 6  π  D: x = 4cos  20t − ÷(cm) 3  B: x = 6cos  20t − Trang: BÀI 3: ỨNG DỤNG VLG TRONG GIẢI TỐN DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA BÀI TỐN TÌM THỜI GIAN NGẮN NHẤT VẬT ĐI TỪ A → B Bước 1: Xác định góc ∆ϕ Bước 2: ∆t = = T = T Trong đó: - ω: Là tần số góc - T : Chu kỳ - ϕ : góc tính theo rad; ϕ góc tính theo độ BÀI TỐN XÁC ĐỊNH THỜI ĐIỂM VẬT QUA VỊ TRÍ M CHO TRƯỚC Ví dụ: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 4cos( 6πt + ) cm A Xác định thời điểm vật qua vị trí x = cm theo chiều dương lần thứ kể từ thời điểm ban đầu Hướng dẫn: - Vật qua vị trí x = 2cm ( +): ⇒ 6πt + = - + k.2π ⇒ 6πt = - + k2π ⇒ t = - + ≥ Vậy k ∈( 1,2,3…) Vì t ≥ ⇒ t = - + ≥ Vậy k =( 1,2,3…) -Vật qua lần thứ 2, ứng với k = ⇒t=- + = s B Thời điểm vật qua vị trí x = cm theo chiều âm lần kể từ t = 2s Hướng dẫn: - Vật qua vị trí x = theo chiều âm: ⇒ 6πt + = + k2π ⇒ 6πt = - + k2π ⇒t=- + Vì t ≥ ⇒ t = - + ≥ k = ( 7,8,9…) - Vật qua lần thứ 3, ứng với k = ⇒ t = - + = 2,97s BÀI TỐN XÁC ĐỊNH QNG ĐƯỜNG Loại 1: Bài tốn xác định qng đường vật khoảng thời gian ∆t Trang: 10 CHƯƠNG VII: VẬT LÝ HẠT NHÂN BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VẬT LÝ HẠT NHÂN CẤU TẠO HẠT NHÂN X - X tên hạt nhân - Z số hiệu( số proton số thứ tự bảng hệ thống tuần hồn) - A số khối( số nuclon) A = Z + N - N số notron N = A - Z - Cơng thức xác định bán kính hạt nhân: R = 1,2.A 10 ĐỒNG VỊ Là ngun tố có số proton khác số notron dẫn đến số khối A khác Ví dụ: ( C; C; C); ( U; C)… HỆ THỨC ANH TANH VỀ KHỐI LƯỢNG VÀ NĂNG LƯỢNG a Eo = m.c Trong đó: - E lượng nghỉ - m khối lượng nghỉ - c vận tốc ánh sáng chân khơng c = 3.10 m/s b E = m.c Trong đó: - E lượng tồn phần - m khối lượng tương đối tính ⇒ m= - c vận tốc ánh sáng chân khơng - v vận tốc chuyển động vật - m khối lượng nghỉ vật - m khối lượng tương đối vật c E = E + W W động vật ⇒ W = E - E = m.c - m.c = m.c.( - 1) o Nếu v < < c ⇒ W = m.v ĐỘ HỤT KHỐI - NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT - NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT RIÊNG a Độ hụt khối (∆m) - ∆m = Z.m + ( A - Z) m - m Trong đó: - m: khối lượng proton m = 1,0073u - m : khối lượng notron m = 1.0087u - m: khối lượng hạt nhân X b b Năng lượng liên kết (∆E) - ∆E = ∆m.c ( MeV) (J) - Năng lương liên kết lượng để liên kết tất nulon tron hạt nhân c c Năng lượng liên kết riêng - W = ( MeV/nuclon) - Năng lượng liên kết riêng lượng để liên kết nuclon hạt nhân - Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền ***Chú ý: - Các đơn vị khối lượng: kg; u; MeV/c - 1u = 1,66055.10 kg = 931,5MeV/c - Khi tính lượng liên kết đơn vị độ hụt khối kg ta nhân với (3.10) đơn vị tính tốn (kg) - Khi tính lượng liên kết đơn vị độ hụt khối u ta nhân với 931,3 đơn vị MeV BÀI TẬP VÍ DỤ Ví dụ 1: Một hạt nhân có ký hiệu: O, hạt nhân có nuclon? A B 10 Hướng dẫn: Ta có A = 16 ⇒ Số nuclon 16 ⇒ Chọn đáp án C Ví dụ 2: Hạt nhân Al có notron? A 13 B 27 Hướng dẫn: C 14 C 16 D D 40 Trang: 183 Ta có: N = A - Z = 27 - 13 = 14 hạt ⇒ Chọn đáp án C Ví dụ 3: Một vật có khối lượng nghỉ m = 0,5kg Xác định lượng nghỉ vật? A 4,5.10 J B 9.10 J C 2,5.10 J Hướng dẫn: D 4,5.10 J Ta có: E = m.c = 0,5.(3.10) = 4,5.10 J ⇒ chọn đáp án A Ví dụ 4: Một vật có khối lượng nghỉ m = 1kg chuyển động với vận tốc v = 0,6c Xác định khối lượng tương đối vật? A 1kg B `1,5kg C 1,15kg D 1,25kg Hướng dẫn: Ta có: m = = = 1,25kg ⇒ chọn đáp án A Ví dụ 5: Một vật có khối lượng nghỉ m chuyển động với vận tốc v = 0,6c Xác định lượng tồn phần vật? A m.c B 0,5m.c C 1,25m.c D 1,5m.c Hướng dẫn: Ta có: E = m.c = c = m.c = 1,25 m.c ⇒ Chọn đáp án C Ví dụ 6: Một vật có khối lượng nghỉ m chuyển động với vận tốc v = 0,6c Xác định động vật? A m.c B 0,5m.c C 0,25m.c D 1,5m.c Hướng dẫn: Ta có: W = E - E = m.c - m.c = m.c.( - 1) = m.c( - 1) = 0,25m.c ⇒ chọn đáp án C Ví dụ 7: Hạt nhân D( doteri) có khối lượng m = 2,00136u Biết m = 1,0073u; m = 1,0087u; Hãy xác định độ hụt khối hạt nhân D A 0,0064u B 0,001416u C 0,003u D 0,01464u Hướng dẫn: Ta có: ∆m = Z.m + ( A - Z) m - m = 1,0073 + 1,0087 - 2,00136 = 0,01464u ⇒ Chọn đáp án D Ví dụ 8: Hạt nhân D( doteri) có khối lượng m = 2,00136u Biết m = 1,0073u; m = 1,0087u; c = 3.10 m/s Hãy xác định lượng liên kết hạt nhân D A 1,364MeV B 1,643MeV C 13,64MeV D 14,64MeV Hướng dẫn: Ta có: E = ∆m.c = (Z.m + ( A - Z) m - m).c = (1,0073 + 1,0087 - 2,00136).931,5 = 13,64MeV ⇒ Chọn đáp án C Ví dụ 9: Hạt nhân D( doteri) có khối lượng m = 2,00136u Biết m = 1,0073u; m = 1,0087u; c = 3.10 m/s Hãy xác định lượng liên kết riêng hạt nhân D A 1,364MeV/nuclon B 6,82MeV/nuclon C 13,64MeV/nuclon D 14,64MeV/nuclon Hướng dẫn: Ta có: E = ∆m.c = (Z.m + ( A - Z) m - m).c = (1,0073 + 1,0087 - 2,00136).931,5 = 13,64MeV ⇒ W = = = 6,82MeV/nuclon ⇒ Chọn đáp án B III BÀI TẬP THỰC HÀNH Câu 1:Hạt nhân O có A: proton; 17 nơtron C: proton; noton Câu 2:Hạt nhân có proton notron có kí hiệu là: A: X B: X Câu 3:Số notron S bao nhiêu? A: 23 B: 36 B: proton; 17 notron D: proton; notron C: X D: X C: 13 D: 49 Trang: 184 Câu 4:Số nuclon Al bao nhiêu? A: 27 B: 13 Câu 5:Trong ký hiệu sau Ký hiệu ký hiệu proton? A: p B: p Câu 6:Trong ký hiệu sau Ký hiệu electron? A: e B: e Câu 7:Trong ký hiệu sau Ký hiệu notron? A: n B: n Câu 8:Ký hiệu H hạt nhân? A: hidro B: triti Câu 9:Ký hiệu H của? A: hidro B: triti C: 14 D: 40 C: p D: khơng đáp án C: e D: khơng đáp án C: n D: khơng đáp án C: doteri D: nơtron C: doteri D: nơtron Câu 10: Từ kí hiệu hạt nhân ngun tử X , kết luận chưa xác A: Hạt nhân ngun tử có nuclon B: Đây ngun tố đứng thứ bảng HTTH C: Hạt nhân có protơn nơtron D: Hạt nhân có protơn nhiều electron Câu 11: Khẳng định hạt nhân ngun tử ? A: Lực tỉnh điện liên kết nuclơn hạt nhân B: Khối lượng ngun tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân C: Bán kính ngun tử bán kính hạt nhân D: Điện tích ngun tử điện tích hạt nhân Câu 12: Hạt nhân cấu tạo từ hạt nhỏ A: electron proton B: electron notron C: proton notron D: electron, proton notron Câu 13: Proton hạt nhân ngun tử A: Các bon C B: xi O C: li he D: hidro H Câu 14: Liên hệ sau đơn vị khối lượng ngun tử u sai? A: u có trị số khối lượng đồng vị C C: khối lượng nuclon xấp xỉ 1u B: Hạt nhân có khối lượng xấp xỉ Z.u D: 1u = 931,5 Câu 15: Các hạt nhân có số proton với gọi A: Đồng vị B: Đồng đẳng C: Đồng phân D: Đồng khối Câu 16: Chọn câu hạt nhân ngun tử A Khối lượng hạt nhân xem khối lượng ngun tử B:Bán kính hạt nhân xem bán kính ngun tử C:Hạt nhân ngun tử gồm hạt proton electron D: Lực tĩnh điện liên kết nuclon nhân ngun tử Câu 17: Chất đồng vị là: A: chất mà hạt nhân số proton B: chất mà hạt nhân số nucleon C: chất vị trí bảng phân loại tuần hồn D: A C Câu 18: Viết ký hiệu hạt nhân chứa 2p 1n ; 3p 5n : A: 23 X 53Y B: 23 X 83Y C: 21X 3Y D: 32 X 38Y Câu 19: Chọn câu A: Hạt nhân bền độ hụt khối lớn B: Trong hạt nhân số proton ln ln số nơtron C: Khối lượng proton nhỏ khối lượng nơtron D: Khối lượng hạt nhân tổng khối lượng nuclon Câu 20: Chọn câu trả lời Kí hiệu hai hạt nhân, hạt X có protơn hai nơtron; hạt Y có prơtơn nơntron 4 A: X; 3Y B: X; 3Y C: X; 3Y D: X; 3Y Câu 21: Khối lượng hạt nhân Heli( H m = 4,00150u Biết m = 1,00728u; m = 1,00866u 1u = Tính lượng liên kết riêng hạt nhân Heli? A: 7J B: 7,07eV C: 7,07MeV D: 70,7eV Câu 22: Năng lượng liên kết Ne 160,64MeV Xác định khối lượng ngun tử Ne? Biết m = 1,00866u ; m = 1,0073u; 1u = A: 19,987g B: 19,987MeV/c C: 19,987u D: 20u Câu 23: Ngun tử sắt Fe có khối lượng 55,934939u Biết m = 1,00866u; m = 1,00728u, m = 5,486.10 u Tính lượng liên kết riêng hạt nhân sắt? A: 7,878MeV/nuclon B: 7,878eV/nuclon C: 8,7894MeV/nuclon D: 8,7894eV/nuclon Câu 24: Một hạt nhân có số khối A, số prơton Z, lượng liên kết Elk Khối lượng prơton nơ trơn tương ứng mp mn, vận tốc ánh sáng C: Khối lượng hạt nhân A: Amn + Zmp – Elk/c2 B: (A – Z)mn + Zmp – Elk/c2 C: (A – Z)mn + Zmp + Elk/c2 D: Amn + Zmp + Elk/c2 Câu 25: Hạt nhân 60 27 Co có khối lượng 59,940(u), biết khối lượng proton: 1,0073(u), khối lượng nơtron 1,0087(u), lượng liên kết riêng hạt nhân 60Co là(1 u = 931MeV/c2): A: 10,26(MeV) B: 12,44(MeV) Câu 26: (CĐ 2007) Hạt nhân Triti ( T13 ) có A: nuclơn, có prơtơn C: nuclơn, có nơtrơn (nơtron) C: 8,53(MeV) D: 8,444(MeV B: nơtrơn (nơtron) prơtơn D: prơtơn nơtrơn (nơtron) Trang: 185 Câu 27: (CĐ 2007) Hạt nhân bền vững có A: số nuclơn nhỏ B: số nuclơn lớn C: lượng liên kết lớn D: lượng liên kết riêng lớn Câu 28: (CĐ 2007) Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết A: tính cho nuclơn B: tính riêng cho hạt nhân C: cặp prơtơn-prơtơn D: cặp prơtơn-nơtrơn (nơtron) Câu 29: (ĐH – 2007): Phát biểu sai? A: Các đồng vị phóng xạ khơng bền B: Các ngun tử mà hạt nhân có số prơtơn có số nơtrơn (nơtron) khác gọi đồng vị C: Các đồng vị ngun tố có số nơtrơn khác nên tính chất hóa học khác D: Các đồng vị ngun tố có vị trí bảng hệ thống tuần hồn Câu 30: (ĐH – 2007): Biết số Avơgađrơ 6,02.1023/mol, khối lượng mol urani U92238 238 g/mol Số nơtrơn (nơtron) 119 gam urani U 238 A: 8,8.1025 B: 1,2.1025 C: 4,4.1025 D: 2,2.1025 Câu 31: (ĐH – 2007): Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 126 thành nuclơn riêng biệt A: 72,7 MeV B: 89,1 MeV C: 44,7 MeV D: 8,94 MeV Câu 32: (CĐ 2008): Hạt nhân Cl1737 có khối lượng nghỉ 36,956563u Biết khối lượng nơtrơn (nơtron) là1,008670u, khối lượng prơtơn (prơton) 1,007276u u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân Cl1737 A: 9,2782 MeV B: 7,3680 MeV C: 8,2532 MeV D: 8,5684 MeV Câu 33: (CĐ 2008): Biết số Avơgađrơ NA = 6,02.1023 hạt/mol khối lượng hạt nhân số khối Số prơtơn (prơton) có 0,27 gam Al1327 A: 6,826.1022 B: 8,826.1022 C: 9,826.1022 D: 7,826.1022 238 Câu 34: (CĐ - 2009): Biết NA = 6,02.1023 mol-1 Trong 59,50 g 92 U có số nơtron xấp xỉ A: 2,38.1023 B: 2,20.1025 C: 1,19.1025 D: 9,21.1024 16 Câu 35: (CĐ - 2009): Biết khối lượng prơtơn; nơtron; hạt nhân O 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u 1u = 16 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết hạt nhân O xấp xỉ A: 14,25 MeV B: 18,76 MeV C: 128,17 MeV D: 190,81 MeV 10 Câu 36: (ĐH – 2008): Hạt nhân Be có khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrơn (nơtron) mn = 1,0087u, khối lượng 10 prơtơn (prơton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân Be A: 0,6321 MeV B: 63,2152 MeV C: 6,3215 MeV D: 632,1531 MeV Câu 37: (ĐH – 2009): Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclơn hạt nhân X lớn số nuclơn hạt nhân Y A: hạt nhân Y bền vững hạt nhân X B: hạt nhân X bền vững hạt nhân Y C: lượng liên kết riêng hai hạt nhân D: lượng liên kết hạt nhân X lớn lượng liên kết hạt nhân Y Câu 38: (ĐH – 2010): Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, động hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân khơng) A: 1,25m0c2 B: 0,36m0c2 C: 0,25m0c2 D: 0,225m0c2 Câu 39: (ĐH – 2009): Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclơn tương ứng A X, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết lượng liên kết hạt nhân tương ứng ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY Sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần A: Y, X, Z B: Y, Z, X C: X, Y, Z D: Z, X, Y 40 Câu 40: (ĐH – CĐ 2010): Cho khối lượng prơtơn; nơtron; 18 Ar ; Li là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 40 u u = 931,5 MeV/c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân Li lượng liên kết riêng hạt nhân 18 Ar A: lớn lượng 5,20 MeV B: lớn lượng 3,42 MeV C: nhỏ lượng 3,42 MeV D: nhỏ lượng 5,20 MeV 29 40 Câu 41: (ĐH – CĐ 2010): So với hạt nhân 14 Si , hạt nhân 20 Ca có nhiều A: 11 nơtrơn prơtơn B: nơtrơn prơtơn C: nơtrơn prơtơn D: nơtrơn 12 prơtơn Câu 42: (ĐH - 2011) Theo thuyết tương đối, êlectron có động nửa lượng nghỉ êlectron chuyển động với tốc độ A: 2,41.108 m/s B: 2,24.108 m/s C: 1,67.108 m/s D: 2,75.108 m/s Trang: 186 BÀI 2: PHĨNG XẠ I PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH NGHĨA PHĨNG XẠ Là q trình phân hủy tự phát hạt nhân khơng bền vững tự nhiên hay nhân tạo Q trình phân hủy kèm theo tạo hạt kèm theo phóng xạ đện từ Hạt nhân tự phân hủy hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành gọi hạt nhân CÁC DẠNG PHĨNG XẠ a Phóng xạ α : X → Y + He - Bản chất dòng hạt nhân He mang điện tích dương, bị lệch tụ âm - I ơn hóa chất khí mạnh, vận tốc khoảng 20000km/s bay ngồi khơng khoảng vài cm - Phóng xạ α làm hạt nhân lùi bảng hệ thống tuần hồn B: Phóng xạ β : X → e + Y + - Bản chất dòng electron, mang điện tích âm bị lệch phía tụ điện dương - Vận tốc gần vận tốc ánh sáng, bay vài mét khơng khí xun qua nhơm dài cỡ mm - Phóng xạ β làm hạt nhân tiến bảng hệ thống tuần hồn so với hạt nhân mẹ C: Phóng xạ β: X → e + Y + v - Bản chất dòng hạt pozitron, mang điện tích dương, lệch tụ âm - Các tính chất khác tương tự β - Phóng xạ β làm hạt nhân lùi bảng hệ thống tuần hồn D: Phóng xạ γ : - Tia γ sóng điện từ có bước sóng ngắn ( λ < 10 m) hạt phơ tơn có lượng cao - Tia γ có khả đâm xun tốt tia α β nhiều - Tia γ thương kèm tia α β, phóng xạ γ khơng làm hạt nhân biến đổi - Tia γ gây nguy hại cho sống *** Chú ý: Một chất phóng xạ α khơng thể phóng xạ β; ngược lại ĐỊNH LUẬT PHĨNG XẠ A: Đặc tính q trình phóng xạ: - Có chất q trình biến đổi hạt nhân - Có tính tự phát khơng điều khiển được, khơng chịu tác động yếu tố bên ngồi - Là q trình ngẫu nhiên B: Định luật phóng xạ Theo số hạt nhân: - Cơng thức xác định số hạt nhân lại : N = Ne = Với:( k = ) - Trong đó: Cơng thức xác định số hạt nhân bị phân rã : ∆N = N - N = N( - ) “Trong q trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ.” Bảng tính nhanh phóng xạ( Số hạt ban đầu N) No N 1T No/2 2T No/4 3T No/8 4T No/16 5T No/32 6T No/64 ∆N No/2 3No/ 7No/8 31No/32 Tỉ số ∆N/N 15No/1 15 63No/6 63 ( số hạt lại) ( Số hạt bị phân rã) 31 - Cơng thức tính số hạt nhân biết khối lượng : N = N Trong đó: Theo khối lượng - Xác định khối lượng lại: m = m.e = - Cơng thức xác định khối lượng bị phân rã: ∆m = m - m = m( - ) Theo số mol - Xác định số mol lại: n = n.e = - Xác định số mol bị phân rã: ∆n = n - n = n( 1- ) Theo độ phóng xạ: - Xác định độ phóng xạ lại H = He = Bq ( 1Ci = 3,7 10 Bq) Trong - Độ phóng xạ số phân rã giây tính sau: H = λN = N = N (Bq ) “Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ thời điểm t tích số phóng xạ số lượng hạt nhân phóng xạ chứa lượng chất thời điểm t.” **** Chú ý: Khi tính độ phóng xạ phải đổi T giây Chú ý:Bài tốn tính tuổi: t = T.log; T.log ; T.log Trang: 187 Ví dụ 1: Chất phóng xạ Po, ban đầu có 2,1 g Xác định số hạt nhân ban đầu? A: 6,02.10 hạt B: 3,01.10 hạt C: 6,02.10 hạt Hướng dẫn: D: 6,02.10 21 hạt N = N = 6,02.10 = 6,02.10 hạt ⇒ Chọn đáp án D Ví dụ 2: Po có chu kỳ bán rã 138 ngày, ban đầu có 10 hạt, hỏi sau 414 ngày lại hạt? A: 10 hạt B: 1,25.10 hạt C: 1,25.10 hạt D: 1,25.10 hạt Hướng dẫn: Ta có: N = ⇒ N = = 1,25.10 hạt ⇒ Chọn đáp án D Ví dụ 3: Po có chu kỳ bán rã 138 ngày, Ban đầu có 20 g hỏi sau 100 ngày lại hạt? A: 10g B: 12,1g C: 11,2g D: 5g Hướng dẫn: Ta có: m = đó: ⇒ m = = 12,1 g ⇒ Chọn đáp án Ví dụ 4: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 200 ngày, Ban đầu có 100 g hỏi sau chất phóng xạ lại 20g? A: 464,4 ngày B: 400 ngày C: 235 ngày D: 138 ngày Hướng dẫn: Ta có m = ⇒ = ⇒ k = log = ⇒ t = T.log = 200 log = 464,4 ngày ⇒ Chọn đáp án A Ví dụ 5: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 200 ngày, thời điểm t lượng chất lại 20% Hỏi sau bảo lâu lượng chất lại 5% A: 200 ngày B: 40 ngày C: 400 ngày D: 600 ngày Hướng dẫn: Ban đầu lại 20%, đến lại 5% tức giảm lần ⇒ Sau chu kỳ bán rã t = 2T = 200 = 400 ngày ⇒ Chọn đáp án C Ví dụ 6: 238 U phân rã thành 206 Pb với chu kỳ bán rã 4,47.109 năm Một khối đá phát chứa 46,97mg 238 U 2,315mg 206 Pb Giả sử khối đá hình thành khơng chứa ngun tố chì tất lượng chì có mặt sản phẩm phân rã 238U Tuổi khối đá bao nhiêu? A: ≈ 2,6.109 năm B: ≈ 2,5.106 năm C: ≈ 3,57.108 năm D: ≈ 3,4.107 năm Hướng dẫn: Gọi m số hạt ban đầu Uranni, Gọi N số hạt lại thời điểm nghiên cứu m= ∆m=m-m=m(1- ) ⇒ ∆n = = n tạo thành m = n M = M = = ⇒ = = ⇒2-1= ⇒2 =1+ ⇒ t = T log(1 + ) Trang: 188 Thay số ta có: t = 4,47.109 log ( 1+ ) = 3,57.10 năm ⇒ Chọn đáp án C III BÀI TẬP THỰC HÀNH Câu 1:Tìm phát biểu tia α? A: Tia α sóng điện từ B: Tia α chuyển động với tốc độ khơng khí 3.10 m/s C: Tia α bị lệch phía tụ điện dượng D: Tia α dòng hạt nhân He Câu 2:Tìm phát biểu tia β A: Tia β bay với vận tốc khoảng 2.10 m/s C: Tia β bay khơng khí hàng km B: Tia β bị lệch phía tụ điện tích điện dương D: Tia β sóng điện từ Câu 3:Tìm phát biểu tia gamA: A: Tia gama có bước sóng lớn sóng vơ tuyến B: Tia gama có khả đâm xun C: Tia gama dòng hạt electron bay ngồi khơng khí D: Tia gama có chất sóng điện từ Câu 4:Tìm phát biểu đúng? A: Hiện tượng phóng xạ xảy nhanh điều kiện áp xuất cao B: Hiện tượng phóng xạ suy giảm nhiệt độ phòng thí nghiệm giảm C: Hiện tượng phóng xạ khơng bị phụ thuộc vào điều kiện mơi trường D: Hiện tượng phóng xạ xảy vụ nổ hạt nhân Câu 5:Tìm phát biểu sai? A: Tia α có khả ion hố khơng khí mạnh tia β gama B: Tia β gồm hai loại β β C: Tia gama có chất sóng điện từ D: Tia gama chất với tia α β chúng tia phóng xạ Câu 6:Sau phóng xạ α hạt nhân mẹ chuyển thành hạt nhân mới, hạt nhân bị dịch chuyển bảng hệ thống tuần hồn? A: Khơng thay đổi B: Tiến C: Lùi D: tăng Câu 7:Sau tượng phóng xạ β Hạt nhân mẹ chuyển thành hạt nhân hạt nhân A: Có số thứ tự tăng lên đơn vị B: Có số thứ tự lùi đơn vị C: Có số thứ tự khơng đổi D: Có số thứ tự tăng đơn vị Câu 8:Tìm phát biểu sai tia gama A Tia gama qua hàng mét bê tơng B: Tia gama qua vài cm chì C: Tia gama có vận tốc dịch chuyển ánh sáng D: Tia gama mền tia X Câu 9:Tìm phát biếu sai phóng xạ A: Có chất q trình biến đổi hạt nhân B: Khơng phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh C: Mang tính ngẫu nhiên D: Có thể xác định hạt nhân phóng xạ Câu 10: Tìm phát biểu sai chu kỳ bán rã A: Chu kỳ bán rã thời gian để nửa số hạt nhân phóng xạ B: Chu kỳ bán rã phụ thuộc vào khối lượng chất phóng xạ C: Chu kỳ bán rã chất khác khác D: Chu kỳ bán rã độc lập với điều kiện ngoại cảnh Câu 11: Tìm phát biểu sai tượng phóng xạ A: Phóng xạ nhân tạo người tạo B: Cơng thức tình chu kỳ bán rã T = C: Sau khoảng thời gian t số hạt nhân lại xác định theo cơng thức N = N.e D: Hằng số phóng xạ xác định cơng thức λ = T /ln2 Câu 12: Tìm phát biểu độ phóng xạ? A: Độ phóng xạ đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ B: Độ phóng xạ đặc trưng cho ngun tố C: Độ phóng xạ khơng phụ thuộc vào điều kiện bên ngồi D: 1Ci = 3,7.10 Bq Câu 13: Đại lượng sau đặc trưng cho loại chất phóng xạ? A: Khối lượng B: Số khối C: Nguyển tử số D: Hằng số phóng xạ Câu 14: Trong q trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ A: Tăng theo thời gian theo định luật hàm số mũ C: Giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ B: Tỉ lệ thuận với thời gian D: Tỉ lệ nghịch với thời gian Câu 15: Chọn câu sai Hiện tượng phóng xạ A: q trình hạt nhân tự động phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác B: phản ứng tỏa lượng C: trường hợp riêng phản ứng hạt nhân D: q trình tuần hồn có chu kỳ Trang: 189 Câu 16: Kết luận sau chất tia phóng xạ khơng ? A: Tia α dòng hạt nhân ngun tử B: Tia β dòng hạt mang điện C: Tia γ sóng điện từ D:Tia α , β , γ có chung chất sóng điện từ có bước sóng khác Câu 17: Đại lượng chất phóng xạ không biến thiên quy luật với đại lượng lại nêu sau A:số hạt nhân phóng xạ lại B: số mol chất phóng xạ lại C: khối lượng lượng chất lại D: số phóng xạ lượng chất lại Câu 18: Tìm phát biểu sai? A: Một chất phóng xạ khơng thể đồng thời phát tia anpha tia bêta B: Có thể làm thay đổi độ phóng xạ chất phóng xạ nhiều biện pháp khác C: Năng lượng phản ứng nhiệt hạch tỏa trực tiếp dạng nhiệt D: Sự phân hạch phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lượng Câu 19: Trong tia phóng xạ sau: Tia có khối lượng hạt lớn nhất? A: Tia α B: Tia β C: Tia β D: Tia gama Câu 20: Tia sau khơng phải sóng điện từ? A: Tia gama B: Tia X C: Tia đỏ D: Tia α Câu 21: Sóng điện từ có tần số f = 10 xạ sau đây? A: Tia gama B: Tia hồng ngoại C: Tia tử ngoại D: Tia X Câu 22: Tìm phát biểu đúng? A: Trong q trình phóng xạ độ phóng xạ khơng đổi B: Hằng số phóng xạ thay đổi tăng giảm áp suất C: Độ phóng xạ đặc trưng cho chất D: Khơng có đáp án Câu 23: Radon Ra chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 3,8 ngày Khối lượng Radon lúc đầu m = 2g Khối lượng Ra lại sau 19 ngày là? A: 0,0625g B: 1,9375g C: 1,2415g D: 0,7324g Câu 24: Poloni Po chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 138 ngày Khối lượng ban đầu m = 10g Lấy N = 6,02.10 mol Số ngun tử Po lại sau 69 ngày là? A: N = 1,86.10 B: N = 5,14.10 C: N = 8,55.10 D: 2,03.10 Câu 25: Iot I chất phóng xạ có chu kì bán rã 8,9 ngày Lúc đầu có 5g Khối lượng Iot lại 1g sau thời gian A: t = 12,3 ngày B: t = 20,7 ngày C: 28,5 ngày D: 16,4 ngày Câu 26: (CĐ 2007): Ban đầu mẫu chất phóng xạ ngun chất có khối lượng m0 , chu kì bán rã chất 3,8 ngày Sau 15,2 ngày khối lượng chất phóng xạ lại 2,24 g Khối lượng m0 A: 5,60 g B: 35,84 g C: 17,92 g D: 8,96 g Câu 27: (CĐ 2007): Phóng xạ β- A: phản ứng hạt nhân thu lượng B: phản ứng hạt nhân khơng thu khơng toả lượng C: giải phóng êlectrơn (êlectron) từ lớp êlectrơn ngồi ngun tử D: phản ứng hạt nhân toả lượng Câu 28: (ĐH – 2007): Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân đồng vị phóng xạ lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ A: B: 1,5 C: 0,5 D: Câu 29: (CĐ 2008): Trong q trình phân rã hạt nhân U92238 thành hạt nhân U92234, phóng hạt α hai hạt A: nơtrơn (nơtron) B: êlectrơn (êlectron) C: pơzitrơn (pơzitron) D: prơtơn (prơton) Câu 30: (CĐ 2008): Khi nói phóng xạ, phát biểu đúng? A: Sự phóng xạ phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên bề mặt khối chất phóng xạ B: Chu kì phóng xạ chất phụ thuộc vào khối lượng chất C: Phóng xạ phản ứng hạt nhân toả lượng D: Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ chất phóng xạ Câu 31: (ĐH – 2008): Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã 3,8 ngày Sau thời gian 11,4 ngày độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) lượng chất phóng xạ lại phần trăm so với độ phóng xạ lượng chất phóng xạ ban đầu? A: 25% B: 75% C: 12,5% D: 87,5% Câu 32: (ĐH – 2008): Phát biểu sai nói độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ)? A: Độ phóng xạ đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ B: Đơn vị đo độ phóng xạ becơren C: Với lượng chất phóng xạ xác định độ phóng xạ tỉ lệ với số ngun tử lượng chất D: Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ phụ thuộc nhiệt độ lượng chất Trang: 190 Câu 33: (ĐH – 2008): Hạt nhân A1 Z1 X phóng xạ biến thành hạt nhân số khối chúng tính theo đơn vị u Biết chất phóng xạ A1 A2 Z2 Y bền Coi khối lượng hạt nhân X, Y A1 X, Z1 Z1 sau chu kì bán rã tỉ số khối lượng chất Y khối lượng chất X A1 A2 A2 A1 A: B: C: D: A2 A1 A1 A2 Câu 34: (CĐ - 2009): Phát biểu sau sai nói tượng phóng xạ? A: Trong phóng xạ α, hạt nhân có số nơtron nhỏ số nơtron hạt nhân mẹ B: Trong phóng xạ β-, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số prơtơn khác C: Trong phóng xạ β, có bảo tồn điện tích nên số prơtơn bảo tồn D: Trong phóng xạ β+, hạt nhân mẹ hạt nhân có số khối nhau, số nơtron khác Câu 35: (CĐ - 2009): Gọi τ khoảng thời gian để số hạt nhân đồng vị phóng xạ giảm bốn lần Sau thời gian 2τ số hạt nhân lại đồng vị phần trăm số hạt nhân ban đầu? A: 25,25% B: 93,75% C: 6,25% D: 13,5% Câu 36: (ĐH – 2009): Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A: 0,5T B: 3T C: 2T D: T Câu 37: (ĐH – 2009): Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân Sau năm, lại phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chưa phân rã chất phóng xạ A: N0 16 B: N0 X có chu kì bán rã T Ban đầu có khối lượng chất C: N0 D: N0 Câu 38: CĐ 2008): Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T Khối lượng chất X lại sau khoảng thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu A: 3,2 gam B: 2,5 gam C: 4,5 gam D: 1,5 gam Câu 39: (ĐH – CĐ 2010): Ban đầu có N0 hạt nhân mẫu chất phóng xạ ngun chất có chu kì bán rã T Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã mẫu chất phóng xạ A: N0 B: N0 C: N0 D: N0 14 Câu 40: (ĐH – CĐ 2010): Biết đồng vị phóng xạ C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút mẫu gỗ khác loại, khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút Tuổi mẫu gỗ cổ cho A: 1910 năm B: 2865 năm C: 11460 năm D: 17190 năm Câu 41: (ĐH – CĐ 2010): Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X ngun chất Ở thời điểm t mẫu chất phóng xạ X lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã chất phóng xạ A: 50 s B: 25 s C: 400 s D: 200 s Câu 42: (ĐH – CĐ 2010): Khi nói tia α, phát biểu sau sai? A: Tia α phóng từ hạt nhân với tốc độ 2000 m/s B: Khi qua điện trường hai tụ điện, tia α bị lệch phía âm tụ điện C: Khi khơng khí, tia α làm ion hóa khơng khí dần lượng D: Tia α dòng hạt nhân heli ( He ) Câu 43: (ĐH - 2011) Khi nói tia γ, phát biểu sau sai? A: Tia γ có khả đâm xun mạnh tia X B: Tia γ khơng phải sóng điện từ C: Tia γ có tần số lớn tần số tia X D: Tia γ khơng mang điện 210 206 210 Câu 44: (ĐH - 2011) Chất phóng xạ pơlơni 84 Po phát tia α biến đổi thành chì 82 Pb Cho chu bán rã 84 Po 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pơlơni ngun chất Tại thời điểm t 1, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu 1 1 A: B: C: D: 25 16 15 Trang: 191 BÀI 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐỊNH NGHĨA: Các hạt nhân tương tác cho biến thành hạt nhân khác Những q trình gọi phản ứng hạt nhân Có hai loại phản ứng hạt nhân: - Phản ứng hạt nhân tự phát( phóng xạ) - Phản ứng hạt nhân kích thích( Nhiệt hạch, phân hạch ) CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: Cho phản ứng hạt nhân sau: A + B = C + D 2.1 Định luật bảo tồn điện tích: Z + Z = Z + Z “ Tổng đại số điện tích hạt tương tác tổng đại số điện tích hạt sản phẩm” 2.2 Định luật bảo tồn số khối: A + A = A + A “ Tổng số nuclon cảu hạt tương tác tổng số nuclon hạt sản phẩm” ***Chú ý: Định luật bảo tồn điện tích số khối giúp ta viết phương trình phản ứng hạt nhân 2.3 Bảo tồn lượng ( Năng lượng tồn phần trước phản ứng = Năng lượng tồn phần sau phản ứng) ( m + m )c + W + W = ( m + m) c + W + W ⇒ ( m + m - m- m).c = W + W - W - W = Q = ( ∆ m + ∆ m - ∆ m - ∆ m ).c =E+E-E -E = W A + W A - W A - W A Nếu 2.4 Bảo tồn động lượng ( Tổng động lượng trước phản ứng = Tổng động lượng sau phản ứng) + = + ⇔ m + = m + m Xét độ lớn: P = m.v ⇒ P = m.v = m ( m.v) = 2m.W ⇒P= Các trường hợp đặc biệt sử dụng bảo tồn động lượng: A Trường hợp phóng xạ + = , Chiếu lên OX ta có: P = P ⇒P=P ⇒ m W = m W B Có hạt bay vng góc với hạt khác Ta có: P = P + P ⇒ m W = m.W + m.W C Sản phẩm bay có góc lệch α so với đạn Ta có: P = P + P - 2.P.Pcos α ⇒ m.W = m W + m.W - cos α d Tạo hai hạt giống chuyển động tốc độ Trang: 192 A + B → 2C ( Trong A đạn, B b ia C hạt nhân con) ⇒ P = 2.P.cos ϕ ⇒ P = 4.P.cos ϕ ⇒ m W = m W.cosϕ Phản ứng phân hạch, nhiệt hạch A: Phản ứng phân hạch: n + X → Y + Z + kn + Q Phân hạch phản ứng hạt nhân nặng sau hấp thụ notron vỡ thành hai mảnh nhẹ Đồng thời giải phóng k nơtron tỏa nhiều nhiệt - Đặc điểm chung phản ứng hạt nhân là: o Có notron sinh o Tỏa lượng lớn Nếu: - k < 1: Phản ứng tắt dần - k > 1: Phản ứng vượt hạn ( nổ bom ngun tử) -k = 1: phản ứng trì ổn định ( Nhà máy điện) B: Phản ứng nhiệt hạch: - Đây phản ứng hay nhiều hạt nhân loại nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng Ví dụ: H + H → He; H + H → He - Phản ứng xảy nhiệt độ cao nên gọi phản ứng nhiệt hạch - phản ứng nhiệt hạch nguồn gốc trì lượng cho mặt trời II BÀI TẬP MẪU: 27 Ví dụ 1: Cho hạt α bắn phá vào hạt nhân nhơm( 13 Al ) đứng n, sau phản ứng sinh hạt nơtron hạt nhân X , biết mα =4.0015u, mAl = 26,974u, mX = 29,970u, mn = 1,0087u, 1uc2 = 931MeV Phản ứng toả hay thu lượng? Chọn kết đúng? A:Toả lượng 2,9792MeV B:Toả lượng 2,9466MeV C:Thu lượng 2,9792MeV D:Thu lượng 2,9466MeV Hướng dẫn: Phương trình phản ứng: α + Al → n + X Ta có: Q = ( m + m - m - m).c = (4,0015 + 26,974 - 29,97 - 1,0087)*931 = 2,9792 Mev ⇒ Phản ứng tỏa 2,9792 Mev ⇒ Chọn đáp án A Ví dụ 2: Phản ứng hạt nhân nhân tạo hai hạt A B tạo hai hạt C D, Biết tổng động hạt trước phản ứng 10 MeV, tổng động hạt sau phản ứng 15Mev Xác định lượng tỏa phản ứng? A: Thu Mev B: Tỏa 15 Mev C: Tỏa MeV D: Thu 10 Mev Hướng dẫn: Theo định luật bảo tồn lượng ta có: ( m + m )c + W + W = ( m + m) c + W + W ⇒ ( m + m - m- m).c = W + W - W - W = 15 - 10 = MeV ⇒ Phản ứng tỏa Mev ⇒ Chọn đáp án C Trang: 193 Ví dụ 3: Độ hụt khối tạo thành hạt nhân D , T , He ∆ mD = 0,0024u ; ∆ mT = 0,0087u ; ∆ mHe = 0,0305u Phản ứng hạt nhân A: Tỏa 18,0614 eV Hướng dẫn: D + 13 T → 42 He + 10 n tỏa hay thu lượng? B: Thu 18,0614 eV Ta có phương trình phản ứng: D + T → C: Thu 18,0614 MeV D: Tỏa 18,0614 MeV He + 10 n ⇒ Q = (∆m - ∆m - ∆m ).c = (0,0305 - 0,0087 - 0,0024) 931 = 18,0614 Mev ⇒ Phản ứng tỏa 18,0614 Mev ⇒ Chọn đáp án D Ví dụ 4: Cho phản ứng hạt nhân: p + Li → 2α + 17,3MeV Cho NA = 6,023.1023 mol-1 Khi tạo thành được 1g Hêli thì lượng tỏa từ phản ứng là A: 13,02.1023MeV B: 26,04.1023MeV C: 8,68.1023MeV D: 34,72.1023MeV Hướng dẫn: Số hạt α tạo thành là: N = x 6,02.10 = 1,505.10 Năng lượng tỏa tạo thành g Heli là: x17,3 = 13,02.1023MeV ⇒ Chọn đáp án A Ví dụ 5: Hạt nhân 234 92 U đứng n phân rã theo phương trình U → α + ZA X Biết lượng tỏa phản ứng 234 92 14,15MeV, động hạt α (lấy xấp xỉ khối lượng hạt nhân theo đơn vị u số khối chúng) A: 13,72MeV B: 12,91MeV C: 13,91MeV D: 12,79MeV Hướng dẫn: Phương trình: 92U → α + Z X Bảo tồn lượng ta có: Q = W + W = 14,15 (pt1) Bảo toản động lượng ta có: P = P ⇒ m W = m.W ⇒ 4.W α - 230W = (pt2) ⇒ từ ta có: W = 13,91 MeV ⇒ Chọn đáp án C 234 A 9 Ví dụ : Hạt α có động 5,3 (MeV) bắn vào hạt nhân Be đứng n, gây phản ứng: Be + α → n + X Hạt n chuyển động theo phương vng góc với phương chuyển động hạt α Cho biết phản ứng tỏa lượng 5,7 (MeV) Tính động hạt nhân X Coi khối lượng xấp xỉ số khối A: 18,3 MeV B: 0,5 MeV C: 8,3 MeV D: 2,5 MeV Hướng dẫn: Theo đề ta có: Phương trình phản ưng: Be + α = n + X ⇒ Theo định luật bảo toản lượng ta có: Q = Wn + W - W = 5,7 MeV ⇒ W = 5,7 + 5,3 - W ⇒ W + W = 11 ( pt1) Theo định luật bảo toản động lượng ta có: P =P+P ⇒ m.W = m.W + m.W ⇒ 12.W - W = 21,2 ( pt2) Từ ⇒ W = 2,5 MeV ⇒ Chọn đáp án D III BÀI TẬP THỰC HÀNH A Câu 1:Chọn câu Xét phóng xạ : ZY → α + A Zx =Z -2 Ax=A-2 Ax Zx X Trong Zx Ax B: Zx =Z Ax=A Câu 2:Chọn câu Xét phóng xạ : Y → β + A Z + Ax Zx C: Zx =Z -2 Ax=A-4 D: Zx =Z +1 Ax=A X Trong Zx Ax Trang: 194 A: Zx =Z -1 Ax=A: B: Zx =Z -2 Ax=A-2 Câu 3:Chọn câu Xét phóng xạ : Y → γ + A Z Ax Zx C: Zx =Z -2 Ax=A-4 D: Zx =Z +1 Ax=A X Trong Zx Ax A Zx =Z +1 Ax=A: B: Zx =Z -2 Ax=A-4 C: Zx =Z Ax=A D: Zx =Z -1 Ax=A Câu 4:U238 sau loạt phóng xạ biến đổi thành chì, hạt sơ cấp hạt anpha Phương trình biểu diẽn biến đổi: 238 206 238 206 A: 92U → 82 Pb + 6α + −1 e B: 92U → 82 Pb + 8α + −1 e 238 206 238 206 C: 92U → 82 Pb + 4α + −1 e D: 92U → 82 Pb + α + −1 e 37 A 37 Câu 5:Chọn câu trả lời đúng: Phương trình phóng xạ: 17 Cl + Z X → n + 18 Ar Trong Z, A là: A: Z = 1; A = B: Z = 1; A = C: Z = 2; A = D: Z = 2; A = x 226 Câu 6:Tìm giá trị x y phản ứng hạt nhân 88 Rn → α + y Rn A: x = 222 ;y = 84 B: x = 222 ;y = 86 C: x = 224 ; y = 84 D: x = 224 ;y = 86 234U α Câu 7: Hạt nhân 92 phóng xạ phát hạt , phương trình phóng xạ là: U → α + 232U A: 234 92 90 B: 234U → 4He+ 230Th 92 90 C: 234U → α +230U 92 90 Câu 8:Hạt nhân urani 238 92U phân rã phóng xạ cho hạt nhân Thori 234 90Th 234U → 2He+232Th 92 88 phóng xạ : A: α B: β C: β Câu 9:Xác định ký hiệu hạt nhân ngun tử X phương trình: He + 2713 Al → 1n 23 24 Na Na A: B: 11 C: 11 − D: + D: phát tia γ 30 15 P+X 24 Ne D: 10 37 A 37 Câu 10: Chọn câu trả lời Phương trình phóng xạ: 17 Cl + Z X → n + 18 Ar Trong Z, A là: A: Z=1,A=1 B: Z=2,A=3 C: Z=1,A=3 D: Z=2,A=4 Câu 11: Chọn câu trả lời Trong lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện ngun tử hệ số nhân nơ trơn có trị số A: S >1 B: S ≠1 C: S phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì gây nên bùng nổ C: Nếu k > phản ứng phân hạch dây chuyền khơng xảy D: Nếu k = phản ứng phân hạch dây chuyền khơng xảy Câu 33: (ĐH – 2009): Cho phản ứng hạt nhân: 1T + D → He + X Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa phản ứng xấp xỉ A: 15,017 MeV B: 200,025 MeV C: 17,498 MeV D: 21,076 MeV 210 Câu 34: (ĐH – CĐ 2010)Hạt nhân 84 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ đó, động hạt α A: Lớn động hạt nhân B: Chỉ nhỏ động hạt nhân C: Bằng động hạt nhân D: Nhỏ động hạt nhân Câu 35: (ĐH – CĐ 2010): Dùng prơtơn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 94 Be đứng n Phản ứng tạo hạt nhân X hạt α Hạt α bay theo phương vng góc với phương tới prơtơn có động MeV Khi tính động Trang: 196 hạt, lấy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng ngun tử số khối chúng Năng lượng tỏa phản ứng A: 3,125 MeV B: 4,225 MeV C: 1,145 MeV D: 2,125 MeV Câu 36: (ĐH – CĐ 2010): Phóng xạ phân hạch hạt nhân A: có hấp thụ nơtron chậm B: phản ứng hạt nhân thu lượng C: khơng phải phản ứng hạt nhân D: phản ứng hạt nhân tỏa lượng (ĐH – CĐ 2010): Cho phản ứng hạt nhân H + H → He + n + 17, 6MeV Năng lượng tỏa tổng hợp g khí heli xấp xỉ A: 4,24.108J B: 4,24.105J C: 5,03.1011J D: 4,24.1011J Câu 37: (ĐH – CĐ 2010): Dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( Li ) đứng n Giả sử sau phản ứng thu hai hạt giống có động khơng kèm theo tia γ Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh A: 19,0 MeV B: 15,8 MeV C: 9,5 MeV D: 7,9 MeV Câu 38: (ĐH – CĐ 2010): Phản ứng nhiệt hạch A: kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng B: phản ứng hạt nhân thu lượng C: phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ D: phản ứng hạt nhân tỏa lượng 210 Câu 39: (ĐH – CĐ 2010): Pơlơni 84 Po phóng xạ α biến đổi thành chì Pb Biết khối lượng hạt nhân Po; α; Pb là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u u = 931,5 MeV Năng lượng tỏa hạt nhân pơlơni phân rã xấp c2 xỉ A: 5,92 MeV B: 2,96 MeV C: 29,60 MeV D: 59,20 MeV Câu 40: (ĐH - 2011) Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02 u Phản ứng hạt nhân A: toả lượng 1,863 MeV B: thu lượng 1,863 MeV C: toả lượng 18,63 MeV D: thu lượng 18,63 MeV Câu 41: (ĐH - 2011) Bắn prơtơn vào hạt nhân Li đứng n Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với tốc độ theo phương hợp với phương tới prơtơn góc 60 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ prơtơn tốc độ hạt nhân X A: ¼ B: C: ½ D: Câu 42: (ĐH - 2011) Một hạt nhân X đứng n, phóng xạ α biến thành hạt nhân Y Gọi m1 m2, v1 v2, K1 K2 tương ứng khối lượng, tốc độ, động hạt α hạt nhân Y Hệ thức sau đúng? A: v1 m2 K = = v m1 K1 B: v m K1 = = v1 m1 K C: v1 m1 K1 = = v2 m2 K D: v1 m K1 = = v m1 K Trang: 197 [...]... chiều âm lần thứ 2011? 1 7 A: 2011.T B: 2010T + T C: 2010T D: 2010T + T 12 12 Bài 14: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + π/3), chu kì T Kể từ thời điểm ban đầu thì sau thời gian bằng bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm lần thứ 2 012? 1 7 A: 2011.T B: 2011T + T C: 2010T D: 2010T + T 12 12 Bài 15: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt ) cm,... 10 3 cm/s trong mỗi chu kỳ là 2π A: s 15 B: π s 15 C: π s 30 D: 4π s 15 Trang: 12 Bài 12: Một vật dao động điều hồ với phương trình x =Acos(ωt + 2A và trong π )cm Biết qng đường vật đi được trong thời gian 1(s) là 3 2 (s) ®Çu tiªn là 9cm Giá trị của A và ω là : 3 A: 9cm và π rad/s B: 12 cm và 2π rad/s C: 6cm và π rad/s D: 12cm và π rad/s Bài 13: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt... bằng x = 3cm và v = 0,4m/s Biên độ dao động của vật là A: 3cm B: 4cm C: 5cm D: 6cm Câu 29: Một phút vật nặng gắn vào đầu một lò xo thực hiện đúng 120 chu kỳ dao động với biên độ 8 cm giá trị lớn nhất của gia tốc là? A: 126 3m/s B: 12, 63m/s C: 1,28m/s D: 0 ,128 m/s Câu 30: Con lắc lò xo có độ cứng K = 100N/m được gắn vật có khối lượng m = 0,1 kg, kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 5 cm rồi bng tay... 0,032J Câu 56: Một vật có khối lượng 200g treo vào lò xo làm nó dãn ra 2cm Trong q trình vật dao động thì chiều dài của lò xo biến thiên từ 25cm đến 35cm Lấy g = 10 m/s Cơ năng của vật là A: 125 0J B 0 ,125 J C 125 J D 125 J Câu 57: Một vật nặng 500g gắn vào lò xo dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm và trong khoảng thời gian 3 phút vật thực hiện 540 dao động cho π = 10 Cơ năng của vật là: A: 2025J B 0,9J... thể đạt được trong 2T/3? A: 4A/T B: 2A/T C: 9A/2T D: 9A/4T Bài 60: Một vật dao động với biên độ A, chu kỳ T Tính tốc độ trung bình nhỏ nhất vật có thể đạt được trong 2T/3? A: (12A - 3A )/2T B: (9A - 3A )/2T C: (12A - 3A )/T D: (12A - A )/2T Bài 61: Một vật dao động với biên độ A, chu kỳ T Tính tốc độ trung bình nhỏ nhất vật có thể đạt được trong 3T/4? A: 4( 2A - A )/(3T) B: 4( 4A - A )/(T) C:4( 4A -... bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí cân bằng lần thứ 2 012? A: 1006 T B: 1006T C: 1005T + D: 1007T Bài 16: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + π/6), chu kì T Kể từ thời điểm ban đầu thì sau thời gian bằng bao nhiêu lần chu kì, vật qua vị trí các vị trí cân bằng A/2 lần thứ 2001? 1 1 A: 500T B: 200T + T C: 500T + T D: 200T 12 12 Bài 17: Một vật dao động điều hòa trên quỹ đạo dài... độ dài l = 50 cm, độ cứng K = 50 N/m Cắt lò xo làm 2 phần có chiều dài lần lượt là l = 20 cm, l = 30 cm Tìm độ cứng của mỗi đoạn: A 150N/m; 83,3N/m B 125 N/m; 133,3N/m C 150N/m; 135,3N/m D 125 N/m; 83,33N/m Hướng dẫn: Ta có: Ko.lo = K l = K l ⇒ K = = = 125 N/m ⇒ K = = = 83,33N/m ⇒ chọn đáp án D Ví dụ 2: Một lò xo có chiều dài lo, độ cứng Ko = 100N/m cắt lò xo làm 3 đoạn tỉ lệ 1:2:3 Xác định độ cứng của... 6s là A: 84,4cm B: 333,8cm C: 331,4cm 1 s đến 10 D: 337,5cm Bài 34: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos( 4πt + π/3) cm Xác định qng đường vật đi được sau 7T /12 s kể từ thời điểm ban đầu? A: 12cm B: 10 cm C: 20 cm D: 12, 5 cm Bài 35: Vật dao động điều hòa với phương trình x = Acos(8πt + ) tính qng đường vật đi được sau khoảng thời gian T/8 kể từ thời điểm ban đầu? A: A B: C: A D: A Bài... Bài 31: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 6cos( 4πt + ) cm Tính qng đường vật đi được sau 2 ,125 s kể từ thời điểm ban đầu? A: 104 cm B: 104,78cm C: 104,2cm D: 100 cm Bài 32: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 6cos( 4πt + ) cm Tính qng đường vật đi được từ thời điểm t = 2 ,125 s đến t = 3s? A: 38,42cm B: 39,99cm C: 39,80cm D: khơng có đáp án Bài 33: Vật dao động điều hòa theo phương... dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O giữa hai vị trí biên A và B Độ cứng của lò xo là k = 250 N/m, vật m = 100g, biên độ dao động 12 cm Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, Gốc thời gian là lúc vật tại vị trí A Qng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian π/12s đầu tiên là: A: 97,6 cm B: 1,6 cm C 94,4 cm D: 49,6cm Câu 33: Con lắc lò xo có độ cứng K = 50 N/m gắn thêm vật có khối lượng m = 0,5