Đang tải... (xem toàn văn)
1. Mạch dao động điện từ LC Gồm một tụ điện mắc nối tiếp với một cuộn cảm thành mạch kín. Nếu r rất nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng. Muốn mạch hoạt động tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch. Người ta sử dụng hiệu điện thế xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài. 2. Sự biến thiên điện áp, điện tích và dòng điện trong mạch LC a) Điện tích tức thời của tụ: …………………………………………………………………………. Với: Q0 (C): điện tích cực đại của tụ CHÚ Ý: Khi t = 0 nếu q đang tăng (tụ điện đang tích điện) thì φq < 0; nếu q đang giảm (tụ điện đang phóng điện) thì φq > 0 b) Hiệu điện thế tức thời giữa hai bản tụ của mạch dao động LC: ……………………..………………….. ……………………………….……….. Đặt ………………………. ………………………. Với: U0(V): hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ CHÚ Ý: + Ta thấy φu =φq điện áp cùng pha với điện tích + Khi t=0 nếu u đang tăng thì φu < 0; nếu u đang giảm thì φu > 0
CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ Bài DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Nhận xét giáo viên :………………………………………………………………………………………… I DAO ĐỘNG CƠ Dao động cơ: chuyển động ……………………… không gian, lặp lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân Dao động tuần hồn: Là dao động mà sau khoảng thời gian ………………………… định vật trở lại vị trí chiều chuyển động cũ (trở lại ………………………………… ) II PHƯƠNG TRÌNH CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Định nghĩa: Dao động điều hòa dao động li độ vật ……………………… thời gian Phương trình dao động x = Acos(ωt + φ) (cm) (m) Các đại lượng đặc trưng dao động điều hoà: Li độ x (m; cm) (toạ độ) Biên độ A > 0(m cm ) … ……………………………………………………………………………… Pha ban đầu φ(rad) ): ….…………………………………….………………………………………… Pha dao động (ωt + φ) (rad):…………………………… ………………………………… Tần số góc ω (rad/s): ……………………………………… ………………………………… III.CHU KỲ, TẦN SƠ ,TẦN SỐ GĨC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA Chu kì dao động: khoảng thời gian …………………………… để trạng thái dao động lặp lại cũ ……………………………… vật thực dao động toàn phần T= (s) với N số dao động thực thời gian Δt Tần số: ………………………………………………… mà vật thực giây đại lượng nghịch đảo chu kì f= (Hz) Mối liên hệ ω, T, f : ω = 2πf (rad/s) IV VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA VẬT DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA: Phương trình vận tốc v= = x’ ⇒ v = …………………………… = ………………………………… (cm/s) (m/s) ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Phương trình gia tốc vật dao động điều hòa: Gia tốc a = = v'= x'' a =-ω Acos(ωt + φ) =- ω2x hay a =……….……………………………………… TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Đồ thị …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… Công thức độc lập với thời gian a) Giữa tọa độ vận tốc (v sớm pha x góc π/2) ⇒ b) Giữa gia tốc vận tốc (a sớm pha v góc π/2) hay ⇔ v2 = ω2A2 - ⇔ a2 = ω4A2 - ω2v2 Phần mở rộng : TỰ LUẬN Bài 1: Cho phương trình dao động sau: a cos ( cm) c x3 = -2 cos ( cm ) d x4 = cos b x2 = -sin t ( cm ) ( mm ) Tài liệu lưu hành nội Trang 2 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 Hãy xác định chu kì, biên độ, pha ban đầu dao động …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 2: Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng, dọc theo trục x ’ox có li độ thoả mãn phương trình: (cm) a) Tìm biên độ, chu kỳ pha ban đầu dao động b) Tính vận tốc vật dao động vị trí có li độ x = ( cm) …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 3: Một vật dao động điều hồ theo phương trình: x =5cos ( cm) a) Xác định biên độ dao động, chu kỳ, pha ban đầu dao động b) Lập biểu thức vận tốc gia tốc c) Tính vận tốc gia tốc thời điểm Nhận xét tính chất chuyển động lúc …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Một vật dao động điều hồ theo phương trình: ( cm) a) Lập biểu thức vận tốc gia tốc vật (lấy ) b) Tính vận tốc gia tốc thời điểm t = 0,5 s Hãy cho biết hướng chuyển động vật lúc …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 5: Phương trình dao động vật là: a) Xác định biên độ, tần số góc, chu kì tần số dao động b) Xác định pha dao động thời điểm t = 0,25s, từ suy li độ x thời điểm …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 6: Một vật dao động điều hoà: vật có li độ x1 = cm vận tốc vật v1 = 40( cm/s) vật qua vị trí cân vận tốc vật v2 = 50 ( cm/s) Tài liệu lưu hành nội Trang 3 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 a) Tính tần số góc biên độ dao động vật b) Tìm li độ vật vận tốc vật 30 cm/s …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 7: Một chất điểm có khối lượng m = 200 g dao động điều hồ với phương trình li độ: ( cm ) a) Tính vận tốc chất điểm pha dao động b) Tính giá trị cực đại lực hồi phục tác dụng lên vật c) Tính vận tốc chất điểm có li độ x = 2cm …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 8: Phương trình dao động có dạng ( cm) a) Xác định biên độ, tần số, chu kỳ dao động b) Tính li độ dao động pha dao động 300, 600 …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 9: Một vật dao động điều hồ có phương trình ( cm) a) Xác định biên độ, pha ban đầu, chu kỳ dao động b) Khi vật qua vị trí cần bằng, vị trí biên chất điểm có vận tốc bao nhiêu? c) Tính gia tốc chất điểm thời điểm có vận tốc (cm/s) …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 10: Một vật dao động điều hồ xung quanh vị trí cân bằng, dọc theo trục x ’Ox có li độ thoả mãn phương trình: + ( cm) a) Tìm biên độ pha ban đầu dao động b) Tính vận tốc vật dao động vị trí có li độ x = cm Tài liệu lưu hành nội Trang 4 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… TRẮC NGHIỆM: Câu Theo định nghĩa Dao động điều hoà là: A chuyển động mà trạng thái chuyển động vật lặp lại cũ sau khoảng thời gian B chuyển động vật tác dụng lực khơng đổi C hình chiếu chuyển động tròn lên đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo D chuyển động có phương trình mơ tả hình sin cosin theo thời gian Câu Trong dao động điều hoà, phát biểu sau không A Cứ sau khoảng thời gian T vật lại trở vị trí ban đầu B Cứ sau khoảng thời gian T vận tốc vật lại trở giá trị ban đầu C Cứ sau khoảng thời gian T gia tốc vật lại trở giá trị ban đầu D Cứ sau khoảng thời gian T biên độ vật lại trở giá trị ban đầu Câu Trong dao động điều hoà chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động A lực tác dụng lên chất điểm đổi chiều B lực tác dụng lên chất điểm không C lực tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực đại D lực tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực tiểu Câu Vận tốc vật dao động điều hồ có độ lớn cực đại A vật vị trí có li độ cực đại B gia tốc vật đạt cực đại C vật vị trí có li độ khơng D vật vị trí có pha dao động cực đại Câu Phát biểu sau sai nói dao động điều hồ: A dao động điều hòa dao động tuần hoàn B biên độ dao động giá trị cực đại li độ C vận tốc biến thiên tần số với li độ D dao động điều hồ có quỹ đạo đường hình sin Câu Một vật dao động điều hoà, vật chuyển động từ vị trí biên vị trí cân thì: A vật chuyển động nhanh dần B vật chuyển động chậm dần C gia tốc hướng với chuyển động D gia tốc có độ lớn tăng dần Câu Phát biểu sau so sánh li độ, vận tốc gia tốc Trong dao động điều hoà, li độ, vận tốc gia tốc ba đại lượng biến đổi điều hồ theo thời gian có A biên độ B pha C tần số góc D pha ban đầu Câu Một vật dao động điều hòa có phương trình x= Acos(ωt + φ) G ọi v a vận tốc gia tốc vật Hệ thức A B C Câu Lực kéo tác dụng lên chất điểm dao động điều hòa có độ lớn A tỉ lệ với độ lớn li độ hướng vị trí cân B tỉ lệ với bình phương biên độ C khơng đổi hướng thay đổi D hướng không đổi Câu 10 Trong dao động điều hòa, giá trị cực đại vận tốc A vmax = ωA B vmax = ω2A C vmax = - ωA Câu 11 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ li độ vận tốc A đường hình sin B đường thẳng C đường elip Tài liệu lưu hành nội D D v max = - ω2A D đường hypebol Trang 5 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 Câu 12 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ gia tốc li độ A đường thẳng B đường parabol C đường elip Câu 13 Đồ thị biểu diễn mối quanhệ gia tốc vận tốc A đường hình sin B đường elip C đường thẳng D đường hình sin D đường hypebol Bài CON LẮC LÒ XO Nhận xét giáo viên :………………………………………………………………………………………… Cấu tạo: Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k (N/m), khối lượng không đáng kể, đầu gắn cố định, đầu gắn với vật nặng khối lượng m (kg) đặt theo phương ngang treo thẳng đứng + Con lắc lò xo hệ dao động điều hòa …….…………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… Lực kéo (hay lực hồi phục): + Lực gây dao động điều hòa ( lực gây gia tốc cho vật) …………….……… ……… + Biểu thức đại số lực kéo về: ………………… ……………… + Độ lớn: …………………………………….…………………………………………………… - Lực kéo có độ lớn tỉ lệ với ……………… ngược pha với …………………………… - Lực kéo lắc lò xo khơng phụ thuộc vào khối lượng vật - Fkvmax = ………………………… …………………… - Fkvmin = ………………………… …………………… Tài liệu lưu hành nội Trang 6 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 Phương trình dao động : x = A.cos(ωt + φ) Tần số góc: ω = Chu kì dao động: T = = 2π Tần số dao động: f = = Nhận xét: ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… Năng lượng lắc lò xo a) Động : ………………………………………….… Wđ = …………………………………………… ……… b) Thế đàn hồi: ……………………………………… Wt =……………………………………………………… c) Cơ năng: W = Wđ + Wt = …………………… = …………………… = Wđ max = Wt max = W =hằng số Chú ý: - Động vật dao động biến thiên tuần hồn với tần số góc ω’=2ω, tần số f’=2f chu kì T’= T/2 - Cơ lắc tỉ lệ với ……………………………………… - Cơ lắc lò xo khơng phụ thuộc vào khối lượng vật - Cơ lắc bảo toàn bỏ qua ma sát - Động vật đạt cực đại vật qua ………………… cực tiểu vị trí …………… - Thế vật đạt cực đại vị trí ……………… cực tiểu vật qua ………………… Lực đàn hồi vật vị trí có li độ x a Tổng quát Fđh(x) = k.|Δℓ| = k|Δℓ0 ±x| ▪ Dấu (+) chiều dương trục tọa độ hướng xuống ▪ Dấu (-) chiều dương trục tọa độ hướng lên ▪ Δℓ0 độ biến dạng lò xo(tính từ vị trí C) đến VTCB O Tài liệu lưu hành nội Trang 7 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 ▪ Δℓ = Δℓ0 ± x độ biến dạng lò xo (tính từ vị trí C đến vị trí có li độ x ▪ x li độ vật (được tính từ VTCB O) b Lực đàn hồi cực đại …….……………………… Lực đàn hồi cực đại vật vị trí thấp quỹ đạo(Biên dưới) c Lực đàn hồi cực tiểu ▪ Khi A ≥ Δl : …………………………………………………………………………………………… Lực đàn hồi cực tiểu vật vị trí mà lò xo khơng biến dạng Khi Δl = → |x| = Δl ▪ Khi A < Δl : ……………………………………………………………………………………… Đây lực đàn hồi vật vị trí cao quỹ đạo CHÚ Ý: + Khi lò xo treo thẳng đứng vị trí cân lò xo ln biến dạng, ta ln có K.Δl0 = m.g ω2 = ⇒ T= - Khi lắc lò xo đặt mặt sàn nằm ngang Δl0 = Khi lực đàn hồi lực kéo (Fkéo về)max = kA ⇔ Vật vị trí biên (Fkéo về)min = ⇔ Vật vị trí cân O Fđh(x) = Fkéo = k|x| ⇒ - Lực tác dụng lên điểm treo lực đàn hồi Chiều dài lò xo vật vị trí có li độ x lx = ℓ0 + Δl0 ± x - Dấu ( + ) chiều dương trục tọa độ hướng xuống - Dấu ( -) chiều dương trục tọa độ hướng lên - Chiều dài cực đại: lmax = ……………………………… - Chiều dài cực tiểu: lmin = ………………………… ⇒ A = (MN : chiều dài quĩ đạo) Chú ý Khi lò xo nằm ngang Δl0 =0 → Phần mở rộng : TỰ LUẬN Bài 1: Cho: lắc lò xo có khối lượng bi m, dao động với T = 1s a Muốn lắc dao động với chu kỳ T' = 0, 5s bi phải có khối lượng m' bao nhiêu? b Nếu thay bi bi có khối lượng m' = 2m, chu kỳ lắc bao nhiêu? Tài liệu lưu hành nội Trang 8 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 c Trình bày dùng lắc lò xo để đo khối lượng vật nhỏ? …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 2: Một vật gắn vào lò xo có độ cừng k = 100 N/m, Vật dao động điều hoà với chu kỳ 0,2 s Lấy = 10 Tính khối lượng vật …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… Bài 3: Một vật nặng gắn vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hoà, thực 10 dao động s Tính chu kỳ dao động khối lượng vật Lấy = 10 …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Một lò xo treo thẳng đứng có chiều dài tự nhiên l = 25 cm treo vào lò xo vật nặng có khối lượng m vị trí cân lò xo có chiều dài 27,5 cm Tính chu kỳ dao động tự lắc lấy g = 10m/s …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 5: Gắn cầu có khối lượng m vào lò xo, hệ thống dao động với chu kỳ T = 0,6 s Thay cầu cầu khác có khối lượng m2 hệ dao động với chu kỳ T2 = 0,8 s Tính chu kỳ dao động hệ gồm hai cầu gắn vào lò xo …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 6: Khi gắn nặng m1 vào lò xo, dao động với chu kỳ T1= 1,2s Khi gắn nặng m2 vào lò xo đó, dao động với chu kỳ T2= 1,6s Hỏi gắn đồng thời m1,m2 vào lò xo dao động với chu kỳ T bao nhiêu? …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 7: Một vật có khối lượng m treo vào lò xo thẳng đứng Vật dao động điều hồ với tần số f 1= Hz Khi treo thêm gia trọng m = 44 g số dao động f2 = Hz Tính khối lượng m độ cứng k lò xo …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 8: Lò xo có độ cứng k = 80 N/m Lần lượt gắn hai cầu có khối lượng m 1, m2 Trong khoảng thời gian lắc lò xo có khối lượng m thực 10 dao động lắc lò xo có khối lượng m2 thực dao động Gắn hai cầu vào lò xo Hệ có chu kỳ dao động (s) Tính m1, m2 …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Tài liệu lưu hành nội Trang 9 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 9: Chu kì, tần số góc lắc lò xo thay đổi khi: a) Gắn thêm vào lò xo vật khác có khối lượng 1,25 khối lượng vật ban đầu? b) Tăng gấp đôi độ cứng lò xo giảm khối lượng vật nửa? ĐS: a) T tăng 1,5 lần; f giảm 1,5 lần b) T giảm lần; f tăng lần Bài 10: Một lò xo gắn vật nặng khối lượng m = 400 g dao động điều hoà theo phương ngang với tần số f = Hz Trong q trình dao động, chiều dài lò xo biến đổi từ 40 cm đến 50 cm lấy ( = 10) a) Tìm độ dài tự nhiên lò xo b) Tìm vận tốc gia tốc vật lò xo có chiều dài 42 cm c) Tính lực đàn hồi cực đại tác dụng vào vật dao động …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 11: Một lắc lò xo đặt mặt bàn nằm ngang gồm vật nặng khối lượng m = 400 g, lò xo có độ cứng k = 40 N/m.Từ vị trí cân kéo vật nặng đoạn 5cm truyền cho vận tốc ban đầu 50 cm/s Chọn trục toa độ trùng với phương chuyển động, gốc trùng với vị trí cân chiều dương hướng sang trái Chọn gốc thời gian bắt đầu thả vật a Tính chu kỳ dao động b Viết phương trình dao động vật …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Bài 12: Một lắc lò xo có độ cứng k Treo vào lò xo vật có khối lượng m1, m2 kích thích cho chng dao động chu kỳ dao động đo tương ứng 1s s Biết m2 - m1 = 300 g 3: Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 200 g treo vào lò xo khối lượng không đáng kể Biết vận tốc vật qua vị trí cân 62,8 cm/s gia tốc cực đại m/s2 a Tính biên độ dao động, chu kỳ, tần số, độ cứng lò xo b Viết phương trình dao động vật Chọn gốc tọa độ vị trí cân vật, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc vật qua điểm có tọa độ cm theo chiều dương c Tính thời gian ngắn để vật từ vị trí cân đến vị trí x = cm …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… TRẮC NGHIỆM: Câu Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc vật khơng vật chuyển động qua A vị trí cân B vị trí mà lực đàn hồi lò xo khơng Tài liệu lưu hành nội Trang 10 10 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 Trong đó: R0 = 1,2.10-15m R = R0 Đồng vị: Là nguyên tử mà hạt nhân chúng có số prơtơn Z, số khối A khác Ví dụ: Hidrơ có ba đồng vị H; H ( D); H ( T) + đồng vị bền: thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại + đồng vị phóng xạ (khơng bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo II KHỐI LƯỢNG HẠT NHÂN Đơn vị khối lượng nguyên tử: Kí hiệu u; 1u = 1,66055.10-27kg Khối lượng nuclôn xấp xỉ 1u = 1,66055.10-27 (kg) 1(u)= Người ta dùng ( Một số hạt thường gặp ) làm đơn vị đo khối lượng : 1(u)= 931,5( Công thức )= 1,66055.10-27 (kg) Tên gọi Prơtơn Kí hiệu p Chi Hy-đrơ nhẹ Đơteri D Hy-đrô nặng Tri ti T Hy-đrô siêu nặng Anpha α Hạt nhân Hê li Bêta trừ β- Electron Bêta cộng β+ Poozitrôn(Phản hạt electron) Nơtrôn n Không mang điện Nơtrinô v Không mang điện; m0 =0; v=c 2.Khối lượng lượng: Hệ thức lượng Anh-xtanh: E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ás chân không Theo Anhxtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với m = Trong m0 gọi khối lượng nghỉ m gọi khối lượng động (khối lượng tương đối tính ) Một hạt có khối lượng nghỉ m0 (năng lượng nghỉ tương ứng E0 = m0.c2 ) chuyển động với vận tốc v có động K = lượng toàn phần E = mc2 xác đinh theo công thức: Tài liệu lưu hành nội Trang 98 98 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 E=E0+K hay K = E-E0 = (m-m0)c2 = với v ≤c Phần mở rộng : TRẮC NGHIỆM Câu Các hạt cấu thành hạt nhân nguyên tử liên kết với A Lực hút tĩnh điện B Lực hấp dẫn C Lực ≠ chất lực tĩnh điện lực hấp dẫn D Lực nguyên tử Câu Chọn câu hạt nhân nguyên tử A Khối lượng hạt nhân xem khối lượng nguyên tử B Bán kính hạt nhân xem bán kính nguyên tử C Hạt nhân nguyên tử gồm hạt proton electron D Lực tĩnh điện liên kết nucleon hạt nhân Câu Lực hạt nhân có tác dụng khoảng cách hai nuclơn A kích thước ngun tử B lớn kích thước nguyên tử C nhỏ (khoảng vài mm) D nhỏ kích thước hạt nhân Câu Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân có số A prơtơn số nơtron khác B nơtrôn khác số khối C nơtrôn số prôtôn khác D nuclôn khác khối lượng Câu Đơn vị khối lượng nguyên tử là: A Khối lượng nguyên tử hydro B 1/12 Khối lượng nguyên tử cacbon12 C Khối lượng nguyên tử Cacbon D Khối lượng nucleon Câu Phát biểu sau không nói cấu tạo hạt nhân nguyên tử ? A Prơtơn hạt nhân mang điện tích +e B Nơtron hạt nhân mang điện tích -e C Tổng số prôtôn nơtron gọi số khối D Số prôtôn hạt nhân số electron nguyên tử Câu Chọn câu sai nói hạt nhân ngun tử? A Kích thước hạt nhân nhỏ so với kích thước nguyên tử, nhỏ từ 10 đến 105 lần B Khối lượng ngun tử tập trung tồn nhân khối electron nhỏ so với khối lượng hạt nhân C Điện tích hạt nhân tỉ lệ với số prơtơn D Khối lượng hạt nhân tổng khối lượng nuclơn tạo hành hạt nhân Tài liệu lưu hành nội Trang 99 99 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 Câu Tìm câu phát biểu sai độ hụt khối : A Độ chênh lệch khối lượng m hạt nhân tổng khối lượng m nuclôn cấu tạo nên hạt nhân gọi độ hụt khối B Khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclon tạo thành hạt nhân C Độ hụt khối hạt nhân khác không D Khối lượng hạt nhân lớn tổng khối lượng nuclon tạo thành hạt nhân Câu Phát biểu sau sai Lực hạt nhân A loại lực mạnh loại lực biết B phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân C lực hút mạnh nên có chất với lực hấp dẫn khác chất với lực tĩnh điện D không phụ thuộc vào điện tích Câu 10 Phát biểu sau đúng? A Năng lượng liên kết toàn lượng nguyên tử gồm động lượng nghỉ B Năng lượng liên kết lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng biệt C Năng lượng liên kết lượng tồn phần ngun tử tính trung bình số nuclon D Năng lượng liên kết lượng liên kết electron hạt nhân nguyên tử Câu 11 Năng lượng liên kết riêng A giống với hạt nhân B lớn với hạt nhân nhẹ C lớn với hạt nhân trung bình D lớn với hạt nhân nặng Câu 12 Tìm phát biểu sai độ hụt khối ? A Độ chênh lệch khối lượng m hạt nhân tổng khối lượng m nuclôn cấu tạo nên hạt nhân gọi độ hụt khối B Khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclôn cấu tạo thành hạt nhân C Độ hụt khối hạt nhân khác không D Khối lượng hạt nhân lớn tổng khối lượng nuclôn cấu tạo thành hạt nhân Câu 13 Giả sử hai hạt nhân X Y có độ hụt khối số nuclôn 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 Bài 36 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN Nhận xét giáo viên :………………………………………………………………………………………… LỰC HẠT NHÂN: Lực hạt nhân lực hút mạnh nuclôn hạt nhân Đặc điểm lực hạt nhân : - tác dụng khoảng cách nuclôn ≤ 10-15(m) - khơng có chất với lực hấp dẫn lực tương tác tĩnh điện; lực tương tác mạnh Tài liệu lưu hành nội Trang 100 100 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 II NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN : Độ hụt khối hạt nhân : Khối lượng hạt nhân mhn nhỏ tổng khối lượng nuclôn m tạo thành hạt nhân lượng Δm Khối lượng hạt Khối lượng nhân X Z proton mX Z.mp Khối lượng N=(A-Z) notron (A-Z).mn Tổng khối lượng nuclon m0 = Z.mp +(A-Z).mn n Độ hụt khối (2) Δm= m0 - mX = Năng lượng liên kết hạt nhân ( ): Năng lượng liên kết hạt nhân lượng tỏa tổng hợp nuclôn riêng lẻ thành hạt nhân (hay lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành nuclon riêng rẽ) (3) Wlk =Δm.c2= c2 = 931,5 (MeV) Năng lượng liên kết riêng: lượng liên kết tính bình qn cho nuclơn có hạt nhân (không 8,8MeV/nuclôn) + Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững + Các hạt có số khối trung bình từ 50 < A < 95 bền vững hạt nhân khác III PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân trình dẫn tới biến đổi biến đổi hạt nhân hay - Có hai loại phản ứng hạt nhân + Phản ứng tự phân rã hạt nhân không bền thành hạt nhân khác (phóng xạ) + Phản ứng tương tác hạt nhân với dẫn đến biến đổi thành hạt nhân khác Chú ý: Các hạt thường gặp phản ứng hạt nhân: Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân: ; ; ; ; + Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A) + Định luật bảo tồn điện tích (ngun tử số Z) + Định luật bảo toàn động lượng: + Định luật bảo toàn lượng toàn phần Wt = W s Gọi: + M0 = mA + mB tổng khối lượng nghỉ hạt nhân trước phản ứng + M = mC + mD tổng khối lượng nghỉ hạt nhân sau phản ứng Tài liệu lưu hành nội Trang 101 101 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 + : tổng độ hụt khối hạt trước phản ứng + : tổng độ hụt khối hạt sau phản ứng Năng lượng phản ứng: ΔE = (M0-M).c2 = = = = (KC + KD ) -(KA + KB ) + M0 > M WPƯ =ΔE > 0: phản ứng toả nhiệt + M0 < M WP.Ư =ΔE < 0: phản ứng thu nhiệt Lưu ý: phản ứng hạt nhân bảo tồn khối lượng, bảo tồn động năng, bảo tồn số nơtron CHÚ Ý: ▪ Phóng xạ ; phản ứng phân hạch; phản ứng nhiệt hạch phản ứng tỏa lượng ▪ Nhiệt tỏa thu vào dạng động hạt A,B C, D ▪ Chỉ cần tính kết ngoặc nhân với 931MeV ▪ Phản ứng tỏa nhiệt Tổng khối lượng hạt tương tác > Tổng khối lượng hạt tạo thành Phần mở rộng : TỰ LUẬN Bài Hạt nhân heli có 4,0015u Tính lượng liên kết lượng liên kết riêng hạt nhân hêli Tính lượng tỏa tao thành 1g hêli Cho biết khối lượng prôton nơtron m p = 1,007276u mn = 1,008665u; 1u = 931,5MeV/c2 số avôgađrô NA = 6,022.1023mol-1 23 56 Fe Bài Tính lượng liên kết riêng hai hạt nhân 11 He 26 Hạt nhân bền vững ? Cho mNa = 22,983734u ; mFe = 55,9207u mn = 1,008665u ; mp = 1,007276u Tài liệu lưu hành nội Trang 102 102 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 Bài Hạt nhân hêli có khối lượng 4,0015u.Tính độ hụt khối lượng liên kết hạt nhân hêli Bài Đồng vị phóng xạ cơban Co có khối lượng hạt nhân 55,940u a/ Hãy cho biết thành phần cấu tạo hạt nhân nguyên tử cơban b/ Tính độ hụt khối lượng liên kết hạt nhân côban Bài Hạt nhân phóng xạ pơlơni Po có khối lượng 209,9228u, tìm lượng tỏa có gam Po tạo thành TRẮC NGHIỆM: Câu 14 Chọn phát biểu sai A Một vật có khối lượng m có lượng toàn phần E tỉ lệ với m B Một vật có khối lượng m đứng n khơng có lượng nghỉ C Khi vật chuyển động, lượng toàn phần tổng lượng nghỉ động vật D Khi vật chuyển động, động vật có giá trị (m-m0)c2 Câu 15 Phản ứng hạt nhân là: A Sự phân rã hạt nhân nặng để biến đổi thành hạt nhân nhẹ bền B Sự tương tác hạt nhân dẫn đến biến đổi chúng thành hạt khác C Sự biến đổi hạt nhân có kèm theo tỏa nhiệt D Sự kết hợp hạt nhân nhẹ thành hạt nhân Câu 16 Các phản ứng hạt nhân không tuân theo A Định luật bảo tồn điện tích B Định luật bảo tồn lượng C Định luật bảo toàn động lượng D Định luật bảo tồn số proton Câu 17 Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn thì: A dễ phá vỡ B bền vững C lượng liên kết nhỏ D Khối lượng hạt nhân lớn Câu 18 Phản ứng hạt nhân nhân tạo khơng có đặc điểm sau đây: A toả lượng B tạo chất phóng xạ C thu lượng D lượng nghĩ bảo toàn Câu 19 Cho phản ứng hạt nhân n+ U Sr + X +2 n Hạt nhân X có cấu tạo gồm: A 54 prôtôn 86 nơtron B 54 prôtôn 140 nơtron C 86 prôtôn 140 nơtron D 86 prôton 54 nơtron Câu 20 (TN2014) Khi so sánh hạt nhân 126C hạt nhân 146C, phát biểu sau đúng? A Số nuclôn hạt nhân126C số nuclôn hạt nhân B Điện tích hạt nhân126C nhỏ điện tích hạt nhân C Số prơtơn hạt nhân126C lớn số prôtôn hạt nhân Tài liệu lưu hành nội C C C Trang 103 103 TUYỂN TẬP LÝ THUYẾT TRẮC NGHIỆM LUYỆN THI THPT QUỐC GIA 2014-2015 D Số nơtron hạt nhân126C nhỏ số nơtron hạt nhân Câu 21 (TN2014) Trong phản ứng hạt nhân: H + X → C Na + α, hạt nhân X có: A 12 prơtơn 13 nơ trôn B 25 prôtôn 12 nơ trôn C 12 prôtôn 25 nơ trôn D 13 prôtôn 12 nơ trôn Câu 22 (CĐ2011) Một hạt nhân chất phóng xạ A đứng n phân rã tạo hai hạt B C Gọi mA, mB, mC khối lượng nghỉ hạt A, B, C c tốc độ ánh sáng chân khơng Q trình phóng xạ tỏa lượng Q Biểu thức sau đúng? A mA=mB+ mB + B mA = mB + mC - C mA = mB + mC - D mA = - mB - mC Câu 23 Cho phản ứng hạt nhân: X+ F He+ O Hạt X A anpha B nơtron C đơteri D protôn Câu 24 Hạt nhân có độ hụt khối lớn A Năng lượng liên kết riêng nhỏ B Năng lượng liên kết lớn C Năng lượng liên kết nhỏ D Năng lượng liên kết riêng lớn Câu 25 (ĐH2007) Phát biểu sai? A Các đồng vị phóng xạ khơng bền B Các ngun tử mà hạt nhân có số prơtơn có số nơtrôn (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 nguyên tố có vị trí bảng hệ thống tuần hồn Câu 26 (ĐH2010) Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclôn tương ứng A X, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết lượng liên kết hạt nhân tương ứng ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ