Đề kiểm tra giữa học kì 2 - Đề số 2Đề bài
Câu 1 :
Trong hiện tượng giao thoa với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai nguồn là a, khoảng cách từ hai nguồn đến màn là D, x là khoảng cách từ O đến vân sáng ở M. Hiệu đường đi được xác định bằng công thức nào trong các công thức sau:
Câu 2 :
Chọn phương án đúng. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng vân sẽ giảm đi khi:
Câu 3 :
Điều nào sau đây là sai khi nói về nguyên tắc phát và thu sóng điện từ ?
Câu 4 :
Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch
Câu 5 :
Trong mạch dao động điện từ tự do LC, so với dòng điện trong mạch thì điện áp giữa hai bản tụ điện luôn:
Câu 6 :
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quang phổ vạch phát xạ?
Câu 7 :
Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là đúng?
Câu 8 :
Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào:
Câu 9 :
Cho 4 tia có bước sóng như sau qua cùng một lăng kính, tia nào lệch ít nhất so với phương truyền ban đầu:
Câu 10 :
Tìm phát biểu sai. Dao động điện từ trong mạch dao động LC bị tắt dần là do:
Câu 11 :
Đối với sự lan truyền sống điện từ thì
Câu 12 :
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
Câu 13 :
Ánh sáng đơn sắc là:
Câu 14 :
Một tụ điện có điện dung C được nạp điện tới điện tích q. Khi nối tụ với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L1 thì trong mạch có dao động điện từ riêng với cường độ dòng điện cực đại bằng 70mA. Khi nối tụ với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L2 thì trong mạch có dao động điện từ riêng với cường độ dòng điện cực dại bằng 35mA. Nếu nối tụ với cuộn cảm thuần có độ tự cảm ${L_3} = 13{L_1} + 9{L_2}$ thì trong mạch có cường độ dòng điện cực đại bằng
Câu 15 :
Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là q0 = 1μC và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 3π mA. Tính từ thời điểm điện tích trên tụ là q0 , khoảng thời gian ngắn nhất để dòng điện trong mạch có độ lớn bằng I0 là:
Câu 16 :
Một sóng điện từ có tần số 30MHz truyền trong chân không với tốc độ 3.108 m/s thì có bước sóng là
Câu 17 :
Một ánh sáng đơn sắc màu lục có tần số \(f\) được truyền từ chân không vào một chất lỏng có chiết suật tuyệt đối là \(1,51\) đối với ánh sáng này. Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có
Câu 18 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc khoảng cách giữa hai khe là 1 (mm), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5(m). Tại điểm M trên màn quan sát cách vân trung tâm 9(mm) có vân sáng bậc 10. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:
Câu 19 :
Cho thí nghiệm Y-âng, ánh sáng có bước sóng 500 nm. M là chân đường cao hạ vuông góc từ S1 tới màn E. Lúc đầu người ta thấy M là một cực đại giao thoa. Dịch màn E ra xa hai khe S1,S2 đến khi tại M bị triệt tiêu năng lượng sáng lần thứ nhất thì độ dịch là 1/7 m. Để năng lượng tại M lại bị triệt tiêu thì phải dịch màn xa thêm ít nhất là 16/35 m. Khoảng cách từ hai khe S1, S2 đến màn ảnh M lúc đầu là
Câu 20 :
Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc, ánh sáng đỏ có bước sóng 686 nm, ánh sáng lam có bước sóng λ, với 450 nm < λ < 510 nm. Trên màn, trong khoảng hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 6 vân sáng lam. Trong khoảng này bao nhiêu vân sáng đỏ?
Câu 21 :
Thực hiện giao thoa ánh sáng với thiết bị của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Người ta chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng \(0,4\mu m \le \lambda \le 0,75\mu m\) . Quan sát điểm A trên màn ảnh, cách vân sáng trung tâm 3,3mm. Hỏi tại A bức xạ cho vân tối có bước sóng ngắn nhất bằng bao nhiêu?
Câu 22 :
Một chùm electron, sau khi được tăng tốc từ trạng thái đứng yên bằng hiệu điện thế không đổi U, đến đập vào một kim loại làm phát ra tia X. Cho bước sóng nhỏ nhất của chùm tia X này là 6,8.10-11 m. Giá trị của U bằng.
Câu 23 :
Trong thí nghiệm Y‒âng về giao thoa ánh sáng, người ta sử dụng nguồn phát ánh sáng trắng có bước sóng từ \(400 nm\) đến \(760 nm\). Trên màn quan sát, \(M\) là vị trí mà tại đó có đúng \(6\) bức xạ cho vân sáng, trong đó có vân sáng của hai bức xạ có bước sóng là \(680 nm\) và \(544 nm\). Tại \(M\) cũng là vị trí vân tối của một số bức xạ khác trong đó bức xạ có bước sóng ngắn nhất là \({\lambda _{min}}\). Giá trị \({\lambda _{min}}\) gần nhất với giá trị nào sau đây?
Câu 24 :
Có hai mạch dao động điện từ lý tưởng đang có dao động điện từ tự do. Ở thời điểm \(t\) , gọi \({q_1}\) và \({q_2}\) lần lượt là điện tích của tụ điện trong mạch dao động thứ nhất và thứ hai. Biết \(36q_1^2 + 16q_2^2 = {24^2}{(nC)^2}.\) Ở thời điểm \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}{t_1}\), trong mạch dao động thứ nhất: Điện tích của tụ điện \({q_1} = {\rm{ }}2,4nC\); cường độ dòng điện qua cuộn cảm \({i_1} = {\rm{ }}3,2mA\). Khi đó cường độ dòng điện qua cuộn cảm trong mạch dao động thứ hai là:
Câu 25 :
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. Ánh sáng sử dụng gồm 3 bức xạ đơn sắc đỏ, lục và lam có bước sóng lần lượt là \({\lambda _1} = {\rm{ }}0,64\mu m\) , \({\lambda _2} = {\rm{ }}0,54\mu m\) , \({\lambda _3} = {\rm{ }}0,48{\rm{ }}\mu m\). Trong khoảng giữa hai vân liên tiếp có màu của vân trung tâm O có bao nhiêu vạch sáng có màu đơn sắc?
Lời giải và đáp án
Câu 1 :
Trong hiện tượng giao thoa với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai nguồn là a, khoảng cách từ hai nguồn đến màn là D, x là khoảng cách từ O đến vân sáng ở M. Hiệu đường đi được xác định bằng công thức nào trong các công thức sau:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Xem nội dung phần 2 Lời giải chi tiết :
Hiệu đường đi được xác định bằng biểu thức: \({d_2} - {\rm{ }}{d_1} = \frac{{ax}}{D}\)
Câu 2 :
Chọn phương án đúng. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng vân sẽ giảm đi khi:
Đáp án : D Phương pháp giải :
Sử dụng biểu thức tính khoảng vân \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a}\) Lời giải chi tiết :
Ta có, khoảng vân \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a}\) => Để khoảng vân \(i\) giảm có các cách: + Giảm \(D\) - khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát + Tăng \(a\) - khoảng cách giữa hai khe + Giảm \(\lambda \) - bằng cách thay ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn => Các phương án: A, B, C – sai D - đúng
Câu 3 :
Điều nào sau đây là sai khi nói về nguyên tắc phát và thu sóng điện từ ?
Đáp án : A Phương pháp giải :
Vận dụng kiến thức thực tế về thu phát sóng điện từ Lời giải chi tiết :
A - sai vì: có thiết bị có thể vừa thu và phát sóng điện từ như điện thoại, .. B, C, D -đúng
Câu 4 :
Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên 2 lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch
Đáp án : A Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức xác định tần số dao động của mạch dao động điện từ LC: $f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$ Lời giải chi tiết :
Ta có, tần số dao động của mạch LC dao động tự do: $f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}$ => Khi tăng L lên 2 lần, điện dung C giảm 2 lần => thì tần số của dao động không đổi
Câu 5 :
Trong mạch dao động điện từ tự do LC, so với dòng điện trong mạch thì điện áp giữa hai bản tụ điện luôn:
Đáp án : B Lời giải chi tiết :
Trong mạch dao động điện từ tự do LC, điện áp giữa hai bản tụ điện luôn trễ pha hơn dòng điện trong mạch một góc π/2
Câu 6 :
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quang phổ vạch phát xạ?
Đáp án : B Phương pháp giải :
Vận dụng lí thuyết về quang phổ vạch phát xạ (Xem lí thuyết phần 2) Lời giải chi tiết :
A, C, D - đúng B -sai vì quang phổ vạch phát xạ gồm những vạch màu riêng lẻ nằm trên nền tối
Câu 7 :
Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án : B Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về tia hồng ngoại và tia tử ngoại (Xem lí thuyết phần 1) Lời giải chi tiết :
ta có:  => Bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của tia tử ngoại.
Câu 8 :
Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào:
Đáp án : D Phương pháp giải :
Xem lí thuyết phần 2 Lời giải chi tiết :
Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC
Câu 9 :
Cho 4 tia có bước sóng như sau qua cùng một lăng kính, tia nào lệch ít nhất so với phương truyền ban đầu:
Đáp án : D Phương pháp giải :
+ Sử dụng tính chất chiết suất của ánh sáng trong các chất trong suốt: \(\left( {{n_{do}} < {n_{cam}} < {n_{vang}} < {n_{luc}} < {n_{lam}} < {n_{cham}} < {n_{tim}}} \right)\) + Vận dụng lí thuyết về khúc xạ ánh sáng: Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn so với tia tới + Bước sóng ánh sáng giảm dần từ đỏ đến tím Lời giải chi tiết :
Ta có: + Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím \(\left( {{n_{do}} < {n_{cam}} < {n_{vang}} < {n_{luc}} < {n_{lam}} < {n_{cham}} < {n_{tim}}} \right)\) + Theo định luật khúc xạ ánh sáng: Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn so với tia tới, ta có hình ảnh khúc xạ của các tia sáng:  Tia tím xa phương truyền ban đầu nhất, tia đỏ gần phương truyền ban đầu nhất => Ánh sáng từ đỏ đến tím có góc lệch so với phương truyền ban đầu tăng dần Mà từ đỏ đến tím ta có bước sóng giảm dần => Trong 4 tia có bước sóng trên thì tia có bước sóng \(0,6\mu m\) bị lệch ít nhất so với phương truyền ban đầu
Câu 10 :
Tìm phát biểu sai. Dao động điện từ trong mạch dao động LC bị tắt dần là do:
Đáp án : D Lời giải chi tiết :
A, B, C - đúng Mạch dao động điện từ tự do (mạch dao động LC lí tưởng) có năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện và năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm. Hai năng lượng này luôn chuyển hóa lẫn nhau => Sự chuyển hóa năng lượng điện trường sang từ trường và ngược lại không là nguyên nhân gây tắt dần dao động => D - sai
Câu 11 :
Đối với sự lan truyền sống điện từ thì
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về sóng điện từ Lời giải chi tiết :
Véctơ cường độ điện trường \(\overrightarrow E \) và véctơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. 3 véctơ \(\overrightarrow E \), \(\overrightarrow B \) và \(\overrightarrow v \) tại mọi điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận.
Câu 12 :
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về sóng điện từ và sóng cơ Lời giải chi tiết :
C - sai vì sóng điện từ truyền được trong chất rắn, lỏng, khí và chân không
Câu 13 :
Ánh sáng đơn sắc là:
Đáp án : D Lời giải chi tiết :
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
Câu 14 :
Một tụ điện có điện dung C được nạp điện tới điện tích q. Khi nối tụ với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L1 thì trong mạch có dao động điện từ riêng với cường độ dòng điện cực đại bằng 70mA. Khi nối tụ với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L2 thì trong mạch có dao động điện từ riêng với cường độ dòng điện cực dại bằng 35mA. Nếu nối tụ với cuộn cảm thuần có độ tự cảm ${L_3} = 13{L_1} + 9{L_2}$ thì trong mạch có cường độ dòng điện cực đại bằng
Đáp án : A Phương pháp giải :
+ Áp dụng biểu thức tính cường độ dòng điện cực đại: I0 = ωq0 + Áp dụng biểu thức xác định tần số góc của mạch dao động LC: $\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}$ Lời giải chi tiết :
Cách 1 : Ta có: \(\begin{array}{l}{I_1} = {\omega _1}q = \frac{q}{{\sqrt {{L_1}C} }} = > {L_1} = \frac{{{q^2}}}{{{I_1}^2C}}\\{I_2} = {\omega _2}q = \frac{q}{{\sqrt {{L_2}C} }} = > {L_2} = \frac{{{q^2}}}{{{I_2}^2C}}\end{array}\) => Khi sử dụng cuộn cảm có độ tự cảm \({L_3} = 13{L_1} + 9{L_2}\) thì cường độ dòng điện cực đại là : \({I_3} = \frac{q}{{\sqrt {{L_3}C} }} = \frac{q}{{\sqrt {(13\frac{{{q^2}}}{{{I_1}^2C}} + 9\frac{{{q^2}}}{{{I_2}^2C}})C} }} = \frac{{{I_1}{I_2}}}{{\sqrt {13{I_2}^2 + 9{I_1}^2} }} = 10mA\) Cách 2: Ta có: \(\begin{array}{l}{I_1} = {\omega _1}q = \frac{q}{{\sqrt {{L_1}C} }};{I_2} = {\omega _2}q = \frac{q}{{\sqrt {{L_2}C} }}\\ \to \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \sqrt {\frac{{{L_2}}}{{{L_1}}}} = \frac{{70}}{{35}} \to \frac{{{L_2}}}{{{L_1}}} = 4\\ \to {L_2} = 4{L_1}\end{array}\) \(\begin{array}{l}{I_3} = \frac{q}{{\sqrt {{L_3}C} }} \to \frac{{{I_3}}}{{{I_1}}} = \sqrt {\frac{{{L_1}}}{{{L_3}}}} = \sqrt {\frac{{{L_1}}}{{13{L_1} + 9{L_2}}}} = \sqrt {\frac{{{L_1}}}{{13{L_1} + 9.4{L_1}}}} = \frac{1}{7}\\ \to {I_3} = \frac{{{I_1}}}{7} = \frac{{70}}{7} = 10mA\end{array}\)
Câu 15 :
Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là q0 = 1μC và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 = 3π mA. Tính từ thời điểm điện tích trên tụ là q0 , khoảng thời gian ngắn nhất để dòng điện trong mạch có độ lớn bằng I0 là:
Đáp án : D Phương pháp giải :
+ Áp dụng biểu thức mối liên hệ giữa cường độ dòng điện cực đại và điện tích cực đại: \({I_0} = \omega {q_0}\) + Áp dụng biểu thức: \(T = \frac{{2\pi }}{\omega }\) + Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn Lời giải chi tiết :
Ta có: \({I_0} = \omega {q_0} \to \omega = \frac{{{I_0}}}{{{q_0}}} = \frac{{3\pi {{.10}^{ - 3}}}}{{{{10}^{ - 6}}}} = 3\pi {.10^3}(ra{\rm{d}}/s)\) Chu kì dao động của mạch: \(T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{3\pi {{.10}^3}}} = \frac{2}{3}{10^{ - 3}}s\) Tại thời điểm q = q0 thì cường độ dòng điện i = 0 (do cường độ dòng điện và điện tích lệch pha nhau 900) => Khoảng thời gian ngắn nhất để i = 0 đến i = I0 là \(\frac{T}{4} = \frac{{\frac{2}{3}{{.10}^{ - 3}}}}{4} = \frac{1}{6}{.10^{ - 3}}s\)
Câu 16 :
Một sóng điện từ có tần số 30MHz truyền trong chân không với tốc độ 3.108 m/s thì có bước sóng là
Đáp án : C Phương pháp giải :
Áp dụng công thức tính bước sóng của sóng điện từ: \(\lambda=\dfrac{v}{f}\) Lời giải chi tiết :
Ta có: \(\lambda=\dfrac{v}{f}=\dfrac{c}{f}=\dfrac{3.10^8}{30.10^6}=10m\)
Câu 17 :
Một ánh sáng đơn sắc màu lục có tần số \(f\) được truyền từ chân không vào một chất lỏng có chiết suật tuyệt đối là \(1,51\) đối với ánh sáng này. Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có
Đáp án : B Lời giải chi tiết :
Ta có, màu sắc và tần số ánh sáng không thay đổi trong các môi trường => Trong chất lỏng trên vẫn là ánh sáng màu lục và có tần số \(f\)
Câu 18 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc khoảng cách giữa hai khe là 1 (mm), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5(m). Tại điểm M trên màn quan sát cách vân trung tâm 9(mm) có vân sáng bậc 10. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:
Đáp án : D Phương pháp giải :
+ Áp dụng biểu thức xác định vị trí vân sáng trên màn: xs = kλD/a + Áp dụng công thức tính khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\) Lời giải chi tiết :
Ta có: Tại M - vân sáng bậc 10 => xM = 10i \( \to {x_M} = 10i = 10\frac{{\lambda D}}{a} \to \lambda = \frac{{{\rm{a}}{{\rm{x}}_M}}}{{10.D}} = \frac{{{{10}^{ - 3}}{{.9.10}^{ - 3}}}}{{10.1,5}} = {6.10^{ - 7}} = {600.10^{ - 9}}m\)
Câu 19 :
Cho thí nghiệm Y-âng, ánh sáng có bước sóng 500 nm. M là chân đường cao hạ vuông góc từ S1 tới màn E. Lúc đầu người ta thấy M là một cực đại giao thoa. Dịch màn E ra xa hai khe S1,S2 đến khi tại M bị triệt tiêu năng lượng sáng lần thứ nhất thì độ dịch là 1/7 m. Để năng lượng tại M lại bị triệt tiêu thì phải dịch màn xa thêm ít nhất là 16/35 m. Khoảng cách từ hai khe S1, S2 đến màn ảnh M lúc đầu là
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về giao thoa sóng ánh sáng Công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối: xs = kλD/a; xt = (k + ½)λD/a Lời giải chi tiết :
- Ban đầu M là một cực đại giao thoa bậc k nên : \({x_M} = \frac{a}{2} = \frac{{k\lambda D}}{a} \to {a^2} = 2k\lambda D\left( 1 \right)\) - Dịch màn ra xa hai khe thêm 1/7 m đến khi tại M là vân tối lần thứ nhất => vân tối tại M ứng với (k - 1) (vì khi D tăng thì i tăng) \( \Rightarrow {x_M} = \frac{a}{2} = \left( {k - 1 + \frac{1}{2}} \right)\frac{\lambda }{a}\left( {D + \frac{1}{7}} \right) \Rightarrow {a^2} = 2\left( {k - \frac{1}{2}} \right)\lambda \left( {D + \frac{1}{7}} \right)\left( 2 \right)\) - Dịch màn ra xa hai khe thêm 16/35 m đến khi tại M là vân tối lần thứ 2 => vân tối tại M ứng với (k - 2) \( \Rightarrow {x_M} = \frac{a}{2} = (k - 2 + \frac{1}{2}{\rm{)}}\frac{{\lambda \left( {D + \frac{1}{7} + \frac{{16}}{{35}}} \right)}}{a} \Rightarrow {a^2} = 2\left( {k-1,5} \right)\lambda \left( {D{\rm{ }} + {\rm{ }}0,6} \right){\rm{ }}\left( 3 \right)\) - Từ (1) và (2) suy ra : \(2k\lambda D = 2\left( {k - 0,5} \right)\lambda \left( {D + \frac{1}{7}} \right) \Rightarrow 7D = 2k + 1\) (4) - Từ (1) và (3) suy ra : \(2k\lambda D = 2\left( {k - 1,5} \right)\lambda \left( {D + 0,6} \right) \Rightarrow 1,5D = 0,6k + 0,9\) (5) - Lập tỉ số (4) : (5) => k = 4 => D = 1m
Câu 20 :
Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc, ánh sáng đỏ có bước sóng 686 nm, ánh sáng lam có bước sóng λ, với 450 nm < λ < 510 nm. Trên màn, trong khoảng hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 6 vân sáng lam. Trong khoảng này bao nhiêu vân sáng đỏ?
Đáp án : D Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về hai vân sáng trùng nhau trong giao thoa ánh sáng Hai vân trùng nhau: x1 = x2 Vị trí vân sáng: xs = kλD/s Lời giải chi tiết :
Trong khoảng giữa hai vân trùng có 6 vân sáng lam Khoảng vân trùng: iT = 7iL Mà :\({i_T} = {\rm{ }}k{i_D} \Leftrightarrow {\rm{ }}k{i_D} = {\rm{ }}7{i_L} \Rightarrow {i_L} = \frac{{k{i_D}}}{7} \Rightarrow {\lambda _L} = \frac{{k{\lambda _D}}}{7}\) \( \Rightarrow 450nm < {\lambda _L} = \frac{{k{\lambda _D}}}{7} < 510nm \Rightarrow 4,6 < k < 5,2 \Rightarrow k = 5\,hay\,{i_T} = 5{i_D}\) Trong khoảng giữa hai vân trùng có 4 vân sáng đỏ
Câu 21 :
Thực hiện giao thoa ánh sáng với thiết bị của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Người ta chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng \(0,4\mu m \le \lambda \le 0,75\mu m\) . Quan sát điểm A trên màn ảnh, cách vân sáng trung tâm 3,3mm. Hỏi tại A bức xạ cho vân tối có bước sóng ngắn nhất bằng bao nhiêu?
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về giao thoa ánh sáng trắng và công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối + Vị trí vân sáng và vân tối: \({x_s} = \dfrac{{k\lambda D}}{a};{x_t} = \left( {k + \dfrac{1}{2}} \right)\dfrac{{\lambda D}}{a}\) Lời giải chi tiết :
+ Ta có, A là vân tối \( \Rightarrow {x_A} = \left( {k + \dfrac{1}{2}} \right)\dfrac{{\lambda D}}{a}\) \( \Rightarrow \lambda = \dfrac{{a{x_A}}}{{\left( {k + \dfrac{1}{2}} \right)D}} = \dfrac{{{{2.10}^{ - 3}}{{.3,3.10}^{ - 3}}}}{{\left( {k + 0,5} \right).2}} = \dfrac{{3,3}}{{k + 0,5}}\left( {\mu m} \right)\) (1) + Lại có: \(0,4\mu m \le \lambda \le 0,75\mu m\) \(\begin{array}{l} \Rightarrow 0,4 \le \dfrac{{3,3}}{{k + 0,5}} \le 0,75\\ \Rightarrow 3,9 \le k \le 7,75\\ \Rightarrow k = 4,5,6,7\end{array}\) Bước sóng ngắn nhất tại A cho vân tối ứng với \(k = 7\) Thay \(k = 7\) vào (1) ta được: \({\lambda _{\min }} = \dfrac{{3,3}}{{7 + 0,5}} = 0,44\mu m\)
Câu 22 :
Một chùm electron, sau khi được tăng tốc từ trạng thái đứng yên bằng hiệu điện thế không đổi U, đến đập vào một kim loại làm phát ra tia X. Cho bước sóng nhỏ nhất của chùm tia X này là 6,8.10-11 m. Giá trị của U bằng.
Đáp án : A Phương pháp giải :
Áp dụng biểu thức: \(eU = \dfrac{{hc}}{\lambda }\) Lời giải chi tiết :
Ta có: \(\begin{array}{l}eU = \dfrac{{hc}}{\lambda }\\ \Rightarrow U = \dfrac{{hc}}{{e\lambda }} = \dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}.6,{{8.10}^{ - 11}}}} \\= 18267,5V \approx 18,3kV\end{array}\)
Câu 23 :
Trong thí nghiệm Y‒âng về giao thoa ánh sáng, người ta sử dụng nguồn phát ánh sáng trắng có bước sóng từ \(400 nm\) đến \(760 nm\). Trên màn quan sát, \(M\) là vị trí mà tại đó có đúng \(6\) bức xạ cho vân sáng, trong đó có vân sáng của hai bức xạ có bước sóng là \(680 nm\) và \(544 nm\). Tại \(M\) cũng là vị trí vân tối của một số bức xạ khác trong đó bức xạ có bước sóng ngắn nhất là \({\lambda _{min}}\). Giá trị \({\lambda _{min}}\) gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án : A Phương pháp giải :
Tại vị trí n các vân sáng trùng nhau ,có n giá trị thỏa mãn: \({k_1}{\lambda _1} = k\lambda \) Tại vị trí cho vân sáng: x=ki Tại vị trí cho vân tối : x=(m+0,5)i Lời giải chi tiết :
+ \(\dfrac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \dfrac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \dfrac{{544}}{{680}} = \dfrac{4}{5} = \dfrac{8}{{10}} = \dfrac{{12}}{{15}} = ...\) + \({k_1}{\lambda _1} = k\lambda \) \({k_1} = 4 \to 400 \le \lambda = \dfrac{{{k_1}{\lambda _1}}}{k} = \dfrac{{4.680}}{k} \le 760 \to 3,58 \le k \le 6,8 \to k = 4,5,6(loai)\) \({k_1} = 8 \to 400 \le \lambda = \dfrac{{{k_1}{\lambda _1}}}{k} = \dfrac{{8.680}}{k} \le 760 \to 7,16 \le k \le 13,6(*) \to k = \underbrace {8,9,10,11,12,13}_{co6giatri \to co6bucxa}\) + Vị trí M: x=8.i1 + Tại M cũng là vị trí vân tối của một số bức xạ khác => \(x = 8.{i_1} = (m + \dfrac{1}{2})i' \to \lambda ' = \dfrac{{8.{\lambda _1}}}{{(m + \dfrac{1}{2})}}\) Mà \(400 \le \lambda ' \le 760 \to 400 \le \dfrac{{8.{\lambda _1}}}{{(m + \dfrac{1}{2})}} \le 760 \to 6,6 \le m \le 13,1\) à \({\lambda _{\min }} = \dfrac{{8.680}}{{13,5}} \approx \)\(402,962963(nm)\)
Câu 24 :
Có hai mạch dao động điện từ lý tưởng đang có dao động điện từ tự do. Ở thời điểm \(t\) , gọi \({q_1}\) và \({q_2}\) lần lượt là điện tích của tụ điện trong mạch dao động thứ nhất và thứ hai. Biết \(36q_1^2 + 16q_2^2 = {24^2}{(nC)^2}.\) Ở thời điểm \(t{\rm{ }} = {\rm{ }}{t_1}\), trong mạch dao động thứ nhất: Điện tích của tụ điện \({q_1} = {\rm{ }}2,4nC\); cường độ dòng điện qua cuộn cảm \({i_1} = {\rm{ }}3,2mA\). Khi đó cường độ dòng điện qua cuộn cảm trong mạch dao động thứ hai là:
Đáp án : B Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính cường độ dòng điện: \(i = q'\) Lời giải chi tiết :
Theo đầu bài ta có: \(36q_1^2 + 16.q_2^2 = {24^2}\) (1) Từ (1), ta suy ra: \( \Rightarrow {q_2} = \pm \sqrt {\frac{{{{24}^2} - 36q_1^2}}{{16}}} = \pm \sqrt {\frac{{{{24}^2} - 36.{{\left( {2,4} \right)}^2}}}{{16}}} = \pm 4,8nC\) Đạo hàm hai vế của (1) theo thời gian ta có: \(\begin{array}{l}36.2.{q_1}.\left( {{q_1}} \right)' + 16.2.{q_2}.\left( {{q_2}} \right)' = 0\\ \leftrightarrow 72{q_1}{i_1} + 32{q_2}{i_2} = 0\\ \to {i_2} = - \frac{{72{q_1}{i_1}}}{{32{q_2}}} = - \frac{{{{72.2,4.10}^{ - 9}}{{.3,2.10}^{ - 3}}}}{{32.\left( { \pm {{4,8.10}^{ - 9}}} \right)}} = \pm 3,6mA\end{array}\)
Câu 25 :
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. Ánh sáng sử dụng gồm 3 bức xạ đơn sắc đỏ, lục và lam có bước sóng lần lượt là \({\lambda _1} = {\rm{ }}0,64\mu m\) , \({\lambda _2} = {\rm{ }}0,54\mu m\) , \({\lambda _3} = {\rm{ }}0,48{\rm{ }}\mu m\). Trong khoảng giữa hai vân liên tiếp có màu của vân trung tâm O có bao nhiêu vạch sáng có màu đơn sắc?
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về bài toán trùng nhau của 3 bức xạ trong giao thoa sóng ánh sáng: \({k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2} = {k_3}{\lambda _3}\) Lời giải chi tiết :
+ Giả sử M là vị trí trung nhau của ba bức xạ =>\({x_M} = {k_1}{i_1} = {k_2}{i_2} = {k_3}{i_3} < = > 64{k_1} = 54{k_2} = 48{k_3}\) + BCNN(64;54;48) = 1728 => VT trùng nhau đầu tiên là vị trí ứng với \({k_1} = {\rm{ }}27,{\rm{ }}{k_2} = {\rm{ }}32,{\rm{ }}{k_3} = {\rm{ }}36\) + Xét sự trùng nhau của hai bức xạ: - Bức xạ đơn sắc đỏ và lục: \(\frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{0,54}}{{0,64}} = \frac{{27}}{{32}} = > {k_1} = 27,{k_2} = 32\) => Trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm không có sự trùng nhau của đỏ và lục - Bức xạ đơn sắc lục và làm :\(\frac{{{k_2}}}{{{k_3}}} = \frac{{{\lambda _3}}}{{{\lambda _2}}} = \frac{{0,48}}{{0,54}} = \frac{8}{9} = > {k_2} = 8,{k_3} = 9\) => Khoảng vân trùng nhau của lục và làm là \({i_{C23}} = 8{i_2} = 9{i_3}\) => Trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm có 3 vị trí trùng nhau của lục và lam - Bức xạ đơn sắc đỏ và lam: \(\frac{{{k_1}}}{{{k_3}}} = \frac{{{\lambda _3}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{0,48}}{{0,64}} = \frac{3}{4} = > {k_1} = 3,{k_3} = 4\) => Khoảng vân trùng nhau của đỏ và lam là \({i_{C31}} = 3{i_1} = 4{i_3}\) => Trong khoảng giữa hai vân sáng trùng màu với vân trung tâm có 8 vị trí trùng nhau của đỏ và lam Như vậy tổng số vân sáng đơn sắc quan sát được trong khoảng giữa hai vân có màu trùng màu với vân trung tâm là \(N{\rm{ }} = {\rm{ }}26{\rm{ }} + {\rm{ }}31{\rm{ }} + {\rm{ }}35{\rm{ }}-{\rm{ }}3{\rm{ }}-{\rm{ }}8{\rm{ }} = {\rm{ }}81\) (vân) |
