HOC247 xin giới thiệu đến quý thầy cô giáo và các em học sinh Đề cương ôn tập giữa HK2 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022, đề cương gồm phần lý thuyết và các câu trắc nghiệm với đáp án đi kèm sẽ giúp các em luyện tập, làm quen các dạng đề đồng thời đối chiếu kết quả, đánh giá năng lực bản thân từ đó có kế hoạch học tập phù hợp. Mời các em cùng tham khảo!
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Sử dụng các công thức về tần số góc, chu kì, tần số, bước sóng của mạch dao động.
\({\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }};T = 2\pi \sqrt {LC} ;f = \frac{1}{T} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}}\)
- Bước sóng của sóng điện từ trong chân không:
\({\lambda = \frac{c}{f} = cT}\)
- Bước sóng của sóng điện từ trong môi trường có chiết suất n:
\({\lambda = \frac{v}{f} = \frac{c}{{nf}}}\)
- Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số sóng điện từ phát hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch. Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến thu được sóng điện từ có bước sóng:
\({\lambda = \frac{c}{f} = cT = 2\pi c\sqrt {LC} }\)
- Nếu mạch chọn sóng có cả L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được sẽ thay đổi trong giới hạn:
\({2\pi \sqrt {{L_{\min }}{C_{\min }}} = {\lambda _{\min }} \le \lambda \le {\lambda _{\max }} = 2\pi \sqrt {{L_{\max }}{C_{\max }}} }\)
- Ghép cuộn cảm:
+ Giả sử ta có hai cuộn cảm có độ tự cảm lần lượt là \({{L}_{1}}\) và \({{L}_{2}}\) được ghép thành bộ có độ tự cảm \({{L}_{b}}\)
+ Nếu hai cuộn cảm ghép song song thì \({{L}_{b}}\) giảm, cảm kháng giảm.
\(\begin{align} & \frac{1}{{{L}_{//}}}=\frac{1}{{{L}_{1}}}+\frac{1}{{{L}_{2}}} \\ & \frac{1}{{{Z}_{{{L}_{b}}}}}=\frac{1}{{{Z}_{{{L}_{1}}}}}+\frac{1}{{{Z}_{{{L}_{2}}}}} \\ \end{align}\)
+ Nếu hai cuộn cảm ghép nối tiếp thì \({{L}_{b}}\) tăng, cảm kháng tăng.
\(\begin{align} & {{L}_{nt}}={{L}_{1}}+{{L}_{2}} \\ & {{Z}_{{{L}_{b}}}}={{Z}_{{{L}_{1}}}}+{{Z}_{{{L}_{2}}}} \\ \end{align}\)
- Ghép tụ điện:
+ Giả sử có hai tụ điện có điện dung lần lượt là \({{C}_{1}}\) và \({{C}_{2}}\) được ghép thành bộ tụ có điện dung \({{C}_{bo}}={{C}_{b}}.\)
+ Nếu 2 tụ được ghép song song thì điện dung \({{C}_{b}}\) tăng, dung kháng giảm
\(\left\{ \begin{align} & {{C}_{//}}={{C}_{1}}+{{C}_{2}} \\ & \frac{1}{{{Z}_{{{C}_{b}}}}}=\frac{1}{{{Z}_{{{C}_{1}}}}}+\frac{1}{{{Z}_{{{C}_{2}}}}} \\ \end{align} \right.\)
+ Nếu 2 tụ được ghép nối tiếp thì điện dung \({{C}_{b}}\) giảm, dung kháng tăng.
\(\left\{ \begin{align} & \frac{1}{{{C}_{nt}}}=\frac{1}{{{C}_{1}}}+\frac{1}{{{C}_{2}}} \\ & {{Z}_{{{C}_{b}}}}={{Z}_{{{C}_{1}}}}+{{Z}_{{{C}_{2}}}} \\ \end{align} \right.\)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một mạch dao động gồm có một cuộn cảm có độ tự cảm \(L={{10}^{-3}}H\) và một tụ điện có điện dung điều chỉnh đuợc trong khoảng từ 4 pF đến 400 pF \(\left( 1pF={{10}^{-12}}F \right).\) Mạch này có tần số biến thiên trong khoảng nào?
Lời giải
Vì \(f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\) nên tần số tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của điện dung C.
Do đó \({{f}_{\max }}\) ứng với \({{C}_{\min }}\) và \({{f}_{\min }}\) ứng với \({{C}_{\max }}\)
Ta có
\(\left\{ \begin{align} & {{f}_{\min }}=\frac{1}{2\pi \sqrt{L{{C}_{\max }}}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{{{10}^{-3}}{{.400.10}^{-12}}}}=2,{{52.10}^{5}}Hz \\ & {{f}_{\max }}=\frac{1}{2\pi \sqrt{L{{C}_{\min }}}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{{{10}^{-3}}{{.4.10}^{-12}}}}=2,{{52.10}^{6}}Hz \\ \end{align} \right.\)
Vậy tần số biến đổi \(2,{{52.10}^{5}}Hz\) đến \(2,{{52.10}^{6}}Hz\)
Ví dụ 2: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm \(L=2mH\) và tụ điện có điện dung \(C=0,2\mu F.\) Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong mạch có dao động điện từ riêng. Xác định chu kì và tần số riêng của mạch.
A. \({{6.10}^{3}}Hz\)
B. \({{7.10}^{3}}Hz\)
C. \({{8.10}^{3}}Hz\)
D. \({{5.5.10}^{3}}Hz\)
Lời giải
Chu kì của mạch dao động LC là: \(T=2\pi \sqrt{LC}=4\pi {{.10}^{-5}}=12,{{57.10}^{-5}}\text{ }s.\)
Tân số \(f=\frac{1}{T}={{8.10}^{3}}Hz.\)
Đáp án C
Ví dụ 3: Cho mạch dao động LC. Khi thay \(C={{C}_{1}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là \({{f}_{1}}\) và \({{T}_{1}}.\) Khi thay \(C={{C}_{2}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là \({{f}_{2}}\) và \({{T}_{2}}.\) Hỏi khi thay C bằng một bộ \({{C}_{1}}\) và \({{C}_{2}}\) nối tiếp thì tần số và chu kì dao động trong mạch là bao nhiêu?
Lời giải
Khi thay \(C={{C}_{1}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là
\(\left\{ \begin{array}{l} {T_1} = 2\pi \sqrt {L{C_1}} \\ {f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_1}} }} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {\left( {\frac{{2\pi }}{{{T_1}}}} \right)^2} = \frac{1}{{L{C_1}}}\\ f_1^2 = \frac{1}{{4{\pi ^2}}}\frac{1}{{L{C_1}}} \end{array} \right.\left( I \right)\)
Khi thay \(C={{C}_{2}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là
\(\left\{ \begin{array}{l} {T_2} = 2\pi \sqrt {L{C_2}} \\ {f_2} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_2}} }} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {\left( {\frac{{2\pi }}{{{T_2}}}} \right)^2} = \frac{1}{{L{C_2}}}\\ f_2^2 = \frac{1}{{4{\pi ^2}}}\frac{1}{{L{C_2}}} \end{array} \right.\left( {II} \right)\)
Khi thay C bằng một bộ \({{C}_{1}}\) và \({{C}_{2}}\) nối tiếp, ta có điện dung của bộ là
\(\frac{1}{{{C}_{b}}}=\frac{1}{{{C}_{1}}}+\frac{1}{{{C}_{2}}}\)
Cộng vế theo vế các phương trình của hệ (I) và (II) ta có
\(\left\{ \begin{array}{l} {\left( {\frac{{2\pi }}{{{T_1}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{2\pi }}{{{T_2}}}} \right)^2} = \frac{1}{{L{C_1}}} + \frac{1}{{L{C_2}}} = \frac{1}{L}\left( {\frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}}} \right) = \frac{1}{{L{C_b}}} = {\left( {\frac{{2\pi }}{{{T_b}}}} \right)^2}\\ f_1^2 + f_2^2 = \frac{1}{{4{\pi ^2}}}\frac{1}{{L{C_1}}} + \frac{1}{{4{\pi ^2}}}\frac{1}{{L{C_2}}} = \frac{1}{{4{\pi ^2}L}}\left( {\frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}}} \right) = \frac{1}{{4{\pi ^2}L{C_b}}} = f_b^2 \end{array} \right.\)
Từ đó ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{1}{{T_b^2}} = \frac{1}{{T_1^2}} + \frac{1}{{T_2^2}}\\ f_b^2 = f_1^2 + f_2^2 \end{array} \right.\)
Ví dụ 4: Cho mạch dao động LC. Khi thay \(L={{L}_{1}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là \({{f}_{1}}\) và \({{T}_{1}}.\) Khi thay \(L={{L}_{2}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là \({{f}_{2}}\) và \({{T}_{2}}.\) Hỏi khi thay C bằng một bộ \({{L}_{1}}\) và \({{L}_{2}}\) mắc nối tiếp thì tần số và chu kì dao động trong mạch là bao nhiêu?
Lời giải
Khi thay \(L={{L}_{1}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là
\(\left\{ \begin{array}{l} {T_1} = 2\pi \sqrt {{L_1}C} \\ {f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {{L_1}C} }} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} T_1^2 = 4\pi {L_1}C\\ \frac{1}{{f_1^2}} = 4{\pi ^2}{L_1}C \end{array} \right.\)
Khi thay \(L={{L}_{2}}\) thì tần số và chu kì dao động trong mạch là
\(\left\{ \begin{array}{l} {T_2} = 2\pi \sqrt {{L_2}C} \\ {f_2} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {{L_2}C} }} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} T_2^2 = 4\pi {L_2}C\\ \frac{1}{{f_2^2}} = 4{\pi ^2}{L_2}C \end{array} \right.\left( {II} \right)\)
Khi thay C bằng một bộ \({{L}_{1}}\) và \({{L}_{2}}\) mắc nối tiếp, ta có độ tự cảm của bộ là \({{L}_{b}}={{L}_{1}}+{{L}_{2}}.\) Cộng vế theo vế các phương trình của hệ (I) và (II) ta có
\(\left\{ \begin{array}{l} T_1^2 + T_2^2 = 4{\pi ^2}C\left( {{L_1} + {L_2}} \right) = T_b^2\\ \frac{1}{{f_1^2}} + \frac{1}{{f_2^2}} = 4{\pi ^2}C\left( {{L_1} + {L_2}} \right) = \frac{1}{{f_b^2}} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} T_b^{} = \sqrt {T_1^2 + T_2^2} \\ f_b^{} = \frac{1}{{\sqrt {\frac{1}{{f_1^2}} + \frac{1}{{f_2^2}}} }} \end{array} \right.\)
Ví dụ 5: Mạch dao động LC có tụ phẳng không khí hình tròn có bán kính \(R=48cm,\) hai bản tụ cách nhau d=4cm phát ra sóng điện từ có bước sóng 100m. Nếu đưa tấm điện môi cùng kích thước với bản tụ nằm sát 1 bản và có hằng số điện môi là 7, dày 2 cm thì mạch sẽ phát ra sóng điện từ có bước sóng là
A. 100 m
B. 132,29 m
C. 125 m
D. 175 m
Lời giải
Ban đầu khi chưa thay đổi, ta có tụ phẳng không khí với \(\varepsilon \) và
\(\left\{ \begin{array}{l} \lambda = 2\pi .c.\sqrt {LC} \\ C = \frac{{1.S}}{{k.4\pi .d}} \end{array} \right.\)
Khi thêm bản mỏng, tụ lúc này coi như 1 tụ không khí nối tiếp với tụ có hằng số điện môi là 7. Ta có
\(\left\{ \begin{array}{l} {\lambda _{nt}} = 2\pi .c.\sqrt {L{C_{nt}}} \\ {C_{nt}} = \frac{{{C_1}{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}}\\ {C_1} = \frac{{7.S}}{{k.4\pi .\frac{d}{2}}} = 14C\\ {C_1} = \frac{{1.S}}{{k.4\pi .\frac{d}{2}}} = 2C \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {\lambda _{nt}} = 2\pi .c.\sqrt {L{C_{nt}}} \\ {C_{nt}} = 1,75C \end{array} \right.\)
Từ đó ta có bước sóng mạch phát ra là
\(\frac{{{\lambda }_{nt}}}{\lambda }=\sqrt{\frac{{{C}_{nt}}}{C}}\approx 1,33\Rightarrow {{\lambda }_{nt}}=1,3229.\lambda =132,29\text{ }m\)
Đáp án B
3. LUYỆN TẬP
Câu 1: Mạch dao động điện từ điêu hoà có cấu tạo gồm
A. nguồn điện một chiều và tụ điện mắc thành mạch kín
B. nguồn điện một chiều và cuộn cảm mắc thành mạch kín
C. nguồn điện một chiều và điện trở mắc thành mạch kín
D. tụ điện và cuộn cảm mắc thành mạch kín
Câu 2: Mạch dao động điện từ điều hoà LC có chu kỳ
A. phụ thuộc vào L, không phụ thuộc vào C
B. phụ thuộc vào C, không phụ thuộc vào L
C. phụ thuộc vào cả L và C
D. không phụ thuộc vào L và C
Câu 3: Mạch dao động điện từ điều hoà gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kỳ dao động của mạch
A. tăng lên 4 lần
B. tăng lên 2 lần
C. giảm đi 4 lần
D. giảm đi 2 lần
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
A. không đổi
B. tăng 2 lần
C. giảm 2 lần
D. tăng 4 lần
Câu 5: Mạch dao động điện từ gôm tụ điện C và cuộn cảm L, dao động tự do với tần số góc
A. \(\omega =2\pi \sqrt{LC}\)
B. \(\omega =\frac{2\pi }{\sqrt{LC}}\)
C. \(\omega =\sqrt{LC}\)
D. \(\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\)
Câu 6: Nhận xét nào sau đây về đặc điểm của mạch dao động điện từ điều hoà LC là không đúng?
A. Điện tích trong mạch biến thiên điều hoà
B. Năng lượng điện trường tập trung chủ yếu ở tụ điện
C. Năng lượng từ trường tập trung chủ yếu ở cuộn cảm
D. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào điện tích của tụ điện
Câu 7: Người ta dùng cách nào sau đây để duy trì dao động điện từ trong mạch với tần số riêng của nó?
A. Đặt vào mạch một hiệu điện thế xoay chiều
B. Đặt vào mạch một hiệu điện thế một chiều không đổi
C. Dùng máy phát dao động điện từ điều hoà
D. Tăng thêm điện trở của mạch dao động
Câu 8: Khi mắc nối tiếp với C của mạch dao động kín LC một tụ \(C'\) có điện dung bằng C thì tần số dao động riêng của mạch sẽ
A. tăng 2 lần
B. giảm 2 lần
C. tăng \(\sqrt{2}\) lần
D. giảm \(\sqrt{2}\) lần
Câu 9: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Điện trường tĩnh là điện trường có các đường sức điện xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm
B. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức điện là các đường cong kín
C. Từ trường tĩnh là từ trường do nam châm vĩnh cửu đứng yên sinh ra
D. Từ trường xoáy là từ trường có các đường sức từ là các đường cong kín
Câu 10: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Một từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy
B. Một điện trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy
C. Một từ trường biến thiên tăng dần đều theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy biến thiên
D. Một điện trường biến thiên tăng dần đều theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy biến thiên
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Dòng điện dẫn là dòng chuyển động có hướng của các điện tích
B. Dòng điện dịch là do điện trường biên thiên sinh ra
C. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dẫn
D. Có thể dùng ampe kế để đo trực tiếp dòng điện dịch
Câu 12: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trường?
A. Khi một điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường xoáy
B. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là những đường cong
C. Khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường
D. Từ trường có các đường sức từ bao quanh các đường sức điện
Câu 13: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về điện từ trường?
A. Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra một điện trường xoáy biến thiên ở các điểm lân cận
B. Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra một từ trường xoáy ở các điểm lân cận
C. Điện trường và từ trường xoáy có các đường sức là đường cong kín
D. Đường sức của điện trường xoáy là các đường cong kín bao quanh các đường sức từ của từ trường biến thiên
Câu 14: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về điện từ trường?
A. Điện trường trong tụ điện biên thiên sinh ra một từ trường giống từ trường của một nam châm hình chữ U
B. Sự biến thiên của điện trường giữa các bản của tụ điện sinh ra một từ trường giống từ trường được sinh ra bởi dòng điện trong dây dẫn nối với tụ
C. Dòng điện dịch là dòng chuyển động có hướng của các điện tích trong lòng tụ điện
D. Dòng điện dịch trong tụ điện và dòng điện dẫn trong dây dẫn nối với tụ điện có cùng độ lớn, nhưng ngược chiều
Câu 15: Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?
A. Sóng điện từ là sóng ngang
B. Sóng điện từ mang năng lượng
C. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa
D. Sóng điện từ không truyền được trong chân không
Câu 16: Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là không đúng?
A. Sóng điện từ là sóng ngang
B. Sóng điện từ mang năng lượng
C. Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa
D. Vận tốc sóng điện từ gần bằng vận tốc ánh sáng
Câu 17: Hãy chọn câu đúng?
A. Điện từ trường do một tích điểm dao động sẽ lan truyền trong không gian dưới dạng sóng
B. Điện tích dao động không thể bức xạ sóng điện từ
C. Vận tốc của sóng điện tò trong chân không nhỏ hơn nhiều vận tốc ánh sáng trong chân không
D. Tần số của sóng điện từ chỉ bằng nửa tần số dao động của điện tích
Câu 18: Sóng điện từ là quá trình lan truyền trong không gian của một điện từ trường biến thiên. Kết luận nào sau đây là đúng nhất khi nói về quan hệ giữa véctơ cường độ điện trường và véctơ cảm ứng từ của điện từ trường đó?
A. Véctơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng tần số
B. Véctơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn có cùng pha
C. Véctơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng phương
D. Véctơ cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên tuần hoàn cùng tần số, cùng pha và có phương vuông góc với nhau
Câu 19: Sóng điện từ nào sau đây có khả năng xuyên qua tầng điện li?
A. Sóng dài
B. Sóng trung
C. Sóng ngắn
D. Sóng cực ngắn
Câu 20: Sóng điện từ nào sau đây bị phản xạ mạnh nhất ở tầng điện li?
A. Sóng dài
B. Sóng trung
C. Sóng ngắn
D. Sóng cực ngắn
---(Để xem tiếp nội dung từ câu 21 đến câu 50 của đề cương các em vui lòng xem Online hoặc Đăng nhập vào HOC247 để tải về máy)---
ĐÁP ÁN
|
l.D |
2.C |
3.B |
4.A |
5.D |
6.D |
7.C |
8.C |
9.C |
10.C |
|
11.D |
12.B |
13.A |
14.B |
15.D |
16.D |
17.A |
18.D |
19.D |
20.C |
|
21.A |
22.D |
23.C |
24.A |
25.A |
26.D |
27.A |
28.B |
29.A |
30.D |
|
31.B |
32.A |
33.C |
34.A |
35.C |
36.D |
37.B |
38.A |
39.D |
40.D |
|
41.A |
42.C |
43.C |
44.A |
45.D |
46.A |
47.D |
48.D |
49.B |
50.D |
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Đề cương ôn tập giữa HK2 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng bộ đề thi này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong kì thi sắp tới.
Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:
Thi Online
