Để giúp các em học sinh có thêm tài liệu học tập, rèn luyện kĩ năng làm đề, kết hợp củng cố kiến thức chuẩn bị bước vào kì thi HK2 sắp tới. HOC247 xin giới thiệu Đề cương ôn tập HK2 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022. Mời các em cùng quý thầy cô tham khảo học tập. Chúc các em có kết quả học tập thật tốt!
1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1.1. MẠCH DAO ĐỘNG
a. Mạch dao động là một mạch kín gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm có độ tự cảm L.
b. Mạch dao động lí tưởng là mạch dao động có điện trở của mạch bằng không và mạch không bức xạ sóng điện từ.
c. Định luật biến thiên điện tích, cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch dao động lí tưởng.
- Sự biến thiên điện tích của một bản tụ điện: q = q0cos(ωt + φ).
- Sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch: i = -I0sin(ωt + φ) = I0cos(ωt + φ + \(\frac{\pi }{2}\)).
(Với I0 = ωq0)
- Sự biến thiên hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện: u = U0cos(ωt + φ). (Với \({{U}_{0}}=\frac{{{Q}_{0}}}{C}\))
q0 : điện tích cực đại trên một bản tụ điện (đơn vị C).
I0 : cường độ dòng điện cực đại trong mạch (đơn vị A).
U0 : hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện (đơn vị V).
\(\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\): tần số góc riêng của mạch dao động LC (đơn vị rad/s).
\(T=2\pi \sqrt{LC}\): chu kì riêng của mạch dao động LC (đơn vị s).
\(f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\): tần số riêng của mạch dao động LC (đơn vị Hz).
Độ tự cảm của cuộn cảm: \(L=4\pi {{.10}^{-7}}\mu \frac{{{N}^{2}}}{l}S\) (đơn vị H)
(trong đó, N là số vòng dây quấn của ống dây điện chiều dài l, có tiết diện ống dây S)
d. Biểu thức độc lập với thời gian.
\({{i}^{2}}={{\omega }^{2}}\left( q_{0}^{2}-{{u}^{2}}{{C}^{2}} \right)=\frac{C}{L}\left( U_{0}^{2}-{{u}^{2}} \right).\)
e. Định nghĩa dao động điện từ tự do: là sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc của cường độ điện trường \(\vec{E}\) và cảm ứng từ \(\vec{B}\)) trong mạch dao động.
f. Năng lượng điện từ trong mạch dao động lí tưởng.
- Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện.
\({{W}_{}}=\frac{1}{2}\frac{{{q}^{2}}}{C}=\frac{q_{0}^{2}}{2C}{{\cos }^{2}}\left( \omega t+\phi \right).\)
- Năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm.
\({{W}_{t}}=\frac{1}{2}L{{i}^{2}}=\frac{1}{2}L{{\omega }^{2}}q_{0}^{2}{{\sin }^{2}}\left( \omega t+\phi \right)=\frac{q_{0}^{2}}{2C}{{\sin }^{2}}\left( \omega t+\phi \right).\)
- Năng lượng điện từ trong mạch dao động là tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch.
\(W={{W}_{}}+{{W}_{t}}=\frac{q_{0}^{2}}{2C}=\frac{1}{2}LI_{0}^{2}=const.\)
1.2. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG (TRƯỜNG ĐIỆN TỪ)
a. Giả thuyết của Mắc-xoen về mối quan hệ giữa điện trường và từ trường.
- Khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoáy, là điện trường có các đường sức điện là đường cong kín, bao quanh các đường sức từ.
- Khi một điện trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trường, có các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức điện.
b. Điện từ trường là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.
1.3. SÓNG ĐIỆN TỪ
a. Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.
b. Những tính chất (đặc điểm) của sóng điện từ.
- Sóng điện từ truyền được trong tất cả các môi trường vật chất, kể cả chân không. Vận tốc lan truyền sóng điện từ trong chân không bằng vận tốc ánh sáng trong chân không : c = 3.108 m/s. Trong chân không, sóng điện từ tần số f thì có bước sóng là \(\lambda =\frac{c}{f}=c.2\pi \sqrt{LC}.\)
- Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng, tại một điểm bất kì trên phương truyền, vecto \(\vec{E}\) và vecto \(\vec{B}\) luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng \(\vec{v}\).
Ba vecto \(\vec{E}\), \(\vec{B}\), \(\vec{v}\) tạo thành một tam diện thuận.
- Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian, và luôn cùng pha với nhau.
- Sóng điện từ cũng tuân theo các định luật phản xạ, khúc xạ; cũng có thể giao thoa, nhiễu xạ ... như ánh sáng.
- Sóng điện từ mang năng lượng. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với lũy thừa bậc bốn của tần số.
- Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilômét được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến và được gọi là sóng vô tuyến.
c. Sóng điện từ và thông tin vô tuyến.
Sóng vô tuyến được chia thành: sóng dài, sóng trung, sóng ngắn và sóng cực ngắn.
- Sóng dài: Bước sóng λ khoảng trên 103 m (f khoảng dưới 3.105 Hz).
- Sóng trung: Bước sóng khoảng từ 102 m đến 103 m (f khoảng từ 3.105 Hz đến 3.106 Hz).
- Sóng ngắn: Bước sóng khoảng từ 10 m đến 102 m (f khoảng từ 3.106 Hz đến 3.107 Hz).
- Sóng cực ngắn: Bước sóng khoảng từ 10-2 m đến 10 m (f khoảng từ 3.107 Hz đến 3.1010 Hz).
1.4. SỰ PHÁT VÀ THU SÓNG VÔ TUYẾN.
a) Nguyên tắc phát sóng vô tuyến.
- Dùng các sóng điện từ cao tần.
Vì:
+ chúng mang năng lượng lớn.
+ phản xạ tốt trên tầng điện li, mặt đất và mặt nước, nên có thể truyền đi xa được.
+ mặt khác, các phân tử khí trong khí quyển hấp thụ mạnh các sóng điện từ. Chỉ trong một số ít khoảng bước sóng (hoặc tần số) của sóng điện từ hầu như không bị các phân tử khí hấp thụ. Trên mặt các máy thu thanh đều có ghi rõ các vị trí này, chẳng hạn với các sóng ngắn có các vị trí của các bước sóng khoảng 19 m, 25 m, 31 m, 49 m, 75 m ... ứng với các dải tần số khoảng 16 MHz, 12 MHz, 9,7 MHz, 6 MHz, 4 MHz ...
- Biến điệu sóng cao tần.
Âm nghe được có tần số từ 16 Hz đến 20 000 Hz. Còn sóng cao tần có tần số cỡ MHz, tai người không nghe được.
1.5. ÁNH SÁNG: là sóng điện từ có bước sóng ngắn.
- Ánh sáng đớn sắc là ánh sáng có tần số f xác định, và chỉ có một màu.
Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc mà chỉ bị lệch (về phía đáy) khi đi qua lăng kính.
- Ánh sáng đa sắc (phức tạp) là ánh sáng gồm 2 hay nhiều ánh sáng đơn sắc.
- Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số tia sáng đơn sắc khác nhau, có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Trong đó có bảy màu chính, đó là : đỏ, (da) cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Giữa các màu đơn sắc cạnh nhau không có ranh giới rõ rệt.
Quang phổ của ánh sáng trắng là một dải màu như ở cầu vồng, biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Bước sóng và màu sắc ánh sáng:
|
Màu ánh sáng |
Khoảng bước sóng λ(μm) (trong chân không hoặc không khí) |
|
Đỏ Da cam Vàng Lục Lam Chàm Tím |
0,640 ÷ 0,760 0,590 ÷ 0,650 0,570 ÷ 0,600 0,500 ÷ 0,575 0,450 ÷ 0,510 0,430 ÷ 0,460 0,380 ÷ 0,440 |
- Trong chân không (hoặc không khí), bước sóng của ánh sáng đơn sắc : \(\lambda =\frac{c}{f}\) , với c là vận tốc sóng điện từ hay vận tốc ánh sáng trong chân không, và c = 3.108 m/s ; f là tần số ánh sáng.
Trong môi trường có chiết suất n, bước sóng của ánh sáng đơn sắc là \({{\lambda }^{/}}=\frac{v}{f}=\frac{\left( \frac{c}{n} \right)}{f}=\frac{\lambda }{n}\) , với v là vận tốc ánh sáng trong môi trường chiết suất n đó.
a. Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau.
- Hiện tượng lăng kính phân tích một chùm sáng trắng thành nhiều chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là do chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau. Ánh sáng có bước sóng càng ngắn thì chiết suất của môi trường càng lớn. (Trong chùm sáng trắng, chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng tím là lớn nhất, nên ánh sáng tím lệch nhiều nhất; đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất, nên ánh sáng đỏ lệch ít nhất).
- Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ để phân tích thành phần cấu tạo của các chùm ánh sáng do các nguồn sáng phát ra.
b. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt.
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ cách tử để phân tích một chùm ánh sáng đa sắc thành các thành phần đơn sắc.
c. Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai sóng ánh sáng kết hợp.
Hai sóng ánh sáng kết hợp do hai nguồn sáng kết hợp phát ra.
Hai sóng ánh sáng kết hợp là hai sóng ánh sáng có cùng phương dao động, cùng tần số (cùng màu sắc), và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
d. Các hiện tượng tán sắc ánh sáng, nhiễu xạ ánh sáng, giao thoa ánh sáng ... là những bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
1.6. CÁC LOẠI QUANG PHỔ.
a. Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng đa sắc (phức tạp) thành những thành phần đơn sắc khác nhau. (Nói khác đi, nó dùng để nhận biết thành phần cấu tạo của một chùm sáng đa sắc do một nguồn sáng phát ra).
b. Máy quang phổ lăng kính. Có ba bộ phận chính:
Ống chuẩn trực.
- Cấu tạo: Có dạng một cái ống, nó có một khe hẹp F nằm ở tiêu diện của một thấu kính hội tụ L1.
- Vai trò: Ánh sáng từ nguồn S mà ta cần nghiên cứu được rọi vào khe F. Qua ống chuẩn trực, chùm tia ló ra khỏi L1 là một chùm sáng song song.
Hệ tán sắc.
- Cấu tạo: gồm một hoặc vài lăng kính P
- Vai trò: Tán sắc chùm tia song song từ L1 chiếu tới thành nhiều chùm tia đơn sắc song song.
-(Để xem nội dung đầy đủ, chi tiết của tài liệu, các em vui lòng xem online hoặc đăng nhập HOC247.NET tải về máy)-
2. LUYỆN TẬP
Câu 1: Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.106Hz, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Sóng điện từ do mạch đó phát ra có bước sóng là
A. 600m
B. 0,6m
C. 60m
D. 6m
Câu 2: Điện trường xoáy là điện trường
A. có các đường sức bao quanh các đường cảm ứng từ
B. giữa hai bản tụ điện có điện tích không đổi
C. của các điện tích đứng yên
D. có các đường sức không khép kín
Câu 3: phát biểu nào sau đây là sai khi nói về năng lượng của mạch dao động điện LC có điện trở không đáng kể?
A. Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo một tần số chung
B. Năng lượng điện từ của mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian
C. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng từ trường cực đại
D. Năng lượng điện từ của mạch dao động bằng năng lượng điện trường cực đại ở tụ điện.
Câu 4: Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Sóng điện từ chỉ truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi.
B. Sóng điện từ là sóng ngang.
C. Sóng điện từ lan truyền trong chân không với vận tốc c = 3.108 m/s.
D. Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường.
Câu 5: Khi nói về điện từ trường, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Đường sức điện trường của điện trường xoáy giống như đường sức điện trường do một điện tích không đổi, đứng yên gây ra.
B. Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra một từ trường xoáy.
C. Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra một điện trường xoáy.
D. Đường cảm ứng từ của từ trường xoáy là các đường cong kín bao quanh các đường sức điện trường.
Câu 6: Coi dao động điện từ của một mạch dao động LC là dao động tự do. Biết độ tự cảm của cuộn dây là L = 2.10-2 H và điện dung của tụ điện là C = 2.10-10 F. Chu kì dao động điện từ tự do trong mạch dao động này là
A. 4π.10-6 s.
B. 2π s.
C. 4π s.
D. 2π.10-6 s.
Câu 7: Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở thuần không đáng kể. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f . Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số 2 f .
B. Năng lượng điện từ bằng năng lượng điện trường cực đại.
C. Năng lượng điện từ bằng năng lượng từ trường cực đại.
D. Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với tần số f .
Câu 8: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 mH và tụ điện có điện dung 0,1µF. Dao động điện từ riêng của mạch có tần số góc là
A. 2.105 rad/s.
B. 105 rad/s.
C. 3.105 rad/s.
D. 4.105 rad/s.
Câu 9: Sóng điện từ
A. là sóng dọc.
B. không truyền được trong chân không.
C. không mang năng lượng.
D. là sóng ngang.
Câu 10: Khi một mạch dao động lí tưởng (gồm cuộn cảm thuần và tụ điện) hoạt động mà không có tiêu hao năng lượng thì
A. ở thời điểm năng lượng điện trường của mạch cực đại, năng lượng từ trường của mạch bằng không.
B. cường độ điện trường trong tụ điện tỉ lệ nghịch với diện tích của tụ điện.
C. ở mọi thời điểm, trong mạch chỉ có năng lượng điện trường.
D. cảm ứng từ trong cuộn dây tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện qua cuộn dây.
Câu 11: Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với tần số góc ω. Gọi q0 là điện tích cực đại của một bản tụ điện thì cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
A. I0 = \(\frac{{{q}_{0}}}{\omega }\).
B. q0w.
C. q0w2.
D. \(\frac{{{q}_{0}}}{{{\omega }^{2}}}\).
Câu 12: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{{{10}^{-2}}}{\pi }\)H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung \(\frac{{{10}^{-10}}}{\pi }\)F. Chu kì dao động điện từ riêng của mạch này bằng
A. 4.10-6 s.
B. 3.10-6 s.
C. 5.10-6 s.
D. 2.10-6 s.
Câu 13: Trong một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C đang có dao động điện từ tự do với tần số f. Hệ thức đúng là
A. C = \(\frac{4{{\pi }^{2}}L}{{{f}^{2}}}\).
B. C = \(\frac{{{f}^{2}}}{4{{\pi }^{2}}L}\).
C. C = \(\frac{1}{4{{\pi }^{2}}{{f}^{2}}L}\).
D. C = \(\frac{4{{\pi }^{2}}{{f}^{2}}}{L}\).
Câu 14: Mạch dao động điện tử gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{\pi }mH\) và tụ điện có điện dung \(\frac{4}{\pi }nF\). Tần số dao động riêng của mạch là :
A. \(5\pi {{.10}^{5}}Hz\)
B. \(2,{{5.10}^{6}}Hz\)
C. \(5\pi {{.10}^{6}}Hz\)
D. \(2,{{5.10}^{5}}Hz\)
Câu 15: Sóng điện từ khi truyền từ không khí vào nước thì:
A. tốc độ truyền sóng và bước sóng đều giảm.
B. tốc độ truyền sóng giảm, bước sóng tăng.
C. tốc độ truyền sóng tăng, bước sóng giảm.
D. tốc độ truyền sóng và bước sóng đều tăng.
Câu 16: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang hoạt động. Điện tích của một bản tụ điện
A. biến thiên theo hàm bậc nhất của thời gian
B. biến thiên theo hàm bậc hai của thời gian
C. không thay đổi theo thời gian
D. biến thiên điều hòa theo thời gian
Câu 17: Sóng điện từ và sóng cơ học không có chung tính chất nào dưới đây?
A. Phản xạ.
B. Truyền được trong chân không.
C. Mang năng lượng.
D. Khúc xạ.
Câu 18: Sóng điện từ là quá trình lan truyền của điện từ trường biến thiên, trong không gian. Khi nói về quan hệ giữa điện trường và từ trường của điện từ trường trên thì kết luận nào sau đây là đúng?
A. Véctơ cường độ điện trường và cảm ứng từ cùng phương và cùng độ lớn.
B. Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn luôn dao động ngược pha.
C. Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn luôn dao động lệch pha nhau π/2.
D. Điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì.
Câu 19: Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ?
A. Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian.
B. Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau π/2.
C. Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì.
D. Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến.
Câu 20: Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào dưới đây là sai?
A. Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn cùng phương.
B. Sóng điện từ truyền được trong môi trường vật chất và trong chân không.
C. Trong chân không, sóng điện từ lan truyền với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng.
D. Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường.
-(Để xem nội dung đầy đủ, chi tiết từ câu 21 đến câu 60 của tài liệu, các em vui lòng xem online hoặc đăng nhập HOC247.NET tải về máy)-
Trên đây là một phần nội dung tài liệu Đề cương ôn tập HK2 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
