Tải bản đầy đủ (.pdf) (17 trang)

Đề thi HSG quốc gia 2016 môn Vật lí và Hướng dẫn giải

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.9 MB, 17 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1></div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2></div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3></div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4></div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5></div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6></div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7></div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8></div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>



<b>GỢI Ý LỜI GIẢI ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT </b>
<b>MÔN VẬT LÝ 2016 </b>


<b>Nguyễn Ngọc Tuấn </b>


<b>Đại học Bách Khoa Hà Nội </b>




<i>Tác giả chân thành cám ơn thầy Đặng Văn Tấn Đạt, THPT Chuyên Nguyễn </i>
<i>Quang Diêu (Đồng Tháp) đã cung cấp đề thi. </i>


Dưới đây là gợi ý lời giải của tác giả. Xin lưu ý đây khơng phải là đáp án


chính thức, đáp số có thể khơng trùng khớp vớc d ạng bài quen thuộc, vừa phải để đa số học sinh có thể
làm được, nhưng cũng có những bài đủ khó để phân loại học sinh. Hay nhất
trong cả ba ngày phải kể tới <i><b>câu II</b></i> ngày thứ nhất, và câu <i><b>III</b></i> ngày hai. Đây là
hai câu phân loại rất tốt. Có thể nói thêm, câu dao động và giao thoa (<i><b>câu I</b></i>


<b>& </b><i><b>III</b></i> ngày thứ nhất) rất phù hợp để có thể biến dạng đưa vào đề thi THPT
Quốc Gia.


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10></div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>



cắt trục tung và trục hoành ở các áp suất và thể tích <i>p V</i><sub>0</sub>, <sub>0</sub> tương ứng. Tìm
biểu thức của nhiệt dung ( ).<i>C V</i>


<i>g</i> <i>g</i>



<i>g</i>


- +
=


-0 <sub>0</sub>
-(1 )


( ) .


( 1)( 2 )


<i>V</i> <i>V</i>


<i>C V</i> <i>R</i>


<i>V</i> <i>V</i>


Tại = Ơ ị = 0 = 0 0


max


( ) , .


2 4


<i>T</i>


<i>V</i> <i>p V</i>



<i>C V</i> <i>V</i> <i>T</i>


<i>R</i>


Tại <i>g</i>


<i>g</i>


= Þ =


+0


( ) 0 .


1
<i>S</i>


<i>V</i>


<i>C V</i> <i>V</i> Tại đây nhiệt đổi từ nhận sang tỏa.


<b>1. Phương trình đường thng: </b> -<sub>-</sub> = - ị = ổỗ<sub>ỗ</sub> - ửữ<sub>ữ</sub>


ố ø


0 0 0


0 0 0


3 2



16 .


7 6 3


<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i><sub>p</sub></i> <i>p</i> <i>V</i>


<i>V</i> <i>V</i> <i>V</i> <i>V</i>


<b>2. BC cắt trục tung và hoành tại </b>16 0
3


<i>p</i>


và 16<i>V</i><sub>0</sub>, suy ra = 0 0
max
64
.
3
<i>p V</i>
<i>T</i>
<i>R</i>


So sánh = 0 0 < = 0 0 Þ =
min


3 7


.



<i>A</i> <i>D</i> <i>A</i>


<i>p V</i> <i>p V</i>


<i>T</i> <i>T</i> <i>T</i> <i>T</i>


<i>R</i> <i>R</i>


<b>3. Với khí đơn nguyên tử g</b> =5
3


´


Þ = 0 =


0


5 16 <sub>10 .</sub>


8
<i>S</i>


<i>V</i>


<i>V</i> <i>V</i> Đó chính là vị trí


của M.


<b>4. AD cắt trục tung và hồnh tại các vị trí </b>10 0
3



<i>p</i>


và 10<i>V</i><sub>0</sub>, suy ra
´


= 0 =


0
5 10
6.25 .
8
<i>S</i>
<i>V</i>


<i>V</i> <i>V</i> Ký hiệu điểm này là E, áp suất tại đây <i>p<sub>E</sub></i> =1.25 .<i>p</i><sub>0</sub>


Công thực hiện <i>W</i>=12<i>p V</i><sub>0 0</sub>.


Nhiệt nhận trên các đoạn AB, BM, DE.
=45 <sub>0 0</sub>.


<i>AB</i>


<i>Q</i> <i>p V</i> <i>Q<sub>BM</sub></i> =6<i>p V</i><sub>0 0</sub> <i>Q<sub>DE</sub></i>=0.375<i>p V</i><sub>0 0</sub>.


Hiệu suất h= =


+ +



12 <sub>0.234.</sub>


45 6 0.375


<b>Câu III. </b>


<b>1a) Hiệu quang trình </b>D =<i>L</i> 3.<i>l</i>=1.5μm.
<b>1b) Khoảng vân </b><i>i</i>=<i>Dl</i> =0.5mm.


<i>a</i> Hai vân ngoài cùng là hai vân sáng. Số


vân sáng quan sát được là 41, vân tối 40.


<b>2. Điều kiện để các vân sáng trùng nhau là</b>5 0.75´ =<i>k</i>. .<i>l</i> Vì <i>l</i>³0.4μm nên
£9.


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>


<b>3. Khi nguồn ở </b>S , hiệu quang trình <sub>3</sub> <i>d</i> = <i>q</i>= =


l l


. .<i>x avt</i>.


<i>a</i> <i>a</i> Để xảy ra giao thoa


cực đại tại O thì = <i>l</i>


l .


<i>avt k</i> Chu kỳ chính là thời gian giữa hai cực đại liên


tiếp <i>T</i>=<i>l</i>l=0.02s.


<i>av</i>


<b>Câu IV. </b>


<b>1. </b>Trong hqc K, dây trung hòa điện nên khơng có lực điện tác dụng, chỉ có
lực từ. Lực Lorentz <i>m l</i>


<i>p</i>


= = 0 <sub>.</sub>


<i>L</i>


<i>q vu</i>
<i>F</i> <i>quB</i>


<i>s</i>


<b>2. Gọi </b><i>l</i><sub>0</sub> là các mật độ điện dài trong hệ quy chiếu riêng của mỗi dây. Trong
hqc <i>K</i>, các dây co lại nên mật độ điện dài tăng lên: <i>l g</i>= ( ). ,<i>v</i> <i>l</i><sub>0</sub> ở đây thừa
số Lorentz<i>g</i> =


- 2 2
1


( ) .


1 /



<i>v</i>


<i>v c</i>


Khi chuyển sang hqc gắn với điện tích <i>q</i>, sử dụng cơng thức biến đổi
vận tốc, dễ dàng tìm ra cơng thức biến đổi của thừa số Lorentz:


<i>g</i> <i><sub>g</sub></i>


<i>g</i>


 <sub>=</sub>ổ <sub>-</sub> ử


ỗ ữ


ố 2 ứ


( ) <sub>1</sub> <sub>( ).</sub>


( )


<i>u</i> <i>uv</i> <i><sub>u</sub></i>


<i>v</i> <i>c</i>


Mật độ điện dài thay đổi do các dây co chiều dài


<i>l<sub>p</sub></i> =<i>g</i>( ) ,<i>v<sub>p</sub></i> <i>l l</i><sub>0</sub> <i><sub>n</sub></i>= -<i>g</i>( ) .<i>v<sub>n</sub></i> <i>l</i><sub>0</sub>
<b>2a) Từ đây </b>



<i>l</i>
<i>l</i> = -<i>l g</i>é<sub>ë</sub> -<i>g</i> ù<sub>û</sub>=




-0 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>


2


( ) ( ) .


1 /


<i>T</i> <i>n</i> <i>p</i>


<i>uv</i>
<i>v</i> <i>v</i>


<i>c</i> <i>u c</i>


<b>2b) Trong hqc này điện tích đừng yên nên khơng có lực từ tác dụng, chỉ có </b>
lực điện


<i>l</i>
<i>pe</i>
¢= ¢=





-2 2 2


0


.


1 /


<i>quv</i>
<i>F qE</i>


<i>c</i> <i>u c</i>


<b>3. Theo giả thiết</b> ¢ =


- 2 2 .


1 /


<i>L</i>


<i>F</i>
<i>F</i>


<i>u c</i> <b> </b>


Thay biểu thức lực Lorentz từ trên xuống ta được <i>m</i>
<i>e</i>
=
0 2


0
1 .
<i>c</i>
<b>Câu V. </b>


Bán kính và độ dày thấu kính cho bởi công thức:


<i>q</i> <i>q</i>


=2 sin ; =2 (1 cos ).


<i>-D</i> <i>R</i> <i>e</i> <i>R</i> Với thấu kính mỏng, q <sub>=</sub>1 nên ta có phép
gần đúng <i><sub>D</sub></i>=<sub>2 ;</sub><i><sub>R</sub>q</i> <i><sub>e R</sub></i>= <i>q</i>2<sub>.</sub><sub> Từ đây suy ra hệ thức </sub><i><sub>D</sub></i>2 <sub>=</sub><sub>4 .</sub><i><sub>Re</sub></i> <sub> Bề dày </sub>


<i>e</i> và đường kính <i>D</i> của thấu kính có thể đo bằng thước kẹp, từ đây tính được


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>


Mặt khác cơng thức thấu kính 1 2(= <i>n</i>-1) .


<i>f</i> <i>R</i> Chiết suất có thể tính được


nếu đo được tiêu cự <i>f</i>.


Bây giờ ta xét sự tạo ảnh qua thấu kính. Cơng thức thấu kính cho ta


= + Þ = - +


1 1 1 1 <sub>1 1 .</sub>


<i>i</i> <i>o</i> <i>o</i> <i>i</i>



<i>f d d</i> <i>d</i> <i>d</i> <i>f</i>


Bằng việc đo các khoảng cách ,<i>d d<sub>i</sub></i> <i><sub>o</sub></i> ta dễ dàng đo được <i>f</i>. Tuy nhiên có
một vấn đề nhỏ là phép đo <i>d<sub>o</sub></i> khơng hồn tồn chính xác vì ta khó xác định
chính xác được vị trí của sợi dây tóc. Tuy nhiên sử dụng ngun lý thuận
nghịch của chiều truyền ánh sáng, nếu giữ ngun vị trí màn và bóng đèn
mà dịch chuyển thấu kính ta sẽ tìm được .<i>d<sub>o</sub></i>


Gọi ,<i>l l<sub>o i</sub></i> lần lượt là kích thước dài của vật và ảnh tương ứng ở chế độ
phóng đại. Dễ thấy:


= Þ = .


<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i>


<i>i</i> <i>o</i>


<i>o</i> <i>o</i> <i>o</i>


<i>l</i> <i>d</i> <i>d</i>


<i>l l</i>


<i>l</i> <i>d</i> <i>d</i>


(<i>Phần đo chiều dài dây tóc dưới đây theo gợi ý của thầy </i>
<i>Lập ĐHSPHN</i>, t<i>ôi không dám chắc là có đo được như vậy </i>
<i>trên thực tế khơng</i>).



Để xác định được chiều dài dây tóc, ta cần đo được số vòng và chu vi


một vòng. Chọn một đoạn khoảng 10 chu kỳ, đo chiều dài của nó. Từ đây có
thể tính được chiều dài dây tóc theo cơng thức:


<i>p</i> <i>p</i>


<i>p</i>


ỉ ư ỉ ử


= +<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub> = +<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub> ị =


ố ứ ố ø +


2 2


2 2


2 2


10 10


. ( ) . ( ) . .


10 10 <sub>(10</sub> <sub>)</sub>


<i>i</i> <i>o</i> <i>i</i> <i>o</i> <i>i</i> <i>i i</i>


<i>o</i> <i>i</i> <i>o</i>



<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i> <i><sub>i</sub></i> <i><sub>i</sub></i> <i><sub>i</sub></i>


<i>l</i> <i>s</i> <i>l d</i> <i>s</i> <i>s d</i>


<i>h</i> <i>D</i> <i>D</i> <i>d</i> <i>h</i>


<i>s</i> <i>s d</i> <i><sub>l</sub></i> <i><sub>D</sub></i> <i><sub>s</sub></i>


--- HẾT ---


</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>


<b>NGÀY THI THỨ HAI (07/01/2016) </b>
<b>Câu I. </b>


Trước hết nhận ra véc tơ vận tốc góc <i>w</i>r nằm trong mặt phẳng <i>yz</i> và tạo
với trục <i>y</i> một góc j. Do đó biểu thức của nó <i>w</i>r=(0, cos , sin ). <i>w</i> <i>j w</i> <i>j</i>


<b>1. </b>Ngay khi mới chuyển động, <i>v</i>r=(0, ,0).<i>v</i>


Chỉ còn lại lực <i>F<sub>x</sub></i> =2<i>M vw<sub>z y</sub></i> hướng theo
trục <i>x</i>. Tiếp theo mặt lực này luôn hướng
vuông góc với vận tốc <i>v</i>r tức là vng góc
với mặt phẳng dao động, do đó nó sẽ làm
cho mặt phẳng dao động quay theo chiều từ
Bắc (O<i>y</i>) sang Đông (O<i>x</i>).


Do lực Coriolis không thay đổi độ lớn
vận tốc nên quá trình chuyển động từ biên



về vị trí cân bằng diễn ra hoàn toàn đối xứng, tức là con lắc lại đi qua O.
Quỹ đạo trong chu kỳ thứ nhất được phác họa.


<b>2. Vì dây rất dài và dao động nhỏ nên ta có thể bỏ qua gia tốc và vận tốc của </b>
hạt theo phương thẳng đứng, tức là cho <i>a<sub>z</sub></i>=0, <i>v<sub>z</sub></i> =0. Với gần đúng này,
biểu thức của các thành phần lực Coriolis chỉ còn lại:


<i>w</i> <i>w</i> <i>j</i> <i>w</i> <i>w</i> <i>j</i>


<i>w</i> <i>w</i> <i>j</i>


= = = - =


-= =


2 2 sin , 2 2 sin ,


2 2 cos .


<i>x</i> <i>z y</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>z x</i> <i>y</i>


<i>z</i> <i>y x</i> <i>x</i>


<i>F</i> <i>M v</i> <i>M</i> <i>v</i> <i>F</i> <i>M v</i> <i>M</i> <i>v</i>


<i>F</i> <i>M v</i> <i>M</i> <i>v</i>


So sánh với giả thiết <i>b</i>=2 sin .<i>w</i> <i>j</i>
<b>3. Hệ pt Newton cho vật chuyển động: </b>



<i>a</i>
= - +
= -
-= - +
&& &
l
&& &
l


&& cot &


<i>x</i>
<i>Mx</i> <i>T</i> <i>Mby</i>


<i>y</i>
<i>My</i> <i>T</i> <i>Mbx</i>
<i>Mz T Mg Mb</i> <i>x</i>


Gần đúng đơn giản nhất <i>a<sub>z</sub></i>=0, ngồi ra có thể bỏ qua w<i>x</i>& do vận tốc
quay của Trái Đất rất bé. Từ phương trình cuối rút ra <i>T Mg</i>= rồi thay
vào trên ta được:


ì = -W +
ï


í <sub>= W </sub>
-ïỵ
&& &
&& &
2


0
2
0


<i>x</i> <i>x by</i>
<i>y</i> <i>y bx</i>


Thay biểu thức của nghiệm từ giả thiết vào phương hệ phương trình
rồi đồng nhất các hệ số ta được:


W - W = ± W2 2


0 <i>b</i> . Giải ra được:


+ W ±
W = 2 4 20 <sub>.</sub>


2


</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>


<b>Câu II. </b>


<b>1. Thế năng của hệ: </b>


<i>s</i>


= - +4 2


( ) .



3


<i>x</i>
<i>U x</i> <i>mgx</i>


<b>1a) Lực tổng hợp tìm từ điều kiện: </b>


<i>s</i>


= - = -8 .


3
<i>x</i>


<i>dU</i> <i>x</i>


<i>F</i> <i>mg</i>


<i>dx</i>


Tại vị trí cân bằng:


<i>s</i>
= Þ0 <sub>0</sub> = 3.


8
<i>x</i>


<i>mg</i>



<i>F</i> <i>x</i>


<b>1b) Với độ lệch nhỏ </b>D<i>x</i> khỏi vị trí cân bằng, ta có:
<i>s</i>


= -8 D .
3
<i>x</i>


<i>F</i> <i>x</i>


Suy ra chu kỳ dao động <i>p</i>
<i>s</i>


=2 3.


8


<i>m</i>
<i>T</i>


<b>2. Áp suất phụ gây bởi hai mặt của màng xà phòng </b>D =<i>p</i> 4 .<i>s</i>
<i>R</i>


Áp suất khí bên trong màng xà phịng: <i>p p</i>= <sub>0</sub>+ D<i>p</i>.


Công cần thiết = tạo ra năng lượng bề mặt + cơng nén khí.
Tổng cơng cần thiết = <i>ps</i> 2+ <i>p</i> 3 + <i>s</i> + <i>s</i>


0



0


4 4 4


8 ( )ln(1 ).


3


<i>R</i>


<i>A</i> <i>R</i> <i>p</i>


<i>R</i> <i>p R</i>


<b>Câu III. </b>


<b>1. </b>0£ £<i>t t</i><sub>1</sub><b>: </b>Khi khóa K đóng, diode, tụ điện và điện trở có thể bỏ qua,
=


1 0


<i>U</i> . Do đó:


- =


0 0


<i>dI</i>
<i>U</i> <i>L</i>



<i>dt</i> Þ = 0 .
<i>U</i>
<i>I</i> <i>t</i>


<i>L</i>


£ £ +


1 1 2 :


<i>t</i> <i>t t t</i> Khi khóa K mở, mạch bao gồm nguồn điện, cuộn cảm,
diode, và tụ điện (bỏ qua điện trở). Điện trở của diode bằng không.


- - =
0 0
<i>q</i>
<i>dI</i>
<i>U</i> <i>L</i>
<i>dt C</i>


= Þ 2 + = 0 Þ 2 + - =


0


2 2 1 ( ) 0


<i>U</i>


<i>dq</i> <i>d q</i> <i>q</i> <i>d q</i>



<i>I</i> <i>q CU</i>


<i>dt</i> <i>dt</i> <i>LC</i> <i>L</i> <i>dt</i> <i>LC</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>



<i>w</i> <i>w</i>


<i>w</i> <i>w</i> <i>w</i>


= = - - +


-= - +


-0 1


1 0 1 1


0 1


1 0 1


[1 cos ( )] sin ( ).


cos ( ) sin ( ).


<i>U t</i>
<i>q</i>



<i>U</i> <i>U</i> <i>t t</i> <i>t t</i>


<i>C</i> <i>LC</i>


<i>U t</i>


<i>I</i> <i>t t</i> <i>CU</i> <i>t t</i>


<i>L</i>


<b>2. </b>Gọi <i>I</i><sub>min</sub> là dòng qua cuộn cảm ngay trước khi đóng khóa, cịn <i>I</i><sub>m ax</sub> là
dịng ngay trước khi mở khóa.


Xét q trình đóng khóa, mạch chỉ bao gồm nguồn và cuộn cảm


- =


0 0


<i>dI</i>
<i>U</i> <i>L</i>


<i>dt</i> Þ max = min+ 0 1.


<i>U</i>


<i>I</i> <i>I</i> <i>t</i>


<i>L</i>



Còn khi mở khóa, mạch bao gồm nguồn điện, diode, tụ có hiệu điện
thế <i>U</i><sub>1</sub> ><i>U</i><sub>0</sub> nên dòng điện sẽ giảm từ <i>I</i><sub>m ax</sub>.Ta có:


- - =


0 1 0


<i>dI</i>
<i>U</i> <i>L</i> <i>U</i>


<i>dt</i>




-Þ = - 1 0


min m ax 2.


<i>U U</i>


<i>I</i> <i>I</i> <i>t</i>


<i>L</i>


Từ hai biểu thức của <i>I</i><sub>m ax</sub>, <i>I</i><sub>min</sub> ta có:


<i>a</i>


= - Þ = =



+


-1


0 1 1 0 2


0 2 1 2


1 1


( ) .


/ ( ) 1


<i>U</i>
<i>U t</i> <i>U U t</i>


<i>U</i> <i>t</i> <i>t t</i>


<b>Câu IV. </b>


<b>1a) Áp dụng hệ thức cho </b> ở đề bài với điểm S:


= Þ =


1 1 2 2 1 1 2 2


1 2 1. 2.


<i>n CA</i> <i>n CA</i> <i>n CA</i> <i>n CA</i>



<i>SA</i> <i>SA</i> <i>SA SC SA SC</i> và sử dụng liên hệ


= - =


-1 1 , 2 2 .


<i>CA SA SC CA</i> <i>SA SC</i> Thế vào trên, tách thành hiệu hai thương
rồi chuyển vế ta dễ dàng thu được đpcm.


<b>1b) Sử dụng kết quả ý a) Viết </b><i>SA</i><sub>2</sub> = ¥, dễ dàng thấy đpcm. Lặp lại với
= ¥


1 .


<i>SA</i>


<b>2. Sơ đồ tạo ảnh: </b>


Áp dụng biểu thức 1a) ở trên:

-- = =

-- - = =

-1 1
1 1
1
1
2 2


2 2
2
2
( ).
( ).


<i>n</i> <i>n</i> <i>n n</i> <i><sub>OC</sub></i> <i><sub>R</sub></i>
<i>R</i>


<i>OA OA</i>


<i>n</i> <i>n n</i>


<i>n</i> <i><sub>OC</sub></i> <i><sub>R</sub></i>


<i>R</i>
<i>OA OA</i>


Từ đây suy ra 1 - 2 = 1- - - 2


1 2


1 2


<i>n</i> <i>n</i> <i>n n n n</i>
<i>R</i> <i>R</i>
<i>OA OA</i>


A1



Lưỡng chất (<i>n</i>1, <i>n</i>)


</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>


Khi <i>OA</i><sub>2</sub> = ¥,<i>OA</i><sub>1</sub> = <i>f</i><sub>1</sub>:


-


-= Þ =


-


-1 1 2 2 1 1 1 2


1


1 1 2 1 2 2 1


( ) ( )


.


( ) ( )


<i>n</i> <i>n n R</i> <i>n n R</i> <i>n R R</i>
<i>f</i>


<i>f</i> <i>R R</i> <i>n n R</i> <i>n n R</i>


Khi <i>OA</i><sub>1</sub>= Ơ,<i>OA</i><sub>2</sub> = <i>f</i><sub>2</sub>:



-


-- = ị =


--


-2 1 2 2 1 2 1 2


2


2 1 2 1 2 2 1


( ) ( )


.


( ) ( )


<i>n</i> <i>n n R</i> <i>n n R</i> <i>n R R</i>
<i>f</i>


<i>f</i> <i>R R</i> <i>n n R</i> <i>n n R</i>


Viết lại phương trình tạo ảnh ở dạng


-


-- = = =


-1 2 1 2 2 1 1 2



1 2 1 2


1 2


( ) ( )


<i>n</i> <i>n</i> <i>n n R</i> <i>n n R</i> <i>n</i> <i>n</i>


<i>R R</i> <i>f</i> <i>f</i>


<i>OA OA</i> rồi chia cả hai vế ta được


đpcm.
<b>Câu V. </b>


<b>1. Từ công thức Compton </b>
<i>l l</i>- <sub>0</sub> =<i>l<sub>C</sub></i>(1 cos )- <i>q</i> ,


với <i>l</i> = =<sub>2.4263 10 m</sub>´ -12
<i>C</i>


<i>e</i>


<i>h</i>


<i>m c</i> là bước sóng


Compton, ta thấy <i>l</i> chỉ có giá trị hữu hạn



với mọi góc tán xạ nên chắc chắn photon tán xạ sẽ mang theo năng lượng.
Từ định luật bảo toàn năng lượng suy ra đpcm.


<b>2a) </b>Động năng electron thu được chính là chênh lệch năng lượng của hai


photon tới và photon tán xạ:


<i>l</i> <i>l</i>


=


-0
.


<i>hc hc</i>


<i>K</i> Thay biểu thức Compton vào và
chú ý cos<i>q</i> =sin<i>j</i> ta được đpcm.


<b>2b) Trước hết tính động năng của electron sau va chạm với photon: </b>
=12.52eV.


<i>K</i>


Vì khối lượng nguyên tử lớn hơn rất nhiều so với electron nên ta giả
thiết nguyên tử đứng yên trong suốt quá trình va chạm. Động năng tối


đa mà nguyên tử nhận được chính là <i>K</i>. Ta tìm mức năng lượng cao nhất


mà ngun tử có thể được kích thích lên:


- <sub>1</sub>£12.52Þ £3.54.
<i>n</i>


<i>E E</i> <i>n</i>


Động năng của electron chỉ đủ kích thích nguyên tử lên trạng thái tối
đa <i>n</i>=3. Khi nó trở về trạng thái cơ bản, nó có thể phát ra ba bức xạ:


<i>l</i><sub>31</sub>=102.57nm, <i>l</i><sub>21</sub>=121.57nm (dãy Lyman) và <i>l</i><sub>32</sub>=656.3nm (dãy
Balmer).


</div>

<!--links-->
Đề thi HSG Quốc gia 2009 môn Lịch sử
  • 1
  • 536
  • 5
  • ×