Đề 10 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Vật lý đại cương

Định luật 2 Newton (F = ma) phát biểu rằng gia tốc của một vật tỉ lệ thuận với lực tác dụng lên vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. Đây là định luật trực tiếp mô tả mối quan hệ giữa lực và gia tốc.

Định luật bảo toàn cơ năng phát biểu rằng trong một hệ cô lập chỉ chịu tác dụng của các lực bảo toàn (như lực hấp dẫn, lực đàn hồi), tổng động năng và thế năng của hệ (tức là cơ năng) được bảo toàn, tức là không đổi theo thời gian. Nếu có lực không bảo toàn (như lực ma sát), cơ năng không được bảo toàn.

Trong mạch dao động LC lý tưởng (không có điện trở), năng lượng được chuyển hóa liên tục giữa năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường trong cuộn cảm. Khi năng lượng điện trường đạt cực đại, năng lượng từ trường đạt cực tiểu và ngược lại. Tổng năng lượng điện từ trong mạch được bảo toàn và biến thiên tuần hoàn giữa hai dạng năng lượng này.

Tia gamma (γ) là tia điện từ có bước sóng ngắn nhất và năng lượng cao nhất trong ba loại tia phóng xạ alpha, beta, gamma. Do đó, tia gamma có khả năng đâm xuyên mạnh nhất, có thể xuyên qua nhiều lớp vật chất, trong khi tia alpha có khả năng đâm xuyên yếu nhất (dễ bị chặn bởi tờ giấy) và tia beta có khả năng đâm xuyên trung bình.

Công (A) là một đại lượng vô hướng, được định nghĩa là tích vô hướng của lực (F) và độ dịch chuyển (d): A = F · d = Fdcosθ, trong đó θ là góc giữa lực và độ dịch chuyển. Công có thể dương, âm hoặc bằng không tùy thuộc vào góc θ. Đơn vị của công là Joule (J), không phải Watt (Watt là đơn vị của công suất).

Công suất điện tiêu thụ trên điện trở được tính bằng công thức P = I^2 * R, trong đó I là cường độ dòng điện và R là điện trở. Các công thức khác không đúng về mặt vật lý hoặc biểu diễn các đại lượng khác.

Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của khí mà nhiệt độ (T) được giữ không đổi. Theo định luật Boyle-Mariotte, trong quá trình đẳng nhiệt, tích của áp suất (P) và thể tích (V) là hằng số (PV = const). Nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, nên trong quá trình đẳng nhiệt nội năng cũng không đổi, nhưng nhiệt độ là yếu tố trực tiếp được giữ không đổi.

Lực ma sát nghỉ là lực xuất hiện khi vật chịu tác dụng của ngoại lực nhưng vẫn đứng yên. Nó có giá trị thay đổi để cân bằng với ngoại lực, cho đến khi đạt giá trị cực đại (ma sát nghỉ cực đại). Khi ngoại lực vượt quá giá trị này, vật bắt đầu trượt và lực ma sát chuyển sang ma sát trượt.

Đơn vị Kelvin trong hệ SI được định nghĩa dựa trên điểm ba trạng thái của nước, tức là trạng thái mà nước tồn tại đồng thời ở cả ba pha: rắn, lỏng và khí. Điểm ba trạng thái của nước được gán giá trị chính xác là 273.16 K.

Sóng dừng hình thành khi có sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một phương truyền, với điều kiện hai sóng này phải có cùng tần số, biên độ và truyền ngược chiều nhau. Sự giao thoa này tạo ra các nút sóng (biên độ cực tiểu) và bụng sóng (biên độ cực đại) cố định trong không gian.

Hai sóng được gọi là kết hợp khi chúng có cùng tần số (hoặc bước sóng) và độ lệch pha giữa chúng không đổi theo thời gian. Điều kiện này đảm bảo rằng khi hai sóng gặp nhau, sự giao thoa sẽ tạo ra các vùng tăng cường và triệt tiêu sóng ổn định trong không gian.

Joule (J) là đơn vị SI của công và năng lượng. Watt (W) là đơn vị của công suất, Newton (N) là đơn vị của lực, và Pascal (Pa) là đơn vị của áp suất.

Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn có đường sức từ là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện, có tâm nằm trên dòng điện. Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc bàn tay phải (hoặc quy tắc nắm tay phải). Cảm ứng từ tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm xét đến dòng điện.

Hạt alpha (α) là hạt nhân của nguyên tử Heli-4, bao gồm 2 proton và 2 neutron. Nó được phát ra trong quá trình phân rã alpha của một số hạt nhân phóng xạ nặng.

Động lượng được định nghĩa là tích của khối lượng (m) và vận tốc (v) của vật (p = mv). Động lượng là đại lượng vectơ, có hướng cùng hướng với vận tốc. Động lượng được bảo toàn trong hệ cô lập khi không có ngoại lực tác dụng, nhưng không phải mọi hệ cô lập đều bảo toàn động lượng nếu có nội lực không bảo toàn.

Siêu dẫn là hiện tượng vật lý mà điện trở suất của một số vật liệu giảm đột ngột xuống bằng không khi nhiệt độ của chúng giảm xuống dưới một nhiệt độ tới hạn nhất định (T_c). Hiện tượng này thường xảy ra ở nhiệt độ rất thấp, gần độ không tuyệt đối.

Cảm kháng (Z_L) là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện xoay chiều của một cuộn cảm. Nó tỉ lệ thuận với tần số góc của dòng điện xoay chiều và độ tự cảm của cuộn dây (Z_L = ωL). Điện trở thuần cản trở cả dòng điện một chiều và xoay chiều, dung kháng là của tụ điện, tổng trở là của toàn mạch.

Tiêu cự của thấu kính (f) là khoảng cách từ quang tâm của thấu kính đến tiêu điểm chính của nó. Đối với thấu kính hội tụ, tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm đến điểm mà các tia sáng song song với trục chính hội tụ sau khi đi qua thấu kính.

Cộng hưởng điện trong mạch RLC nối tiếp xảy ra khi dung kháng (Z_C) bằng cảm kháng (Z_L), tức là Z_C = Z_L. Khi đó, tổng trở của mạch đạt giá trị cực tiểu và bằng điện trở R, làm cho cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại.

Nhiệt dung riêng (c) của một chất là lượng nhiệt cần thiết để làm tăng nhiệt độ của 1 kg chất đó lên 1 độ Celsius (hoặc 1 Kelvin). Đơn vị SI của nhiệt dung riêng là J/(kg·K) hoặc J/(kg·°C). Nhiệt dung riêng là tính chất đặc trưng cho khả năng hấp thụ nhiệt của vật liệu, không phải khả năng dẫn nhiệt (đó là độ dẫn nhiệt).

Đơn vị đo từ thông (Φ) trong hệ SI là Weber (Wb). Tesla (T) là đơn vị đo cảm ứng từ (mật độ từ thông), Henry (H) là đơn vị đo độ tự cảm, và Farad (F) là đơn vị đo điện dung.

Giao thoa ánh sáng, như thí nghiệm khe Young, là hiện tượng đặc trưng của sóng, chứng minh ánh sáng có thể giao thoa như sóng nước. Hiệu ứng quang điện liên quan đến tính chất hạt của ánh sáng. Tán xạ và phản xạ ánh sáng có thể giải thích bằng cả mô hình sóng và hạt, nhưng giao thoa là bằng chứng sóng rõ ràng nhất.

Nguyên lý bất định Heisenberg phát biểu rằng không thể xác định đồng thời chính xác tuyệt đối cả vị trí và động lượng của một hạt vi mô. Độ bất định trong vị trí (Δx) và độ bất định trong động lượng (Δp) có mối quan hệ: Δx * Δp ≥ ħ/2, với ħ là hằng số Planck rút gọn.

Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton được biểu diễn bằng công thức F = G * (m1*m2) / r^2, trong đó F là lực hấp dẫn giữa hai vật có khối lượng m1 và m2, r là khoảng cách giữa chúng, và G là hằng số hấp dẫn. Các công thức khác biểu diễn các định luật khác nhau (F=ma là định luật 2 Newton, F=kx là lực đàn hồi, F=qE là lực điện).

Hiện tượng quang điện ngoài (hay hiệu ứng quang điện) là hiện tượng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi kim loại đó được chiếu sáng bởi ánh sáng có bước sóng (hoặc tần số) thích hợp. Năng lượng của photon ánh sáng được hấp thụ bởi electron, cung cấp đủ năng lượng để electron vượt qua công thoát và thoát ra khỏi kim loại.

Trong chuyển động tròn đều, tốc độ góc (ω) là đại lượng không đổi. Vận tốc (v) và gia tốc (a) thay đổi hướng liên tục mặc dù độ lớn của tốc độ (v) không đổi. Vận tốc góc cũng có hướng thay đổi nếu xét trong không gian 3D, nhưng thường trong chương trình phổ thông chỉ xét chuyển động tròn trên mặt phẳng nên có thể coi vận tốc góc là không đổi về độ lớn và hướng trong mặt phẳng đó, nhưng tốc độ góc là khái niệm chính xác hơn để nói về độ lớn không đổi.

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị lệch phương khi truyền qua ranh giới giữa hai môi trường có chiết suất khác nhau. Nguyên nhân chính là do vận tốc của ánh sáng thay đổi khi chuyển từ môi trường này sang môi trường khác. Tần số ánh sáng không đổi khi truyền qua các môi trường, chỉ có vận tốc và bước sóng thay đổi.

Hiệu ứng Doppler là sự thay đổi tần số (và do đó là bước sóng) của sóng khi có sự chuyển động tương đối giữa nguồn phát sóng và người quan sát. Khi nguồn và người quan sát tiến lại gần nhau, tần số sóng tăng lên (bước sóng giảm), và khi chúng ra xa nhau, tần số sóng giảm xuống (bước sóng tăng).

Nhiệt độ là đại lượng vật lý đo mức độ `nóng` hay `lạnh` của vật, và nó tỉ lệ với động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật. Nhiệt độ không phải là lượng nhiệt (lượng nhiệt đo bằng Joule). Nhiệt độ có thể âm trong thang đo Celsius và Fahrenheit, nhưng không thể âm trong thang đo Kelvin (tuyệt đối).

Bầu trời có màu xanh vào ban ngày là do hiện tượng tán xạ ánh sáng Rayleigh. Ánh sáng Mặt Trời khi đi vào khí quyển bị tán xạ bởi các phân tử khí. Ánh sáng xanh lam bị tán xạ mạnh hơn ánh sáng đỏ, do đó bầu trời có màu xanh khi nhìn từ Trái Đất.