Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý - Trường THPT chuyên Quang Trung - Bình Phước
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
-
Hocon247
-
40 câu hỏi
-
90 phút
-
75 lượt thi
-
Dễ
Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com
Khi một chất điểm thực hiện dao động điều hòa thì
Từ công thức độc lập với thời gian, ta có:
Đồ thị của vận tốc – li độ và đồ thị gia tốc – vận tốc là đường elip.
Đồ thị gia tốc – li độ là một đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ
Máy quang phổ lăng kính dùng để
Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau.
Vật liệu chính được sử dụng trong một pin quang điện là
Vật liệu chính sử dụng trong một pin quang điện là bán dẫn.
Mẫu nguyên tử Bohr khác mẫu nguyên tử Rutherford ở điểm nào dưới đây?
Mẫu Bohr đưa ra khái niệm trạng thái dừng là trạng thái có năng lượng xác định, còn mẫu Rutherford thì không có khái niệm trạng thái dừng.
Tìm phát biểu sai. Điều kiện để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân là
Khối lượng các hạt nhân phải đạt khối lượng tới hạn không phải là điều kiện xảy ra phản ứng nhiệt hạch.
Tia β+ là dòng các
- Phóng xạ β- là các dòng electron.
- Phóng xạ β+ là các dòng electron dương (pôzitron).
Một chất có khả năng phát quang ánh sáng màu đỏ và màu lục. Nếu dùng tia tử ngoại để kích thích sự phát quang của chất đó thì ánh sáng phát quang có thể có màu nào?
Ta có:
Bước sóng của ánh sáng phát quang lớn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. Mà bước sóng của tia tử ngoại nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng màu đỏ và màu lục.
Do đó khi dùng tia tử ngoại làm ánh sáng kích thích thì chất đó phát quang ra cả ánh sáng màu lục và ánh sáng màu đỏ. Hai ánh sáng này tổng hợp với nhau ra ánh sáng màu vàng.
Cơ chế của sự phát xạ tia X (tia Rơn-ghen) là
Cơ chế của sự phát xạ tia X (tia Rơn-ghen) là dùng một chùm electron có động năng lớn bắn vào một kim loại nặng khó nóng chảy.
Phát biểu nào không đúng khi nói về ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng?
Để tránh những tác hại của hiện tượng cộng hưởng trong cuộc sống thì các công trình, các bộ phận của máy phải có tần số khác xa tần số dao động riêng → B sai.
Loại sóng vô tuyến bị phản xạ mạnh nhất ở tầng điện li là:
Các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn nên các sóng này không thể truyền đi xa.
Các sóng ngắn vô tuyến phản xạ rất tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và mặt nước biển nên chúng có thể truyền đi xa.
Điều nào sau đây là sai khi nói về máy phát điện một pha?
Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm tạo ra từ trường, phần ứng tạo ra dòng điện cảm ứng → A sai.
Trên hình là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của năng lượng liên kết riêng (trục tung, theo đơn vị MeV/nuclôn) theo số khối (trục hoành) của các hạt nhân nguyên tử. Phát biểu nào sau đây đúng?
Hạt nhân 62Ni có năng lượng liên kết riêng lớn nhất: bền vững nhất.
Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, mạch tách sóng ở máy thu thanh có tác dụng
Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, mạch tách sóng ở máy thu thanh có tác dụng tách sóng âm ra khỏi sóng cao tần.
Một chất điểm dao động điều hoà trên trục Ox. Lực kéo về tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực đại khi chất điểm
Lực kéo về tác dụng lên chất điểm có độ lớn cực đại khi chất điểm ở vị trí biên (x = A).
Hiện tượng tán sắc xảy ra
Hiện tượng tán sắc xảy ra ở mặt phân cách của hai môi trường chiết quang khác nhau.
Trong việc truyền tải diện năng đi xa, để giảm công suất hao phí trên đường dây n lần thì điện áp hai đầu đường dây phải
Từ công thức \({{P}_{hp}}=\frac{{{P}^{2}}\cdot R}{{{U}^{2}}}\Rightarrow {{P}_{hp}}\sim\frac{1}{{{U}^{2}}}\to \) để giảm công suất hao phí trên đường dây n lần thì U phải tăng \(\sqrt{n}\) hoặc P giảm \(\sqrt{n}\).
Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ A và lệch pha nhau \(\frac{\pi }{3}\). Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là
Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động là:
\(A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cdot \cos \left( {{\varphi }_{2}}-{{\varphi }_{1}} \right)}=\sqrt{2{{A}^{2}}+2{{A}^{2}}\cdot \cos \frac{\pi }{3}}=A\sqrt{3}\)
Cho biết năng lượng của phôtôn của một ánh sáng đơn sắc bằng 2,26 eV. Cho hằng số plăng h = 6,63.10-34 J.s, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s và điện tích của electron \(e=-\text{ }1,{{6.10}^{-19}}C\). Bước sóng của ánh sáng đơn sắc này bằng:
Photon mang năng lượng 2,26 eV ứng với bức xạ đơn sắc có bước sóng là
\(\varepsilon =\frac{hc}{\lambda \cdot 1,6\cdot {{10}^{-19}}}(eV)\Rightarrow \lambda =\frac{hc}{\varepsilon }=\frac{6,63\cdot {{10}^{-34}}\cdot 3\cdot {{10}^{8}}}{2,26\cdot 1,6\cdot {{10}^{-19}}}=0,55(\mu m)=550nm\)
Để sử dụng các thiết bị điện 55V trong mạng điện 220V người ta phải dùng máy biến áp. Tỉ lệ số vòng dây của cuộn sơ cấp (N1) trên số vòng dây của cuộn thứ cấp (N2) ở các máy biến áp loại này là:
Tỉ lệ số vòng dây của cuộn sơ cấp (N1) trên số vòng dây của cuộn thứ cấp (N2) là:
\(\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=\frac{{{U}_{2}}}{{{U}_{1}}}=\frac{55}{220}=\frac{1}{4}\).
Trong khoảng thời gian 7,6 ngày có 75% số hạt nhân ban đầu của một đồng vị phóng xạ bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị đó là
Số hạt nhân mẹ bị phân rã sau 7,6 ngày là:
\(0,75{{N}_{0}}={{N}_{0}}\left( 1-{{2}^{-\frac{7,6}{T}}} \right)\Leftrightarrow 0,75=1-{{2}^{-\frac{7,6}{T}}}\)
\(\Rightarrow {{2}^{-\frac{7,6}{T}}}=0,25\Rightarrow \frac{7,6}{T}=2\Rightarrow T=3,8\) (ngày).
Xét một con lắc lò xo đang dao động điều hoà. Gọi T là khoảng thời gian nhỏ nhất giữa hai lần liên tiếp vật nặng có độ lớn vận tốc cực đại. Chu kì con lắc này bằng:
Gọi T’ là chu kì của con lắc lò xo.
Khoảng thời gian nhỏ nhất giữa hai lần liên tiếp vật nặng có độ lớn vận tốc cực đại là \(\frac{{{T}^{'}}}{2}\)
Ta có: \(\frac{{{T}^{\prime }}}{2}=T\Rightarrow {{T}^{\prime }}=2T\).
Một sóng âm truyền theo phương Ox với phương trình \(u=A\cos (ft-kx)\). Vận tốc của sóng âm này được tính bởi công thức:
Từ phương trình sóng ta có: \(\Delta \varphi =\frac{2\pi x}{\lambda }=kx\Rightarrow \lambda =\frac{2\pi }{k}\)
Lại có: \(\omega =f\Rightarrow T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{f}\)
Vận tốc sóng âm là: \(v=\frac{\lambda }{T}=\frac{\frac{2\pi }{k}}{\frac{2\pi }{f}}=\frac{f}{k}\).
Xét một sóng cơ truyền trên một dây đàn hồi rất dài có bước sóng λ. Sau 1s, sóng truyền được quãng đường bằng L. Tần số của sóng này bằng
Vận tốc của sóng là: \(v=\frac{s}{t}=\frac{L}{1}=L\)
Tần số của sóng là: \(f=\frac{v}{\lambda }=\frac{L}{\lambda }.\)
Đối với âm cơ bản và hoạ âm bậc hai do cùng một dây đàn phát ra thì
Đối với âm cơ bản và hoạ âm bậc hai do cùng một dây đàn phát ra thì tần số hoạ âm bậc 2 gấp đôi tần số âm cơ bản.
Xét nguyên tử Hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng -5,44.10-19J sang trang thái dừng có mức năng lượng -21,76.10-19J thì phát ra photon tương ứng với ánh sáng có tần số f. Lấy h = 6,625.10-34 J.s. Giá trị của f là
Năng lượng photon phát ra là:
\(\varepsilon =h{{f}_{nm}}={{E}_{n}}-{{E}_{m}}=\left( -5,44\cdot {{10}^{-19}} \right)-\left( -21,76\cdot {{10}^{-19}} \right)=16,32\cdot {{10}^{-19}}~\text{J}\)
\(\Rightarrow f=\frac{{{E}_{n}}-{{E}_{m}}}{h}=\frac{16,32\cdot {{10}^{-19}}}{6,625\cdot {{10}^{-34}}}=2,{{46.10}^{15}}(~\text{Hz})\)
Đặt điện áp xoay chiều \(u=220\sqrt{2}\cos 100\pi t(V)\) vào hai đầu mạch điện gồm điện trở 1 thuần, tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L=\frac{1}{\pi }(H)\) mắc nối tiếp. Khi \(C={{C}_{1}}=\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\) hoặc \(C={{C}_{2}}=\frac{{{10}^{-4}}}{3\pi }(F)\) thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau và độ lệch pha giữa điện áp u so với cường độ dòng điện qua mạch lần lượt là \({{\varphi }_{1}},{{\varphi }_{2}}.\) Tỷ số \(\frac{\cos {{\varphi }_{1}}}{\cos {{\varphi }_{2}}}\) bằng
Cảm kháng của cuộn cảm thuần là: \({{Z}_{L}}=\omega L=100(\Omega )\)
Dung kháng của tụ điện là:
\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{Z}_{{{c}_{1}}}}=\frac{1}{\omega {{C}_{1}}}=100(\Omega ) \\ {{Z}_{{{c}_{2}}}}=\frac{1}{\omega {{C}_{2}}}=300(\Omega ) \\ \end{array} \right.\)
Vì ZC1 < ZC2 nên khi mắc C1 mạch có tính cảm kháng, khi mắc C2 mạch có tính dung kháng. Khi điện dung có giá trị C1, hệ số công suất của mạch điện là:
\(\cos {{\varphi }_{1}}=\frac{R}{Z}=\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}}}=1\)
Hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là: \({{U}_{{{C}_{1}}}}=\frac{U}{Z}\cdot {{Z}_{{{C}_{1}}}}=\frac{100U}{R}\) (1)
Khi điện dung có giá trị C2, tổng trở của mạch là:
\(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C2}} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{R}^{2}}+{{200}^{2}}}\)
Hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là: \({{U}_{{{C}_{1}}}}=\frac{U}{Z}\cdot {{Z}_{{{C}_{1}}}}=\frac{100U}{R}\) (1)
Theo đề bài ta có:
\({{U}_{{{C}_{1}}}}={{U}_{{{C}_{2}}}}\Rightarrow \frac{100U}{R}=\frac{300U}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{200}^{2}}}}\Rightarrow R=10\sqrt{50}(\Omega )\)
\(\Rightarrow \cos {{\varphi }_{2}}=\frac{R}{Z}=\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{200}^{2}}}}=\frac{10\sqrt{50}}{\sqrt{5000+{{200}^{2}}}}=\frac{10\sqrt{50}}{30\sqrt{50}}=\frac{1}{3}\)
\(\Rightarrow \frac{\cos {{\varphi }_{1}}}{\cos {{\varphi }_{2}}}=\frac{1}{\frac{1}{3}}=3\).
Một hạt chuyển động có tốc độ rất lớn v = 0,6c. Nếu tốc độ của hạt tăng 4/3 lần thì động năng của hạt tăng
Khi \(v=0,6c\Rightarrow {{\text{W}}_{d}}=\left( \frac{1}{\sqrt{1-\frac{{{(0,6c)}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}-1 \right){{m}_{0}}{{c}^{2}}=0,25{{m}_{0}}{{c}^{2}}(1)\)
Khi tốc độ của hạt tăng \(\frac{4}{3}\) lần: \({{v}^{\prime }}=\frac{4}{3}v=\frac{4}{3}\cdot 0,6c=0,8c\)
\(\text{W}_{d}^{\prime }=\left( \frac{1}{\sqrt{1-\frac{{{(0,8c)}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}-1 \right){{m}_{0}}{{c}^{2}}=\frac{2}{3}{{m}_{0}}{{c}^{2}}(2)\)
Từ (1) và (2), ta có: \(\frac{\text{W}_{d}^{\prime }}{{{\text{W}}_{d}}}=\frac{\frac{2}{3}{{m}_{0}}{{c}^{2}}}{0,25{{m}_{0}}{{c}^{2}}}=\frac{8}{3}\)
Trong thời gian ∆t, con lắc đơn có chiều dài l thực hiện được 10 dao động điều hoà. Nếu tăng chiều dài thêm 36cm thì vẫn trong thời gian ∆t nó thực hiện được 8 dao động điều hoà. Chiều dài l có giá trị là
Khi chiều dài con lắc là l, chu kì của con lắc là:
\(T=\frac{\Delta t}{10}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\Rightarrow l=\frac{{{g}^{2}}\cdot \Delta t}{{{10}^{2}}\cdot 4{{\pi }^{2}}}(1)\)
Khi chiều dài của con lắc tăng thêm 36 cm, chu kì của con lắc là:
\({{T}^{\prime }}=\frac{\Delta t}{8}=2\pi \sqrt{\frac{l+0,36}{g}}\Rightarrow l+0,36=\frac{{{g}^{2}}\Delta t}{{{8}^{2}}\cdot 4{{\pi }^{2}}}(2)\)
Từ (1) và (2) ta có:
\(\frac{l}{l+0,36}=\frac{{{8}^{2}}}{{{10}^{2}}}\Rightarrow l=0,64(~\text{m})=64(~\text{cm})\)
Mắc lần lượt từng phần tử điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng và tần số không đổi thì cường độ hiệu dụng của dòng điện tương ứng là 0,25A, 0,50A, 0,20A. Nếu mắc nối tiếp cả ba phần tử vào mạng điện xoay chiều nói trên thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch là:
Cường độ dòng điện qua mạch khi mắc lần lượt từng phần tử là
\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{I}_{R}}=\frac{U}{R}=0,25\Rightarrow R=4U \\ {{I}_{L}}=\frac{U}{{{Z}_{L}}}=0,5\Rightarrow {{Z}_{L}}=2U \\ {{I}_{C}}=\frac{U}{{{Z}_{C}}}=0,2\Rightarrow {{Z}_{C}}=5U \\ \end{array} \right.\)
Khi mắc R, L, C nối tiếp, tổng trở của mạch là:
\(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{(4U)}^{2}}+{{(2U-5U)}^{2}}}=5U\)
Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là: \(I=\frac{U}{Z}=\frac{U}{5U}=0,2(A)\)
Một nguồn điểm phát sóng âm trong môi trường đẳng hướng. Mức cường độ âm tại hai điểm A và B có giá trị lần lượt bằng 55dB và 35 dB. Biết khoảng cách từ nguồn S đến điểm A là 5m, khoảng cách từ S đến điểm B là
Ta có hiệu hai mức cường độ âm:
\({{L}_{A}}-{{L}_{B}}=10\log \frac{{{I}_{A}}}{{{I}_{B}}}=10\log {{\left( \frac{OB}{OA} \right)}^{2}}\Rightarrow 55-35=10\log {{\left( \frac{OB}{OA} \right)}^{2}}=20\)
\(\Rightarrow \log {{\left( \frac{OB}{OA} \right)}^{2}}=2\Rightarrow {{\left( \frac{OB}{OA} \right)}^{2}}={{10}^{2}}\Rightarrow OB=10OA=50(~\text{m})\)
Một vật nặng gắn vào một lò xo nhẹ có độ cứng k = 20 N/m thực hiện dao động điều hoà với biên độ A = 5cm. Động năng của vật khi nó cách vị trí biên 4 cm là
Áp dụng định lí bảo toàn cơ năng cho con lắc, ta có:
\(\text{W}={{\text{W}}_{t}}+{{\text{W}}_{d}}\Rightarrow \frac{1}{2}k{{A}^{2}}=\frac{1}{2}k{{x}^{2}}+{{\text{W}}_{d}}\Rightarrow {{\text{W}}_{d}}=\frac{1}{2}k{{A}^{2}}-\frac{1}{2}k{{x}^{2}}=0,009(J)\)
Mạch chọn sóng của bộ phận thu sóng của một máy bộ đàm gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1 μH và một tụ điện có điện dung biến thiên từ 0,115 pF đến 0,158 pF. Bộ đàm này có thể thu được sóng điện từ có tần số trong khoảng
Khi tụ điện có điện dung C1, máy bộ đàm thu được tần số:
\({{f}_{1}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{L{{C}_{1}}}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{{{10}^{-6}}.0,{{115.10}^{-12}}}}\approx 470000Hz=470\text{MHz}\)
Khi tụ điện có điện dung C2, máy bộ đàm thu được tần số:
\({{f}_{2}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{L{{C}_{2}}}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{{{10}^{-6}}.0,{{158.10}^{-12}}}}=400000Hz=400\text{MHz}\)
→ Bộ đàm có thể thu được sóng điện từ có tần số trong khoảng 400 MHz đến 470 MHz.
Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân \(2_{1}^{2}D\to _{z}^{A}X+_{0}^{1}n\). Biết độ hụt khối của hạt nhân \(_{1}^{2}D\) là 0,0024u, của hạt nhân X là 0,0083u. Lấy 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng toả ra khi tổng hợp hết 1g \(_{1}^{2}D\) là
Nhận xét: mỗi phương trình sử dụng 2 hạt nhân D
Năng lượng toả ra của một phản ứng là:
\(\text{E}=\left( -2\Delta {{\text{m}}_{\text{D}}}+{{\text{m}}_{\text{X}}} \right)\cdot {{\text{c}}^{2}}=(-2.0,0024+0,0083)\cdot 931=3,2585\text{MeV}\)
1g D có số hạt nhân D là: \(N=\frac{1}{2}{{N}_{A}}\)
Vậy phản ứng tổng hợp hết 1g D thì năng lượng tỏa ra là:
\(\sum{E}=E\cdot \frac{N}{2}=3,2585\cdot \frac{0,5}{2}\cdot 6,023\cdot {{10}^{23}}=4,906\cdot {{10}^{23}}\text{MeV}\)
Một đoạn mạch điện chứa cuộn cảm có điện trở thuần trong r và cảm kháng ZL. Biết hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,6. Hệ số phẩm chất \(\left( \frac{{{Z}_{L}}}{r} \right)\) của cuộn cảm là
Hệ số công suất của đoạn mạch là:
\(\cos \varphi =\frac{r}{Z}=\frac{r}{\sqrt{{{r}^{2}}+Z_{L}^{2}}}=0,6\Rightarrow {{r}^{2}}=0,36\left( {{r}^{2}}+Z_{L}^{2} \right)\)
\(\Rightarrow 0,64{{r}^{2}}=0,36Z_{L}^{2}\Rightarrow 0,8r=0,6{{Z}_{L}}\Rightarrow r=\frac{3}{4}{{Z}_{L}}\)
Hệ số phẩm chất của đoạn mạch là: \(\frac{{{Z}_{L}}}{r}=\frac{{{Z}_{L}}}{\frac{3}{4}{{Z}_{L}}}=\frac{4}{3}\)
Một nguồn điện xoay chiều có điện áp tức thời \(u=120\sqrt{2}\cos 100\pi t(V)\). Giá trị trung bình của điện áp trong khoảng thời gian 100 ms là
Điện áp trung bình trong khoảng thời gian 100 ms là:
\(\int_{0}^{0,1}{1}20\sqrt{2}\cos (100\pi t)dt=\left. \frac{120\sqrt{2}}{100\pi }\sin 100\pi t \right|_{0}^{0,1}=0\)
Khi thực hiện thí nghiệm I – âng về giao thoa ánh sáng với một ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, tại điểm M trên màn có vân sáng bậc hai. Khi thay nguồn sáng bằng ánh sáng có bước sóng (λ – 0,2μm), tại M có vân sáng bậc ba. Bước sóng λ bằng
Khi giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ thì tại M là vân sáng bậc 2 là:
\({{x}_{M}}=k\frac{\lambda D}{a}=2\frac{\lambda D}{a}\left( 1 \right)\)
Khi giao thoa với ánh sáng có bước sóng (λ – 0,2μm) thì tại M là vân sáng bậc 3 là:
\({{x}_{M}}=3\frac{\left( \lambda -0,{{2.10}^{-6}} \right)D}{a}(2)\)
Từ (1) và (2) ta có:
\(2\frac{\lambda D}{a}=3\frac{\left( \lambda -0,{{2.10}^{-6}} \right)D}{a}\Rightarrow 2\lambda =3\left( \lambda -0,{{2.10}^{-6}} \right)\Rightarrow \lambda =0,{{6.10}^{-6}}(~\text{m})=0,6(\mu \text{m})\)
Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B cách nhau 28 cm có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ = 5cm. Điểm C trên mặt chất lỏng sao cho tam giác ABC vuông cân tại A. Số điểm dao động ngược pha với hai nguồn trên đoạn AC là
Số điểm dao động ngược pha với hai nguồn trên đoạn AC là:
\(AA-BA\le (2k+1)\frac{\lambda }{2}\le AC-BC\)
\(\Leftrightarrow 0-28\le (2k+1)\cdot 2,5\le 28-28\sqrt{2}\)
\(\Leftrightarrow -5,1\le k\le -2,8\Rightarrow k=-5,-4,-3\)
→ Có 3 điểm thoả mãn.
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m một đầu gắn cố định, đầu còn lại gắn với vật nhỏ có khối lượng 100g nằm yên trên mặt phẳng ngang nhẵn. Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 8 cm rồi tác dụng một lực có độ lớn 12N hướng dọc theo trục của lò xo về phía vị trí cân bằng trong khoảng thời gian 0,01s, sau đó con lắc dao động điều hoà. Coi rằng trong thời gian tác dụng lực, vật nhỏ chưa thay đổi vị trí. Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại mà vật đạt được là:
Tần số góc của dao động: \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{40}{0,01}}=20(\text{rad}/\text{s})\)
Ta có:
\(F.\Delta t=m.\Delta v\Rightarrow v0=\frac{F\cdot \Delta t}{m}=\frac{12.0,01}{0,1}\Rightarrow v=1,2(~\text{m}/\text{s})=120~\text{cm}/\text{s}\)
Từ phương trình elip, ta có: \(A=\sqrt{{{x}^{2}}+\frac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}}=\sqrt{{{8}^{2}}+\frac{{{120}^{2}}}{{{20}^{2}}}}=10~\text{cm}\)
Tốc độ cực đại mà vật đạt được là:
\({{\text{v}}_{\max }}=\omega \text{A}=20.10=200(~\text{cm}/\text{s})\)
Đặt điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}\cos 100\pi t(V)\) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây, tụ điện C và điện trở R mắc nối tiếp. Biết rằng điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện C và hai đầu điện trở R đều bằng 60V, khi đó dòng điện qua mạch sớm pha hơn điện áp u là \(\frac{\pi }{6}\) và trễ pha hơn điện áp hai đầu cuộn dây là \(\frac{\pi }{3}\). Điện áp U gần giá trị nào nhất sau đây?
Ta có: \({{\text{U}}_{\text{C}}}={{\text{U}}_{\text{R}}}=60~\text{V}\)
Đề bài cho i trễ pha hơn Ud góc \(\frac{\pi }{3}\) nên cuộn dây có điện trở r.
\(\to \tan {{\varphi }_{d}}=\frac{{{U}_{L}}}{{{U}_{r}}}=\sqrt{3}\Rightarrow {{U}_{L}}={{U}_{r}}\sqrt{3}(1)\)
Điện áp trong mạch trễ pha hơn i góc \(\frac{\pi }{6}\Rightarrow \frac{{{U}_{C}}-{{U}_{L}}}{{{U}_{r}}+{{U}_{R}}}=\tan \frac{\pi }{6}=\frac{1}{\sqrt{3}}\Rightarrow \frac{60-{{U}_{r}}\sqrt{3}}{{{U}_{r}}+60}=\frac{1}{\sqrt{3}}\)
\(\Rightarrow 60\sqrt{3}-3{{U}_{r}}={{U}_{r}}+60\Rightarrow {{U}_{r}}=\frac{60\sqrt{3}-60}{4}\approx 11V\)
\(\Rightarrow {{U}_{L}}={{U}_{r}}\sqrt{3}=19~\text{V}\)
Điện áp hiệu dụng trong mạch là:
\(U=\sqrt{{{\left( {{U}_{R}}+{{U}_{r}} \right)}^{2}}+{{\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{(11+60)}^{2}}+{{(60-19)}^{2}}}\approx 82(V)\)
Cho mạch điện với X, Y là hai hộp kín, mỗi hộp chỉ chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Ampe kế có điện trở rất nhỏ, các vôn kế có điện trở rất lớn. Các vôn kế và ampe kế đo được cả dòng điện xoay chiều và một chiều. Ban đầu mắc hai điểm N, D vào hai cực của một nguồn điện không đổi thì vôn kế V2 chỉ 45V, ampe kế chỉ 1,5A. Sau đó đặt điện áp \(u=120\cos 100\pi t(V)\) vào hai điểm M, D thì ampe kế chỉ 1A, hai vôn kế chỉ cùng một giá trị và uMN chậm pha \(\frac{\pi }{2}\) so với uND. Khi thay tụ C’ trong mạch bằng tụ C’ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị lớn nhất UCmax. Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?
Khi mắc vào hai cực ND một điện áp không đổi → có dòng trong mạch với cường độ I = 1,5A
→ ND không thể chứa tụ (tụ không cho dòng không đổi đi qua) và \({{R}_{\gamma }}=\frac{40}{1,5}=30(\Omega )\)
Mắc vào hai đầu đoạn mạch MD một điện áp xoay chiều thì uND sớm pha hơn uMN một góc 0,5π
→ X chứa điện trở RX và tụ điện C, Y chứa cuộn dây L và điện trở RY.
Mà \({{\text{V}}_{1}}={{\text{V}}_{2}}\to {{\text{U}}_{\text{X}}}={{\text{U}}_{\text{Y}}}=60~\text{V}\to {{\text{Z}}_{\text{X}}}={{\text{Z}}_{\text{Y}}}=60\Omega \)
Cảm kháng của cuộn dây là
\({{Z}_{L}}=\sqrt{Z_{Y}^{2}-R_{Y}^{2}}=\sqrt{{{60}^{2}}-{{30}^{2}}}=30\sqrt{3}\Omega \)
uMN sớm pha 0,5π so với uND và tan \({{\varphi }_{Y}}=\frac{{{Z}_{L}}}{{{R}_{Y}}}=\frac{30\sqrt{3}}{30}=\sqrt{3}\to {{\varphi }_{\text{Y}}}={{60}^{0}}\)
\(\begin{array}{*{35}{l}} \to {{\varphi }_{\text{X}}}={{30}^{0}} \\ \to \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{R}_{X}}=30\sqrt{3}\Omega \\ {{Z}_{C}}=30\Omega \\ \end{array} \right. \\ \end{array}\)
Điện áp hiệu dụng hai đầu MN bằng
\({{V}_{1}}={{U}_{MN}}=\frac{U\sqrt{R_{X}^{2}+Z_{C}^{2}}}{\sqrt{{{\left( {{R}_{X}}+{{R}_{Y}} \right)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{60\sqrt{2}\sqrt{{{(30\sqrt{3})}^{2}}+Z_{C}^{2}}}{\sqrt{{{(30\sqrt{3}+30)}^{2}}+\left( 30\sqrt{3}-Z_{C}^{2} \right)}}\)
Sử dụng bảng tính Mode →7 trên CASIO ta tìm được V1max có giá trị gần nhất với 75V.