Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý - Trường THPT Gành Hào
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
-
Hocon247
-
40 câu hỏi
-
90 phút
-
45 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
Vectơ lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn
Lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng.
Tốc độ truyền âm trong một môi trường sẽ
Tốc độ truyền âm của môi trường tăng khi độ đàn hồi của môi trường càng lớn.
Theo định nghĩa, hiện tượng quang điện trong là
Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng là hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện.
Khi quan sát các váng dầu, mỡ, bong bóng xà phòng ta thấy có những vấn màu sặc sỡ là do có sự
Khi quan sát các váng dầu, mỡ, bong bóng xà phòng ta thấy có những áng màu sặc sỡ là do có sự giao thoa ánh sáng.
Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết
Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trung bình cho một nuclôn.
Hiện tượng đảo sắc của vạch quang phổ (đảo vạch quang phổ) cho phép kết luận rằng:
Ở nhiệt độ xác định, một chất chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ và ngược lại, nó chỉ phát những bức xạ mà nó có khả năng hấp thụ. Hiện tượng đảo sắc của vạch quang phổ (đảo vạch quang phổ) cho phép kết luận rằng ở nhiệt độ xác định, một chất chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ và ngược lại, nó chỉ phát những bức xạ mà nó có khả năng hấp thụ.
Phát biểu nào sau đây sai về dòng điện?
Dòng điện có thể nhanh pha hoặc chậm pha hơn điện áp giữa hai đầu mạch.
Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây sai?
Dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức => D sai.
Chiếu vào khe hẹp F của máy quang phổ lăng kính một chùm sáng trắng thì
Khi ló ra khỏi ống chuẩn trực, chùm ánh sáng phát ra từ nguồn S mà ta cần nghiên cứu sẽ trở thành một chùm song song. Chùm này qua lăng kính sẽ bị phân tách thành nhiều chùm đơn sắc song song, lệch theo các phương khác nhau. Mỗi chùm sáng đơn sắc ấy được thấu kính L2 của buồng ảnh làm hội tụ thành một vạch trên tiêu diện của L2 và cho ta ảnh thật của khe F là một vạch màu. Tập hợp các vạch màu đó tạo thành quang phổ của nguồn S.
Một mạch dao động điện từ tự do. Để giảm tần số dao động riêng của mạch, có thể thực hiện giải pháp nào sau đây:
Tần số của mạch dao động điện từ là: \(f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\Rightarrow f\sim \frac{1}{\sqrt{LC}}\)
Để giảm tần số của mạch, ta thực hiện các cách sau: tăng L hoặc tăng C, hoặc tăng cả L và C.
Chọn phát biểu đúng về dao động điều hòa của con lắc lò xo trên mặt phẳng ngang:
Khi vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì động năng của vật tăng dần và thế năng của vật giảm dần.
Phương trình nào sau đây là phương trình của phóng xạ anpha?
Ta có: \(_{84}^{210}PO\to \text{ }_{2}^{4}He\text{ }+\text{ }_{82}^{206}Pb\).
Trong hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định, bước sóng dài nhất bằng
Bước sóng dài nhất ứng với sóng dừng trên dây có một bó sóng \(\to \lambda =2L\).
Hình vẽ nào sau đây là đúng khi vẽ đường sức điện của một điện tích dương?
Hình 3 biễu diễn đường sức điện của điện tích dương.
Cho một dòng điện chạy trong một mạch kín (C) có độ tự cảm L. Trong khoảng thời gian Dt, độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch và của từ thông qua (C) lần lượt là Di và DF. Suất điện động tự cảm trong mạch là
Suất điện động tự cảm trong mạch là: \({{e}_{tc}}=-L.\frac{\Delta i}{\Delta t}\)
Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t \right)V\) (t đo bằng giây) vào hai đầu một tụ điện có điện dung \(C=\frac{{{2.10}^{-4}}}{3\pi }F\). Dung kháng của tụ điện là:
Dung kháng của tụ điện: \({{Z}_{C}}=\frac{1}{C\omega }=\frac{1}{\frac{{{2.10}^{-4}}}{3\pi }.100\pi }=150\Omega \).
Một vật dao động điều hoà có phương trình dao động là \(x=5\cos \left( 2\pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm\). Lấy \({{\pi }^{2}}=10\). Gia tốc của vật khi có li độ x = 3 cm là
Gia tốc của vật tại li độ x là \(a=-{{\omega }^{2}}x=-120\text{ }cm\text{/}{{s}^{2}}\).
Trên mặt nước phẳng lặng có hai nguồn điểm dao động S1 và S2 có tần số là f = 120 Hz. Khi đó trên mặt nước, tại vùng giao thoa S1, S2 người ta quan sát thấy 5 gợn lồi và những gợn này chia đoạn S1S2 thành 6 đoạn mà hai đoạn ở hai đầu chỉ dài bằng một nửa các đoạn còn lại. Cho S1S2 = 5 cm. Bước sóng l là:
Do khoảng cách giữa hai điểm cực đại liên tiếp là \(\frac{\lambda }{2}\) và trên vùng giao thoa có 5 gợn lồi chia đoạn S1S2 thành 6 đoạn, mà hai đoạn ở hai đầu chỉ dài bằng một nửa đoạn còn lại nên \({{S}_{1}}{{S}_{2}}=4.\frac{\lambda }{2}+2.\frac{\lambda }{4}=\frac{5\lambda }{2}\Rightarrow \lambda =2\left( cm \right)\).
Cho phản ứng hạt nhân \(_{0}^{1}n\text{ }+\text{ }_{92}^{235}U\to \text{ }_{38}^{94}Sr\text{ }+\text{ }X\text{ }+\text{ }2_{0}^{1}n\). Hạt nhân X có
Ta có phương trình phản ứng hạt nhân: \(_{0}^{1}n\text{ }+\text{ }_{92}^{235}U\text{ }\to \text{ }_{38}^{94}Sr\text{ }+\text{ }_{Z}^{A}X\text{ }+\text{ }2_{0}^{1}n\)
Áp dụng định luật bảo toàn số nuclôn và bảo toàn số prôtôn,ta có:
\(\left\{ \begin{align} & 1+235=94+A+2.1 \\ & 0+92=38+Z+2.0 \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & A=140 \\ & Z=54 \\ \end{align} \right.\)
Vậy hạt nhân X có 140 nuclôn, 54 prôtôn, 86 nơtron.
Một máy biến áp với cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều. Cuộn thứ cấp gồm 50 vòng. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp. Cuộn thứ cấp nối với điện trở thuần thì dòng điện chạy qua qua cuộn thứ cấp là 1 A. Hãy xác định dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp.
Ta có công thức máy biến áp:
\(\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=\frac{{{I}_{2}}}{{{I}_{1}}}\Rightarrow \frac{1000}{50}=\frac{1}{{{I}_{1}}}\Rightarrow {{I}_{1}}=0,05\left( A \right)\).
Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ cách thấu kính 20cm cho ảnh \({A}'{B}'\) cùng chiều, cao gấp hai lần AB. Tiêu cự của thấu kính là
Ảnh cùng chiều cao gấp 2 lần vật => ảnh là ảnh ảo.
Ta có: \(k=-\frac{{{d}'}}{d}=2\Rightarrow {d}'=-2d=-2.20=-40\left( cm \right)\)
Áp dụng công thức thấu kính, ta có:
\(\frac{1}{d}+\frac{1}{{{d}'}}=\frac{1}{f}\Rightarrow \frac{1}{20}+\frac{1}{-40}=\frac{1}{f}\Rightarrow f=40\left( cm \right)\).
Ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm Y-âng có bước sóng là 0,5mm. Khoảng cách từ hai nguồn đến màn là 1 m. Khoảng cách giữa hai nguồn là 2 mm. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 5 ở hai bên vân sáng trung tâm là:
Khoảng vân là: \(i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{0,5.1}{2}=0,25mm\).
Vân sáng bậc 3 có vị trí là: \({{x}_{s}}=ki=3.0,25=0,75mm\).
Vân tối thứ 5 có vị trí là: \({{x}_{t}}=\left( {k}'+\frac{1}{2} \right)i=\left( 4+\frac{1}{2} \right)0,25=1,125mm\).
Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 5 ở hai bên vân sáng trung tâm là: \(\Delta x={{x}_{s}}+{{x}_{t}}=0,75+1,125=1,875mm\).
Biết h = 6,625.1034 J.s; c = 3.108m/s; 1eV = 1,6.10-19. Một kim loại có giới hạn quang điện là 248 nm thì có công thoát êlectron ra khỏi bề mặt là
Công thoát êlectron của kim loại đó là:
\(A=\frac{hc}{\lambda }=\frac{6,{{625.10}^{-34}}{{.3.10}^{8}}}{{{248.10}^{-9}}.1,{{6.10}^{-19}}}=5\left( eV \right)\).
Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian Dt, con lắc thực hiện 40 dao động toàn phần; thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 36 cm thì cũng trong khoảng thời gian Dt nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là
Ta có: \(\Delta t=40T=50{T}'\Rightarrow \frac{{{T}'}}{T}=\frac{4}{5}\Rightarrow {T}'<T\).
Chiều dài của con lắc trước và sau khi thay đồi chiều dài là:
\(\left\{ \begin{align} & T=2\pi \sqrt{\frac{\ell }{g}} \\ & {T}'=2\pi \sqrt{\frac{{{\ell }'}}{g}} \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \frac{{{T}'}}{T}=\sqrt{\frac{{{\ell }'}}{\ell }}\Rightarrow \frac{4}{5}=\sqrt{\frac{\ell -36}{\ell }}\Rightarrow \ell =100\left( cm \right)\)
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu mạch nối tiếp gồm điện trở thuần 10W và cuộn cảm thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần là 30 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng:
Hệ số công suất của đoạn mạch: \(\cos \varphi =\frac{{{U}_{R}}}{U}=\frac{\sqrt{{{U}^{2}}-U_{L}^{2}}}{U}=\frac{\sqrt{{{50}^{2}}-{{30}^{2}}}}{50}=0,8\)
Công suất tiêu thụ của mạch: \(P=\frac{{{U}^{2}}}{R}{{\cos }^{2}}\varphi =\frac{{{50}^{2}}}{10}0,{{8}^{2}}=160W\)
Hai điện tích Q1 = 10-9 C, Q2 = 2.10-9 C đặt tại A và B trong không khí. Xác định điểm C mà tại đó vectơ cường độ điện trường bằng không? Cho AB = 20 cm.
Để cường độ điện trường tại C bằng 0 thì cường độ điện trường E1 gây bởi Q1 ngược chiều với cường độ điện trường E2 gây bởi Q2 => C phải nằm giữa AB.
Và \({{E}_{1}}={{E}_{2}}\Rightarrow \frac{k\left| {{Q}_{1}} \right|}{r_{1}^{2}}=\frac{k\left| {{Q}_{2}} \right|}{r_{2}^{2}}\Rightarrow {{r}_{2}}=\sqrt{2}{{r}_{1}}\)
Mặt khác \({{r}_{1}}+{{r}_{2}}=20cm\Rightarrow {{r}_{1}}=8,3cm,{{r}_{2}}=11,7cm\)
Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện đang hoạt động, người ta đo được I0 = 5 A và \({{Q}_{0}}={{4.10}^{-5}}C\). Mạch đang dao động bắt được sóng có bước sóng
Tần số góc: \(\omega =\frac{{{I}_{0}}}{{{q}_{0}}}=1,{{25.10}^{5}}\left( rad\text{/}s \right)\)
Mạch dao động sẽ bắt được sóng có bước sóng:
\(\lambda =c.T=c.\frac{2\pi }{\omega }={{3.10}^{8}}.\frac{2\pi }{1,{{25.10}^{5}}}\approx 15080\left( m \right)\).
Cho phản ứng hạt nhân: \(_{1}^{3}T\text{ }+\text{ }_{1}^{2}D\to \text{ }_{2}^{4}He\text{ }+\text{ }X\). Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1 u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng:
Ta có phương trình phản ứng: \(_{1}^{3}T\text{ }+\text{ }_{1}^{2}D\text{ }\to \text{ }_{2}^{4}He\text{ }+\text{ }_{0}^{1}n\)
Năng lượng tỏa ra của phản ứng là:
\(\text{W}=\left( \Delta m-\Delta {{m}_{0}} \right){{c}^{2}}=\left( \Delta {{m}_{He}}-\Delta {{m}_{T}}-\Delta {{m}_{D}} \right){{c}^{2}}\)
\(=\left( 0,030382-0,009106-0,002491 \right).931,5=17,498\text{ }MeV\).
Cho bức xạ có bước sóng l = 0,5mm, biết h = 6,625.10-34 J.s, c = 3.108m/s. Khối lượng của một phôtôn của bức xạ trên là:
Theo thuyết tương đối, năng lượng toàn phần của hạt là: \(\varepsilon =\frac{hc}{\lambda }=m{{c}^{2}}\)
Suy ra: \(m=\frac{h}{c\lambda }=4,{{4.10}^{-36}}kg\).
Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng S1 và S2 cách nhau 20 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là \({{u}_{1}}=3\cos \left( 25\pi t \right)\left( mm \right)\) và \({{u}_{2}}=4\sin \left( 25\pi t \right)\left( mm \right)\). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s. Những điểm M thuộc mặt nước có hiệu đường đi \(\left| {{S}_{1}}M-{{S}_{2}}M \right|=2k\left( cm \right)\) (với \(k=0,1,2,3,...\)) sẽ dao động với biên độ bằng
Phương trình của hai nguồn:
\({{u}_{1}}=3\cos \left( 25\pi t \right)mm,\text{ }{{u}_{2}}=4\cos \left( 25\pi t-\frac{\pi }{2} \right)mm\).
Độ lệch pha của hai nguồn tới M:
\(\Delta \varphi ={{\varphi }_{2}}-{{\varphi }_{2}}+2\pi \frac{{{d}_{1}}-{{d}_{2}}}{\lambda }=-\frac{\pi }{2}+2\pi \frac{2k}{4}=-\frac{\pi }{2}+k\pi \)
Biên độ của điểm M:
\(A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+2{{A}_{1}}{{A}_{2}}\cos \Delta \varphi }=\sqrt{{{3}^{2}}+{{4}^{2}}+2.3.4.\cos \left( \frac{-\pi }{2}+k\pi \right)}=\sqrt{{{3}^{2}}+{{4}^{2}}}=5mm\).
Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở thuần \(r=100\sqrt{2}\Omega \) độ tự cảm L = 0,191 H với một tụ điện có điện dung \(C=\frac{1}{4\pi }mF\) và một biến trở R có giá trị thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch \(u=200\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)\left( V \right)\). Thay đổi giá trị của R để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại. Giá trị cực đại của công suất trong mạch khi đó gần nhất với giá trị nào sau đây?
Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch \({{Z}_{L}}=60\Omega ,\text{ }{{Z}_{C}}=40\Omega \)
Ta thấy rằng \(r>{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}\) => P cực đại khi \(R=0\)
Công suất tiêu thụ cực đại của mạch khi R thay đổi
\({{P}_{\max }}=\frac{{{U}^{2}}r}{{{r}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=\frac{{{200}^{2}}.100\sqrt{2}}{{{\left( 100\sqrt{2} \right)}^{2}}+{{\left( 60-40 \right)}^{2}}}=277W\).
Một mạch dao động điện từ LC lý tưởng đang dao động với điện tích cực đại trên một bản cực của tụ điện là Q0. Cứ sau những khoảng thời gian bằng nhau và bằng 10-6 s thì năng lượng từ trường lại bằng \(\frac{Q_{0}^{2}}{4C}\). Tần số của mạch dao động là
Năng lượng điện từ: \(\text{W}=\frac{Q_{o}^{2}}{2C}\)
Tại thời điểm có năng lượng từ trường \({{\text{W}}_{L}}=\frac{Q_{0}^{2}}{4C}=\frac{\text{W}}{2}={{\text{W}}_{C}}\)
Như vậy khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp năng lượng từ trường bằng năng lượng điện trường là:
\(t=\frac{T}{4}={{10}^{-6}}\Rightarrow T={{4.10}^{-6}}s\Rightarrow f=2,{{5.10}^{5}}Hz\).
Một nguồn điện suất điện động E và điện trở trong r được nối với một mạch ngoài là biến trở R. Nếu thay đổi giá trị R thì khi R = r
Công suất tiêu thụ mạch ngoài: \(P={{I}^{2}}R=\frac{{{E}^{2}}}{{{\left( R+r \right)}^{2}}}R=\frac{{{E}^{2}}}{{{\left( \sqrt{R}+\frac{r}{\sqrt{R}} \right)}^{2}}}\)
Ta có: \(\sqrt{R}+\frac{r}{\sqrt{R}}\ge 2r\)
Khi \(\sqrt{R}=\frac{r}{\sqrt{R}}\) hay \(R=r\) khi đó công suất cực đại \({{P}_{\max }}=\frac{{{E}^{2}}}{4r}\).
Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng L là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N, lực này sẽ là
Quỹ đạo L có \(n=2\to {{r}_{L}}=4{{r}_{0}}\).
Quỹ đạo N có \(n=4\to {{r}_{N}}=16{{r}_{0}}\).
\(F=k\frac{\left| {{q}_{1}}{{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}\to \frac{{{F}_{L}}}{{{F}_{N}}}={{\left( \frac{{{r}_{N}}}{{{r}_{L}}} \right)}^{2}}=16\to {{F}_{N}}=\frac{F}{16}\).
Các đoạn AM, MN, NB lần lượt chứa các phần tử: cuộn cảm thuần, điện trở, tụ điện. Dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có tần số ổn định và có giá trị cực đại là 1A.
Hình vẽ trên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và hai đầu đoạn mạch MB theo thời gian t. Giá trị hệ số tự cảm của cuộn dây và điện dung của tụ điện lần lượt là
Từ đồ thị, ta có: \(\frac{T}{2}=10ms\Rightarrow T=20ms\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=100\left( rad\text{/}s \right)\)
\({{U}_{0AN}}=100V=\sqrt{U_{0R}^{2}+U_{0L}^{2}}\) và \({{U}_{0MB}}=75V=\sqrt{U_{0R}^{2}+U_{0C}^{2}}\)
Tại \(t=2,5ms:\left\{ \begin{align} & {{u}_{AN}}=-{{U}_{0AN}} \\ & {{u}_{MB}}=0 \\ \end{align} \right.\Rightarrow {{u}_{AN}}\bot {{u}_{MB}}\)
\(\Rightarrow \frac{1}{U_{0R}^{2}}=\frac{1}{U_{0AN}^{2}}+\frac{1}{U_{0MB}^{2}}\Rightarrow {{U}_{0R}}=60V\Rightarrow \left\{ \begin{align} & {{U}_{0L}}=80V \\ & {{U}_{0C}}=45V \\ \end{align} \right.\)
Cảm kháng: \({{Z}_{L}}=\frac{{{U}_{0L}}}{{{I}_{0}}}=80\Omega \Rightarrow L=\frac{{{Z}_{L}}}{\omega }=\frac{80}{100\pi }=254,65mH\)
Dung kháng: \({{Z}_{C}}=\frac{{{U}_{0C}}}{I}=45\Omega \Rightarrow C=\frac{1}{{{Z}_{C}}.\omega }=70,{{735.10}^{-6}}F\).
Một vật thực hiện cùng lúc hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}={{A}_{1}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{3} \right)\left( cm \right)\), \({{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{4} \right)\left( cm \right)\). Biết phương trình dao động tổng hợp là \(x=5\cos \left( \omega t+\varphi \right)\left( cm \right)\). Để tổng \(\left( {{A}_{1}}+{{A}_{2}} \right)\) có giá trị cực đại thì j có giá trị là
Vẽ giãn đồ vectơ các dao động \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\).
Áp dụng định lý sin trong tam giác, ta có:
\(\frac{A}{sin\beta }=\frac{{{A}_{1}}}{\sin {{\alpha }_{1}}}=\frac{{{A}_{2}}}{\sin \gamma }=\frac{{{A}_{1}}+{{A}_{2}}}{\sin \alpha +\sin \gamma }\)
Suy ra: \(\left( {{A}_{1}}+{{A}_{2}} \right)=\frac{A}{\sin \beta }\left( \sin \alpha +\sin \gamma \right)\)
Từ giản đổ vectơ xác định được góc \(\beta =\frac{5\pi }{12}\).
Do đó \(\left( {{A}_{1}}+{{A}_{2}} \right)\) đạt cực đại khi \(\left( \sin \alpha +\sin \gamma \right)\) đạt giá trị lớn nhất.
Ta có: \(\left( \sin \alpha +\sin \gamma \right)=2\sin \frac{\alpha +\gamma }{2}\cos \frac{\alpha -\gamma }{2}\), mà \(\alpha +\gamma =\pi -\beta =\frac{7\pi }{12}\Rightarrow \sin \frac{\alpha +\gamma }{2}\) là hằng số.
Do đó \({{\left( {{A}_{1}}+{{A}_{2}} \right)}_{\max }}\) khi: \(\cos \frac{\alpha -\gamma }{2}=1\Rightarrow \alpha =\gamma \)
Tam giác \(OA{{A}_{2}}\) cân tại \({{A}_{2}}\) do đó: \(\alpha =\gamma =\frac{7\pi }{24}\varphi =\left| \alpha -\frac{\pi }{4} \right|=\frac{\pi }{24}\).
Cho hai vật nhỏ A và B có khối lượng bằng nhau và bằng 50 g. Hai vật được nối với nhau bằng một sợi dây dài 12 cm, nhẹ và không dẫn điện; vật B tích điện q = 2.10-6 C còn vật A không tích điện. Vật A được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m. Hệ được treo thẳng đứng trong điện trường đều có cường độ điện trường E = 105 V/m hướng thẳng đứng từ dưới lên. Ban đầu giữ vật A để hệ nằm yên, lò xo không biến dạng. Thả nhẹ vật A, khi vật B dừng lại lần đầu thì dây đứt. Khi vật A đi qua vị trí cân bằng mới lần thứ nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng
Theo bài ra, ta có: \(A=\Delta {{\ell }_{0}}=\frac{g\left( {{m}_{A}}+{{m}_{B}} \right)-qE}{k}=8cm\)
Khi dây bị đứt vật A dao động với biên độ \({{A}_{1}}\), chu kỳ \({{T}_{1}}=2\pi \sqrt{\frac{{{m}_{A}}}{k}}=\frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}}s\) và có vị trí cân bằng \({{O}_{m}}\) cao hơn vị trí cân bằng cũ một đoạn: \({{O}_{C}}{{O}_{m}}=\frac{{{m}_{B}}g-qE}{k}=3cm\).
Vật B rơi tự do với gia tốc \({{g}_{1}}\). Trong khoảng thời gian từ khi vật đi từ khi vuột dây đến khi vật A lên đến vị trí cân bằng \({{O}_{m}}\) là \(t=\frac{{{T}_{1}}}{4}\) thì vật B đi được quãng đường là \({{s}_{1}}\).
\(\left\{ \begin{align} & {{g}_{1}}=g-\frac{qe}{m}=6cm\text{/}{{s}^{2}} \\ & {{s}_{1}}=\frac{1}{2}{{g}_{1}}{{t}^{2}}=3,75cm \\ \end{align} \right.\Rightarrow d={{s}_{1}}+\ell +O{{M}_{m}}=3,75+12+11=26,75cm\)
Người ta định đầu tư một phòng hát ka-ra-ô-kê hình hộp chữ nhật có diện tích sàn khoảng 18 m2, cao 3 m. Dàn âm thanh gồm 4 loa có công suất như nhau đặt tại các góc dưới A, B và các góc\({A}'\), \({B}'\) ngay trên A, B; màn hình gắn trên tường \(AB{A}'{B}'\). Bỏ qua kích thước của người và loa, coi rằng loa phát âm đẳng hướng và tường hấp thụ âm tốt. Phòng có thiết kế để công suất đến tai người ngồi hát tại trung điểm M của CD đối diện cạnh AB là lớn nhất. Tai người chịu được cường độ âm tối đa bằng 8 W/m2. Công suất lớn nhất của mỗi loa mà tai người còn chịu đựng được gần giá trị nào sau đây?
Gọi P là công suất của mỗi loa
Cường độ âm tại M: \(I={{I}_{A}}+{{I}_{B}}+{{I}_{{{A}'}}}+{{I}_{{{B}'}}}=2\left( {{I}_{1}}+{{I}_{2}} \right)\)
Với \(\left\{ \begin{align} & {{I}_{1}}={{I}_{A}}={{I}_{B}}=\frac{P}{4\pi R_{1}^{2}} \\ & {{I}_{2}}={{I}_{{{A}'}}}={{I}_{{{B}'}}}=\frac{P}{4\pi R_{2}^{2}} \\ \end{align} \right.\)
Đặt \(\left\{ \begin{align} & AD=a \\ & CD=b \\ \end{align} \right.\) ta có: \(a.b=18{{m}^{2}}\)
\(R_{1}^{2}={{a}^{2}}+\frac{{{b}^{2}}}{4}\) và \(R_{2}^{2}+A{{A}^{2}}={{a}^{2}}+\frac{{{b}^{2}}}{4}+9\)
\(P={{P}_{\max }}\) khi \({{I}_{1}},{{I}_{2}}\) có giá trị lớn nhất tức là khi \({{R}_{1}}\) có giá trị nhỏ nhất
Theo bất đẳng thức Co-so, ta có: \(R_{1}^{2}={{a}^{2}}+\frac{{{b}^{2}}}{4}\ge 2a\frac{b}{2}=ab=18\)
=> Giá trị nhỏ nhất của \(R_{1}^{2}=18{{m}^{2}}\) khi \(a=\frac{b}{2}=3m\) và \(R_{2}^{2}=18+9=27{{m}^{2}}\)
Khi đó: \(\left\{ \begin{align} & {{I}_{1}}=\frac{P}{72\pi } \\ & {{I}_{2}}=\frac{P}{108\pi } \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow I=2\left( {{I}_{1}}+{{I}_{2}} \right)=\frac{5P}{108\pi }=8\left( \text{W/}{{m}^{2}} \right)\Rightarrow {{P}_{\max }}=542,87W\)
Thực hiện giao thoa khe Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng S phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng l1 = 500nm và l2 = 750nm. Kích thước vùng giao thoa trên màn là L = 30 mm đối xứng hai bên vân trung tâm O. số vạch màu quan sát được trên vùng giao thoa là:
Khoảng vân ứng với bức xạ \({{\lambda }_{1}}\) là: \({{i}_{1}}=\frac{{{\lambda }_{1}}D}{a}=\frac{0,5.2}{1}=1mm\).
Số vân sáng của bức xạ \({{\lambda }_{1}}\) thu được trên màn là: \({{N}_{1}}=\left( \frac{L}{2{{i}_{1}}} \right).2+1=\left( \frac{30}{2.1} \right).2+1=31\).
Khoảng vân ứng với bức xạ \({{\lambda }_{2}}\) là: \({{i}_{2}}=\frac{{{\lambda }_{2}}D}{a}=\frac{0,75.2}{1}=1,5mm\).
Số vân sáng của bức xạ \({{\lambda }_{2}}\) thu được trên màn là: \({{N}_{2}}=\left( \frac{L}{2{{i}_{2}}} \right).2+1=\left( \frac{30}{2.1,5} \right).2+1=21\).
Vị trí vân sáng của hai bức xạ \({{\lambda }_{1}}\) và \({{\lambda }_{2}}\) trùng nhau thỏa mãn: \(\frac{{{k}_{1}}}{{{k}_{2}}}=\frac{{{\lambda }_{2}}}{{{\lambda }_{1}}}=\frac{0,75}{0,5}=\frac{3}{2}\).
=> Khoảng vân trùng: \({{i}_{tr\grave{u}ng}}=3.\frac{{{\lambda }_{1}}D}{a}=3.\frac{0,5.2}{1}=3mm\).
Số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là: \({{N}_{tr\grave{u}ng}}=\left( \frac{L}{2{{i}_{tr\grave{u}ng}}} \right).2+1=\left( \frac{30}{2.3} \right).2+1=11\).
Vậy số vạch màu quan sát được trên vùng giao thoa là: \(N={{N}_{1}}+{{N}_{2}}-{{N}_{tr\grave{u}ng}}=31+21-11=41\).
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có điện dung thay đổi được.
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) (\({{U}_{0}},\omega \) có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn AN, mắc các vôn kế lí tưởng V1, V2, vào AM và MN, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi R từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U1, số chỉ lớn nhất của oát kế là P1. Tháo toàn bộ nguồn và dụng cụ đo khỏi mạch rồi đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch MB, mắc các vôn kế lí tưởng V1, V2 vào MN và NB, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi C từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U2, số chỉ lớn nhất của oát kế là P2. Biết \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=0,299\) và giá trị \({{P}_{1}}=100W\). Giá trị P2 gần nhất với giá trị nào sau đây?
Xét đoạn mạch AN,tức mạch gồm RLr mắc nối tiếp. Ta có giản đồ:
Ta có: \(\tan \alpha =\frac{r}{{{Z}_{L}}}\).
Từ giản đồ ta có: \(\frac{U}{\sin \left( 90{}^\circ +\alpha \right)}=\frac{{{U}_{Lr}}}{\sin \gamma }=\frac{{{U}_{R}}}{\sin \beta }=\frac{{{U}_{Lr}}+{{U}_{R}}}{\sin \beta +\sin \gamma }\)
\(\Rightarrow {{U}_{Lr}}+{{U}_{R}}={{U}_{1}}=\frac{U}{\sin \left( \alpha +90{}^\circ \right)}\left( \sin \beta +\sin \gamma \right)\)
Lại có: \(\sin \beta +\sin \gamma =2\sin \frac{\beta +\gamma }{2}\cos \frac{\beta -\gamma }{2}=2\sin \left( 45-\frac{\alpha }{2} \right)\cos \frac{\beta -\gamma }{2}\)
Do a không đổi \(\Rightarrow {{U}_{1\max }}\) khi \(\cos \frac{\beta -\gamma }{2}=1\) khi đó \({{U}_{1\max }}=\frac{U}{\sin \left( \alpha +90{}^\circ \right)}2\sin \left( 45{}^\circ -\frac{\alpha }{2} \right)\)
Xét đoạn mạch MB gồm LrC mắc nối tiếp
Từ giản đồ ta có: \({{\left( {{U}_{C}}+{{U}_{Lr}} \right)}_{\max }}={{U}_{2\max }}=\frac{U}{\sin \alpha }2\sin \left( 90{}^\circ -\frac{\alpha }{2} \right)\)
Lấy \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=0,299\Rightarrow \frac{\sin \alpha }{\sin \left( \alpha +90{}^\circ \right)}.\frac{\sin \left( 45{}^\circ -\frac{\alpha }{2} \right)}{\sin \left( 90{}^\circ -\frac{\alpha }{2} \right)}=0,299\Rightarrow \alpha =30{}^\circ \Rightarrow \tan \alpha =\frac{r}{{{Z}_{2}}}\Rightarrow {{Z}_{L}}=\sqrt{3}r\)
Khi đó: \({{P}_{1\max }}=\frac{{{U}^{2}}}{2\sqrt{3}r};\text{ }{{P}_{2\max }}=\frac{{{U}^{2}}}{r}\) (cộng hưởng)
Xét: \(\frac{{{P}_{1}}}{{{P}_{2}}}=\frac{r}{2\sqrt{3}r}=\frac{1}{2\sqrt{3}}\Rightarrow {{P}_{2}}=2\sqrt{3}{{P}_{1}}=2\sqrt{3}.100=200\sqrt{3}\text{W}\).