Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý - Trường THPT Hồng Lĩnh
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
-
Hocon247
-
40 câu hỏi
-
90 phút
-
47 lượt thi
-
Trung bình
Tham gia [ Hs Hocon247.com ] - Cộng Đồng Luyện Thi Trực Tuyến để được học tập những kiến thức bổ ích từ HocOn247.com
Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên
Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ → chọn A.
Mạch điện chỉ chứa phần tử nào sau đây không cho dòng điện không đổi đi qua?
Mạch điện chỉ chứa phần tử điện trở thuần nối tiếp với tụ điện thì không cho dòng điện không đổi đi qua → chọn C.
Một vật dao động điều hòa với tần số f (Hz), chu kì T (s) và tần số góc ω (rad/s). Biểu thức liên hệ nào sau đây không đúng ?
Biểu thức liên hệ không đúng là \(T=2\pi \omega \) → chọn B.
Vì \(T=\frac{2\pi }{\omega }\)
Số nơtron của hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) nhiều hơn số nơtron của hạt nhân \({}_{82}^{206}Pb\) là
Kí hiệu hạt nhân: \(_{Z}^{A}X\) với A= Z+ N
Ta có : \({{N}_{_{92}^{235}U}}=235-92=143\); \({{N}_{_{82}^{206}Pb}}=206-82=124\)
Vậy số nơtron của hạt nhân \(_{92}^{235}U\) nhiều hơn số nơ tron của hạt nhân \(_{82}^{206}Pb\) là:
143-124= 19 nơtron → Chọn A.
Hiện tượng chùm ánh sáng trắng đi qua một lăng kính, bị phân tách thành các chùm sáng đơn sắc là hiện tượng
Hiện tượng tán sắc ánh sáng → chọn C.
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}cos\left( 100\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\) V vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L=\frac{1}{2\pi }\). Cảm kháng của cuộn dây là
Cảm kháng của cuộn dây :\({{Z}_{L}}=\omega .L=100\pi .\frac{1}{2\pi }=50\Omega \) →chọn C.
Biết bán kính Bo là \({{r}_{0}}=5,{{3.10}^{-11}}\) m. Bán kính quỹ đạo dừng N trong nguyên tử hiđrô bằng
Ta có công thức: \({{r}_{n}}={{n}^{2}}.{{r}_{o}}\) với \({{r}_{o}}\)= 5,3.10-11 m
Bán kính quỹ đạo dừng N \(\Rightarrow n=4\)
→ Chọn C
Trong chân không, bước sóng ánh sáng đỏ bằng
Trong chân không, bước sóng ánh sáng đỏ \(\lambda =750nm\) → chọn C.
Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây sai ?
Phát biểu sai: Đơn vị của mức cường độ âm là W/m2 → chọn A.
Vì đơn vị của mức cường độ âm là ben (B) hoặc đêxiben (dB).
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch
Cường độ dòng điện trong đoạn mạch RLC sẽ cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở thuần → chọn D.
Để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta dựa vào
Để phân loại sóng ngang và sóng dọc người ta dựa vào phương dao động và phương truyền sóng → chọn A.
Trên một sợi dây AB dài 90 cm, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với tần số 50 Hz. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 10 m/s. Số bụng sóng trên dây là
Với Hai đầu cố định thì:
\(l=k\frac{\lambda }{2}\to k=\frac{2l}{\lambda }=\frac{{{2.90.10}^{-2}}}{0,2}=9\) à số bụng = k = 9 → chọn A
Trong đó, \(\lambda =\frac{v}{f}=\frac{10}{50}=0,2\)m.
Mạch dao động của máy thu sóng vô tuyến có tụ điện với điện dung C và cuộn cảm với độ tự cảm L, thu được sóng điện từ có bước sóng 25 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 50 m, người ta phải mắc song song với tụ điện của mạch dao động trên tụ điện có điện dung C' bằng
Ta biết: \(\lambda =\frac{c}{f}=\frac{c}{\frac{\omega }{2\pi }}=\frac{c.2\pi }{\omega }=\frac{c.2\pi }{\frac{1}{\sqrt{LC}}}=c.2\pi .\sqrt{LC}\)
\({{\lambda }_{1}}=c.2\pi .\sqrt{L{{C}_{1}}}\)
Theo giả thiết thì: \({{\lambda }_{1}}=2.\lambda \)
→ C1 = 4C → C1 = C+3C → C/ = 3C → chọn B.
Trong một thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 2 m. Nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 µm. Trên màn khoảng cách giữa một vân sáng và một vân tối cạnh nhau bằng
\(i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{0,{{5.10}^{-6}}.2}{0,{{5.10}^{-3}}}={{2.10}^{-3}}\) m
Khoảng cách giữa một vân sáng và một vân tối canh nhau là nửa khoảng vân: \(\frac{i}{2}={{10}^{-3}}\)m → chọn D.
Khi nói về tia gamma γ, phát biểu nào sau đây sai ?
Bản chất của tia \(\gamma \)là sóng điện từ → chọn D.
Đặt điện áp xoay chiều ổn định \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần R thì cường độ dòng điện qua mạch trễ pha \(\frac{\pi }{3}\)so với điện áp hai đầu mạch. Tổng trở của đoạn mạch bằng
\(\tan \varphi =\frac{{{Z}_{L}}}{R}\to \tan \frac{\pi }{3}=\frac{{{Z}_{L}}}{R}=\sqrt{3}\to {{Z}_{L}}=R\sqrt{3}\)
Tổng trở \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{Z}^{2}}_{L}}=\sqrt{{{R}^{2}}+3{{R}^{2}}}=2R\) → chọn C.
Chiếu một bức xạ đơn sắc có tần số f vào một tấm kim loại có giới hạn quang điện ngoài là \({{\lambda }_{0}}\)thì thấy có hiện tượng quang điện xảy ra (electron bứt ra khỏi kim loại). Khi đó, ta có mối quan hệ đúng là (c là vận tốc ánh sáng trong chân không)
Điều kiện để hiện tượng quang điện xảy ra là: \(\lambda \le {{\lambda }_{0}}\)
Mà \(\lambda =\frac{c}{f}\to {{\lambda }_{0}}\ge \frac{c}{f}\) → chọn A.
Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có \({{N}_{0}}\)hạt nhân. Biết chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt chưa phân rã của mẫu chất phóng xạ này là
Số hạt nhân chưa bị phân rã: \(N=\frac{{{N}_{0}}}{{{2}^{\frac{t}{T}}}}=\frac{{{N}_{0}}}{2{}^{\frac{3T}{T}}}=\frac{{{N}_{0}}}{{{2}^{3}}}=\frac{{{N}_{0}}}{8}\) → chọn B.
Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một quỹ đạo thẳng dài 10 cm. Quãng đường vật đi được trong một chu kì dao động bằng
Quãng đường đi được của vật trong một chu kì là s=2.l=2.10=20 cm
→ chọn D.
Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực địa của tụ điện là \({{Q}_{0}}\)và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là\({{I}_{0}}\). Dao động điện từ tự do trong mạch có tần số là
\(f=\frac{1}{2\pi .\sqrt{LC}}\) (1)
Ta có \({{I}_{0}}=\omega .{{Q}_{0}}=\frac{1}{\sqrt{LC}}.{{Q}_{0}}\to \sqrt{LC}=\frac{{{Q}_{0}}}{{{I}_{0}}}\) (2)
Thay (2) vào (1) ta được : \(f=\frac{{{I}_{0}}}{2\pi .{{Q}_{0}}}\) → chọn B.
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) (với\({{U}_{0}}\), ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở thuần là 120 V, hai đầu cuộn dây thuần cảm là 90 V và hai đầu tụ điện là 180 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch này bằng
Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch
\(U=\sqrt{U_{R}^{2}+{{\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{120}^{2}}+{{\left( 90-180 \right)}^{2}}}=150\)V → chọn C.
Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của
Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của các photon trong chùm ánh sáng đơn sắc bằng nhau \(\varepsilon =hf\)(\(f\)là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc) → chọn B.
Cho khối lượng của hạt proton, notron và hạt nhân Heli (\({}_{2}^{4}He\)) lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 4,0015u. Biết 1u = 931,5\(\left( MeV/{{c}^{2}} \right)\). Năng lượng liên kết của hạt nhân \({}_{2}^{4}He\) xấp xỉ bằng
Độ hụt khối
\(\Delta m=\left( Z{{m}_{p}}+\left( A-Z \right){{m}_{n}} \right)-m=\left( 2.1,0073+2.1,0087 \right)-4,0015=0,0305u\)
\(=28,41\) MeV/c2
Năng lượng liên kết
\({{\text{W}}_{lk}}=\Delta m.{{c}^{2}}=28,41\)MeV
→ chọn D.
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox, gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng. Biết phương trình vận tốc của chất điểm là \(v=20\pi \cos \left( 2\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\)cm/s. Phương trình dao động của chất điểm có dạng
\(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\)
à\(v={{x}^{/}}=-\omega .A\sin \left( \omega t+\varphi \right)=\omega .A\cos \left( \omega t+\varphi +\frac{\pi }{2} \right)\)
Theo giả thiết, \(v=20\pi \cos \left( 2\pi t+\frac{\pi }{6} \right)=-10.2\pi \sin \left( 2\pi t-\frac{\pi }{3} \right)\)
\(\to A=10\), \(\varphi =-\frac{\pi }{3}\)
Vậy phương trình dao động của chất điểm có dạng : \(x=10\cos \left( 2\pi t-\frac{\pi }{3} \right)\)
→ chọn A.
Tại một nơi trên Trái Đất có gia tốc rơi tự do g, một con lắc đơn mà dây treo l đang thực hiện dao động điều hòa. Thời gian ngắn nhất để vật nhỏ của con lắc đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng là
Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng là \(\frac{T}{4}\)
t = \(\frac{T}{4}=\frac{1}{4}.2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=\frac{\pi }{2}\sqrt{\frac{l}{g}}\)
→ chọn A.
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)\) V vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L=\frac{1}{2\pi }\)H. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là \(u=100\sqrt{2}\) V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là \(i=2,0\)A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
Ta có :
Cảm kháng của cuộn dây : \({{Z}_{L}}=\omega .L=100\pi .\frac{1}{2\pi }=50\Omega \)
Ta biết :\({I_0} = \frac{{{U_0}}}{{{Z_L}}} \to {U_0} = {I_0}.{Z_L} = 50{I_0}\,\,\,(1)\)
Áp dụng công thức : \(\frac{{{i}^{2}}}{I_{0}^{2}}+\frac{{{u}^{2}}}{U_{0}^{2}}=1\) (2)
Thay (1) vào (2) ta được : \(\frac{{{i}^{2}}}{I_{0}^{2}}+\frac{{{u}^{2}}}{{{\left( 50.{{I}_{0}} \right)}^{2}}}=1\)
\(\to \frac{4}{I_{0}^{2}}+\frac{20000}{2500I_{0}^{2}}=1\)
\(\to \frac{4}{I_{0}^{2}}+\frac{8}{I_{0}^{2}}=1\to {{I}_{0}}=2\sqrt{3}\) A
Cường độ dòng điện đi qua cuộn cảm thuần trễ pha \(\frac{\pi }{2}\) đối với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm nên \({{\varphi }_{i}}={{\varphi }_{u}}-\frac{\pi }{2}=\frac{\pi }{3}-\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{6}\).
Vậy biểu thức của cường độ dòng điện là \(i=2\sqrt{3}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)\) A ⇒chọn D.
Cho hạt nhân \({}_{{{Z}_{1}}}^{{{A}_{1}}}X\)và hạt nhân \({}_{{{Z}_{2}}}^{{{A}_{2}}}Y\)có độ hụt khối lần lượt là \(\Delta {{m}_{1}}\)và\(\Delta {{m}_{2}}\). Biết hạt nhân \({}_{{{Z}_{1}}}^{{{A}_{1}}}X\)bền vững hơn hạt nhân\({}_{{{Z}_{2}}}^{{{A}_{2}}}Y\). Hệ thức đúng là
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng \(\frac{{{\text{W}}_{lk}}}{A}\) càng lớn thì càng bền vững.
Theo giả thiết, hạt nhân \(_{{{Z}_{1}}}^{{{A}_{1}}}X\)bền vững hơn hạt nhân \(_{{{Z}_{2}}}^{{{A}_{2}}}X\)nên \(\frac{\Delta {{m}_{1}}}{{{A}_{1}}}>\frac{\Delta {{m}_{1}}}{{{A}_{1}}}\)
→ chọn B.
Giới hạn quang điện của Nhôm và của Natri lần lượt là 0,36 µm và 0,50 µm. Biết \(1\text{ }eV=1,{{6.10}^{-19}}\text{ }J,\text{ }h\text{ }=\text{ }6,{{625.10}^{-34}}J.s\) và\(c={{3.10}^{8}}(m/s)\). Công thoát của electron khỏi Nhôm lớn hơn công thoát của electron khỏi Natri một lượng là
Công thoát của electron khỏi Nhôm
\({{A}_{1}}=\frac{hc}{{{\lambda }_{01}}}=\frac{6,{{625.10}^{-34}}{{.3.10}^{8}}}{0,{{36.10}^{-6}}}=5,{{52.10}^{-19}}J=3,45eV\)
Công thoát của electron khỏi Natri
\({{A}_{2}}=\frac{hc}{{{\lambda }_{02}}}=\frac{6,{{625.10}^{-34}}{{.3.10}^{8}}}{0,{{5.10}^{-6}}}=3,{{97.10}^{-19}}J=2,48eV\)
Vì vậy, công thoát của electron khỏi Nhôm lớn hơn công thoát của electron khỏi Natri một lượng là \(\Delta A={{A}_{1}}-{{A}_{2}}=3,45-2,48=0,97eV\) → chọn C.
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox nằm ngang với động năng cực đại\({{W}_{0}}\), lực kéo về có độ lớn cực địa\({{F}_{0}}\). Vào thời điểm lực kéo về có độ lớn bằng một nửa \({{F}_{0}}\) thì động năng của vật bằng
\(\text{W}={{\text{W}}_{t}}+{{\text{W}}_{d}}=0+{{\text{W}}_{0}}=\frac{1}{2}k{{A}^{2}}\)
Lực kéo về có độ lớn đạt cực đại F0 = kA.
Vào thời điểm lực kéo về có độ lớn :\(F=\frac{{{F}_{0}}}{2}=k.\frac{A}{2}\)àvị trí đó là \(x=\pm \frac{A}{2}\)
Thế năng của vật tại thời điểm đó \({{\text{W}}_{t}}=\frac{1}{2}.k{{x}^{2}}=\frac{1}{2}k\frac{{{A}^{2}}}{4}=\frac{{{\text{W}}_{0}}}{4}\)
Động năng của vật \({{\text{W}}_{d}}=\text{W-}{{\text{W}}_{t}}={{\text{W}}_{0}}-\frac{{{\text{W}}_{0}}}{4}=\frac{3{{W}_{0}}}{4}\) → chọn B.
Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp là 5000 vòng, số vòng dây ở cuộn thứ cấp là 250 vòng. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp là
Ta có:
\(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}\to {{U}_{2}}=\frac{{{U}_{1}}.{{N}_{2}}}{{{N}_{1}}}=\frac{220.250}{5000}=11V\)
→ chọn C.
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về quang phổ ?
Phát biểu đúng “Mỗi nguyên tố hóa học ở trạng thái khí hay hơi nóng sáng dưới áp suất thấp cho một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.”
→ chọn B.
Cho đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm một tụ điện, một cuộn dây và một biến trở R. Điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch ổn định. Cho R thay đổi ta thấy: Khi \(R={{R}_{1}}=76\) Ω thì công suất tiêu thụ của biến trở có giá trị lớn nhất là\({{P}_{0}}\), khi \(R={{R}_{2}}\) thì công suất tiêu thụ của mạch AB có giá trị lớn nhất là\(2{{P}_{0}}\). Giá trị của \({{R}_{2}}\) bằng
Công suất têu thụ trên biến trở R cực đại
\({{P}_{\max }}=\frac{{{U}^{2}}}{2\left( R+r \right)}\) khi \(R=\sqrt{{{r}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\)
Áp dụng: \({{P}_{0}}=\frac{{{U}^{2}}}{2\left( {{R}_{1}}+r \right)}\) (1)
khi \({{R}_{1}}=\sqrt{{{r}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=76\Omega \) (2)
Công suất têu thụ trên mạch cực đại
\({{P}_{\text{max}}}=\frac{{{U}^{2}}}{2\left( {{R}_{2}}+r \right)}\) khi \(R+r=\left| {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right|\)
Áp dụng: \(2{{P}_{0}}=\frac{{{U}^{2}}}{2\left( {{R}_{2}}+r \right)}\) (3)
khi \({{R}_{2}}+r=\left| {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right|\) (4)
Giải hệ phương trình gồm các phương trình (1), (2), (3), (4) ta được R2 = 15,2\(\Omega \)
→ chọn D.
Thực hiện thí nghiệm Y−âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,0 mm. Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm 4,5 mm có vân sáng bậc 4. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giao thoa tại M chuyển thành vân tối lần thứ 2 thì khoảng dịch màn là 0,9 m. Bước sóng λ trong thí nghiệm bằng
Trước khi di chuyển màn quan sát: \({{x}_{M}}=k\frac{\lambda D}{a}\) (1)
Sau khi di chuyển màn quan sát: \(x_{M}^{'}=(k'+0,5){{\frac{\lambda D}{a}}^{'}}\) với D’= D+0,9 (2)
Ta có : \({{x}_{M}}=x_{M}^{'}\Leftrightarrow k\lambda \frac{D}{a}=({{k}^{'}}+0,5)\lambda \frac{D+0,9}{a}\) \(\Leftrightarrow kD=({{k}^{'}}+0,5)(D+0,9)\)
Thay các giá trị: k=4, \({{k}^{'}}=2\) vào phương trình trên suy ra được D= 1,5 m.
Từ (1) suy ra bước sóng của ánh sáng : \(\lambda \text{=}\frac{{{x}_{M}}a}{kD}=\frac{4,{{5.10}^{-3}}{{.1.10}^{-3}}}{4.1,5}=0,75\mu m\)
→ Chọn B
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox, với gia tốc cực đại là 320 cm/s2. Khi chất điểm đi qua vị trí gia tốc có độ lớn 160 cm/s2 thì tốc độ của nó là \(40\sqrt{3}\) cm/s. Biên độ dao động của chất điểm là
Ta có gia tốc \(a=-{{\omega }^{2}}x\Rightarrow x=-\frac{a}{{{\omega }^{2}}}\) (1)
\({{A}^{2}}={{x}^{2}}+{{(\frac{v}{\omega })}^{2}}\) (2)
Thay (1) vào (2) ta được: \({{A}^{2}}=\frac{{{a}^{2}}}{{{\omega }^{4}}}+\frac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}\Rightarrow {{\omega }^{4}}{{A}^{2}}={{a}^{2}}+{{v}^{2}}{{\omega }^{2}}\) (3)
Ta lại có: \({{a}_{ma\text{x }}}={{\omega }^{2}}A\Rightarrow {{\omega }^{2}}=\frac{{{a}_{ma\text{x }}}}{A}\) (4)
Thay (4) vào (3) ta được: \({{(\frac{{{a}_{ma\text{x }}}}{A})}^{2}}{{A}^{2}}={{a}^{2}}+{{v}^{2}}\frac{{{a}_{ma\text{x }}}}{A}\Rightarrow a_{\text{max}}^{2}={{a}^{2}}+{{v}^{2}}\frac{{{a}_{ma\text{x }}}}{A}\) (5)
Thay số vào (5) ta được : \({{(320)}^{2}}={{(160)}^{2}}+{{(40\sqrt{3})}^{2}}.\frac{320}{A}\Rightarrow A=20\text{ }cm\)
→ Chọn A
Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự \({{R}_{1}},{{R}_{2}}\) và tụ điện có điện dung C có thể thay đổi. Biết\({{R}_{1}}=2{{R}_{2}}=50\sqrt{3}\Omega \). Điều chỉnh giá trị của C đến khi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch lệch pha cực đại so với điện áp hai đầu đoạn mạch chứa \({{R}_{2}}\)và C. Giá trị \({{Z}_{C}}\) khi đó là
\(\tan (\varphi -{{\varphi }_{{{R}_{2}}C}})=\frac{\tan \varphi -\tan {{\varphi }_{{{R}_{2}}C}}}{1+\tan \varphi \tan {{\varphi }_{{{R}_{2}}C}}}=\frac{\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{2}}}-\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}}{1+\frac{Z_{C}^{2}}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}}=\frac{\frac{1}{{{R}_{2}}}-\frac{1}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}}{\frac{1}{{{Z}_{C}}}+\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}}\)
Đặt \(y=\frac{1}{{{Z}_{C}}}+\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}\)
Để \(\tan (\varphi -{{\varphi }_{{{R}_{2}}C}})\)lớn nhất thì y phải nhỏ nhất, theo bất đẳng thức Cosi y nhỏ nhất khi
\({{Z}_{C}}=\sqrt{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}=\sqrt{25\sqrt{3}(50\sqrt{3}+25\sqrt{3})}=75\Omega \)
*Chứng minh: \(y=\frac{1}{{{Z}_{C}}}+\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}\ge 2\sqrt{\frac{1}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}}\)
y nhỏ nhất khi dấu “=” xảy ra nghĩa là:
\(\frac{1}{{{Z}_{C}}}+\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}=2\sqrt{\frac{1}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}}\)
Bình phương 2 vế ta được:
\(\begin{align} & \frac{1}{Z_{C}^{2}}+\frac{2}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}+\frac{Z_{C}^{2}}{R_{2}^{2}{{({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}^{2}}}=\frac{4}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})} \\ & \Leftrightarrow \frac{1}{Z_{C}^{2}}-\frac{2}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}+\frac{Z_{C}^{2}}{R_{2}^{2}{{({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}^{2}}}=0 \\ & \Leftrightarrow {{(\frac{1}{{{Z}_{C}}}-\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})})}^{2}}=0\Leftrightarrow \frac{1}{{{Z}_{C}}}=\frac{{{Z}_{C}}}{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})} \\ & \Leftrightarrow Z_{C}^{2}={{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})\Leftrightarrow {{Z}_{C}}=\sqrt{{{R}_{2}}({{R}_{1}}+{{R}_{2}})} \\ \end{align}\)
→ Chọn C
Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 14 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 1,2 cm. Điểm M nằm trên đoạn AB cách A một đoạn 6 cm. Ax, By là hai nửa đường thẳng trên mặt nước, cùng một phía so với AB và vuông góc với AB. Cho điểm C di chuyển trên Ax và điểm D di chuyển trên By sao cho MC luôn vuông góc với MD. Khi diện tích của tam giác MCD có giá trị nhỏ nhất thì số điểm dao động với biên độ cực đại có trên đoạn CD là
Diện tích tam giác MCD
\(S=\frac{1}{2}MC.MD=\frac{1}{2}\sqrt{A{{C}^{2}}+A{{M}^{2}}}.\sqrt{B{{D}^{2}}+B{{M}^{2}}}=\frac{1}{2}\sqrt{{{x}^{2}}+{{6}^{2}}}.\sqrt{{{y}^{2}}+{{8}^{2}}}\)
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki
\(\sqrt{{{x}^{2}}+{{6}^{2}}}.\sqrt{{{y}^{2}}+{{8}^{2}}}\ge xy+48\)
Dấu “=” xảy ra khi \(\frac{x}{y}=\frac{6}{8}=\frac{3}{4}\)
Hay \(4x=3y\) (1)
Vì \(\widehat{CMA}+\widehat{DMB}={{90}^{0}}\) nên \(\sin \widehat{CMA}=c\text{os}\widehat{DMB}\)
\(\leftrightarrow \frac{CA}{CM}=\frac{MB}{MD}\)
\(\leftrightarrow \frac{x}{\sqrt{{{x}^{2}}+{{6}^{2}}}}=\frac{8}{\sqrt{{{y}^{2}}+{{8}^{2}}}}\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra
\(\begin{align} & x=6 \\ & y=8 \\ \end{align}\)
Hiệu đường đi của sóng tại C:
\(\Delta {{d}_{C}}=CB-CA=\sqrt{{{x}^{2}}+A{{B}^{2}}}-x=\sqrt{{{6}^{2}}+{{14}^{2}}}-6=9,23\)
Hiệu đường đi của sóng tại D
\(\Delta {{d}_{D}}=DB-DA=y-\sqrt{{{y}^{2}}+{{14}^{2}}}=8-\sqrt{{{8}^{2}}+{{14}^{2}}}=-8,12\)
Cực đại: \(\Delta {{d}_{D}}\le k\lambda \le \Delta {{d}_{C}}\)
\(\to -6,6\le k\le 7,7\)
Vậy có 14 điểm dao động cực đạià chọn D.
Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, nhưng vuông pha nhau, có biên độ tương ứng là \({{A}_{1}}\) và\({{A}_{2}}\). Biết dao động tổng hợp có phương trình \(x=16\cos \omega t\) (cm) và lệch pha so với dao động thứ nhất một góc\({{\alpha }_{1}}\). Thay đổi biên độ của hai dao động, trong đó biên độ của dao động thứ hai tăng lên \(\sqrt{15}\) lần (nhưng vân giữ nguyên pha của hai dao động thành phần) khi đó dao động tổng hợp có biên độ không đổi nhưng lệch pha so với dao động thứ nhất một góc\({{\alpha }_{2}}\), với\({{\alpha }_{1}}+{{\alpha }_{2}}=\frac{\pi }{2}\). Giá trị ban đầu của biên độ \({{A}_{2}}\) là
Áp dụng phương pháp giản đồ vecto
\(\overrightarrow{{{A}_{1}}}\bot \overrightarrow{{{A}_{2}}}\) (1)
\(\overrightarrow{{{A}_{1}}}\bot \overrightarrow{A_{1}^{/}}\) (2)
\(\overrightarrow{A}\) không đổi (3)
Từ (1), (2), (3) ta thấy rằng các điểm \(\overrightarrow{{{A}_{1}}},\overrightarrow{{{A}_{2}}},\overrightarrow{{{A}^{/}}_{1}},\overrightarrow{{{A}^{/}}_{2}},\overrightarrow{A}\) luôn nằm trên đường tròn có đường kính là \(\overrightarrow{A}\). Cho nên tam giác \(\overrightarrow{{{A}_{2}}},\overrightarrow{A},\overrightarrow{A_{2}^{/}}\) vuông tại \(\overrightarrow{A}\)
Vậy, \(A_{2}^{2}+A_{2}^{{{/}^{2}}}={{A}^{2}}\to A_{2}^{2}+{{\left( {{A}_{2}}\sqrt{15} \right)}^{2}}={{16}^{2}}\to {{A}_{2}}=4cm\) → chọn A.
Dùng một proton có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân \({}_{4}^{9}Be\) đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của hạt proton của hạt nhân và có động năng 4,0 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt nhân tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng
Phương trình của phản ứng hạt nhân:
\(_{1}^{1}p+\text{ }_{4}^{9}Be\to \text{ }_{2}^{4}\text{He}+\text{ }_{3}^{6}X\)
Gọi m1, m2, m3; p1, p2, p3 và K1, K2, K3tương ứng
là khối lượng, động lượng và động năng của các
hạt proton, X, α.
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
\(\Delta E={{K}_{x}}+{{K}_{\alpha }}-{{K}_{p}}\) (1)
Theo định luật baot toàn động lượng : \({{\overrightarrow{p}}_{\alpha }}+{{\overrightarrow{p}}_{x}}=\overrightarrow{{{p}_{p}}}\)
Vì \({{\overrightarrow{p}}_{\alpha }}\bot \overrightarrow{{{p}_{p}}}\)nên \(p_{x}^{2}=p_{\alpha }^{2}+p_{p}^{2}\) mà p2=2mK thay vào ta có:
\(2{{m}_{x}}{{K}_{x}}=2{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}+2{{m}_{p}}{{K}_{p}}\Leftrightarrow {{K}_{x}}=\frac{{{m}_{\alpha }}{{K}_{\alpha }}}{{{m}_{x}}}+\frac{{{m}_{p}}{{K}_{p}}}{{{m}_{x}}}\)
Theo đề m=A nên: \({{K}_{x}}=\frac{4.4}{6}+\frac{1.5,45}{6}=3,575MeV\)
Thay giá trị Kx vào (1) ta có:
\(\Delta E=3,575+4-5,45=2,125MeV\)
→ Chọn B
Cho ba con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Biết ba lò xo giống hệt nhau và vật nặng có khối lượng tương ứng\({{m}_{1}},{{m}_{2}},{{m}_{3}}\). Lần lượt kéo ba vật sao cho ba lò xo giãn cùng một đoạn A như nhau rồi thả nhẹ cho ba vật dao động điều hòa. Khi đi qua vị trí cân bằng vận tốc của hai vật \({{m}_{1}},{{m}_{2}}\)có độ lớn lần lượt là\({{v}_{1}}=20(cm/s),{{v}_{2}}=10(cm/s)\). Biết\({{m}_{3}}=9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}\), độ lớn vận tốc cực đại của vật m3 bằng
Ta có:
\({{v}_{1\max }}={{\omega }_{1}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{1}}}}.A\) (1)
\({{v}_{2\max }}={{\omega }_{2}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{2}}}}.A\) (2)
Với \({{v}_{1\max }}=20cm/s,{{v}_{2\max }}=10cm/s\)
Giải các phương trình (1) và (2) ta được:
m2 = 4m1 (3)
k.A = 100m2 (4)
Theo giả thiết: \({{v}_{3\max }}={{\omega }_{3}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{3}}}}.A=\sqrt{\frac{k}{9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}}}.A\) (5)
Thay (3), (4) vào (5) ta được \({{v}_{3\max }}=4cm/s\) → chọn D.
Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, trên mặt phẳng nằm ngang có 3 điểm O, M, N tạo thành tam giác vuông tại O, với OM = 80 m, ON = 60 m. Đặt tại O một nguồn điểm phát âm công suất P không đổi thì mức cường độ âm tại M là 50 dB. Mức cường độ âm lớn nhất trên đoạn MN xấp xỉ bằng
Mức cường độ âm sẽ tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ nguồn âm đến điểm ta xét. Vì vậy, mức cường độ âm lớn nhất trên đoan MN sẽ là tại điểm H.
Mức cường độ âm tại M
\({{L}_{M}}=10\log \frac{I}{{{I}_{0}}}=10\log \frac{P}{{{I}_{0}}.4\pi O{{M}^{2}}}\)
\(\begin{align} & {{L}_{M}}=10\log \frac{I}{{{I}_{0}}}=10\log \frac{P}{{{I}_{0}}.4\pi O{{M}^{2}}} \\ & \to \frac{P}{{{I}_{0}}}={{10}^{\frac{{{L}_{M}}}{10}}}.4\pi O{{M}^{2}} \\ \end{align}\)
Mức cường độ âm tại H
\({{L}_{H}}=10\log \frac{I}{{{I}_{0}}}=10\log \frac{P}{{{I}_{0}}.4\pi O{{H}^{2}}}=10\log {{10}^{\frac{{{L}_{M}}}{10}}}.4\pi O{{M}^{2}}\frac{1}{4\pi O{{H}^{2}}}=10\log \frac{{{10}^{\frac{{{L}_{M}}}{10}}}O{{M}^{2}}}{O{{H}^{2}}}\)
\(=10\log \frac{{{10}^{\frac{50}{10}}}{{.80}^{2}}}{{{48}^{2}}}=54,4dB\) → chọn D.