Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020 - Trường THCS & THPT Nguyễn Khuyến
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
-
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
Mạch dao động LC dao động điều hoà với tần số f, khi đó:
Mạch dao động LC dao động điều hoà với tần số:
\(f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}\)
Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng phóng xạ:
Hiện tượng phóng xạ có tính tự phát và không điều khiển được, nó không chịu tác động của các yếu tố thuộc môi trường ngoài như nhiệt độ, áp suất,….
→ Phát biểu không đúng là: Hiện tượng phóng xạ phụ thuộc vào tác động bên ngoài.
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox với phương trình \(u = 5.\cos \left( {6\pi t - \pi x} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} mm\)
(trong đó x tính bằng m, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng bằng:
Đồng nhất phương trình \(u = 5.\cos \left( {6\pi t - \pi x} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} mm\) với phương trình sóng tổng quát ta có: \(\frac{{2\pi x}}{\lambda } = \pi x \Rightarrow \lambda = 2m\)
Tốc độ truyền sóng: \(v = \lambda f = \lambda .\frac{\omega }{{2\pi }} = 2.\frac{{6\pi }}{{2\pi }} = 6{\mkern 1mu} m/s\)
Trường hợp nào sau đây không gây ra hiệu ứng quang điện đối với canxi (có giới hạn quang điện \({f_0} = \frac{2}{3}{.10^{15}}Hz\)) ?
Giới hạn quang điện của canxi là: \({\lambda _0} = \frac{c}{{{f_0}}} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{\frac{2}{3}{{.10}^{15}}}} = 4,{5.10^{ - 7}}m = 0,45\mu m\)
Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: \(\lambda \le {\lambda _0}\)
Do \(5\mu m > 0,45\mu m\) nên bước sóng 5µm không gây ra hiệu ứng quang điện đối với canxi.
Một sóng điện từ có tần số 30MHz truyền trong chân không với tốc độ 3.108m/s thì có bước sóng là:
Bước sóng của sóng điện từ này là : \(\lambda = \frac{c}{f} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{30.10}^6}}} = 10m\)
Biết khối lượng mỗi notron là mn, khối lượng mỗi proton là mp ; c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Khối lượng của hạt nhân \(_{13}^{27}Al\) là m. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{13}^{27}Al\) là :
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{13}^{27}Al\) là : \({W_{lkr}} = \frac{{\left[ {\left( {13.{m_p} + 14.{m_n}} \right) - m} \right]{c^2}}}{{27}}\)
Tia hồng ngoại :
Sử dụng lí thuyết về tia hồng ngoại:
+ Tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ.
+ Tia hồng ngoại là bức xạ không nhìn thấy có bước sóng dài hơn 0,76µm đến khoảng vài milimet.
+ Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.
+ Tia hồng ngoài được dùng để sấy khô, sưởi ấm.
Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng là 0,02u, lấy\(1u{c^2} = 931MeV\) . Phản ứng hạt nhân này:
Tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng của các hạt sau phản ứng nên phản ứng hạt nhân này là phản ứng thu năng lượng.
Năng lượng thu vào là: \({W_{thu}} = \left( {{m_s} - {m_{tr}}} \right){c^2} = 0,02.931 = 18,62MeV\)
Cơ năng của một vật dao động điều hoà.
Ta có: \(W = {W_d} + {W_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = const\)
Khi A tăng gấp đôi thì cơ năng tăng 4 lần.
Khi vật tới vị trí cân bằng: \({W_t} = 0 \Rightarrow W = {W_d}\)
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc dải sóng nào sau đây?
Sóng cực ngắn truyền xa theo đường thẳng, xuyên qua tầng điện li nên được sử dụng trong truyền thông qua vệ tinh.
Sóng cực ngắn có năng lượng lớn có thể xuyên qua tầng điện li nên được sử dụng để điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng.
Một vật nhỏ dao động theo phương trình\(x = 10.\cos \left( {\omega t + 0,5\pi } \right){\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\) . Pha ban đầu của dao động là:
Phương trình dao động: \(x = 10.\cos \left( {\omega t + 0,5\pi } \right){\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
→ Pha ban đầu của dao động là: \(\varphi = 0,5\pi (rad)\)
Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm một điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có cảm kháng \({Z_L} = R\sqrt 3 \) mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
Hệ số công suất của đoạn mạch bằng: \(\cos \varphi = \frac{R}{Z} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + Z_L^2} }} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {R\sqrt 3 } \right)}^2}} }} = \frac{R}{{2R}} = 0,5\)
Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng:
Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng.
Một vật dao động điều hoà với biên độ A = 5cm, khi vật có li độ 2,5cm thì tốc độ của vật là \(5\sqrt 3 cm/s\). Tốc độ cực đại của dao động là:
Tần số góc: \(\omega = \frac{v}{{\sqrt {{A^2} - {x^2}} }} = \frac{{5\sqrt 3 }}{{\sqrt {{5^2} - 2,{5^2}} }} = 2rad/s\)
Tốc độ cực đại của dao động là: \({v_0} = \omega A = 2.5 = 10cm/s\)
Công thoát của electron khỏi đồng là \(6,{625.10^{ - 19}}J\). Cho \(h = 6,{625.10^{ - 34}}J.s;c = {3.10^8}m/s\) . Giới hạn quang điện của đồng là:
Giới hạn quang điện của đồng: \({\lambda _0} = \frac{{hc}}{A} = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{6,{{625.10}^{ - 19}}}} = {3.10^{ - 7}}m = 0,3\mu m\)
Xét nguyên tử hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Gọi F là độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng K. Khi độ lớn lực tương tác điện giữa electron và hạt nhân là \(\frac{F}{{81}}\) thì electron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng nào?
Công thức xác định bán kính quỹ đạo dừng thứ n: \([{r_n} = {n^2}.{r_0}\)
Quỹ đạo dừng K ứng với n = 1 → Độ lớn lực tương tác tính điện giữa electron và hạt nhân khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng K là: \({F_K} = \frac{{k.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{1.r_0^2}} = F{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)\)
Khi độ lớn lực tương tác điện giữa electron và hạt nhân là \(\frac{F}{{81}}\) thì: \({F_n} = \frac{{k.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{{\left( {{n^2}.{r_0}} \right)}^2}}} = \frac{F}{{81}} \Leftrightarrow \frac{{k.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{n^4}.r_0^2}} = \frac{F}{{81}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) suy ra: \({n^4} = 81 \Rightarrow n = 3\)
→ Electron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng M.
Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hoà theo phương ngang với phương trình \(x = A.\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\). Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là:
Cơ năng của con lắc là: \(\frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\)
Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo dừng thứ K của electron trong nguyên tử hidro là r0. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo O thì bán kính là:
Quỹ đạo O ứng với n = 5.
Khi electron chuyển động trên quỹ đạo O thì bán kính là: \({r_O} = {5^2}.{r_0} = 25.{r_0}\)
Một mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện có điện dung \(C = \frac{{200}}{\pi }\mu F\), cường độ dòng điện tức thời qua mạch có biểu thức \(i = 4\sqrt 2 \cos (100\pi t + \frac{\pi }{3})A\). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:
Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: \({\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} u = \frac{{4\sqrt 2 }}{{\omega C}}\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{3} - \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{{4\sqrt 2 }}{{100\pi .\frac{{200}}{\pi }{{.10}^{ - 6}}}}\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)\)
\( \Rightarrow u = 200\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{6}} \right){\mkern 1mu} V\)
Phát biểu nào sau đây sai khi nói về photon ánh sáng:
Các ánh sáng đơn sắc khác nhau có tần số (bước sóng) khác nhau nên năng lượng photon của ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ khác nhau.
→ Phát biểu sai là: năng lượng photon của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau.
Chiếu từ trong nước tới mặt thoáng một chùm tia sáng song sóng rất hẹp gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là sát mặt nước. Các tia sáng không lọt được ra ngoài không khí là là các tia sáng đơn sắc có màu:
Tia ló đơn sắc màu lục đi là là sát mặt nước (bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần)
→ Các tia sáng không lọt được ra ngoài không khí là là các tia sáng đơn sắc có màu làm và tím
Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với
Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đồ thị dao động.
Hạt nhân X phóng xạ biến đổi thành hạt nhân Y. Ban đầu (t = 0), có một mẫu chất X nguyên chất. Tại thời điểm t1 và t2, tỉ số giữa số hạt nhân Y và số hạt nhân X ở trong mẫu tương ứng là 2 và 3. Tại thời điểm \({t_3} = {t_1} + 3{t_2}\) tỉ số đó là:
Ta có: Số hạt nhân Y tạo thành bằng số hạt nhân X bị phân rã
Tại thời điểm t1 ta có: \(\frac{{{N_Y}\left( {{t_1}} \right)}}{{{N_X}\left( {{t_1}} \right)}} = \frac{{\Delta {N_X}\left( {{t_1}} \right)}}{{{N_X}\left( {{t_1}} \right)}} = \frac{{1 - {2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}}}{{{2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}}} = 2 \Rightarrow {2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}} = \frac{1}{3}\)
Tại thời điểm t2 ta có: \(\frac{{{N_Y}\left( {{t_2}} \right)}}{{{N_X}\left( {{t_2}} \right)}} = \frac{{\Delta {N_X}\left( {{t_2}} \right)}}{{{N_X}\left( {{t_2}} \right)}} = \frac{{1 - {2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}}}{{{2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}}} = 2 \Rightarrow {2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}} = \frac{1}{4}\)
Tại thời điểm \({t_3} = {t_1} + 3{t_2}\) ta có: \([\frac{{{N_Y}\left( {{t_3}} \right)}}{{{N_X}\left( {{t_3}} \right)}} = \frac{{\Delta {N_X}\left( {{t_3}} \right)}}{{{N_X}\left( {{t_3}} \right)}} = \frac{{1 - {2^{ - \frac{{{t_3}}}{T}}}}}{{{2^{ - \frac{{{t_3}}}{T}}}}} = \frac{{1 - {2^{ - \frac{{{t_1} + 3{t_2}}}{T}}}}}{{{2^{ - \frac{{{t_1} + 3{t_2}}}{T}}}}}\)
\(\Rightarrow \frac{{{N_Y}\left( {{t_3}} \right)}}{{{N_X}\left( {{t_3}} \right)}} = \frac{{1 - {2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}.{{\left( {{2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}} \right)}^3}}}{{{2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}.{{\left( {{2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}} \right)}^3}}} = \frac{{1 - \frac{1}{3}.{{\left( {\frac{1}{4}} \right)}^3}}}{{\frac{1}{3}.{{\left( {\frac{1}{4}} \right)}^3}}} = 191\)
Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hoà. Trong khoảng thời gian ∆t, con lắc thực hiện được 60 dao động toàn phần, thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44cm thì cũng trong khoảng thời gian ∆t ấy, nó thực hiện được 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là:
Theo bài ra ta có : \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} = \frac{{\Delta t}}{{60}}}\\ {T' = 2\pi \sqrt {\frac{{l + 44}}{g}} = \frac{{\Delta t}}{{50}}} \end{array}} \right. \Rightarrow \sqrt {\frac{l}{{l + 44}}} = \frac{5}{6}\)
\( \Leftrightarrow 36.l = 25.l + 25.44 \Rightarrow l = 100cm\)
Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường, ba suất điện động xuất hiện trong ba cuộn dây của máy có cùng tần số, cùng biên độ và từng đôi một lệch pha nhau một góc :
Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường, ba suất điện động xuất hiện trong ba cuộn dây của máy có cùng tần số, cùng biên độ và từng đôi một lệch pha nhau một góc \(\frac{{2\pi }}{3}\)
Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm tụ điện có điện dung 2pF và cuộn cảm thuần có độ tự cảm 90µH. Cho tốc độ ánh sáng trong chân không bằng 3.108m/s. Biết rằng, tần số dao động riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu để có cộng hưởng. Máy thu thanh này có thể thu được sóng vô tuyến thuộc loại :
Thang sóng vô tuyến:
Máy thu thanh này thu được sóng có bước sóng: \(\lambda = 2\pi c.\sqrt {LC} = 2\pi {.3.10^8}.\sqrt {{{90.10}^{ - 6}}{{.2.10}^{ - 12}}} = 25,3m\)
Vậy máy thu thanh này thu được sóng vô tuyến thuộc loại sóng ngắn.
Một hạt chuyển động có tốc độ rất lớn \(v = 0,6c\) . Nếu tốc độ của hạt tăng \(\frac{4}{3}\) lần thì động năng của hạt tăng bao nhiêu lần?
Động năng của hạt được xác định bởi công thức: \({W_d} = \left( {\frac{1}{{\sqrt {1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }} - 1} \right){m_0}{c^2}\)
+ Khi \(v = 0,6c \Rightarrow {W_d} = \left( {\frac{1}{{\sqrt {1 - \frac{{{{\left( {0,6.c} \right)}^2}}}{{{c^2}}}} }} - 1} \right){m_0}{c^2} = 0,25.{m_0}{c^2}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)\)
+ Khi tốc độ của hạt tăng \(\frac{4}{3}\) lần: \(v' = \frac{4}{3}.0,6c = 0,8c \Rightarrow {W_d}^\prime = \left( {\frac{1}{{\sqrt {1 - \frac{{{{\left( {0,8.c} \right)}^2}}}{{{c^2}}}} }} - 1} \right){m_0}{c^2} = \frac{2}{3}.{m_0}{c^2}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) suy ra: \({W_d}^\prime = \frac{8}{3}{W_d}\)
Thực hiện thí nghiệm Yang về giao thoa ánh sáng có bước sóng λ. Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng. Giữa 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 một đoạn nhỏ nhất là \(\frac{1}{7}m\) thì M chuyển thành vân tối. Dịch thêm một đoạn nhỏ nhất \(\frac{16}{35}m\) thì tại M là lại là vân tối. Khoảng cách giữa hai khe đến màn khi chưa dịch chuyển bằng:
Khi chưa dịch chuyển màn quan sát, tại M có vân sáng bậc k : \({x_M} = \frac{{k\lambda D}}{a}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)\)
Khi dịch chuyển màn quan sát ra xa thì khoảng vân giao thoa hứng được trên màn sẽ tăng, do đó bậc vân sáng/tối tại M sẽ giảm.
Dịch chuyển màn ra xa một đoạn nhỏ nhất là \(\frac{1}{7}m\) thì M chuyển thành vân tối, ta có : \({x_M} = \left( {k - \frac{1}{2}} \right)\frac{{\lambda \left( {D + \frac{1}{7}} \right)}}{a}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)\)
Dịch thêm một đoạn nhỏ nhất \(\frac{16}{35}m\) thì tại M là lại là vân tối, ta có : \({x_M} = \left( {k - \frac{1}{2} - 1} \right)\frac{{\lambda \left( {D + \frac{1}{7} + \frac{{16}}{{35}}} \right)}}{a} = \left( {k - 1,5} \right).\frac{{\lambda .\left( {D + \frac{3}{5}} \right)}}{\lambda }{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 3 \right)\)
Từ (1) ; (2) và (3) ta có hệ phương trình :
\(\left\{ \begin{array}{l} \frac{{k\lambda D}}{a} = \left( {k - \frac{1}{2}} \right)\frac{{\lambda \left( {D + \frac{1}{7}} \right)}}{a}\\ \frac{{k\lambda D}}{a} = \left( {k - \frac{1}{2} - 1} \right)\frac{{\lambda \left( {D + \frac{3}{5}} \right)}}{a} \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} kD = \left( {k - 0,5} \right)\left( {D + \frac{1}{7}} \right)\\ kD = \left( {k - 1,5} \right)\left( {D + \frac{3}{5}} \right) \end{array} \right.\)
\(\left\{ \begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{1}{7}k - 0,5D = \frac{1}{{14}}\\ \frac{3}{5}k - 1,5D = 0,9 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} k = 4\\ D = 1m \end{array} \right.\)
Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể. Hòn bi đang ở vị trí cân bằng thì được kéo xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 3cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Hòn bi thực hiện 50 dao động mất 20s. Cho \(g = {\pi ^2} = 10\,\,m/{s^2}\). Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo khi dao động là :
Chu kì của con lắc là: \(T = \frac{t}{n} = \frac{{20}}{{50}} = 0,4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( s \right)\)
Độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng là: \(\Delta l = \frac{{g{T^2}}}{{4{\pi ^2}}} = \frac{{{\pi ^2}.0,{4^2}}}{{4{\pi ^2}}} = 0,04{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right) = 4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Nhận xét: \(\Delta l > A \to \) độ lớn lực đàn hồi của lò xo đạt cực tiểu khi lò xo ở biên âm.
Độ lớn cực đại và cực tiểu của lực đàn hồi là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{F_{dh\max }} = k\left( {\Delta l + A} \right)}\\ {{F_{dh\min }} = k\left( {\Delta l - A} \right)} \end{array}} \right. \Rightarrow \frac{{{F_{dh\max }}}}{{{F_{dh\min }}}} = \frac{{\Delta l + A}}{{\Delta l - A}} = \frac{{4 + 3}}{{4 - 3}} = 7\)
Trong một thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm. M là một điểm trên màn, cách vân trung tâm 2 cm. Trong các bức xạ cho vân sáng tại M, tổng giữa bức xạ có bước sóng dài nhất và bức xạ có bước sóng ngắn nhất là
Tại M cho vân sáng, ta có: \({x_M} = k\frac{{\lambda D}}{a} \Rightarrow 0,02 = k\frac{{\lambda .2}}{{0,{{5.10}^{ - 3}}}} \Rightarrow k\lambda = {5.10^{ - 6}}\)
Mà \(380{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm \le \lambda \le 760{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm \Rightarrow 13,15 \ge k \ge 6,58\)
Bước sóng dài nhất tại M tương ứng với: \(380{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm \le \lambda \le 760{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm \Rightarrow 13,15 \ge k \ge 6,58\)
Bước sóng ngắn nhất tại M tương ứng với: \({k_{\max }} = 13 \Rightarrow {\lambda _{\min }} = 3,{85.10^{ - 7}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right) = 385{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {nm} \right)\)
Tổng giữa bức xạ có bước sóng dài nhất và bức xạ có bước sóng ngắn nhất là: \({\lambda _{\max }} + {\lambda _{\min }} = 714 + 385 = 1099{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {nm} \right)\)
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U = 220 (V), tần số f thay đổi. Khi thay đổi tần số của mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, người ta vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tổng trở của toàn mạch vào tần số như hình bên. Tính công suất của mạch khi xảy ra cộng hưởng.
Từ đồ thị, ta thấy khi tần số của dòng điện là 50 Hz, tổng trở của mạch đạt giá trị nhỏ nhất: \(Z = R = 100{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( \Omega \right)\)
Khi đó trong mạch có cộng hưởng, công suất của mạch là: \(P = \frac{{{U^2}}}{R} = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( W \right)\)
\(_{84}^{210}Po\) là chất phóng xạ \(_2^4He\), có chu kì bán rã là 138 (ngày đêm). Ban đầu nhận được m0 (g) \(_{84}^{210}Po\) . Sau X ngày đêm kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng hạt \(_2^4He\) tạo thành là m1, khối lượng hạt \(_{84}^{210}Po\) còn lại là m2, biết \(\frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \frac{4}{5}\). Giá trị của X gần nhất với giá trị nào dưới đây?
Số hạt \(_{84}^{210}Po\) ban đầu là: \({N_0} = \frac{{{m_0}}}{{{A_{Po}}}} = \frac{{{m_0}}}{{210}}\)
Khối lượng hạt He tạo thành là: \({m_1} = N'.{A_{He}} = 4{N_0}\left( {1 - {2^{ - \frac{X}{T}}}} \right)\)
Khối lượng hạt Po còn lại là: \({m_2} = N.{A_{Po}} = 210.{N_0}{.2^{ - \frac{X}{T}}}\)
Theo đề bài ta có: \(\frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \frac{4}{5} \Rightarrow \frac{{4.{N_0}\left( {1 - {2^{ - \frac{X}{T}}}} \right)}}{{210{N_0}{{.2}^{ - \frac{X}{T}}}}} = \frac{4}{5} \Rightarrow {2^{ - \frac{X}{T}}} = \frac{1}{{43}}\)
\( \Rightarrow \frac{X}{T} = 5,43 \Rightarrow X = 5,43T = 5,43.138 = 749{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {ngay} \right)\)
Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi–ô đã dùng một ống gang dài 951,25 m. Một người đập một nhát búa vào một đầu ống gang, một người ở đầu kia nghe thấy hai tiếng gõ, một tiếng truyền qua gang và một truyền qua không khí trong ống gang, hai tiếng ấy cách nhau 2,5 s. Biết tốc độ âm trong không khí là 340 m/s. Tốc độ âm trong gang là bao nhiêu
Hai tiếng gõ cách nhau 2,5 s, ta có: \(\frac{l}{{{v_{kk}}}} - \frac{l}{{{v_{gang}}}} = 2,5 \Rightarrow \frac{{951,25}}{{340}} - \frac{{951,25}}{{{v_{gang}}}} = 2,5 \Rightarrow {v_{gang}} = 3194{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {m/s} \right)\)
Trên hình vẽ, bộ pin có suất điện động 9V, điện trở trong 1 Ω; A là ampe kế hoặc miliampe kế có điện trở rất nhỏ; R là quang điện trở (khi chưa chiếu sáng giá trị là R1 và khi chiếu sáng giá trị là R2) và L là chùm sáng chiếu vào quang điện trở. Khi không chiếu sáng vào quang điện trở thì số chỉ của miliampe kế là 6µA và khi chiếu sáng thì số chỉ của ampe kế là 0,6 A. Chọn kết luận đúng
Khi không chiếu sáng vào quang điện trở, số chỉ của mili ampe kế là: \({I_1} = \frac{E}{{r + {R_1}}} \Rightarrow {6.10^{ - 6}} = \frac{9}{{1 + {R_1}}} \Rightarrow {R_1} = 1,{5.10^6}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( \Omega \right) = 1,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {M\Omega } \right)\)
Khi chiếu sáng vào quang điện trở, số chỉ của ampe kế là: \({I_2} = \frac{E}{{r + {R_2}}} \Rightarrow 0,6 = \frac{9}{{1 + {R_2}}} \Rightarrow {R_2} = 14{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( \Omega \right)\)
Mạch điện xoay chiều AB gồm AM và MB ghép nối tiếp, AM có điện trở R, MB là cuộn dây có điện trở trong r và có độ tự cảm L thay đổi được. Mạch được mắc vào nguồn điện có điện áp hiệu dụng không đổi 200 V và tần số 50 Hz. Khảo sát độ lệch pha φ giữa uMB và uAB thì thu được đồ thị như hình. Công suất tiêu thụ của cuộn dây khi \(L = \frac{1}{\pi }{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} H\) gần đáp án nào nhất sau đây
Từ đồ thị ta thấy: độ lệch pha giữa uMB và uAB lớn nhất là: \({\left( {\tan \varphi } \right)_{\max }} = \frac{3}{4}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \tan \left( {{\varphi _{MB}} - {\varphi _{AB}}} \right) = \frac{3}{4} \Rightarrow \frac{{\tan {\varphi _{MB}} - \tan {\varphi _{AB}}}}{{1 + \tan {\varphi _{MB}}.\tan {\varphi _{AB}}}} = \frac{3}{4}\\ \Rightarrow \frac{{\frac{{{Z_{L0}}}}{r} - \frac{{{Z_{L0}}}}{{R + r}}}}{{1 + \frac{{{Z_{L0}}}}{r}.\frac{{{Z_{L0}}}}{{R + r}}}} = \frac{3}{4} \Rightarrow \frac{{{Z_{L0}}.R}}{{r\left( {R + r} \right) + {Z_{L0}}^2}} = \frac{3}{4} \Rightarrow \frac{R}{{\frac{{r\left( {R + r} \right)}}{{{Z_{L0}}}} + {Z_{L0}}}} = \frac{3}{4}\\ \Rightarrow {\left( {\tan \varphi } \right)_{\max }} \Leftrightarrow \left( {\frac{{r\left( {R + r} \right)}}{{{Z_{L0}}}} + {Z_{L0}}} \right)\min \end{array}\)
Áp dụng bất đẳng thức Cô – si, ta có: \(\frac{{r\left( {R + r} \right)}}{{{Z_{L0}}}} + {Z_{L0}} \ge 2\sqrt {r\left( {R + r} \right)} \)
(dấu “=” xảy ra ) \( \Leftrightarrow \frac{{r\left( {R + r} \right)}}{{{Z_{L0}}}} = {Z_{L0}} \Rightarrow r\left( {R + r} \right) = {Z_{L0}}^2 = {200^2}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {\left( {\tan \varphi } \right)_{\max }} = \frac{R}{{2\sqrt {r\left( {R + r} \right)} }} = \frac{3}{4} \Rightarrow \frac{R}{{2\sqrt {{{200}^2}} }} = \frac{3}{4} \Rightarrow R = 300{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( \Omega \right)\\ \Rightarrow r\left( {300 + r} \right) = {200^2} \Rightarrow {r^2} + 300r - {200^2} = 0 \Rightarrow r = 100{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( \Omega \right) \end{array}\)
Khi \(L = \frac{1}{\pi }{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} H \Rightarrow {Z_L} = 2\pi fL = 2\pi .50.\frac{1}{\pi } = 100{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( \Omega \right)\) , công suất tiêu thụ của cuộn dây là: \(P = \frac{{{U^2}r}}{{{Z_L}^2 + {{\left( {R + r} \right)}^2}}} = \frac{{{{200}^2}.100}}{{{{100}^2} + {{\left( {300 + 100} \right)}^2}}} = 23,53{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( W \right)\)
Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa khe Yâng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe \(a = 1,20 \pm 0,03{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {mm} \right)\), khoảng cách từ hai khe đến màn \(D = 1,60 \pm 0,05{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)\) và độ rộng của 10 khoảng vân \(L = 8,00 \pm 0,18{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {mm} \right)\) . Sai số tương đối của phép đo là
Khoảng vân giao thoa là: \(\bar i = \frac{{\bar L}}{{10}} \Rightarrow \Delta i = \frac{{\Delta L}}{{10}} \Rightarrow \frac{{\Delta i}}{{\bar i}} = \frac{{\Delta L}}{{\bar L}}\)
Sai số tương đối của phép đo là: \(\delta = \frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} = \frac{{\Delta a}}{{\bar a}} + \frac{{\Delta L}}{{\bar L}} + \frac{{\Delta D}}{{\bar D}}\)
\(\Rightarrow \delta = \frac{{0,03}}{{1,20}} + \frac{{0,18}}{{8,00}} + \frac{{0,05}}{{1,60}} = 0,07875 = 7,875\% \)
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp O1 và O2 cách nhau 8 cm dao động cùng pha, cùng biên độ. Chọn hệ trục tọa độ vuông góc xOy thuộc mặt nước với gốc tọa độ là vị trí đặt nguồn O1 còn nguồn O2 nằm trên trục Oy. Hai điểm P và Q nằm trên Ox có OP = 3,9 cm và \(OQ = \frac{{55}}{6}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} cm\) . Biết phần tử nước tại P và Q dao động với biên độ cực đại. Giữa P và Q có 2 cực tiểu. Trên đoạn OP, điểm gần P nhất mà các phần tử nước dao động với biên độ cực tiểu cách P một đoạn gần nhất với giá trị nào sau đây?
Tại P, Q dao động với biên độ cực đại, giữa P và Q có 2 cực tiểu, nên tại P là cực đại bậc k thì tại Q là cực đại bậc (k-2), ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {Q{O_2} - Q{O_1} = k\lambda }\\ {P{O_2} - P{O_1} = \left( {k - 2} \right)\lambda } \end{array}} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {\sqrt {{{\left( {\frac{{55}}{6}} \right)}^2} + {8^2}} - \frac{{55}}{6} = \left( {k - 2} \right)\lambda }\\ {\sqrt {3,{9^2} + {8^2}} - 3,9 = k\lambda } \end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {\lambda = 1{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)}\\ {k = 5} \end{array}} \right.\)
Điểm N trên Ox dao động với biên độ cực tiểu và cách P gần nhất, ta có: \(N{O_2} - N{O_1} = 5,5\lambda \)
\( \Rightarrow \sqrt {{x^2} + {8^2}} - x = 5,5.1 \Rightarrow N{O_1} = x = 3,068{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
\( \Rightarrow NP = P{O_1} - N{O_1} = 3,9 - 0,068 = 0,832{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Tiến hành thí nghiệm với hai con lắc lò xo A và B có quả nặng và chiều dài tự nhiên giống nhau nhưng độ cứng lần lượt là k và 2k. Hai con lắc được treo thẳng đứng vào cùng giá đỡ, kéo hai quả nặng đến cùng một vị trí ngang nhau rồi thả nhẹ cùng lúc. Khi đó năng lượng dao động của con lắc B gấp 8 lần năng lượng dao động của con lắc A. Gọi tA và tB là khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc bắt đầu thả hai vật đến khi lực đàn hồi của hai con lắc có độ lớn nhỏ nhất. Tỉ số \(\frac{{{t_B}}}{{{t_A}}}\) bằng
Chu kì của hai con lắc là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{T_A} = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} }\\ {{T_B} = 2\pi \sqrt {\frac{m}{{2k}}} } \end{array}} \right. \Rightarrow {T_A} = \sqrt 2 {T_B}\)
Độ giãn của lò xo ở vị trí cân bằng của hai con lắc là: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {\Delta {l_A} = \frac{{mg}}{k}}\\ {\Delta {l_B} = \frac{{mg}}{{2k}}} \end{array}} \right. \Rightarrow \Delta {l_A} = 2\Delta {l_B}\)
Năng lượng dao động của hai con lắc là: \({W_B} = 8{W_A} \Rightarrow \frac{1}{2}\left( {2k} \right){A_B}^2 = 8\frac{1}{2}k{A_A}^2 \Rightarrow {A_B} = 2{A_A}\)
Ở thời điểm đầu, độ giãn của lò xo của hai con lắc là: \({x_A} = {x_B} \Rightarrow \Delta {l_A} + {A_A} = \Delta {l_B} + {A_B}\)
\( \Rightarrow \Delta {l_A} + {A_A} = \frac{1}{2}\Delta {l_A} + 2{A_A} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {{A_A} = \frac{1}{2}\Delta {l_A}}\\ {{A_B} = 2\Delta {l_B}} \end{array}} \right.\)
Ta có hình vẽ:
Từ hình vẽ ta thấy trong quá trình dao động, lò xo của con lắc A luôn giãn, độ lớn lực đàn hồi của con lắc A nhỏ nhất khi nó ở biên âm, khi đó: \({t_A} = \frac{{{T_A}}}{2} = \frac{{\sqrt 2 {T_B}}}{2}\)
Con lắc B có độ lớn lực đàn hồi nhỏ nhất bằng 0 khi lò xo không biến dạng, khi đó li độ của con lắc là: \({x_B} = - \Delta {l_B} = - \frac{{{A_B}}}{2}\)
Ta có vòng tròn lượng giác:
Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy từ lúc thả vật B đến khi lò độ lớn lực đàn hồi nhỏ nhất, vecto quay được góc: \(\Delta \varphi = \frac{{2\pi }}{3}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {rad} \right)\)
Khi đó, ta có: \({t_B} = \frac{{\Delta \varphi }}{{{\omega _B}}} = \frac{{\frac{{2\pi }}{3}}}{{\frac{{2\pi }}{{{T_B}}}}} = \frac{{{T_B}}}{3} \Rightarrow \frac{{{t_A}}}{{{t_B}}} = \frac{{\frac{{\sqrt 2 {T_B}}}{2}}}{{\frac{{{T_B}}}{3}}} = \frac{{3\sqrt 2 }}{2}\)
Trong giờ thực hành, học sinh muốn tạo một máy biến thế với số vòng dây ở cuộn sơ cấp gấp 4 lần cuộn thứ cấp. Do xảy ra sự cố nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Để xác định số dây bị thiếu, học sinh này dùng vôn kế lí tưởng để đo được tỉ số điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là \(\frac{{43}}{{200}}\). Sau đó học sinh quấn thêm vào cuộn thứ cấp 48 vòng nữa thì tỉ số điện áp hiệu dụng nói trên là \(\frac{{9}}{{40}}\). Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Để được máy biến áp có số vòng dây đúng như dự định thì học sinh đó phải cuốn tiếp bao nhiêu vòng
Gọi số vòng dây ở cuộn thứ cấp ban đầu là N2, tỉ số điện áp khi đó là: \(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \frac{{43}}{{200}} \Rightarrow {N_2} = \frac{{43}}{{200}}{N_1}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)\)
Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 48 vòng, tỉ số điện áp là: \(\frac{{{U_2}^\prime }}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2} + 48}}{{{N_1}}} = \frac{9}{{40}} \Rightarrow {N_2} + 48 = \frac{9}{{40}}{N_1}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)\)
Trừ hai vế phương trình (1) và (2), ta có: \(48 = \frac{9}{{40}}{N_1} - \frac{{43}}{{200}}{N_1} \Rightarrow {N_1} = 4800\)(vòng)
\( \Rightarrow {N_2} = \frac{{43}}{{200}}{N_1} = \frac{{43}}{{200}}.1200 = 1032\) (vòng)
Số vòng dây dự định ở cuộn thứ cấp là: \({N_{02}} = \frac{1}{4}{N_1} = \frac{1}{4}.4800 = 1200\) (vòng)
Số vòng dây phải quấn thêm là: \(\Delta N = {N_{02}} - {N_2} = 1200 - 1032 = 168\) (vòng)