Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật lý năm 2020 - Trường THPT Tôn Đức Thắng
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật lý năm 2020
-
Hocon247
-
40 câu hỏi
-
90 phút
-
58 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
Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là:
Theo thang sóng điện từ: bước sóng giảm dần là: tia hồng ngoại, ánh sáng tím, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen.
Một vật dao động điều hòa thì
Một vật dao động điều hòa thì động năng của vật có giá trị cực đại khi vật qua vị trí cân bằng.
Một mạch thu sóng có L=10 μH, C=1000/π2 pF thu được sóng có bước sóng là:
Bước sóng: \(\lambda=cT=2\pi c \sqrt{LC}=60m\)
Hạt nhân nào sau đây có 136 nơtron?
Hạt nhân \( {}_{86}^{222}Rn\) có: Z1=86 , A1= 222 ⇒ N1 = A – Z = 136 notron
Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng . Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng , ở về một phía so với nguồn , gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5 m. Tốc độ truyền sóng là
+ Bước sóng: \( \Delta x = (5 - 1)\lambda = 0,5 \to \lambda = \frac{1}{8}(m)\)
+ Tốc độ truyền sóng là: \( \to v = \lambda f = \frac{1}{8}.120 = 15(m/s)\)
Cho đoạn mạch gồm R, L (thuần cảm) và C mắc nối tiếp, điện áp giữa hai đầu mạch \( u = 100\sqrt 2 \cos 100\pi t(V)\) và cường độ dòng điện qua mạch \(i= 2 \cos (100\pi t -\pi/4)(A)\) ). Hỏi R và L nhận giá trị nào sau đây:
+ Tổng trở mạch: \( Z = \frac{{{U_0}}}{{{I_0}}} = \sqrt {{R^2} + {Z_L}^2} = 50\sqrt 2 \Omega (1)\)
+ Độ lệch pha: \( \varphi = {\varphi _u} - {\varphi _i} = \frac{\pi }{4} \to \tan \frac{\pi }{4} = \frac{{{Z_L}}}{R} \to {Z_L} = R\)(2)
+ Từ (1) và (2): R và L nhận giá trị:
\( \to {Z_L} = R = 50\Omega \to L = \frac{1}{{2\pi }}H\)
Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực \(F = F_0cos \pi t \) (với F0 và f không đổi, t tính bằng s). Tần số dao động cưỡng bức của vật là:
+ Lực cưỡng bức: \( F = {F_0}\cos (\pi t) = {F_0}\cos (2\pi \frac{f}{2}t)\)
+ Tần số: \( f' = \frac{f}{2} = 0,5f\)
+ Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.
Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là
Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là 220 V.
Chọn câu sai. Trong sóng cơ, công thức liên hệ giữa tốc độ truyền sóng v, bước sóng λ và chu kì T của sóng là
+ Theo định nghĩa bước sóng λ là quãng đường sóng truyền đi được trong 1 chu kì: \(\lambda =vT\)
+ Suy ra: \( \lambda = \frac{v}{f}\)
+ Suy ra: \(v=\lambda f\)
Khi đặt điện áp \( u = 220\sqrt 2 \cos 120\pi t(V)\) vào hai đầu một tụ điện thì tần số của dòng điện chạy qua tụ điện này là:
+ Ta đã biết điện áp xoay chiều có dạng: \( u = U\sqrt 2 \cos (\omega t + {\varphi _u})(V)\)
+ Theo đề ta suy ra: U=220V và \( \omega = 120\pi (rad/s)\)
+ Tần số của dòng điện chạy qua tụ điện này là: \(f=\omega/2\pi=60Hz\)
Trong nguồn phóng xạ \({}_{15}^{32}P\) với chu kỳ bán rã T=14 ngày đêm, hiện tại đang có 2.108 nguyên tử. Hai tuần lễ trước đó, số nguyên tử \({}_{15}^{32}P\) trong nguồn đó là
Ta có: \( N = {N_0}{.2^{\frac{{^{ - t}}}{T}}} \Leftrightarrow {2.10^8} = {N_0}{.2^{\frac{{^{ - 14}}}{{14}}}} \to {N_0} = {4.10^8}\) nguyên tử
Một bức xạ đơn sắc có tần số 4.1014(Hz). Biết chiết suất của thủy tinh đối với bức xạ trên là 1,5 và tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108 m/s. Bước sóng của nó trong thủy tinh là:
Ta có: vân tốc \( v = \frac{c}{n}\)
Bước sóng của nó trong thủy tinh là:
\( \lambda ' = \frac{v}{f} = \frac{c}{{fn}} = {0,5.10^{ - 6}}(m)\)
Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Biểu thức nào sau đây sai:
Một mạch dao động LC thì tần số góc của mạch là \( \omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}\)
Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?
Khi nói về dao động cưỡng bức: Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp. Khi đó, dung kháng của tụ điện có giá trị bằng R. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Đoạn mạch RL: (ZL = R)
\( \cos \varphi = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {Z_C}^2} }} \to \cos \varphi = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {R^2}} }} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} = 0,707\)
Trường hợp nào sau đây không gây ra hiệu ứng quang điện đối với canxi (có giới hạn quang điện \( {f_0} = \frac{2}{3}{.10^{15}}Hz\) )
Ta có: \( {\lambda _0} = \frac{c}{{{f_0}}} = 0,45\mu m\)
+ Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện là \( \lambda \le {\lambda _0}\)
+ Bức xạ có bước sóng 5 \(\mu m\) (hồng ngoại) Nên không xảy ra hiện tượng quang điện.
Một vật dao động điều hòa với tần số góc ω, khi đi từ vị trí biên này đến vị trí biên kia với quĩ đạo dài L thì
Một vật dao động điều hòa, khi đi từ vị trí biên này đến biên kia dài thì biên độ \(A=L/2\)
Tốc độ cực đại \( {v_{\max }} = \omega A=\omega L/2\)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Chiếu sáng các khe bằng bức xạ có bước sóng 500 nm. Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là
+ Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là khoảng vân:
\( i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{0,5.2}}{1} = 1mm\)
Giao thoa ở mặt nước được tạo bởi hai nguồn sóng kết hợp dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng tại hai vị trí S1 và S2. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 12 cm. Trên đoạn thẳng S1S2, hai điểm gần nhau nhất mà phần tử nước tại đó dao động với biên độ cực đại cách nhau
+ Trên đoạn thẳng nối 2 nguồn hai điểm gần nhất tại đó dao động với biên độ cực đại cách nhau: \(\lambda/2=12/2=6cm\)
Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là \(\lambda = 0,6 \mu m\). Xác định chu kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đó khi truyền trong thủy tinh có chiết suất n = 1,5.
Tần số: \(f = \frac{c}{\lambda } = {5.10^{14}}Hz\)
Chu kỳ: \( T = \frac{1}{f} = {2.10^{ - 15}}s\)
Vận tốc: \( v = \frac{c}{n} = {2.10^8}m/s\)
Bước sóng khi truyền trong thủy tinh: \( \lambda ' = \frac{v}{f} = \frac{\lambda }{n} = 0,4\mu m\)
Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm. Người ta tạo sóng dừng trên dây. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 150Hz và 200Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây đó bằng:
+ Sóng dừng hai đầu cố định: \( l = k\frac{\lambda }{2} = k\frac{v}{{2f}} \to f = k\frac{v}{{2l}}\)
+ Hai tần số gần nhau nhất tạo sóng dừng nên: \( {f_1} = k\frac{v}{{2l}} = 150Hz;{f_2} = (k + 1)\frac{v}{{2l}} = 200Hz\)
+ Trừ vế theo vế ta có: \((k + 1)\frac{v}{{2l}} - k\frac{v}{{2l}} = 200 - 150 \Leftrightarrow \frac{v}{{2l}} = 50 \Leftrightarrow v = 100l = 100.0,75 = 75m/s\)
Một học sinh làm thí nghiệm đo suất điện động và điện trở trong của một nguồn điện, thì học sinh lắp mạch điện như sơ đồ bên và tiến hành đo được bảng số liệu sau:
Ta có: \( E = I.R + I.r = U + \frac{U}{R}r\)
+ Lần đo 1 và lần đo 2, ta có: \( \to \left\{ \begin{array}{l} E = 3,3 + \frac{{3,3}}{{1,65}}r\\ E = 3,5 + \frac{{3,5}}{{3,5}}r \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} E = 3,7V\\ r = 0,2\Omega \end{array} \right.\)
Biết năng lượng tương ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo biểu thức \({E_n} = \frac{{ - 13,6}}{{{n^2}}}(eV)(n = 1,2,3,...)\) . Cho một chùm electron bắn phá các nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản để kích thích chúng chuyển lên trạng thái M. Vận tốc tối thiểu của chùm electron là:
+ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái cơ bản ( n = 1) lên trạng thái kích thích M (n = 2) thì nguyên tử hấp thụ một năng lượng: \( \varepsilon = \frac{{ - 13,6}}{{{3^2}}} - (\frac{{ - 13,6}}{{{1^2}}}) = 12,089eV\)
+ Vận tốc tối thiểu của chùm e là : \( \frac{1}{2}m{v^2} = \varepsilon = 12,089 \to v = \sqrt {\frac{{2\varepsilon }}{m}} = {2,06.10^6}m/s\)
Có 2 điểm M và N trên cùng 1 phương truyền của sóng trên mặt nước, cách nhau ¼ λ . Tại 1 thời điểm t nào đó, mặt thoáng của M cao hơn vị trí cân bằng 7,5mm và đang đi lên ; còn mặt thoáng của N thấp hơn vị trí cân bằng 10mm nhưng cũng đang đi lên. Coi biên độ sóng không đổi. Xác định biên độ sóng a và chiều truyền sóng.
+ Độ lệch pha của M và N là: \( \Delta \varphi = \frac{{2\pi l}}{\lambda } = \frac{\pi }{\lambda } \to \sqrt {{u_M}^2 + {u_N}^2} = 12,5mm = a\)
+ Vì uM = 7,5mm và đang di lên, còn uN = -10mm và cũng đang đi lên
=> M và N có vị trí như hình vẽ:
=> Sóng truyền từ M đến N
Từ thông qua vòng dây tròn bán kính 12 cm đặt vuông góc với cảm ứng từ B thay đổi theo thời gian như hình vẽ. Kết luận nào sau đây là đúng:
+ Diện tích khung S = πr2 = 0,045 m2
+ Từ 0 s đến 2 s thì \( e = \frac{{\Delta B.S.\cos \alpha }}{{\Delta t}} = \frac{{0,5.0,0045.1}}{2} = 0,01125V\)
+ Từ 2 s đến 4 s thì dễ thấy e = 0 V (do B không biến thiên: DB =0)
+ Từ 4 s đến 6 s thì:
\( e = \frac{{\left| {\Delta B} \right|.S.\cos \alpha }}{{\Delta t}} = \frac{{0,5.0,0045.1}}{2} = 0,01125V \approx 0,0113V\)
Cho một vật sáng cách màn M là 4 m. Một thấu kính L để thu được ảnh rõ nét trên màn cao gấp 3 lần vật. Kết luận nào sau đây là đúng?
+ Vật cách màn: L = d + d’ = 4 m (1)
+ Để thu được ảnh rõ nét trên màn → ảnh thật
\( \to {\rm{ }}k = \frac{{ - d'}}{d} = - 3 \to d' = 3d(2)\)
Từ (1) và (2): → d = 1 m và d’ = 3 m
→ Thấu kính cách màn 3 m (là thấu kính hội tụ vì ảnh là thật)
Hai điện tích dương q1 = q2 đặt tại hai điểm M, N cách nhau một đoạn 12cm. Gọi E1, E2 lần lượt là cường độ điện trường do q1, q2 gây ra tại P thuộc đoạn MN. Nếu E1 = 4E2 thì khoảng cách MP là
Ta có: \(\begin{array}{l} E \sim \frac{1}{{{r^2}}} \to \frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{{r^2}_2}}{{{r^2}_1}} = \frac{{{{(12 - {r_1})}^2}}}{{{r^2}_1}} = 4\\ \to {r_1} = MP = 4cm \end{array}\)
Theo mẫu nguyên tử Bo về nguyên tử hiđrô, coi electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện giữa electron và hạt nhân. Gọi TN và TL lần lượt là chu kì của electron khi nó chuyển động trên quỹ đạo N và L. Tỉ số \( \frac{{{T_L}}}{{{T_N}}}\) bằng:
+ Khi e chuyển động trong trên các quỹ đạo thì lực tĩnh điện Culông đóng vai trò là lực hướng tâm nên:
\(\to \begin{array}{l} \frac{{k{e^2}}}{{{r^2}}} = \frac{{m{v^2}}}{r} = \frac{{m{{(\frac{{2\pi r}}{T})}^2}}}{r} = \frac{{4{\pi ^2}mr}}{{{T^2}}}\\ \to T = \sqrt {\frac{{4{\pi ^2}m{r^3}}}{{k{e^2}}}} = \sqrt {\frac{{4{\pi ^2}m{{({n^2}{r_0})}^3}}}{{k{e^2}}}} = \frac{{2\pi {n^3}}}{e}\sqrt {\frac{{m{r_0}^3}}{k}} \end{array}\)
+ Vậy: \( \to \frac{{{T_L}}}{{{T_N}}} = {(\frac{2}{4})^3} = \frac{1}{8}\)
Trong mạch dao động LC lí tưởng với cường độ dòng điện cực đại là I0 và dòng điện biến thiên với tần số góc bằng Trong khoảng thời gian cường độ dòng điện giảm từ giá trị cực đại đến một nửa cực đại thì điện lượng chuyển qua cuộn dây có độ lớn bằng
Ta có:
+ Cường độ dòng điện trong mạch L sớm pha π/2 so với điện lượng.
+ Nên khi ban đầu cường độ dòng điện cực đại thì điện lượng bằng 00, cường độ dòng điện đang giảm thì qđang tăng
Ta có: \( i = \frac{{{I_0}}}{2} \to {\varphi _i} = \frac{\pi }{3} \to {\varphi _q} = \frac{\pi }{3} - \frac{\pi }{2} = \frac{{ - \pi }}{6}\)
\(\begin{array}{l} q = \frac{{{I_0}}}{\omega }.\cos (\frac{{ - \pi }}{6}) = \frac{{{I_0}}}{\omega }\frac{{\sqrt 3 }}{2}\\ \to \Delta q = q - 0 = \frac{{{I_0}}}{\omega }\frac{{\sqrt 3 }}{2} \end{array}\)
Đặt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử R, L và C đều bằng nhau và bằng 20 V. Khi tụ bị nối tắt thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng
- Khi chưa nối tắt tụ: \( U = \sqrt {{U_R}^2 + {{({U_L} - {U_C})}^2}} \)
Vì: \( {U_R} = {U_L} = {U_C} \to R = {Z_L} = {Z_C}\)
⇒ Mạch cổng hưởng \( U = {U_R} = 20V\)
+ -Khi tụ nối tắt, mạch chỉ còn RL: \( U = \sqrt {{U_R}{'^2} + {U_L}{'^2}} \)
Vì: \(R=Z_L\)
\( {U_R}' = U{'_L} \to U = \sqrt 2 {U_R}' \to {U_R}' = \frac{{20}}{{\sqrt 2 }} = 10\sqrt 2 V\)
Hai con lắc lò xo giống hệt nhau được treo vào hai điểm ở cùng độ cao, cách nhau 6 cm. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt \(x_1 = 6cos \omega t (cm) và x_2 = 12cos(\omega t + π/3) (cm)\). Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa hai vật nhỏ của các con lắc bằng
Ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} \Delta x = {x_1} - {x_2} = 6 - 12\angle \frac{\pi }{3} = 6\sqrt 3 \angle - \frac{\pi }{2} \to \Delta {x_{\max }} = 6\sqrt 3 cm\\ {d_{\max }} = \sqrt {\Delta {x_{\max }}^2 + {a^2}} = \sqrt {{{(6\sqrt 3 )}^2} + {6^2}} = 12cm \end{array} \right.\)
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, khi con lắc ở vị trí cân bằng lò xo dãn 9cm, thời gian con lắc bị nén trong 1 chu kỳ là 0,1s. Lấy g = 10m/s2 . Biên độ dao động của vật là:
+ Tại VTCB: \( k\Delta l = mg \to \omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}} = \sqrt {\frac{{{\pi ^2}}}{{0,09}}} = \frac{\pi }{{0,3}} = \frac{{10\pi }}{3}(rad/s)\)
+ Chu kỳ: \( T = \frac{{2\pi }}{\omega } = 0,6s\)
+ Thời gian con lắc bị nén trong 1 chu kỳ là 0,1s =T/6 góc nén quét: \( \frac{\pi }{3} \to \widehat {{X_0}O{M_1}} = \frac{\pi }{6}\)
Với \( O{X_0} = \Delta {l_0} = 9cm\)
Ta có: \( A = \frac{{O{X_0}}}{{\cos \frac{\pi }{6}}} = \frac{{9.2}}{{\sqrt 3 }} = 6\sqrt 3 cm\)
Đặt điện áp xoay chiều \(u=U_0cos(\omega t)V\) có U0;ω không thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp có điện dung C thay đổi được. Khi C=C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại và công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng P. Khi C=4C0 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại Pmax =120W. Giá trị của P bằng
+ Khi C=4C0 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại khi đó trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện có:
\(\to \left\{ \begin{array}{l} {P_{\max }} = \frac{{{U^2}}}{R}\\ \omega L = \frac{1}{{\omega C}} \to L = \frac{1}{{4{\omega ^2}{C_0}}} \end{array} \right.\)
+ Khi C=C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại ta có: \( {Z_C} = \frac{{{R^2} + Z_L^2}}{{{Z_L}}} = \frac{{{R^2} + \frac{{{Z_C}^2}}{{16}}}}{{{Z_L}}} \to {R^2} = \frac{9}{{16}}Z_C^2\)
+ Khi đó công suất của mạch là :
\( P = UI\cos \varphi = \frac{{{U^2}{R^2}}}{{{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}}} = \frac{{{U^2}R}}{{{R^2} + {{(\frac{{{Z_C}}}{4} - {Z_C})}^2}}} = \frac{{{U^2}R}}{{{R^2} + \frac{{9{Z_C}^2}}{{16}}}} = \frac{{{U^2}R}}{{{R^2} + 3{R^2}}} = \frac{{{U^2}}}{{4R}} = \frac{{{P_{\max }}}}{4} = \frac{{120}}{4} = 30{\rm{W}}\)
Giả sử ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T và biến thành hạt nhân bền Y. Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là \(2020/2019\). Tại thời điểm \(t_2=t_1+2T\) thì tỉ lệ đó là:
+ Tại thời điểm t1: Số hạt X: \( N = {N_0}.{e^{ - \lambda t_1}}\)
+ Số hạt nhân Y là: \( \Delta N = {N_0}(1 - {e^{ - \lambda {t_1}}})\)
Tỷ số: \( \frac{{\Delta N}}{N} = \frac{{1 - {e^{ - \lambda {t_1}}}}}{{{e^{ - \lambda {t_1}}}}} = {e^{\lambda {t_1}}} - 1 = \frac{{2020}}{{2019}} \to {e^{\lambda {t_1}}} = \frac{{4039}}{{2019}}(1)\)
+ Tại thời điểm t2: tương tự ta có tỉ số :
\( \frac{{\Delta N'}}{{N'}} = \frac{{1 - {e^{ - \lambda {t_2}}}}}{{{e^{ - \lambda {t_2}}}}} = {e^{\lambda {t_2}}} - 1 = {e^{\lambda ({t_1} + 2T)}} - 1 = {e^{\lambda {t_1}}}{e^{2\ln 2}} - 1 = 4{e^{\lambda {t_1}}} - 1 = 4\frac{{4039}}{{2019}} - 1 = \frac{{14137}}{{2019}}\)
Một vật dao động điều hòa với phương trình vận tốc \( v = {v_{\max }}\cos (\omega t + \varphi )\).Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vận tốc của vật theo thời gian t. Xác định giá trị ban đầu của x = x0 khi t= 0.
+ Dễ thấy: T=6 ô =6.1/2 = 3s \( \to \omega = \frac{{2\pi }}{3}rad/s\)
+ Biên độ vận tốc vmax= 4π cm =>A= 6cm.
+ Góc quét trong 1 ô đầu ( t =1/2 s vật ở biên âm):
\( \Delta \varphi = \omega .t = \frac{{2\pi }}{3}.\frac{1}{2} = \frac{\pi }{3}\)
Dùng VTLG: \( \to \varphi = \frac{{ - 5\pi }}{6}\)
+ Lúc t =0: \( {v_0} = 4\pi \cos \varphi = 4\pi \cos (\frac{{ - 5\pi }}{6}) = 2\pi \sqrt 3 cm/s\)
+ Do x chậm pha thua v nên: \( x = A\cos (\omega t + {\varphi _x}) = 6\cos (\frac{{2\pi }}{3}t + \frac{{2\pi }}{3})cm\)
+ Khi t = 0 thì : \( x = {x_0} = 6\cos (\frac{{2\pi }}{3}) = - 3cm\)
Mạch điện xoay chiều gồm có 3 hộp kín X,Y, W ghép nối tiếp với nhau, trong các hộp kín chỉ có thể là các linh kiện như điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Các hộp kín có trở kháng phụ thuộc vào tần số như hình vẽ. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là không đổi và bằng 200 V. Trong các hộp kín có một hộp kín có 1 tụ điện có điện dung \( C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }(F)\) và tại tần số f1 công suất tiêu thụ của mạch điện là P = 160 W. Gọi tần số tại vị trí đồ thị (X) và (W) cắt nhau là f3. Tính f1 + f3 ?
Nhận xét:
+ Hộp (W) có đồ thị trở kháng là một đường thẳng song song trục tần số f => ZW không phụ thuộc tần số => (W) phải là một điện trở thuần R.
+ Hộp (X) là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ=> ZX=af, với a=const => (X) chỉ có thể là cuộn dây thuần cảm L. Với ZX=ZL
+ Hộp (Y) có dạng là một Hypebol=> phải có dạng ZY= a/f , => Y chỉ có thể là tụ điện với ZY=ZC
Từ đồ thị ta thấy:
+ Tại f = f1 ta có R=ZC1
+ Tại f2=2f1 ta có:
\( {Z_{C2}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{2} = \frac{R}{2};{Z_{L2}} = 2{Z_{L1}} \to 2{Z_{L1}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{2} \to {Z_{L1}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{4} = \frac{R}{4}\)
+ Vậy: Khi f=f1 hệ số công suất của mạch là:
\( \cos \varphi = \frac{R}{Z} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + {{(\frac{R}{4} - R)}^2}} }} = \frac{4}{5}\)
+ Ta có: \( {P_1} = U{I_1}\cos \varphi \to {I_1} = \frac{{{P_1}}}{{U\cos \varphi }} = \frac{{160}}{{200.\frac{4}{5}}} = 1A\)
+ Điện trở R:
\( R = \frac{{{P_1}}}{{{I_1}^2}} = \frac{{160}}{1} = 160\Omega = {Z_{C1}};{Z_{L1}} = \frac{R}{4} = \frac{{160}}{4} = 40\Omega \)
+ Ta có :
\({Z_{C1}} = \frac{1}{{2\pi {f_1}C}} \to {f_1} = \frac{1}{{2\pi {Z_{C1}}C}} = \frac{1}{{2\pi .160.\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }}} = 31,25Hz\)
\( {Z_{L1}}.{Z_{C1}} = 160.40 = 6400 = \frac{L}{C} \to L = 6400.\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi } = \frac{{16}}{{25\pi }} = \frac{{0,64}}{\pi }(H)\)
+Khi (A) và (K) cắt nhau:
\( R = {Z_{L3}} = 2\pi {f_3}L \to {f_3} = \frac{R}{{2\pi L}} = \frac{{160}}{{2\pi \frac{{16}}{{25\pi }}}} = 125Hz\)
+ Tính: \( {f_1} + {f_3} = 32,25 + 125 = 156,25Hz\)
Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220 V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60%. Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây gần bằng giá trị nào sau đây:
+ Từ công thức:
\( \to \frac{{(1 - {H_2}){H_2}}}{{(1 - {H_1}){H_1}}} = {\left( {\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}}} \right)^2} \Leftrightarrow \frac{{(1 - 0,9)0,9}}{{(1 - 0,6)0,6}} = {\left( {\frac{{220}}{{{U_2}}}} \right)^2} \Leftrightarrow {U_2} \approx 360V\)
Hai điểm M và N nằm trên cùng 1 phương truyền âm từ nguồn âm O. Tại M và N có mức cường độ âm lần lượt là LM = 30 dB, LN = 10 dB. Coi nguồn phát âm đẳng hướng và môi trường không hấp thụ âm. Tỉ số OM/ON bằng
Ta có: \( {L_N} - {L_M} = 2\log \frac{{OM}}{{ON}} \to \frac{{OM}}{{ON}} = {10^{0,5({L_N} - {L_M})}} = {10^{0,5(2 - 3)}} = \frac{1}{{10}}\)
Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình \( {x_1} = 6\cos (10t + \frac{\pi }{6})(cm);{x_2} = 6\cos (10t + \frac{{5\pi }}{6})(cm);\) Tại thời điểm li độ dao động tổng hợp là 3 cm và đang tăng thì li độ của dao động thứ hai là bao nhiêu?
+ Phương trình dao động tổng hợp: \( x = {x_1} + {x_2} = 6\angle \frac{\pi }{6} + 6\angle \frac{{5\pi }}{6} = 6\angle \frac{\pi }{2}\)
hay \( x = 6\cos (10t + \frac{\pi }{2})(cm);\)
+ Vì x=3 cm và đang tăng nên pha dao động bằng (ở nửa dưới vòng tròn): \( 10t + \frac{\pi }{2} = \frac{{ - \pi }}{3} \to 10t = \frac{{ - 5\pi }}{6}\)
\( \to {x_2} = 6\cos (10t + \frac{{5\pi }}{6}) = 6\cos (\frac{{ - 5\pi }}{6} + \frac{\pi }{6}) = 6(cm)\)
Đặt điện áp u =U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch như hình vẽ, trong đó điện trở R và cuộn cảm thuần L không đổi, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Sự phụ thuộc của số chỉ vôn kế V1 và V2 theo điện dung C được biểu diễn như đồ thị hình bên. Biết U3 = 2U2. Tỉ số \( \frac{{{U_4}}}{{{U_3}}}\) là:
+Tại vị trí cộng hưởng: \(\left\{ \begin{array}{l} {U_3} = {U_{R\max }} = U\\ {Z_{ch}} = {Z_{C2}} = {Z_L}\\ {U_3} = 2{U_2} = {I_{\max }}R\\ {U_2} = {I_{\max }}{Z_{C2}} \end{array} \right. \to {Z_{C2}} = {Z_L} = \frac{R}{2}\)
+ Tại vị trí Ucmax ta có: \( {Z_{Cm}} = \frac{{{R^2} + {Z_L}^2}}{{{Z_L}}} = \frac{{4{Z_L}^2 + {Z_L}^2}}{{{Z_L}}} = 5{Z_L} = \frac{5}{2}R\)
\( {U_4} = {U_{C\max }} = {U_{AB}}\frac{{\sqrt {{R^2} + {Z_L}^2} }}{R} = {U_3}\frac{{\sqrt 5 }}{2} \Rightarrow \frac{{{U_4}}}{{{U_4}}} = \frac{{\sqrt 5 }}{2}\)