Đề thi HK2 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022 - Trường THPT Phan Đăng Lưu
Đề thi HK2 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022 - Trường THPT Phan Đăng Lưu
-
Hocon247
-
40 câu hỏi
-
60 phút
-
78 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 điện từ gồm tụ điện C và cuộn cảm L, dao động tự do với tần số góc
Tần số góc của dao động điện từ tự do được xác định bằng biểu thức: \(\omega = \frac{1}{{\sqrt {LC} }}\)
Đáp án cần chọn là: D
Biết năng lượng các trạng thái dừng của nguyên tử hyđro tính theo công thức \({E_n} = \frac{{ - 13,6}}{{{n^2}}}eV\)
với n = 1, 2, 3,... Nguyên tử hyđro đang ở trạng thái cơ bản, khi nhận được năng lượng kích thích thì bán kính quỹ đạo của electron tăng lên 16 lần. Bước sóng dài nhất mà đám khí có thể phát ra khi chuyển về trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hơn là
Nguyên tử hyđro đang ở trạng thái cơ bản, khi nhận được năng lượng kích thích thì bán kính quỹ đạo của electron tăng lên 16 lần, tức là:
\({r_n} = {n^2}.{r_0} = 16{r_0} \Rightarrow n = 4\)
Khi chuyển từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng thỏa mãn:
\(\begin{array}{l}\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda } = {E_n} - {E_0} = \frac{{ - 13,6}}{{16}} - ( - 13,6) = 12,75eV = 20,{4.10^{ - 19}}J\\ \Rightarrow \lambda = \frac{{hc}}{\varepsilon } = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{20,{{4.10}^{ - 19}}}} = 0,{974.10^{ - 7}}m = 0,0974\mu m\end{array}\)
Chọn B.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lục bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và giữ nguyên các điều kiện khác thì trên màn quan sát
Công thức khoảng vân: \(i = \frac{{\lambda D}}{a} \Rightarrow i \sim \lambda \)
Bảng bước sóng ánh sáng:

Nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lục bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và giữ nguyên các điều kiện khác thì bước sóng tăng lên, nên khoảng vân tăng.
Chọn B.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6µm, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc năm nằm ở hai bên vân sáng trung tâm là
Toạ độ của vân sáng bậc 5 là: \({x_{s5}} = 5.i\)
Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân sáng bậc 5 ở hai phía vân trung tâm là:
\(d = 5i + 5i = 10i = 10.\frac{{\lambda D}}{a} = 10.\frac{{0,6.2}}{1} = {12_{}}mm\)
Chọn C.
Thang sóng điện từ sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là
Thứ tự bước sóng giảm dần là: sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng thấy được, tia X, tia gamma.
Chọn D.
Với r0 là bán kính Bohr, bán kính nào dưới đây không thể là bán kính quỹ đạo dừng của nguyên tử hiđro?
Bán kính quỹ đạo xác định theo công thức:
\({r_n} = {n^2}.{r_0};\,\,\,n = 1,2,3,...\)
→ Vì vậy không thể có bán kĩnh quỹ đạo: \({r_n} = 8{r_0}\)
Chọn D.
Công thoát êlectrôn ra khỏi một kim loại là A = 4,14eV. Giới hạn quang điện của kim loại đó là
Đổi đơn vị \(1eV = 1,{6.10^{ - 19}}J\)
Giới hạn quang điện của kim loại này là:
\({\lambda _0} = \dfrac{{hc}}{A} = \dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{4,14.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 3,{0.10^{ - 7}} = 0,3\mu m\)
Chọn C.
Quang phổ liên tục của một vật
Đặc điểm quan trọng của quang phổ liên tục là không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng.
Chọn B.
Natri \({}_{11}^{24}Na\) là chất phóng xạ β- có chu kì bán rã là T. Ở thời điểm t = 0, khối lượng natri là 12g. Sau khoảng thời gian 3T thì số hạt β- sinh ra là
Phương trình phóng xạ: \({}_{11}^{24}Na \to {}_{ - 1}^0e + {}_{12}^{24}Mg\)
Số hạt nhân ban đầu: \({N_0} = \frac{m}{A}.{N_A} = \frac{{12}}{{24}}.6,{023.10^{23}} = 3,{0115.10^{23}}\)
Số hạt nhân con được tạo thành sau thời gian t = 3T:
\(N' = {N_0} - N = {N_0}.(1 - {2^{\frac{{ - t}}{T}}}) = 3,{0115.10^{23}}.\left( {1 - {2^{\frac{{ - 3T}}{T}}}} \right) = 2,{626.10^{23}}\)
Chọn D.
Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch giống nhau ở điểm nào sau đây?
Phản ứng phân hạch là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân trung bình (kèm theo một vài nơtron). Phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng, phản ứng phân hạc có dây chuyển có thể điều khiển được tạo ra trong lò phản ứng hạt nhân.
Phản ưng nhiệt hạch là sự tổng hợp hai hay nhiều hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao và tỏa ra năng lượng rất lớn, là phản ứng không điều khiển được.
→ Điểm giống nhau của phản ứng phân hạch và nhiệt hạch là các phản ứng tỏa năng lượng (nhiệt).
Chọn D.
Quá trình phóng xạ nào không có sự biến đổi cấu tạo hạt nhân?
Các dạng phóng xạ :
+ phóng xạ α: \({}_Z^AX \to {}_2^4He + {}_{Z - 2}^{A - 4}Y\)
+ Phóng xạ β+: \({}_Z^AX \to {}_{Z - 1}^AY + {}_{ + 1}^0e\)
+ phóng xạ β-: \({}_Z^AX \to {}_{Z + 1}^AY + {}_{ - 1}^0e\)
+ Phóng xạ γ: không biến đổi hạt nhân, nó xuất hiện trong các phóng xạ β+ hoặc β- khi hạt nhân con ở trạng thái kích thích.
Chọn B.
Trong công nghiệp, tia laser được dùng để khoan, cắt, tôi... chính xác trên kim loại là dựa vào đặc điểm nào của tia laser?
Tia laze có tính đơn sắc, tính định hướng và tính kết hợp rất cao và cường độ lớn.
Trong công nghiệp, vì tia laze có cường độ lớn và tính định hướng cao nên nó được dùng trong các công việc như cắt, khoan, tôi... chính xác.
Chọn C.
Cho phản ứng hạt nhân \({}_3^6Li + X \to {}_4^7Be + {}_0^1n\) . Hạt nhân X là
Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn nuclon ta có phương trình phản ứng:
\({}_3^6Li + {}_1^2H \to {}_4^7Be + {}_0^1n\)
→ Vậy hạt nhân X là: \({}_1^2H\)
Chọn B.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Bề rộng 6 vân sáng liên tiếp đo được là 4,8mm. Tần số ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm 1
Bề rộng 6 vân sáng ứng với 5 khoảng vân. Nên ta có:
\(5i = 4,8mm \Rightarrow i = \frac{{4,8}}{5} = 0,96mm\)
Lại có: \(i = \frac{{\lambda D}}{a} \Rightarrow \lambda = \frac{{ia}}{D} = \frac{{0,96.1}}{2} = 0,48\mu m\)
→ Tần số ánh sáng: \(f = \frac{c}{\lambda } = \frac{{{{3.10}^8}}}{{0,{{48.10}^{ - 6}}}} = 6,{25.10^{14}}Hz\)
Chọn C.
Poloni \(_{84}^{210}Po\) phóng xạ α và biến đổi thành chì \({}_{82}^{206}Pb\) . Chu kỳ bán rã là 138 ngày. Cho rằng toàn bộ hạt nhân chì sinh ra trong quá trình phân rã đều có trong mẫu chất. Tại thời điểm t1 tỉ số giữa hạt nhân Poloni và hạt nhân chì có trong mẫu là \(\frac{1}{7}\) , tại thời điểm \({t_2} = {t_1} + \Delta t\) thì tỉ số đó là \(\frac{1}{{31}}\) . Khoảng thời gian ∆t là:
Phương trình phóng xạ: \({}_{84}^{210}Po \to {}_{82}^{206}Pb + {}_2^4He\)
Số hạt nhân mẹ còn lại sau thời gian t được xác định bởi: \(N = {N_0}{.2^{\dfrac{{ - t}}{T}}}\)
Số hạt nhân con được tạo thành sau thời gian t được xác định bởi:
\(N' = {N_0} - N = {N_0}.(1 - {2^{\dfrac{{ - t}}{T}}})\)
Tại thời điểm t1 tỉ số giữa hạt nhân Poloni và hạt nhân chì có trong mẫu là \(\dfrac{1}{7}\) ta có:
\(\dfrac{{{N_{Po}}}}{{{N_{Pb}}}} = \dfrac{{{2^{\dfrac{{ - {t_1}}}{T}}}}}{{1 - {2^{\dfrac{{ - {t_1}}}{T}}}}} = \dfrac{1}{7} \Rightarrow {t_1} = 3T\)
Tại thời điểm \({t_2} = {t_1} + \Delta t\) thì tỉ số đó là \(\dfrac{1}{{31}}\) ta có :
\(\begin{array}{l}\dfrac{{{N_{Po}}}}{{{N_{Pb}}}} = \dfrac{{{2^{\dfrac{{ - ({t_1} + \Delta t)}}{T}}}}}{{1 - {2^{^{\dfrac{{ - ({t_1} + \Delta t)}}{T}}}}}} = \dfrac{1}{{31}} \Rightarrow \dfrac{{{2^{\dfrac{{ - {t_1}}}{T}}}{{.2}^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}}}}{{1 - {2^{\dfrac{{ - {t_1}}}{T}}}{{.2}^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}}}} = \dfrac{{{2^{ - 3}}{{.2}^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}}}}{{1 - {2^{ - 3}}{{.2}^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}}}} = \dfrac{1}{{31}}\\ \Rightarrow {31.2^{ - 3}}{.2^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}} = 1 - {2^{ - 3}}{.2^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}} \Rightarrow {32.2^{ - 3}}{.2^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}} = 1\\ \Rightarrow {2^{\dfrac{{ - \Delta t}}{T}}} = \dfrac{1}{4} = {2^{ - 2}} \Rightarrow \Delta t = 2T = 276\,\,\left( {ngay} \right)\end{array}\)
Chọn A.
Công dụng nào sau đây không phải của tia tử ngoại?
Công dụng của tia tử ngoại:
+ Tiệt trùng dụng cụ y tế, chữa bệnh còi xương.
+ Tiệt trùng thực phẩm đóng hộp.
+ Tìm vết nứt trên bề mặt kim loại.
→ Tia tử ngoại không được dùng để ứng dụng trong các bộ điều khiển từ xa của tivi, quạt, máy lạnh.
Chọn C.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bằng ánh sáng gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6µm và λ2 = 0,4µm. Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng bậc 7 của bức xạ có bước sóng λ1, số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
Áp dụng công thức tính khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)
Vì hai ánh sáng cùng cho các vân sáng, nên vị trí hai vân sáng trùng nhau thỏa mãn :
\(\begin{array}{l}x = k.\frac{{{\lambda _1}.D}}{a} = k'.\frac{{{\lambda _2}.D}}{a} \Rightarrow \frac{{{i_1}}}{{{i_2}}} = \frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = \frac{{k'}}{k}\\ \Rightarrow \frac{i}{{i'}} = \frac{{0,4}}{{0,6}} = \frac{2}{3} \Rightarrow {i_{tr}} = 2{i_2} = 3{i_1}\end{array}\)
Vân sáng bậc 7 của bức xạ λ1 có vị trí: xs7 = 7i1
Vậy trong khoảng này có các cặp trùng nhau là:
\(\left( {0;0} \right);\left( { \pm 2{i_2}; \pm 3{i_1}} \right);\left( { \pm 4{i_2}; \pm 6{i_1}} \right)\)
Vậy có 5 vân trùng nhau.
Chọn D.
Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây là đúng?
Thuyết lượng tử ánh sáng
+ Chùm ánh sáng là chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định (năng lượng của 1 phô tôn:
+ Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây.
+ Phân tử, nguyên tử, electron… phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.
+ Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s trong chân không.
+ Năng lượng của mỗi phôtôn rất nhỏ. Một chùm sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều phôtôn do rất nhiều nguyên tử, phân tử phát ra. Vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liên tục.
+ Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên.
→ Phát biểu đúng là: Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều mang năng lượng như nhau
Chọn A.
Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là U = 30kV. Xem như vận tốc ban đầu của chùm êlectrôn phát ra từ catốt bằng không. Tần số lớn nhất của tia Rơnghen do ống này phát ra có thể là
Hiệu điện thế giữa Anot và Katot gia tốc cho electron, coi vận tốc đầu bằng 0, nên đến khi electron đập vào atot thì nó có năng lượng:
\[{{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m.v_{\max }^2 = eU\]
Khi toàn bộ năng lượng này khi đập vào atot làm nó phát ra tia X có năng lượng lớn nhất ta có:
\(\begin{array}{l}hf = \frac{1}{2}.m.v_{\max }^2 = eU\\ \Rightarrow f = \frac{{eU}}{h} = \frac{{1,{{6.10}^{ - 19}}{{.30.10}^3}}}{{6,{{625.10}^{ - 34}}}} = 7,{245.10^{18}}Hz\end{array}\)
Chọn B.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là 0,4mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 0,64µm. Tại điểm M cách vân trung tâm 5,6mm là
Công thức khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{0,64.1}}{{0,4}} = 1,6mm\)
Ta có: \(\frac{x}{i} = \frac{{5,6}}{{1,6}} = 3,5 = 3 + \frac{1}{2} \Rightarrow k = 3\)
→ Tại M là vân tối thứ 4.
Chọn C.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là 0,4µm; 0,5µm và 0,6µm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu với vân sáng trung tâm, số vị trí mà ở đó chỉ có một bức xạ cho vân sáng?
Áp dụng công thức tính khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)
Vì ba ánh sáng cùng cho các vân sáng, nên vị trí ba vân sáng trùng nhau thỏa mãn :\(\begin{array}{l}x = {k_1}.\frac{{{\lambda _1}.D}}{a} = {k_2}.\frac{{{\lambda _2}.D}}{a} = {k_3}.\frac{{{\lambda _3}.D}}{a}\\ \Rightarrow {i_1}:{i_2}:{i_3} = {\lambda _1}:{\lambda _2}:{\lambda _3} = a:b:c = 0,4:0,5:0,6 = 4:5:6\end{array}\)
Ta xét vân trung tâm và vân trùng 3 màu đầu tiên, ứng với vị trí:
\[x = 15{i_1} = 12{i_2} = 10{i_3}\]
Vị trí trùng nhau của hai bước sóng λ1 và λ2 có khoảng vân trùng cặp 12 là:
\({i_{12}} = 5{i_1} = 4{i_2}\)
Vậy trong khoảng từ vân trung tâm đến vân trùng 3 màu đầu tiên có số vị trí trùng nhau của hai bước sóng λ1 và λ2 là:
(15:5)-1=2
Vị trí trùng nhau của hai bước sóng λ1 và λ3 có khoảng vân trùng cặp 13 là:
\({i_{13}} = 3{i_1} = 2{i_3}\)
Vậy trong khoảng từ vân trung tâm đến vân trùng 3 màu đầu tiên có số vị trí trùng nhau của hai bước sóng λ1 và λ3 là:
(15:3)-1=4
Vị trí trùng nhau của hai bước sóng λ2 và λ3 có khoảng vân trùng cặp 23 là:
\({i_{23}} = 6{i_2} = 5{i_3}\)
Vậy trong khoảng từ vân trung tâm đến vân trùng 3 màu đầu tiên có số vị trí trùng nhau của hai bước sóng λ2 và λ3là:
(12:6)-1=1
Vậy số vị trí chỉ có 1 vạch màu đơn sắc là :
\((15 + 12 + 10) - (1.3 + 2.2 + 2.4 + 2.1) = 20\)
Chọn B.
Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 7,5.1014 Hz. Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 0,4W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng
Công suất phát: \(P = N.\varepsilon = N.hf\)
Suy ra: \(N = \dfrac{P}{{hf}} = \dfrac{{0,4}}{{6,{{625.10}^{ - 34}}.7,{{5.10}^{14}}}}\)
\(= 8,{05.10^{17}}\)
Chọn C.
Theo mẫu Bohr về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng K là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng M, lực này sẽ là
Lực tương tác giữa êlectron và hạt nhân của nguyên tử Hidro trên quỹ đạo K là :
\(F = k.\frac{{|{q_e}.{q_p}|}}{{{r_0}^2}}\)
Lực tương tác giữa êlectron và hạt nhân của nguyên tử Hidro trên quỹ đạo M là :
\({F_M} = k.\frac{{|{q_e}.{q_p}|}}{{{{\left( {{3^2}{r_0}} \right)}^2}}} = k.\frac{{|{q_e}.{q_p}|}}{{81{r_0}^2}} = \frac{F}{{81}}\)
Chọn C.
Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 3,8 ngày. Số hạt nhân sẽ bị phân rã hết 70% sau thời gian là
Số hạt nhân mẹ còn lại sau thời gian t được xác định bởi: \(N = {N_0}{.2^{\frac{{ - t}}{T}}}\)
Số hạt nhân con được tạo thành hay số hạt nhân mẹ đã bị phân rã sau thời gian t được xác định bởi:
\(\begin{array}{l}N' = {N_0} - N = {N_0}.(1 - {2^{\frac{{ - t}}{T}}}) = 70\% {N_0}\\ \Rightarrow (1 - {2^{\frac{{ - t}}{T}}}) = 70\% = 0,7 \Rightarrow {2^{\frac{{ - t}}{T}}} = 0,3\\ \Rightarrow t = - T.{\log _2}(0,3) = 1,74T = 1,74.3,8 = 6,6\end{array}\)
Vậy thời gian là 6,6 ngày.
Chọn A.
Khối lượng của hạt nhân \({}_4^{10}Be\) là 10,0113u. Độ hụt khối của hạt nhân \({}_4^{10}Be\) là
Độ hụt khối của hạt nhân \({}_4^{10}Be\) là:
\(\begin{array}{l}\Delta m = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right).{m_n}} \right] - {m_X}\\ \Rightarrow \Delta m = \left[ {4.1,0073 + (10 - 4).1,0087} \right] - 10,0113 = 0,0701u\end{array}\)
Chọn B.
Chọn câu đúng : Chu kì dao động của con lắc lò xo là :
Chu kì dao động của con lắc lò xo: \(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\)
Chọn D.
Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình dao động lần lượt là
\({{x}_{1}}=4\sqrt{2}\cos \left( 10\pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm\),
\({{x}_{2}}=4\sqrt{2}\cos \left( 10\pi t-\frac{\pi }{6} \right)cm\)
có phương trình là:
\(\begin{align}& x=4\sqrt{2}\angle \dfrac{\pi }{3}+4\sqrt{2}\angle -\frac{\pi }{6}=8\angle \dfrac{\pi }{12} \\& \Rightarrow x=8cos\left( 10\pi t+\dfrac{\pi }{12} \right)cm \\\end{align}\)
Chọn A.
Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, biên độ \({{A}_{1}}\) và \({{A}_{2}}\) có biên độ \(A\) thỏa mãn điều kiện nào là:
Ta có điều kiện của biên độ tổng hợp của hai dao động thành phần: \(\left| {{A}_{1}}-{{A}_{2}} \right|\le A\le {{A}_{1}}+{{A}_{2}}\)
Chọn D.
Sóng âm khi truyền trong chất rắn có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang và lan truyền với tốc độ khác nhau. Tại trung tâm phòng chống thiên tai nhận được hai tín hiệu từ một vụ động đất cách nhau một khoảng thời gian \(270s\). Hỏi tâm chấn động đất cách nơi nhận được tín hiệu bao xa? Biết tốc độ truyền sóng trong lòng đất với sóng ngang và sóng dọc lần lượt là \(5\,km/s\)và \(8\,\,km/s\).
Gọi:
- Khoảng cách từ tâm chấn động đến nơi nhận tín hiệu là \(S\)
- Thời gian nhận được tín hiệu thứ nhất (sóng ngang) là \({{t}_{1}}\)
- Thời gian nhận được tín hiệu thứ 2 (sóng dọc) là \({{t}_{2}}\)
Ta có:
+ Thời gian tín hiệu truyền đến trong lòng đất với sóng ngang là: \({{t}_{1}}=\frac{S}{{{v}_{1}}}=\frac{S}{5}\)
+ Thời gian tín hiệu truyền đến trong lòng đất với sóng dọc là: \({{t}_{2}}=\frac{S}{{{v}_{2}}}=\frac{S}{8}\)
Lại có:
\({{t}_{2}}-{{t}_{1}}=270s\Leftrightarrow \frac{S}{5}-\frac{S}{8}=270\)
\(\Rightarrow S=3600km\)
Chọn D.
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha là:
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha chính là một bước sóng .
Chọn B.
Đơn vị cường độ âm là:
Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian:
\(I=\dfrac{P}{S}\)
Đơn vị: \(\text{W}/{{m}^{2}}\)
Chọn B.
Khi nói về dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây là đúng?
A – đúng.
B – sai vì dao động của con lắc lò xo có thể là dao động tắt dần, duy trì, cưỡng bức, …
C – sai vì dao động của con lắc đơn có thể là dao động tắt dần, duy trì, cưỡng bức, …
D – sai vì cơ năng của vật dao động điều hòa tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động.
Chọn A.
Một vật dao động điều hòa dọc theo trục \(Ox\) với biên độ \(20mm\), tần số \(2Hz\). Tại thời điểm \(t=0s\) vật đi qua vị trí có li độ \(1cm\) theo chiều âm. Phương trình dao động của vật là:
Ta có:
+ Biên độ dao động của vật: \(A=20mm=2cm\)
+ Tần số góc của dao động: \(\omega =2\pi f=2\pi .2=4\pi \left( rad/s \right)\)
+ Tại thời điểm ban đầu\(t=0\),
\(\left\{ \begin{array}{l}{x_0} = Acos\varphi = 1cm\\v = - Asin\varphi < 0\end{array} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}cos\varphi = \frac{1}{2}\\\sin \varphi > 0\end{array} \right. \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{3}\)
+ Phương trình dao động của vật: \(x=2cos\left( 4\pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm\)
Chọn B.
Đặt điện áp \(u={{U}_{o}}\cos \omega t\) (\({{U}_{o}}\) không đổi, \(\omega \) thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở \(R\), cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L\) và tụ điện có điện dung \(C\) mắc nối tiếp. Tổng trở của mạch là
Ta có, tổng trở của mạch RLC mắc nối tiếp: \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\)
Lại có: \(\left\{ \begin{align}& {{Z}_{L}}=\omega L \\& {{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C} \\\end{align} \right.\)
\(\Rightarrow Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( \omega L-\frac{1}{\omega C} \right)}^{2}}}\)
Chọn D.
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp được đặt tại \(A\) và \(B\) dao động theo phương trình \({{u}_{A}}={{u}_{B}}=a\cos 30\pi t\) (\(a\) không đổi, \(t\) tính bằng \(s\)). Tốc độ truyền sóng trong nước là \(60cm/s\). Hai điểm \(P,Q\) nằm trên mặt nước có hiệu khoảng cách đến hai nguồn là \(PA-PB=6cm,\,\,QA-QB=12cm\). Kết luận về dao động của \(P,Q\) là
+ Tần số của sóng: \(f=\dfrac{\omega }{2\pi }=\dfrac{30\pi }{2\pi }=15Hz\)
+ Bước sóng: \(\lambda =\dfrac{v}{f}=\dfrac{60}{15}=4cm\)
+ Điểm P có: \(PA-PB=6cm=\dfrac{3}{2}\lambda \)
\(\Rightarrow P\) thuộc cực tiểu số 2 tính từ trung trực AB đi ra
Điểm Q có: \(QA-QB=12cm=3\lambda \)
\(\Rightarrow Q\) thuộc cực đại số 3 tính từ trung trực AB đi ra
Chọn A.
Trên một sợi dây đàn hồi dài \(1m\), hai đầu cố định, đang có sóng dừng với \(5\) nút sóng (kể cả hai đầu dây). Bước sóng của sóng truyền trên dây là:
Sóng dừng trên dây 2 đầu cố định: \(l=k\dfrac{\lambda }{2}\) (1)
Lại có 5 nút sóng \(\Rightarrow k=5-1=4\)
Thay vào (1) ta được: \(1=4\dfrac{\lambda }{2}\Rightarrow \lambda =0,5m\)
Chọn B.
Một vật dao động điều hòa với biên đọ \(A\) và chu kì \(T\). Trong khoảng thời gian \(\Delta t=4T/3\), quãng đường lớn nhất mà vật đi được là:
Ta có: \(\Delta t = \frac{{4T}}{3} = T + \dfrac{T}{3}\)
\( \Rightarrow \) Quãng đường vật đi được: \(S = {S_T} + {S_{\max \left( {\dfrac{T}{3}} \right)}}\)
Ta có:
+ \({S_T} = 4A\)
+ Quãng đường lớn nhất vật đi được trong khoảng thời gian \(\dfrac{T}{3}\) : \({S_{max}} = 2A\sin \dfrac{{\Delta \varphi }}{2}\)
Ta có: \(\Delta \varphi = \omega \Delta t = \dfrac{{2\pi }}{T}.\frac{T}{3} = \dfrac{{2\pi }}{3}\)
\( \Rightarrow {S_{\max }} = 2A\sin \dfrac{{\dfrac{{2\pi }}{3}}}{2} = \sqrt 3 A\)
\( \Rightarrow \) Quãng đường lướn nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian \(\Delta t = \dfrac{{4T}}{3}\) là: \(S = 4A + \sqrt 3 A\)
Chọn C.
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 \(g={{\pi }^{2}}=10m/{{s}^{2}}\). Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu của lò xo \(\left( \dfrac{{{F}_{dh\max }}}{{{F}_{dh\min }}} \right)\) khi dao động là:
Ta có:
+ Biên độ dao động của vật: \(A = 3cm\)
+ Chu kì dao động của vật: \(T = \dfrac{{20}}{{50}} = 0,4s\)
+ Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta l = \dfrac{{mg}}{k} = \dfrac{{g{T^2}}}{{4{\pi ^2}}} = \dfrac{{10.0,{4^2}}}{{4.10}} \)
\(= 0,04m= 4cm\)
Lực đàn hồi cực đại tại vị trí thấp nhất: \({F_{dhMax}} = k\left( {\Delta l + A} \right)\) (1)
Nhận thấy \(\Delta l > A\) \( \Rightarrow {F_{dhMin}} = k\left( {\Delta l - A} \right)\) (2)
Từ (1) và (2), ta suy ra: \(\dfrac{{{F_{dhMax}}}}{{{F_{dhMin}}}} = \dfrac{{k\left( {\Delta l + A} \right)}}{{k\left( {\Delta l - A} \right)}} = \dfrac{{\Delta l + A}}{{\Delta l - A}} \)
\(= \dfrac{{4 + 3}}{{4 - 3}} = 7\)
Chọn A.
Trong bài thực hành đo gia tốc trọng trường của Trái Đất tại phòng thí nghiệm Vật lý Trường THPT Chuyên Tỉnh Thái Nguyên. Bạn Thảo Lớp Toán K29 đo chiều dài con lắc đơn có kết quả là \(l=100,00\pm 1,00cm\) thì chu kì dao động \(T=2,00\pm 0,01s\). Lấy \({{\pi }^{2}}=9,87\). Gia tốc trọng trường tại đó là:
Ta có chu kì \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)
\( \Rightarrow \) Gia tốc rơi tự do: \(g = \dfrac{{4{\pi ^2}l}}{{{T^2}}}\)
+ Giá trị trung bình của gia tốc trọng trường: \(\overline g = \dfrac{{4{\pi ^2}\overline l }}{{{{\overline T }^2}}} = \dfrac{{4{\pi ^2}.1}}{{{2^2}}} = 9,87m/{s^2}\)
+ Sai số:
\({l}\dfrac{{\Delta g}}{{\overline g }} = \dfrac{{\Delta l}}{{\overline l }} + 2\dfrac{{\Delta T}}{{\overline T }}\)
\(\Rightarrow \Delta g = \left( {\dfrac{{\Delta l}}{{\overline l }} + 2\dfrac{{\Delta T}}{{\overline T }}} \right)\overline g \\ \Rightarrow \Delta g = \left( {\dfrac{1}{{100}} + 2\dfrac{{0,01}}{2}} \right)9,87\)
\(= 0,1974 \approx 0,2m/{s^2}\)
\( \Rightarrow g = \overline g \pm \Delta g = 9,87 \pm 0,2{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}\)
Chọn C.
Một chất điểm dao động điều hòa có vận tốc bằng không tại hai thời điểm liên tiếp \({{t}_{1}}=2,2\,\left( s \right)\) và \({{t}_{2}}=2,9\,\left( s \right)\). Tính từ thời điểm ban đầu (\({{t}_{o}}=0\,s\)) đến thời điểm \({{t}_{2}}\) chất điểm đã đi qua vị trí cân bằng số lần là:
+ Ta có, vật có vận tốc bằng 0 khi ở vị trí biên
+ Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp vật có vận tốc bằng 0 là \(\frac{T}{2}\)
\( \Rightarrow {t_2} - {t_1} = \frac{T}{2} \Leftrightarrow 2,9 - 2,2 = \frac{T}{2} \Rightarrow T = 1,4s\)
+ Khoảng thời gian từ \({t_0} = 0s\) đến \({t_2} = 2,9s\) là:
\(\Delta t = 2,9 - 0 = 2,9s = 2T + \frac{T}{{14}}\)
Trong 1 chu kì vật qua VTCB 2 lần
\( \Rightarrow \) Trong 2 chu kì vật qua VTCB 4 lần
Trong \(\frac{T}{{14}}\) vật qua VTCB 0 lần
\( \Rightarrow \) Trong khoảng thời gian từ \({t_0} = 0s\) đến \({t_2} = 2,9s\) vật qua VTCB 4 lần
Chọn B.