Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý - Trường THPT Võ Văn Kiệt
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
-
Hocon247
-
40 câu hỏi
-
90 phút
-
91 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
Quạt cây sử dụng trong nhà có cánh quạt được gắn với trục quay và trục này được gắn với:
Quạt cây sử dụng trong nhà có cánh quạt được gắn với trục quay và trục này được gắn với phần ứng và là phần tạo ra dòng điện cảm ứng.
Sóng điện từ lan truyền trong không gian, tại một điểm dao động của điện trường và từ trường luôn:
Sóng điện từ lan truyền trong không gian, tại một điểm dao động của điện trường và từ trường luôn cùng pha.
Một kim loại có công thoát electron là A. Biết hằng số Plăng là h và tốc độ ánh sáng truyền trong chân không là c. Giới hạn quang điện của kim loại là:
Giới hạn quang điện của kim loại là: \({{\lambda }_{0}}=\frac{hc}{A}.\)
Chọn phát biểu đúng. Tia hồng ngoại:
Tia hồng ngoại là sóng điện từ, có khả năng truyền được trong chân không, là bức xạ không nhìn thấy. Tia hồng ngoại ứng dụng để sưởi ấm.
Trong phương trình dao động điều hòa: \(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\), radian trên giây \(\left( rad/s \right)\) là đơn vị đo của đại lượng:
rad/s là đơn vị đo của tần số góc \(\omega \).
Hạt nhân \(_{Z}^{A}X\) có số prôtôn là:
Hạt nhân \(_{Z}^{A}X\) có số prôtôn là Z.
Tính cường độ điện trường do một điện tích điểm \(Q=+{{4.10}^{-9}}C\) gây ra tại một điểm cách nó 5 cm trong chân không.
Cường độ điện trường tại điểm cách điện tích 5 cm là: \(E=k\frac{\left| q \right|}{{{r}^{2}}}={{9.10}^{9}}.\frac{{{4.10}^{-9}}}{0,{{05}^{2}}}=14400\left( V/m \right)=14,4\left( kV/m \right)\).
Hiện tượng hai sóng trên mặt nước gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng:
Hiện tượng hai sóng trên mặt nước gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa sóng.
Một vật dao động điều hòa theo phương trình \(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\left( A>0,\omega >0 \right)\). Pha của dao động ở thời điểm t là:
Pha dao động ở thời điểm t là: \(\omega t+\varphi \).
Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có p cặp cực, quay với tốc độ n vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số là:
Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có 2 cặp cực, quay với tốc độ n vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số là: \(f=\frac{np}{60}\).
Chiếu chùm ánh sáng gồm 5 ánh sáng đơn sắc khác nhau là đỏ, cam, vàng, lục và tím đi từ nước ra không khí, thấy ánh sáng màu vàng ló ra ngoài song song với mặt nước. Xác định số bức xạ mà ta có thể quan sát được phía trên mặt nước?
Điều kiện để tia sáng ló ra ngoài không khí là không xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
Ta thấy tia sáng màu vàng ló ra ngoài song song với mặt nước.
Những ánh sáng mà chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn chiết suất môi trường trong suốt đối với ánh sáng vàng thì sẽ không xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần (ló ra ngoài không khí).
Vì \({{n}_{d}}<{{n}_{c}}<{{n}_{v}}<{{n}_{lu}}<{{n}_{t}}\) nên ngoài tia vàng còn có tia màu cam và đỏ ló ra ngoài không khí.
Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung \(10\mu F\) và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm \(L=2mH\). Khi hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 4 V thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 0,02 A. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là:
Năng lượng điện tử của mạch:
\({{W}_{C}}+{{W}_{L}}=W\Leftrightarrow \frac{1}{2}C{{u}^{2}}+\frac{1}{2}L{{i}^{2}}=\frac{1}{2}CU_{0}^{2}\Rightarrow {{U}_{0}}=\sqrt{{{u}^{2}}+\frac{L}{C}{{i}^{2}}}=\sqrt{{{4}^{2}}+\frac{{{2.10}^{-3}}}{{{10.10}^{-6}}}.0,02}=2\sqrt{5}\ V.\)
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 \(D=2m\). Nguồn ánh sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(0,5\mu m\). Trên màn khoảng cách giữa một vân sáng và một vân tối cạnh nhau bằng:
Khoảng vân là: \(i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{0,5.2}{0,5}=2mm\).
Khoảng cách giữa một vân sáng và một vân tối cạnh nhau là: \(\frac{i}{2}=1mm\).
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết \(E=12\ V,r=4\Omega \), bóng đèn thuộc loại \(6\,V-\ 6\ W\). Để đèn sáng bình thường thì giá trị của là:

Cường độ dòng điện định mức của đèn là: \({{I}_{\mathsf{}m}}=\frac{{{P}_{\mathsf{}m}}}{{{U}_{\mathsf{}m}}}=\frac{6}{6}=1\left( A \right)\).
Điện trở của đèn là: \({{R}_{\mathsf{}}}=\frac{U_{\mathsf{}}^{2}}{{{P}_{\mathsf{}}}}=\frac{{{6}^{2}}}{6}=6\left( \Omega \right)\).
Cường độ dòng điện qua đèn là: \(I=\frac{E}{r+{{R}_{\mathsf{}}}+{{R}_{X}}}\).
Để đèn sáng bình thường, ta có: \(I={{I}_{\mathsf{}m}}\Rightarrow \frac{E}{r+{{R}_{\mathsf{}}}+{{R}_{X}}}={{I}_{\mathsf{}m}}\Rightarrow \frac{12}{4+6+{{R}_{X}}}=1\Rightarrow {{R}_{X}}=2\left( \Omega \right)\).
Hạt nhân nào sau đây có thể phân hạch:
Hạt nhân có thể phân hạch thường là những hạt nhân có số khối lớn, chẳng hạn: Urani-235, Urani-238, Plutoni-239, Curi-250,…
Độ to là một đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào:
Độ to là một đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào mức cường độ âm.
Khi nói về tính chất của tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là sai?
Tính chất tia tử ngoại:
Tác dụng mạnh lên kính ảnh.
Ion hóa không khí và nhiều chất khí khác.
Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh nhưng ít bị thạch anh hấp thụ.
Kích thích phát quang nhiều chất: kẽm sunfua, cadimi sunfua. Được áp dụng trong đèn huỳnh quang.
Kích thích các phản ứng hóa học: tổng hợp hiđrô và clo, tổng hợp vitamin D.
Tác dụng sinh học: diệt tế bào (cháy nắng), tế bào võng mạc (mở mắt), diệt khuẩn, nấm mốc.
Gây ra một số hiện tượng quang điện.
Một con lắc đơn có chiều dài 160 cm, dao động điều hòa với biên độ dài 16 cm. Biên độ góc của dao động là:
Biên độ góc của dao động là: \({{\alpha }_{0}}=\frac{{{s}_{0}}}{\ell }=\frac{16}{160}=0,1\left( rad \right)\).
Cho một đoạn mạch RC có \(R=50\Omega ,C=\frac{{{2.10}^{-4}}}{\pi }F\). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{4} \right)V\). Tổng trở của mạch bằng:
Dung kháng của mạch: \({{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=50\ \Omega .\)
Tổng trở của mạch: \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{C}^{2}}=\sqrt{{{50}^{2}}+{{50}^{2}}}=50\sqrt{2}\ \Omega \).
Hai sóng chạy có vận tốc 750 m/s, truyền ngược chiều nhau và giao thoa nhau tạo thành sóng dừng. Khoảng cách từ nút thứ 1 đến nút thứ 5 bằng 6 m. Tần số các sóng chạy bằng:
Khoảng cách từ nút thứ 1 đến nút thứ 5 là \(\frac{4\lambda }{2}=6\Rightarrow \lambda =3m\).
Tần số truyền sóng là: \(f=\frac{v}{\lambda }=250Hz\).
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết \({{R}_{0}}=30\Omega \), cuộn cảm thuần có cảm kháng \(20\Omega \) và tụ điện có dung kháng \(60\Omega \). Hệ số công suất của mạch là:
Hệ số công suất của mạch là: \(\cos \varphi =\frac{{{R}_{0}}}{\sqrt{R_{0}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{30}{\sqrt{{{30}^{2}}+{{\left( 20-60 \right)}^{2}}}}=\frac{3}{5}\).
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Biết bán kính Bo là \({{r}_{0}}\). Êlectron không có bán kính quỹ đạo dừng nào sau đây?
Các bán kính quỹ đạo dừng của êlectron là: \({{r}_{0}};4{{r}_{0}};9{{r}_{0}};16{{r}_{0}};25{{r}_{0}};...\)
Một vật dao động điều hòa theo phương trình \(x=10\cos \left( 10\pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm\). Thời gian ngắn nhất kể từ lúc vật bắt đầu dao động đến lúc vật có tốc độ \(50\pi \ cm/s\) là:
Tại \(t=0\), ta có
\(\left\{ \begin{align} & x=\frac{1}{2}A \\ & v<0 \\ \end{align} \right.\to \)
khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc vật bắt đầu dao động đến khi \(\left| v \right|=\frac{1}{2}{{v}_{\max }}\Rightarrow \left| x \right|=\frac{A\sqrt{3}}{2}\) là \(\Delta t={{t}_{\frac{A}{2}\to -\frac{A\sqrt{3}}{2}}}=\frac{T}{12}+\frac{T}{6}=\frac{T}{4}=0,05\ s\).
Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình \(x=2\cos 2\pi t\ cm\); tại thời điểm \(t=\frac{1}{3}s\) chất điểm có vận tốc bằng:
Với \(x=2\cos 2\pi t\ cm\to v=4\pi \cos \left( 2\pi t+0,5\pi \right)cm/s\).
\(\to \)Tại \(t=\frac{1}{3}s\Rightarrow v=4\pi \cos \left( 2\pi .\frac{1}{3}+0,5\pi \right)=-2\pi \sqrt{3}\left( cm/s \right)\).
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 200 V vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức \(i=2\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)A\). Khi cường độ dòng điện \(i=1\ A\) thì điện áp giữa hai đầu tụ điện có độ lớn bằng:
Đối với đoạn mạch chỉ chứa tụ điện thì điện áp giữa hai đầu mạch vuông pha với dòng điện qua mạch, ta có mối liên hệ sau: \({{\left( \frac{u}{{{U}_{0}}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{i}{{{I}_{0}}} \right)}^{2}}=1\Rightarrow \left| u \right|={{U}_{0}}\sqrt{1-{{\left( \frac{i}{{{I}_{0}}} \right)}^{2}}}=200-\sqrt{1-{{\left( \frac{1}{2} \right)}^{2}}}=100\sqrt{3}\ V\).
Dao động được ứng dụng trong thiết bị giảm xóc của ô tô là:
Dao động được ứng dụng trong thiết bị giảm xóc của ô tô là dao động tắt dần.
Trên một sợi dây dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục Ox. Tại thời điểm t, một đoạn của sợi dây có hình dạng như hình bên. Hai phần tử trên dây là O và M dao động lệch pha nhau:

Từ đồ thị, ta thấy khoảng cách giữa hai điểm O và M là: \(\Delta x=\frac{\lambda }{2}\).
\(\Rightarrow \)Độ lệch pha giữa hai điểm: \(\Delta \varphi =\frac{2\pi \Delta x}{\lambda }=\frac{2\pi \frac{\lambda }{2}}{\lambda }=\pi \ rad\).
Vật sáng AB đặt trước một thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét trên màn cách vật 90 cm. Biết ảnh cao gấp hai lần vật. Tiêu cự của thấu kính là:
Ảnh thật cao gấp 2 lần vật, ta có:
\(\left\{ \begin{align} & \frac{d'}{d}=2 \\ & d+d'=90 \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & d=30\left( cm \right) \\ & d'=60\left( cm \right) \\ \end{align} \right..\)
Áp dụng công thức thấu kính, ta có: \(\frac{1}{d}+\frac{1}{d'}=\frac{1}{f}\Rightarrow \frac{1}{30}+\frac{1}{60}=\frac{1}{f}\Rightarrow f=20\left( cm \right)\).
Thực hiện thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau 1 mm, nguồn sáng có bước sóng trong khoảng \(0,38\mu m\) đến \(0,76\mu m\) thì bề rộng quang phổ bậc 1 đo được trên màn là 0,38 mm. Dịch màn rời xa mặt phẳng chứa hai khe thêm một đoạn x thì bề rộng quang phổ bậc 1 trên màn đo được là 0,551 mm. Độ dịch chuyển của màn là:
Bề rộng quang phổ bậc 1 lúc đầu là: \(L=1.\frac{\left( {{\lambda }_{\max }}-{{\lambda }_{\min }} \right)D}{a}=0,38\ \ \left( 1 \right)\)
Bề rộng quang phổ bậc 1 khi di chuyển màn là: \(L=1.\frac{\left( {{\lambda }_{\max }}-{{\lambda }_{\min }} \right)\left( D+x \right)}{a}=0,551\ \ \left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) suy ra: \(0,38+\frac{\left( 0,76-0,38 \right)x}{1}=0,551\Leftrightarrow x=0,45m=45cm\).
Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình \({{x}_{1}}=3\cos \left( \frac{2\pi }{3}t-\frac{\pi }{2} \right)cm;{{x}_{2}}=3\sqrt{3}\cos \left( \frac{2\pi }{3}t \right)cm\). Tại thời điểm hai dao động thành phần có cùng li độ thì li độ \({{x}_{1}}={{x}_{2}}\) của dao động tổng hợp của chất điểm là:

Biểu diễn hai dao động vuông pha tương ứng trên đường tròn.
\(\to \)Hai dao động có cùng li độ khi (1) (2) vuông góc với Ox. Khi hai dao động có cùng li độ thì \({{x}_{1}}={{x}_{2}}={{x}_{0}}\).
\(\to \)Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông, ta có: \(\frac{1}{x_{0}^{2}}=\frac{1}{A_{1}^{2}}+\frac{1}{A_{2}^{2}}\to \frac{1}{x_{0}^{2}}=\frac{1}{{{3}^{2}}}+\frac{1}{{{\left( 3\sqrt{3} \right)}^{2}}}\to {{x}_{0}}=\pm \frac{3\sqrt{3}}{2}\).
\(\to \)Li độ dao động tổng hợp khi đó: \(x={{x}_{1}}+{{x}_{2}}=2{{x}_{0}}=\pm 3\sqrt{3}cm\).
Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N. Khi các êlectron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đó có bao nhiêu vạch?
Quỹ đạo N ứng với: \(n=4.\)
Số vạch phát xạ khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về các quỹ đạo dừng bên trong là:
\(N=\frac{n\left( n-1 \right)}{2}=\frac{4.3}{2}=6\)(vạch).
Một cuộn dây tròn có 100 vòng dây, mỗi vòng dây có bán kính \(R=2,5\ cm\) và có cường độ dòng điện \(I=\frac{1}{\pi }A\) chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm cuộn dây có độ lớn bằng:
Cảm ứng từ tại tâm cuộn dây có độ lớn là: \(B=2\pi {{.10}^{-7}}.\frac{NI}{R}=2\pi {{.10}^{-7}}.\frac{100.\frac{1}{\pi }}{2,{{5.10}^{-2}}}={{8.10}^{-4}}\left( T \right)\).
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình: \({{x}_{1}}=2\cos \left( 2\pi t-\frac{\pi }{3} \right)cm;{{x}_{2}}=2\cos \left( 2\pi t \right)cm\). Tốc độ trung bình của vật từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi vật qua vị trí có động năng bằng thế năng lần thứ nhất là:
Dao động tổng hợp: \(x={{x}_{1}}+{{x}_{2}}=2\angle -\frac{\pi }{3}+2\angle 0=2\sqrt{3}\angle -\frac{\pi }{6}\Rightarrow x=2\sqrt{3}\cos \left( 2\pi t-\frac{\pi }{6} \right)cm\).
Tại thời điểm ban đầu: \(\left\{ \begin{align} & {{x}_{0}}=2\sqrt{3}\cos \left( -\frac{\pi }{6} \right)=\frac{A\sqrt{3}}{2} \\ & {{v}_{0}}=-A\omega \sin \left( -\frac{\pi }{6} \right)>0 \\ \end{align} \right.\)
Tại vị trí có \({{W}_{\mathsf{}}}={{W}_{t}}\Rightarrow x=\pm \frac{A}{\sqrt{2}}\).
Vẽ trên trục thời gian, ta được:

Quãng đường vật đi được trong thời gian đó: \(S=\left( A-\frac{A\sqrt{3}}{2} \right)+\left( A-\frac{A}{\sqrt{2}} \right)=4\sqrt{3}-3-\sqrt{6}\left( cm \right)\).
Thời gian vật đi được khi đó: \(\Delta t=\frac{T}{12}+\frac{T}{8}=\frac{5T}{24}=\frac{5}{24}s\).
Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian đó: \({{v}_{tb}}=\frac{S}{t}=\frac{4\sqrt{3}-3-\sqrt{6}}{\frac{5}{24}}=7,0978\ cm/s\).
Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{3} \right)V\) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L=\frac{1}{\pi }H\). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là \(100\sqrt{2}\ V\) thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm này là:
Cảm kháng của cuộn dây: \({{Z}_{L}}=\omega L=100\ \Omega \).
Áp dụng hệ thức độc lập thời gian cho đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm ta có: \({{\left( \frac{u}{{{I}_{0}}Z} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{i}{{{I}_{0}}} \right)}^{2}}=1\)
\(\Rightarrow {{I}_{0}}=\sqrt{{{i}^{2}}+{{\left( \frac{u}{Z} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{2}^{2}}+{{\left( \frac{100\sqrt{2}}{100} \right)}^{2}}}=\sqrt{6}A\).
Dòng điện trong mạch trễ pha hơn điện áp một góc \(\frac{\pi }{2}\Rightarrow {{\varphi }_{i}}={{\varphi }_{u}}-\frac{\pi }{2}=\frac{\pi }{3}-\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{6}rad\).
Vậy phương trình dòng điện chạy trong mạch: \(i=\sqrt{6}\cos \left( 100\pi t-\frac{\pi }{6} \right)A.\)
Kim loại có công thoát êlectron là 2,62 eV. Khi chiếu vào kim loại này hai bức xạ có bước sóng \({{\lambda }_{1}}=0,4\mu m\) và \({{\lambda }_{2}}=0,2\mu m\) thì hiện tượng quang điện:
Ta có: \(A=\frac{hc}{{{\lambda }_{0}}}\Rightarrow {{\lambda }_{0}}=\frac{hc}{A}=0,4741\mu m\)
Nhận thấy cả \({{\lambda }_{1}},{{\lambda }_{2}}\) đều nhỏ hơn \({{\lambda }_{0}}\Rightarrow \) Hiện tượng quang điện xảy ra với cả 2 bức xạ.
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe \({{S}_{1}},{{S}_{2}}\) được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(\lambda \) thì tại vị trí điểm M trên màn quan sát với \({{S}_{2}}M-{{S}_{1}}M=3\mu m\) thu được vân sáng. Nếu thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ \(0,38\mu m\) đến \(0,76\mu m\) và các điều kiện khác giữ nguyên thì tại M số bức xạ cho vân sáng là:
Khi chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(\lambda \) thì: \({{S}_{2}}M-{{S}_{1}}M=k\lambda =\frac{a.x}{D}\Rightarrow \frac{a.x}{D}=3\Rightarrow x=\frac{3.D}{a}\).
Điều kiện để có vân sáng tại M khi chiếu ánh sáng trắng là: \(x=ki=k\frac{\lambda D}{a}\Rightarrow \frac{3.D}{a}=k\frac{\lambda D}{a}\Rightarrow \lambda =\frac{3}{k}\).
Ta có: \(0,38\le \lambda \le 0,76\Rightarrow 0,38\le \frac{3}{k}\le 0,76\Leftrightarrow 3,9\le k\le 7,89\Rightarrow k=4,5,6,7\).
\(\Rightarrow \)Có 4 giá trị k thỏa mãn. Vậy có 4 bức xạ cho vân sáng tại M.
Một sợi dây đàn hồi dài 60 cm có một đầu cố định, đầu kia được gắn với một thiết bị rung có tần số f, trên dây tạo thành một sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng, coi như hai đầu dây là hai nút sóng. Thời gian giữa 3 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,02 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là:
Điều kiện để có sóng dừng trên dây với hai đầu cố định \(\ell =k\frac{\lambda }{2}\) với k là số bó sóng trên dây.
Trên dây có 4 bụng sóng suy ra \(k=4\Rightarrow \lambda =\frac{2\ell }{k}=\frac{2.60}{4}=30cm=0,3m\).
Khoảng thời gian giữa 3 lần sợi dây duỗi thẳng là: \(t=2\frac{T}{2}=0,02s\).
Vận tốc truyền sóng: \(v=\frac{\lambda }{T}=\frac{0,3}{0,02}=15\ m/s\).
Đoạn mạch AB gồm điện trở \(R=50\ \Omega \), cuộn dây có độ tự cảm \(L=\frac{0,4}{\pi }H\) và điện trở \(r=60\ \Omega \), tụ điện có điện dung C thay đổi được và mắc theo đúng thứ tự trên. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có dạng \({{u}_{AB}}=220\sqrt{2}\cos 100\pi t\) V, t tính bằng giây. Người ta thấy rằng khi \(C={{C}_{m}}\) thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu \({{U}_{\min }}\). Giá trị của \({{C}_{m}}\) và \({{U}_{\min }}\) lần lượt là:
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện:
\({{U}_{rLC}}=U\frac{\sqrt{{{r}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}{\sqrt{{{\left( R+r \right)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}\Rightarrow {{U}_{rLC}}\) cực tiểu khi mạch xảy ra cộng hưởng \(\Rightarrow C=\frac{1}{L{{\omega }^{2}}}=\frac{{{10}^{-3}}}{4\pi }F\).
\({{U}_{rLC\min }}=U\frac{r}{R+r}=120\ V\).
Dao động điện từ trong mạch dao động LC lí tưởng (gồm cuộn dây thuần cảm là một ống dây, tụ điện là tụ phẳng) là dao động điều hòa, khi từ trường đều trong lòng cuộn cảm bằng \({{B}_{1}}={{2.10}^{-4}}T\) thì cường độ điện trường đều trong tụ bằng \({{E}_{1}}=3\sqrt{11}{{.10}^{3}}\ V/m\). Khi từ trường đều trong lòng cuộn cảm bằng \({{B}_{2}}=\sqrt{2}{{.10}^{-3}}T\) thì cường độ điện trường đều trong tụ bằng \({{E}_{2}}=5\sqrt{2}{{.10}^{3}}\ V/m\). Giá trị cực đại của từ trường đều trong lòng cuộn và cường độ điện trường đều trong tụ lần lượt là:
Ta có, cảm ứng từ và cường độ điện trường trong mạch dao động LC lệch pha nhau \(\frac{\pi }{2}\).
Ta suy ra: \({{\left( \frac{B}{{{B}_{0}}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{E}{{{E}_{0}}} \right)}^{2}}=1\).
\(\left\{ \begin{align} & \frac{B_{1}^{2}}{B_{0}^{2}}+\frac{E_{1}^{2}}{E_{0}^{2}}=1 \\ & \frac{B_{2}^{2}}{B_{0}^{2}}+\frac{E_{2}^{2}}{E_{0}^{2}}=1 \\ \end{align} \right.\)
\(\Leftrightarrow \left\{ \begin{align} & \frac{{{\left( {{2.10}^{-4}} \right)}^{2}}}{B_{0}^{2}}+\frac{{{\left( 3\sqrt{11}{{.10}^{3}} \right)}^{2}}}{E_{0}^{2}}=1 \\ & \frac{{{\left( \sqrt{2}{{.10}^{-3}} \right)}^{2}}}{B_{0}^{2}}+\frac{{{\left( 5\sqrt{2}{{.10}^{3}} \right)}^{2}}}{E_{0}^{2}}=1 \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & {{B}_{0}}={{2.10}^{-3}}T \\ & {{E}_{0}}=10000\ V/m \\ \end{align} \right.\)
Hai chất điểm M, N dao động điều hòa trên các quỹ đạo song song, gần nhau dọc theo trục Ox, có li độ lần lượt là \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\) theo thời gian t. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm xét theo phương Ox là:

Từ đồ thị ta thấy:
Chu kì \(T=12\) đơn vị thời gian.
\({{x}_{1}}\) trễ pha hơn \({{x}_{2}}\) là: \(\frac{1}{12}.2\pi =\frac{\pi }{6}\).
Khoảng cách giữa \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\) theo phương Ox là: \(x={{x}_{1}}-{{x}_{2}}=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\).
\(\Rightarrow \)Khoảng cách này lớn nhất bằng \({{X}_{\max }}=A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}-2{{A}_{1}}{{A}_{2}}.\cos \Delta \varphi }\).
Tại \(t=5\) đơn vị thời gian thì cả hai vật đều có li độ là \(-3cm\).
Ban đầu \({{x}_{2}}\) cực đại, nên pha ban đầu của \({{x}_{2}}\) là: \({{\varphi }_{02}}=0\).
\({{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( \frac{2\pi }{12}.5+0 \right)=-3\Rightarrow {{A}_{2}}=2\sqrt{3}cm\).
Từ vị trí ban đầu của \({{x}_{1}}\) xác định được pha ban đầu của là: \({{\varphi }_{01}}=-\frac{1}{12}.2\pi =-\frac{\pi }{6}\).
\({{x}_{1}}={{A}_{1}}\cos \left( \frac{2\pi }{12}.5-\frac{\pi }{6} \right)=-3\Rightarrow {{A}_{1}}=6cm\).
Khoảng cách giữa \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\) lớn nhất bằng:
\({{X}_{\max }}=A=\sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}-2{{A}_{1}}{{A}_{2}}.\cos \Delta \varphi }=\sqrt{{{6}^{2}}+{{\left( 2\sqrt{3} \right)}^{2}}-2.6.2\sqrt{3}.\cos \frac{\pi }{6}}=3,464cm\).