Bài tập phân tích dữ kiện, số liệu
Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hồ Chí Minh
Giả sử ca sĩ Sơn Tùng M-TP thiết kế một phòng nghe nhạc tại thành phố Thái Bình, với một căn phòng vuông ca sĩ bố trí 4 loa giống nhau coi như nguồn điểm ở 4 góc tường, các bức vách được lắp xốp để chống phản xạ. Do một trong 4 loa phải nhường vị trí để đặt chỗ lọ hoa trang trí, ca sĩ này đã thay thế bằng một số loa nhỏ giống nhau có công suất \(\frac{1}{16}\) loa ở góc tường và đặt vào trung điểm đường nối vị trí loa ở góc tường với tâm nhà, vậy phải đặt thêm bao nhiêu loa nhỏ để người ngồi ở tâm nhà nghe rõ như 4 loa đặt ở góc tường (bỏ qua giao thoa sóng âm)?
Theo các giữ kiện bài cho ta có hình vẽ:
Giả sử thay loa lớn ở góc tường B bằng \(n\) loa nhỏ đặt tại K (K là trung điểm của BO)
Để người ngồi ở tâm nhà nghe rõ như 4 loa đặt ở góc tường thì cường độ âm do 1 loa lớn tại B gây ra tại O bằng cường độ âm do \(n\) loa nhỏ gây ra tại O.
Ta có:
\(\begin{gathered}
{I_{B \to O}} = {I_{K \to O}} \Leftrightarrow \frac{P}{{4\pi .O{B^2}}} = \frac{{n.\frac{1}{{16}}.P}}{{4\pi .O{K^2}}} \hfill \\
\Leftrightarrow \frac{1}{{O{B^2}}} = \frac{{\frac{n}{{16}}}}{{{{\left( {\frac{{OB}}{2}} \right)}^2}}} \Leftrightarrow 4n = 16 \Rightarrow n = 4 \hfill \\
\end{gathered} \)
Hai nhạc cụ cùng tấu một bản nhạc ở cùng một độ cao, người nghe vẫn phân biệt được âm của từng nhạc cụ phát ra là do:
Hai nhạc cụ cùng tấu một bản nhạc ở cùng một độ cao, người nghe vẫn phân biệt được âm của từng nhạc cụ phát ra là do đồ thị dao động âm từng nguồn khác nhau.
Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi được 50cm. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là 1s. Nước trong xô sóng sánh mạnh nhất khi người đó đi với vận tốc:
+ Chiều dài của mỗi bước chân: \(L=50cm\)
+ Tần số dao động riêng của nước trong xô: \({{f}_{0}}=\frac{1}{{{T}_{0}}}=1Hz\)
+ Nước trong xô sóng sánh mạnh nhất khi nhịp bước của người có tần số trùng với tần số dao động riêng của nước trong xô. Vậy người đó bước đều với tần số:
\(f={{f}_{0}}=1Hz\Rightarrow T=\frac{1}{f}=1s\)
Nước trong xô sóng sánh mạnh nhất khi người đi với vận tốc:
\(~v=\frac{s}{t}=\frac{L}{T}=\frac{50}{1}=50\left( cm/s \right)=0,5m/s\)
Phát biểu không đúng về ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng:
Hiện tượng cộng hưởng có thể dẫn tới kết quả làm gãy, vỡ các vật bị dao động cưỡng bức. Một lực nhỏ nhưng biến đổi tuần hoàn có thể làm gãy những máy móc thiết bị lớn rất chắc chắn. Khi chế tạo máy móc, phải cố làm sao cho tần số riêng của mỗi bộ phận trong máy khác nhiều so với tần số biến đổi của các lực có thể tác dụng lên bộ phận ấy.
→ Phát biểu sai: Khi chế tạo máy móc phải đảm bảo cho tần số riêng của mỗi bộ phận trong máy không được khác nhiều so với tần số biến đổi của các lực tác dụng lên bộ phận ấy.
Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng là:
Điều kiện xảy ra cộng hưởng là tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số dao động của hệ
Thành phần đồng vị phóng xạ \({}^{14}C\) có trong khí quyển có chu kỳ bán rã là 5568 năm. Mọi thực vật sống trên Trái Đất hấp thụ các bon dưới dạng \(C{{O}_{2}}\) đều chứa một lượng cân bằng \({}^{14}C\). Trong một ngôi mộ cổ người ta tìm thấy một mảnh xương nặng 18g với độ phóng xạ 112 phân rã/phút. Hỏi vật hữu cơ này chết cách đây bao nhiêu lâu? Biết độ phóng xa từ \({}^{14}C\) ở thực vật sống là 12 phân rã/g.phút.
Độ phóng xạ của 18 g thực vật sống là:
\({{H}_{0}}=m.h=18.12=216\) (phân rã/phút)
Độ phóng xạ của mẫu xương là:
\(H={{H}_{0}}{{.2}^{-\frac{t}{T}}}\Rightarrow 112={{216.2}^{-\frac{t}{5568}}}\Rightarrow t=5275,86\) (năm)
Hệ số công suất của đoạn mạch là bao nhiêu?
Theo bài ra ta có:
\({U_{AN}} = {U_{RL}} = 100V\)
\( \Rightarrow {100^2} = U_R^2 + U_L^2\) (1)
Lại có:
\({U^2} = U_R^2 + {\left( {{U_L} - {U_C}} \right)^2}\)
\( \Leftrightarrow {100^2} = U_R^2 + {\left( {{U_L} - 100} \right)^2}\) (2)
Lấy (1) – (2) ta được:
\(U_L^2 - U_L^2 + 2.100{U_L} - {100^2} = 0\)
\( \Leftrightarrow 200{U_L} = {100^2}\)
\( \Leftrightarrow {U_L} = 50V\) thay vào (1) ta được:
\({U_R} = \sqrt {{{100}^2} - {{50}^2}} = 50\sqrt 3 V\)
Hệ số công suất của đoạn mạch là:
\(\cos \varphi = \frac{{{U_R}}}{U} = \frac{{50\sqrt 3 }}{{100}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là khoảng thời gian để
Chu kì bán rã của một chất phóng xạ là khoảng thời gian để một nửa số nguyên tử chất ấy biến đổi thành chất khác. → B đúng.
Biểu thức nào sau đây đúng?
Ta có:
\({u_{AM}} = {U_{0{\rm{A}}M}}\cos \omega t\)
\({u_{MN}} = {U_{0MN}}\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{2}} \right)\)
\({u_{NB}} = {U_{0NB}}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\)
\( \Rightarrow {u_{AB}} = {u_{AM}} + {u_{MN}} + {u_{NB}}\)
\( \Rightarrow U_{AB}^2 = U_{AM}^2 + {\left( {{U_{MN}} - {U_{NB}}} \right)^2}\)
Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân
Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự phát phóng ra tia phóng xạ và biến đổi thành một hạt nhân khác. → C đúng
Trong phản ứng phân hạch urani U235 năng lượng trung bình tỏa ra khi một hạt nhân bị phân hạch là 200MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất 500 000KW, hiệu suất là 20%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là bao nhiêu? (1 năm có 365 ngày)
Năng lượng nhà máy tiêu thụ trong một năm là:
\(\begin{gathered}
E = \frac{{P.t}}{H}.100\% = \frac{{{{5.10}^8}.365.86400}}{{20}}.100 \hfill \\
\Rightarrow E = 7,{884.10^{16}}J = 4,{9275.10^{29}}MeV \hfill \\
\end{gathered} \)
1 U235bị phân hạch toả ra năng lượng 200MeV
Để toả ra năng lượng \(4,{{9275.10}^{29}}MeV\) cần số phân hạch là:
\({{N}_{U235}}=\frac{4,{{9275.10}^{29}}}{200}=2,{{46375.10}^{27}}\)
Lại có:
\(\begin{gathered}
{N_{U235}} = \frac{{{m_{U235}}}}{{{A_{U235}}}}.{N_A} \hfill \\
\Rightarrow {m_{U235}} = \frac{{{N_{U235}}.{A_{U235}}}}{{{N_A}}} = \frac{{2,{{46375.10}^{27}}.235}}{{6,{{022.10}^{23}}}} = 961443g \approx 961kg \hfill \\
\end{gathered} \)
U0 có giá trị bằng bao nhiêu?
Ta có: \({U_0} = U\sqrt 2 = 100\sqrt 2 \left( V \right)\)
Thanh điều khiển ngập sâu vào trong lò để hấp thụ số nơtron thừa và đảm bảo số nơtron giải phóng sau mỗi phân hạch là:
Thanh điều khiển ngập sâu vào trong lò để hấp thụ số nơtron thừa và đảm bảo số nơtron giải phóng sau mỗi phân hạch là 1 notron.
Thanh điều khiển có chứa:
Thanh điều khiển có chứa Bo hay Cađimi
Sóng truyền trên dây có bước sóng là
Khối lượng trên mỗi mét chiều dài dây là:
\(\mu = \dfrac{{\rm{m}}}{\ell } = \dfrac{{0,008}}{{0,8}} = 0,01\;{\rm{kg}}/{\rm{m}}\).
Vận tốc truyền dao động trên dây là:
\({\rm{v}} = \sqrt {\dfrac{{\rm{F}}}{\mu }} = \sqrt {\dfrac{{1000}}{{0,01}}} = 316\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\).
Bước sóng của sóng truyền trên dây là:
\(\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{{316}}{{440}} = 0,718m\).
Vận tốc dao động cực đại của một điểm trên dây là
\({{\rm{v}}_{\max }} = {\rm{A}}\omega = {\rm{A}}.2\pi {\rm{f}} = 0,05.2\pi .440 = 138\;{\rm{mm}}/{\rm{s}} = 0,138\;{\rm{m}}/{\rm{s}}\)
Chu kì của sóng truyền trên sợi dây là
Chu kì của sóng truyền trên sợi dây là:
\({\rm{T}} = \dfrac{1}{{\rm{f}}} = \dfrac{1}{{440}}\;{\rm{s}}\).
Một anten ra-đa phát ra sóng điện từ đến một máy bay đang đang bay về phía ra-đa. Thời gian từ lúc anten phát sóng đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại là \(90\mu s\) . Anten quay với tần số góc là n = 18 vòng/phút. Ở vị trí của đầu vòng quay tiếp theo ứng với hướng của máy bay anten lại phát sóng điện từ. Thời gian từ lúc phát đến lúc nhận khi đó là \(84\mu s\). Tốc độ trung bình của máy bay là:
Thời gian từ lúc anten phát sóng tới lúc nhận sóng phản xạ là \(90\mu s\)
từ đó ta có khoảng cách giữa ra-đa – máy bay lần 1 là: \({s_1} = c\dfrac{{{t_1}}}{2} = {3.10^8}.\dfrac{{{{90.10}^{ - 6}}}}{2} = 13500m\)
Sau khi anten quay được 1 vòng về vị trí đầu thì khoảng cách lần 2 giữa rađa và máy bay là: \({s_2} = c\dfrac{{{t_2}}}{2} = {3.10^8}.\dfrac{{{{84.10}^{ - 6}}}}{2} = 12600m\)
Quãng đường từ máy bay đến rađa là: \(s = {s_1} - {s_2} = 900m\)
Anten quay với tần số góc n = 18 vòng/phút từ đó ta có chu kỳ của anten là: \(T = \dfrac{{2\pi }}{n} = \dfrac{{60.2\pi }}{{18.2\pi }} = \dfrac{{10}}{3}s\)
Vận tốc trung bình của máy bay là: \(v = \dfrac{s}{T} = 270\left( {m/s} \right) = 972\left( {km/h} \right)\)
Sóng điện từ có tần số 12MHz thuộc loại sóng nào?
Bước sóng của sóng trên là: \(\lambda = \dfrac{c}{f} = \dfrac{{{{3.10}^8}}}{{{{12.10}^6}}} = 25m\)
Từ bảng ta nhận thấy bước sóng nằm trong vùng của sóng ngắn.
Sóng điện từ và sóng cơ không có cùng tính chất nào sau đây?
Sóng cơ không truyền được trong chân không còn sóng điện từ thì truyền được trong chân không.