Bài tập phân tích dữ kiện, số liệu
Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hồ Chí Minh
Loại ánh sáng nào sau đây được phát ra trong các bức xạ quang phổ lớn hơn \(0,5\frac{{\rm{W}}}{{{m^2}.nm}}\)?
I. Ánh sáng khả kiến
II. Tia gamma
III. Tia hồng ngoại
Dữ kiện cho chúng ta biết rằng các bước sóng không có trong hình 2 được phát ra từ mặt trời với lượng không đáng kể so với các bước sóng trong hình. Ở bước sóng 100nm, tia cực tím là sóng năng lượng cao nhất được hiển thị. Bước sóng năng lượng thấp nhất được hiển thị là 2500nm. Giới hạn năng lượng thấp này tương ứng với ánh sáng hồng ngoại. Do đó, chỉ các loại bức xạ tia cực tím, bức xạ nhìn thấy và tia hồng ngoại phát ra ở cường độ cao hơn \(0,5\frac{{\rm{W}}}{{{m^2}.nm}}\) và chỉ ánh sáng khả kiến là chính xác.
Khi nói về tia Laze, phát biểu nào sau đây sai?
Tia laze có các đặc điểm: tính định hướng cao, tính kết hợp cao, có cường độ lớn.
Khi nói về tia Laze, phát biểu sai là: tia laze là ánh sáng trắng.
Nếu đặt đồng thời hạt C và D trên trục, cùng với kết quả của thí nghiệm thì điều gì có khả năng xảy ra?
Câu trả lời đúng nhất là chúng sẽ đẩy (đẩy lùi) nhau. Chúng ta biết từ tác động của một hạt dương lên một điện tích dương thử nghiệm giống như các dấu hiệu đẩy lùi và không giống dấu hiệu hút nhau.
Chúng ta biết hai hạt có cùng dấu (có thể có) vì chúng ảnh hưởng như thế nào đến điện tích trong các thí nghiệm.
Chúng ta không thể suy đoán về tác động tổng hợp của các điện tích tương đối của chúng sẽ dịch chuyển một điện tích thử nghiệm như thế nào nếu không biết vị trí chính xác của chúng trên trục.
Chúng ta biết rằng phải có một số phản ứng.
Câu nào liệt kê đúng các loại bức xạ điện từ khác nhau theo thứ tự năng lượng tăng dần?
Từ hình 1 cho thấy bức xạ theo thứ tự giảm dần năng lượng từ trái sáng phải. Do đó, câu trả lời đúng phải liệt kê các loại bức xạ từ phải sang trái. Năng lượng tỉ lệ thuận với tần số và tỉ lệ nghịch với bước sóng: \(E = hf = \frac{{hc}}{\lambda }\)
Kết quả của thí nghiệm 1 và 2 cho thấy……
- Hạt A có độ lớn điện tích thấp hơn hạt B vì nó đã dịch chuyển điện tích thử nghiệm một lượng nhỏ hơn.
+ Trong thí nghiệm 1: điện tích thử nghiệm dịch chuyển từ +3m đến +7,5m => chênh lệch 4,5m.
+ Trong thí nghiệm 2: điện tích thí nghiệm dịch chuyển từ 0m đến -7,5m => chênh lệch 7,5m.
- Các thí nghiệm không cung cấp thông tin về mật độ điện tích.
Hình 2 cho thấy một lượng đáng kể bức xạ được tạo ra bởi mặt trời với bước sóng 2000nm. Đó là loại bức xạ nào và bước sóng của nó là?
Ta có:
\(2000nm = {2.10^3}nm = {2.10^3}nm.\frac{{1m}}{{{{10}^9}nm}} = {2.10^{ - 6}}m\)
Sử dụng quang phổ điện từ đã cho để so sánh bước sóng này với ánh sáng hồng ngoại.
Như bạn có thể biết, tiếp xúc với tia cực tím rất nguy hiểm vì nó đủ năng lượng để phân hủy DNA, dẫn đến ung thư. Giả sử rằng tất cả các loại bức xạ có năng lượng mạnh hơn tia tử ngoại cũng đều gây ung thư, thì loại ánh sáng nào sau đây cũng có khả năng gây ung thư?
Theo hình 1, tia tử ngoại có tần số theo bậc 1016 Hz và một bước sóng theo thứ tự 10-8 m. Các sóng năng lượng cao hơn nằm ở bên trái của tia cực tím trên quang phổ điện từ nên có tần số cao hơn và bước sóng nhỏ hơn. Điều này đúng với tia gamma và tia X.
Có thể suy ra từ thí nghiệm rằng……
Tất cả các hạt trong mỗi thí nghiệm được đặt cách điện tích thử một khoảng bằng nhau và bằng 8m.
Loại ánh sáng dồi dào nhất được phát ra từ mặt trời là gì?
Từ hình 2 ta thấy có cực đại ở bước sóng dài hơn 500nm.
Từ hình 1 cho thấy ánh sáng khả kiến nằm trong khoảng từ 400 – 700nm.
=> Chúng ta thấy rằng nó phải là một loại ánh sáng khả kiến nào đó. Cụ thể, các bước sóng dài hơn 500nm một chút dường như nằm trong dải ánh sáng màu xanh lục.
Cách bổ sung năng lượng để duy trì dao động của con lắc đồng hồ là sử dụng pin (loại nhỏ, thường là pin tiểu AA). Một pin AA có điện áp 1,5V cung cấp một điện lượng vào khoảng 1000 mAh (mili-ampe giờ). Năng lượng do pin cung cấp được tính bằng tích số của hai thông số này. Giả sử ngày lắp pin loại trên là ngày 1 tháng 1. Pin này sẽ cạn năng lượng (và do đó cần phải thay pin mới để đồng hồ hoạt động bình thường) vào khoảng:
Năng lượng pin cung cấp cho đồng hồ là:
\(A = Uq = 1,{5.1000.10^{ - 3}}.3600 = 5400\left( J \right)\)
Thời gian pin hoạt động bình thường là:
\(\begin{array}{l}t = \frac{A}{{{A_0}}}.T = \frac{{5400}}{{0,{{965.10}^{ - 3}}}}.2 = 11,{2.10^6}\left( s \right)\\ \approx 129,6\left( {ngay} \right) \approx 4,3\left( {thang} \right)\end{array}\)
Vậy pin này sẽ cạn năng lượng vào khoảng tháng 5.
Con lắc được chế tạo có thông số kỹ thuật là tích Md bằng 0,02 kg.m và có chu kì là 2s. Momen quán tính của con lắc đối với trục quay tính theo đơn vị trong hệ thống đo lường chuẩn quốc tế (SI) xấp xỉ là:
Theo đề bài ta có: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{I}{{Mg{\rm{d}}}}} \Rightarrow I = \frac{{Mg{\rm{d}}.{T^2}}}{{4{\pi ^2}}}\)
Mômen quán tính của con lắc đối với trục quay là:
\(I = \frac{{Mg{\rm{d}}.{T^2}}}{{4{\pi ^2}}} = \frac{{0,02.9,{{8.2}^2}}}{{4{\pi ^2}}} \approx 0,02\)
Do có ma sát với không khí cũng như ở trục quay nên khi ở chế độ hoạt động bình thường (chạy đúng giờ), cơ năng của con lắc bị tiêu hao \(0,{965.10^{ - 3}}J\) trong mỗi chu kì dao động. Năng lượng cần bổ sung cho con lắc trong một tháng (30 ngày) xấp xỉ bằng:
Năng lượng cần bổ sung cho con lắc trong 30 ngày là:
\(A = \frac{t}{T}.{A_0} = \frac{{30.24.60.60}}{2}.0,{965.10^{ - 3}} = 1250,64\left( J \right)\)
Độ phóng xạ ban đầu của mẫu là:
Ta có:
\({H_0} = {N_0}\lambda = \frac{{m.{N_A}}}{M}.\frac{{\ln 2}}{T}\)
\( = \frac{{0,24.6,{{02.10}^{23}}}}{{24.15.3600}}.\ln 2 = 7,{7.10^{16}}Bq\)
Đơn vị của mômen quán tính I trong hệ thống đo lường chuẩn quốc tế (SI) là:
Theo đề bài ta có: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{I}{{Mg{\rm{d}}}}} \Rightarrow I = \frac{{Mg{\rm{d}}.{T^2}}}{{4{\pi ^2}}}\)
Suy ra đơn vị của I là:
\(kg.\frac{m}{{{s^2}}}.m.{s^2} = kg.{m^2}\)
Chu kì bán rã là:
Hướng dẫn giải
Ta có:
\(\frac{{{H_0}}}{H} = \frac{1}{{{e^{ - \lambda t}}}} = {e^{\lambda t}} = 128\)
\( \Rightarrow \lambda t = \ln 128 \Leftrightarrow \frac{{\ln 2}}{T}t = \ln 128\)
\( \Rightarrow T = \frac{{\ln 2}}{{\ln 128}}.t = \frac{{\ln 2}}{{\ln 128}}.105 = 15h\)
Trong thời gian một tiết học (45 phút), số chu kì dao động con lắc đồng hồ trên thực hiện là:
Đổi 45 phút = 2700 giây
Số chu kì dao động con lắc đồng hồ thực hiện được trong 45 phút là:
\(N = \frac{t}{T} = \frac{{2700}}{2} = 1350\)
Phương trình phản ứng hạt nhân có dạng:
Phương trình phản ứng hạt nhân:
\(_{11}^{24}N \to _{ - 1}^0e + _{12}^{24}Mg\)
Nếu An dừng thí nghiệm 3 sau 10 giây thì con lắc đã trải qua bao nhiêu dao động?
Vì mỗi dao động kéo dài 4,486 giây nên:
Sau 10 giây, số dao động = \(\frac{{10}}{{4,486}} = 2,23\) dao động
Trong thí nghiệm 3, 2,5 dao động sẽ kéo dài bao lâu?
Mỗi dao động kéo dài 4,486 giây => 2,5 dao động sẽ kéo dài 4,486.2,5 = 11,215 giây
Nếu An tái tạo lại thí nghiệm 2 với một quả nặng 300kg thì mỗi dao động sẽ kéo dài bao lâu?
Khối lượngcủa vật không ảnh hưởng gì đến thời gian dao động.