Bài tập phân tích dữ kiện, số liệu
Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hồ Chí Minh
Phương trình nào sau đây có thể là phương trình cho khoảng thời gian của một dao động trong thí nghiệm 1? (L đại diện cho chiều dài của sợi dây)
Chọn D
Nếu An tái hiện lại thí nghiệm 3 bằng sợi dây dài 5m và quả nặng 20kg thì 2 dao động sẽ kéo dài bao lâu?
Như thể hiện khi so sánh thí nghiệm 1 và 2, khối lượng của quả nặng không ảnh hưởng gì đến thời gian của mỗi dao động.
Thời gian mỗi dao động trong thí nghiệm 3 dài hơn bao nhiêu so với thí nghiệm 1?
Thời gian mỗi dao động trong thí nghiệm 3 dài hơn bao nhiêu so với thí nghiệm 1 là:
4,486 – 3,474 = 1,012
Xét một chất điểm dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 8cm, thực hiện 300 dao động trong thời gian 1 phút. Chất điểm dao động với chu kì là:
Ta có:
Chu kì \(T = \frac{t}{N} = \frac{{1.60}}{{300}} = 0,2{\rm{s}}\)
Phương trình vận tốc và phương trình gia tốc trong dao động điều hòa có dạng:
Theo bài cho ta có:
Vận tốc là độ hàm bậc nhất của li dộ nên:
\(v = x' = - \omega A\sin \left( {\omega t + \varphi } \right) = \omega A\cos \left( {\omega t + \varphi + \frac{\pi }{2}} \right)\)
Gia tốc là đạo hàm bậc hai của li độ => là đạo hàm bậc nhất của vận tốc nên:
\(a = - {\omega ^2}A\cos \left( {\omega t + \varphi } \right) = {\omega ^2}A\cos \left( {\omega t + \varphi + \pi } \right) = - {\omega ^2}x\)
Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là \(0,78\,\,\mu m\). Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số \({{f}_{1}}=4,{{5.10}^{14}}\,\,Hz;\,\,{{f}_{2}}=5,{{0.10}^{13}}\,\,Hz;\,\,{{f}_{3}}=6,{{5.10}^{13}}\,\,Hz\) và \({{f}_{4}}=6,{{0.10}^{14}}\,\,Hz\). Cho \(c={{3.10}^{8}}\,\,m/s\). Hiện tượng quang dẫn xảy ra với các chùm bức xạ có tần số
Tần số của bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang dẫn của chất đó là:
\(f=\frac{c}{\lambda }=\frac{{{3.10}^{8}}}{0,{{78.10}^{-6}}}=3,{{846.10}^{14}}\,\,\left( Hz \right)\)
Hiện tượng quang dẫn xảy ra khi: \(\lambda \le {{\lambda }_{0}}\Rightarrow f\ge {{f}_{0}}\Rightarrow f\ge 3,{{846.10}^{14}}\,\,\left( Hz \right)\)
Vậy những bức xạ gây ra hiện tượng quang dẫn với chất đó có tần số \({{f}_{1}}\) và \({{f}_{4}}\).
Năng lượng kích hoạt là năng lượng cần thiết để giải phóng 1 electron liên kết thành 1 electron dẫn, giá trị đó của Ge là 0,66 eV. Lấy \(e=1,{{6.10}^{-19}}\,\,C;\,\,h=6,{{625.10}^{-34}}\,\,J;\,\,c={{3.10}^{8}}\,\,m/s\). Giới hạn quang dẫn của Ge là
Năng lượng giải phóng electron khỏi liên kết là:
\(E=\frac{hc}{\lambda }\Rightarrow \lambda =\frac{hc}{E}=\frac{6,{{625.10}^{-34}}{{.3.10}^{8}}}{0,66.1,{{6.10}^{-19}}}=1,{{88.10}^{-6}}\,\,\left( m \right)=1,88\,\,\left( \mu m \right)\)
Nếu ô tô 3 tiếp tục đi với vận tốc hiện tại lúc t = 15s thì vị trí của ô tô sẽ ở đâu vào thời điểm t = 20s?
Lúc t = 15s, ô tô 3 đang đi với vận tốc 4m/s và đang đi ra xa vị trí 0 theo chiều âm.
Lúc t = 15s, ô tô 3 ở vị trí x = -10m.
5 giây sau nó đi được quãng đường 5.4 = 20m
=> Vị trí của nó tại thời điểm t = 20 s là:
X = -10 – 20 = -30 m
Các thiết bị bán dẫn chủ yếu hoạt động dựa trên hiện tượng nào dưới đây?
Các thiết bị bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Vận tốc của ô tô 1 tại thời điểm t = 7s là bao nhiêu?
Từ đồ thị ta thấy: tại thời điểm t = 7s, đồ thị của ô tô 1 là 1 đường thẳng, tức là khi đó ô tô 1 giữ nguyên vị trí, không chuyển động => Vận tốc là 0m/s.
Cho phản ứng hạt nhân:
\({}_{1}^{2}D+{}_{1}^{2}D\to {}_{2}^{3}He+{}_{0}^{1}n\)
Biết độ hụt khối của \({}_{1}^{2}D\) và \({}_{2}^{3}He\) lần lượt là \(\Delta {{m}_{D}}=0,0024u;\,\,\Delta {{m}_{He}}=0,0505u\), cho \(1u=931,5\,\,MeV/{{c}^{2}};\,\,{{N}_{A}}=6,{{022.10}^{23}}\,\,mo{{l}^{-1}}\). Nước trong tự nhiên có chứa \(0,015\% \,\,{D_2}O\), nếu toàn bộ \({}_{1}^{2}D\) được tách ra từ \(1\,\,kg\) nước làm nhiên liệu dùng cho phản ứng trên thì tỏa ra năng lượng là
Năng lượng tỏa ra từ 1 phản ứng là:
\(\begin{align}& \Delta E=\left( \Delta {{m}_{He}}+\Delta n-2.\Delta {{m}_{D}} \right).{{c}^{2}} \\& \Rightarrow \Delta E=\left( 0,0505+0-2,0,0024 \right).931,5 \\& \Rightarrow \Delta E=42,57\,\,\left( MeV \right)=6,{{811.10}^{-12}}\,\,\left( J \right) \\\end{align}\)
Khối lượng \({{D}_{2}}O\) có trong \(1\,\,kg\) nước là:
\({{m}_{{{D}_{2}}O}}=1000.0,015%=0,15\,\,\left( g \right)\)
Số phân tử \({{D}_{2}}O\) có trong \(1\,\,kg\) nước là:
\(N=\frac{m}{{{M}_{{{D}_{2}}O}}}.{{N}_{A}}=\frac{0,15}{20}.6,{{022.10}^{23}}=4,{{5165.10}^{21}}\) (phân tử)
Mỗi phản ứng cần dùng 1 phân tử \({{D}_{2}}O\). Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp từ \(1\,\,kg\) nước là:
\(\begin{align}& E=N.\Delta E=4,{{5165.10}^{21}}.6,{{811.10}^{-12}} \\& \Rightarrow E=3,{{0762.10}^{10}}\,\,\left( J \right)=30,{{762.10}^{6}}\,\,\left( kJ \right) \\\end{align}\)
Tại thời điểm cả ba ô tô gặp nhau, ô tô nào đi nhanh nhất?
Từ đồ thị ta thấy, ba đường cắt nhau tại t = 3s.
Tại thời điểm này, người ta có thể xác định tốc độ của mỗi ô tô bằng cách xem ô tô đó đi được bao nhiêu mét trong 1 giây.
Tại thời điểm t = 3s:
+ Ô tô 1: đi được 1m mỗi giây
+ Ô tô 2: đi được 2m mỗi giây
+ Ô tô 3: đi được 4m mỗi giây
Một cách khác để xác định xe nào chạy nhanh nhất là nhìn vào độ dốc của đồ thị, ô tô nào có độ dố lớn nhất là đi nhanh nhất.
=> Xe 3 đi nhanh nhất
So với phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân có ưu điểm là:
Phản ứng tổng hợp hạt nhân có ưu điểm:
- Tạo ra năng lượng lớn hơn nhiều lần với cùng một khối lượng tham gia phản ứng. → A đúng
- Nguồn nhiên liệu có nhiều trong tự nhiên. → B đúng
- Ít gây ô nhiễm môi trường. → C đúng
Tìm phát biểu sai. Điều kiện để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân là
Điều kiện để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân:
- Nhiệt độ cao tới hàng chục triệu độ. → A đúng
- Thời gian duy trì nhiệt độ cao phải đủ lớn. → B đúng
- Mật độ hạt nhân phải đủ lớn. → C đúng
→ D sai
Cho đồ thị:
Đồ thị trên hiển thị lượng ánh sáng do một vật phát ra dưới dạng bức xạ vật đen ở các bước sóng khác nhau. Nếu màu tím tương ứng với bước sóng khoảng 400nm và màu đỏ tương ứng với bước sóng khoảng 600nm. Làm thế nào chúng ta có thể mô tả bức xạ vật đen của vật trên?
Câu trả lời đúng là nó sẽ phát ra ánh sáng ở bóng râm gần với màu tím. Nhìn vào đỉnh của đồ thị năng lượng theo bước sóng ta thấy vật thể có khả năng xuất hiện bóng râm màu tím.
Do tính chất của lực phục hồi, gia tốc của vật cũng tỷ lệ với ly độ x theo hệ thức a = -px. Đại lượng p thỏa mãn hệ thức nào sau đây?
Ta có:
\(\begin{array}{l}F = - k{\rm{x}} = ma\\ \Rightarrow - k{\rm{x}} = m\left( { - p{\rm{x}}} \right)\\ \Rightarrow k = mp\end{array}\)
Dựa vào thông tin trong đoạn văn, tại sao chúng ta không nhìn thấy những đồ vật thông thường ví dụ như bàn ghế tỏa ánh sáng giống như bếp nấu?
Dữ kiện bài cho nói rằng bức xạ vật đen xảy ra với bất kì vật thể nào ở nhiệt độ khác không. Điều này có nghĩa là các vật thể ở nhiệt độ phòng cũng thể hiện bức xạ vật đen. Vì vậy, tại sao chúng ta không nhìn thấy nó? Câu trả lời nằm trong đoạn văn nói về bước sóng và năng lượng.
Như đoạn văn nói, bếp có thể bắt đầu phát sáng khi được cung cấp năng lượng. Ngược lại, một vật thể ở nhiệt độ phòng có năng lượng ít hơn nhiều so với bếp được đốt nóng và do đó vẫn hiển thị bức xạ vật đen ngoại trừ tần số tương ứng với năng lượng thấp hơn.
Đoạn văn cho chúng ta biết rằng, bước sóng cao hơn có liên quan đến năng lượng thấp hơn => dẫn đến kết luận rằng cac vật thể ở nhiệt độ phòng đang phát ra ánh sáng nhưng ở bước sóng trên quang phổ khả kiến hoặc trên 750nm.
Để xác định hệ số hồi phục đối với hệ cơ dao động điều hòa, người ta đưa vật rời khỏi vị trí cân bằng một đoạn x rồi đo lực phục hồi F tác dụng lên vật. Phép đo cho biết với ly độ x = 5cm thì lực hồi phục tác dụng lên vật có độ lớn F = 3,2N. Hệ số hồi phục của cơ hệ này tính ra đơn vị ở câu 1 là:
Hệ số phục hồi của cơ hệ này là:
\(k = \frac{F}{x} = \frac{{3,2}}{{0,05}} = 64\left( {N/m} \right)\)
Thay ánh sáng trong thí nghiệm trên bằng ánh sáng trắng. Trên màn chắn ta quan sát được hình ảnh:
Khi giao thoa ánh sáng trắng ta sẽ quan sát được vân trung tâm là vân sáng trắng, hai bên vân trung tâm là các dải màu biến đổi.
Cho \(\lambda = 0,5\mu m;a = 0,5mm;D = 1m\). Số vân sáng trong trường giao thoa rộng 13mm trên màn là:
Khoảng vân i có giá trị là: \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a} = \dfrac{{0,{{5.10}^{ - 6}}.1}}{{0,{{5.10}^{ - 3}}}} = {10^{ - 3}}\left( m \right)\)
Số vân sáng trên màn: \({N_s} = 2\left[ {\dfrac{L}{{2i}}} \right] + 1 = 2\left[ {\dfrac{{{{13.10}^{ - 3}}}}{{{{2.10}^{ - 3}}}}} \right] + 1 = 13\)