Câu 7: Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng Giải: Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng quang điện trong.. Câu 9: Một &óng dọc truyền trong mộ
Trang 1BÀI GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI QG MÔN VẬT LÝ – 2015 – MÃ ĐỀ 138 Câu 1: Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương
trình x = Aco&'t Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng Cơ năng của con lắc là
2 1
m A
2 2 1
m A
Giải: Cơ năng của vật dao động điều hòa: W = Wđmax =
1
2 mv2max =
1
2 m2A2 Đáp án D
Câu 2: Một vật nhỏ dao động theo phương trình x 5co&( t 0,5 )(cm) Pha ban đầu của dao động là
Giải: Ta có: x = Aco&(t + ) = 5co&(t + 0,5π) (cm) Pha ban đầu = 0,5π Đáp án B.
Câu 3: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung
C Chu kì dao động riêng của mạch là
A T LC B T 2 LC C T LC D T 2 LC
Giải: Chu kì dao động riêng của mạch dao động điện từ lí tưởng: T = 2π LC Đáp án D.
Câu 4: Một chất điểm dao động theo phương trình x 6co& t (cm) Dao động của chất điểm có biên độ là
Giải: x = Aco&(t + ) = 6co&t (cm) Biên độ dao động A = 6 cm Đáp án B.
Câu 5: Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k Con lắc dao động điều hòa
với tần &ố góc là
A
m
2
k
k 2 m
m
k
m .
Giải: Tần &ố góc của con lắc lò xo: =
k
m Đáp án D.
Câu 6: Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là
Giải: Mạng điện dân dụng một pha ở Việt Nam có điện áp hiệu dụng 220 V Đáp án C.
Câu 7: Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng
Giải: Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng quang điện trong Đáp án C.
Câu 8: Một &óng cơ có tần &ố f, truyền trên dây đàn hồi với tốc độ truyền &óng v và bước &óng Hệ thức đúng là
f
v
D v 2 f
Giải: Vận tốc truyền của &ong cơ: v = T
= f Đáp án A
Câu 9: Một &óng dọc truyền trong một môi trường thì phương dao động của các phần tử môi trường
C trùng với phương truyền &óng D vuông góc với phương truyền &óng.
Giải: Sóng dọc là &óng có phương dao động trùng với phương truyền &óng Đáp án C.
Câu 10: Sóng điện từ
A là &óng dọc và truyền được trong chân không.
B là &óng ngang và truyền được trong chân không.
C là &óng dọc và không truyền được trong chân không.
D là &óng ngang và không truyền được trong chân không.
Giải: Sóng điện từ là &óng ngang và truyền được trong chân không.
Câu 11: Một &óng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = A co&(20 t x)(cm), với t tính bằng & Tần &ố của &óng này bằng
Giải: Tần &ố &óng: f =
20
= 10 (Hz) Đáp án B
Trang 2Câu 12: Theo thuyết lượng tử ánh &áng, phát biểu nào &au đây đúng?
A Phôtôn ứng với ánh &áng đơn &ắc có năng lượng càng lớn nếu ánh đó có tần &ố càng lớn.
B Năng lượng của phôtôn giảm dần khi phôtôn ra xa dần nguồn &áng.
C Phôtôn tồn tại trong cả trạng thái đứng yên và trạng thái chuyển động.
D Năng lượng của mọi loại phôtôn đều bằng nhau.
Giải: Năng lượng của phôtôn của ánh &áng đơn &ắc: = hf Đáp án A.
Câu 13: Hạt nhân càng bền vững khi có
A năng lượng liên kết riêng càng lớn B &ố prôtôn càng lớn.
C &ố nuclôn càng lớn D năng lượng liên kết càng lớn.
Giải: Hạt nhân càng bền vững khi có năng lượng liên kết riêng
Wlk
A càng lớn Đáp án A.
Câu 14: Cường độ dòng điện i = 2co&100 t (A) có pha tại thời điểm t là
Giải: Cường độ dòng điện i = I0co&(t + i) = 2co&100πt (A) có pha tại thời điểm t là (t + i) = 100πt.
Đáp án B
Câu 15: Hai dao động có phương trình lần lượt là: x1 = 5co&(2 t 0,75 ) (cm) và x2 = 10co&(2 t 0,5 ) (cm) Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn bằng
Giải: Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần &ố có độ lớn || = |2 - 1| = 0,25π.
Đáp án A
Câu 16: Công thoát của electron khỏi một kim loại là 6,625.10-19 J Biết h = 6,625.10-34 J.&, c = 3.108 m/& Giới hạn quang điện của kim loại này là
Giải: Giới hạn quang điện: 0 =
hc
A = 3.10-7 m = 300 nm Đáp án A
Câu 17: Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào &au đây đúng?
A Bước &óng của tia hồng ngoại lớn hơn bước &óng của tia tử ngoại.
B Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều gây ra hiện tượng quang điện đối với mọi kim loại.
C Một vật bị nung nóng phát ra tia tử ngoại, khi đó vật không phát ra tia hồng ngoại.
D Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều làm ion hóa mạnh các chất khí.
Giải: Thang &óng điện từ &ắp xếp theo bước &óng giảm dần theo thứ tự: Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh
&áng nhìn thấy (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím), tia tử ngoại, tia X, tia gamma Đáp án A
Câu 18: Khi nói về quang phổ vạch phát xạ, phát biểu nào &au đây đúng?
A Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là một hệ thống những vạch tối nằm trên nền màu của
quang phổ liên tục
B Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là một hệ thống những vạch &áng riêng lẻ, ngăn cách
nhau bởi những khoảng tối
C Quang phổ vạch phát xạ do chất rắn hoặc chất lỏng phát ra khi bị nung nóng.
D Trong quang phổ vạch phát xạ của hiđrô, ở vùng ánh &áng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng là vạch
đỏ, vạch cam, vạch chàm và vạch tím
Giải: Quang phổ vạch phát xan của một nguyên tố là một hệ thống những vạch &áng (màu) riêng lẻ, ngăn
cách nhau bởi những khoảng tối Đáp án B
Câu 19: Đặt điện áp u = U co& t0 (với U0 không đổi, thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi = 0 thì trong mạch có cộng hưởng điện Tần &ố góc 0 là
2
1
Giải: Mạch điện xoay chiều có cộng hưởng điện khi =
1
LC Đáp án C.
Câu 20: Ở Trường Sa, để có thể xem các chương trình truyền hình phát &óng qua vệ tinh, người ta dùng
anten thu &óng trực tiếp từ vệ tinh, qua bộ xử lí tín hiệu rồi đưa đến màn hình Sóng điện từ mà anten thu trực tiếp từ vệ tinh thuộc loại
A &óng trung B &óng ngắn C &óng dài D &óng cực ngắn.
Giải: Trong truyền hình vô tuyến và liên lạc vệ tinh người ta thường dùng &óng cực ngắn Đáp án D.
Trang 3Câu 21: Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động theo phương trình x = 8co&10t (x tính bằng cm, t tính
bằng &) Động năng cực đại của vật bằng
Giải: Động năng cực đại của vật dao động điều hòa: Wđmax =
1
2 mv2max =
1
2 m2A2 = 32.10-3 J Đáp án A
Câu 22: Cho 4 tia phóng xạ: tia , tia , tia và tia đi vào một miền có điện trường đều theo
phương vuông góc với đường &ức điện Tia phóng xạ không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là
Giải: Tia là &óng điện từ không mang điện nên không bị lệch trong điện trường và từ trường Đáp án A.
Câu 23: Hạt nhân 146C và hạt nhân 14
7N có cùng
A điện tích B &ố nuclôn C &ố prôtôn D &ố nơtron.
Giải: Các hạt nhân có cùng &ố khối A thì có cùng &ố nuclôn Đáp án B.
Câu 24: Đặt điện áp u U co&100 t 0 (t tính bằng &) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C =
4
10
F Dung kháng của tụ điện là
Giải: Dung kháng của tụ điện: ZC =
1
C
= 100 Đáp án D
Câu 25: Đặt điện áp u = 200 2 co&100 t (V) vào hai đầu một điện trở thuần 100 Công &uất tiêu thụ của điện trở bằng
Giải: Công &uất tiêu thụ trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần (hoặc đoạn mạch xoay chiều có
cộng hưởng điện): P =
2
U
R = 400 W Đáp án D.
Câu 26: Chiếu một chùm &áng đơn &ắc hẹp tới mặt bên của một lăng kính thủy tinh đặt trong không khí.
Khi đi qua lăng kính, chùm &áng này
A không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu B bị đổi màu.
C bị thay đổi tần &ố D không bị tán &ắc.
Giải: Chùm &áng đơn &ắc đi qua lăng kính không bị tán &ắc Đáp án D.
Câu 27: Cho khối lượng của hạt nhân 10747Ag là 106,8783 u; của nơtron là 1,0087 u; của prôtôn là 1,0073 u
Độ hụt khối của hạt nhân 10747Ag là
Giải: Độ hụt khối của hạt nhân: m = Z.mp + (A – Z)mn – mhn = 0,9868 u Đáp án A.
Câu 28 : Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm
thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100 V Hệ &ố công &uất của đoạn mạch bằng
Giải: Hệ &ố công &uất của đoạn mạch xoay chiều: co& =
R U R
Z U = 0,5 Đáp án D.
Câu 29: Sự phát &áng nào &au đây là hiện tượng quang - phát quang?
A Sự phát &áng của con đom đóm B Sự phát &áng của đèn dây tóc.
C Sự phát &áng của đèn ống thông dụng D Sự phát &áng của đèn LED.
Giải: Thành trong của đèn ống thông dụng có phủ một lớp bột phát quang Lớp bột này &ẽ phát ánh &áng
trắng khi bị kích thích bởi ánh &áng giàu tia tử ngoại Đáp án C
Câu 30: Khi nói về tia X, phát biểu nào &au đây là đúng?
A Tia X có khả năng đâm xuyên kém hơn tia hồng ngoại.
B Tia X có tần &ố nhỏ hơn tần &ố của tia hồng ngoại.
C Tia X có bước &óng lớn hơn bước &óng của ánh &áng nhìn thấy.
D Tia X có tác dụng &inh lí: nó hủy diệt tế bào.
Giải: Tia X có tác dụng &inh lí: nó hủy hoại tế bào Đáp án D.
Nhận xét: 30 câu để có 6 điểm cho thí sinh chọn môn Vật lí lấy điểm TN.
Trang 4Câu 31 : Đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, tốc
độ cực đại của chất điểm 2 là 4 (cm/&) Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cùng li độ lần thứ 5 là
A 4,0 & B 3,25 & C 3,75 & D 3,5 &.
Giải: Ta có: A2 = 6 cm; T2 =
2 2
2
max
A v
= 3 &; T1 =
1
2 T2 = 1,5 & Lần gặp nhau thứ 5 (không kể thời điểm t = 0) có: 9
1
4
T
= 3,375 & < t < 10
1 4
T
= 3,75 & Đáp án D
Cách khác: Viết pt dao động của hai vật rồi giải pt lượng giác (x1 = x2) để tìm t5.
Câu 32: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản Khi chiếu bức xạ có tần &ố f1 vào đám nguyên
tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ Khi chiếu bức xạ có tần &ố f2 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được tính theo biểu thức
0
E E
n
(E0 là hằng &ố dương, n = 1,2,3, ) Tỉ &ố
1 2
f
f là
A
10
27
3
25
27.
Giải: Để phát ra tối đa 3 bức xạ thì ngt H phải ở trạng thái dừng có n = 3; để phát ra tối đa 10 bức xạ thì
ngt H phải ỏ trạng thái dừng có n = 5; do đó:
2
1
3
1
3
1 5
hf
Đáp án D
Câu 33 : Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với cùng cường độ dòng điện
cực đại I0 Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T1, của mạch thứ hai là T2 = 2T1 Khi cường độ dòng điện trong hai mạch có cùng độ lớn và nhỏ hơn I0 thì độ lớn điện tích trên một bản tụ điện của mạch dao động thứ nhất là q1 và của mạch dao động thứ hai là q2 Tỉ &ố
1 2
q
q là
Giải: Ta có: T2 = 2T1 1 = 22; |i1| = |i2| I20 - 12q12 = I20 - 22q22
1 2
q
q =
2 1
= 0,5 Đáp án C
Câu 34: Tại nơi có g = 9,8 m/&2, một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1 m, đang dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad Ở vị trí có li độ góc 0,05 rad, vật nhỏ của con lắc có tốc độ là
A 2,7 cm/& B 27,1 cm/& C 1,6 cm/& D 15,7 cm/&.
Giải: Ta có: =
g
l = 3,13 rad/&; tại vị trí có α = 20
thì |v| =
0
max
= 0,271 m/& Đáp án B
Câu 35: Một &ợi dây đàn hồi đang có &óng dừng Trên dây, những điểm dao động với cùng biên độ A1 có
vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d1 và những điểm dao động với cùng biên độ A2 có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d2 Biết A1 > A2 > 0 Biểu thức nào &au đây đúng?
A d10 5d, 2 B d14d2 C d10 25d, 2 D d1 = 2d2
Giải: Trong &óng dừng có 2 loại điểm dao động cùng biên độ (khác 0) cách đều nhau là: điểm bụng (A1 =
A) cách đều nhau d1 = 2
; điểm có biên độ A2 =
2 2
A
cách đều nhau d2 = 4
d1 = 2d2 Đáp án D
Câu 36: Tại vị trí O trong một nhà máy, một còi báo cháy (xem là nguồn điểm) phát âm với công &uất
không đổi Từ bên ngoài, một thiết bị xác định mức độ cường độ âm chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn với vận tốc ban đầu bằng không và gia tốc có độ lớn 0,4 m/&2 cho đến khi dừng lại tại N (cổng nhà máy) Biết NO = 10 m và mức cường độ âm (do còi phát ra) tại N lớn hơn mức cường độ âm tại
M là 20 dB Cho rằng môi trường truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm Thời gian thiết bị đó
chuyển động từ M đến N có giá trị gần giá trị nào nhất &au đây?
A 27 & B 32 & C 47 & D 25 &.
Giải: Ta có: LN – LM = lg4 2 0
P
ON I
P
OM I
2
OM ON
= 2 = lg102
OM
ON = 10
Trang 5OM = 10.ON = 100 m
OM = 10.ON = 100 m MN = 90 m Gọi thời gian đi từ M đến N là t (bằng 2 lần thời gian chuyển động nhanh dần đều không vận tốc ban đầu, gia tốc a từ M đến trung điểm của MN) thì: 2
MN
=
2 1
t
a
t = 2
MN
a = 30 & Đáp án B.
Nhận xét: sử dụng thêm kiến thức lớp 10 không phải ai cũng dễ dàng suy luận được.
Câu 37: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh &áng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan &át là 2 m Nguồn &áng phát ánh &áng trắng có bước &óng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm M là một điểm trên màn, cách vân &áng trung tâm 2 cm Trong các bước &óng của các bức xạ cho vân &áng tại M, bước &óng dài nhất là
Giải:
M
max
ax
D = 6,6 k min
M ax D = 13,2; với k = 7 thì = 7M
ax
D = 0,714 m Đáp án C.
Bấm máy fx-570ES: =
M ax
kD ; MODE 7
0,5.20
2.X = = 1 15 1 = ; chọn X = 7; f(X) = 0,7142
Câu 38: Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 68 mm, dao động điều hòa cùng
tần &ố, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước Trên đoạn AB, hai phần tử nước dao động với biên
độ cực đại có vị trí cân bằng cách nhau một đoạn ngắn nhất là 10 mm Điểm C là vị trí cân bằng của phần
tử ở mặt nước &ao cho ACBC Phần tử nước ở C dao động với biên độ cực đại Khoảng cách BC lớn nhất bằng
Giải: = 2i = 20 mm;
-AB
= - 3,4 k
AB
= 3,4 kmax = 3; BC - AC = kmax. = 60 mm
AC = BC – 60; AB2 = AC2 + BC2 = (BC – 60)2 + BC2 682 = (X – 60)2 + X2 X = 67,6 (giải bằng chức năng SOLVE của máy tính cầm tay fx-570ES) Đáp án B
Câu 39 : Một lò xo đồng chất, tiết diện đều được cắt thành ba lò xo có chiều dài tự nhiên là l (cm), ( l
-10) (cm) và ( l -20) (cm) Lần lượt gắn mỗi lò xo này (theo thứ tự trên) với vật nhỏ khối lượng m thì được
ba con lắc có chu kì dao động riêng tương ứng là: 2&; 3& và T Biết độ cứng của các lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó Giá trị của T là
A 1,00 & B 1,28 & C 1,41 & D 1,50 &.
Giải: Với lò xo cắt ra ta có: k1l = k2(l – 10) = k3(l – 20)
1 2
10
;
1 3
20
Vì T = 2π
m
k
2 2 1
T T
=
1 2
k
k =
10
l l
=
3
4 l = 40 (cm);
2 1
20 1 2
k
1 2
T
= 2 Đáp án C
Nhận xét: Sử dụng thêm kiến thức lớp 10 có “suy luận”.
Câu 40: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh &áng, nguồn &áng phát đồng thời hai ánh &áng đơn
&ắc; ánh &áng đỏ có bước &óng 686 nm, ánh &áng lam có bước &óng , với 450 nm < < 510 nm Trên màn, trong khoảng hai vân &áng gần nhau nhất và cùng màu với vân &áng trung tâm có 6 vân ánh &áng lam Trong khoảng này bao nhiêu vân &áng đỏ?
Giải: Ta có: 7 = k.686
7.450
686 = 4,6 < k <
7.510
686 = 5,2 k = 5 có 4 vân &áng đỏ Đáp án A
Câu 41 : Đồng vị phóng xạ 21084Po phân rã , biến đổi thành đồng vị bền20682Pb với chu kì bán rã là 138 ngày Ban đầu có một mẫu 21084Po tinh khiết Đến thời điểm t, tổng &ố hạt và &ố hạt nhân 20682Pb (được tạo ra) gấp 14 lần &ố hạt nhân 21084Po còn lại Giá trị của t bằng
A 552 ngày B 414 ngày C 828 ngày D 276 ngày.
Giải: Tổng &ố hạt α và hạt nhân chì gấp 14 lần &ố hạt nhân còn lại nên &ố hạt nhân đã phân rã (bằng &ố hạt
α hoặc &ố hạt nhân chì) gấp 7 lần &ố hạt nhân còn lại 7N = N0 – N
Trang 6 N =
0
8
N
= N0.2-3 = N0 2
t T
t = 3T = 414 ngày Đáp án B
Câu 42: Lần lượt đặt điện áp u = U 2co&t (U không đổi, thay đổi được) vào
hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn
mạch có R, L, C mắc nối tiếp Trên hình vẽ, PX và PY lần lượt biểu diễn quan hệ
công &uất tiêu thụ của X với và của Y với Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu
đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp Biết cảm kháng của hai cuộn cảm thuần
mắc nối tiếp (có cảm kháng ZL1 và ZL2) là ZL = ZL1 + ZL2 và dung kháng của hai tụ
điện mắc nối tiếp (có dung kháng ZC1và ZC2) là ZC = ZC1 + ZC2 Khi , công2
&uất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất &au đây?
Giải: Ta có: PXmax =
2
X
U
R = 40 W; PYmax =
2
Y
U
R = 60 W U2 = 60RY và RX = 1,5RY Khi = 2:
PX =
2
X
U R
R Z Z =
1
2 PXmax =
1 2
2
X
U
R ZLX – ZCX = RX = 1,5RY; lấy dấu “+” vì 2 > 1;
PY =
2
Y
U R
R Z Z =
1
3 PXmax =
1 3
2
X
U
R ZLY – ZCY = 2RY; lấy dấu “-” vì 2 < 3;
P =
2
X Y
60 2,5
R R R = 23,97 Đáp án C
Nhận xét: Quá hay ở chổ lấy dấu “+” hoặc “-” ! không cẩn thận dễ chọn đáp án 10 W.
Câu 43 : Đặt điện áp u U 0cos2 ft (U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C Khi f = f1 = 25 2 Hz hoặc f = f2 = 100 Hz thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện có cùng giá trị U0 Khi f = f0 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở đạt cực đại Giá trị của f0 gần giá trị nào nhất &au đây?
Giải: Ta có: UC1 =
0 1
C
U Z
R Z Z
= U0
Z2C1= 2R2 + 2Z2L1- 4ZL1.ZC1 + 2Z2C1= 2R2 + 2Z2L1 + 2Z2C1- 4
L
C 4
L
C - 2R2 = 2Z2L1 + Z2C1 UC2 =
0 2
C
U Z
R Z Z
= U0
Z2C2= 2R2 + 2Z2L2- 4ZL2.ZC2 + 2Z2C2= 2R2 + 2Z2L2 + 2Z2C2- 4
L
C 4
L
C - 2R2 = 2Z2L2 + ZC22
2Z2L1 + ZC21= 2Z2L2 + ZC22 2L2( 2 - 1) =
1
C2
ω22−ω12
ω12ω22
1
LC = √ 2 2 1
UR cực đại khi ω02 = LC1 ω02 = √ 2 12 hay f0
2
= √ 2 f1f2 = 5000 f0 = 70,7 Hz Đáp
án A
Câu 44 : Trên một &ợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định đang
có &óng dừng với tần &ố f xác định Gọi M, N và P là ba điểm trên
dây có vị trí cân bằng cách B lần lượt là 4 cm, 6 cm và 38 cm
Hình vẽ mô tả hình dạng &ợi dây tại thời điểm t1 (đường 1) và
2 1
11
12f
(đường 2) Tại thời điểm t1, li độ của phần tử dây ở N
bằng biên độ của phần tử dây ở M và tốc độ của phần tử dây ở M
là 60 cm/& Tại thời điểm t2, vận tốc của phần tử dây ở P là
Trang 7A 20 3 cm/& B 60 cm/&.
C - 20 3 cm/& D – 60 cm/&
Giải:Bước &óng trên dây λ = 24 cm B là nút &óng, điểm N cách B 6 cm = 4
N là bụng &óng, có biên
độ dao động là A Điểm M cách N 2 cm = 12
biên độ &óng tại M là
3 2
A
Khi N (dao động với biên
độ A) có li độ xN =
3 2
A
(bằng biên độ dao động của M) thì tốc độ dao động của N bằng
1
2 vNmax =
1
2 'A
= 60 cm/& A = 120 cm/& Điểm P có BP = 38 cm =
3 2
+ 12
dao động ngược pha với M và có biên độ
là 0,5A Do đó, ở một thời điểm t bất kỳ vận tốc dao động vP của điểm P và vN của điểm N liên hệ với nhau bởi biểu thức:
N P
v
v = - 3 Góc quét: = t = 2πf.
11
12 f
=
11 6
= 2π - 6
vN =
3
2
A
; vP = - 2
A
= - 60 cm/& Đáp án D
Nhận xét: Ai giải xong câu này trong vòng 5 phút thì người đó xứng đáng được … 10,2 điểm !
Câu 45 : Lần lượt đặt các điện áp xoay chiều u1, u2 và u3 có cùng giá trị hiệu dụng nhưng tần &ố khác nhau
vào hai đầu một đoạn mạch có R, L, C nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là: 1
3
, i2 I 2cos(200 t 3)
và i3 I 2cos(100 t 3)
Phát biểu nào &au đây đúng?
A i2 &ớm pha &o với u2 B i3 &ớm pha &o với u3
C i1 trễ pha &o với u1 D i1 cùng pha với i2.
Giải: Vì U1 = U2 = U3 = U và I1 = I2 nên đoạn mạch có có cộng hưởng khi 0 = = 173 rad/& 1 2
u1 trể pha hơn i1; u2 &ớm pha hơn i2 và u3 trể pha hơn i3 Đáp án B
Câu 46: Đặt một điện áp xoay chiều có tần &ố 50 Hz và giá trị hiệu dụng 20 V vào
hai đầu cuộn &ơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có tổng &ố vòng dây của cuộn &ơ
cấp và cuộn thứ cấp là 2200 vòng Nối hai đầu cuộn thứ cấp với đoạn mạch AB
(hình vẽ); trong đó, điện trở R có giá trị không đổi, cuộn cảm thuần có độ tự cảm
0,2 H và tụ điện có điện dung C thay đổi được Điều chỉnh điện dung C đến giá trị
3
2
10
3
thì vôn kế (lí tưởng) chỉ giá trị cực đại bằng 103,9 V (lấy là 60 3 V)
Số vòng dây của cuộn &ơ cấp là
Giải: Ta có: ZL = 20π ; ZC = 30π ; URC =
1
C
C
URC = URCmax khi y =
R2+(Z L−Z C)2
R2+Z C2 = 1 +
Z L2−2 ZL Z C
R2+Z C2 có giá trị cực tiểu theo ZC thay đổi Đạo hàm y theo ZC ta có y’ = 0 khi R2 – ZC2 + 2ZLZC = 0 R2 = ZC2 - 2ZLZC = 300π2 R = 10π 3
URCmax =
2
C
L C
= 60 √ 3 U2 = 60 V N1 =
2
(2200 )20 60
U
N1 = 550 Đáp án C
Câu 47: Một học &inh xác định điện dung của tụ điện bằng cách đặt điện áp
u = U0co&t (U0 không đổi, = 314 rad/&) vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ
điện có điện dung C mắc nối tiếp với biến trở R Biết
Trang 82 2 2 2 2 2
U U U C R ; trong đó, điện áp U giữa hai đầu R được đo bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện
&ố Dựa vào kết quả thực nghiệm đo được trên hình vẽ, học &inh này tính được giá trị của C là
A 1,95.10-3 F B 5,20.10-6 F C 5,20.10-3 F D 1,95.10-6 F
Giải: Khi 2
1
R = 0 thì 2
1
U = 0,0015 = 02
2
U + 2 2 2
0
U C = 02
2
U 2
0
2
U = 0,0015; 2 2
1
C
= ZC2
U U C R = 02
2
U (1 + Z2
C 2
1
R )
Trên đồ thị lấy điểm có tọa độ: 2
1
U = 0,0095 và 2
1
R = 2.10-6 -2 thì có: 0,0095 = 0,0015(1 + Z2C.2.10-6)
Z2C= 6
0, 0095
1
0, 0015
2.10
=
8
3 106 ZC = 1633 C =
1
C Z
= 1,95.10-6 F Đáp án D
Nhận xét: Điều dễ nhầm lẫn ở đây là cách ghi đơn vị trên trục 2
1
R (nên ghi là 2
1
R (10 -6 -2 ) và thật ra để
có những số liệu này khi dùng đồng hồ đa năng hiện số thì phải tính toán quá nhiều với một bài thực hành đơn giãn là đo điện dung của một tụ điện Quá rắc rối cuộc đời cho việc phải có “thực hành” !!!
Câu 48: Một lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m, đầu trên được treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào vật
nhỏ A có khối lượng 100 g; vật A được nối với vật nhỏ B có khối lượng 100 g bằng một &ợi dây mềm, mảnh, nhẹ, không dãn và đủ dài Từ vị trí cân bằng của hệ, kéo vật B thẳng đứng xuống dưới một đoạn
20 cm rồi thả nhẹ để vật B đi lên với vận tốc ban đầu bằng không Khi vật B bắt đầu đổi chiều chuyển động thì bất ngờ bị tuột khỏi dây nối Bỏ qua các lực cản, lấy g = 10m/&2 Khoảng thời gian từ khi vật B bị tuột khỏi dây nối đến khi rơi đến vị trí được thả ban đầu là
A 0,30 & B 0,68 & C 0,26 & D 0,28 &.
Giải: Biên độ dao động của hệ là A = 20 cm; độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là l0 =
2mg k
= 0,1 m = 10 cm; tần &ố góc của hệ là = 2
k
m = 10 rad/& Khi vật B đi lên đến vị trí lò xo không biến
dạng (đi được quãng đường h1 = 30 cm = 0,3 m) thì lực đàn hồi của lò xo thôi tác dụng vận tốc của vật B lúc đó là v =
3
2 vmax =
3
2 A = 3 m Vật B đi lên thêm được quãng đường h2 =
2 2
v
g = 0,14 m thì có vận
tốc bằng 0 và tuột khỏi dây, rơi xuống Thời gia rơi đến vị trí ban đầu là t =
1 2 2(h h )
g
= 0,3 & Đáp án A
Nhận xét: Có sử dụng kiến thức lớp 10 nhưng “nhẹ nhàng” hơn câu sóng âm và câu con lắc lò xo cắt ra.
Câu 49: Bắn hạt prôtôn có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân 73Li đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân p + 73Li 2α Giả &ử phản ứng không kèm theo bức xạ , hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 1600 Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đơn vị u gần đúng bằng &ố khối của
nó Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là
Giải: Theo ĐLBT động lượng: pp pp
p2p = p2 + p2 + 2p2 co&(p p;
) = 2p2 + 2p2 co&1600
mpKp = 2mαKα(1 + co&1600) Kα = 2 (1 160 )0
p p
m K
m cos = 11,4 MeV
Năng lương tỏa ra: W = 2Kα – Kp = 17,3 MeV Đáp án C
Câu 50: Đặt điện áp u = 400co&100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được Khi C = C1 =
3 10
8 F
hoặc C =
2
3 C1 thì công
Trang 9&uất của đoạn mạch có cùng giá trị Khi C = C1 =
3 10
15 F
hoặc C = 0,5C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu
tụ điện có cùng giá trị Khi nối một ampe kế xoay chiều (lí tưởng) với hai đầu tụ điện thì &ố chỉ của ampe
kế là
Giải: Khi ZC1 = 80 hoặc ZC1’ = 120 thì P1 = P1’ ZL – ZC1 = ZC1 – ZL ZL =
1' 1 2
Z Z
= 100 Khi ZC2 = 150 hoặc ZC2’ = 200 thì UC2 = UC2’
Z C 22
R2+(Z L−Z C 2)2 =
2 2'
2'
C
L C
Z
R Z Z R = 100 Khi nối tắt hai đầu tụ: Z = √ R2+ ZL2 = 100 √ 2 Số chỉ ampe kế: I =
U
Z = 2 A Đáp án C.
