Diễn Đàn Thư Viện Vật Lý: thuvienvatly.com/forums DIỄN ĐÀN THƯ VIỆN VẬT LÝ thuvienvatly.com/forums THI THỬ THPT QUỐC GIA LẦN 1-2015 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút Câu 1: Một chất điểm
Trang 1Diễn Đàn Thư Viện Vật Lý: thuvienvatly.com/forums
DIỄN ĐÀN THƯ VIỆN VẬT LÝ thuvienvatly.com/forums THI THỬ THPT QUỐC GIA LẦN 1-2015
MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 90 phút
Câu 1: Một chất điểm dao động điều hịa trên trục Ox, khoảng thời gian vận tốc và gia tốc cùng chiều trong một chu kỳ là 0,75s Biết tốc độ trung bình của vật trong nửa chu kỳ là 16cm/s Vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm là:
Giải:
+ T/2 = 0,75 => T = 1,5s
6 0,75
tb
t
+ Khi vật đi theo chiều âm: vmax A 8 cm/s
Câu 2: Gọi x là dao động tổng hợp của hai dao động cùng phương : x1 = 10cos(ωt + φ1) và x2 = Acos(ωt +
φ2) Biết khi x1 = – 5cm thì x = – 2cm ; khi x2 = 0 thì x = – 5 3 cm và | φ1 – φ2 | < π / 2 Biên độ của dao động tổng hợp bằng:
A 10cm B 2cm C 16 cm D 14 cm
Giải:
Khi x2 = 0 thì x = x1 = – 5 3 cm Lúc này X vuơng gĩc với trục hồnh , cịn 2 X hợp với chiều âm của 1
trục hồnh một gĩc π / 6 Vậy | φ1 – φ2 | = π / 3
Khi x1 = – 5cm thì X hợp với chiều âm của trục hồnh một gĩc π / 3 Theo giả thiết lúc này 1
x2 = x – x1 = 3 cm > 0 nên X hợp với chiều dương của trục hồnh một gĩc π / 3 2
Vậy biên độ dao động của x2 là A2 = 6cm
Biên độ của dao động tổng hợp được tính bởi A2
= A12 + A22 + 2A1A2 cos | φ1 – φ2 | = 142
Câu 3: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng điện áp xoay chiều cĩ giá trị hiệu dụng khơng đổi Nếu tăng số vịng dây cuộn sơ cấp lên gấp đơi và quấn thêm vào cuộn thứ cấp 80 vịng thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở giảm 30% so với lúc đầu Số vịng dây ban đầu ở cuộn thứ cấp là:
Giải:
+ Lúc đầu: 1 1
U N
U N
+ Sau khi quấn thêm:
Trang 21 1
2
2
200
80 0,7
N
Câu 4: Một rađa quân sự đặt trên mặt đất ở đảo Lý Sơn có tọa độ 15029’B, 1080
12’Đ phát tín hiệu ra sóng dài truyền thẳng đến vị trí giàn khoan HD981 có tọa độ 15029’B, 1110
12’Đ Cho bán kính Trái Đất là 6400km, tốc
độ lan truyền sóng dài là
, và 1 hải lí bằng 1852m Sau đó giàn khoan này được dịch
chuyển tới vị trí mới có tọa độ 15029’B, x 0
Đ, Khi đó thời gian phát và thu sóng dài của rađa tăng thêm 0,5ms
So với vị trí cũ, giàn khoan đã dịch chuyển cỡ bao nhiêu hải lý và xác định kinh độ x?
A. 23 hải lý 131012’Đ
B. 46 hải lý 111059’Đ
C. 23 hải lý 111035’Đ
D. 46 hải lý 131012’Đ
Thời gian sóng truyền tới và nhận về tăng 0,5ms nên cái thời gian sóng truyền từ vị trí cũ đến vị trí mới nó chỉ tăng 0,25ms Do đó khoảng cách dịch chuyển của giàn khoan là:
Vĩ độ là 15029’B nên bán kính của đường tròn vĩ tuyến là:
Do vĩ độ vẫn không thay đổi nên quãng đường s chính bằng độ dài cung thay đổi trên đường tròn nên góc quét là:
Kinh độ mới là: 1110
12’Đ + 23’ = 111035’Đ
Câu 5: Cho mạch điện AB theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung C mắc
nối tiếp nhau, N là điểm giữa cuộn dây và tụ điện Đặt điện áp xoay chiều 200cos( )
3
đầu A và B thì điện áp hiệu dụng giữa A và N không đổi khi R thay đổi Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở khi mắc thêm một tụ song song với tụ trên và cũng có điện dung C là:
A 50cos( )
6
R
u t
(V)
B 50cos( )
3
R
u t
(V)
C 200cos( )
6
R
D 200cos( )
3
R
u t
(V)
C
N R
M
Trang 3Diễn Đàn Thư Viện Vật Lý: thuvienvatly.com/forums
2
L C
U
2
+ Mắc thêm tụ: C’=2C '
2
C
Z
=> Cộng hưởng
3
R
u u t
Câu 6: Hai vật dao động điều hòa trên hai đường thẳng song song nhau có phương trình
1 3cos(5 )
3
6
cm Khoảng cách lớn nhất giữa hai vật trong quá trình dao động là:
Giải:
1 2 3 os(5 )
2
d x x c t
m
d
cm
Câu 7: Chọn câu sai Một âm LA của đàn dương cầm (piano) và một âm La của đàn vĩ cầm (violon) có thể
có cùng:
Câu 8: Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, chọn gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng của vật Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là 1s Lấy π2 = 10.Tại thời điểm ban đầu vật có
li độ 2cm và vận tốc là π cm/s Tốc độ của vật tại thời điểm bằng 1/4 chu kỳ là:
Giải:
T/4 = 1s => T=4s =>
2
rad/s
+ Tại t = 0, dùng hệ thức độc lập => A 2 2cm
+ Sau T/4 => Vận tốc tại 2 thời điểm vuông pha nhau:
2
v
Trang 4N
R M
Câu 9: Cho đoạn mạch như hình vẽ
Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u U0cos(100 t ) Khi 1 3
L L
L L
thì dòng điện tức thời i1, i2 tương ứng đều lệch pha góc π/4 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch Điện trở của mạch bằng:
Giải:
ZL1=300Ω; ZL2=100Ω
Cách 1:
| | | | os os
200 2
L L
C
Z Z
Z
R R
Cách 2:
L L
Z Z
Câu 10: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A và B dao động ngược pha tạo ra sóng giao thoa với bước sóng 1,6cm Gọi M, N là 2 điểm nằm trên AB, cách đều trung điểm I của AB, với MN=121,6 cm Số điểm trên đoạn
MN dao động với biên độ cực đại và cùng pha với I là:
Giải:
+ Điểm I dao động với biên độ cực tiểu
+ Điểm dđ cực đại cách I một khoảng
4
k
+ Điểm dđ cùng pha với I cách I một khoảng k’
=> Điểm dđ cực đại và cùng pha I cách I một khoảng 4n (Với k, k’, n N)
Xét đoạn IM: Số điểm là 60,8 9
4
Trên MN có 18 điểm
π/4
R
ZL2
ZL1
Trang 5Diễn Đàn Thư Viện Vật Lý: thuvienvatly.com/forums
Câu 11: Vệ tinh địa tĩnh Vinasat-I được đưa vào sử dụng từ tháng 4/2008 đặt tại vị trí 1320Đông có độ cao h
so với mực nước biển Coi Trái Đất như một quả cầu, bán kính là 6370km, khối lượng là 6.1024kg và chu kì quay quanh trục của nó là 24h, hằng số hấp dẫn G=6,67.10-11N.m2/kg2 Sóng Vùng phủ sóng trên mặt đất nằm trong khoảng kinh độ nào dưới đây:
A Từ kinh độ 50040’ Đ đến kinh độ 85020’T
B Từ kinh độ 79020’Đ đến kinh đô 790
20’T
C Từ kinh độ 50040’ Đđến kinh độ 1460
40’T
D Từ kinh độ 83020’T đến kinh độ 830
20’Đ
HD:
Fht= Fhd
) (
2
R h
mv
)
GmM
Mà v=(h+R)
2
2 2
) ( ) (
) (
R h
GM R
h
R h
Lại có =
T
2
2
2 3
2
4
T GM
Vậy, độ cao của vệ tinh so với mặt đất là: h=42322-6370=35952 km
Đối với sóng cực ngắn, ta có thể xem như sóng truyền thẳng từ vệ tinh xuống mặt đất
Từ hình vẽ ta thấy vùng nằm giữa kinh tuyến đi qua A và B sẽ nhận được tín hiệu từ vệ
tinh Ta thấy ngay: cos=
h R
R
=0,1505 Từ đó =81020’
* Vệ tinh ở vị trí lệch Đông 1320 nên vùng phủ sóng là 1320-=50040’Đ đến 1320
+
=213020’ Đ= 146040’T
Câu 12: Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ?
A Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì
B Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau π/2
C Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến
D Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên
Câu 13: Trên hình vẽ là đồ thị của hiệu điện thế và dòng điện Chọn câu đúng:
A Dòng điện cùng tần số và cùng pha với hiệu điện thế
B Dòng điện cùng tần số và chậm pha π/2 so với hiệu điện thế
C Dòng điện cùng tần số và nhanh pha π/2 so với hiệu điện thế
D Dòng điện có tần số bé hơn và nhanh pha π/2 so với hiệu điện thế
Vệ tinh
h
1320Đ
A B
R
O
Trang 6Giải:
+ u và i cùng chu kỳ nên cùng tần số
+ Lúc t=0: u=0, i= - I0 => lệch pha nhau π/2
+ Lúc t=T/4: u= - U0
=> i nhanh pha π/2 so với u (như hình vẽ)
Câu 14: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 200g và lò xo có độ cứng k = 20N/m Trong một chu kỳ,khoảng thời gian để vật nhỏ có độ lớn vận tốc không nhỏ hơn 10√ cm/s là (s) Biên độ dao động của lò
xò là:
HD:
π/10 (s) =T/2 => Góc quét là π
H.vẽ:
10 2
v : ứng với góc quét màu đỏ
2
m
Câu 15: Trong mạch dao động lý tưởng đang có dao động điện từ tự do với chu kì T Biết tụ điện có điện dung
2 nF và cuộn cảm có độ tự cảm L = 8 mH Tại thời điểm t1, cường độ dòng điện trong mạch có độ lớn là 5 mA Sau khoảng thời gian 2 10 s 6
tiếp theo, điện áp giữa hai bản tụ có độ lớn là:
A 20 V B 10 mV C 10 V.* D 2,5 MV
* Chu kì dao động tự do : T 2 L.C = 8 10 – 6 s
Lúc t ta có : i = I0 cos(ωt + φ)
Lúc t + T/4 pha của u là pha của i trước đó nên ta có :
0
Câu 16: Con lắc lò xo thẳng đứng, lò xo có độ cứng k = 100N/m, kéo vật để lò xo dãn 2cm rồi thả nhẹ để con lắc dao động Bỏ qua mọi lực cản Khi vật tới vị trí thấp nhất thì gắn nhẹ nhàng thêm vật m0 = 500g lên nó Lấy
g = 10m/s2 Biên độ mới của hệ là:
A 3 cm B 5cm C 7cm D 9 cm
Giải:
A1=2cm
Gọi O là VTCB cũ, O’ là VTCB mới thì: OO' = m g0 5 cm
k
=> Khi gắn thêm vật m0, hệ vật cách VTCB mới 3cm và v=0
=> A2=3cm
π/4
vmax
10 2
u
i
t=0
t=T/4
2cm
3cm
O
O’
Trang 7Diễn Đàn Thư Viện Vật Lý: thuvienvatly.com/forums
Câu 17: Cho mạch điện như hình vẽ Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4 mH, tụ điện có điện dung C = 10µF, nguồn điện có suất điện động E = 5V và điện trở trong r = 2Ω Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k Hiệu điện thế cực đại giữa
hai bản tụ điện là:
A 5 V B.10 V C 25 V D 50 V
Giải:
- Lúc k đóng:
+ Dòng điện qua cuộn dây: I0 E
r
+ Ud UC 0 (Do điện trở dây = 0): tụ chưa tích điện
+ Năng lượng trong mạch tập trung hoàn toàn ở cuộn cảm: 2
0
1 W
2 LI
- Lúc k mở, mạch dao động với năng lượng là W, ta có:
2 0
1
W
2 CU
=> U0 = 50 V
Câu 18: Một con lắc đơn dao động điều hòa có vật nặng khối lượng 100g, khi vật đi qua vị trí cân bằng thì lực căng của sợi dây là 2,4 N Lấy g = 10m/s2 và π2
= 10, lực căng của dây khi vật đi qua vị trí có góc lệch cực đại là:
Giải:
(3 2cos ) cos
m
T mg
T mg
ax min
3
0,3 2
m
mg T
Câu 19: Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng 200g, lò xo có độ cứng 10 N/m, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1 Ban đầu vật được giữ ở vị trí lò xo nén 15cm rồi thả nhẹ để con lắc dao động tắt dần, lấy g = 10 m/s2 Biên độ dao động của vật trong nửa chu kỳ thứ ba là:
Giải:
3
6 mg
A A
k
Câu 20: Một sóng cơ học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng, trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau 20 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm
M ở vị trí cao nhất là:
Giải:
12
cm
2
MN
MN
E, r
k
Trang 8=> Tại thời điểm t, vị trí M và N như hình vẽ
+ M đến vị trí cao nhất tại A
=> t=5T/6=1/12 s
Câu 21: Nguyên tắc phát sóng điện từ là:
A Mắc phối hợp mạch dao động điện từ với một ăngten
B Mắc phối hợp một máy phát dao động điều hòa với một ăngten
C Mắc phối hợp một máy phát dao động điều hòa với một mạch dao động kín
D Duy trì dao động điện từ trong một mạch dao động bằng máy phát dao động điều hòa dùng tranzito
Câu 22: Con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng với biên độ 8cm.và chu kì T Khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc lực đàn hồi cực đại đến lúc lực đàn hồi cực tiểu là T/3 Tốc độ của vật tính theo cm/s khi nó cách vị trí thấp nhất 2cm Lấy g = π2 m/s2
A 57,3cm/s B 83,12cm/s.* C 87,6cm/s D 106,45cm/s
* Giản đồ vectơ cho ta Δl = A / 2 = 4cm
= 5 π rad/s
Tốc độ cần tìm : v A 2 x 2 5 8 2 ( 8 2 )2 = 83,12 cm/s
Câu 23: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ
Biết R = 100 Ω và cuộn dây thuần cảm L = π/10 H Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện thế u100 cos100t(V) thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu trở là 50V và hiệu điện thế hai đầu mạch chậm pha hơn so với dòng điện Điện dung C của tụ điện là:
A 50
C
10
C
5
C
D 0 C
Giải:
R
L C
U R Z Z
200
C
Z
5
5.10
C
C
4π/3
N
M π/3
A
C
N R
M
Trang 9Diễn Đàn Thư Viện Vật Lý: thuvienvatly.com/forums
Câu 24: Một ống sáo có một đầu bịt kín và một đầu để hở Biết rằng ống sáo phát ra âm to nhất ứng với hai giá trị tần số liên tiếp là 110 Hz và 150 Hz Tần số âm nhỏ nhất khi ống sáo phát ra âm to nhất bằng:
2
f f
f
Câu 25: Một vật có khối lượng 300g dao động điều hòa có đồ thị thế năng như hình vẽ Tại thời điểm t = 0 vật đang chuyển động theo chiều dương, lấy π2
= 10 Phương trình dao động của vật là:
x t
(cm)
x t
(cm)
Giải:
+ Thế năng biến thiên tuần hoàn với chu kỳ là T/2 = 0,3 => T = 0,6s => 10
3
rad/s
+ Wt max = 1,5mJ => A = 3cm
+ Lúc t = T/12 thì Wt max => vật ở biên
=> Lúc t = 0 thì
6
6
(do vật CĐ theo chiều dương nên loại trường hợp này) Chọn B
Câu 26: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình 2
5cos( )
x t
cm Vật dao động có li
độ bằng 5cm lần thứ 2015 tại thời điểm:
Giải:
T=3s
Vẽ đường tròn dễ thấy:
t = 2014T+T/6 = 6042,5 s
Câu 27: Một sóng ngang lan truyền trên trục Ox có phương trình sóng 0,03sin(4 0, 4 )
15
u t x
, trong đó u tính bằng m, x tính bằng cm; t tính bằng s Tốc độ lan truyền của sóng là:
Giải:
2
0, 4
x
x
=> 5cm => v10cm/s = 0,1 m/s
5
-π/3
Trang 10Câu 28: Đặt điện áp xoay chiều có tần số 120π rad/s vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây và tụ điện mắc nối
tiếp Cuộn dây có độ tự cảm 1
8
L
H và điện trở r = 5 3 , tụ điện có điện dung
2
10 24
điểm t1(s) điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây là 15V, đến thời điểm 2 1 1
90
t t (s) thì điện áp tức thời giữa hai đầu tụ là 20V Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ là:
Giải:
5 3
L
Z
r
=> d / 3 d C 5 / 6
+
20
10 3
C
d
Z
Z
0 0
3 2
Z U
Z U
+ t=1/90 s ứng với góc quét 4 / 3
+ Tại t1: ud U0dcos( t )
u U t U t
1
5 14
C
U
Câu 29: Một con lắc đơn treo ở trần một thang máy Khi thang máy đứng yên, con lắc dao động với chu kỳ là 4s Khi thang máy đi lên thẳng đứng, chậm dần đều với gia tốc bằng 1/3 gia tốc trọng trường tại nơi đặt thang máy thì con lắc đơn dao động với chu kỳ bằng:
Giải:
T=4s
3
2
l
g a
Câu 30: Một mạch dao động lí tưởng Gồm cuộn cảm và hai tụ điện giống nhau Ban đầu chỉ có một tụ nối với cuộn dây và trong mạch đang có dao động điện tự do Khi cường độ dòng điện trong mạch bằng 0 thì hiệu điện thế trên tụ điện C1 bằng Uo Khi cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại, người ta dùng khóa K để làm cho hai tụ mắc song song Xác định hiệu điện thế trên các tụ điện khi dòng trong mạch lại bằng 0
A U0
0
U
0
U
* Ghép song song: Cb = 2C
Trang 11Diễn Đàn Thư Viện Vật Lý: thuvienvatly.com/forums
Năng lượng của hệ được bảo toàn:
0
Câu 31: Phát biểu nào sau đây không đúng Trong dao động điều hòa:
A Khi vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì động năng tăng dần
B Khi vật ở vị trí biên thì động năng triệt tiêu
C Khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên thì thế năng giảm dần
D Khi vật qua vị trí cân bằng thì động năng bằng cơ năng
Câu 32: Khi đặt một điện áp xoay chiều 120cos(100 )
2
u t
(V) vào hai đầu của một cuộn dây thì
trong mạch xuất hiện dòng điện có biểu thức 2cos(100 )
6
i t
Cảm kháng của cuộn dây là:
Giải:
Z=60Ω
3
u i
=> Cuộn dây có r
L
Z
Z Z Z
Câu 33: Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thu âm M
và N là hai điểm nằm cùng phía so với O, I là trung điểm của MN Mức chuyển động âm tại M là 60 dB, tại N
là 20 dB Nếu chuyển nguồn âm đó sang I thì mức cường độ âm tại M lúc đó là:
Giải:
+
2
10
M N
L L M
N
+ Nguồn âm chuyển sang I thì cường độ âm tại M lúc đó bằng cường độ âm đặt tại M’ khi nguồn đặt ở O Với OM’ = IM Ta có:
2 '
M M
L L
' 26,11
M
L
Câu 34: Chọn phát biểu sai khi nói về sóng vô tuyến:
A Sóng dài bị nước hấp thụ mạnh
B Sóng càng ngắn thì năng lượng sóng càng lớn
C Các sóng cực ngắn không bị tầng điện ly hấp thụ hoặc phản xạ, có khả năng truyền đi rất xa theo đường thẳng
D Các sóng trung ban ngày chúng bị tầng điện ly hấp thụ mạnh nên không truyền được xa, ban đêm chúng bị tầng điện ly phản xạ nên truyền được xa
M’