Đáp án đề số 2 ĐỀ THI THỬ MÔN VẬT LÍ THEO CẤU TRÚC CỦA BGD....................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Trang 11
ĐỀ THI THỬ QUỐC GIA 2016 - ĐỀ SỐ 2
Cho các hằng số: h = 6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s, 1eV = 1,6.10-19 J, độ lớn của điện tích e = 1,6.10-19 C
Câu 1: Một chất phóng xạ X có hằng số phóng xạ Ở thời điểm t0 = 0, có N0 hạt nhân X Tính từ t0 đến t, số hạt nhân của chất phóng xạ X bị phân rã là
A N0(1 – e-t) B N0 e-t C N0(1 – et) D N0(1 - t)
Câu 2: Một dòng điện xoay chiều mà biểu thức dòng điện tức thời i = 4cos(100πt + π/3) (A) Chọn câu trả lời đúng:
A Dòng điện hiệu dụng trong mạch bằng 4A B Pha của dòng điện là π/3 rad
C Ở thời điểm t = 2s thì i = 2A D Tần số dòng điện là 100 rad/s
Hướng dẫn
+ Câu A sai vì dòng điện hiệu dụng bằng 2 2A
+ Câu B sai vì pha của dòng điện là (100πt + π/3) rad
+ Câu C đúng vì thay t = 1 s vào biểu thức i tính được i = 2A
+ Câu D sai vì tần số dòng điện f = 50Hz
Câu 3: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, hiệu đường đi từ một điểm M trên màn quan sát
đến hai khe I-âng được xác định bởi công thức nào sau đây:
A d1 d2 a.x
D
a
Hướng dẫn
+ Hiệu đường đi hay hiệu quang trình được xác định bởi: d1 d2 a.x
D
+ Nếu tại M là vân sáng (cực đại) thì: d1 d2 k x k D
a
+ Nếu tại M là vân tối (cực tiểu) thì: 1 2
D
a
Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình vận tốc là v 10 cos 2 t cm / s
2
Chọn câu trả
lời đúng:
A Vận tốc cực đại của chất điểm là 10 cm/s2 B Biên độ dao động của chất điểm bằng 5 cm
C Chu kì dao động của chất điểm bằng 2 s D Gia tốc cực đại của chất điểm bằng 202 cm/s
Hướng dẫn
+ Vận tốc cực đại là vmax = 10 cm/s A sai đơn vị
+ Biên độ dao động: v max 10
2
+ Chu kì dao động bằng 1 s C sai
+ Gia tốc cực đại của chất điểm bằng 202 cm/s2 D sai đơn vị
Câu 5: Ánh sáng d ng trong thí nghiệm giao thoa có bước sóng = 0,45 m, khoảng cách giữa hai khe là a =
1 mm và khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m Khoảng cách từ vân tối thứ 5 đến vân trung tâm là
A 4,85 mm B 4,05 mm C 4,5 mm D 5,4 mm
Hướng dẫn
+ Vị trí vân tối thứ k + 1: t
D
a
+ Vị trí vân tối thứ 5 k = 4 t
D
a
Câu 6: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C
Trong mạch đang có dao động điện từ tự do Biết điện tích cực đại trên một bản tụ điện là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 Tần số dao động được tính theo công thức
Trang 2q
t Hình a
q
t Hình b
q
t Hình c
A f 1
2 LC
Q f
2 I
I f
2 Q
Câu 7: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k không đổi, dao động điều hoà Nếu
khối lượng m = 200 g thì chu kì dao động của con lắc là 1 s Để chu kì con lắc là 2 s thì khối lượng m bằng
m
Câu 8: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4 cm và chu kì T = 2 s, chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua
VTCB theo chiều dương Phương trình dao động của vật là:
A x = 4cos(2πt – π/2) cm B x = 4cos(πt – π/2) cm
C x = 4cos(2πt + π/2) cm D x = 4cos(πt + π/2) cm
v 0
2
rad / s T
HD :
Câu 9: Đồ thị nào trong hình sau đây biểu di n sự biến thiên điện tích trong một mạch dao động LC lí tưởng
theo thời gian, nếu lấy thời gian là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện trong mạch ?
A Đồ thị hình a B Đồ thị hình b C Đồ thị hình c D Không có đồ thị nào
Hướng dẫn
+ Tại thời điểm tụ bắt đầu phóng điện thì q = Q0 q = 0 i =
2
Câu 10: Con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì 1s tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2, chiều dài của
con lắc có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây:
T g 1 9,8
Câu 11: Các âm RÊ, MÍ, FA, XON có độ cao tăng dần theo thứ tự đó Trong những âm đó âm có tần số lớn
nhất là
Hướng dẫn + Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số Âm càng cao có tần số càng lớn Chọn B
Câu 12: Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Theo thuyết tương đối, tỉ số giữa động năng và năng lượng nghỉ của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là
0
0,6c 1
c
Câu 13: Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn
A năng lượng toàn phần B số nuclôn C động lượng D số proton
Trang 33
Hướng dẫn + Trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn số nơtron
Câu 14: Tia
A có vận tốc bằng vận tốc ánh sáng trong chân không B là dòng các hạt nhân 4
2He
C không bị lệch khi đi qua điện trường và từ trường D là dòng các hạt nhân nguyên tử hiđrô
Hướng dẫn
+ Tia anpha là dòng các hạt nhân 4
2He có tốc độ khoảng 2.107 m/s, làm ion mạnh môi trường và bay được khoảng 8 cm trong không khí Vì là dòng các hạt mang điện dương nên khi vào từ trường và điện trường thì đều
bị lệch hướng
Câu 15: Số nuclôn của hạt nhân 230
90 Thnhiều hơn số nuclôn của hạt nhân210
84 Po là
Hướng dẫn + Số nuclôn của Th nhiều hơn của Po một lượng A ATh APo 230 210 20
Câu 16: Chu kì dao động con lắc lò xo tăng 2 lần khi
A biên độ tăng 2 lần B khối lượng vật nặng tăng gấp 4 lần
C pha ban đầu tăng 4 lần D độ cứng lò xo tăng 4 lần
Hướng dẫn
+ Chu kì con lắc lò xo: T 2 m
k
để T tăng 2 lần thì m tăng 4 lần + Chu kì con lắc lò xo hay con lắc đơn đều không phụ thuộc vào biên độ
Câu 17: Hãy chọn câu đúng Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây của cuộn
thứ cấp Máy biến áp này làm:
A tăng tần số dòng điện B tăng điện năng tiêu thụ
C tăng điện áp và giảm cường độ dòng điện D tăng cường độ dòng điện và giảm điện áp
Hướng dẫn
+ Ta có: 1 1 2
N U I Vì N1 > N2 2 1
2 1
tăng dòng điện và giảm điện áp Chọn D
Câu 18: Ánh sáng đỏ có bước sóng 0,720 m Năng lượng của phôtôn tương ứng là
A 0,2760.10-19 J B 1,290.10-19 J C 27,60.10-19 J D 2,760.10-19 J
34 8
19 6
hc 6,625.10 3.10
0,72.10
Câu 19: Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào dưới đây là sai?
A Sóng ngang là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua vuông góc với
phương truyền sóng
B Khi sóng truyền đi, các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua c ng truyền đi theo sóng
C Sóng cơ không truyền được trong chân không
D Sóng dọc là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua tr ng với phương truyền sóng
Hướng dẫn
+ Các phần tử vật chất hay các phần tử môi trường chỉ dao động tại chỗ không truyền đi, chỉ có trạng thái hoặc pha dao động được truyền đi
Câu 20: Tia hồng ngoại được d ng
A để tìm vết nứt trên bề mặt sản phẩm bằng kim loại B để tìm khuyết tật bên trong sản phẩm bằng kim loại
C trong y tế d ng để chụp điện, chiếu điện D để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh
Hướng dẫn
+ Câu A sai vì đó là tia tử ngoại
Trang 4+ Câu B, C sai vì đó là tia X
+ Tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng trong thực tế:
* Được d ng để sấy khô, sưởi ấm
* Được d ng trong các bộ điều khiển từ xa của tivi, thiết bị nghe nhìn
* Được d ng để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh
* Được d ng nhiều trong lĩnh vực quân sự: tên lửa tự động tìm mục tiêu, camara hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại để nhòm ban đêm
Câu 21: Sự phát sáng của đom đóm thuộc loại
A điện phát quang B hóa phát quang C quang phát quang D phát quang Catot
Hướng dẫn
+ Điện phát quang ở đèn LED
+ Quang phát quang ở đèn ống thông dụng (nê-ông), biển báo giao thông,
+ Phát quang Catot ở màn hình tivi
Câu 22: Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha, không có đặc điểm nào sau đây
A Giá trị tức thời cực đại bằng 220 2V B Tần số dòng điện bằng 50 Hz
C Giá trị hiệu dụng bằng 220 V D Cường độ dòng điện hiệu dụng luôn bằng 5A
Hướng dẫn
+ Mạng điện dân dụng 1 pha của Việt Nam có tần số 50 Hz và điện áp hiệu dụng 220V nên có giá trị tức thời cực đại 220 2V Còn cường độ dòng điện hiệu dụng do tính chất mạng điện mỗi gia đình như thế nào mà I lớn hay nhỏ
Câu 23: Cho các khối lượng: hạt nhân 37
17Cl; nơtron, prôtôn lần lượt là 36,9566u; 1,0087u; 1,0073u Lấy 2
MeV
u 931,5
c
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 37
17Cl (tính bằng MeV/nuclôn) là
Hướng dẫn
+ Năng lượng liên kết riêng : lk
lkr
W 8,5975 MeV / nuclon A
Câu 24: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quang phổ liên tục?
A Quang phổ liên tục là quang phổ gồm nhiều dải sáng, màu sắc khác nhau, nối tiếp nhau một cách liên tục
B Các chất khí hay hơi có khối lượng riêng nhỏ (ở áp suất thấp) khi bị kích thích (bằng nhiệt hoặc điện) phát ra quang phổ liên tục
C Quang phổ liên tục của một vật phát sáng chỉ phụ thuộc nhiệt độ của vật đó
D Quang phổ của ánh sáng trắng là quang phổ liên tục
Hướng dẫn
+ Các chất khí hay hơi có khối lượng riêng nhỏ (ở áp suất thấp) khi bị kích thích (bằng nhiệt hoặc điện) phát ra quang phổ vạch
Câu 25: Đặt vào hai đầu mạch điện RLC không phân nhánh một điện áp u = 220 2 cos(t + π/2) (V), thì
cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức i = 2 2 cos(t + π/6) (A) Điện trở thuần R có giá trị là
0
u i 0
U
HD :
R
Câu 26: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc?
Trang 55
A Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ lớn hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng tím
B Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
C Trong c ng một môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ
D Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền đi với c ng vận tốc
Hướng dẫn
+ Chiết suất của một môi trường trong suốt nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, lớn nhất đối với ánh sáng tím
Câu 27: Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M có mức năng lượng bằng -1,5 eV về quỹ
đạo K có mức năng lượng bằng -13,6 eV thì nguyên tử:
A hấp thụ phôtôn có năng lượng bằng 12,1 eV B phát ra phôtôn có năng lượng bằng 11,2 eV
C phát ra phôtôn có năng lượng bằng 12,1 eV D hấp thụ phôtôn có năng lượng bằng -12,1 eV
Hướng dẫn
+ Khi chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượng thấp hơn thì phát ra một phô-tôn có năng lượng:
n m cao thap
Câu 28: Khi ở trên tàu vũ trụ các nhà du hành ở trong điều kiện phi trọng lượng Để đo khối lượng của mình họ
phải sử dụng một dụng cụ đo khối lượng – là một chiếc ghế lắp vào một đầu lò xo, đầu kia của lò xo gắn vào một điểm trên tàu Nhà du hành ngồi vào ghế và thắt dây buộc mình vào ghế, cho ghế dao động và đo chu kì dao động T của ghế bằng một đồng hồ hiện số đặt trước mặt mình Biết khối lượng của ghế là m = 12,47 kg, độ cứng của lò xo k = 605,5 N/m, T = 2,08832 s Xác định khối lượng của nhà du hành
2 2
Câu 29: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm xác định và một tụ điện là tụ xoay, có điện
dung thay đổi được theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay của bản linh động Khi 1 = 00, thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 1 = Khi 2 = 1200, thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 2 = 3
Để mạch này thu được bước sóng 3 = 2 thì 3 bằng
2
2 2
3
4 c L
HD :
45
Câu 30: Hai nguồn sáng A, B dao động c ng pha cách nhau 8 cm Xét hai điểm C, D dao động với biên độ cực
đại, nằm về một phía của AB sao cho CD = 4cm và hợp thành hình thang cân ABCD có chiều cao 3 5cm Biết trên đoạn CD có 5 điểm dao động với biên độ cực đại Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên trên hình thang ABCD
Hướng dẫn
+ Vì hai nguồn c ng pha nên trung trực là cực đại Để có 5 cực đại thì C và D nằm trên đường k = 2
+ Ta có điều kiện: d1 d2 k d1D d2D 2
2 2
1D
2 2
2D
+ Do đó: 7 9 2 1 cm
+ Số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB:
trên AB có 15 điểm dao động với biên độ cực đại
+ Trên đường bao ABCD có 15 x 2 = 30 điểm dao động với biên độ cực đại
C
D
-2
Trang 6Câu 31: Khi electron chuyển từ L về K thì phát ra bức xạ có tần số là f1; khi electron chuyển từ M về L thì phát
ra bức xạ có tần số f2; khi electron chuyển từ M về K thì phát ra tần số f tính theo f1 và f2 là
A
1 2
1 2
f f f C f = f1 + f2 D f = f1 – f2
Hướng dẫn
+ Theo tiên đề Bo thứ 2 ta có: En Em hf
+ Áp dụng cho các quá trình dịch chuyển ta có:
+ Lấy (1) + (2) ta có: EM EK h f 1 f2 3
+ Khi electron dịch chuyển từ M về K thì: E M E K hf 4
+ So sánh (3) và (4) suy ra f = f1 + f2
Chú ý: Ta có thể giải nhanh bằng cách vẽ các quá trình dịch chuyển, sau đó d ng công thức:
fdài = fngắn-1 + fngắn-2 (muốn chuyển sang dạng thì dựa vào hệ thức f c
)
Câu 32: Đặt vào hai đầu một tụ điện có điện dung C 5 mF
36
một điện áp xoay chiều Biết giá trị điện áp và
cường độ dòng điện tại thời điểm t1 là u1 = 60 6 V, i1 = 2A và tại thời điểm t2 là u2 = 60 2V, i2 = 6A Xác định tần số góc của dòng điện
2
2 2
0
C
1
u
1
Câu 33: Theo quy định của Bộ Giao thông Vận tải, âm lượng của còi điện lắp trên ô tô đo ở độ cao 1,2 m và
cách đầu xe 2 m là 90 dB đến 115 dB Giả sử còi điện đặt ngay đầu xe ở độ cao 1,2m Người ta tiến hành đo âm lượng của còi điện lắp trên ô tô 1 và ô tô 2 ở vị trí cách đầu xe 30 m, ở độ cao 1,2m thì thu được âm lượng của
ô tô 1 là 85dB và ô tô 2 là 95dB Âm lượng của còi điện trên xe ô tô nào đúng quy định của Bộ Giao thông Vận tải ?
Hướng dẫn
+ Gọi L1 và L2 lần lượt là mức cường độ âm của các xe 1 và 2 khi đo ở tầm xa 2 m L1M và L2M lần lượt là mức cường độ âm của xe 1 và 2 khi đo ở tầm xa 30 m
+ Ta có:
Câu 34: X là một phần tử hoặc R hoặc L hoặc C Đặt vào hai đầu phần tử X một điện áp xoay chiều có biểu
thức u = 100 2 cos(100πt – π/6) (V) thì dòng điện chạy qua phần tử X là i = 2 cos(100πt + π/3) (A) Hãy xác định phần tử X và giá trị của nó
A X là R = 100 B X là L 1 H
C X là C 10 4 F
D X là C 10 4 F
2
4 0
0
Câu 35: Một ăng-ten parabol, đặt tại một điểm A trên mặt đất, phát ra một sóng theo phương làm với mặt
phẳng ngang góc 45o hướng lên một vệ tinh địa tĩnh V với vận tốc c = 3.108 m/s Coi Trái Đất là hình cầu bán kính R = 6400 km Biết vệ tinh V ở độ cao h = 35800 km so với mặt đất Sóng này truyền từ A đến V mất thời gian xấp xỉ bằng
K
M
L
1
f2
Trang 77
Hướng dẫn
+ Ta có: OV 2 OA 2 AV 2 2OA.AV.cos135 o
Với: OV R h 6400 35800 42200km
OA R 6400km
2
X 37431,16km AV
+ Thời gian sóng truyền từ A đến vệ tinh:
3 8
Câu 36: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp Biết R, L, C có giá trị không đổi và cuộn dây thuần cảm Mắc vào 2 đầu
mạch một điện áp xoay chiều u U 2 cos 2 ft (U không đổi, f thay đổi được) Khi f = f1 = 36Hz và f = f2 = 64Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch bằng nhau và bằng I12 Khi f = f3 = 62Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch là I3, khi f = f4 = 34Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch là I4 Kết luận đúng là
A I3 = I4 < I12 B I12 < I3 = I4 C I4 > I12 > I3 D I4 < I12 < I3
Hướng dẫn
+ Gọi f0 là tần số cho cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại
+ Vì f1 và f2 cho c ng I nên: f0 f f1 2 48Hz
+ Đặt ZL = ZC = a tại f0 Imax U
R
+ Tại f1 = 36 Hz = 0,75f0
12
C1
U I
+ Tại f3 = 62 Hz = 1,3f0
3
C3
U I
Z
1,3
+ Tại f4 = 34 Hz = 0,71f0
4
C4
U I
Z
0,71
+ So sánh (1), (2) và (3) ta có: I3 > I12 > I4
Câu 37: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc có 1 = 0,4 m và 2
= 0,6 m M là một điểm thuộc vân sáng bậc 6 của 1 và O là vân sáng trung tâm Số vân sáng đếm được trên đoạn MO là:
Hướng dẫn
+ Ta có: 1 2
từ O trở ra, vị trí hai vân sáng tr ng nhau đầu tiên ứng với bậc 3 của 1 và bậc 2
của 2
+ Ta vẽ được hệ hai vân như hình
+ Vì O thuộc bậc 0 và M thuộc bậc 6 của 1 nên O và M được xác định như trên hình
+ Từ hình ta đếm được số vân sáng (vạch sáng) trên đoạn OM là 9 vân (có 4 vân có màu 1; 2 vân có màu 2 và
3 vân sáng tr ng có màu 12)
O
R
R
h
V
A
45 o
Tâm Trái Đất
Vệ tinh
Trang 8Câu 38: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N
Khi êlectron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đó có bao nhiêu vạch?
Hướng dẫn
+ Quỹ đạo dừng N n = 4
+ Số vạch tối đa phát ra đối với đám khí (khối khí): n n 1 4 4 1
6
Câu 39: Để đo công suất tiêu thụ trung bình trên đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, ta cần d ng dụng cụ đo là
A chỉ Ampe kế B chỉ Vôn kế C Ampe kế và Vôn kế D Áp kế
Hướng dẫn
+ Đoạn mạch chỉ có R thì P = U.I nên chỉ cần d ng Ampe kế đo I và Vôn kế đo U tính được P
Câu 40: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Asin(t) Với gốc tọa độ O là vị trí cân bằng của vật
Lần đầu tiên vận tốc của vật bằng nửa vận tốc cực đại xảy ra tại vị trí có tọa độ là
Hướng dẫn
+ Tại t = 0 x0 = 0 và v0 > 0
+ Khi
2
2
v
A x
+ Vẽ hình, suy ra lần đầu tiên vật đến x A 3
2
theo chiều dương (vì v A
2
> 0) là vị trí x A 3
2
Câu 41: Một đoạn mạch RLC nối tiếp được mắc vào
hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là
một nam châm điện có một cặp cực Bỏ qua điện trở của
cuộn dây máy phát Khi rôto quay với tốc độ n1 (vòng/s)
hoặc n2 (vòng/s) thì hệ số công suất của mạch RLC là
như nhau và đồ thị biểu di n suất điện động xoay chiều
do máy phát ra theo thời gian được cho như hình vẽ Khi
rôto quay với tốc độ n0 (vòng/s) thì hệ số công suất của
mạch đạt cực đại Giá trị n0 gần giá trị nào nhất sau
đây:
A 41 (vòng/s) B 59 (vòng/s) C 63 (vòng/s) D 61 (vòng/s)
Hướng dẫn
2
4
3
A 3 2
A
A
0
0 0
e (V)
e1
e2 O
Trang 99
+ Ta có:
2
2
cos
C
+ Khi n1 và n2 thì:
1
LC
Câu 42: Hai con lắc lò xo giống nhau đều có khối lượng vật nhỏ là m và độ cứng K Chúng dao động diều hòa
c ng pha với chu kỳ 1s Con lắc thứ nhất có biên độ 10cm, con lắc thứ có biên độ 5cm Lấy mốc thế năng tại vị trí cân bằng và π2 = 10 Biết tại thời điểm t, con lắc thứ nhất có động năng 0,06 J và con lắc thứ hai có thế năng 0,005 J Tính giá trị của m
A 100 g B 200 g C 400 g D 800 g
Hướng dẫn
+ Hai con lắc dao động c ng pha nên:
1
2
+ Khi thế năng con lắc thứ 2 bằng 0,005J thì thế năng con lắc thứ nhất là Wt1 4Wt2 4.0,005 0,02 J
+ Vậy cơ năng của con lắc thứ nhất là: W1 = Wđ1 + Wt1 = 0,06 + 0,02 = 0,08 J
+ Cơ năng của con lắc thứ nhất:
2
2 1
2W
A T
Câu 43: Đặt điện áp u 200 2 cos100 t V vào đoạn mạch R, L, C nối tiếp trong đó cuộn cảm thuần và L thay đổi được Biết R = 60 và C 102 F
15
Điều chỉnh L = L1 thì S = (UL + 2UC) đạt giá trị cực đại Giá trị của S
bằng:
Hướng dẫn
+ Dung kháng: ZC 1 15
C
2
L1 C L1 C
2
2 2
L1 C
y
, x = ZL1 là biến
2 C 2 2
C
x 2Z y
Smax khi ymax
+ Tính đạo hàm của y theo x: 2 2 2
/
2
y
MS
+ Vì x 2Z C 0 / 2 2
R x 2Z x Z x 2Z x xZ 2Z 0 R 3Z x 3Z 0
C
+ Thay ZL1 = 95, ZC = 15, R = 60, U = 200V vào (1) ta có:
L1 C
Trang 10Câu 44: Hai vật nhỏ I và II có c ng khối lượng 1 kg, được nối với nhau bằng sợi dây mảnh, nhẹ, không dẫn
điện Vật II được tích điện q = 10−5 C Vật I không nhi m điện được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m Hệ được đặt nằm ngang trên mặt bàn nhẵn trong điện trường đều có cường độ điện trường 105 V/m hướng dọc theo trục lò xo Ban đầu hệ nằm yên, lò xo bị giãn Lấy π2 = 10 Cắt dây nối hai vật, khi vật I có tốc độ bằng
5 3cm/s lần đầu tiên thì vật II có tốc độ gần nhất với giá trị nào sau đây:
A 10 cm/s B 19,2 cm/s C 5,2 cm/s D 10,5 cm/s
Hướng dẫn
+ Vì lò xo dãn nên lực điện phải hướng ngược với lực đàn hồi (lực điện hướng sang phải)
+ Lúc đầu hệ đứng yên nên: Fđh = Fđiện k q E 0,01 m 1 cm
+ Vậy lúc đầu lò xo dãn 1 cm Khi cắt dây thì vật I sẽ dao động với biên độ A = 1 cm
+ Vật II chuyển động với gia tốc: 2
II
II II
+ Phương trình vận tốc của vật II: v 0 0
v v a t v 1.t
+ Khi vật I có tốc độ v = 5 3 thì ở li độ: 2 2
2
2
+ Vì I xuất phát ở biên dương nên lần đầu tiên vật I đến vị trí có x A
2
mất thời gian: t T 2 m
v II m / s 10,5 cm / s
30
Câu 45: Đặt hiệu điện thế u = U0cos(100t) V, t
tính bằng s vào hai đầu đoạn R, L, C mắc nối tiếp,
cuộn dây thuần cảm Trong đó U0, R, L không
đổi, C có thể thay đổi được Cho sơ đồ phụ thuộc
của UC vào C như hình vẽ (chú ý, 48 10 = 152)
Thay đổi C để công suất của mạch đạt cực đại,
giá trị cực đại đó bằng
Hướng dẫn
+ Từ đồ thị nhận thấy có hai giá trị của C là C1 = 0,05 mF và C2 = 0,15 mF cho c ng UC = 152 V
Ta có:
C1
1
C2
2
1
C
Z
Khi C1 và C2 cho c ng UC thì: 2 2L 2 2L
+ Lại có:
C
C 0 Z C
2
1
+ Mặt khác ta có:
2 2
C1
+ Từ (1) và (2) ta có: 2 2
+ Khi C thay đổi để P = max thì: P U2 1202 288W