ÔN THI VẬT LÝ THPT QUỐC GIA CỦA CÁC THẦY CÔ TỔ CHUYÊN LÝ CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN

ÔN THI VẬT LÝ THPT QUỐC GIA CỦA CÁC THẦY CÔ TỔ CHUYÊN LÝ CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN ÔN THI VẬT LÝ THPT QUỐC GIA CỦA CÁC THẦY CÔ TỔ CHUYÊN LÝ CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊNÔN THI VẬT LÝ THPT QUỐC GIA CỦA CÁC THẦY CÔ TỔ CHUYÊN LÝ CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊNÔN THI VẬT LÝ THPT QUỐC GIA CỦA CÁC THẦY CÔ TỔ CHUYÊN LÝ CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊNÔN THI VẬT LÝ THPT QUỐC GIA CỦA CÁC THẦY CÔ TỔ CHUYÊN LÝ CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN

HD GIẢI ĐỀ ÔN THPT QG 2015 (CÂU VẬN DỤNG)

Thầy Thân Thanh Sang

Câu 44: Trên dây dài 24cm, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 2 bụng sóng Khi dây duỗi thẳng, gọi M,

N là hai điểm chia sợi dây thành 3 đoạn bằng nhau Tỉ số khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa hai điểm M,

N thu được bằng 1,25 Biên độ dao động tại bụng sóng bằng

HD:

L =24cm, 2 bụng sóng, ta có: λ = 24cm ( MN )min= 8 cm

Gọi I là nút sóng (giữa dây AB), thì khoảng cách từ M đến I là x = 4cm

Khi dây dao động với hai bụng thì biên độ tại M là: 2 sin 2 2 sin 2 4 3

Câu 45: Đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R = 60Ω , tụ điên C và cuộn dây có độ tự cảm L thay đổi

được, nối theo đúng thứ tự trên Đặt vào điện áp xoay chiều u 180 2 cos 100 t V = ( π ) Khi thay đổi L của

cuộn dây tới giá trị mà cảm kháng của cuộn day là 30Ω thì công suất của mạch đạt giá trị lớn nhất, đồng

thời uRCvuông pha với ud Công suất lớn nhất này bằng

A 432W* B 192W C 576W D 216W

HD:

Mạch điện RCL: cuộn dây có điện trở r

L thay đổi để Pmax => cộng hưởng nên:

( )

2 max

UP

R r

=+ vàZL= ZC= Ω 30

Câu 46: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm RLC nối tiếp Cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được

Đặt vào hai đầu AB hiệu điện thế ổn định u 100 6cos 100 t V = ( π ) Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng

hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại ULmax thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện là 200V Giá trị ULmax là:

Câu 47: Một sóng điện từ truyền từ một đài phát sóng đặt ở Trường Sa đến máy thu Tại điểm A có sóng

truyền về hướng Tây, ở một thời điểm nào đó, khi cường độ điện trường là 6V/m và đang có hướng Nam thì

cảm ứng từ là B r

Biết cường độ điện trường cực đại là 10V/m và cảm ứng từ cực đại là 0,12T Cảm ứng từ

B r

có hướng và độ lớn là

A thẳng đứng xuống dưới; 0,072T C thẳng đứng lên trên; 0,072T*

B thẳng đứng lên trên; 0,06T D thẳng đứng xuống dưới; 0,06T

0,072

10 0,12 cos

Câu 48: Electron trong nguyên tử hidro quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo gọi là các quỹ đạo dừng Biết

tốc độ của electron trên quỹ đạo K là v Khi electron chuyển động trên quỹ đạo N thì tốc độ của nó là

Câu 49: Con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ, khối lượng m, treo vào sợi dây mảnh dài l, trong điện trường đều có vecto cường độ điện trường E nằm ngang Khi đó, vị trí cân bằng của con lắc tạo với phương thẳng đứng góc 600 So với lúc chưa có điện trường, chu kỳ dao động bé của con lắc sẽ:

A tăng 2 lần B giảm 2 lần C giảm 2lần* D tăng 2 lần

A 1,25A* B 2,5A C 1A D 0,8A

Câu 1: Khi thay thế đường dây tải điện bằng một dây khác cùng chất liệu nhưng có đường kính tăng gấp đôi thì

hiệu suất truyền tải là 91% Hỏi khi thay thế đường dây bằng một dây khác cùng chất liệu nhưng có đường kính tăng gấp 3 lần thì hiệu suất truyền tải bằng bao nhiêu? Biết công suất và điện áp ở nơi phát là không đổi

Câu 2: Cho mạch điện gồm một bóng đèn dây tóc mắc nối tiếp với một động cơ điện xoay chiều một pha Biết

các giá trị định mức của đèn là 120 V–330 W; điện áp định mức của động cơ là 220 V Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 332 V thì cả đèn và động cơ đều hoạt động đúng

công suất định mức Công suất định mức của động cơ bằng

Câu 3: Một khu tái định cư, ban đầu có 12 hộ dân Một nhà máy điện có công suất không đổi, điện áp truyền đi

là U, để cung cấp điện đủ cho các hộ tiêu thụ thì ở khu dân cư người ta dùng máy hạ áp có tỉ số số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp là 54 Sau đó, có thêm một hộ dân đến ở Để cung cấp đủ cho khu dân cư với điện áp truyền đi là 2U thì ở khu dân cư người ta đặt máy hạ áp có tỉ số số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp là bao nhiêu ? Biết điện áp ở khu dân cư phải luôn bằng giá trị định mức của các thiết bị điện và công suất tiêu thụ của các hộ là bằng nhau

Câu 4: Mắc nguồn điện không đổi có suất điện động ξ và điện trở trong r = 2 Ω vào hai đầu cuộn dây của một

mạch dao động lí tưởng LC thông qua một khóa k có điện trở không đáng kể Ban đầu đóng khóa k Sau khi

dòng điện đã ổn định thì ngắt khóa k để mạch dao động bắt đầu hoạt động Biết cuộn dây có độ tự cảm L = 4

mH, tụ điện có điện dung C = 10-5 F Gọi U0 là điện áp cực đại giữa hai bản tụ sau khi ngắt khóa k Tỉ số

R và cuộn thuần cảm có độ tự cảm L Tụ điện có điện dung C thay đổi được Ban đầu điều chỉnh C để

hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chứa Rvà C đạt cực đại Sau đó, phải giảm giá trị điện

dung đi ba lần thì hiệu điện thế hai đầu tụ mới đạt cực đại Tỉ số R/ZLcủa đoạn mạch xấp xỉ

Z +

Câu 6: Một con lắc lò xo có vật năng m mang điện tích q = 4,8μC Con lắc được đặt trong một điện trường đều

có hướng dọc theo trục của lò xo thẳng đứng E = 104 V/m Khi vật đến vị trí thấp nhất, người ta tắt điện

trường vì thế biên độ của vật thay đổi 0,5 cm Lò xo có độ cứng

Câu 7: Đặt điện áp u = U0cos(ωt + ϕ) (U0 và ϕ không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở

thuần, tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Khi L = L1 hoặc L = L2 thì cường độ dòng

điện hiệu dụng trong đoạn mặt bằng nhau Để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch giá trị cực đại

Câu 8: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1 N/m Vật nhỏ được đặt trên giá

đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1 Ban đầu giữ vật

ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ Lấy g = 10 m/s2 Khi lò xo có chiều dài lớn nhất lần đầu tiên, người ta đặt nhẹ nhàng một vật có khối lượng m0 lên vật m Điều kiện nào sau đây đối với m0 là đúng nhất

để vật m đứng yên tại vị trí này?

đó điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây bằng 1

10 điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở Hệ số công suất của

Thay đổi ω để UCmax ⇔ R2 = 2ZL(ZC – ZL) ⇔ R2 = 2.R

10(ZC -

R

10) ⇒ ZC = 5R +

R 10

Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện

có điện dung C thay đổi được Khi C thay đổi thì điện áp hiệu dụng cực đại trên R, L và C lần lượt là x, y, z Nếu z/y = 5 thì z/x bằng

U z

3 cm Gia tốc trọng trường g = 10 m/s

2 Tần số góc của dao động riêng này là

A 2,5 rad/s B 10 rad/s.* C 10 2rad/s D 5 rad/s

Câu 12: Mạch RLC mắc vào máy phát điện xoay chiều một pha Khi tốc độ quay của rôto là n (vòng/phút)

thì công suất tiêu thụ của mạch là P, hệ số công suất của mạch là 0,5 3 Khi tốc độ quay của rôto là 2n

(vòng/phút) thì công suất tiêu thụ của mạch là 4P Khi tốc độ quay của rôto là 3n (vòng/phút) thì công suất

tiêu thụ của mạch bằng bao nhiêu? Bỏ qua điện trở của máy phát điện

3 3

ϕ + ω −

ω

Câu 13: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm

công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần Giả thiết công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp

tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i Biết ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện áp

của tải tiêu thụ

1SD 1

Câu 14: Cho mạch điện AB theo thứ tự gồm biến trở R, tụ điện C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi

được mắc nối tiếp Gọi M là điểm nối giữa R và C, N là điểm nối giữa C và L Đặt vào hai đầu AB một điện

áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng ổn định và tần số góc 100 rad/s Khi L = L1, nếu R thay đổi thì điện áp

hiệu dụng hai đầu AM không đổi Tăng thêm L một lượng 0,4 H, nếu thay đổi R thì điện áp hiệu dụng hai

đầu AN không đổi Điện dung của tụ điện là

Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu mạch gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C1 Khi đó, dòng điện trong mạch là i1 và công suất tiêu thụ là P1 Lấy một tụ điện khác C’ = 4C1 mắc song song với tụ điện C1 thì cường độ dòng điện là i2 và công suất tiêu thụ là P2 Biết P1 = 3P2 và i1 vuông pha với i2 Xác định góc lệch pha φ1 và φ2 giữa điện áp hai đầu mạch với i1 và i2

P1 = 3P2 ⇒ cos2ϕ1 = 3cos2ϕ2 ⇒ cosϕ1 = 3 cosϕ2 (1)

i1 vuông pha với i2 ⇒ cos2ϕ1 + cos2ϕ2 = 1 (2)

Từ (1), (2) ⇒ 1

2

3cos

21cos

Câu 18: Nếu nối hai đầu mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 1 Ω vào hai cực

của nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi và điện trở trong r = 1 Ω thì trong mạch có dòng điện

không đổi cường độ 1,5 A Dùng nguồn này nạp điện cho một tụ điện có điện dung C = 1 μF Khi điện tích

trên tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi nối với cuộn cảm thuần L tạo thành mạch dao động

Tần số góc của mạch khi đó là 106 rad/s Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A I0 = 1,5 A B I0= 2 A C I0 = 0,5 A D I0 = 3 A.*

HD:

DĐ không đổi có E= (r + R)I= 3 V; Điện tích tụ Q0= CU0= CE= 3μ C ; I0= ω Q0 = 3A

Câu 19: Nếu tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng trong một phút thì tần số của dòng điện do máy phát ra

tăng từ 50 Hz đến 60 Hz và suất điện động hiệu dụng do máy phát ra thay đổi 40 V so với ban đầu Nếu tiếp

tục tăng tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng trong một phút nữa thì suất điện động hiệu dụng khi đó do

E = f = 5; Mà: E’ = E + 40 ⇒ E = 200 V Tốc độ quay của rôto thêm 60 vòng/phút thì E tăng 40 V

⇒ Tốc độ quay của rôto thêm 120 vòng/phút thì E tăng 80 V ⇒ E’’ = 280 V

Câu 20: Con lắc đơn có quả cầu tích điện q ở trong một điện trường đều có vectơ cường độ điện trường E ur

hướng thẳng đứng lên thì dao động điều hòa với chu kì 6,28 s Nếu vectơ cường độ điện trườngE ur

hướng thẳng đứng xuống thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 0,9 s Nếu tại nơi đó không có điện trường đều

thì con lắc dao động điều hòa với chu kì bằng

11

2 1

2 12

T T

T T

cm

Câu 22: Sóng nước lan truyền theo phương vuông góc với mặt thoáng chất lỏng có biên độ a và chu kì T không đổi Xét hai điểm M, N theo thứ tự trên cùng phương truyền sóng, ở thời điểm t1, li độ của các phần

tử tại M và N là uM = – 5,6 mm và uN = + 5,6 mm; phần tử tại trung điểm Q của MN đang ở vị trí cân bằng

Ở thời điểm t2, li độ của các phần tử tại M và N là ' '

Lúc t1 uM= -5,6mm biểu diễn bằng vecto OM1

uN= 5,6mm biểu diễn bằng vecto ON1

uQ= 0 biểu diễn bằng vecto OQ1 có phương vuông góc với M1N1

Lúc t2 uM= 3mm biểu diễn bằng vecto OM2

uN= 3mm biểu diễn bằng vecto ON2

uQ biểu diễn bằng vecto OQ2 có phương vuông góc với M2N2

(do Q là điểm giữa và M2 đối xứng N2)

Vậy suy ra góc quay của các vecto từ lúc t1 đến t2 là 900 và uQ= a tại thời điểm t2 Ta có cosα= 5,6/a và cosβ= sin α = 3/a (vì đó là hai góc có tổng bằng 900) Î uQ= a= 5 , 62+ 3 , 32 = 6 , 5 mm

Câu 23: Cho ba điểm thẳng hàng A, B, C theo thứ tự Nếu đặt tại A một nguồn âm thì mức cường độ âm tại

B và C lần lượt là 80 dB và 60 dB Giả sử môi trường không hấp thụ âm Khi nguồn đặt tại B thì mức cường

3 Tỉ số

1 2

Vậy Î g1= g+ |q1E|/m = 9g (1) Î|q1E|/m = 8g (3)

và g2= g- |q2E|/m= 9g/25(2) Î |q2E|/m= 16g/25 (4) ; từ hai biểu thức (1) và (2) cũng suy được q1 và q2 trái dấu nhau

2

1) 4 (

) 3 (

Khoảng cách MP= 3NP= λ/2 (Hai điểm gần nhất ngược pha)

ÎMQ= NP= λ/6Î λ= 60cm Biên độ tại M AM= 2a|cos(2π

-5,63

u

α β

Câu 26: Bằng đường dây truyền tải điện một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện được truyền tới nơi

tiêu thụ là một khu chung cư Người ta thấy nếu tăng điện áp từ nhà máy từ U lên 2U thì số hộ dân có đủ

điện tiêu thụ tăng từ 80 đến 95 hộ Biết rằng chỉ có hao phí trên đường dây là đáng kể, các hộ dân tiêu thụ

điện năng như nhau Nếu thay thế dây truyền tải bằng dây siêu dẫn thì số hộ dân có đủ điện dùng là bao

nhiêu? Biết công suất nơi truyền đi không đổi

A 100.* B 165 C 160 D 195

HD:

1 1 1

Câu 27: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể, mắc vào đoạn mạch nối

tiếp RLC Khi tốc độ quay của rôto bằng n1 (vòng/phút) hoặc n2 (vòng/phút) thì cường độ hiệu dụng trong

mạch có cùng giá trị Khi tốc độ quay của rôto là n0 (vòng/phút) thì cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá

Câu 28: Trong phản ứng tổng hợp Hêli 7 1 4

3Li + H1 →2 He +15,1 MeV2 , nếu tổng hợp hêli từ 1 g Liti thì năng lượng toả ra có thể đun sôi bao nhiêu kg nước có nhiệt độ ban đầu là 00C ? Lấy nhiệt dung riêng của nước C

=

Qtỏa = Qthu 15,1.106.1,6 10-19.N = Cm(t2-t1) →m = 4 ,95.105.kg

Câu 29: Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL và

tụ điện có dung kháng ZC = 2ZL Vào một thời điểm nào đó, điện áp hai đầu mạch và trên cuộn cảm có giá trị

tức thời tương ứng là 80 V và 30 V thì điện áp trên R là

Câu 30: Tại thời điểm t1, số hạt phân rã trong một giây của một mẫu chất A là x Ở thời điểm t2, số hạt phân

rã trong một giây của A là y Chu kì bán rã của A là T Biết số hạt phân rã trong một giây tỉ lệ với số hạt có

trong mẫu theo hằng số λ = ln2

T .Số hạt phân rã trong thời gian từ t1 đến t2 là

A (x – y)ln2 B xt1 – yt2 C x – y D (x – y) T *

HD:

1

1 2 2

Câu 31: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng tại A và B dao động với phương trình uA = uB = acos20πt

(cm) AB cách nhau 10 cm, vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 15 cm/s Gọi C và D là hai điểm

nằm trên hai vân cực đại và tạo với AB thành hình chữ nhật ABCD Diện tích nhỏ nhất của ABCD là

A 9,36 cm2 B 10,56 cm2.* C 12,6 cm2 D 15,2 cm2

HD:

+ Điểm C trên CĐ khi d1 – d2= kλ; với d1 – d2 < AB

λ = 6,67

Suy ra kmax= 6 lúc đó diện tích ABCD nhỏ nhất Vậy d2min= d1 – 9 (cm)

+ Ta có d1= (AB)2 + (d2min)2 suy ra d1= (181/18)cm; d2= (19/18) cm; Smin= 10,56 cm2

Câu 32: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với năng lượng 1 J và lực đàn hồi cực đại

là 10 N Gọi J là đầu cố định của lò xo Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp điểm J chịu tác

dụng của lực kéo 5 3 N là 0,1 s Tốc độ dao động cực đại là

π

vmax = ωA = 2π.A/T = 209,44 cm/s

Câu 33: Một con lắc đơn dao động điều hòa tại một nơi nhất định với chu kì T Nếu tại đó có thêm trường

ngoại lực không đổi có hướng thẳng đứng từ trên xuống thì chu kì dao động nhỏ là 1,15 s Nếu đảo chiều

ngoại lực thì chu kì dao động là 1,99 s Chu kì T bằng

4 lT

4 lT

Câu 34: Đoạn mạch gồm điện trở R1=30 Ω, điện trở R2=10 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 3

10π H

và tụ điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp theo đúng thứ tự trên Gọi M là điểm nối giữa hai điện

trở Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 200 V và tần số f = 50 Hz Khi điều

chỉnh điện dung C tới giá trị C = Cm thì điện áp hiệu dụng UMB đạt cực tiểu Giá trị của UMBmin là

U(R R )R+ = 50 (V)

Câu 35: Đoạn mạch nối tiếp AB gồm tụ điện có điện dung 1

6π mF, cuộn cảm có độ tự cảm L =

0,3

π H, có

điện trở r = 10 Ω và một biến trở R Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi Khi f

= 50 Hz, thay đổi R thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại là U1 Khi R = 30 Ω, thay đổi f thì điện áp hiệu

U(R r) C+ ω + ω( LC 1)−

Khi f = 50 Hz , R thay đổi , để UCmax thì R = 0 → UC = U1 =

U

r Cω + ω( LC 1)− =

6U10

+ Khi R = 30 Ω , f thay đổi , để UCmax ta có U2=

1

2

U 2LU

U (r R) 4LC (r R) C

Câu 36: Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp cùng pha, cùng biên độ, bước sóng λ

Coi biên độ không đổi khi truyền đi Biết khoảng cách AB = 8λ Trong khoảng AB số điểm dao động với

biên độ cực đại và cùng pha với các nguồn bằng

Câu 37: 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 α của bản linh động Khi α = 00, tần số

dao động riêng của mạch là 3 MHz Khi α = 1200

HD:

Từ (1) và (2) ta tính được α = 450

Câu 38: Cho đoạn mạch điện RLC nối tiếp trong đó cuộn dây thuần cảm và có độ tự cảm thay đổi được Gọi

ϕ1, ϕ2 lần lượt là độ lệch pha của điện áp hai đầu mạch so với cường độ dòng điện ứng với giá trị L1 và L2 Gọi ϕ0 là độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch so với cường độ dòng điện ứng với giá trị L0 để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại Biết khi độ tự cảm là L1 và L2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau Ta có:

HD:

Gọi M là vị trí vân sáng có màu trùng với màu TT Lúc đó tại M ta có :

K1 λ1 = K2 λ2 = K3 λ3 giải ra ta thấy vị trí M gần O nhất tương ứng với:K1 = 24; K2 = 20; K3 = 15

Từ O đến M ta có 9 bức xạ trùng nhau từng đôi một(k1 = 6, k2= 5; k = 12, k2 = 10…) →có 9 vân sáng không đơn sắc

A

B

C

RU ur

CU ur

U ur

A

B

C

RU ur

RCU ur

1

LU ur

CU ur

U ur

A

B

C

RU ur

RCU ur

2

LU ur

CU ur

U ur