Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm một điện trở thuần R = 90Ω, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở r = 10ω và tụ điện có điện dung C thay đổi được.. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa h
Trang 1ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM 2010-2011
SỞ GD-ĐT TỈNH THÁI BÌNH
Môn: Vật Lí Câu 1 Câu 1.Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 3 cos5πt + π
3 (cm) Trong một giây đầu tiên từ thời điểm t=0, chất diểm đi qua vị trí có li độ x=-2 cm
Câu 2 Một vật dao động điều hòa trên trục Ox Gọi t1; t2 lần lượt là khoảng thời gian ngắn nhất và dài nhất để vật đi được quãng đường bằng biên độ, tỉ số t1
t2
là
A.1
Câu 3 Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha 220 V, tần số 50 Hz Người ta đưa dòng 3 pha vào 3 tải như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 12Ω và độ tự cảm 51 mH Công suất tiêu thụ của 3 tải là
Câu 4 Một con lắc đơn dao động nhỏ điều hòa biên độ góc αo(đo bằng rad) Chiều dài dây treo là l, gia tốc trọng trường là g Gọi v là vận tốc của con lắc tại li độ góc α Chọn biểu thức đúng?
A α2
o= α2
+ l
gv
2 B.α2
o = α2
+ 1
lgv
2 C.α2
o = α2
+ l
o= α2
+ lgv2 Câu 5 Cho mạch RLC mắc nối tiếp, hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng ổn định, tần
số f Khi L = L1 = 1
π(H) và L = L2 =
3
π(H) thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng như nhau Hãy xác định L để UL max
A.2
4π(H)
Câu 6 Khi thực hiện giao thoa với hai nguồn kết hợp O1; O2 cách nhau 12 cm và có phương trình
u1 = 3 cos40πt +π
6
; u2 = 3 cos
40πt −5π
6
(cm) Vận tốc truyền sóng 60 cm/s Tìm số điểm dao động với biên độ 3 cm trên đoạn O1O2?
Câu 7 Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình dao động x1 = A1cosωt +π
3
(cm) và x2 = A2cosωt −π
2.(cm) Phương trình mdao động tổng hợp của hai dao động này là x = 6 cos(ωt+ ϕ) (cm) Biên độ A1 thay đổi được Thay đổi A1 để A2 lớn nhất Tìm A2max?
Câu 8 Một sóng cơ lan truyền dọc theo một đường thẳng có phương trình sóng tại nguồn O là uo =
a cos 2πf t cm Một điểm M cách nguồn O một khoảng bằng 1
3 bước sóng ở thời điểm t = T
3 có độ dịch chuyển uM = 3cm Biên độ sóng là?
A.√2
3 cm
A.√2
3 cm Câu 9 Trong lưới điện dân dụng ba pha mắc hình sao, điện áp mỗi pha là u1 = 220√
2 cos 100πt(V);
u2 = 220√
2 cos
100πt +2π
3
(V); u3 = 220√
2 cos
100πt −2π3
(V) Bình thường việc sử dung điện của các pha là đối xứng và điện trở mỗi pha là 4,4 Ω Biểu thức cường độ dòng điện trong dây trung hòa ở tình trạng sử dụng điện mất cân đối làm điện trở ở pha thứ nhất và pha thứ 3 giảm đi một nửa là?
Trang 2A i = 50 2 cos 100πt +
3 A B.i = 50 2 cos (100πt + π) A C.i = 50√2 cos
100πt +2π
3
A D i = 50√2 cos100π −π
3 A
Câu 10 Một sóng dừng trên một sợi dây có dạng y = a sin(bx) cos(ωt), trong đó y là li độ dao động của một phần tử trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc tọa độ O một khoảng x, x đo bằng m, t đo bằng s Cho biết bước sóng là 50 cm Biên độ dao động của một phần tử cách một bụng sóng 1
24 m là√3 mm Các giá trị a, b là?
Câu 11 Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm một điện trở thuần R = 90Ω, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở r = 10ω và tụ điện có điện dung C thay đổi được Cho biết hiệu điện thế đặt vào hai đầu đoạn mạch u = 100√2 cos 100πt V Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ là?
Câu 12 Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u = Uocos2πf t +π
3 V có giá trị hiệu dụng không đổi Khi tần số của dòng điện là 50 Hz thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uc = Uoccos100πt −π
6(V) Khi tăng tần số của dòng điện lên 60 Hz thì A.Cường độ dòng điện I trong mạch giảm B.Cường độ dòng điện I trong mạch tăng
C.Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm ULgiảm D.Hiệu điện thế giữa hai bản tụ UC tăng
Câu 13 Đoạn mạch xoay chiều gồm một cuộn dây có cảm kháng ZL mắc nối tiếp với điện trở thuần R Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây, hai đầu điện trở R, hai đầu đoạn mạch tương ứng là U1; UR; U Điện
áp cuộn dây lệch pha π
3 so với điện áp hai đầu điện trở R và U1 = UR Gọi công suất của mạch là P Kết luận nào sau đây sai?
A.U =√3UR B.ZL=√
2
√ 3
2 Câu 14 Cho một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp R = 40√3; L = 0, 8
π H; C =
10− 4
4π Dòng điện qua mạch
có dạng i = Iosin100πt −π3 A, ở thời điểm ban đầu hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có giá trị u = −60V Tìm Io?
Câu 15 Sóng truyền trên với vận tốc 4 m/s, tần số thay đổi từ 22 Hz đến 26 Hz Điểm M cách nguồn một đoạn 28 cm luôn dao động cùng pha với nguồn Bước sóng là
Câu 16 Một con lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k=100 N/m và vật m=100 g, dao động trên mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang là µ = 0, 02 Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn
10 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động Quãng đường vật đi được từ khi bắt đầu dao động đến khi dừng hẳn?
Câu 17 Tạo sóng ngang tại O trên một sợi dây đàn hồi Một điểm M cách nguồn phát sóng O một khoảng d=50 cm có phương trình uM = 2 cosπ
2
t −101
cm.Vận tốc truyền sóng trên dây là 10 m/s Phương trình dao động của nguồn O là?
A uO = 2 cosπ
2
t −401
2t +
π
20 cm
C uO= 2 cosπ
2
t + 1 20
cm
Trang 3Câu 18 Một con lắc đơn gồm một sợi dây có chiều dài l treo vào trần một chiếc xe Lấy g = 10m/s2, chu
kì dao động nhỏ của con lắc khi xe chạy dọc theo phương ngang với gia tốc a = 2m/s2 là
Câu 19 Một con lắc lò xo dao động theo phương đứng có năng lượng E = 3.10− 2
(J), lực đàn hồi cực đại của lò xo Fmax = 4N Lực đàn hồi của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là F=2N Biên độ dao động của vật là
Câu 20 Một vật dao động điều hòa, khi vật có li độ x1 = 4 cm thì vận tốc v1 = 40√
3π cm/s Khi vật có
li độ x2 = 4√
2 cm thì vận tốc v2 = 40√
2π cm/s Động năng và thế năng của dao động điều hòa biến thiên với chu kì
Câu 21 Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và 2 tụ C1 = 2C2 mắc nối tiếp Bố trí khóa K vào
2 đầu của tụ C1 Mạch đang hoạt động thì ta đóng ngay K ngay tại thời điểm năng lượng trong cuộn cảm triệt tiêu Năng lượng toàn phần của mạch sau đó sẽ
A.giảm còn 1
9 Câu 22 Một người đứng trước cách nguồn âm S một đoạn d Nguồn này phát sóng cầu Khi người đó lại gần nguồn âm 50 m thì thấy mức cường độ âm tăng thêm 3 dB Khoảng cách d là
Câu 23 Một con lắc lò xo dao động điều hòa, cứ sau 1
8 s thì thế năng lại bằng động năng Quãng đường vật đi được trong 0,75 s là 24 cm Gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm Phương trình dao động của hệ là?
A.x = 4 cos4πt + π
textbfC x = 4 cos
4πt + π
2 Câu 24 Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2µ H và tụ điện có điện dung 1800
pF Khi trong mạch có dao động điện từ thì hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 2 V Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là?
Câu 25 Cho một khối gỗ hình trụ, khối lượng m=400 g, diện tích S=50cm2, nổi trong nước,m trục của khối gỗ có phương thẳng đứng Ấn khối gỗ chìm vào nước sao cho nó bị lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn
x theo phương thẳng đứng rồi thả ra Tính chu kì dao động điều hòa của khối gỗ
Câu 26 Cần truyền tải một công suất điện một pha 10 kW từ một nhà máy điện đến nơi tiêu thụ Biết điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp của nhà máy điện là 12 kV, hiệu suất truyền tải là 80%, dây tải điện làm bằng kim loại có điện trở suất p = 1, 5.10− 4
Ωm, tiết diện ngang 1cm2 Chiều dài dây dẫn điện là
Câu 27 Cho một hệ lò xo gồm 2 lò xo ghép song song k1; k2 Mỗi đầu cố định hai lò xo vào 2 bức tường song song, hai đầu còn lại nối vào vật M(coi là chất điểm) có khối lượng 100 g Biết k1 = 100N/m; k2= 150N/m Khi M ở vị trí cân bằng tổng độ giãn của hai lò xo là 5 cm Kéo M tới vị trí để lò xo 1 không biến dạng Sau
đó thả nhẹ để M dao động điều hòa Biên độ và tần số góc dao động là
A.3 cm; 50 rad/s B.5 cm; 30 rad/s C.3 cm; 30 rad/s D.2 cm; 50 rad/s
Trang 4Câu 28 Hai con lắc đơn có chiều dài là lo(l < lo) chu kì của con lắc có chiều dài lo là 2s Quan sát hai con lắc dao động và nhận thấy cứ sau thời gian ngắn nhất là 200 s thì 2 con lắc lại di qua vị trí cân bằng cùng một lúc theo cùng một chiều Chu kì của con lắc có chiều dài l là
Câu 29 Trong mạch dao động LC lí tưởng, gọi i và u là cường độ dòng điện trong mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây tại một thời điểm t nào đó, Io là cường độ dòng điện cực đại trong mạch, Hệ thức biểu diễn đúng mối liên hệ giữa u,i và Io là
A (I2
o − i2)C
L = u
2 B.(I2
o + i2
)C
L = u
2 C (I2
o − i2)L
C = u
2 D.(I2
o + i2
)L
C = u
2
Câu 30 Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ là 8 cm Biết khi vật ở
vị trí cân bằng lò xo giãn 4 cm Thời gian lò xo bị giãn trong một chu kì là?
A T
3 Câu 31 Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có hiệu điện thế pha 100 V Tải tiêu thụ mắc hình sao gồm điện trở R = 100Ω ở pha 1 và pha 2, tụ điện có dung kháng 100Ω ở pha thứ 3 Dòng điện trong dây trung hòa nhận giá trị nào sau đây?
Câu 32 Trong thí nghiệm với hai nguồn phát sóng giống nhau A và B trên mặt nước, khoảng cách hai nguồn là AB=16 cm Hai sóng truyền đi với bước sóng 4 cm.Xét đường thẳng xx’ song song với AB cách AB
8 cm C là giao điểm của xx’; với đường trung trực của AB Khoảng cách ngắn nhất từ C đến điểm dao động với biên độ cực đại nằm trên xx’ là?
Câu 33 Mạch biến điệu dùng để
A.Trộn sóng điện từ tần số âm(âm tần) với sóng điện từ cao tần
B Khuếch đại dao động điện từ cao tần
C Tạo ra dao động điện từ cao tần
D Tạo ra dao động điện từ tần số âm
Câu 34 Đoạn mạch điện xoay chiều nối tiếp R, L, C Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 100√2 cos 100πt(V) Dung kháng của mạch là 10Ω Thay đổi R đến giá trị Ro = 50Ω thì công suất của mạch là cực đại Cảm kháng của mạch có giá trị
A.40Ω hoặc 60Ω
Câu 35 Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 40Ω và độ tự cảm L = 0, 7
π H, tụ điện có điện dung
C = 100
π µF và điện trở thuần thay đổi được mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều u = 100√2 cos 100πt (V) Thay đổi R thì công suất tiêu thụ trên toàn mạch đạt cực đại
Pmax Khi đó:
A Pmax= 166, 7W B Pmax= 320W C Pmax= 160W D.Pmax= 333W
Câu 36 Một sóng cơ học truyền theo trục Ox với biên độ không đổi Phương trình sóng tại M có dạng
u = 2 sin(πt + ϕ) cm Tại thời điểm t1 li độ của điểm M là √3 và đang tăng thì li độ tại điểm M sau thời điểm t1 một khoảng 1
6s nhận giá trị nào sau đây?
Trang 5Câu 37 Cho mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp theo đúng thứ
tự đó Gọi M là điểm nối cuộn dây và tụ điện Hai đầu đoạn mạch kí hiệu là 2 điểm A và B Đặt vào 2 đầu
A, B điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120√6 cos100πt +π
3 (V)( Thay đổi C để UCmax Khi đó uL
lệch pha 150o so với uAB Hiệu điện thế hiệu dụng đoạn AM là?
A 120√2 V B.120√3 V C.Một đáp số khác D.120 V
Câu 38 Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz và động cơ Roto của động cơ quay với vận tốc bằng bao nhiêu?
A 1800 vòng/phút B.1450 vòng/phút C.1500 vòng/phút D.3000 vòng/phút Câu 39 Một khung dây dẫn có diện tích S = 600cm2, có 2000 vòng dây, quay đều trong từ trường đều với tốc độ 3000 vòng/phút Vec-tơ cảm ứng từ −→B vuông góc với trục quay của khung và có giá trị là B = 4, 5.10− 3
T Chọn gốc thời gian lúc góc giữa mặt phẳng khung dây và vec-tơ −→B là 30o Biểu thức suất điện động ở hai đầu khung dây là
A.e = 120√2 cos100πt −π3(V) B.e = 120√2 cos100πt −π6(V)
C.e = 120 cos100πt −π
6(V) D.e = 120√2 cos100πt +π
3(V) Câu 40 Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L và một tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ riêng(tự do) với giá trị cực đại của hiệu điện thế ở hai bản tụ điện bằng Umax Giá trị cực đại Imax của cường độ dòng điện trong mạch được xác định bằng biểu thức
A.Imax= √Umax
LC B.Imax = Umax
√
LC C.Imax= Umax
r C
L D.Imax = Umax
r L
C Câu 41 Hai con lắc có cùng khối lượng của vật nặng, tại một địa điểm trên mặt đất dao động với cùng năng lượng Biên độ góc của chúng lần lượt là α1= 5o; α2= 8o Tỉ số chiều dài của 2 con lắc là
Câu 42 Một tụ điện có điện dung C = 10−
3
2π F được nạp một điện tích nhất định Sau đó nối hai bản tụ vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1
5πH Bỏ qua điện trở dây nối, thời gian ngắn nhất
kể từ khi nối để năng lượng từ trường của cuộn dây bằng ba lần năng lượng điện trường của tụ điện?
A 1
400s Câu 43 Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm tụ điện có điện dung là 2000 pF và một cuộn cảm có
độ tự cảm 8, 8µF Để có thể bắt được dải sóng ngắn có bước sóng từ 10 m đến 50 m thì phái ghép thêm một
tụ điện vào mạch có điện dung biến thiên trong khoảng nào?
A.0, 4nF ≤ C ≤ 0, 9nF B.3, 2pF ≤ C ≤ 83pF C.0, 4pF ≤ C ≤ 83pF D.3, 2pF ≤ C ≤ 0, 9nF Câu 44 Trong một máy biến thế, số vòng của cuộn thứ cấp gấp đôi số vòng của cuộn sơ cấp Đặt vào cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều u = Uosin ωt thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp nhận giá trị nào?
A.Uo
√
√
2
Câu 45 Một mạch dao động gồm có một cuộn dây L thuần cảm và tụ điện có điện dung C thuần dung kháng Khoảng thời gian hai lần liên tiếp năng lượng điện trường trong tụ bằng năng lượng từ trường trong cuộn dây là?
A.π
√
LC
√ LC
√ LC
Trang 6Câu 46 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở r, tụ điện
có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự ấy A và B là hai đầu đoạn mạch, N là điểm nối giữa điện trở và cuộn dây, M là điểm nối giữa cuộn dây và tụ điện Biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch u = Uosin ωt (V); R=r, hiệu điện thế uAM và uN B vuông pha nhau và có cùng giá trị hiệu dụng là 30√5 V Hỏi Uo có giá trị bao nhiêu?
Câu 47 Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp có phương trình u =
2 cos 30πt cm đặt tại 2 điểm A và B cách nhau 10 cm Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s Điểm nằm trên trung trực của AB gần A nhất dao động cùng pha với A cách A đoạn
Câu 48 Một đoàn tàu chạy trên đường ray Chiều dài mỗi thanh ray là 12,5 m và ở chỗ nối 2 thanh ray
có một khe hở hẹp Hỏi tàu chạy với tốc độ là bao nhiêu thì bị xóc mạnh nhất Biết chu kì dao động riêng của tàu trên các lò xon giảm xóc là 1 s Chọn đáp án đúng
Câu 49 Một sợi dây đàn hồi OM=90 cm có hai đầu cố định Khi được kích thích , trên dây hình thành 3 bụng sóng (với O và M là hai nút sóng) Tần số sóng là 5 Hz Vận tốc truyền sóng trên dây là
Câu 50 Cho đoạn mạch xoay chiều có hai đầu là A và B gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, một điện trở thuần R và một tụ điện có điện dung C = 10−4
π F mắc theo thứ tự đó Vôn kế được mắc vào hai đầu đoạn mạch chứa R và C Điều chỉnh L để vôn kế chỉ cực đại và bằng 200 V Tìm R?
ĐÁP ÁN