bài tập lý khó ôn tốt nghiệp có giải

bài tập lý khó ôn tốt nghiệp có giải chi tiết

GIẢI CHI TIẾT CÁC BÀI TẬP LẠ VÀ KHÓ

TRONG ĐỀ THI THPT QUỐC GIA 2017

MÔN VẬT LÍ

Tác giả: Th.s Lê Thị Túy Phượng

Mục lục

LỜI NÓI ĐẦU 3

GIẢI ĐỀ THI VẬT LÍ – KÌ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA 2017 4

I Dao động cơ 4

II Sóng cơ 14

III Điện xoay chiều 23

IV Dao động điện từ 33

V Sóng ánh sáng 36

VI Lượng tử ánh sáng 40

VII Vật lí hạt nhân 43

LỜI NÓI ĐẦU

- Tài liệu viết về cách giải các bài tập lạ và khó được trích ra từ đề thi Vật lí THPT Quốc Gia 2017 với

mã đề từ 201 đến 204

- Tài liệu chủ yếu dành cho đối tượng học sinh phổ thông khối 12 tham khảo

- Một số bài tập khó được giải chi tiết để hiểu nên khá dài dòng

- Trong tài liệu có các công thức được đóng khung để có thể giúp làm nhanh một số dạng toán liên quan

- Các bài tập liên quan đến các đại lượng biến thiên điều hòa được giải chủ yếu thông qua phương pháp đường tròn được sưu tầm ở tài liệu ‚Phương pháp, thủ thuật giải nhanh các dạng trắc nghiệm Vật lí 12 –

Tổ Lí-Công nghệ - trường THPT chuyên Lê Quý Đôn – Bình Định – năm 2010” Phương pháp này giúp giải

nhanh một số dạng toán về điều hòa nên khi đọc nếu các bạn thấy khó hiểu vì chưa học qua thì mong bạn nghiên cứu kĩ hơn về phương pháp hữu ích này

- Tài liệu này có thể giúp các bạn thu nhặt một số kiến thức Vật lí 12 thông qua việc giải các bài toán trích từ đề thi năm 2017 Tuy nhiên kiến thức vật lí liên quan đến kì thi THPT Quốc gia là khá rộng

và hiện nay xu hướng ra đề thi chủ yếu là bám sát bản chất vật lí của hiện tượng nên các bạn học sinh phổ thông trước khi bước vào kì thi này nên chuẩn bị hành trang thật kĩ càng

- Một bài tập có thể có nhiều cách giải khác nhau, các bạn cũng nên tham khảo nhiều tài liệu khác

để có thể tìm được cho mình cách giải hay hơn, ngắn gọn hơn

- Tài liệu dù được xem xét kĩ nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai xót, mong nhận được nhiều ý kiến từ bạn đọc

- Địa chỉ trao đổi https://www.facebook.com/do.tu.92775838

- Trong quá trình học tập, nghiên cứu, bản thân tác giả nhận được nhiều tài liệu hữu ích sẻ chia từ cộng đồng nên khi viết tài liệu tham khảo này gửi đến các bạn thì chỉ muốn đóng góp một phần nhỏ bé sức mình cho cộng đồng Thân ái!

Người viết: Lê Thị Túy Phượng

GIẢI ĐỀ THI VẬT LÍ – KÌ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA 2017

I Dao động cơ

C}u 1 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 204 – câu 28):

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa Hình bên l| đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng W đ của con lắc theo thời gian t Hiệu t 2 – t 1 có giá trị gần nhất với giá trị n|o sau đ}y?

 ϕv2 = 26,570 (ϕv2: góc hợp bởi vectơ quay với trục Ov ở thời điểm t2)

 Theo đồ thị, từ thời điểm t1 đến thời điểm t2, động năng của vật tăng từ

Wđ1 đến cực đại rồi giảm xuống Wđ2 nên khi sử dụng phương pháp

đường tròn, vectơ quay phải quét qua vị trí có tốc độ cực đại (vị trí đánh

dấu x) như hình vẽ

 Góc quét Δϕ = ϕv1 + ϕv2 = 450 = rad

4

 => Δt = t2 – t1 =

82

=> Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí x = A đến vị trí x = A

C}u 2 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 204 – câu 39):

Một lò xo nhẹ có độ cứng 75 N/m, đầu trên của lò xo treo vào một điểm cố định Vật A có

khối lượng 0,1 kg được treo v|o đầu dưới của lò xo Vật B có khối lượng 0,2 kg treo vào

vật A nhờ một sợi dây mềm, nhẹ, không dãn v| đủ d|i để khi chuyển động vật A và vật

B không va chạm nhau (hình bên) Ban đầu giữ vật B để lò xo có trục thẳng đứng và dãn

9,66 cm (coi 9,66 ≈ 4 + 4 2 ) rồi thả nhẹ Lấy g = 10 m/s 2 v| π 2 = 10 Thời gian tính từ lúc thả vật B đến khi vật A dừng lại lần đầu là

A 0,19 s B 0,21 s C 0,17 s D 0,23 s

Hướng dẫn

- Gọi I là vị trí điểm treo vật A mà tại đó lò xo không biến dạng, chọn chiều dương hướng xuống

- Gọi O là vị trí điểm treo vật A khi hệ dao động ở trạng thái cân bằng

- Khi treo hệ hai vật vào lò xo, độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng là IO = Δl0 =

)(04,0)(

m k

g m





- Lúc hệ bắt đầu chuyển động, độ dãn của lò xo là Δl = Δl0 + A = 4 + 4 2(cm) => A = 4 2(cm)

- Điều kiện để dây treo giữa vật A và B không bị chùng khi hệ tham gia dao động là A ≤ Δl0(xem giải thích cuối bài giải) nhưng theo dữ kiện, ta có A > Δl0 nên từ khi hệ bắt đầu dao

động đến khi điểm treo vật nặng A lên đến vị trí I (x = - Δl0 = -4 cm) thì lực căng dây T = 0 nên dây treo bị chùng lại Lúc đó ta có thể xem chỉ vật A tham gia dao động đi lên (vật B không tham gia dao động, nó chuyển động chậm dần đều đi lên chỉ dưới tác dụng của trọng lực PB)

Sự dao động của hệ vật từ lúc bắt đầu đến khi vật A dừng lại lần đầu có thể xét trong hai quá trình sau:

- Quá trình 1(từ lúc hệ vật bắt đầu dao động đến lúc lò xo không biến

v = 20 10( / )

2

2.2

2

s cm A

m m

k A

B A

3

s k

m m





- Quá trình 2 (từ lúc lò xo không biến dạng lần đầu đến lúc vật A dừng lại lần đầu):

+ Chỉ có vật A tham gia dao động nên vị trí cân bằng lúc này là O’ sao cho IO’ = Δl0’ =

)(3

4)(3

04,0

cm m

k

g



 (O’ là vị trí điểm treo vật A khi vật A cân bằng)

+ Tần số góc của dao động là: ω’ = 5 30(rad/s)

m

k

A

+ Ở vị trí lò xo không biến dạng(vị trí I): li độ của điểm treo vật A (so

với O’) là x’= -IO’ = - Δl0’ = ( )

2 2

'

s k

Cơ hệ gồm hai vật m và M nối với nhau theo phương thẳng đứng bằng một sợi

dây nhẹ, không dãn Vật M được nối với điểm treo cố định bằng một lò xo nhẹ Xác

định biên độ dao động của hệ vật để dây treo không bị chùng trong quá trình dao động

* Phân tích: Chọn chiều dương hướng xuống

- Khi hệ hai vật dao động thì hai vật chuyển cùng gia tốc a = -ω2x

- Xét vật m, theo định luật II Newton, ta có: -T + Pm = ma  - T + mg = - mω2x

 T = mg + mω2x (với

m M

k



2

- Lực căng dây có độ lớn cực tiểu khi x = - A: Tmin = mg - mω2A

Để dây treo không bị chùng thì T min ⩾ 0  mg – m ω 2 A ⩾ 0  A ⩽

k

g m

( 

là độ dãn của lò xo khi hệ vật ở trạng thái cân bằng

C}u 3 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 203 – câu 27):

Hình bên l| đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo

thời gian t của một vật dao động điều hòa Phương trình dao

động của vật là

63

40cos8

3

cm t

3

cm t

40cos8

3

cm t

3

cm t

v

và vận tốc đang giảm nên pha vận tốc là ϕv =

3



=> pha dao động ban đầu ϕx = ϕv -

2



=

623

v A



- Từ (1), (2) và (3) => đ{p {n D

C}u 4 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 203 – câu 34):

Một con lắc lò xo dao động tắt dần trên mặt phẳng nằm ngang Cứ sau mỗi chu kì biên độ giảm 2% Gốc thế năng tại vị trí của vật mà lò xo không biến dạng Phần trăm cơ năng của con lắc bị

mất đi trong hai dao động toàn phần liên tiếp có giá trị gần nhất với giá trị n|o sau đ}y?

Hướng dẫn

- Gọi A0, W0 lần lượt là biên độ và năng lượng ban đầu của con lắc

- Sau chu kì đầu, biên độ của con lắc là A1 = 0,98A0

- Sau chu kì thứ hai, biên độ của con lắc là A2 = 0,98A1 = 0,982A0  2

0 4 2

2 0,98 A

A   W2 = 0,922W0

 Phần cơ năng mất đi sau hai chu kì liên tiếp là ΔW = W0 – W2= 0,078W0 = 7,8%W0

=> đ{p {n D

C}u 5 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 203 – câu 38):

Một con lắc đơn có chiều d|i 1,92 m treo v|o điểm T cố định Từ vị trí cân

bằng O, kéo con lắc về bên phải đến A rồi thả nhẹ Mỗi khi vật nhỏ đi từ

phải sang tr{i ngang qua B thì d}y vướng v|o đinh nhỏ tại D, vật dao

động trên quĩ đạo AOBC (được minh họa bằng hình bên) Biết TD = 1,28

m v| α 1 = α 2 = 4 0 Bỏ qua mọi ma sát Lấy g = π 2 (m/s 2 ) Chu kì dao động

của con lắc là

A 2,26 s B 2,61 s

C 1,60 s D 2,77s

Hướng dẫn

- Chọn chiều dương hướng từ trái qua phải

- Chiều dài đoạn dây DC là DC = l – TD = 0,64 (m)

- Theo định luật bảo toàn cơ năng, ta có: WC = WA  mghC = mgl(1 –

cosα0) (1)

- Với hC = C’O = TO – TD’ – D’C’ = l – TDcosα1 - CD.cos(α1 + α2) ≈ 9,346.10-3 (m)

- Thay hC vào (1), ta được α0 = 5,6560

- Trong nửa chu kì đầu, chuyển động của con lắc đơn có thể phân tích thành hai quá trình

 Quá trình 1 (vật đi từ vị trí A đến vị trí B, vị trí cân bằng ở O, chiều dài

 Góc quét tương ứng của vectơ quay trên đường tròn khi vật đi từ A qua B lần đầu là ΔϕAB =

8

38

3

s g

6

16

'

s g

CD T

 Chu kì dao động của con lắc là T0 = 2(ΔtAB + ΔtBC) = 2,612 (s) => đ{p {n B

C}u 6 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 202 – câu 35):

Ở một nơi trên Tr{i Đất, hai con lắc đơn có cùng khối lượng đang dao động điều hòa Gọi l 1, s 01 ,

F 1 và l2 , s 02 , F 2 lần lượt là chiều d|i, biên độ, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của

con lắc thứ hai Biết 3l2 = 2l1 , 2s 02 = 3s 01 Tỉ số

Hướng dẫn

- Biểu thức lực kéo về cực đại: F = mω2s0

- Với m1 = m2 và

1 2 2

1 2 2

2 1

l l l g l

02 01 1 2 02

01 2 2

2 1 2

s

s l

l s

s F

F





=> đ{p {n A

C}u 7 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 202 – câu 36):

Một vật dao động theo phương trình x = 5cos(5πt -

Cho D 1 , D 2 và D 3 l| ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Dao động tổng hợp của D 1

và D 2 có phương trình x 12 = )

2cos(

3

3  

t (cm) Dao động tổng hợp của D 2 và D 3 có phương trình

x 23 = 3cosωt (cm) Dao động D 1 ngược pha với dao động D 3 Biên độ của dao động D 2 có giá trị nhỏ nhất là

6   

t

- Do x1 ngược pha x3 nên x1 cùng pha với (-x3) => x1 – x3 = x1 + (-x3) cùng pha với x1 => pha ban

đầu của dao động 1 là ϕ1 = ϕ1-3 =

3

2

- Dựa vào pha ban đầu của x1 và x12, ta có thể vẽ giản đồ như hình bên

- Theo định lí sin trong ΔOA12A2, ta có



30sinsin

30

sin

0 12

2 12

0

A A

C}u 9 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 201 – câu 25):

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ v| lò xo có độ cứng 20 N/m dao động điều hòa với chu kì 2 s Khi

pha của dao động là

C}u 10 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 201 – câu 31):

Ở một nơi trên Tr{i Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều d|i đang dao động điều hòa với cùng biên

độ Gọi m 1 , F 1 và m 2 , F 2 lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai Biết m 1 + m 2 = 1,2 kg và 2F 2 = 3F 1 Giá trị của m 1 là

A 720 g B 400 g C 480 g D 600 g

Hướng dẫn

- Biểu thức lực kéo về cực đại của con lắc đơn là F = mω2S0

- Ta có: l 1 = l2 => ω1 = ω2 và S01 = S02



3

22 1 2

1  

m

m F

F

(1)

- Kết hợp biểu thức (1) với biểu thức m1 + m2 = 1,2 (kg) => m1 = 0,48 kg = 480 g => đ{p {n C

C}u 11 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 201 – câu 38):

Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định nơi có gia tốc trọng trường g = π 2 (m/s 2 ) Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Hình bên l| đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đ|n hồi W đh của lò xo vào thời gian t Khối lượng của con lắc gần nhất với giá trị nào sau

- Chọn chiều dương thẳng đứng hướng xuống

- Gọi I là vị trí của điểm treo vật khi lò xo không

biến dạng, O là vị trí cân bằng

- Độ giãn của lò xo ở trạng thái cân bằng là Δl0 = IO

- Biểu thức thế năng đàn hồi là: Wđh = 2

0 )(

2

1

x l

k  

- Ở thời điểm t1 = 0,05 (s) và t3 = 0,15 (s), Wđh1 = Wđh3 = 0 => vật nặng đang ở vị trí I

- Từ thời điểm t1 đến thời điểm t3, thế năng đàn hồi tăng từ 0 đến giá trị Wđh2 = 0,0625 (J) (ở thời điểm t2 = 0,1 s) rồi giảm về 0 nên trong khoảng thời gian này, vật

nặng đi từ I lên biên trên (x = -A) (ở thời điểm t2) rồi về lại I

- Ở thời điểm t2 = 0,1 (s), Wđh2 = 2

0 2

2

1)(

2

1

l A k A

l

k     = 0,0625 (J) (1)

(lên biên trên lò xo bị nén nên A > Δl0)

- Ở thời điểm t5 = 0,25 (s), thế năng đàn hồi đạt cực đạt Lúc này, lò xo dãn

lớn nhất và vật đang ở biên dưới (x = A) Wđh5 = 2

0 )(

2

1

A l

k   = 0,5625 (J) (2)

- Từ biểu thức (1) và (2) => 0

0

0

23

15625,0

0625,0

l A l

A

l A

kg => đ{p {n C

II Sóng cơ

C}u 1 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 204 – câu 19):

Trên một sợi d}y d|i đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo

chiều dương của trục Ox Tại thời điểm t 0 , một đoạn của sợi dây có

hình dạng như hình bên Hai phần tử dây tại M v| Q dao động lệch

Trên một sợi d}y đang có sóng ngang hình sin truyền

qua theo chiều dương của trục Ox Tại thời điểm t 0 , một

đoạn của sợi dây có hình dạng như hình bên Hai phần

tử dây tại M v| O dao động lệch pha nhau

C}u 3(Đề thi THPTQG 2017 – mã 204 – câu 34):

Một nguồn }m điểm đặt tại O ph{t }m đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi trường không hấp thụ và phản xạ âm Hai điểm M và N cách O lần lượt là r và r – 50 (m) có cường

độ }m tương ứng là I và 4I Giá trị của r bằng

1

r

r I

I

 (Vì cường độ âm tại một điểm là I tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm đó đến nguồn I =

50(

2

m r

r

r r

r I

C}u 4(Đề thi THPTQG 2017 – mã 204 – câu 40):

Ở mặt nước, tại hai điểm S 1 và S 2 có hai nguồn sóng kết hợp, dao động điều hòa, cùng pha theo phương thẳng đứng Biết sóng truyền trên mặt nước với bước sóng λ, khoảng cách S 1 S 2 = 5,6λ Ở mặt nước, gọi M là vị trí mà phần tử nước tại đó dao động với biên độ cực đại, cùng pha với dao động của hai nguồn Khoảng cách ngắn nhất từ M đến đường thẳng S 1 S 2 là

A 0,754λ B 0,852λ C 0,868λ D 0,946λ

Hướng dẫn

- Phương trình sóng tại hai nguồn là: uS1 = uS2 = U0cos(ωt + ϕ)

- Phương trình sóng tại điểm M trên vùng giao thoa là:

t d

d

- Phần tử sóng tại M là cực đại giao thoa nếu d2 – d1 = kλ (k ) (1)

 Phương trình của M là: uM = 2U0cos( )cos (d1 d2) (*)







+ Để khoảng cách từ M đến S1S2 bé nhất thì d1 + d2 có giá trị bé nhất hay n = 3 => d1 + d2 = 7λ (2)

1 2

d d

k d d

k d

2)7(

2)7(2

2 2 1 2 2 2 1

2 S S

S S d

6,5))(

6,576

,5.2

6,576

,5.2

6,5

6,5.2

6,5





(d1 d2)

= n2π  d1 + d2 = 2nλ (n ) + Với d1 + d2 > 5,6λ  2nλ > 5,6λ  n > 2,8

+ Để khoảng cách từ M đến S1S2 bé nhất thì d1 + d2 có giá trị bé nhất hay n = 3 => d1 + d2 = 6λ (3)

1 2

d d

k d d

k d

2)6(

2)6(2

6,5

6,5.2

6,5

C}u 5(Đề thi THPTQG 2017 – mã 203 – câu 29):

Một nguồn }m điểm S ph{t }m đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi trường không hấp thụ và không phản xạ }m Lúc đầu, mức cường độ âm do S gây ra tại điểm M là L (dB) Khi cho S tiến lại gần M thêm một đoạn 60 m thì mức cường độ âm tại M lúc này là L + 6 (dB) Khoảng cách từ S đến M lúc đầu là

r

1

2 1)60(r 

r

601

1 



r r

 r1 ≈ 120,3 (m) => đ{p {n B

C}u 6(Đề thi THPTQG 2017 – mã 203 – câu 39):

Giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha và cùng tần số 10 Hz Biết AB = 20 cm, tốc độ truyền sóng ở mặt nước là 0,3 m/s Ở mặt nước, gọi Δ l| đường thẳng đi qua trung điểm của AB và hợp với AB một góc 60 0 Trên Δ có bao nhiêu điểm mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại?

A 7 điểm B 11 điểm C 13 điểm D 9 điểm

Hướng dẫn

- Ta có λ = 3 cm( )

f

- Ta kẻ đường tròn đường kính AB cắt đường thẳng Δ tại M và N

- Khi đó ta chỉ cần tìm số điểm cực đại trong đoạn M’N’ thì đó chính

là số cực đại trên đường thẳng Δ (M’N’ là hình chiếu của MN lên

đoạn AB và M’N’ = MNcos600 = ABcos600 = 10 cm)

- Số cực đại trên đoạn M’N’ là số giá trị k thỏa mãn:





'''

k N

  -3,33 < k < 3,33

 k = 0; ±1; ±2; ±3 => có 7 điểm cực đại trên đường thẳng Δ => đ{p {n A

* Giải thích phương ph{p

Đường hyperbol đi qua M’ và N’ (tiêu điểm là F1(-c,0) và F2(c,0))

không cắt hai đường tiệm cận của nó là y =

các đường hyperbol này đều cắt 2 đường tiệm cận nói trên, còn

các đường hyperbol cắt các điểm ngoài đoạn M’N’ thì không

cắt đường tiệm cận

C}u 7(Đề thi THPTQG 2017 – mã 202 – câu 33):

Một sợi d}y đ|n hồi dài 90 cm có một đầu cố định và một đầu tự do đang có sóng dừng Kể cả đầu cố định, trên dây có 8 nút Biết rằng khoảng thời gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng

là 0,25 s Tốc độ truyền sóng trên dây là

C}u 8(Đề thi THPTQG 2017 – mã 202 – câu 39):

Tại một điểm trên trục Ox có một nguồn }m điểm ph{t }m đẳng hướng ra môi trường Hình vẽ bên l| đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ âm I tại

những điểm trên trục Ox theo tọa độ x Cường độ âm chuẩn

là I 0 = 10 -12 W/m 2 M l| điểm trên trục Ox có tọa độ x = 4 m

Mức cường độ âm tại M có giá trị gần nhất với giá trị n|o sau đ}y?

A 24,4 dB B 24 dB C 23,5 dB D 23 dB

Hướng dẫn

- Gọi a là khoảng cách từ gốc tọa độ O đến nguồn âm

- Ở vị trí gốc tọa độ O (x = 0), khoảng cách từ O đến nguồn là r1 = a, cường độ âm là I1 = 2,5.10-9W/m2

- Gọi M là vị trí có tọa độ x = 2, khoảng cách từ

M đến nguồn là r2 = a + 2 Cường độ âm tại M

là I2 =

4

10.5,

1

r

r I

I

  910 ( 22)2

10.25,6

10.5,2

2 3 3

I

=> I3 = 10

10.9

C}u 9(Đề thi THPTQG 2017 – mã 201 – câu 29):

Hình bên l| đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mức

cường độ }m L theo cường độ }m I Cường độ âm chuẩn

gần nhất với giá trị n|o sau đ}y?

A 0,31a B 0,35a C 0,37a D 0,33a

C}u 10(Đề thi THPTQG 2017 – mã 201 – câu 39):

Một sợi d}y căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử d}y dao động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử d}y dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là

- M1M3 = 2a + (k – 1)

2

 = 65 (cm) (2)

Từ (1) và (2), ta có:

2

 = 15 (cm)

+ Xét k = 2, ta có 2a = 40  a = 20 >

2

 (loại)

 Tỉ số tốc độ cực đại của phần tử bụng sóng và tốc độ truyền sóng là:







 b A b f

=> đ{p {n A

Giải thích

Xét sóng dừng trên dây AB có chiều dài l với đầu A được gắn vào nguồn dao động Phương trình dao

trên dây cách A một khoảng là d

*Xét trường hợp đầu B cố định

- Khi sóng truyền từ A đến M, phần tử M dao động với

phương trình: utM = acos(ωt + ϕ - 2πd/λ)

- Khi sóng truyền từ M tới đầu B, sóng tới tại B là có phương trình: utB = acos(ωt + ϕ - 2πl/λ)

- Tại B, sóng tới bị phản xạ lại, phương trình sóng phản xạ là: upB = acos(ωt + ϕ - 2πl/λ - π)

- Khi sóng phản xạ truyền từ B tới M, phương trình sóng phản xạ tại M là: upM = acos(ωt + ϕ -

2πl/λ – π - 2π(l – d)/λ) = acos(ωt + ϕ - 4πl/λ – π + 2πd/λ)

- Phương trình sóng tổng hợp tại M là:

uM = utM + upM = 2acos(π/2 - 2π(l – d)/λ))cos(ωt + ϕ – π/2 - 2πl/λ)

 uM = 2asin(2πx/λ)cos(ωt + ϕ – π/2 - 2πl/λ) => AM = 2a|sin(2πx/λ)|  AM = Ab|sin(2πx/λ)|

trong đó x = l – d: là khoảng cách từ M đến một đến nút B; Ab = 2a: biên độ bụng sóng

III Điện xoay chiều

C}u 1 (Đề thi THPTQG 2017 – mã 204 – câu 37):

Đặt điện áp u = U 2 cos(ωt + ϕ) (U v| ω không đổi) v|o hai đầu đoạn mạch AB Hình bên l| sơ

đồ mạch điện và một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp u MB giữa hai điểm M, B theo thời gian t khi K mở v| khi K đóng Biết điện trở R = 2r Giá trị của U là

và đang tăng nên pha

của uMB ở thời điểm t1 là ϕuMB =

3





- Khi khóa K đóng, uMB’(t1) = 100 V = U0MB’ nên pha của uMB’ ở

thời điểm t1 là ϕuMB’ = 0 (rad)

 uMB và uMB’ lệch pha nhau một góc Δϕ = ϕuMB’ – ϕuMB =

3

 (rad) (*)

- Với UMB = UMB’và I = I’ ta có: IZMB = I’ZMB’  ZMB = ZMB’ (a) => (ZL – ZC)2 = ZL2  ZC = 2ZL

- Với I = I’, ta cũng được Z = Z’ (vì Umạch = U không đổi) (b)

r

  cosϕuMB/i = cosϕuMB’/i’  ϕuMB’/i’ = -ϕuMB/i  ϕuMB’ – ϕi’ = -(ϕuMB – ϕi)

(Lấy dấu ‚-‚ vì ϕuMB’ nhanh pha hơn ϕi’ mà ϕuMB lại chậm pha hơn ϕi)