Tại thời điểm điện áp tức thời hai đầu điện trở bằng 0 thì độ lớn điện áp tức thời giữa hai bản tụ gần nhất với giá trị nào sau đây?. Nguyên nhân cho rằng dòng điện không đổi không qua
Trang 1GIẢI CHI TIẾT VÀ BÌNH LUẬN MỘT SỐ CÂU TRONG ĐỀ THI THỬ TN THPT
ĐỀ THI LIÊN TRƯỜNG PHPT NGHỆ AN 2020 MÔN VẬT LÍ – MÃ ĐỀ 201 GV: LÊ HỮU HIẾU – THPT HUỲNH THÚC KHÁNG – VINH, NGHỆ AN
Câu 32: Đặt điện áp uAB = 200Cos2(50πt) V vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần có giá trị R =
100 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C100F
Tại thời điểm điện áp tức thời hai đầu điện trở
bằng 0 thì độ lớn điện áp tức thời giữa hai bản tụ gần nhất với giá trị nào sau đây ?
Bình luận: Đây là bài mà nhiều học sinh chọn nhầm đáp án B Nguyên nhân cho rằng dòng điện không đổi
không qua tụ nên chỉ tính phần điện áp xoay chiều Thực tế khi đặt điện áp không đổi vào hai đầu tụ thì không có dòng qua tụ nhưng vẫn có hiệu điện thế giữa hai bản tụ
Giải:
Viết lại biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch AB: 2
200cos (50 ) 100 100cos(100 )
AB
Biểu thức điện áp hai đầu R: 50 2 cos(100 )
4
R
Biểu thức điện áp hai đầu tụ: 100 50 2 cos(100 )
4
C
Khi u R = 0 thì u C = 100 ±50 Đáp án là 170,7 V hoặc 29,3 V Chọn D
(Nếu chặt chẽ hơn thì nên cho thêm dữ kiện để u C = +50 V)
Câu 37: Một sóng cơ truyền trên sợi dây dài, nằm ngang, dọc theo
chiều dương của trục Ox với tốc độ truyền sóng là v và biên độ
không đổi Tại thời điểm to = 0, phần tử tại O bắt đầu dao động từ
vị trí cân bằng theo chiều âm của trục Ou Tại thời điểm t1 = 0,3 s
hình ảnh của một đoạn dây như hình vẽ Khi đó vận tốc dao động
của phần tử tại Dlà vD = π
v
8 và quãng đường phần tử E đã đi được là 24 cm Biết khoảng cách cực đại giữa hai phần tử C, Dlà 5 cm Phương trình truyền sóng là
A u cos(40 t x ) cm
(x tính bằng cm; t tính bằng s)
B u cos(20 t x ) cm
3 2
(x tính bằng cm; t tính bằng s)
C u 3cos(20 t x ) cm
12 2
(x tính bằng cm; t tính bằng s)
D u 3cos(40 t x ) cm
3 12 2
(x tính bằng cm; t tính bằng s)
Giải:
Phương trình dao động của phần tử O: cos( )
2
o
Phương trình sóng có dạng: cos( 2 )
2
o
x
Quan sát hình ảnh sợi dây ta thấy khoảng cách VTCB hai phần tử C, D là λ/6 nên độ lệch pha của chúng là → Tại t = 0,3 s phần tử D có li độ 3 max
u A v v A
Trang 2Khoảng cách CD đạt cực đại khi uC = -uD = A/2 nên:
2 2
6
CD A cm cm A cm
Phần tử E đi được S = 24 cm = 2.4A →E đã dao động được 2 chu kì VTCB của E cách O là λ nên E dao động sau O một khoảng thời gian là 1 chu kì Vậy t = 0,3 s = T + 2T →T = 0,1 s → rad/s
Đáp án C
Bình luận: Với cách cho đáp án như đề ra thì có thể dựa vào đáp án để giải nhanh mà không cần sử dụng hết dữ kiện bài toán
Phương trình sóng có dạng: cos( 2 )
2
o
x
→ Đáp án đúng chỉ có thể là B hoặc C Quan sát hình ảnh sợi dây ta thấy khoảng cách VTCB hai phần tử C, D là λ/6 nên độ lệch pha của chúng là → Tại t = 0,3 s phần tử D có li độ 3 max
u A v v A
Khoảng cách CD đạt cực đại khi uC = -uD = A/2 nên:
2 2
6
CD A cm cm A cm
Vậy đáp án đúng chỉ có thể là C
Nên sửa đáp án phù hợp để buộc HS phải sử dụng dữ kiện về đường đi của E và thời gian 0,3 s
Câu 38: Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm với mạch điện xoay chiều Họ đặt điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu mạch điện gồm ba linh kiện: cuộn dây thuần cảm, tụ điện
và điện trở thuần mắc nối tiếp Sau đó dùng một ampe kế lí tưởng đặt lần lượt vào hai đầu của từng linh kiện thì hai trong ba lần ampe kế chỉ cùng giá trị 1,6 Alần còn lại ampe kế chỉ 1A Mạch điện khi không mắc ampe kế có hệ số công suất là
Đặt Ampe kế vào hai đầu R thì số chỉ Ampe kế được tính: 1
U I
Z Z
Đặt Ampe kế vào hai đầu L thì số chỉ Ampe kế được tính: 2
2 2
C
U I
Đặt Ampe kế vào hai đầu C thì số chỉ Ampe kế được tính: 3
2 2
L
U I
Nếu I2 = I3 thì ZC = ZL thì I1 ≠ 1
Vậy I2 = I1 = 1,6 A hoặc I3 = I1 = 1,6 A Do vai trò của ZL và ZC trong các biểu thức là tương đương nên chỉ cần chọn 1 trường hợp để giải
1
U
I
Z Z
C
U I
L
U I
= 1
Để đơn giản có thể chuẩn hóa U = 1,6, từ đó suy ra: ZL = 1,28; ZC = 0,28 và R =
→ Đáp án D
Câu 39: Đặt điện áp xoay chiều u = U cos(ωt) (U, ω là các hằng số dương)
vào hai đầu mạch điện như hình vẽ Đoạn AM chứa cuộn dây không thuần
cảm, đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được, các vôn kế lí tưởng
Khi C có giá trị để vôn kế V2 chỉ giá trị lớn nhất thì tổng số chỉ hai vôn kế là
36 V Khi C có giá trị để tổng số chỉ hai vôn kế lớn nhất thì tổng này là 24 V Giá trị của U bằng
Trang 3Giải
Giản đồ véc tơ của mạch
Áp dụng định lí hàm sin cho tam giác AMB ta có:
sin 2
MB MA AB
Khi điều chỉnh C để V2 lớn nhất thì lúc đó = 900
nên:
(1 sin ) (1 cos ) 36 (1)
Khi điều chỉnh C để tổng số chỉ 2 vôn kế lớn nhất:
max
sin 2
→ ∆AMB cân tại M→ MA = MB = 12 (V) (2) và max
sin( ) 2
sin
Từ (1), (2), (3) suy ra AB = 12 (V) → đáp án C
Câu 40: Hai con lắc lò xo cấu tạo giống nhau, có cùng chiều
dài tự nhiên bằng 80 cm và đầu cố định gắn chung tại điểm
Q Con lắc (I) nằm ngang trên mặt bàn nhẵn Con lắc (II)
treo thẳng đứng cạnh mép bàn như hình vẽ Kích thích cho
hai con lắc dao động điều hòa tự do Chọn mốc thế năng đàn
hồi của mỗi con lắc tại các vị trí tương ứng của vật lúc lò xo
có chiều dài tự nhiên Thế năng đàn hồi các con lắc phụ
thuộc thời gian theo quy luật được mô tả bởi đồ thị hình vẽ
Biết tại thời điểm t = 0, cả hai lò xo đều dãn và t2 – t1 =
12
s
Lấy g = 10 m/s2 Tại thời điểm t = s
10
, khoảng cách hai vật dao động gần nhất với giá trị nào sau đây ?
Giải:
Dựa vào đồ thị ta có:
2 2
1
1 2 2
2 1
9 4
2 1
4
A
A
Vậy hai con lắc dao động cùng T, cùng A và đều
bắt đầu dao động từ vị trí lò xo dãn cực đại
A
M
B
α
𝛽
𝛾
Trang 4Thời điểm t1 lần đầu tiên con lắc II có li độ x2 = ∆l = A/2→ t1 = T/3
Thời điểm t2 con lắc I đến VTCB lần 2 → t2 = 3T/4
Vậy: t2 – t1 =
12
= 5T/12 → T = /5 s → ∆l = 10 cm và A = 20 cm
Tại t = s
10
= T/2 thì các vật nặng đều ở biên và lò xo đều nén cực đại, nên khoảng cách hai vật là:
d l A l l A cm → chọn D