Trong một máy phát điện xoay chiều một pha, nếu tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng/phút thì tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra tăng từ 50(Hz) đến 60(Hz) và suất điện động[r]
Trang 1Sở GD-ĐT Nghệ An HD GIẢI ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC LẦN 2 Năm học 2012 – 2013 Trường THPT Quỳnh Lưu3 Môn: Vật Lý – Khối A; A1
Mã đề: 148
A PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ CÁC THÍ SINH (40 câu: Từ câu 01 đến câu 40)
Câu 1 Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kỳ T = 2 π (s), quả cầu
nhỏ có khối lượng m1 Khi lò xo có độ dài cực đại và vật m1 có gia tốc là - 2(cm/s2) thì một vật có khối lượng m2 (m1 = 2m2 ) chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với vật m1, có hướng làm lò xo nén lại Biết tốc độ chuyển động của vật m2 ngay trước lúc va chạm là 3 3 (cm/s) Quãng đường mà vật m1 đi được từ lúc va chạm đến khi vật m1 đổi chiều chuyển động là
HD: + Lúc đầu biên độ dao động của vật m1 : A1 =
max.
a
cm
+ Vì va chạm là xuyên tâm nên ĐLBT Động lượng và ĐLBT cơ năng:
m v2 02m v1 1v m2 2 ⇒ v022v1v2 (1)
2m v 2m v 2m v ⇒ 2 2 2
v v v (2) + Từ (1) và (2) ta tính được: v1 2 3 /m s
+ Sau va chạm biên độ dao động của vật m1 lúc sau A2 :
(2 3)
1
v
+ Quãng đường vật m1 đi được từ lúc va chạm đến khi vật m1 đổi chiều chuyển động là:
S = A1 + A2 = 2 + 4 = 6cm
Câu 2 Một nguồn sáng có công suất P = 2(W), phát ra ánh sáng có bước sóng λ = 0,597(µm) tỏa ra đều
theo mọi hướng Nếu coi đường kính con ngươi của mắt là 4(mm) và mắt còn có thể cảm nhận được ánh sáng khi tối thiểu có 80 phôtôn lọt vào mắt trong 1(s) Bỏ qua sự hấp thụ phôtôn của môi trường Khoảng cách xa nguồn
sáng nhất mà mắt còn trông thấy nguồn là
A 274(km) B 470(km) C 27(km) D 6(km)
HD: + Cường độ sáng I tại điểm cách nguồn một khoảng R là: I = P
4 πR2 + Năng lượng ánh sáng mà mắt có thể nhận được: W = IS = I πd2
4 =
P
4 πR2
πd2
4 =
Pd2
16 R2
(với d đường kính mắt)
+ Mà W = 80 hc
λ ⇒ 80 hc
λ =
Pd2
16 R2 ⇒ R = √Pd2λ
16 80 hc = 0,274.10
6 (m) = 274 (km)
Câu 3 Người ta dùng một Laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép Công suất của
chùm laze là P = 10(W), đường kính của chùm sáng là 1(mm) Bề dày tấm thép là e = 2(mm) và nhiệt độ ban đầu là 300C Biết khối lượng riêng của thép D = 7800(kg/m3); nhiệt dung riêng của thép C = 448(J/kg.độ); nhiệt nóng chảy của thép L = 270(kJ/kg) và điểm nóng chảy của thép tc = 15350C Thời gian khoan thép là
HD: + Gọi t là thời gian khoan thép
+ Nhiệt lượng Laze cung cấp trong thời gian t này: Q=Pt=10 t(J)
Trang 2+ Khối lượng của thép cần hoá lỏng: m=SeD= πd
2
4 eD=12, 3 10
−6kg (d là đường kính của lỗ khoan)
+ Nhiệt lượng cần để đưa khối thép này từ 300C lên 15350 là: Q1=mc(tc − t¿)=8 , 293(J )
+ Nhiệt lượng cần sau đó để nung chảy khối thép: Q=Lm=3 ,321(J )
+ Theo định luật bảo toàn năng lượng: Q=Q1+Q2⇔10 t=8 , 293+3 ,321 ⇒ t =1,16 (s)
Câu 4 Có hai cuộn dây mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều thì hiệu điện thế trên chúng lệch
pha nhau π /3 và điện trở thuần r1 của cuộn (1) lớn gấp √3 lần cảm kháng ZL1 của nó, hiệu điện thế hiệu dụng trên cuộn (1) lớn gấp 2 lần của cuộn (2) Tỉ số hệ số tự cảm của cuộn dây (1) và (2) là:
HD: + Ta có u1 và u2 đều sớm pha hơn i
+ Với r1 = √3 ZL1 ⇒ tan
1
1
1
6 3
L
Z r
+ Mặt khác 2 1 3 2 2
suy ra cuộn 2 thuần cảm
+ Ta lại có U1 = 2U2 ⇒ Z
Z r Z Z
với r1 = √3 ZL1 ⇒ 1 2
2
4Z L 4Z L L 1
L
Câu 5 Sự phóng xạ và sự phân hạch không có cùng đặc điểm nào sau đây:
A phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng B biến đổi hạt nhân.
C xảy ra một cách tự phát D tạo ra hạt nhân bền vững hơn.
HD:+ Sự phóng xạ là quá trình tự phát còn sự phân hạch phải có sự hấp thụ hạt nơtrôn nhiệt thì quá trình mới
xảy ra
Câu 6 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Biết L = CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số góc
ω1=50 π (rad/s ) và ω2=200 π (rad/ s) Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
√13 C
3
√12 . D
1
√2
HD: + Áp dụng công thức:
os
1
c
Z
C
+ Do cosφ1 = cosφ2 ta có:
+ Mà ω1 ≠ ω2 nên: ϖ1L− 1
ϖ1C=−(ϖ2L− 1
ϖ2C)⇒(ϖ1+ϖ2)L=1
C(
1
ϖ1+
1
ϖ2)⇒ LC= 1
ϖ1ϖ2(1)
+ Theo bài ra L = CR2 (2)
+ Từ (1) và (2) ta có:
1 2
1 2
100
100
L
C
R R
Trang 3+ Vậy hệ số công suất là:
1
1 1
2 os
c
Z
C
Câu 7 Nguồn sáng thứ 1 có công suất P1 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 450(nm) Nguồn sáng 2 có công suất P2 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ2 = 600(nm) Trong cùng một khoảng thời gian, tỉ số giữa số phôton mà nguồn 1 phát ra so với số phôton mà nguồn 2 phát ra là 3:1 Tỉ số P1 và P2
là:
HD: + Ta có: P1 = N1
Δt
hc
λ1 ; P2 = N2
Δt
hc
λ2 ⇒ P1
P2
= N1
N2
λ2
λ1
= 3 0,6
0 , 45 = 4.
Câu 8 Một con lắc lò xo mà quả cầu nhỏ có khối lượng 500(g) dao động điều hoà với cơ năng 10 (mJ).
Khi quả cầu có vận tốc 0,1(m/s) thì gia tốc của nó là −√3 (m/s2) Độ cứng của lò xo là:
HD: + Ta có: W= mϖ
2
A2
2 ⇒ϖ2
A2=2 W
m (1) ; A
2
= a2
ϖ4+ v2
ϖ2⇒ ϖ2
A2= a2
ϖ2+v2(2) + Từ (1) và (2) ta có: 2 W
m =
a2
ϖ2+v
2⇒k =mϖ2=50(N /m)
Câu 9 Một đoạn mạch được mắc vào điện áp xoay chiều u = 200 √2 cos(100 πt )(V), với t đo bằng
giây Tại thời điểm t1 điện áp u là u1 = 100(V) và đang giảm đến thời điểm t2 sau đó điện áp u là u2 = -100(V) thời điểm t2 sau t1 một khoảng nhỏ nhất là :
HD: + Vẽ đường tròn biểu diễn u(t)
+ Thời điểm t1 ứng với điểm M trên đường tròn Thời điểm t2
ứng với điểm N
+ Khoảng thời gian ngắn nhất ứng với góc quét 2 với
sin
200 2 2 2
+ Khoảng thời gian ngắn nhất từ t1 đến t2 là:
2
2
0,0023s
Câu 10 Trong một dàn hợp ca, coi mọi ca sĩ đều hát với cùng cường độ âm và cùng tần số Khi một ca sĩ
hát thì mức cường độ âm là 68(dB), khi cả dàn hợp ca cùng hát thì đo được mức cường độ âm là 80(dB)
Số ca sĩ có trong dàn hợp ca là
HD: + Khi một ca sỹ: 1 0
10lg I 68
I
nI
I
Câu 11 Một mạch dao động LC lí tưởng Ban đầu nối hai đầu cuộn cảm thuần với nguồn điện không đổi
có r = 2(), suất điện động E Sau khi dòng điện qua mạch ổn định, người ta ngắt cuộn dây với nguồn
200
√2
-10 0
1 0 0
u
Trang 4và nối nó với tụ điện thành mạch kín thì điện tích cực đại của tụ là 4.10-6(C) Biết khoảng thời gian ngắn nhất kể từ khi năng lượng từ trường đạt giá trị cực đại đến khi năng lượng trên tụ bằng 3 lần năng lượng trên cuộn cảm là π
6 10
− 6
(s) Giá trị của suất điện động E là:
A 4(V) B 6(V) C 8(V) D 2(V)
HD: + Cường độ dòng điện cực đại qua mạch I0 = E/r Năng lượng ban đầu của mạch: W0 = LI02
2 =
Q02
2 C
+ Khi năng lượng của tụ wC = 3wl ⇒ q2
2 C =
3 4
Q02
2 C ⇒ q =
√3
2 Q0 + Thời gian điện tích giảm từ Q0 đến √3
2 Q0 là t = T/12 ⇒ T = 2.10-6 (s) + Mà: T = 2 √LC = 2.10-6 (s) ⇒ √LC = 10-6 LI0
2
2 =
Q02
2 C ⇒ I0 = Q0
√LC =
4 10−6
10−6
= 4 (A)
⇒ E = I0 r = 8 (V)
Câu 12 Nguồn phóng xạ X có chu kì bán rã là T Tại thời điểm t1 độ phóng xạ của một nguồn là 2,4.106(Bq), tại thời điểm t2 độ phóng xạ của nguồn đó là 8.105(Bq) Số hạt nhân bị phân rã từ thời điểm t1
đến thời điểm t2 là 13,85.108 hạt nhân Chu kì bán rã của nguồn phóng xạ X là:
A T = 10 phút B T = 16 phút C T = 12 phút D T = 15 phút
HD: + Độ phóng xạ tại thời điểm t1 : H0 = H1 = N0
+ Độ phóng xạ tại thời điểm t2 : H = H2 = N
H1 – H2 = H0 – H = (N0 – N) ⇒ln 2
T ΔN =H0− H ⇒T =ln2H
0− H ΔN =600 s = 10 phút
Câu 13 Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay chiều có giá trị
không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 100(V) Ở cuộn sơ cấp, nếu ta giảm bớt đi n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U; nếu ta tăng thêm
n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U/2.Giá trị của U là:
HD: + Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U1, số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2 + Ta có: Ban đầu: U1
100=
N1
N2 (1); Khi giãm n vòng:
U1
U =
N1− n
N2 (2); Khi tăng n vòng:
2 U1
N1+n
N2 (3)
+ Lấy (1) : (2) ta được: U
100=
N1
N1−n (4)
+ Lấy (1) : (3) ta được: U
200=
N1
N1+n (5)
+ Lấy (4) : (5) ta được: 200
100=
N1+n
N1−n ⇒ N1+n=2 N1− 2 n⇒ N1=3 n
+ Từ (4) ⇒ U = 100 N1
N1−n=150 (V)
Câu 14 Nguyên tắc của việc thu sóng điện từ dựa vào:
A hiện tượng hấp thụ sóng điện từ của môi trường.
B hiện tượng giao thoa sóng điện từ
Trang 5C hiện tượng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở
D hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC
HD: Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào hiện tượng cộng hưởng trong mạch LC
Câu 15 Tụ điện của máy phát sóng điện từ có giá trị điện dung C1 ứng với tần số phát ra là f1 Nếu mắc nối tiếp với C1 một tụ khác có điện dung C2 = 100C1 thì tần số máy phát ra là f2 Mối liên hệ giữa f1 và f2
là:
A f2 1000f1 B f2 0,001f1 C f2 1,005f1 D f2 0,995f1
HD: + Ta có: 2f =
2 1
II
LC (1)
+ Mặt khác C2 = nC1 ; CI = C1 và CII = C1C2/(C1+C2) (2)
+ Thay (2) vào (1) ta có
2 1
1 1
f
f2 1,005f1
Câu 16 Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y âng Nguồn sáng S phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn
sắc Ánh sáng lục có bước sóng 1 = 520(nm) và ánh sáng cam có bước sóng 590(nm) ≤ 2 ≤ 650(nm) Trên màn quan sát hình ảnh giao thoa người ta thấy giữa vân sáng trung tâm và vân cùng màu kề nó có 11 vân sáng màu lục Bước sóng 2 có giá trị là:
HD: + Vị tí hai vân sáng trùng nhau xtrùng = k1λ1 = k2 λ2
+ Trên màn quan sát hình ảnh giao thoa người ta thấy giữa vân sáng trung tâm và vân cùng màu kề nó có
11 vân sáng màu lục ⇒ k1 = 12
⇒ 12λ1 = k2λ2 ⇒ λ2=12 λ1
k2
=6240
k2
(nm) + Do: 590nm ≤ λ2 ≤ 650nm ⇒ 9,6 ≤ k2 ≤ 10,6 ( k Є Z )
⇒ k2 = 10 ⇒ λ2 = 624nm
Câu 17 Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L, tụ điện có điện dung C và một điện
trở thuần R mắc nối tiếp Hai đầu đoạn mạch được duy trì bởi điện áp u = U0cos(ωt) Giả sử LCω2 = 1, lúc
đó điện áp ở hai đầu cuộn dây UL lớn hơn U khi
A R > C
L B tăng L để dẫn đến UL > U
C giảm R để I tăng dẫn đến UL > U D R < L
C
HD: + Lúc này trong mạch có sự cộng hưởng; UR = U
+ Để UL > U = UR
⇒
thì ZL > R ⇒
ωL > R ⇒
R <
L
LC =
L
C
Câu 18 M, N, P là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4(mm), dao
động tại N ngược pha với dao động tại M, với MN = NP/2 = 1(cm) Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất là 0,04(s) sợi dây có dạng một đoạn thẳng Tốc độ dao động của phần tử vật chất tại
điểm bụng khi qua vị trí cân bằng (lấy π = 3,14)
HD:+ Chu kì: T2=0 , 04
⇒T =0 , 08 (s)
Trang 6+ Do: M, N ngược pha nên M, N đối xứng qua điểm nút O; N, P cùng biên độ 4 cm nên NB = BP
+ Ta có: MN = NP/2 ⇒ MN = NB = BP = 1 cm Và MP = λ
2
+ Biểu diễn bằng đường tròn; góc MOP = π
⇒ Các góc đều bằng nhau π3 ⇒ AB=
4 cosπ 3
=8 mm
+ Vận tốc cực đại tại bụng: vmax = AB 2 π T = 628 mm/s
Câu 19 Tia nào sau đây có bản chất khác với các tia còn lại:
HD: Tia catôt là chùm electron còn ba tia còn lại có bản chất là sóng điện từ.
Câu 20 Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau 8(cm) dao động cùng pha, sóng sinh ra có bước sóng 1,5(cm) N là một điểm thuộc đường trung trực của đoạn thẳng
S1S2 dao động ngược pha với hai nguồn Khoảng cách nhỏ nhất từ N đến đoạn thẳng S1S2 là:
HD: + Giả sử phương trình sóng tại hai nguồn: u1=u2=a cos ωt
⇒
phương trình sóng tại N:
2
2 cos
N
d
+ Độ lệch pha giữa sóng tại N và tại nguồn: Δϕ= 2 πd
λ
+ Để dao động tại N ngược pha với dao động tại nguồn thì: Δϕ= 2 πd λ =(2 k +1) π⇒ d=(2 k +1) λ
2 + Do d S S /2 ⇒(2k+1)1 2 λ2 S S /2 k 2,16 Để d1 2 min thì k = 3
dmin=
2
2
S S
x x cm
Câu 21 Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi
xuống chậm dần đều với gia tốc có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 1,5(s) Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi xuống nhanh dần đều với gia tốc cũng có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 3(s) Khi thang máy đứng yên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là
HD:+ Thang máy đi xuống chậm dần đều, gia tốc trọng trường hiệu dụng: g1 = g + a
+ Thang máy đi xuống nhanh dần đều, gia tốc trọng trường hiệu dụng: g2 = g - a
+ Ta có: T2
T1=√g1
g2⇔(1,53 )2= g +a
g − a ⇔ a=0,6 g
+ Ta có: T
T1=√g1
g=√g+a g ⇒T ≈ 1,9(s)
Câu 22 Trong một máy phát điện xoay chiều một pha, nếu tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng/phút
thì tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra tăng từ 50(Hz) đến 60(Hz) và suất điện động hiệu dụng của máy thay đổi 40(V) so với ban đầu Nếu tiếp tục tăng tốc độ quay của rôto thêm 60 vòng/phút nữa thì suất điện động hiệu dụng do máy phát ra khi đó là
HD: + Suất điện động hiệu dụng tỉ lệ thuận với tần số dòng điện phát ra, nên ta có:
Trang 7E '
E =
60
50=
E+40
E ⇒ E=200 V
+ Hai lần tăng tốc độ quay một lượng như nhau thì suất điện động hiệu dụng tăng những lượng như nhau
⇒ E” = E + 2.40 = 280V.
Câu 23 Con lắc đồng hồ chạy đúng ở mặt đất, khi đưa con lắc lên độ cao h=1,6(km) thì một ngày
đêm đồng hồ chạy nhanh chậm bao nhiêu? Biết bán kính trái đất R=6400 (km)
A Nhanh 10,8(s) B Chậm 21,6(s) C Chậm 10,8(s) D Nhanh 21,6(s)
HD: + Ta có: ΔT T =h
R=
1,6
6400>0⇒ ΔT >0 Chu kì tăng, đồng hồ chạy chậm
+ Thời gian đồng hồ chạy chậm trong một ngày đêm là:
θ= ΔT
T1 ⋅24 3600= h
R ⋅86400= 1,6
6400 ⋅86400=21 , 6(s)
Câu 24 Để xác định lượng máu trong bệnh nhân người ta tiêm vào máu bệnh nhân một lượng nhỏ dung
dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ 2(Ci) Sau 7,5 giờ người ta lấy
ra 1(cm3) máu người đó thì thấy nó có độ phóng xạ 502 phân rã/phút Thể tích máu của người đó bằng bao nhiêu?
A 6,25 lít B 6,54 lít C 5,52 lít D 6,00 lít
HD: + Độ phóng xạ ban đầu: H0 = 2,10-6.3,7.1010 = 7,4.104Bq
+ Độ phóng xạ sau 7,5 giờ: H = 502V phân rã/phút = 8,37V Bq (V thể tích của máu: cm3 )
+ Ta có: H = H0 2-t/T = H0 2-0,5 ⇒ 2 −0,5= H
H0=
8 , 37 V
7,4 104⇒ 8,37 V = 7,4.104.2-0,5
⇒ V = 7,4 1042− 0,5
8 ,37 = 6251,6 cm
3 = 6,25 lit
Câu 25 Cho hai chất điểm dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình dao động
lần lượt là: x1=A1cos(ωt+ϕ1) ; x2=A2cos(ωt+ϕ2) Cho biết: 4 x12+x22 = 13(cm2) Khi chất điểm thứ nhất có li độ x1 =1(cm) thì tốc độ của nó bằng 6 cm/s Khi đó tốc độ của chất điểm thứ hai là
HD:+ Từ 4 x12
+x22 = 13(cm2) Đạo hàm hai vế theo thời gian ta có ( v1 = x’1 ; v2 = x’2)
⇒ 8x1v1 + 2x2v2 = 0 ⇒ v2=−4 x1v1
x2
+ Khi x1 = 1 cm thì x2 = ± 3 cm ⇒ v2 = ± 8 cm/s
+ Vậy tốc độ của chất điểm thứ hai là 8 cm/s
Câu 26 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2(mm), khoảng
cách từ hai khe đến màn là 2(m) Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm phát ra hai bức xạ đơn sắc 1 = 0,5(m) và 2 = 0,7(m) Vân tối đầu tiên quan sát được cách vân trung tâm
HD: + Vân tối đầu tiên quan sát được là vị trí mà cả hai hệ vân đều cho vân tối: x t 1=x t 2
5
a
Câu 27 Ban đầu có mẫu phóng xạ X nguyên chất, có chu kỳ bán rã T Mẫu chất phóng xạ và biến thành hạt
nhân bền Y Tại thời điểm t1 tỉ lệ giữa hạt nhân Y và hạt nhân X là k Tại thời điểm t2 = t1 + 2T thì tỉ lệ đó là
HD: + Tại thời điểm t1: N Y1
N 1 X1=
ΔN1
N1 =
N0(1− e− λ.t1
)
N0e − λ.t1 =k⇒ e − λ t1
= 1
k +1(1)
Trang 8+ Tại thời điểm t2: k❑
= N Y2
N 1 X2=
ΔN2
N2 =
N0(1 − e− λ t2
)
N0e − λ t2 =1 − e − λ(t1 +2T )
e − λ(t1 +2T ) = 1
e − λ.t1 e −2 λT − 1(2).
+ Mặt khác ta có:
ln 2 2
4
T
(3)
+ Thay (1), (3) vào (2) ta được: k
❑
1
4.
1
1+k
− 1=4 k +3
Câu 28 Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện
xoay chiều thì hệ số công suất của mạch:
HD: + Mạch đang có tính cảm kháng thì ZL>ZC ⇒ tan ϕ= Z L − Z C
R >0
+ Tăng tần số thì ZL tăng, ZC giảm ⇒ tan ϕ tăng ⇒ ϕ tăng ⇒ cos ϕ giảm
Câu 29 Một con lắc lò xo có k = 100(N/m) và vật nặng khối lượng m = 5/9(kg) đang dao động điều hoà
theo phương ngang có biên độ A = 2cm trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang Tại thời điểm m qua vị trí động năng bằng thế năng, một vật nhỏ khối lượng m0 = 0,5m rơi thẳng đứng và dính chặt vào vật m Khi qua vị trí cân bằng hệ (m+m0 ) có tốc độ là
A 20(cm/s) B 25(cm/s) C 30(cm/s) D 50(cm/s) HD: + Vị trí wđ = wt: kx2
2 =
1 2
kA2
2 ⇒ x = A√2
2 = √2 (cm) + Khi đó vận tốc của m là: mv
2
2 = kx
2
2 ⇒ v = x √k
m = √2 √180 = 6 √10 (cm/s)
+ Theo ĐLBT động lượng theo phương ngang ta có: (m + m0)v0 = mv ⇒ v0 = mvm+m
3 v = 4
√10 (cm/s)
+ Khi qua VTCB hệ hai vật có tốc độ cực đại: (m+m0)v2max
2
2 +
(m+m0)v02
2
⇒ v2max = v02 + kx
2
m+m0 = 160 + 240 = 400 ⇒ vmax = 20 cm/s.
Câu 30 Chiết suất của môi trường trong suốt đối với các bức xạ điện từ
A đối với tia hồng ngoại lớn hơn chiết suất của nó đối với tia tử ngoại.
B giảm dần từ màu đỏ đến màu tím.
C giảm dần từ màu tím đến màu đỏ.
D có bước sóng khác nhau đi qua có cùng một giá trị.
HD: Chiết suất đối với tia tim lớn nhất còn với tia đỏ nhỏ nhất.
Câu 31 Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe sáng là 1(mm),
khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5(m) Ánh sáng đến hai khe là đơn sắc có bước sóng 0,6(μm) Trên màn quan sát, xét hai điểm M, N nằm cùng một phía so với vân trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt là 2(mm) và 8(mm) Số vân sáng quan sát được trong đoạn MN là
D
a
(4 vân)
Trang 9Câu 32 Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100( ); C= 102 π − 4 (F); L= 3(H) cường độ dòng điện qua mạch có dạng: i = 2cos100 t (A) Viết biểu thức tức thời điện áp hai đầu mạch điện
A u=200√2 cos(100 πt − π
4) (V) B u=200√2 cos(100 πt+
π
4) (V)
C u=200 cos (100 πt − π4) (V) D.
u=200 cos (100 πt+ π
4) (V)
HD: + Cảm kháng : 100 300
3
L
Z L
; Dung kháng :
2
10 100
1
1
4
C
Z C
= 200 + Tổng trở : Z = R2 (Z L Z C)2 1002 (300 200)2 100 2
+ Điện áp cực đại : U0 = I0.Z = 2.100 2V =200 2V
Z Z
4 45 1
100
200
+ Pha ban đầu của HĐT : 0 4
4
+ Biểu thức Điện áp: u = 0cos( ) 200 2cos(100 4)
(V)
Câu 33 Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay các bản tụ Tụ có giá trị điện dung C
biến đổi giá trị C1=10(pF) đến C2 = 490(pF) ứng với góc quay của các bản tụ là α các bản tăng dần từ 00
đến 1800 Tụ điện được mắc với một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2(H) để làm thành mạch dao động ở lối vào của 1 một máy thu vô tuyến điện Để bắt được sóng 19,2m phải quay các bản tụ một góc α là bao nhiêu tính từ vị trí điện dung C bé nhất
HD: + Bước sóng: λ = 2πc √LC ⇒ C = λ2
4 π2c2L =
19 ,22
4 π232 10162 10−6 = 51,93.10-12 F = 51,93 pF
+ Điện dung của tụ điên: C = C1 + C2− C1
1800 = 10 +
8
3 = 51,93 (pF) ( là góc quay kể từ C1 =
10 pF)
⇒ = 15,7230 = 15,70
Câu 34 Một sóng cơ học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10(Hz), tốc độ
truyền sóng 1,2(m/s) Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng, trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau 26(cm) (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M hạ xuống thấp nhất là
HD: + Ta có: = 12 cm ;
MN
=
26
12 = 2 +
1
6 hay MN = 2 + 6
Dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N một góc 3
Trang 10
Dùng liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều dễ dàng thấyDùng liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều dễ dàng thấy : Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) thì uM =
a 2
và đang đi lên
Thời gian tmin =
5T
6 =
5 1
s s
60 12 ; (với T =
1 1 s
f 10 )
Câu 35 Hạt nhân 22688Ra có chu kì bán rã 1570 năm, đứng yên phân rã ra một hạt và biến đổi thành
hạt nhân X Động năng của hạt trong phân rã là 4,800(MeV) Coi khối lượng của hạt nhân tính theo đơn vị u xấp xỉ bằng số khối của chúng Năng lượng toàn phần toả ra trong một phân rã la
HD: + Áp dụng định luật BT động lượng: ⃗P X+ ⃗P α=⃗0⇒ P X=P α ⇒ m α
m X
= W X
W α
= 4 222
⇒ WX = 4
222 .Wα = 4
222 .4,8 = 0,087 MeV + Áp dụng định luật BT năng lượng toàn phần: ∆E = W + WX = 4,8 + 0,087 = 4,887 MeV
Câu 36 Một con lắc lò xo nằm ngang, vật nhỏ có khối lượng m, dao động điều hòa với biên độ A Khi
vật đang ở vị trí x =A/2, người ta thả nhẹ nhàng lên m một vật có cùng khối lượng và hai vật dính chặt
vào nhau Biên độ dao động mới của con lắc là
A A
A√7
A
A√5 2
HD: + Tại vị trí x, ta có:
(1) với
m
+ Khi đặt thêm vật:
'2
k m
; tại vị trí x:
4
(2)
+ Từ (1) suy ra
2
3 4
thay vào (2), ta được
Câu 37 Trong quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô, vạch ứng với sự dịch chuyển của electron từ quỹ
đạo M về quỹ đạo K có bước sóng λ1 = 0,1026(μm), vạch ứng với bước sóng dài nhất trong dãy Ban-me
là λ2 = 0,6566(μm) Bước sóng dài nhất của dãy Lai-man là:
A 0,1216(μm) B 0,1432(μm) C 0,1824(μm) D 0,0608(μm).
HD: + Ta có: hcλ
21 = E2 – E1 = (E3 –E1) – (E3 – E2) = hcλ
1 - hcλ
2
+ Bước sóng dài nhất của dãy Lai-man: λ21= λ1 λ2
λ2− λ1
≈ 0 , 1216(μm)
Câu 38 Hai nhạc cụ khác loại cùng chơi một bản nhạc, ta nhận biết được loại nhạc cụ là nhờ âm sắc (sắc
thái của âm) Âm sắc khác nhau là do
A tần số khác nhau, năng lượng khác nhau
B độ cao và độ to khác nhau
C số lượng, loại họa âm và cường độ các họa âm khác nhau
D số lượng các họa âm khác nhau
HD: Âm sắc khác nhau là do chung khác số lượng, loại họa âm và cường độ các họa âm.
Câu 39 Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k = 40(N/m) và quả cầu nhỏ A có khối
lượng 100(g) đang đứng yên, lò xo không biến dạng Dùng quả cầu B giống hệt quả cầu A bắn vào quả