DE THI THU DH MOI

Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào hai đầu A và B của đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và [r]

A

q Q0 -Q0

0 2

Q 3



C

GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI ĐẠI HỌC NĂM 2010

Môn: VẬT LÍ; Khối A (Mã đề 485)

I PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH.

Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc

nối tiếp gồm điệ trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được

Điều chỉnh điện dung C đến giá trị

4

10 4



F hoặc

4

10 2



F thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau Giá trị của L bằng

A

1

2

1 3 H.

1 3 H.

Gợi ý:

Đây là dạng toán biến đổi C thi có hai giá trị C = C1 hoặc C = C2 công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau, nghĩa là P1 = P2 Đối với dạng bài tập này sẽ thường phải tính L (ZL), ta sử dụng công thức:

ZL =

2

=

400 200 2



= 300  L =

3

 H

Câu 2: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Tại thời điểm t = 0, điện tích

trên một bản tụ điện cực đại Sau khoảng thời gian ngắn nhất t thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là

Gợi ý:

Từ hình vẽ   = 3



= .t =

2

T



.t  T = 6.t  Đáp án A

Câu 3: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động

điều hoà với biên độ góc 0 nhỏ Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng

Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có

động năng bằng thế năng thì li độ góc  của con lắc bằng

A

0

α

0

α

0

α 2



D

0

α 3



Gợi ý:

Ta có: Wđ = Wt   = 

0

α

Vật chuyển động nhanh dần  nó đang đi từ biên về vị trí cân bằng

Kết hợp vơi giả thiết chuyển động theo chiều dương  nó ở vị trí có li độ âm

  =

0

α

2



 Đáp án C

Câu 4: Đặt điện áp u = U 2cost vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn NB chỉ có tụ điện



α 2



D

A

với điện dung C Đặt 1 =

1

2 LC Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc R

thì tần số góc  bằng

A

1

ω

1

ω

Gợi ý:

2

U

R + Z  Z

Để UAN không phụ thuộc vào R thì Z L2 Z L Z C2

Do ZC  0  Z L Z C  Z L  ZC = 2ZL 

1

2L

2

2 LC 2 LC

 Đáp án B

Câu 5: Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là EX, EY, EZ với EZ < EX < EY Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là:

Gợi ý:

Ta có:  =

ΔE

A .

Từ AX = 2AY = 0,5AZ  AX = 2AY; AZ = 4AY Suy ra:

 X =

ΔE ΔE 2ΔE

A 2A 4A .

 Y =

X Y

ΔE 4ΔE

=

A 4A

Y

ΔE ΔE

=

A 4A

Theo giả thiết EZ < EX < 2EX

X Y

(ΔE <ΔE )

< 2EY < 4EY  Z < X < Y Chọn D.

Câu 6: Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 20 cm, dao động

theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40t và uB = 2cos(40t + ) (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng s) Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm/s Xét hình vuông AMNB thuộc mặt thoáng của chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM là

Gợi ý:

Ta có:  =

v

f =

30

20 = 1,5 cm.

Xét điểm M:

L

A B

N M

k=0 I

B

32

K

L M

21

31

D

C

Lập tỉ số k1 =

MB MA λ



=

AB 2 AB λ



= 5,52

 Các điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MI ứng với các giá

trị k = 0,5; 1,5;…; 5,5 (vì hai nguồn sóng A, B ngược pha)  Có 6 cực đại

trên đoạn MI

Xét điểm B:

Lập tỉ số k2 =

AB

λ = 13,33.

 Các điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn IB ứng với k = 0,5; 1,5;…;12,5  Có 13 cực đại trên đoạn IB

 Trên đoạn BM có 6 + 13 = 19 cực đại  Đáp án A

Câu 7: Theo tiên đề của Bo, khi êlectrôn trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K thì

nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 21, khi êlectrôn chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên

tử phát ra phôtôn có bước sóng 32 và khi êlectrôn chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 31 Biểu thức xác định 31 là:

A 31 = 32  21.

32 21 31

 



 



 C 31 = 32 + 21. D

32 21 31

 



 



 .

Gợi ý:

Dựa vào hình vẽ, ta có thể rút ra ngay công thức 31 21 32

Nếu không thì ta áp dụng tiên đề 2 của Bo như sau:

21

32

hc

E E =

λ hc

E E =

λ









 



 EM – EK = 21 32

hc hc +

Mặt khác EM – EK = 31

hc

(1), (2)  31 32 21

= +

λ λ λ 

32 21 31

 



 



  Đáp án B.

Câu 8: Êlectrôn là hạt sơ cấp thuộc loại

Câu 9: Tại thời điểm t, điện áp u = 200 2cos

π 100πt

2



 (trong đó u tính bằng V, t tính bằng s) có giá

trị 100 2 V và đang giảm Sau thời điểm đó

1

300s, điện áp này có giá trị là

Gợi ý:

200

3



-200

100 -100



B

B

B

u =

0

U

2   = 3 Nhưng vì u đang giảm   = 3

Ta có:  = .t = 100

1

300 =

π

3.

Dựa vào hình vẽ  u(t +

1

300s) = 100 2V  Đáp án C.

Câu 10: Một kim loại có công thoát êlectron là 7,2.10-19J Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có bước sóng 1 = 0,18m, 2 = 0,21m, 3 = 0,32m, 4 = 0,35m Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện ở kim loại này có bước sóng là

A 1, 2 và 3. 1 và 2. C 3 và 4. D 2, 3 và 4.

Gợi ý:

Ta tính được giới hạn quang điện của kim loại là 0 =

-7 -19

Hiện tượng quang điện xảy ra khi   0  Đáp án B

Câu 11: Tia tử ngoại được dùng

A để tìm khuyết tật bên trong sản phẩm bằng kim loại.

để tìm vết nứt trên bề mặt sản phẩm bằng kim loại.

C trong y tế để chụp điện, chiếu điện.

D để chụp ảnh Trái Đất từ vệ tinh.

Gợi ý:

Ta loại trừ được ngay hai đáp án C và D  còn lại hai phương án A, B

Ta chọn đáp án B vì tia tử ngoại không có tính chất đâm xuyên (bước sóng càng ngắn thì tính đâm

xuyên càng mạnh, tia tử ngoại mới chỉ có khả năng iôn hoá môi trường chứ chưa có tính đâm xuyên)

Chú ý rằng ta rất dễ nhầm đáp án A với đáp án B Đáp án A là ứng dụng của tia X (tia Rơnghen) Câu 12: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở

thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần Bỏ qua điện trở của các cuộn dây của máy phát Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1 A Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 3A Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

A 2R 3

2R

R

3.

Gợi ý:

Nhận xét:

-Vì bỏ qua điện trở của các cuộn dây của máy phát  U = E

-Ta có E  ;   tốc độ quay n  E  n  U  n

-Tương tự ta có ZL  n

Từ đó ta có:

 Kí hiệu  là kí hiệu tỉ lệ thuận.

  4,75

B

 Khi rôto quay với tốc độ n vòng/phút thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu máy phát là U, cảm kháng của mạch là ZL Ta có:

I = 2 2L

U

 Khi rôto quay với tốc độ góc 3n vòng/phút thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu máy sẽ là 3U và cảm kháng là 3ZL

I’ = 2 L 2

3U

R + (3Z ) = 3A (2)

Chia vế với vế của (2) cho (1)  ZL =

R

 Khi rôto quay với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của cuộn dây là 2ZL

(theo 3)



2R

3 Đáp án B.

Câu 13: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay

chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng

Gợi ý:

Nhận xét:

Từ công thức của máy biến áp

=

U N Do U1, N1 không đổi  U2  N2.

Gọi N2 là số vòng dây ban đầu của cuộn thứ cấp

 Nếu giảm bớt n vòng dây thì số vòng dây của cuộn thứ cấp là N2 – n

(theo gt)

 U

 Nếu tăng thêm n vòng dây thì số vòng dây của cuộn thứ cấp là N2 + n

(theo gt)

 2U

Từ nhận xét ở trên  N2 + n = 2(N2 – n)  N2 = 3n (*)

Mặt khác:

(theo *)

'

Theo gt: N U =100V

N +3n = 2N U =2U =200V









Câu 14: Một chất điểm dao động điều hoà với chu kì T Trong khoảng thời gian ngắn nhất khi đi từ vị trí

biên có li độ x = A đến vị trí x =

A 2



, chất điểm có tốc độ trung bình là

A

6A

9A

3A

4A T

Gợi ý:

Dựa vào hình vẽ ta có:

Khi tăng thêm 3n vòng dây

x A -A -A

2

2π 3

D

A

B

s = A +

A 3A

=

2 2 .

 =

=ω.Δt= Δt

T

3 .



s 9A

v= =

Δt 2T Đáp án B.

Câu 15: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được tính theo công thức

En =  2

13,6

n (eV) (n = 1, 2, 3,…) Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang

quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử hiđrô phát ra phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng bằng

Gợi ý:

Theo tiên đề 2 của Bo ta có:  = E3 – E2 = 2

13,6 3



 2

13,6 2



  =

17

9 eV =

17

9 .1,6.109  3,022.10-19 J

Mà  =

hc

λ   =

hc

ε = 6,576.10-7 m = 0,6576 m Đáp án D

Câu 16: Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r0 Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ đạo giảm bớt

Gợi ý:

Áp dụng công thức rn = n2.r0

Quỹ đạo N ứng với n = 4; quỹ đạo L ứng với n = 2  r = r4 – r2 = (42 – 22)r0 = 12r0 Đáp án A

Câu 17: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước

sóng từ 380 nm đến 760 nm Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng

A 0,48m và 0,56 m 0,40 m và 0,60 m.

C 0,40 m và 0,64 m D 0,45 m và 0,60 m.

Gợi ý:

Giả sử tại vị trí cách vân trung tâm x = 3 mm có vân sáng bậc k của bức xạ   x = k

λD a



x.a

λ=

kD =

1,2 μm

k .

Mà 0,38m    0,76 m  0,38m 

1,2

k  0,76 m  1,57 < k < 3,16

Do k  Z 

k=2λ=0,6μm k=3λ=0,4μm









a 3



π 3

2

max

a 2

amax

A

B

Câu 18: Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kì T và biên độ 5 cm Biết trong một chu kì, khoảng

thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn gia tốc không vượt quá 100 cm/s2 là

T

3 Lấy 2 = 10 Tần số dao động của vật là

Gợi ý:

a  100 cm/s2  100  a  100

t =

T

3   = .t =

2π

3 .

Từ hình vẽ suy ra 100 = max

a

2  amax = 200 cm/s2

Mà amax = 2A   = 2 rad/s  f =

ω 2π = 1 Hz Đáp án D.

Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào hai đầu A và B của

đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi N là điểm nối giữa cuộn cảm thuần và tụ điện Các giá trị R, L, C hữu hạn và khác không Với C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở Với C =

1

C

2 thì điện áp hiệu dụng giữa A và N bằng

Gợi ý:

Ta có: UR = IR = 2  2

U.R

R + Z  Z

Muốn UR không phụ thuộc vào R thì ZC1 = ZL

Khi C = C2 =

1

C

UAN = I.ZAN =  

L 2 2

U R +Z

R + Z  Z (theo *)

L

U R +Z

R +ZL = U = 200V Đáp án A.

Câu 20: Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 4 H và một tụ điện có điện

dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF Lấy 2 = 10 Chu kì dao động riêng của mạch này có giá trị

A từ 2.10-8 s đến 3.10-7 s từ 4.10-8 s đến 3,2.10-7 s

C từ 2.10-8 s đến 3,6.10-7 s D từ 4.10-8 s đến 2,4.10-7 s

Gợi ý:

Áp dụng công thức T = 2π LC  2π LCmin  T 2π LCmax

Với L = 4H = 4.10-6 H; Cmin = 10pF = 10-11 F; Cmax = 640pF = 64.10-11F  4.10-8 s  T  3,2.10-7 s  Đáp án B

L

A

C

Câu 21: Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa

dao động điều hoà với tần số 40 Hz Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng Tốc

độ truyền sóng trên dây là 20 m/s Kể cả A và B, trên dây có

A 3 nút và 2 bụng B 7 nút và 6 bụng C 9 nút và 8 bụng 5 nút và 4 bụng.

Gợi ý:

Hai đầu A, B cố định là nút  l = k

λ

2 (k = 1, 2, 3…)  k =

2 λ

l

Với  =

v

f = 0,5m = 50 cm  k = 4.

 Số bụng = k = 4; số nút = k + 1 = 5 Đáp án D

Câu 22: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại điểm O đặt một nguồn

điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm tại A là

60 dB, tại B là 20 dB Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là

Gợi ý:

Áp dụng công thức: L (dB) = 10lg 0

I

I  LA – LB = 10lg

A B

I

I = 40 

A B

I

I = 104

Mặt khác IM = 2

P 4πr (P là công suất của nguồn âm, r là khoảng cách M đến nguồn âm) 

A B

I

I =

2 B A

r r

 

 

 



2

B

A

r

r

 

 

  = 104 

B A

r

r = 102  rB = 100rA

M là trung điểm của AB  rM =

r +r 101r

=

2 2 .

Tương tự, ta có:

A M

I

I =

2 M A

r r

 

 

  =

2

101 2

 

 

  và LA – LM = 10lg

A M

I

I = 10lg

2 M A

r r

 

 

  = 10lg

2

101 2

 

 

   34dB

 LM = LA – 34 = 26 dB Đáp án A

Câu 23: Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện

Hệ thức đúng là

A i =

2 2

u 1

R +ωL

ωC



B i = u3C.

i =

1

u

2

u

ωL.

C

C

Câu 24: Dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình li độ x

= 3cos

5π

πt

6



 (cm) Biết dao động thứ nhất có phương trình li độ x1 = 5cos

π πt+

6

 

 

 (cm) Dao động thứ hai có phương trình li độ là

A x2 = 8cos

π πt+

6

 

 

π πt+

6

 

 

 (cm)

C x2 = 2cos

5π πt 6



5π πt 6



 (cm)

Gợi ý:

Nhận thấy x ngược pha với x1  x2 phải ngược pha với x1  A = A2 – A1 (vì x cùng pha với x2 nên A2 > A1)

 A2 = A + A1 = 8cm Đáp án D

Câu 25: Phóng xạ và phân hạch hạt nhân

A đều có sự hấp thụ nơtron chậm B đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng đều là phản ứng hạt nhân toả năng lượng D đều không phải là phản ứng hạt nhân.

Gợi ý:

Ở câu này ta có thể loại trừ ngay đáp án D

Đáp án A không đúng vì phóng xạ là quá trình tự nhiên, chỉ có phân hạch hạt nhân mới có sự hấp thụ nơtron chậm

 Còn lại hai đáp án B và C

Chú ý: 3 loại phản ứng hạt nhân luôn toả năng lượng, đó là:

Phóng xạ

Phân hạch

Nhiệt hạch

Câu 26: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến

trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Gọi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện, giữa hai đầu biến trở và hệ số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 lần lượt là UC1, UR1 và cos1; khi biến trở có giá trị R2 thì các giá trị tương ứng nói trên là UC2, UR2 và cos2 Biết UC1 = 2UC2; UR2 = 2UR1 Giá trị của cos1 và cos2 là:

A cos1 =

1

3, cos2 =

2

1

5, cos2 =

1

3.

cos1 =

1

5, cos2 =

2

1

2 2 , cos2 =

1

Gợi ý:

Ta có:

U =U +U =U +U

U =2U

U =2U









U =U

U =U





U =2U

U =2U





R2

U = U +U =5U 5

U = U 4











R1

R2

U

U =

5 2U

U =

5











C

P

O

ms

F

a)

l0

đh

b) O1

l0

l

 cos1 =

R1

=

U 5; cos2 =

R2

=

U 5 Đáp án C.

Câu 27: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có

bước sóng 0,6 m Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là

Gợi ý:

Ta có: i =

λD

a = 1,5 mm.

Số vân sáng: NS = 2

L 2i

 

 

  (2) + 1 = 9

Số vân tối: Nt = 2

L 1 2i 2



  = 8

 Tổng số vân = 9 + 8 = 17 vân Đáp án A

Câu 28: Một con lắc lò 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 để con lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là

A 10 30cm/s B 20 6cm/s 40 2cm/s D 40 3cm/s

Gợi ý:

Ở câu hỏi này chúng ta dễ mắc phải một sai lầm như sau:

Từ giả thiết  biên độ ban đầu của vật là A = 10 cm = 0,1 m

Tốc độ lớn nhất vật đạt được khi vật qua vị trí cân bằng (lò xo không biến dạng) lần đầu tiên  Quãng đường vật đi được từ lúc vật bắt đầu dao động đến khi vật đạt tốc độ lớn nhất là s = A = 10 cm = 0,1 m

Áp dụng định luật biến thiên cơ năng:

1

2kA2 –

1

2 mv2max = Fms.s  12kA2 –

1

2mv2max = mgs.

 Tính được vmax = 10 30cm/s Dẫn đến ta sẽ chọn vào đáp án sai là đáp án A

Để giải bài toán này chúng ta có thể làm theo hai cách

Cách 1: Dùng phương pháp so sánh

Khi vật của con lắc a) đi từ trái sang phải thì dao động

của nó giống dao động của con lắc lò xo b)

Khi đi từ trái sang phải, vật nhỏ của con lắc a) nhận

O1 làm vị trí cân bằng tạm thời, tại O0 lò xo bị nén

đoạn

(2) Kí kiệu   là kí hiệu phần nguyên, ví dụ: 4,75 = 4.