Khi lực tác dụng lên vật có giá trị bằng 0,25 độ lớn lực cực đại tác dụng lên vật thì tỷ số giữa thế năng và động năng của con lắc là.. Khoảng cách giữa 5 gợn tròn liên tiếp đo được là 1[r]
Trang 1Trường THPT Hà trung.
ĐỀ SỐ 16
ĐỀ THI KTCL LẦN 2 - Năm 2011
MÔN Vật lý 12
Thời gian làm bài: 90 phút;
(60 câu trắc nghiệm)
Mã đề thi 132
Họ, tên thí sinh:
Số báo danh:
I.PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH (40 câu, từ câu 1 đến câu 40)
Câu 1: Trong cách mắc dòng điện theo kiểu tam giác, khi các dây nối từ máy phát đến các tải tiêu thụ bị ngắt,
thì dòng điện trong các cuộn dây của máy phát
A luôn khác không.
B bằng không chỉ khi các cuộn dây giống nhau và mắc đúng vị trí ( lệch nhau 1/3 vòng tròn ).
C luôn bằng không.
D khác không chỉ khi các cuộn dây giống nhau và mắc đúng vị trí ( lệch nhau 1/3 vòng tròn ).
HD: (B)
Câu 2: Để giảm công suất hao phí trên một đường dây tải điện xuống bốn lần mà không thay đổi công suất
truyền đi, ta cần áp dụng biện pháp nào nêu sau đây?
A Tăng điện áp giữa hai đầu đường dây tại trạm phát điện lên bốn lần.
B Tăng điện áp giữa hai đầu đường dây tại trạm phát điện lên hai lần.
C Giảm đường kính tiết diện dây đi bốn lần.
D Giảm điện trở đường dây đi hai lần.
HD: (B) vì ΔP=R P
2
U2
Câu 3: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lý 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 sơ cấp, nếu bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U/2 Giá trị của U là
HD: - Lúc đầu: U1
U2
=N1
N2
⇒U1=N1
N2
U2=N1
N2
100
- Sau khi thay đổi số vòng dây:
U1
N1− n
N2 ⇒ 2 U1
2(N1− n)
N2 (1)
U1
U 2=
N1+n
N2 ⇒ 2 U1
N1+n
N2 (2)
⇒2(N1− n)=N +n⇒n= N1
3 Thay vào (1) và (2) ta được:
U1
U =
N1− N1
3
N2 =
2 N1
3 N2(3)
2 U1
U =
N1+N1
3
N2 =
4 N1
3 N2⇒ U1
U =
2 N1
3 N2( 4)
⇒U = 3 N2
2 N1 U1=3 N2
2 N1.
N1
N2 100=150(V) => (A)
Câu 4: Một thấu kính bằng thủy tinh hai mặt lồi có cùng bán kính R = 10cm Biết chiết suất của thủy tinh đối
với ánh sáng đỏ và tím lần lượt bằng nđ = 1,495 và nt = 1,510 Khoảng cách giữa các tiêu điểm của thấu kính ứng với các ánh sáng đỏ và tím là:
HD: 1
f đ=(n đ −1) (R2)=(1 , 495 −1) 2
10=0 , 099⇒f đ=10 ,1 01 (cm)
f1
t
=(n t −1) (R2)=(1 ,510 − 1) 2
10=0 ,102 ⇒ f t=9,8 04 (cm)
Trang 2=> Khoảng cách giữa các tiêu điểm : Δf =10 , 101− 9 , 804=0 ,297(cm)=2 , 97(mm) => (B)
Câu 5: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa với biên độ A, chu kỳ dao động là 0,5s Khối
lượng của vật m = 400g Giá trị lớn nhất của lực đàn hồi tác dụng lên vật là 6,56N, cho g = 10m/s2 = 2m/s2 Biên độ A bằng:
HD: T =2 π√m
k ⇒ k= 4 π2m
T2 =4 10 0,4
0,52 =64 ( N m)
T =2 π√Δl
g ⇒ Δl= T2 g
4 π2 =
0,52 π2
4 π2 =0 ,0625(m)
Fđh(max)=k ( A +Δl )⇒ A= Fđh ( max )
k − Δl=
6 , 56
64 − 0 , 0625=0 , 04 (m)=4 (cm) => (A)
Câu 6: Chiếu một bức xạ có bước sóng 533nm lên một tấm kim loại có công thoát bằng 1,875 eV Dùng một
màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một từ trường đều có B = 10-4T, theo hướng vuông góc với các đường sức từ Biết c = 3.108m/s; h = 6,625.10-34J.s; e = 1,6.10-19C và khối lượng electron m = 9,1.10-31kg Bán kính lớn nhất của quỹ đạo của các electron là:
HD:
h c
λ=A +
mvmax2
2 ⇒vmax=√2(h c
λ − A)
m =4 10
5
(m /s )
R=mv
qB =
9,1 10−31 4 105 1,6 10−19.10− 4 =22 , 75 10
− 3
(m)=22 , 75 (mm ) => (C)
Câu 7: Đối với đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết rằng điện trở thuần R, cảm kháng ZL và dung kháng ZC luôn khác 0, phát biểu nào sau đây là sai?
A Tổng trở của đoạn mạch không thể nhỏ hơn điện trở thuần R.
B Tổng trở của đoạn mạch không thể nhỏ hơn dung kháng ZC
C Tổng trở của đoạn mạch có thể nhỏ hơn cảm kháng ZL
D Khi cộng hưởng tổng trở của đoạn mạch đạt giá trị nhỏ nhất là R.
HD: (D)
Câu 8: Chọn phát biểu sai?
A Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
B Trong một môi trường vật chất xác định, tốc độ truyền sóng cơ không phụ thuộc vào tần số sóng.
C Sóng cơ học là sự lan truyền các dao động tuần hoàn trong không gian theo thời gian.
D Trong sự truyền sóng chỉ có pha dao động truyền đi, các phần tử vật chất dao động tại chỗ.
HD: (C)
Câu 9: Chiếu vào mặt bên một lăng kính có góc chiết quang A một chùm ánh sáng trắng hẹp coi như một tia
sáng dưới góc tới i khác không Biết góc lệch của tia màu lục đạt giá trị cực tiểu khi đó:
A góc lệch của tia màu tím lớn hơn giá trị cực tiểu của nó.
B cả ba phương án nêu đều đúng.
C góc lệch của tia màu vàng nhỏ hơn giá trị cực tiểu của nó.
D góc lệch của tia màu đỏ nhỏ hơn giá trị cực tiểu của nó.
HD: (A)
Câu 10: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Điện áp giữa hai đầu và cường độ
dòng điện trên cuộn thuần cảm tại thời điểm t1 có giá trị u1 = 60 √6 (V) và i1 = √2 (A); tại thời điểm t2 có giá trị u2 = 60 √2 (V) và i2 = √6 (A), biết tại t = 0 thì u = 0 và i đạt cực đại; độ tự cảm L = 0,6/(H) Biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện của mạch dao động là:
A u = 120 √2 cos(100t + π2 )(V) B u = 220 √2 cos(100t + π2 )(V)
C u = 220 √2 cos(100t - π
2 )(V). D u = 120 √2 cos(100t -
π
2 )(V).
Trang 3HD: Ta có: 1
2Li
2
+1
2Cu
2
=1 2
Q02
C ⇒ LCi2
+C2u2=Q02 Thay số ta có: {2LC+21600 C2=Q20(1)
6 LC+7200 C2=Q02(2) ⇒ 2 L+21600 C=6 L+7200 C ⇒C= 4
144000 L=5,3 10
−5 (F ) Thay vào (1) ta được: Q0 = 8.995.10-3 (C)
ω= 1
√LC=100 π
Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện: u= Q0
C cos (ωt+ϕ )=120√2 cos (100 πt +ϕ)
Tại t = 0 {i=I u=00⇒{cos ϕ=0 − I0 sin ϕ=I0⇒{cos ϕ=0 sin ϕ=− 1 ⇒ϕ=− π
2 Vậy: u=120√2 cos(100 πt − π
2)(V ) => (D)
Câu 11: Hiệu điện thế giữa anot và catot của ống Rơn ghen là 30kV Coi vận tốc ban đầu của chùm electron
phát ra từ catot bằng không ( bỏ qua mọi mất mát năng lượng ), biết h = 6,625.10-34J.s; e = 1,6.10-19C Tần số lớn nhất của tia Rơn ghen mà ống đó có thể phát ra là
A 7,25.1016Hz B 6.1015Hz C 6.1018Hz D 7,25.1018Hz
HD: hf=eU⇒ f =eU
h =
1,6 10− 19.30 103
6 ,625 10 −34 =7 , 25 10
18(Hz)⇒ ( D)
Câu 12: Một đoạn mạch xoay chiều gồm một cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với một tụ điện Độ lệch
pha giữa điện áp trên cuộn dây với dòng điện qua mạch là /3 Đo điện áp hiệu dụng UC trên tụ điện và Ud trên cuộn dây người ta thấy giá trị UC = √3 Ud Hệ số công suất trên đoạn mạch là:
HD: tan ϕ d=π
3⇒ U L
U R
=√3⇒U L=√3 U R ; U C=√3 U d=√3√U R2+U2L=2√3 U R
⇒U =√U R2+(U L −U C)2=2 UR ⇒cos ϕ= U R
U R
2U R=
1
2⇒(B)
Câu 13: Trong các câu sau đây, câu nào sai?
A Khi con lắc đơn chuyển động với gia tốc a, tần số dao động nhỏ của con lắc phụ thuộc vào gia tốc a.
B Lực kéo về trong dao động con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lượng của vật.
C Gia tốc của vật trong dao động của con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lượng của vật.
D Gia tốc của vật trong dao động nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào tỉ số giữa trọng lượng và khối lượng
của vật
HD: (B)
Câu 14: Biểu thức điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều là u = Uocos(t - π
6 )(V) và cường
độ dòng điện trong mạch là i = Iosin(t - π6 )(A) Chọn đáp án đúng nhất?
A u trễ pha π2 so với i B Một kết quả khác.
2 so với i.
HD: i=I0sin(ωt − π
6)=I0cos(ωt − π
6−
π
2) Vậy u sớm pha π
2 so với i => (D)
Câu 15: Một đồng hồ quả lắc chuyển vận bằng con lắc đơn, khi đồng hồ ở vị trí ngang bằng với mực nước biển
thì đồng hồ chạy đúng, nếu đưa đồng hồ lên độ cao 16km và nhiệt độ giảm đi 10oC so với mực nước biển, biết bán kính Trái Đất là 6400km và hệ số nở vì nhiệt của thanh treo con lắc là 2.10-5K-1, khi đó đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu phần trăm so đồng hồ chạy đúng?
A nhanh; 0,12% B chậm; 0,12% C chậm; 0,24% D nhanh; 0,24%.
Trang 4HD: - Khi đưa con lắc lên cao : ΔT T
0
=h
R>0 nên đồng hồ chạy chậm đi
- Khi nhiệt độ giảm : ΔT ' T
0
=1
2α Δt <0 nên đồng hồ chạy nhanh
- Sự biến thiên tương đối: ΔT
T =
h
R −
1
2α Δt=
16
6400−
1
2.2 10
−5 10=0 , 24 %>0
- Vậy đồng hồ chạy chậm 0,24 % => (C)
Câu 16: Khi sóng ánh sáng truyền từ một môi trường này sang một môi trường khác thì:
A cả tần số và bước sóng đều thay đổi B cả tần số và bước sóng đều không đổi.
C bước sóng không đổi, nhưng tần số thay đổi D tần số không đổi, nhưng bước sóng thay đổi HD: (D) ( Tần số sóng luôn bằng tần số của nguồn phát sóng nên không đổi, còn vận tốc truyền trong các môi
trường thì khác nhau nên bước sóng khác nhau)
Câu 17: Một vật dao động điều hòa theo phương ngang, mốc thế năng tại vị trí cân bằng Khi lực tác dụng lên
vật có giá trị bằng 0,25 độ lớn lực cực đại tác dụng lên vật thì tỷ số giữa thế năng và động năng của con lắc là
A 1
1
15 .
HD: Fmax=m amax=mω2A ⇒ a= F
m=
0 ,25 Fmax
m =0 , 25 ω
2
A mà a=ω2x ⇒ x= a
ω2=0 ,25 A
W t=1
2kx
2
=1
2k 0 ,25
2A2
=0 ,0625 1
2kA
2 ⇒W đ=W − Wt=1
2kA
2−1
20 , 0625 kA
2=0 , 9375 1
2kA
2
W t
W đ=
0 , 0625 1
2kA
2
0 , 9375 1
2kA
2
= 1
15 => (D)
Câu 18: Trên mặt nước phẳng ngang, có một nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số
200Hz Khoảng cách giữa 5 gợn tròn liên tiếp đo được là 1,6cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
HD: 4 λ=1,6 ⇒ λ=0,4 (cm)=4 10 −3(m)⇒ v=λ f =0,8 (m/s)⇒ ( D)
Câu 19: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe a = 2mm, khoảng cách từ hai
khe đến màn ảnh D = 2m Nguồn S phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38m đến 0,76m Vùng phủ nhau giữa quang phổ bậc ba và bậc bốn có bề rộng là
HD: x đ 3=3λ đ D
a ; x t 4=4 λ t D
a ⇒ Δx=x đ 3 − x t 4=(3 λ đ −4 λ t).D
a =0 ,76 ( mm)⇒( B)
Câu 20: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 √2 cos(2ft +/2)(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm Lo = 1
2 π H mắc nối tiếp với một hộp đen X Hộp này có 2 trong 3 phần tử (R, L, C) mắc
nối tiếp Nếu điều chỉnh tần số bằng 60Hz thì cường độ dòng điện tức thời cùng pha với điện áp u và có giá trị hiệu dụng 2(A) Các phần tử trong hộp X là:
A điện trở thuần 50 và cuộn cảm thuần có cảm kháng 60.
B cuộn cảm thuần có cảm kháng 120 và tụ điện có dung kháng 60.
C điện trở thuần 50 và tụ điện có dung kháng 60.
D điện trở thuần 50 √2 và cuộn cảm thuần có cảm kháng 120
HD: Vì trong mạch có u cùng pha với i tức xảy ra cộng hưởng nên mạch phải có cả R, L và C.Vậy X chứa R
và C
IMAX=U
R ⇒ R= U
IMAX=
100
2 =50 (Ω) ; ω
2
= 1
LC⇒C= 1
ω2L=
1
7200 π ⇒ Z C= 1
ωC=60 (Ω) => (C)
Câu 21: Một máy phát điện xoay chiều một pha sinh ra suất điện động e = 110 √2 cos(120t)(V) Nếu rôto quay với tốc 720 vòng/phút thì số cặp cực của máy phát là
Trang 5HD: f = ω
2 π=60 (Hz) mà f =
p n
60 ⇒ p= 60 f
n =5 = > (A)
Câu 22: Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, có R = 100, C có giá trị xác định, độ tự cảm L thay đổi được Đặt vào
đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz Khi L = L1 và L = L2 = L1/2 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau, nhưng cường độ dòng điện vuông pha nhau Giá trị L1 và điện dung C lần lượt là
A 2
π (H);
3 10− 4
1
π (H);
10− 4
3 π (F).
C 1
4 π (H);
3 10− 4
4
π (H);
10− 4
3 π (F).
HD: P1=P2⇒ Z1=Z2⇒√R2+(Z L1− Z C)2=√R2+(Z L2− Z C)2⇒|Z L1− Z C|=|Z L2− Z C|
⇒ Z L1− Z C=−(Z L2− Z C)⇒ Z L1+Z L2=2 ZC ⇒Z C=0 ,75 ZL1(L2=L12)
Vì cường độ dòng điện vuông pha nhau nên: tan ϕ1 tan ϕ2=− 1⇒Z L1− Z C
R .
Z L2− Z C
R =− 1
⇒(Z L1− 0 ,75 Z L1).(Z L1
2 − 0 , 75 Z L1)=− R2⇒0 , 0625 Z L21
=104⇒ Z L1=400 (Ω)⇒ L1=4
π ( H )
Z C=0 ,75 400=300 (Ω)⇒ C=10−4
3 π ( F ) ⇒( D)
Câu 23: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kỳ T, biên độ dao động là A = 4 cm Trong một chu kỳ T,
thời gian để vật nhỏ của con lắc có độ lớn của gia tốc không vượt quá 80 √3 cm/s2 là 2T/3, lấy 2 = 10 Chu
kỳ dao động T là
HD: amax=ω2A=(2 π T )2A= 16 π
2
T2 ; cos α '=
a
amax
=80√3
16 π2
T2
=80√3 T2
16 π2 (1)
Trong ¼ chu kì, thời gian để a không vượt quá 80 √3 cm/s2 là (2T/3)/4 = T/6
t= α
ω ⇒ α=ω t= 2 π
T .
T
6=
π
3⇒ α '= π
6⇒ cos α '=√3
2 (2)
Từ (1) và (2) ta được: 80√3 T
2
16 π2 =
√3
2 ⇒T2
=16 π2
160 =1⇒T =1( s) => (A)
Câu 24: 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 đạt giá trị cực đại Sau khoảng thời gian ngắn nhất 5.10-7(s) thì năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường trong mạch dao động Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là:
A 3.10-6(s) B 2.10-6(s) C 4.10-6(s) D 1,5.10-6(s)
HD: t = 0 khi qC(max) đến khi wđ = wt => t = T/8 => T = 8t = 4.10-6 (s) => (C)
Câu 25: Điều nào sau đây là sai khi nói về điện từ trường?
A Điện trường và từ trường đều có thể tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau.
B Mỗi biến thiên của điện trường theo thời gian đều làm xuất hiện một từ trường xoáy.
C Êlectron dao động điều hòa là nguồn tạo ra điện từ trường biến thiên.
D Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường đều làm xuất hiện một điện trường xoáy.
HD: (A) ( Vì điện trường và từ trường không thể tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau )
Câu 26: Ba mạch dao động điện từ lí tưởng gồm các tụ điện giống hệt nhau, các cuộn thuần cảm có hệ số tự
cảm là L1, L2 và L1 nối tiếp L2 Tần số của mạch dao động thứ nhất và thứ hai lần lượt là 1MHz và 0,75MHz, tốc độ ánh sáng truyền trong chân không là c = 3.108m/s Bước sóng mà mạch thứ ba bắt được là:
HD: f3= f1 f2
√f12+f22=0,6 ( MHz)=0,6 10
6(Hz)⇒ λ=c
f=500 (m) => (B)
'
2
2
16
T
3 80
Trang 6Câu 27: Khi xảy ra hiện tượng quang điện đối với với một kim loại Số electron quang điện bắn ra khỏi bề mặt
kim loại trong một giây sẽ tăng khi
A tần số ánh sáng tới tăng B bước sóng ánh sáng tới tăng.
C cường độ ánh sáng tới tăng D năng lượng của phôtôn tới tăng.
HD: (C)
Câu 28: Tại hai điểm A, B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động điều hòa theo phương trình u1 = 2cos(50t - π
2 ) mm và u2 = 2cos(50t +
π
2 ) mm Biết AB = 12cm và tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 75cm/s Số điểm dao động có biên độ cực đại trên đường tròn đường kính AB là:
HD: f = ω
2 π=25 (Hz)⇒ λ= v
f =
75
25=3 (cm); n<
AB
λ =
12
3 =4⇒ n=3
Vì 2 nguồn A, B ngược pha nên số đường cực đại là : 2n + 2 = 8 đường mà 1 đường cực đại cắt đường tròn đường kính AB tại 2 điểm nên số điểm dao động có biên độ cực đại trên đường tròn đường kính AB là:16 => (B)
Câu 29: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Iâng nguồn S phát đồng thời bốn ánh sáng đơn sắc: màu tím
1 = 0,42m; màu lam 2 = 0,49m; màu lục 3 = 0,56m; màu đỏ 4 = 0,70m Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 139 cực đại giao thoa của ánh sáng tím Số cực đại giao thoa của ánh lam, lục và đỏ giữa hai vân sáng liên tiếp nói trên lần lượt là:
A 120; 104 và 84 B 119; 105 và 83 C 119; 104 và 83 D 120; 105 và 84.
HD: Trong khoảng giữa 2 vân sáng liên tiếp có màu giống màu của vân trung tâm có 139 + 2 = 141 vân tím,
tức là có 140 khoảng vân ⇒ L=140 λ t D
a
Với màu lam: i2=λ2 D
a ⇒ n2=L
i2=
140 λ1
140 0 , 42
0 , 49 =120 => có 121 vân màu lam => trong khoảng giữa
hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 119 vân màu lam
Với màu lục: i3=λ3 D
a ⇒ n3=L
i3=
140 λ1
λ3 =
140 0 , 42
0 , 56 =105 => có 106 vân màu lục => trong khoảng giữa
hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 104 vân màu lục
Với màu đỏ: i4=λ4 D
a ⇒ n4=L
i4=
140 λ1
140 0 , 42
0,7 =84 => có 85 vân màu đỏ => trong khoảng giữa hai
vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 83 vân màu lam
=> (C)
Câu 30: Khi thực hiện thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc trong không khí, tại điểm M trên màn ảnh
ta được vân sáng bậc 4 Giả sử thực hiện thí nghiệm giao thoa với ánh sáng đơn sắc đó trong chất lỏng có chiết suất n = 1,25 thì tại điểm M trên màn ảnh ta thu được:
A vẫn là vân sáng bậc bốn B vân sáng bậc năm.
C vân tối thứ tư kể từ vân sáng chính giữa D vân tối thứ năm kể từ vân sáng chính giữa.
HD: x=x S 4=4λD
a ⇒ λ= a x
4 D
Trong môi trường chiết suất n = 1,25 ⇒ λ '= λ
n ⇒i '= i
n=
λD
a n ⇒ k= x
i'=
4 λD
a λD
a n
=4 n=4 1 , 25=5
Vậy tại điểm M vân sáng bậc 4 chuyển thành vân sáng bậc 5
Câu 31: Một sóng âm biên độ 0,2 mm có cường độ âm bằng 4,0Wm-2 Hỏi sóng âm có cùng tần số sóng đó nhưng biên độ bằng 0,4mm thì sẽ có cường độ âm bằng bao nhiêu?
HD: Cường độ âm: I= W
S t ( W=
1
2mω
2A2
: Năng lượng âm ; P: Công suất âm ; t : thời gian )
Trang 7Vì biên độ âm tăng lên 2 lần nên W tăng lên 4 lần => I tăng 4 lần => I’ = 4.4 = 16 Wm-2 => (D)
Câu 32: Bức xạ (hay tia ) tử ngoại là bức xạ:
A đơn sắc, có màu tím xám B không màu, ở ngoài đầu tím của quang phổ.
C có bước sóng từ 380nm đến vài nanômét D có bước sóng từ 760nm đến 2nm.
HD: (C)
Câu 33: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có phương trình dao
động thành phần lần lượt là: X1 = 3cos(t + π6 )(cm) và X2 = 4cos(t - π3 )(cm) Khi vật qua li độ X = 4cm thì vận tốc dao động tổng hợp của vật là 60cm/s Tần số góc dao động tổng hợp của vật là:
HD: A=√A12+A22=5 (cm) Khi x = 4 cm; v = 60 cm/s ⇒ x2
+ v2
√A2− x2=20(rad/s) => (A)
Câu 34: Lần lượt chiếu vào catot của một tế bào quang điện các bức xạ điện từ có bước sóng 1 = 0,5o và 2 = 0,25o với o là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catot Tỷ số hiệu điện thế hãm U1/U2 tương ứng với các bước sóng 1 và 2 bằng:
HD: h c
λ1=h
c
λ0+eU1⇒U1=hc
e (λ11−
1
λ0)=hc
e λ0(1)
h c
λ2=h
c
λ0+eU2⇒U2=hc
e (λ12−
1
λ0)=3 hc
e λ0(2)
Từ (1) và (2) => U1
U2=
1
3⇒ ( A )
Câu 35: Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm điện trở R = 30, tụ điện có dung kháng ZC = 60 và một cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 100(V) có tần số không thay đổi Điều chỉnh hệ số tự cảm của cuộn cảm đến giá trị sao cho điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm UL đạt giá trị cực đại Các giá trị cảm kháng ZL và ULmax lần lượt là
A 60 √2 và 200V B 60 và 100V C 75 và 100 √5 V D 75 và 100 √2 V
HD: Điều chỉnh L để UL cực đại thì : Z L=R2+Z C2
302+602
60 =75(Ω)
U LMAX=I ZL=U
Z Z L= U Z L
+(Z L − Z C)2=100√5(V ) ⇒(C )
Câu 36: Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kỳ 0,02s Nam châm tác dụng lên một dây thép
mảnh được căng bởi hai đầu cố định, tạo ra một sóng dừng ổn định có ba nút sóng không kể hai đầu dây, tốc độ truyền sóng trên dây là 50 m/s Chiều dài của dây thép tạo ra sóng dừng là
HD: Vì chu kì của dòng điện xoay chiều là 0,02 s thì chu kì của nguồn sóng là T/2 = 0,01 s
nên λ=v T =0,5( m) Có 5 nút => 4 bó ⇒l=4 λ
2=1 (m)⇒(C )
Câu 37: Trong những dao động tắt dần sau đây, trường hợp nào tắt dần nhanh là có lợi?
A Dao động của cái võng.
B Dao động của con lắc đơn dùng để đo gia tốc trọng trường.
C Dao động của khung xe ô tô sau khi qua chỗ đường gồ ghề.
D Dao động của con lắc lò xo trong phòng thí nghiệm.
HD: (C)
Câu 38: Một đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, trong đó có các đại lượng R, L, C và điện áp hiệu dụng
giữa hai đầu đoạn mạch U không thay đổi Khi thay đổi tần số góc đến giá trị 1 và 2 tương ứng với các giá trị cảm kháng là 40 và 250 thì cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị bằng nhau và nhỏ hơn cường độ dòng
Trang 8điện hiệu dụng cực đại trong đoạn mạch Giá trị dung kháng của tụ điện trong trường hợp cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại là:
HD: I1 = I2 => Z1 = Z2
=> |Z L1− Z C|=|Z L2− Z C2|⇒Z L1− Z C1=Z C2− Z L2⇒ Z L1+Z L2=Z C1+Z C2=40+250=290(Ω) (1)
Ta có: L ω1=40 và L ω2=250⇒{ ω1 ω2=40 250
L2 =
104
L2
L(ω1+ω2)=290⇒ω1+ω2=290
L
Từ (1) ta có: 1
C(ω11+
1
ω2)=290⇒ 1
C(ω1+ω2
ω1.ω2 )=290⇒ 1
C.
290
L .
L2
104=290⇒ L
C=10
4
Vậy: Z C= 1
ωCH C=
1 1
√LC C
=√L
C=100 (Ω)⇒( D)
Câu 39: Hai lò xo có độ cứng k1, k2 mắc song song tương đương với một lò xo nhẹ, đầu trên treo vào trần toa
xe lửa, đầu dưới gắn với một vật nhỏ m = 2kg Khi xe lửa chuyển động với vận tốc 45km/h thì vật dao động mạnh nhất Biết chiều dài của mỗi thanh ray là 12,5m, k1 = 60N/m, 10 = 2 Coi xe lửa chuyển động thẳng đều, giá trị của k2 là
HD: Khoảng thời gian xe lửa bị xóc : t= l
v=
12 ,5
12 ,5=1 (s ) ( 45 km/h = 12,5 m/s )
Con lắc dao động mạnh nhất khi chu kì dao động của hệ con lắc bằng chu kì xóc của toa xe nên T = 1 s
Ta có: T =2 π√m
k ⇒ k= 4 π2 m
T =80(N /m) mà 2 lò xo mắc song song nên:
k = k1 + k2 => k2 = k – k1 = 20 (N/m) => (A)
Câu 40: Một mạch dao động điện từ lí tưởng có L = 5mH; C = 0,0318mF Điện áp cực đại trên tụ điện là 8(V).
Khi điện áp trên tụ là 4(V) thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch là
HD: 1
2L i
2
+1
2C u
2
=1
2CU0
2⇒i=√C (U02− u2)
L =0 , 55 ( A )⇒( A )
II PHẦN RIÊNG [ 10 câu ]
Thí sinh chỉ được làm một trong hai phần ( phần A hoặc B )
A Theo chương trình chuẩn (10 câu, từ câu 41 đến câu 50)
Câu 41: Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có U, , C và R
không thay đổi, cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi Khi điều chỉnh độ tự cảm đến giá trị L = 2
ω2C thì
điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm L đạt giá trị cực đại Khi đó độ lệch pha giữa điện áp u và i trong đoạn mạch là:
A u sớm pha hơn i là 3 π
π
4 .
C u trễ pha hơn i là π4 D u trễ pha hơn i là π2
HD: Z L=ω L=ω 2
ω2 C=
2
ωC=2 ZC Điều kiện để UL cực đại khi điều chỉnh L là: Z L=R2+Z C2
Z C ⇒2 Z C=R2+Z C2
Z C ⇒ Z C=R ⇒ Z L=2 R Vậy: tan ϕ= Z L − Z C
2 R − R
R =1⇒ϕ= π
4⇒ u sớm pha hơn i là π
4
Trang 9Câu 42: Tại hai điểm A, B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động điều hòa theo phương trình u1 =
u2 = acos(100t)(mm) AB = 13cm, một điểm C trên mặt chất lỏng cách điểm B một khoảng BC = 13cm và hợp với AB một góc 120o, tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 1m/s Trên cạnh AC có số điểm dao động với biên độ cực đại là:
HD: Ta có: f = 50 Hz ; λ= v
f =0 , 02( m)=2(cm )⇒n<AB
λ =
13
2 =6,5⇒n=6 Tại C để có cực đại giao thoa thì: d2− d1=kλ⇒ k= d2−d1
λ
Với : d22
=AC2
=AB2 +BC2−2 AB BC cos B=132
+132− 2 13 13 cos 1200=507⇒ d2=22 ,52(cm)
⇒k= 22 ,52 −13
2 =4,7⇒ k=4
Từ A đến M có 6 điểm cực đại ; từ C đến M có 4 điểm cực đại và tại M là 1 điểm cực đại Vậy từ A đến C có
11 điểm cực đại
Câu 43: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch là u = 200cos( t - π
2 )(V) Tại thời điểm t1 điện áp tức thời là u = 100 √3 (V) và đang giảm, đến thời điểm t2 sau thời điểm t1 đúng 1/4 chu kỳ, điện áp u có giá trị là:
HD: {u=200 cos(ωt1− π
2)=100√3⇒ cos(ωt1− π
2)=√3 2
u ' <0 ⇒− ω.200 sin(ωt1− π
2)<0⇒sin(ωt1− π
2)>0
⇒ωt1− π
2=
π
6⇒ωt1=2 π
3 ⇒t1=2 π
3 ω=
2 π
32 π
T
=T
3⇒ t2=t1+T
4=
7 T
12
T
T
Câu 44: Trong các phương án truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều sau đây, phương án nào tối
ưu?
A Dùng đường dây tải điện có điện trở nhỏ B Dùng dòng điện khi truyền đi có giá trị lớn.
C Dùng đường dây tải điện có tiết diện lớn D Dùng điện áp khi truyền đi có giá trị lớn.
HD: (D)
Câu 45: Một con lắc đơn khối lượng quả cầu m = 200g, dao động điều hòa với biên độ nhỏ với chu kỳ To tại một nơi có gia tốc g = 10m/s2 Tích điện cho quả cầu một điện tích q = - 4.10-4C rồi cho nó dao động điều hòa trong một điện trường đều theo phương thẳng đứng thì thấy chu kỳ của con lắc tăng lên gấp hai lần Vec tơ cường độ điện trường có
A chiều hướng xuống và E = 7,5.103(V/m) B chiều hướng lên và E = 7,5.103(V/m)
C chiều hướng lên và E = 3,75.103(V/m) D chiều hướng xuống và E = 3,75.103(V/m)
HD: Ta có: T '=2 π√ l
g '(1) Theo bài ra thì T’ tăng nên g’ giảm, mà ⃗g '=⃗g+⃗a nên
⃗
a ↑↓ ⃗g do ⃗ F ↑↑ ⃗a ; ⃗ E ↑ ↓ ⃗ F ⇒ ⃗ E ↑ ↑ ⃗g Vậy ⃗E có chiều hướng xuống Khi chưa có điện trường:
T0=2 π√l
g(2) Chia (1) cho (2) ta được:
T '
T0=√ g
g − a=2⇒ g
g − a=4⇒a=3 g
4 =7,5(m/ s
2)
mà a= F m=qE
m ⇒ E=ma
q =
0,2 7,5
4 10− 4=3 , 75 103(V / m ) => (D)
Câu 46: Cho một chùm sáng do một đèn có dây tóc nóng sáng phát ra truyền qua một bình đựng dung dịch
mực đỏ loãng, rồi chiếu vào khe của một máy quang phổ Trên tiêu diện của thấu kính buồng tối ta sẽ quan sát thấy gì?
C M
Trang 10A Tối đen, không có quang phổ nào cả.
B Một vùng màu đỏ.
C Một quang phổ liên tục.
D Một vùng màu đen trên nền quang phổ liên tục.
HD: Quan sát thấy quang phổ vạch hấp thụ của mực đỏ => (D)
Câu 47: Con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc o nhỏ, tại nơi có gia tốc trọng trường g lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí động năng bằng ba lần thế năng thì gia tốc của hòn bi con lắc theo phương dao động là
A - gα0
gα0
gα0
2 .
HD: Wđ = 3Wt => W = Wđ + Wt = 4Wt ⇒ 1
2mω
2S02=4 1
2mω
2S2⇒ S20=4 S2⇒ α02
=4 α2⇒ α= α0
2 Gia tốc: a=ω2S=ω2 l α= g
l l.
α0
2 =
gα0
2 ⇒ (B )
Câu 48: Khi tăng hiệu điện thế giữa hai cực của một ống Rơn ghen thêm 3,6kV thì tốc độ của các electron tới
anot tăng thêm được 8.103km/s, bỏ qua động năng ban đầu của electron khi bật ra khỏi catot, khối lượng của electron là 9.10-31kg, e = 1,6.10-19(C) Hiệu điện thế ban đầu giữa hai cực của ống là
HD: v = 8.103 km/s = 8.106 m/s
{eU=mv
2
2 (1)
e(U +3,6 103)=m(v +8 106)2
(2)⇒ eU+e 3,6 103
=mv2
2 +m 8 10
6 v +m 32 1012⇒v=76 106(m/s )
(1)⇒ U=mv2
2 e =16245 (V )⇒( A )
Câu 49: Cuộn cảm thuần của một mạch dao động điện từ lí tưởng có độ tự cảm 10H; tụ điện của mạch có điện
dung biến thiên từ giá trị 10pF đến 40pF Tần số riêng của mạch có thể biến thiên trong phạm vi:
HD: f1= 1
2 π√LC1=15 , 9( MHz); f2=
1
2 π√LC2=8 ( MHz)⇒ f :15 , 9 MHz →8 MHz ⇒(C )
Câu 50: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước
sóng Khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5m,
bề rộng miền giao thoa là 1,35cm, ta quan sát được 19 vân giao thoa, biết hai đầu của miền giao thoa là hai vân sáng Bước sóng có giá trị:
HD: Vì quan sát được 19 vân giao thoa mà 2 đầu là 2 vân sáng nên có 10 vân sáng và 9 vân tối => có 9i
i= L
n=
13 , 5
9 =1,5 (mm )⇒ λ= a i
D =
103.1,5 103 2,5 106 =0,6 (μm)⇒(B )