Câu 20: Những phần tử môi trường cùng nằm trên cùng một hướng truyền sóng cách nhau một số nguyên lần bước sóng luôn dao động cùng pha.. Chọn A.[r]
Trang 1Môn vật lý - khối A- Mã đề 371
Phạm Văn Giang Ngày 8 tháng 7 năm 2012
Trường THPT Quảng Xương 4 - Quảng Xương - Thanh Hóa - Việt Nam Câu 1: Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân: Wlkr =Wlk
A Từ đó ta tính được năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân D, T, He lần lượt là: 1,11; 2,83 và 7,04 (MeV/nuclon) Vậy độ bền vững của các hạt nhân theo thứ tự giảm dần là: He, T, D
Câu 2: Vị trí trùng nhau của 2 vân sáng được xác định: k1i1= k2i2⇔ k1λ1= k2λ2⇒ k1
k2
= λ2
λ1
=5
4. Vậy Nếu không tính 2 vân trùng thì có 4 vân λ1và 5 vân λ2
Câu 3: Ta có UM B= IZM B= Upr2+ (ZL− ZC)2
p(R + r)2+ (ZL− ZC)2 =s U
1 + R
2+ 2Rr
r2+ (ZL− ZC)2
Từ đó ta thấy đê UM B minthì
R2+ 2Rr
r2+ (ZL− ZC)2
max
⇔ r2+ (ZL− ZC)2
min⇔ ZL= ZC Khi đó UM B min= U.r
R + r =
200r
40 + r = 75V ⇒ r = 24Ω Chọn C.
Câu 4: Chọn B: sóng điện từ truyền được trong chân không
Câu 5: Tốc độ trung bình trong 1 chu kì: v = 4A
T ; tốc độ tức thời :v =
2π T
√
A2− x2
Theo bài ra: v ≥ πvtb
4 ⇔ |x| ≤ A
√ 3
2 Dùng liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều ta tính được thời gian để |x| ≤ √A
2 trong một chu kì bằng t =
4π3
ω =
2T
3 Chọn C.
Câu 6: Tại thời điểm t: u = 400 cos 100πt = 400 ⇒ 100πt = 2kπ Cường độ dòng điện qua mạch có biều thức
i = I0cos(100πt + ϕ) Tại t + 1
400 ta có i = I0cos(100πt +
100π
400 + ϕ) = 0 ⇔ ϕ +π
4 =
π
2 (vì i đang giảm) ⇒ ϕ =
π
4. Công suất của mạch: P = U I cos ϕ = 200√
2.2 cosπ
4 = 400W Công suất tiêu thụ trên R: PR= RI2= 200W
Suy ra công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là: PX = P − PR= 200 W Chọn B
Câu 7: Phóng xạ và phản ứng phân hạch đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng
Câu 8: Ta có: LM − LA= 10 lgIM
IA
= 20 lg RA
RM
= 20 lg 2 ⇒ LM = 20 + 20 lg 2
L0M − LM = 30 − (20 + 20 lg 2) = 10 lgI
0 M
IM ⇒ lgI
0 M
IM = 1 − 2 lg 2 ⇒
I0
I =
5
2 ⇒ I0= 2, 5I
Vậy số nguồn phải đặt thêm là: 2.2,5 - 2 = 3 nguồn Chọn B
Câu 9: Khi tụ bị nối tắt ta có: ~U = ~UM B+ ~UR⇒ U2= U2
M B+ U2
R+ 2UM BURcos ϕM B Thay số ta được cos ϕM B= 1/2 ⇒ ϕM B= π
3.
Từ đó ta tính được UL= UM Bsin ϕM B= 75V ; Ur= UM Bcos ϕM B= 25√
3V Mặt khác theo định luật Ôm ta có: UL
ZL
=Ur
r =
UR
R , tính được ZL= 30
√ 3Ω; r = 30Ω;
Trang 2Khi chưa nối tắt tụ P = (R + r)I2= 250W ⇒ I =
r P
R + r =
5
3. Tổng trở của mạch khi đó: Z =p(R + r)2+ (ZL− ZC)2=
q (60 + 30)2+ (30√
3 − ZC)2= 150
5/3 = 90 Ω
⇒ ZC= 30√
3 Ω Chọn C
Câu 10: Tia tử ngoại bị nước hấp thụ mạnh Chọn C
Câu 11: Trong dao động điều hòa a = −ω2x
Gia tốc luôn hướng về VTCB và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ Chọn C
Câu 12: Gọi P0 là công suất tiêu thụ của mỗi hộ gia đình Ptlà công suất nhận được ở nơi tiêu thụ, P là công suất truyền đi Ta có:
Pt= P − ∆P = P − RP
2
U2cos2ϕ = 120P0 (1)
Pt0= P − ∆P0= P − RP
2
U02cos2ϕ= P −
RP2
4U2cos2ϕ= 144P0 (2) Với: ∆P
0
∆P = (
U
U0)2=1
4 ⇒ ∆P0= ∆P
Tương tự ta cũng có ∆P00=∆P
Từ (1), (2), (3) và (4) suy ra: ∆P = 32P0; ∆P00= 2P0
Khi tăng U lên 4 lần số hộ tăng thêm là: ∆P − ∆P
00
P0
=32P0− 2P0
P0
= 30
Vậy trạm phát cung cấp đủ cho 120 + 30 = 150 hộ dân Chọn B
Câu 13: Ta có x1= A cos(ωt + ϕ) = 5; v2= −ωA sin(ωt + ϕ)
Ở thời điểm t + T
4 : v = −ωA sin(ωt +
π
2 + ϕ) = ωA cos(ωt + ϕ) = ±50 ⇒
v2
x1
= ω = 10
Khối lượng của vật: m = k
ω2 = 1kg Câu 14: Số vân sáng lúc đầu là 11, suy ra: 10i = 20 ⇒ i = 2mm Lại có: i
0
i =
λ0
λ =
5
3 ⇒ i0 =10
3 mm.
⇒ L
i0 = 20
10/3 = 6 (Tại M có vân sáng) số vân sáng lúc này là 7 vân.
Câu 15: Vơi ω0 mạch có cộng hưởng; với ω1hoặc ω2thì I1= I2ta thiết lập được ω2= 1
LC = ω1.ω2⇒ Lω2= 1
ω1C. Mặt khác, I1
√
2 = Im⇒ 2R2+ (Z1L− Z1C)2= 2R2⇒ Z1L− Z1C= R
⇒ R = (Z1L− Z1C) = (ω1L − 1
ω1C) = (ω1L − ω2L) = L(ω2− ω1) = 4
5π · 200π = 160 Ω Câu 16: Ta có: ω = I0
q0 = 125000π rad/s Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đề ta tính được thời gian ngắn nhất để điện tích của tụ giảm từ q0 xuống còn q0
2 là t =
π/3
ω =
8
3µs Câu 17: Trong quá trình lan truyền sóng điện từ các véc tơ ~E, ~B, ~v theo thứ tự lập thành tam diện thuận Vậy khi
~
v thẳng đứng hướng lên, ~B hướng về phía nam thì ~E hướng sang phía tây Mặt khác E và B biến đổi đồng pha nên khi B cực đại thì E cũng cực đại Chọn A
Câu 18: Biên độ dao động tổng hợp: A = A2+ A2+ 2A1A2cos ∆ϕ ⇒ Amin ⇔ A1= −A2cos ∆ϕ = −6 cos2π
3 = 3. Pha ban đầu của dao động tổng hợp: tan ϕ =
3 sinπ
6 + 6 sin(−
π
2)
3 cosπ
6 + 6 cos(−
π
2)
= −√
3 ⇒ ϕ = −π
3 Chọn B.
Câu 19: Tại VTCB k∆l = mg ⇒ m
k =
∆l
g Chu kì dao động: T = 2π
r m
k = 2π
r ∆l
g Chọn C.
Câu 20: Những phần tử môi trường cùng nằm trên cùng một hướng truyền sóng cách nhau một số nguyên lần bước sóng luôn dao động cùng pha Chọn A
Câu 21: Trong nguyên tử Hiđrô, lực tĩnh điện là lực hướng tâm
Fht1= ke
2
r2 =mv
2
r1 ; Fht2= k
e2
r2 =mv
2
r2 Suy ra:
v2
v2 =r2
r1 =
9r0
r0 = 9 ⇒
v1
v2 = 3 Chọn B.
Câu 22: Ta vẽ giãn đồ vec tơ như sau:
Trang 3Dễ thấyU OU\M B= \UCOU = π
2 − π
12 =
5π
12 ⇒ ϕM B= 5π
12− π
12 =
π
3 ⇒ cos ϕM B= 1
2 Chọn A.
Câu 23: Gọi R1là điện trở của đường dây từ M đến Q R2là điện trở của đường dây từ Q đến N Ta có: R1+R2= 80Ω
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch
- Khi tại N để hở (mạch có R nt R1): 12
R1+ R = 0, 4 ⇒ R1+ R = 30 ⇔ R = 30 − R1.
- Khi nối tắt N (mạch có R1nt(R//R2)): 12
R + R2R
R2+ R
= 0, 42 ⇔ R + R2R
R2+ R =
200 7
⇔ 30 − R1+ (80 − R1)(30 − R1)
(80 − R1) + (30 − R1) =
200
7 . Giải phương trình trên với chú ý R1< 30 ta được R1= 20Ω ⇒ R2= 60 Ω ⇒ R1
R2
=l1
l2
= 1
3. Mặt khác l1+ l2= 180 km ⇒ l1= 45km Chọn D
Câu 24: Trong phản ứng hạt nhân có sự bảo toàn số nuclon Chọn C
Câu 25: Năng lượng của photon: ε0= hc
λ = 3, 76eV Vì ε0< ε(bạc), ε(đồng) nên hiện tượng quang điện không xãy
ra với hai kim loại này Chọn A
Câu 26: Có thể xem con lắc dao động trong một trọng trường hiệu dụng có gia tốc:
g0 =pg2+ a2=
s
g2+ qE m
2
= 10√ 2m/s2 Biên độ góc của con lắc trong điện trường là: α00 = α0− α
Với α là góc xác định vị trí cân bằng mới của con lắc trong điện trường: tan α = F
P =
qE
mg = 1 ⇒ α = 45
o Vậy: α00= 54o− 45o= 9o
Vận tốc cực đại của vật (khi qua vị trí cân bằng): vmax=p2g0l(1 − cos α0
0) = 0, 59 m/s Chọn A (Vì biên độ góc nhỏ nên ta cũng có thể tính vmax= ωS0= α00√
lg) Câu 27: bước sóng: λ = v
f = 1, 5cm.
Điều kiện để điểm M dao động với biên độ cực đại: d2− d1= kλ ⇒ d2= d1+ kλ = R + kλ = 10 + kλ
Để d2min thì kmin Các giá trị của k (nguyên) được xác định: −S1S2< kλ < S1S2⇔ −6 ≤ k ≤ 6
⇒ kmin= −6; d2min= 10 − 6.1, 5 = 1cm = 10 mm Chọn B
Câu 28: Độ lệch pha giữa uAM và u là: ϕM B− ϕ = π
3 ⇒ tanπ
3 = tan(ϕM B− ϕ)
⇔√3 = tan ϕM B− tan ϕ
1 + tan ϕM Btan ϕ =
ZL
R −ZL− ZC
R
1 + ZL
R ·ZL− ZC
R
Với R = 100√
3Ω; ZC= 200Ω thay vào ta tính được ZL= 100Ω ⇒ L = 1
πH.
Câu 29: Khoảng cách giữa 2 nút được xác định λ
2 = 2 ·
15
2 + 15 = 30 cm ⇒ λ = 60 cm Chọn D.
Câu 30: Khi truyền vào nước thì vam tăng; vas giảm, còn tần số của các sóng không đổi
Do đó λamtăng; λas giảm Chọn A
Câu 31: Theo thuyết lương tử: photon chỉ tồn tại ở trạng thái đứng yên Chọn A
Câu 32: Độ lệch pha giữa 2 điểm M, N: ∆ϕM N =2πd
λ =
2π
3 Tại thời điểm t: u1= a cos φ = 3 ⇒ cos φ =
3
a Khi đó:
u2= a cos(φ +2π
3 ) = a −1
2cos φ −
√ 3
2 sin φ
!
= −3 ⇔ a −1
2 ·3
a−
√ 3 2
r
1 − 9
a2
!
= −3 ⇒ a = 2√
3 cm Chọn B
Trang 4Câu 34: Không làm mất tính tổng quát nếu ta đặt xM = 6 cos φ và xN = 8 cos(φ + ϕ) khoảng cách giữa 2 chất điểm
là |x| = |xN− xM| là tổng hợp của 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số Khoảng cách lớn nhất giữa 2 chất điểm chính là biên độ của dao động tổng hợp này Ta nhận thấy: 102= 62+ 82nên hai dao động thành phần vuông pha nhau nên ϕ = ±π
2. Khi N có động năng bằng thế năng (xM = A√N
2 ⇒ cos φ = π
4) thì M có li độ là: xM = 8 cos
π
4 ±π 2
= ±4√ 2
Tỉ số động năng của 2 vật: WđM
WđN
=mω
2(A2
M − x2
M)
mω2(A2
N − x2
N) =
62− (3√2)2
82− (4√2)2 = 9
16 Chọn C.
Câu 35: Chọn D
Câu 36: Công suất của nguồn: P = nhc
λ ⇒ P1
P2
=n1
n2
·λ2
λ1
⇒n1
n2
= P1
P2
·λ1
λ2
= 1 Chọn C
Câu 37: Dễ dàng suy ra được hạt nhân X là 2He Vậy một phản ứng tạo ra hai hạt nhân He Số hạt nhân He có trong 0,5 mol: N = 0, 5NA= 3, 01.1023 hạt
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol là: E = N
2 .17, 3 = 2, 6.10
24MeV Chọn A
Câu 38: Theo định luật khúc xạ ánh sáng ta có: sin r = sin i
n vì nt> nl> nd nên rt< rl< rd Chọn D.
Câu39: Cơ năng của vật: E = 1
2kA
2= 1J ; Lực đàn hồi cực đại: FM = kA = 10N Suy ra: E
FM
=A
2 = 0, 1 ⇒ A = 0, 2m = 20cm.
Lực đàn hồi: F = kx ⇒ F
FM =
x
A =
√ 3
2 ⇒ x = A
√ 3
2 = 10
√ 3cm
Dùng liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều: thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng của lực kéo có F = 5√
3N bằng thời gian chất điểm chuyển động tròn đều quay được góc π
3
⇒ tmin=π/3
ω = 0, 1 ⇒ ω =
10π
3 ⇒ T = 0, 6s
Ta có: ∆t = 0, 4s = T
2 + 0, 1s ⇒ Smax= 2A + 2A sin
ω.0, 1
2 = 3A = 60cm Chọn A.
Câu 40: Số hạt nhân Urani còn lại là N = N0.e−0,693T t
Số hạt nhân chì sinh ra (bằng số hạt nhân U bị phân rã): ∆N = N0
1 − e−0,693T t
Suy ra: ∆N
N = e
0,693
T t− 1 = 6, 239.10
18
1, 188.1020 ⇒ t = 3, 3.108 năm Chọn D
Câu 41: Vị trí vân sáng: x = kλD
a =
10λ
a =
12λ
a + 0, 2 = 6
⇒ a + 0, 2
a = 1, 2 ⇒ a = 1mm; λ =
6a
10 = 0, 6µm Chọn B.
Câu 42: Tần số dao động điện từ của mạch: f = 1
2πpL(C0+ kα) Suy ra: f
f0 =
C0+ kα0
C0+ kα =
r 1
3 Với α = 120
o; α0= 0 thay vào ta được k
C0 =
2 3 Tương tự ta có: f
2
f002 = 1 + k
C0
α00= 22⇔ 1 +2
3α
00= 4 ⇔ α00= 45o Chọn C
Câu 43: Lực kéo về : F = −kx = −mω2A cos ωt = −0, 8 cos(4t)
⇒
(ω = 4 rad/s
mω2A = 1
2.4
2.A = 0, 8 ⇒ A = 0, 1 m = 10 cm Chọn C.
Câu 44: Trên dây có tổng 5 nút sóng: 4λ
2 = 100 ⇒ λ = 50cm.
Tốc độ truyền sóng: v = λ.f = 2500cm/ s = 25 m/s Chọn C
Câu 45: Chọn B
Câu 46: Ta có: Z1L= ω1L; Z2C= 1
ω2C ⇒ Z1C
Z1L
= 1
ω1LC =
1
ω2.ω2
Suy ra: ω1= ω2
r Z1L
Z1C Chọn D.
Câu 47: Chọn C
Trang 5Câu 48: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: mαvα= mYvY ⇒ vY = mαvα
mY
= 4v
AY
Theo định luật bảo toàn số khối: AY + 4 = A ⇒ AY = A − 4 Vậy vY = 4v
A − 4 Chọn B.
Câu 49: Hiệu suất truyền tải điện năng H = Pt
P =
U I cos ϕ − 11
U I cos ϕ = 87, 5% Chọn B.
Câu 50: Ta có: hf1= hf2+ hf3⇒ f3= f1− f2 Chọn A
Cộng hòa là không xong không bao giờ đươcj việc không không và không