Hai điện tích điểm q1; q2 được giữ cố định tại hai điểm A và B, trong đoạn thẳng AB người ta đặt ta đặt thêm điện tích q0 tại C thì lực điện tác dụng vào q0 bằng 0 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ KỲ TH.
ĐỀ CHÍNH THỨC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2021 – 2022 Mơn: Vật lí Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi có 07 trang) I PHẦN TỰ LUẬN (3 câu, điểm) Câu (2,0 điểm) ur Cho khung dây dẫn kín MNPQ đặt từ trường có véc tơ cảm ứng từ B hình vẽ Biết khoảng thời gian 0,2 s từ thông Φ qua khung dây giảm từ 1,2 Wb xuống 0,4 Wb Chỉ rõ cách xác định chiều dịng điện cảm ứng khung dây tính suất điện động cảm ứng xuất khung dây M N ur B Q P Một người cận thị nhìn rõ vật xa cách mắt 50 cm Tính độ tụ kính phải đeo sát mắt để người nhìn rõ vật vơ mà mắt điều tiết Hai điện trở R1 R2 mắc nối tiếp mắc vào hiệu điện V cường độ dịng điện mạch A; mắc hai điện trở song song mắc vào hiệu điện V cường độ dịng điện mạch 4,5 A Tính R1 R2 ur Một điện tích điểm q di chuyển điện trường E Cho q di chuyển dọc theo hướng đường sức, qng đường S cơng lực điện A Cho q di chuyển theo hướng hợp với hướng đường sức góc α, quãng đường 2S cơng lực điện A Tính α Câu (3,0 điểm) Cho lắc lò xo hình vẽ: lị xo nhẹ có độ cứng 200 N/m, vật nhỏ M có khối lượng 500 g, bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2 a) Từ vị trí cân ấn vật xuống đoạn x = cm theo phương thẳng đứng thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Chọn trục Ox thẳng đứng hướng lên, gốc O trùng với vị trí cân vật, gốc thời gian lúc thả vật Lập phương trình dao động vật Tính lực tác dụng lớn nhỏ mà lò xo nén lên mặt giá đỡ b) Đặt lên vật M gia trọng nhỏ m có khối lượng 100 g Từ vị trí cân hệ hai vật, ấn hệ vật xuống để lò xo bị nén đoạn x0’ thả nhẹ Để gia trọng m nằm yên vật M x0’ phải thỏa mãn điều kiện nào? Một sóng lan truyền mặt chất lỏng với bước sóng λ, nguồn sóng O, coi biên độ sóng khơng đổi lan truyền Trên mặt chất lỏng có hai điểm M, N với MO = λ; NO = 5λ Tính · cho đoạn MN có độ dài cực tiểu để chứa điểm dao động ngược pha với O MON Câu (3,0 điểm) Cho đoạn mạch hình vẽ, cuộn dây có 1,6 H, điện trở r = 80 Ω độ tự cảm L = π R biến trở, tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai điểm A B điện áp xoay chiều ổn định u = 200 cos100πt (V) R A M L, r N C B Đặt R = 20 Ω, xác định giá trị C để điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha điện áp hai 2π đầu đoạn mạch góc Xác định giá trị C để điện áp hiệu dụng A N không phụ thuộc vào giá trị R Trang 1/7 100 µF, xác định giá trị R để công suất tiêu thụ đoạn mạch AB cực đại π tính cơng suất cực đại Đặt C = II PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (40 câu, 12 điểm) Câu Trong điện trường gây điện tích điểm có hai điểm M N, gọi cường độ điện trường M N EM EN Biết khoảng cách từ M đến điện tích gấp lần khoảng cách từ N đến điện tích Mối liên hệ EM EN A EN = 4EM B EN = 16EM C EM = 4EN D EM = 16EN Câu Một tụ điện vỏ có ghi 20 µF - 60 V Điện tích lớn tích cho tụ A 12 10−6 C B 12 10−4 C C 1200 C D 30 C Câu Chọn câu A Dịng điện khơng đổi có cường độ khơng đổi theo thời gian cịn chiều thay đổi B Dịng điện khơng đổi có chiều khơng đổi theo thời gian cịn cường độ thay đổi C Nguồn điện thiết bị tạo mà không tiêu thụ điện D Suất điện động nguồn đặc trưng cho khả thực công lực lạ nguồn Câu Một mạch điện kín gồm nguồn điện mắc với mạch biến trở Nếu giá trị biến trở tăng lên hai lần cường độ dòng điện mạch A tăng hai lần B giảm hai lần C tăng D giảm Câu Một đoạn dây dẫn thẳng dài 10 cm đặt từ trường có cảm ứng từ 0,4 T, cường độ dòng điện dây A dây dẫn đặt song song với đường sức từ Lực từ tác dụng vào dây A 0,08 N B N C 0,04 N D N Câu Nếu tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua cuộn dây dẫn giảm hai lần độ lớn suất điện động tự cảm cuộn dây A tăng hai lần B giảm hai lần C không đổi D giảm bốn lần Câu Chiếu tia sáng từ khơng khí vào nước theo phương hợp với mặt nước góc 30 0, chiết suất khơng khí 1, chiết suất nước 1,33 Góc khúc xạ A 40,60 B 22,10 C 48,80 D 67,90 Câu Cho kính lúp vành có ghi x5, khoảng nhìn rõ ngắn người bình thường 25 cm Độ tụ kính lúp A 2,5 dp B dp C 20 dp D 25 dp Câu Một vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ cm Thời gian ngắn để vật quãng đường cm kể từ vị trí biên âm 0,25 s Vận tốc cực đại vật A 32π cm/s B 16π cm/s C 8π cm/s D 4π cm/s Câu 10 Chọn câu nói đồ thị lượng dao động điều hòa A Đồ thị biểu diễn phụ thuộc động vào vận tốc dao động điều hịa có dạng parabol có đỉnh khơng thuộc gốc tọa độ B Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào li độ dao động điều hòa có dạng parabol có đỉnh khơng thuộc gốc tọa độ Trang 2/7 C Đồ thị biểu diễn phụ thuộc động vào li độ dao động điều hịa có dạng parabol có đỉnh gốc tọa độ D Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào vận tốc dao động điều hịa có dạng parabol có đỉnh khơng thuộc gốc tọa độ Câu 11 Một hệ có tần số dao động riêng Hz, người ta dùng ngoại lực có biên độ xác định tác dụng vào vật để hệ dao động cưỡng Khi tần số ngoại lực 1,5 Hz biên độ dao động cưỡng A1, tần số ngoại lực 1,75 Hz biên độ dao động cưỡng A So sánh A1 A2 ta có A A1 > A2 B A1 < A2 C A1 = A2 D A1 = 1,5A2 Câu 12 Để phân loại sóng ngang sóng dọc người ta dựa vào A phương dao động phương truyền sóng B lượng sóng tốc độ truyền sóng C phương truyền sóng tần số sóng D tốc độ truyền sóng bước sóng Câu 13 Một sóng truyền mặt nước với bước sóng m Khoảng cách hai điểm gần phương truyền dao động pha A m B m C m D 1,5 m Câu 14 Khi xảy tượng giao thoa sóng nước với hai nguồn kết hợp A B dao động pha, điểm thuộc mặt nước nằm đường trung trực AB A dao động với biên độ cực đại B dao động với biên độ cực tiểu C đứng yên không dao động D dao động với biên độ nửa biên độ cực đại Câu 15 Cường độ âm điểm M môi trường truyền âm 10−4 W/m2, cho cường độ âm chuẩn 10−12 W/m2 Mức cường độ âm M A 50 dB B 80 dB C 60 dB D 70 dB π Câu 16 Cường độ dịng điện đoạn mạch có biểu thức i = 2cos 100πt − ÷ A, với t đo 3 s Ở thời điểm t = s cường độ dịng điện tức thời có giá trị 300 A A B A C A D A Câu 17 Mạng điện xoay chiều Việt Nam mạng 220 V - 50 Hz Chọn gốc thời gian lúc điện áp tức thời có giá trị cực đại biểu thức điện áp có dạng A u = 220cos(100πt + π) V C u = 220 cos(100t) V B u = 220cos(100πt) V D u = 220 cos(100πt) V Câu 18 Đoạn mạch AB chứa phần tử điện trở thuần, cuộn dây tụ π điện Khi đặt điện áp u = U 0cos ωt + ÷ vào hai đầu A B dịng điện mạch có biểu 6 π thức i = I0cos ωt − ÷, với U0, I0, ω số dương Đoạn mạch AB chứa 3 Trang 3/7 A cuộn dây cảm B cuộn dây có điện trở C điện trở D tụ điện Câu 19 Một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây cảm L, tụ điện C mắc nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều cảm kháng lớn dung kháng So với cường độ dịng điện điện áp hai đầu mạch A pha B chậm pha C trễ pha góc Câu 20 Từ thơng qua vịng dây dẫn có dạng Φ = π D sớm pha 2.10−2 π cos 100πt + ÷ Wb Biểu thức π 4 suất điện động cảm ứng xuất vòng dây π A e = −2sin 100πt + ÷ V 4 π B e = 2sin 100πt + ÷ V 4 C e = −2sin ( 100πt ) V D e = 2sin ( 100πt ) V Câu 21 Cho hai điện tích điểm q q2 giữ cố định hai điểm A B Trong đoạn thẳng AB người ta đặt thêm điện tích q C lực điện tác dụng vào q 0, biết độ dài AC = 2BC Kết luận sau đúng? A q1 = 4q2, dấu độ lớn q0 tùy ý B q1 = − 4q2, dấu độ lớn q0 tùy ý C q1 = 4q2, q0 phải dấu q1, độ lớn q0 tùy ý D q1 = − 4q2, dấu q0 tùy ý q0 = q2 Câu 22 Cho mạch điện hình vẽ Hai nguồn điện giống nguồn có suất điện động V điện trở 0,5 Ω; điện trở R1 = Ω; R2 = Ω; R3 = Ω Công suất tiêu thụ R3 A 24 W 49 B W C 1,5 W Câu 23 Một khung dây dẫn đặt từ trường đều, độ lớn cảm ứng từ thay đổi theo thời gian đồ thị hình vẽ Trong thời gian từ s đến s suất điện động cảm ứng khung có độ lớn e1; thời gian từ s đến s suất điện động cảm ứng khung có độ lớn e2 Mối liên hệ e1 e2 A e1 = 4e2 B e1 = 2e2 C e2 = 4e1 D e2 = 2e1 D W B O t(s) Câu 24 Một vật nhỏ dao động điều hịa có mối liên hệ li độ vận tốc biểu diễn 67 s vật phương trình v2 = 640 – 40x2 với x tính cm, v tính cm/s Tại thời điểm t = 12 qua vị trí cân theo chiều ngược với chiều dương trục tọa độ, coi π2 = 10 Phương trình dao động vật 2π A x = 4cos 2πt − ÷ cm 2π B x = 4cos 2πt + ÷ cm 2π C x = 8cosπt − ÷cm D x = 8cosπt + 2π ÷cm Trang 4/7 Câu 25 Một vật sáng đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ cho ảnh thật cao gấp hai lần vật cách vật 45 cm Độ tụ thấu kính A 10 dp B 0,1 dp C dp D 6,6 dp Câu 26 Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 100 g gắn với lị xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, kích thích cho vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại 40π cm/s, coi π2 = 10 Quãng đường lớn s vật thời gian 15 A 9,1 cm B 11,5 cm C 10 cm D 12 cm Câu 27 Dao động điều hòa vật tổng hợp hai dao động điều hịa phương có π phương trình x1 = 4cos(10πt + π) cm x2 = A2cos 10πt − ÷, biết vận tốc cực đại vật 3 cm 40 3π Giá trị A2 s A cm B cm C 12 cm D cm Câu 28 Trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định, người ta kích thích để dây có sóng dừng cm Biết dây có điểm liên tiếp cách dao động với tốc độ truyền sóng 20 s với biên độ 2 cm khơng phải bụng sóng, hai điểm xa cách m Vận tốc dao động cực đại phần tử bụng sóng A 8π cm s B π cm s C 4π cm s D 2π cm s Câu 29 Công suất âm cực đại máy nghe nhạc gia đình 12 W Cho truyền thêm quãng đường m, lượng âm bị giảm 5% so với lượng ban đầu hấp thụ môi trường truyền âm, cường độ âm chuẩn I = 10−12 W/m2 Nếu mở máy nghe nhạc to hết cỡ mức cường độ âm khoảng cách m so với máy nghe nhạc A 103 dB B 107 dB C 110 dB D 129 dB Câu 30 Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình vẽ điện áp xoay R chiều ổn định Dùng vơn kế có điện trở lớn đo hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây hai đầu đoạn mạch số 50 V, 30 V 80 V Biết điện áp tức thời cuộn dây sớm π pha cường độ dịng điện góc Điện áp hiệu dụng tụ có giá trị A 30 V B 60 V C 20 V L,r C D 30 V Câu 31 Đặt điện áp u = U0cosωt (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R, cuộn dây cảm L đoạn mạch X mắc nối thứ tự Đoạn AM chứa điện trở π cuộn dây; đoạn MB chứa mạch X Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AB sớm pha so với π cường độ dòng điện qua đoạn mạch; điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch; tổng trở đoạn mạch AB AM 200 Ω 100 Ω Hệ số công suất đoạn mạch X A B 0,5 C D Trang 5/7 Câu 32 Cho đoạn mạch gồm biến trở, cuộn dây cảm tụ điện mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Khi giá trị biến trở 15 Ω 60 Ω cơng suất tiêu thụ mạch điện 300 W Điều chỉnh giá trị biến trở R để công suất đoạn mạch đạt giá trị cực đại P max Giá trị Pmax gần giá trị sau đây? A 330 W B 370 W C 440 W D 400 W Câu 33 Một lắc lò xo đặt mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có đầu cố định, đầu gắn với vật nhỏ M Ban đầu M1 M2 đặt vật nhỏ M2 có khối lượng với vật M1 mặt phẳng nằm ngang sát với vật M1 hình vẽ, lúc lị xo bị nén cm Buông nhẹ để hai vật bắt đầu chuyển động theo phương trục lò xo Bỏ qua ma sát, mặt phẳng ngang đủ dài Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực tiểu lần thứ sau thả khoảng cách hai vật M1 M2 A 3,2 cm B 31,5 cm Câu 34 Cho lắc đơn gồm vật nhỏ treo vào điểm cố định I nhờ sợi dây nhẹ dài l = m, phía điểm I theo phương thẳng đứng K có đóng đinh Kéo vật lệch khỏi vị trí cân cho sợi dây hợp với phương thẳng đứng góc α nhỏ thả nhẹ Khi vật xuống đến vị trí cân dây treo mắc phải đinh (Hình 1), phần đồ thị dao động vật hình vẽ (Hình 2), bỏ qua ma sát mát lượng dây chạm đinh, lấy g = 10 m/s2, coi π2 = 10 Giá trị α độ dài IK C 26,7 cm D 32,3 cm I K x(cm) α l 1,5 O -2 Hình Hình A 0,04 rad 75 cm B 40 75 cm C 0,08 rad 25 cm D 80 25 cm t(s) Câu 35 Ba vật nhỏ M1; M2; M3 có khối lượng tương ứng m 1; m2; m3 với m1 = 2m2 = 3m3 dao động điều hòa biên độ A, tần số với li độ x 1; x2; x3 M2 sớm pha M3 Tại thời điểm t1 x2 = 0,5A x3 = 0,5A Tại thời điểm t x2 – x3 = A động M1 M2 Tỉ số M1 động M3 thời điểm t2 A 15 B C 15 D Câu 36 Trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định dài 36 cm có sóng dừng ổn định với biên độ bụng sóng cm, tần số sóng 20 Hz, tốc độ truyền sóng 4,8 m/s Gọi M, N hai điểm có vị trí cân xa mà phần tử dao động với biên độ cm cm Khoảng cách MN nhận giá trị sau đây? A 31,84 cm B 29,68 cm C 31,13 cm D 30,11 cm Câu 37 Trên mặt chất lỏng, hai nguồn sóng A B cách 12 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình u1 = u2 = acos200πt (đơn vị t s) gây tượng giao thoa, tốc độ truyền sóng 1,5 m/s Điểm C thuộc mặt chất lỏng đường thẳng vng góc với AB B cho BC = cm Một điểm sáng bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần dọc theo đường AC từ A đến C với gia tốc 0,5 cm/s Trong thời gian 10 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động từ A (không kể điểm A), số vân giao thoa cực đại mà điểm sáng gặp A B C D 10 Trang 6/7 Câu 38 Điện truyền từ nhà máy phát điện gồm tổ máy đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Coi điện áp hiệu dụng nhà máy không đổi, hệ số công suất mạch điện 1, công suất phát tổ máy hoạt động không đổi Khi hoạt động với tổ máy hiệu suất truyền tải 89% Hiệu suất truyền tải hoạt động với tổ máy tỉ số % công suất nơi tiêu thụ hoạt động với tổ máy so với công suất nơi tiêu thụ hoạt động tổ máy A 95,1%; 47,5% B 95,1%; 52,5% C 93,1%; 52,5% Câu 39 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi tần số 60 Hz vào hai đầu đoạn mạch AB, R biến trở; cuộn cảm có hệ số tự cảm L; tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 điện áp hai đầu đoạn mạch AM không phụ thuộc vào giá trị R Chỉ thay đổi C, C = C điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị C1 cực đại Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc tỉ số C2 theo R Giá trị độ tự cảm L A H 3π B H π C H 6π D H 3π D 93,1%; 47,5% R L A M C B 100 Câu 40 Cho đoạn mạch hình vẽ: R biến trở, r điện trở thuần, cuộn cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C Đặt vào hai điểm A B điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng U tần số góc ω 2ω2LC = Thay đổi giá trị biến trở thấy: u AP lệch pha cực đại so với u AB điện áp hiệu dụng P B U PB = U1; tích điện áp hiệu dụng (U AN.UNP) cực đại điện áp hiệu dụng A N U AN = U2, biết U1 = 2U2 Độ lệch pha cực đại uAP uAB A π B π C π D π HẾT Họ tên thí sinh: SBD: Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Cán coi thi khơng giải thích thêm Trang 7/7 ... khung dây dẫn đặt từ trường đều, độ lớn cảm ứng từ thay đổi theo thời gian đồ thị hình vẽ Trong thời gian từ s đến s suất điện động cảm ứng khung có độ lớn e1; thời gian từ s đến s suất điện động... Một lắc lò xo đặt mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có đầu cố định, đầu gắn với vật nhỏ M Ban đầu M1 M2 đặt vật nhỏ M2 có khối lượng với vật M1 mặt phẳng nằm ngang sát với vật M1 hình vẽ, lúc lị... đến C với gia tốc 0,5 cm/s Trong thời gian 10 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động từ A (không kể điểm A), số vân giao thoa cực đại mà điểm sáng gặp A B C D 10 Trang 6/7 Câu 38 Điện truyền từ nhà máy