Chu Văn Biên 299 Phần 2 HƯỚNG DẪN GIẢI NHANH MỘT SỐ ĐỀ THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 1 NĂM 2010 Dao động cơ học Câu 1 (ĐH 2010) Lực kéo về tác dụng lên một chất điểm dao động điều hòa có độ lớn A tỉ lệ với độ lớ[.]
Chu Văn Biên ac ht h ie nn hu Phần 2: HƯỚNG DẪN GIẢI NHANH MỘT SỐ ĐỀ THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ NĂM 2010 Dao động học Câu (ĐH 2010): Lực kéo tác dụng lên chất điểm dao động điều hịa có độ lớn A tỉ lệ với độ lớn li độ ln hướng vị trí cân B tỉ lệ với bình phương biên độ C khơng đổi hướng thay đổi D hướng không đổi Hướng dẫn Lực kéo tác dụng lên chất điểm dao động điều hịa có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ ln hướng vị trí cân ⇒ Chọn A Câu (ĐH 2010): Một vật dao đợng tắt dần có đại lượng giảm liên tục theo thời gian là A biên độ và gia tốc B li độ v tốc độ C biên độ và lượng D biên độ v tốc độ Hướng dẫn Mợt vật dao đợng tắt dần có đại lượng giảm liên tục theo thời gian là biên độ và lượng ⇒ Chọn C Câu (ĐH 2010): Vật nhỏ lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang, mốc vị trí cân Khi gia tốc vật có độ lớn nửa độ lớn gia tốc cực đại tỉ số động vật A 1/2 B C D 1/3 Hướng dẫn à fa ce bo ok c om /s à ht s: //w w w 1 A | amax |⇒| ω 2= x | ω A ⇒|= x| 2 2 kA Wd W − Wt W ⇒ = = − 1= − 1= ⇒ Chọn B Wt Wt Wt kx Câu (ĐH-2010) Một chất điểm dao động điều hịa với chu kì T Trong khoảng thời gian ngắn từ vị trí biên có li độ x = A đến vị trí x = -A/2, chất điểm có tốc độ trung bình A 6A/T B 4,5A/T C 1,5A/T D 4A/T Hướng dẫn: Theo ra: = a v = 1,5 A 9A ∆S = = ⇒ Chän B 2T ∆t T + T 12 299 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên Câu (ĐH-2010) Một lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T biên độ cm Biết chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ lắc có độ lớn gia tốc khơng vượt 100 cm/s2 T/3 Lấy π2 = 10 Tần số dao động vật A Hz B Hz C Hz D Hz Hướng dẫn: Để độ lớn gia tốc không vượt 100 cm/s2 vật nằm đoạn [-x ; x ] Khoảng thời gian chu kì a nhỏ 100 cm/s2 4t , tức 4t = T/3 ⇒ t ie nn hu = T/12 x1 = 2π ⇒ f = ω = 1( Hz ) ⇒ Chän D 2π /s a1 om Tần số góc: ω = ac ht h 2π T Thay vào phương = trình x1 A= sin ωt1 5sin= 2,5 ( cm ) T 12 bo ok c Câu (ĐH-2010) Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α max nhỏ Lấy mốc vị trí cân Khi lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động li độ góc α lắc B α max / ce A -α max / C -α max / D α max / fa Hướng dẫn ht s: //w w w §i theo chiều dương vị trí cân < α max Wt = Wd = W ⇒ α = ± α ⇒ α = − max ⇒ Chän C Câu (ĐH-2010) Dao động tổng hợp hai dao động điều hịa phương, tần số có phương trình li độ x = 3cos(πt 5π/6) (cm) Biết dao động thứ có phương trình li độ x = 5cos(πt + π/6) (cm) Dao động thứ hai có phương trình li độ B x = 2cos(πt + π/6) (cm) A x = 8cos(πt + π/6) (cm) C x = 2cos(πt - 5π/6) (cm) D x = 8cos(πt - 5π/6) (cm) Hướng dẫn −5π π −5π Từ công thức x = x1 + x2 ⇒ x2 = x − x1 = 3∠ − 5∠ = 8∠ ⇒ Chän D 6 300 Chu Văn Biên Dùng máy tính Casio fx 570 – ES, bấm sau: Shift MODE (Để chọn đơn vị góc radian) MODE (Để chọn chế độ tính tốn với số phức) Shift (−) π −5π - Shift (−) 6 (Màn hình máy tính hiển thị 3∠ −5π π − 5∠ ) 6 Shift = ie nn hu Màn hình kết quả: 8∠ − π 5π nên ta chọn D Câu (ĐH-2010) Một lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg lị xo có độ cứng N/m Vật nhỏ đặt giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giá đỡ vật nhỏ 0,1 Ban đầu giữ vật vị trí lị xo bị nén 10 cm buông nhẹ để lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ lớn vật nhỏ đạt trình dao động B 20 cm/s C 40 cm/s .c A 10 30 cm/s om /s ac ht h Nghĩa biên độ A = cm pha ban đầu ϕ2 =− D 40 cm/s = ω ht s: //w w w fa AI = A − xI = 10 − = ( cm ) ce bo ok Hướng dẫn Fms µ mg ,1.0,02.10 kxI = Fms ⇒ xI = = = = ,02 ( m ) = ( cm ) k k k = m = ( rad / s ) ,02 Xem I tâm dao động tức thời nên:= vI ω= AI 40 ( cm / s ) ⇒ Chän C Câu (ĐH-2010) Một lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01 kg mang điện tích q = +5.10-6C được coi là điện tích điểm Con lắc dao động điều hoà điện trường đều mà vectơ cường độ điện trường có độ lớn E = 104 V/m và hướng thẳng đứng xuống dưới Lấy g = 10 m/s2, π = 3,14 Chu kì dao độn g điều hoà của lắc là A 0,58 s B 1,40 s C 1,15 s D 1,99 s 301 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên Hướng dẫn Vì q > nên lực điện trường tác dụng lên vật: F = qE hướng với E , tức F hướng với P Do đó, P ' có hướng thẳng đứng xuống độ lớn P’ = P + F nên g’ = g + F/m hay g ' =g + ⇒= T ' 2π qE 5.10−6.104 = = 10 + 15 m / s m 0,01 ( ) l ≈ 1,15 ( s ) ⇒ Chọn C g' 1 120 = 15 ( m / s ) ⇒ Chọn B 8 Câu 12 (ĐH-2010) Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây 20 m/s Kể A B, dây có A nút bụng B nút bụng C nút bụng D nút bụng Hướng dẫn v 20 λ= = = 0,5 ( m= ) 50 ( cm ) Vì hai đầu nút nên số nút nhiều số bụng f 40 //w 0, ⇒ λ = m⇒v= λf = ht s: ∆x = ( − 1) λ = w w fa ce bo ok c om /s ac ht h ie nn hu Sóng học Câu 10 (ĐH-2010): Điều kiện để hai sóng gặp nhau, giao thoa được với là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động A cùng biên độ và có hiệu số pha không đổi theo thời gian B cùng tần sớ, cùng phương C có cùng pha ban đầu và cùng biên độ D cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian Hướng dẫn Để hai sóng gặp nhau, giao thoa được với là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian ⇒ Chọn D Câu 11 (ĐH-2010) Tại một điểm mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp một phương truyền sóng , ở về một phía so với n guồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5 m Tốc độ truyền sóng là A 12 m/s B 15 m/s C 30 m/s D 25 m/s Hướng dẫn AB = sb = 1: ⇒ Chän D ,5λ sn = sb + = 302 Chu Văn Biên Câu 13 (ĐH-2010) Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A = 2cos40πt u B = 2cos(40πt + π) (u A u B tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30 cm/s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thoáng chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn BM A 19 B 18 C 20 D 17 Hướng dẫn ( MA − MB ) (α − α1 ) ( 20 − 28,28) π −0 += + ≈ −5,02 2π 1,5 2π λ ( BA − BB ) (α − α1 ) ( 20 − ) π − + = + ≈ 13,83 2π 1,5 2π λ ac ht h = kM k = B ie nn hu NA = MB = AB ≈ 28, 28 ( cm ) Cách 1: 2π = v = 1,5 ( cm ) vT = om có 19 cực đại /s Số cực đại : 5,02 k 13,83 ⇒ k =− 5, , 13 ⇒ Chän A c Cách 2: bo ok §iỊu kiƯn cùc tiÓu : d1 - d = mλ Hai ngun kt hp ngc pha: Điều kiện cực đại : d1 - d = ( k − 0,5 ) λ fa ce ( k 0,5) λ =+ ( k 0,5)1,5 d1 - d =+ Cực đại thuộc BM: ⇒ −8,3 ≤ ( k + 0,5 )1,5 < 20 MA − MB ≤ d1 - d < BA − BB w ⇒ −6,03 ≤ k < 12,8 ⇒ k = −6, −5, −4, ,12 ⇒ có 19 giá trị k ht s: //w w Câu 14 (ĐH-2010) Ba điểm O, A, B nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A 60 dB, B 20 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB A 26 dB B 17 dB C 34 dB D 40 dB Hướng dẫn Vì M trung điểm AB nên 2r M = r A + r B (1) Vì= I P = I 10 L ⇒= r 4π r WO = 4π I P 10−0 ,5 L , r tỉ lệ với 10-0,5L Do đó, 4π I −0 ,5 LM (1) ta thay r 10-0,5L: 2.10= 10−0 ,5 LA + 10−0 ,5 LB ⇒ 2.10−0 ,5 LM = 10−3 + 10−1 ⇒ 10−0 ,5 LM = ,0505 ⇒ LM ≈ ,6 ( B ) ⇒ Chän A Điện xoay chiều 303 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên Câu 15 (ĐH-2010) Đặt điện áp u = U cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là U0 A i = ωL U0 C i = ωL π π cos ωt + cos ωt − B i = 2 D i = 2 U0 ωL U0 ωL π π cos ωt + cos ωt − 2 2 Hướng dẫn Vì mạch L i trễ pha u π/2 nên π U0 π cos ωt = − cos ωt − ⇒ Chän C ZL ωL 2 U0 ie nn hu i = ac ht h Câu 16 (ĐH-2010) Đặt điện áp u = U cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i cường độ dòng điện tức thời đoạn mạch; u , u u điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện Hệ thức R /s bo ok u1 D i = ce C i = ωC B i = u3ωC om R2 + ω L − c u A i = u1 fa ChØ u1 cïng pha víi i nª n i = ωL Hướng dẫn ⇒ Chän C w R u2 ht s: //w w Câu 17 (ĐH-2010) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh C đến giá trị 10-4/(4π) F 10-4/(2π) F cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Giá trị L A 1/(2π) H B 2/π H C 1/(3π) H D 3/π H Hướng dẫn Z + ZC 1 Có P ⇒ Z1 = Z2 Z C1 = =400Ω; Z C = =200Ω → Z L = C1 ωC1 ωC 2 ⇒ 100πL = 300 ⇒ L =( H ) ⇒ Chọn D π Câu 18 (ĐH-2010) Đặt điện áp u = U cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN NB mắc nối tiếp Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L, đoạn NB có tụ điện với điện dung C Đặt ω = 0,5(LC)304 Chu Văn Biên Để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AN khơng phụ thuộc R tần số góc ω D 2ω B ω C ω / A 0,5ω / 0,5 Hướng dẫn R +Z U RL= IZ RL= U ⇒ ωC L R + ( Z L − ZC ) = ωL ⇒ ω = ( Z L − ZC ) ∉R ⇒ = Z L2 ⇒ Z C= Z L = ω1 ⇒ Chọn B LC = 10 −5 ( F ) ⇒ Chän B ω ZC π ce fa ⇒ Z= = 125 ( Ω ) ⇒ C C Z L − ZC Z L 100 − Z C 100 =−1 ⇒ =−1 R R 50 50 bo ok Vì u ⊥ u AM nên: tan ϕ tan ϕ AM =−1 ⇒ c om /s ac ht h ie nn hu Câu 19 (ĐH-2010) Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạ ch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có điện trở thuần 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/π (H), đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được Đặt điện áp u = U cos100πt (V) vào hai đầu đoạ n mạch AB Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Giá trị của C bằng A 40/π (µF) B 80/π (µF) C 20/π (µF) D 10/π (µF) Hướng dẫn Z= ω= L 100 ( Ω ) L ht s: //w w w Câu 20 (ĐH-2010) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số không đổi vào hai đầu A B đoạn mạch mắc nối thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi N điểm nối cuộn cảm tụ điện Các giá trị R, L, C hữu hạn khác không Với C = C điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở R có giá trị khơng đổi khác không thay đổi giá trị R biến trở Với C = 0,5C điện áp hiệu dụng A N A 200 V C 100 V B 100 V D 200 V Hướng dẫn U R = IR = C= = U C1 UR R + ( Z L − Z C1 ) 2 ∉ R ⇒ Z L − Z C1 = ⇔ Z C1 = Z L ⇒ Z C = Z C = Z L ⇒ U RL = IZ RL R + Z L2 R + ( Z L − ZC ) = U R + Z L2 R + ( Z L − 2Z L ) = U= 200 (V ) ⇒ Chọn A 305 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên Câu 21 (ĐH-2010) Tại thời điểm t, điện áp u = 200 cos(100πt - π/2) (trong u tính V, t tính s) có giá trị 100 (V) giảm Sau thời điểm 1/300 (s), điện áp có giá trị D 200 V A −100 V C -100 (V) B 100 (V) Hướng dẫn π = ωt1 − 100 u( t ) 200 2cos = 2 Cách 1: π u' = −200ω sin ωt1 − < ( t ) 2 ⇒ ωt1 − π = π ⇒ ωt1 = 5π ⇒ u t1 + 300 = 200 2cos ω t1 + ie nn hu 1 π = −100 (V ) ⇒ Chän C − 300 ac ht h Cách 2: Khi u = 100 (V) giảm pha dao động /s π chọn: Φ1 = om 2π bo ok Φ = Φ1 + ∆Φ = c Sau thời điểm 1/300 (s) (tương ứng với góc quét ∆φ = ω∆t = 100π/300 = π/3) pha dao động: ce ⇒ u2 =200 2cosΦ =−100 (V ) ⇒ Chän C ht s: //w w w fa Câu 22 (ĐH-2010) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 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 hai đầu tu điện, hai đầu biến trở hệ số cơng suất đoạn mạch biến trở có giá trị R U C1 , U R1 cosϕ ; biến trở có giá trị R giá trị tương ứng nói U C2 , U R2 cosϕ Biết U C1 = 2U C2 , U R2 = 2U R1 Giá trị cosϕ cosϕ là: A cosϕ = 1/ , cosϕ = 2/ B cosϕ = 1/ , cosϕ = 1/ C cosϕ = 1/ , cosϕ = 2/ D cosϕ = 0,5/ , cosϕ = 1/ Hướng dẫn = I U = Z U R + Z C2 U = 2U ⇒ I = I ⇒ Z = Z → R + Z C2= R + Z C2 U C= IZ C C1 C2 2 UR R2 U = 2U IR = → R + Z C2 R2 R1 R1 306 R + Z C2 R2 = R1 ⇒ Z C = R1 Chu Văn Biên R1 = R + Z C2 = cos ϕ1 ⇒ Chọn C R2 cos ϕ = = R + Z C2 Câu 23 (ĐH-2010) Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rơto máy quay với tốc độ n vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch A Khi rôto máy quay ⇒ B 2R/ C R D R/ ac ht h A 2R ie nn hu với tốc độ 3n vịng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch (A) Nếu rôto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút cảm kháng đoạn mạch AB Hướng dẫn Khi máy phát điện xoay chiều pha mắc với mạch RLC cường độ hiệu dụng: c R + ( Z L − ZC ) bo ok I= om /s f = np ⇒ ω = 2π f ⇒ Z L = ω L; Z C = ωC với E = N 2π f Φ E ZC Khi n’ = kn = E' kE; = Z ' L kZ= ; Z 'C L fa ce k kE ⇒ I' = ⇒ w Z R + kZ L − C k I' //w w ht I I R + ( Z L − ZC ) = k 2 L Z R + kZ L − C k R + ZL 3 = ⇒ 2 R + ( kZ ) s: Áp= dụng: k I' 2 R + ZL = ⇒ ZL 2 R + ( 3Z L ) 2 R Khi tốc độ quay tăng lần cảm kháng tăng lần: Z= ' L 2= ZL 2R ⇒ Chọn B Dao động sóng điện từ Câu 24 (ĐH-2010) Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm µH tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF Lấy π2 = 10 Chu kì dao động riêng mạch có giá trị A từ 2.10-8 s đến 3.10-7 s B từ 4.10-8 s đến 3,2.10-7 s -8 -7 C từ 2.10 s đến 3,6.10 s D từ 4.10-8 s đến 2,4.10-7 s Hướng dẫn 307 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên = = π LC1 2π 4.10−6 10 10−12 4.10−8 ( s ) T1 2= T 2π LC ⇒ = ⇒ Chän B = = π LC2 2π 4.10−6 640 10−12 3, 2.10−7 ( s ) T2 2= Câu 25 (ĐH-2010) Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C thì tần số dao động riêng c ủa mạch là f Để tần số dao động riêng của Từ f = ie nn hu mạch là f thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị A C /5 C 5C B 0,2C D C Hướng dẫn f 1 ta thấy f tỉ lệ với ⇒ 2= f1 LC C C1 ⇒ 5= C2 C1 C ⇒ C2= C2 ht s: //w w w fa ce bo ok c om /s ac ht h ⇒ Chọn A Câu 26 (ĐH-2010) Một mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Tại thời điểm t = 0, điện tích tụ điện cực đại Sau khoảng thời gian ngắn Δt điện tích tụ nửa giá trị cực đại Chu kì dao động riêng mạch dao động A 4Δt B 6Δt C 3Δt D 12Δt Hướng dẫn Thời gian ngắn từ q = Q đến q = Q /2 Δt = T/6 ⇒ T = Δt ⇒ Chọn B Câu 27 (ĐH-2010) Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng Chu kì dao động riêng mạch thứ T , mạch thứ hai T = 2T Ban đầu điện tích tụ điện có độ lớn cực đại Q Sau tụ điện phóng điện qua cuộn cảm mạch Khi điện tích tụ hai mạch có độ lớn q (0 < q < Q ) tỉ số độ lớn cường độ dòng điện mạch thứ độ lớn cường độ dòng điện mạch thứ hai A 0,25 B 0,5 C D Hướng dẫn Q02 = q + i2 ω ⇒ i = ω Q02 − q ⇒ i1 i2 = ω1 Q02 − q ω2 Q − q 2 = ω1 T2 = = ⇒ Chän D ω2 T1 Câu 28 (ĐH-2010) Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến , người ta sử dụng cách biến điệu biên độ , tức là làm cho biên độ của sóng điện từ cao tần (gọi là sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần s ố của dao động âm tần Cho tần sớ sóng mang là 800 kHz Khi dao động âm tần có tần số 1000 Hz thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện được số dao động toàn phần là A 1600 B 625 C 800 D 1000 Hướng dẫn 308 Chu Văn Biên Áp dụng: n = na f n 800.1000 ⇒ = ⇒ n = 800 ⇒ Chän C fa 1000 Câu 29 (ĐH-2010) Mạch dao động dùng để chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Máy này thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m Để thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m, phải mắc song song với tụ điện C của mạch dao động với một tụ điện có điện dung A C = 2C B C = C C C = 8C D C = 4C Hướng dẫn CU 02 /s A Năng lượng từ trường cực đại cuộn cảm là ac ht h ie nn hu λ1 6= = π 108 LC0 20 C0 + C ⇒ =3 ⇒ C =8C0 ⇒ Chän C C0 = ( C0 + C ) 60 λ1 6π 10 L = Câu 30 Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C có dao động điện từ tự Ở thời điểm t = 0, hiệu điện thế giữa hai bản tụ có giá trị cực đại là U Phát biểu nào sau là sai? CU 02 π LC là om c B Năng lượng từ trường của mạch ở thời điểm t = bo ok C Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện bằng lần thứ nhất ở thời điểm t = fa ce D Cường độ dòng điện mạch có giá trị cực đại là U π LC L C Hướng dẫn ht s: //w w w t = ⇒ i = π CU 02 ⇒ Chọn B T ⇒ i = I ⇒ WL max = WC max = LC = t = Sóng ánh sáng Câu 31 (ĐH–2010) Tia tử ngoại dùng A để tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim loại B y tế để chụp điện, chiếu điện C để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh D để tìm khuyết tật bên sản phẩm kim loại Hướng dẫn Tia tử ngoại dùng để tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim loại ⇒ Chọn A Câu 32 (ĐH–2010) Quang phổ vạch phát xạ A nguyên tố khác nhau, nhiệt độ độ sáng tỉ đối vạch 309 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên 12 ,5 L +1 2 + [ ,17 ]= +1 N s = = = = 1,5 ( mm ) ⇒ i 2.1,5 a N = N − 1= s t λD fa ce = i bo ok co m /s ac ht h ie nn hu B hệ thống vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối C chất rắn, chất lỏng chất khí có áp suất lớn phát bị nung nóng D dải có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục Hướng dẫn Quang phổ vạch phát xạ hệ thống vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối ⇒ Chọn B Câu 33 (ĐH–2010) Khi nói tia hồng ngoại, phát biểu sai? A Tia hồng ngoại biến điệu sóng điện từ cao tần B Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hóa học C Tia hồng ngoại có tần số lớn tần số ánh sáng đỏ D Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt Hướng dẫn Tia hồng ngoại có tần số bé tần số ánh sáng đỏ ⇒ Chọn C Câu 34 (ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm Khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2,5 m, bề rộng miền giao thoa 1,25 cm Tổng số vân sáng vân tối có miền giao thoa A 19 vân B 17 vân C 15 vân D 21 vân Hướng dẫn w w ⇒ N t + N s =⇒ 17 Chän B ht s: //w Câu 35 (ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng , nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc , đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 720 nm và bức xạ màu lục có bước sóng λ (có giá trị khoảng từ 500 nm đến 575 nm) Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu lục Giá trị của λ là B 520 nm C 540 nm A 500 nm D 560 nm Hướng dẫn Cách 1: Từ kết x =k1i1 =k2i2 ⇒ k1 i2 λ2 b ( b − 1) − v©n s¸ng λ1 = = = k2 i1 λ1 c ( c 1) vân sáng b 500 ≤ λ ≤ 575 Theo ra: c – = nên c = Suy ra: = λ2 λ= 80b ( nm ) → c 6, 25 ≤ b ≤ 7,1875 ⇒ b = ⇒ λ = 560 ( nm ) ⇒ Chän D 310 Chu Văn Biên λ1 D λD Cách 2: Vị trí vân sáng trùng gần vân trung tâm nhất: = xmin k= k2 1min a a H × nh vÏ suy ra: k2min = 500 ≤ λ ≤ 575 ⇒ k1min= 720 k2 λ = → λ 80k1min → ie nn hu ⇒ 6, 25 ≤ k1min ≤ 7,1875 ⇒ k1min = ⇒ λ = 560 ( nm ) λD om /s ac ht h Câu 36 (ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Khoảng cách hai khe 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Trên màn, vị trí cách vân trung tâm mm có vân sáng xạ với bước sóng A 0,48 µm 0,56 µm B 0,40 µm 0,60 µm C 0,40 µm 0,64 µm D 0,45 µm 0,60 µm Hướng dẫn 1,2 ,= 38≤ λ ( µ m )≤ ,76 axM 1, k = →1,58 ≤ k ≤ 3,16 ⇒ = k 2; ( µ m ) a kD k ⇒λ = ,6 ( µ m ) ; , ( µ m ) ⇒ Chän B .c ⇒ = λ bo ok = xM k s: //w w w fa ce Câu 37 (ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y -âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Nếu tại điểm M màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường của ánh sáng từ hai khe S , S đến M có độ lớn bằng A 2,5λ B 3λ C 1,5λ D 2λ Hướng dẫn Vân tối thứ hiệu đường đi: d – d = (3 – 0,5)λ = 2,5λ ⇒ Chän A ht Lượng tử ánh sáng Câu 38 (ĐH–2010) Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thấy dung dịch phát ánh sáng màu lục Đó tượng A phản xạ ánh sáng B quang - phát quang C hóa - phát quang D tán s c ánh sáng Hướng dẫn Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thấy dung dịch phát ánh sáng màu lục Đó tượng quang - phát quang ⇒ Chọn B Câu 39 (ĐH–2010) Một kim loại có cơng êlectron 7,2.10-19 J Chiếu vào kim loại xạ có bước sóng λ = 0,18 μm, λ = 0,21 μm, λ = 0,32 μm ắ 311 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên Ta áp dụng: hc λ = E3 − E2 ⇒ λ = ac ht h ie nn hu λ = 0,35 μm Những xạ gây tượng quang điện kim loại có bước sóng A λ , λ λ B λ λ C λ , λ λ D λ λ Hướng dẫn hc Tính giới hạn quang điện: λ= = 0, 276.10−6 ( m ) Ta thấy: λ < λ < λ < A λ < λ nên có λ λ gây tượng quang điện ⇒ Chọn B Câu 40 (ĐH–2010) Khi êlectron quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử hiđrơ tính theo cơng thức E n =-13,6/n2 (eV) (n = 1, 2, 3,…) Khi êlectron nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = sang quỹ đạo dừng n = ngun tử hiđrơ phát phơtơn ứng với xạ có bước sóng A 0,4350 μm B 0,4861 μm C 0,6576 μm D 0,4102 μm Hướng dẫn hc ≈ 0,6576.10−6 ( m ) ⇒ Chọn C E3 − E2 3.108 = 0,5.10−6 m < bước sóng ánh sáng kích thích f ce Bước sóng phát quang = λ bo ok c om /s Câu 41 (ĐH–2010) Một chất có khả phát ánh sáng phát quang với tần số f = 6.1014 Hz Khi dùng ánh sáng có bước sóng để kích thích chất khơng thể phát quang? A 0,55 μm B 0,45 μm C 0,38 μm D 0,40 μm Hướng dẫn w w fa ⇒ Chọn A Câu 42 (ĐH–2010) Theo tiên đề Bo, êlectron nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ 21 , ht s: //w êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ 32 êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ 31 Biểu thức xác định λ 31 A λ31 = λ32 λ21 λ21 − λ32 B λ= λ32 − λ21 31 C λ= λ32 + λ21 31 D λ31 = λ32 λ21 λ21 + λ32 Hướng dẫn E3 − E1 = ( E3 − E2 ) + ( E2 − E1 ) ⇒ hc λ31 = hc λ32 + hc λ21 ⇒ λ31 = λ21λ32 ⇒ Chọn D λ21 + λ32 Câu 43 (ĐH–2010) Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K êlectron nguyên tử hiđrô r Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt A 12r B 4r C 9r D 16r Hướng dẫn 312 Chu Văn Biên rN = r0 Bán kính quỹ đạo N L lần lượt: ⇒ rN − rL = 12r0 ⇒ Chọn A rL = r0 Câu 44 (ĐH–2010) Chùm tia X phát từ một ống t ia X (ống Cu-lít-giơ) có tần số lớn nhất là 6,4.1018 Hz Bỏ qua động các êlectron bức khỏi catôt Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của ống tia X là A 2,65 kV B 26,50 kV C 5,30 kV D 13,25 kV Hướng dẫn eU h ⇒ f max= eU h ⇒ U= hf max ≈ 26 ,50.103 (V ) ⇒ Chọn B e ie nn hu e U ≥ hf ⇒ f ≤ w w fa ce bo ok c om /s ac ht h Hạt nhân Câu 45 (ĐH-2010) Phóng xạ phân hạch hạt nhân A có hấp thụ nơtron chậm B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng hạt nhân D phản ứng hạt nhân tỏa lượng Hướng dẫn Phóng xạ phân hạch hạt nhân phản ứng hạt nhân tỏa lượng ⇒ Chọn D Câu 46 (ĐH-2010) Một hạt có khối lượng nghỉ m Theo thuyết tương đối , động của hạt này chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng chân không) là A 0,36m c2 B 1,25 m c2 C 0,225m c2 D 0,25m c2 Hướng dẫn m0 m= =1, 25m0 ⇒ Wd = ( m − m0 ) c = 0, 25m0 c ⇒ Chọn D v 1− c ht s: //w Câu 47 (ĐH - 2010) Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclơn tương ứng A X , A Y , A Z với A X = 2A Y = 0,5A Z Biết lượng liên kết hạt nhân tương ứng ΔE X , ΔE Y , ΔE Z với ΔE Z < ΔE X < ΔE Y Sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần A Y, X, Z B Y, Z, X C X, Y, Z D Z, X, Y Hướng dẫn = ε Y Đặt A X = 2A Y = 0,5A Z = a ε X= = ε Z ∆EY ∆EY = AY 0,5a ∆E X ∆E X = ⇒ ε Y > ε X > ε Z ⇒ Chän A AX a ∆EZ ∆EZ = AZ 2a 313 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên Câu 48 (ĐH – 2010) Cho khối lượng prôtôn; nơtron; 40 18 Ar ; Li là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145 u u = 931,5 MeV/c2 So với lượng liên kết riêng hạt nhân Li lượng liên kết riêng hạt nhân A lớn lượng 5,20 MeV C nhỏ lượng 3,42 MeV Áp dụng công thức: = ε Wlk Zm p + ( A − Z )mn − mX c = A A ie nn hu 931,5 18.1,0073 + ( 40 − 18)1,0087 − 39,9525 uc = 8,62 ( MeV / nuclon ) 40 931,5 3.1,0073 + ( − 3)1,0087 − 6,0145 uc = 5,20 ( MeV / nuclon ) om ε Ar − ε Li = 8,62 − 5,20 = 3,42 ( MeV ) ⇒ Chän B ac ht h ε Li B lớn lượng 3,42 MeV D nhỏ lượng 5,20 MeV Hướng dẫn /s ε Ar 40 18 Ar + 49 Be → 24α + 36 X Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới w 1H w fa ce bo ok c Câu 49 (ĐH-2010) Dùng một prôtôn có động 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Be9 đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X và hạt α Hạt α bay theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động MeV Khi tính động của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng Năng lượng tỏa các phản ứng này bằng A 4,225 MeV B 1,145 MeV C 2,125 MeV D 3,125 MeV Hướng dẫn //w của prôtôn nên: mH WH + mα W= mX WX ⇒ 1.5, 45 + 4.4 = 6.WX α ht s: ⇒ WX = 3,575 ( MeV ) Năng lượng phản ứng: ∆E = Wα + WX − WH − WBe = + 3,575 − 5, 45 − = 2,125 ( MeV ) > ⇒ Chän C Kinh nghiệm giải nhanh: A + B → C + D *Nếu vC ⊥ vD mCWC + mDWD = mAWA *Nếu vC ⊥ v A mCWC + mAWA = mDWD Sau đó, kết hợp với ∆E = WC + WD − WA Với toán cụ thể, phải xác định rõ đâu hạt A, hạt B, hạt C hạt D Câu 50 (ĐH-2010) Hạt nhân đó, động hạt α 314 210 84 Po đứng n phóng xạ α, sau phóng xạ Chu Văn Biên A lớn động hạt nhân B nhỏ động hạt nhân C động hạt nhân D nhỏ động hạt nhân Hướng dẫn 210 84 P →α + 206 82 Pb WPb mα = < ⇒ Wα > WPb ⇒ Chän A Wα mPb ac ht h ⇒ ie nn hu Cách 1: Trong phóng xạ, động hạt sinh tỉ lệ nghịch với khối lượng: WPb mα = < ⇒ Wα > WPb ⇒ Chän A Wα mPb 2 Cách 2: = mPb vPb + mα vα ⇒ ( mPb vPb ) = ( mα vα ) ⇒ mPb WPb = mα Wα om /s Câu 51 Ban đầu có N hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kì bán rã T Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu , số hạt nhân chưa bị phân rã của mẫu chất phóng xạ này là B N /4 D N /2 A N / C N = N N= N e= 0e N0 ⇒ Chọn A 14 C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử một mẫu gỗ ce Câu 52 Biết đồng vị phóng xạ bo ok ln 0,5T − T c Hướng dẫn ln t − T ht s: //w w w fa cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút và một mẫu gỗ khác cùng loại , cùng khối lượng của mẫu gỗ cổ đó , lấy từ mới chặt , có độ p hóng xạ 1600 phân rã/phút Tuổi của mẫu gỗ cổ đã cho là A 17190 năm B 2865 năm C 11460 năm D 1910 năm Hướng dẫn H ln H 200 ln ln = = − t H H 1600 0 → t = −5730 = 17190 ( nam ) H = H e T ⇒ t = −T ln ln 315 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên NĂM 2011 Dao động học Câu (ĐH-2011) Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Khi chất điểm qua vị trí cân tốc độ 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ 10 cm/s gia tốc có độ lớn 40 cm/s2 Biên độ dao động chất điểm A cm B cm Phối hợp công thức x + C 10 cm Hướng dẫn: v2 ω D cm = A2 ; a = −ω x; vmax = ω A ta suy ra: 2 om /s ac ht h ie nn hu 40 10 aA v A + =1 ⇒ A =5 ( cm ) ⇒ Chän A + =1 ⇒ vmax vmax 20 20 Câu (ĐH-2011)Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(2πt/3) (x tính cm; t tính s) Kể từ t = 0, chất điểm qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2011 thời điểm A 3015 s B 6030 s C 3016 s D 6031 s Hướng dẫn: 2π Cách 1: Giải PTLG.= T = 3( s ) c ω ht s: //w w w fa ce bo ok 2π t 2π = t1 = 1( s ) 2π t 2π t 3 =−2 ⇒ cos =− ⇒ ⇒ 4cos 2π 3 2π t t2 = ( s ) = − + 2π 3 2011 = 1005 d ⇒ t2.1005 = + t1 1005.3= + 3016 ( s ) ⇒ Chän C 1005T = +1 Cách 2: Dùng VTLG Quay vòng qua li độ x = -2 cm hai lần Để có lần thứ 2011 = 2.1005 + phải quay 1005 vịng quay thêm góc 2π/3, tức tổng góc quay: ∆ϕ = 1005.2π + 2π/3 2π 1005.2π + ∆ϕ 3016 ( s ) ⇒ Chän C Thời gian: = t= = 2π ω Câu (ĐH-2011) Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với biên độ 10 cm, chu kì s Mốc vị trí cân Tốc độ trung bình chất điểm khoảng thời gian ngắn chất điểm từ vị trí có động lần đến vị trí có động 1/3 lần A 26,12 cm/s B 7,32 cm/s C 14,64 cm/s D 21,96 cm/s 316 Chu Văn Biên Hướng dẫn: ( ) A A − −1 2 = T T + 24 24 v ≈ 21,96 ( cm / s ) ⇒ Chän D ∆S v = = ∆t Câu (ĐH 2011): Khi nói /s ac ht h ie nn hu vật dao động điều hòa, phát biểu sau sai? A Lực kéo tác dụng lên vật biến thiên điều hòa theo thời gian B Động vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian C Vận tốc vật biến thiên điều hòa theo thời gian D Cơ vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian Hướng dẫn: Cơ vật dao động điều hịa bảo tồn ⇒ Chọn D Câu (ĐH-2011) Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực 100 dao động toàn phần Gốc thời gian lúc chất om điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với tốc độ 40 cm/s Lấy π = 3,14 ht s: //w w w fa ce bo ok c Phương trình dao động chất điểm A x = 6cos(20t - π/6) (cm) B x = 4cos(20t + π/3) (cm) C x = 4cos(20t - π/3) (cm) D x = 6cos(20t + π/6) (cm) Hướng dẫn: Khơng cần tính tốn biết chắn ω = 20 (rad/s)! Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm nên chuyển động tròn phải nằm nửa vòng tròn ⇒ B D! Để ý x = Acosϕ B thỏa mãn ⇒ chọn B Bình luận: Đối với hình thức thi trắc nghiệm gặp tốn viết phương trình dao động nên khai thác mạnh VTLG ý loại trừ phương án (vì khơng dùng đến vài số liệu toán!) Câu (ĐH-2011) Một lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α nơi có gia tốc trọng trường g Biết lực căng dây lớn 1,02 lần lực căng dây nhỏ Giá trị α A 6,60 B 3,30 C 5,60 D 9,60 Hướng dẫn mg ( 3cos − 2cos α max ) Rmax = R mg ( 3cos α − 2cos α max ) ⇒ = Rmin mg ( 3cos α max − 2cos α max ) 317 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên ⇒ − 2cos α max =1,02 ⇒ α max = 6,60 ⇒ Chän A cos α max Câu (ĐH-2011) Một lắc đơn treo vào trần thang máy Khi thang máy TT om 1 + = ⇒T = T1 T2 T T12 + T22 ≈ ,78 ( s ) ⇒ Chän D .c Ta rút hệ thức: /s ac ht h l Khi đứng yê n : T = g l Đi lê n nhanh dần ( a hướng lê n ) : T1 = 2π g+a l §i lê n chậm dần ( a hướng xuống ) : T2 = 2π g −a ie nn hu chuyển động thẳng đứng lên nhanh dần với gia tốc có độ lớn a chu kì dao động điều hòa lắc 2,52 s Khi thang máy chuyển động thẳng đứng lên chậm dần với gia tốc có độ lớn a chu kì dao động điều hịa lắc 3,15 s Khi thang máy đứng yên chu kì dao động điều hòa lắc A 2,96 s B 2,84 s C 2,61 s D 2,78 s Hướng dẫn bo ok Câu (ĐH-2011)Dao động chất điểm có khối lượng 100 g tổng hợp w w fa ce hai dao động điều hòa phương, có phương trình li độ x = 5cos10t x = 10cos10t (x x tính cm, t tính s) Mốc vị trí cân Cơ chất điểm A 0,1125 J B 225 J C 112,5 J D 0,225 J Hướng dẫn //w A = A1 + A2 = 15cm ⇒ W = mω A2 0,1.102.0,152 = = 0,1125 ( J ) ⇒ Chọn A 2 ht s: Sóng học Câu (ĐH 2011): Phát biểu sau nói sóng cơ? A Bước sóng khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha B Sóng truyền chất rắn ln sóng dọc C Sóng truyền chất lỏng ln sóng ngang D Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha Hướng dẫn Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha ⇒ Chọn D 318 ... dẫn: 2? ? Cách 1: Giải PTLG.= T = 3( s ) c ω ht s: //w w w fa ce bo ok 2? ? t 2? ? = t1 = 1( s ) 2? ? t 2? ? t 3 =? ?2 ⇒ cos =− ⇒ ⇒ 4cos 2? ? 3 2? ? t t2 = ( s ) = − + 2? ? 3 20 11 = 1005 d ⇒ t2.1005... trí cân Cơ chất điểm A 0,1 125 J B 22 5 J C 1 12, 5 J D 0 ,22 5 J Hướng dẫn //w A = A1 + A2 = 15cm ⇒ W = mω A2 0,1.1 02. 0,1 52 = = 0,1 125 ( J ) ⇒ Chọn A 2 ht s: Sóng học Câu (ĐH 20 11): Phát biểu sau nói... -7 C từ 2. 10 s đến 3,6.10 s D từ 4.10-8 s đến 2, 4.10-7 s Hướng dẫn 307 Hướng dẫn giải nhanh số đề thi đại học môn Vật Lý Chu Văn Biên = = π LC1 2? ? 4.10−6 10 10− 12 4.10−8 ( s ) T1 2= T 2? ? LC