Ma trận và đáp án đề thi

THI KSCL ĐỘI TUYỂN HSG LIÊN TRƯỜNG LẦN NĂM HỌC 2022 - 2023 Mơn: VẬT LÍ 12 Thời gian làm bài: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) SỞ GD&ĐT THANH HÓA KHỐI TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN – THPT LÊ LỢI MA TRẬN ĐỀ THI Mức độ nhận thức Chương trình Lớp 11 Nội dung kiến thức Nhận biết, Thơng hiểu Tổng số câu hỏi Điện tích Dịng điện khơng đổi Dịng điện mơi trường 1 Từ trường 1 Cảm ứng điện từ 1 Khúc xạ ánh sáng 1 Mắt Các dụng cụ quang học Lớp 12 Vận dụng Vận dụng cao 1 1 Dao động 14 Sóng sóng âm 13 Dòng điện xoay chiều 15 Tổng 20 20 10 50 Tỉ lệ (%) 40% 40% 20% 100% Trang SỞ GD&ĐT THANH HÓA KHỐI TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN – THPT LÊ LỢI ( Đáp án gồm có 17 trang) Câu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 ĐÁP ÁN ĐỀ THI KSCL ĐỘI TUYỂN HSG LIÊN TRƯỜNG LẦN NĂM HỌC 2022 - 2023 Mơn: VẬT LÍ 12 Thời gian làm bài: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Mã đề 121 Mã đề 122 Mã đề 123 Mã đề 124 A C B B B A B A D B D C A D C D B B A A B D A D D D B B A D C D D B B A A D C A C B A A A C D A D A C B D A D B D B B B C A B D D C C A B D D C B A C D A C B A A C D D D C D D D A B D B A B C C B B C B C D B C C D B B D B B A C B D B A B B C B D C A B B A C C C D D B C B A C C D B C D A D D A D C D C B A D D D D D B A D A D D C D A D B A D D B A A A B A D B A B D D D B A B A C D B D D D B B D A C Trang HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI Câu Phát biểu sau không đúng? Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt từ trường tỉ lệ thuận với A cảm ứng từ từ trường B cường độ dịng điện chạy qua đoạn dây C góc hợp đoạn dây đường sức từ D chiều dài đoạn dây 5 2 t  ) (cm) Câu Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox Phương trình dao động x = 10cos ( Tốc độ trung bình vật khoảng thời gian từ t1 = s đến t2 = 2,5 s A 40 cm/s B 20 cm/s C 90 cm/s D 50 cm/s Câu Khi nói cách mạ huy chương bạc, phát biểu sau không đúng? A Dùng anốt bạc B Dùng muối AgNO3 C Đặt huy chương anốt catốt D Dùng huy chương làm catốt Câu Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,01 H, có dịng điện i = A chạy qua ống dây Từ thông riêng gửi qua ống dây A 0,250 Wb B 0,125 Wb C 0,05 Wb D 0,025 Wb Câu Phát biểu sau khơng đúng? A Cường độ dịng điện đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu dòng điện đo điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn đơn vị thời gian B Chiều dòng điện quy ước chiều chuyển dịch có hướng điện tích âm C Dịng điện dịng điện tích dịch chuyển có hướng D Chiều dòng điện quy ước chiều chuyển dịch có hướng điện tích dương Câu Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 10 Ω, cuộn cảm có cảm kháng ZL = 20 Ω tụ điện có dung kháng ZC = 20 Ω mắc nối tiếp Tổng trở đoạn mạch A 30 Ω B 10 Ω C 20 Ω D 50 Ω Câu Chiếu chùm tia sáng hẹp song song từ khơng khí tới mặt nước (chiết suất nước n = 4/3) với góc tới 450 Góc hợp tia khúc xạ tia tới A 25031’ B 450 C 3202’ D 12058’ Câu Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi, khoảng cách hai nút liên tiếp A bước sóng B nửa bước sóng C số nguyên lần bước sóng D phần tư bước sóng Câu Một người cận thị có khoảng nhìn rõ mắt từ 12,5 cm đến 50 cm Người đeo kính (sát mắt) có độ tụ D = - dp Khoảng nhìn rõ người đeo kính A từ 1,5 cm đến 125 cm B từ 17 cm đến m C từ 13,3 cm đến 75 cm D từ 14,3 cm đến 100 cm Câu 10 Một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox, với O trùng với vị trí cân chất điểm Đường biểu diễn phụ thuộc li độ chất điểm theo thời gian t hình vẽ bên Phương trình vận tốc chất điểm π  v = 30πcos  5πt - πt -   (cm/s)  A π  v = 60πcos  10πt -   (cm/s)  C π  v = 60πcos  10πt -   (cm/s)  B π  v = 30πcos  5πt - πt -   (cm/s)  D π  Fn = Fo cos  8πt +  3  Câu 11 Một hệ dao động xảy cộng hưởng chịu tác dụng ngoại lực tuần hoàn (N) Tần số dao động riêng hệ A Hz B 4 Hz C 8 Hz D  Hz Câu 12 Các điện tích điểm q1 q2 gây M điện trường tương ứng E E vng góc với Độ lớn cường độ điện trường tổng hợp M Trang       2 E= E +E E=E +E E=E +E 2 A B C D E=E1 -E2 Câu 13 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chứa ba phần tử (điện trở thuần, cuộn dây tụ điện) cường độ dịng điện pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Đoạn mạch chứa A cuộn dây cảm B cuộn dây không cảm C tụ điện D điện trở Câu 14 Đặt điện áp xoay chiều u = U cosωtt (V) vào hai đầu đoạn mạch có cuộn dây cảm, độ tự cảm L Gọi i, I0 cường độ tức thời cường độ cực đại dòng điện mạch Độ lớn điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch I u = I 02 -i u= I 02 -i 2 u =ωtLi u =ωtL I -i U0 ωtL A B C D Câu 15 Trên sợi dây đàn hồi có hai đầu cố định có sóng dừng với bụng sóng Biết sóng truyền dây có bước sóng 80 cm Chiều dài sợi dây A 160 cm B 180 cm C 240 cm D 120 cm Câu 16 Khi nói sóng âm, phát biểu sau sai? A Sóng âm khơng khí sóng ngang B Sóng âm khơng khí sóng dọc C Sóng âm truyền mơi trường rắn, lỏng khí D Ở nhiệt độ, tốc độ truyền sóng âm khơng khí nhỏ tốc độ truyền sóng âm nước Câu 17 Chọn phát biểu nói dao động điều hòa A Lực tác dụng lên vật dao động điều hịa ln hướng vị trí cân có độ lớn cực đại vị trí biên B Vận tốc vật dao động điều hòa có giá trị nhỏ qua vị trí cân C Gia tốc vật dao động điều hòa biến đổi theo thời gian D Lực tác dụng lên vật dao động điều hồ ln hướng với vận tốc vật tỉ lệ thuận với biên độ Câu 18 Một sóng lan truyền dọc theo trục Ox, phương trình dao động phần tử mơi trường phương truyền sóng u = 4cos(20πt – π/3) (u tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng 60 cm/ s Bước sóng sóng A cm B cm C cm D cm Câu 19 Một máy phát điện xoay chiều pha có rơto gồm cặp cực, muốn tần số dịng điện xoay chiều mà máy phát 50 Hz rơto phải quay với tốc độ A 750 vịng/phút B 3000 vòng/phút C 500 vòng/phút D 1500 vòng/phút Câu 20 Một lắc đơn có chiều dài l = 121 cm, dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Chu kỳ dao động lắc A 2,2 s B 0,5 s C 2,0 s D 1,0 s L  H 2 Câu 21 Một đoạn mạch AB nối thứ tự gồm cuộn cảm có độ tự cảm , điện trở R = 50 u 120 cos100 t  V  Ω hộp X Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều điện áp hiệu dụng hộp X 120 V, đồng thời điện áp hộp X trễ pha so với điện áp đoạn mạch AB π/6 Cơng suất tiêu thụ hộp X có giá trị gần với giá trị sau đây? A 63 W B 52 W C 72 W D 45 W HD: R 50 Ω; Z L 100 50 Ω;U X 120V ;U 120V 2 Ta có: Ta có giản đồ vecto Trang U RL 2.OI 2.120.sin U  62 62V  I  RL  0,878 A 12 Z RL 50 Ta có:  OI 31    ;cos      750   300 U AB 120   uX    600  PX U X I cos  uX 120.0,878.cos 60 53W Câu 22 Đặt điện áp u = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi M điểm nối R L Điện áp tức thời đoạn mạch AM MB thời điểm t1 uAM = 60 V, uMB = 15 V; thời điểm t2 uAM = 40 V, uMB = 30V Giá trị U0 A 50 V B 100 V C 25 V D 100 V HD: + Đoạn mạch M chứa R, đoạn MB chứa L C => uAM uMB vuông pha với  15 + ADCT:   60    2 2  U R U LC uLC u R2 U R 6400 U R 6400  1       2 1 U 02R U 02LC  40  U LC 3600  30   U 3600  1  LC U LC  U 02R     U  U 02R  U 02LC  6400  3600 100V => Điện áp cực đại: Câu 23 Tại điểm O đặt hai nguồn âm giống hệt phát âm đẳng hướng có cơng suất không đổi Điểm A cách O đoạn d (m) Trên tia vng góc với OA A lấy điểm B cách A khoảng m Điểm M thuộc đoạn AB cho AM = 4,5 m Thay đổi d để góc MOB có giá trị lớn nhất, mức độ cường độ âm A LA = 40 (dB) Để mức cường độ âm M 50 dB cần đặt thêm vào O số nguồn âm giống A 25 B 35 C 33 D 15 HD: tan   tan  AB  AM  tan MOB tan         tan  tan  d  AB.AM d Ta có   Từ biểu thức ta thấy MOB lớn d  AB.AM 3 m Mức cường độ âm điểm A M: Trang 2P  L  10 log A  I0 4OA n  OA    L M L A 10 log    2P  AM   L 10 log  B I0 4OM   Thay giá trị biết vào biểu thức trên, ta tìm n = 35  ta cần phải đặt thêm O 33 nguồn âm Câu 24 Cho sợi dây cao su căng ngang Kích thích cho đầu O dây dao động theo phương thẳng đứng Hình vẽ bên mơ tả hình dạng sợi dây thời điểm t1 (đường nét liền) t2 = t1  0, s (đường nét đứt) Tại thời điểm t3 = t2 + 0,4 s độ lớn li độ phần tử M cách đầu dây đoạn 2,4 m (tính theo phương truyền sóng) cm Tỉ số tốc độ dao động cực đại phần tử dây với tốc độ truyền sóng gần giá trị sau nhất? A 0,022 B 0,018 C 0,012 D 0,025 HD: + Từ đồ thị ta có  6, 4m x12 7,  6,  4 t12 0, Vận tốc truyền sóng m/s 2 2v 5     T  rad/s Tần số dao động phần tử v + Độ lệch pha M O  x  t  2x13 2.2, 5 3  t13    0,2  0,    6,4 rad u M a  3cm    A 0,017 v Từ hình vẽ ta thấy Câu 25 Hai lắc đơn có khối lượng vật nặng treo vào hai điểm gần độ cao, cho hai lắc dao động điều hòa hai mặt phẳng song song Chu kỳ dao động lắc thứ hai lần chu kỳ dao động lắc thứ hai biên độ góc dao động lắc thứ hai hai lần biên độ góc dao động lắc thứ Tại thời điểm hai sợi dây treo song song với lắc thứ có động ba lần năng, tỉ số độ lớn vận tốc lắc thứ lắc thứ hai 5 A 10 B C D HD: T1 2T2  21     2 01  02 2 01 - Theo đề bài:  02 - Tại thời điểm hai sợi dây treo song song với lắc thứ có động ba lần nên: 1        1   01   Wd1 3Wt1  Wt 4Wt1 v  g  02    g - Công thức tính vận tốc lắc đơn: - Vận tốc lắc đơn thứ nhất: 2 g. g v1   01  01  01 1 1  g       g      - Vận tốc lắc thứ hai:  201 01 g. g g 15 2 v2   02   4 01   01 2 21 21 Trang - Tỉ số độ lớn vận tốc lắc thứ lắc thứ hai là: v1 g 01 21 2   v2 1 g 01 15 Câu 26 Trên mặt nước hai điểm A B cách 25 cm, có hai nguồn kết hợp dao động điều hòa biên độ, pha với tần số 25 Hz theo phương thẳng đứng Tốc độ truyền sóng mặt nước m/s Một điểm M nằm mặt nước cách A, B 15 cm 17 cm có biên độ dao động 12 mm Điểm N nằm đoạn AB cách trung điểm O AB cm dao động với biên độ A mm B 12 mm C mm D mm HD: Bước sóng: λ = vT = v/f = 12cm   MB  AM  N:   MB  AM    17  15 Biên độ củađiểm M A 2a cos cos cos  M   12 A   M    A  BN  AN  14,5  10,5       BN  AN  N  cos cos A N 2a cos  12    12 cos30    A N 4 3mm A N cos60 Câu 27 Đặt điện áp u = U 2cosωtt (V) (trong U khơng đổi, ωt thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm 2,5πt - L= π H tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Thay đổi tần điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm số góc ωt thấy ωt = ωt1 = 60π (rad/s) cường độ hiệu dụng dòng điện mạch I Khi ωt = ωt2 = 40π (rad/s) cường độ hiệu dụng dòng điện mạch I2 Khi tần số ωt = ωt0 cường độ hiệu dụng I I = I = max 5πt - Giá trị R dòng điện đạt giá trị cực đại Imax A 95  B 73  C 50  D 25  HD: U I I   R   L  I1 I2  max  L   hay Z1 Z2  5R Theo đề 2     R   1L    R   2 L    5R C  C   1  2  1L   C 2R L  1  2      L 12  22 2R  1  2   R  25     L   2R  2C Nếu   Câu 28 Một máy hạ áp có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp số vòng cuộn thứ cấp k (k > 1) Nhưng ký hiệu máy bị mờ nên không phân biệt cuộn sơ cấp thứ cấp Một người đấu hai đầu cuộn dây máy biến áp vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi U dùng vôn kế đo điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây lại Kết lần đo thứ thu 160 V, lần đo thứ 10 V Máy có có tỉ số k A B C 16 D HD: + Lần đo thứ nhất: U2 = 160V => máy tăng  U kU1  160 kU (1) U U  U 2   10  k k (2) + Lần đo thứ hai: U2’ = 10V => máy hạ Lấy (1)/(2) ta được: 16 = k2 => k = Trang Câu 29 Một vật dao động điều hịa quanh vị trí cân O Tại thời điểm ban đầu vật vị trí biên Sau 1/3 s vật khơng đổi chiều chuyển động tới vị trí có tốc độ nửa tốc độ cực đại Sau vật chuyển động thêm 4/3 s quãng đường dài cm Tốc độ dao động cực đại vật A 8,16 cm/s B 14,13 cm/s C 7,07 cm/s D 16,32 cm/s HD: T 2π π   T 4  s   ω    rad / s  T Ta có: 12 5T s 12 , góc quét 1500 Sau Quãng đường được: S 2 x0 2 A  A 9 A 3  cm  Suy ra: π vmax ω A  3 8,16  cm / s  Vậy: Câu 30 Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa phương, tần số có phương trình π π x1 = A1cos(ωtt + ) x2 = A2cos(ωtt - ) (cm) (cm) Biết phương trình dao động tổng hợp x = 5πt - cos(ωtt + φ) (cm) Để (A + A ) có giá trị cực đại φ có giá trị π A HD: π B 24 π C 12 π D A1 A2 A1  A2    0 0 sin 75 sin  45    sin  60    sin  45     sin  60    sin  450     sin  600    sin 75   2  15    sin 52,50.cos    sin 75     2  15  π cos   1   7,5  φ =   max 24 A1 + A2 cực đại  A1  A2    Câu 31 Một lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, treo đầu sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, có chiều dài l Vật nhỏ dao động điều hịa với biên độ góc  0, 05 rsd nơi có gia tốc  trọng trường g = 10 m/s2 Năng lượng dao động điều hòa lắc 5.10 J Chiều dài l dây treo A 30 cm B 25 cm C 20 cm D 40 cm HD: W = mgl(1 - cosα0 ) Trang Câu 32 Cho đoạn mạch AB hình vẽ Biết R = 80 Ω, r = 20 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = U cos100πt (V)√ cc Đồ thị biểu diễn phụ thuộc điện áp tức thời hai điểm A, N (uAN) hai điểm M, B (uMB) theo thời gian biểu diễn hình vẽ bên Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch u (V) 300 60 uMB O t (s) uAN A 180 V B 200 V C 220 V D 250V HD: u AN =300 cos ( 100 πtt ) V Từ đồ thị ta có πt → hai điện áp vuông pha uMB =60 √ 2cos 100 πtt− V U R R 80 = = U r r 20 = 4→ UR = 4Ur→ UR + Ur = 5Ur { ( ) U LC Ur = cosα = 60 150 √ → ULC = √ 2Ur 2 2 UMB = √ U r +U LC→ 60 = U r + ( √ 2U r ) → Ur = 20√ V → ULC = 20√ V √ 2 2 U = ( U R +U r ) +U LC = ( 5U r ) +U LC = 180 V √ √ Câu 33 Tại thời điểm t = 0, đầu O sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động lên với tần số Hz Gọi P, Q hai điểm nằm sợi dây cách O cm cm Biết tốc độ truyền sóng dây 24 (cm/s), coi biên độ sóng khơng đổi truyền Biết vào thời điểm t = 3/16 s, ba điểm O, P, Q tạo thành tam giác vuông P Độ lớn biên độ sóng A 1,65 cm B 1,82 cm C 1,63 cm D 2,18 cm HD: T = 1/f = 1/8 = 0,125 s;  v / f 24 / 3 cm S t    s s v 24 16 Thời gian sóng truyền đến Q: thời điểm t = 3/16 s sóng truyền đến Q    cos  16   O, P, Q là: Phương daotđộng u Atrình 2    11   u P A cos  16t       19   u Q A cos  16t      A A t  s  u O 0; u P  ; uQ  16 2 Với Chọn hệ trục tọa độ có gốc trùng với đầu O, trục tung trùng với phương trình dao động, trục hồnh trùng với   A 3 A 3 P  2;   ; Q  4,      phương sợi dây duỗi thẳng, ta có tọa độ điểm: O(0;0); 3A 3A OP  PQ OQ2     3A 16   A  cm 4 Tam giác OPQ vuông P: Trang Câu 34 Người ta muốn truyền công suất P = 100 kW đường dây pha từ trạm phát với điện áp hiệu dụng U = 4000 V dây dẫn có điện trở r = Ω đến nơi tiêu thụ Cho hệ số công suất cosφ = Hiệu suất truyền tải điện A 87,53% B 91,54% C 98,75% D 92,56% P.r H=1- 2 U cos φ HD: L H R  100   Câu 35 Cho đoạn mạch gồm điện trở , cuộn cảm có độ tự cảm tụ điện có 10 C F 2 điện dung mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều điện áp tức thời   uC 100cos  100 t    V  6  hai tụ có biểu thức Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch     u 50 2cos  100 t    V  u 100cos  100 t    V  3 4   A B       u 50 2cos  100 t    V  u 50cos  100 t    V  12 12     C D HD: Tổng trở mạch điện là: Z  R   Z L  Z C  100     Điện áp hai đầu tụ điện trễ pha cường độ dòng điện góc      i uC      rad  Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện là: Z  Z C 100  200       tan   L       u  i   u i      rad  R 100 4 4 12 Cường là: U độ dòng U điện cực đại U mạch100  I  0C   U Z 0C 100 50  V   u 50 cos  100 t    V  ZC Z ZC 200 12   Câu 36 Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lị xo có khối lượng khơng đáng kể treo vật nhỏ có khối lượng m Vật nhỏ vị trí cân kéo xuống theo phương thẳng đứng đoạn cm truyền cho 40 cm/s 2 vận tốc thực 100 dao động tồn phần thời gian phút Lấy g  (m/s ) Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại lực đàn hồi cực tiểu lò xo trình dao động A B 3,5 C 0,43 D HD: N 100 10 f    Hz   2 f    rad / s  t 60 3 Ta có: v A  x     (cm)    Theo hệ thức độc lập ta có: o  Độ biến dạng lị xo vật nằm vị trí cân   A nên lực đàn hồi cực đại Fđhmax k  o  A  Vì o F k  o  A  Lực đàn hồi cực tiểu đh Fđh max k  o  A     Fđh k  o  A  Vậy tỉ số cần tìm: g 0, 09m 9cm  Câu 37 Một lắc lò xo gồm lò xo mảnh, nhẹ, độ cứng k vật nhỏ có khối lượng m treo thẳng đứng Chọn trục tọa độ có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc O vị trí cân vật Kích thích Trang 10 x = 2cos  10πt - 0,5πt - π  cho vật nặng lắc dao động điều hịa theo phương trình (x tính cm, t tính 2 s) Lấy g = π = 10 m/s Thời điểm vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng lần A 15 s B 40 s C 60 s D s HD: l0  g2 1 2 cm + Độ biến dạng lò xo vị trí cân Tại thời điểm t = vật qua vị trí cân theo chiều dương Thời điểm lị xo khơng biến dạng lần ứng với li độ x  l0  cm + Biểu diễn vị trí hình vẽ, ta được: t  5T  8 s Câu 38 Người ta đun sôi ấm nước bếp điện Ấm tỏa nhiệt khơng khí nhiệt lượng hao phí tỉ lệ với thời gian đun nước Khi sử dụng hiệu điện U1 = 200 V sau phút nước sơi, sử dụng hiệu điện U2 = 100 V sau 25 phút nước sôi Hỏi dùng hiệu điện U3 = 150V thời gian để nước sơi A 6,125 phút B 9,375 phút C 8,375 phút D 6,885 phút HD: P U R + Ta có cơng suất toàn phần: + Gọi a hệ số tỉ lệ, nhiệt lượng hao phí ∆Q = a.t + Nhiệt 2lượng cần cung cấp cho nước sôi2 với hiệu điện thế: U  U  U  Q1   a  t ; Q   a  t ; Q   a  t  R   R   R  + Nhiệt2 lượng Q1, Q2 ,Q3 dùng để làm sôi nước đó: Q1 = Q2 = Q3 U  U  U     a  t1   a  t   a  t  R   R   R  2  200  a.R   100  a.R  25 (1)   2  100  a.R  25  150  a.R  t (2) Suy ra:  Từ (1) ta có:  200  a.R   100  a.R  25  a.R 2500 t3 Thay a.R = 2500 vào (2) ta có:  100  a.R  25 9,375   150  a.R  phút Câu 39 Một nguồn sóng truyền từ nguồn O theo chiều dương trục Ox với bước sóng λ  20 cm Phương u = 5πt - cos10πt  cm  trình dao động nguồn O Coi biên độ sóng truyền không đổi Xét hai phần tử M, N nằm trục Ox, N cách M khoảng cm theo chiều dương trục Ở thời điểm t1 li độ phần tử M cm Ở thời điểm t2 = ( t1 + 0,1) (s), li độ phần tử N có độ lớn A cm B 1,5 cm C cm D cm HD: 2.5    20 N chậm pha M góc: 2  xM   x N  1  32  x N 52  x N 4cm     Tại t1:  A   A  Ta có, góc quay thời gian 0,1s  0,1.10   Tại t2, li độ N có độ lớn x N 4cm HD: Trang 11 Trong sóng dừng, điểm dây dao động biên độ có VTCB cách chúng cách   & khoảng  AB k   AB 2  32cm   32cm    k 2 Trên dây có bó sóng 2 OM OQ2   AM  242  2.5  M Q 13      OM OQ OM OQ 24 12 Câu 40 Dây đàn hồi AB dài 32 cm với đầu A cố định, đầu B nối với nguồn sóng Bốn điểm M, N, P Q dây cách dây duỗi thẳng (M gần A nhất, MA = QB) Khi dây xuất sóng dừng hai đầu cố định quan sát thấy bốn điểm M, N, P, Q dao động với biên độ cm, đồng thời khoảng M A bụng hay nút sóng Tỉ số khoảng cách lớn nhỏ M Q dây dao động 13 12 A B 12 C 11 D HD: Phần đồ thị đồ thị điện áp hiệu dụng tụ điện theo điện dung, ta thấy: +) giá trị cực đại điện áp hiệu dụng tụ 260V 120 , ta có:  tương ứng đểUđiện +) giá trị dung kháng R 2áphiệu ZL dụng tụ cực đại  UC max 260  U  R  260  122ZL  R R  ZL   ZC0 122  Z  L (1) Phần đồ thị phía ứng với điện áp hiệu dụng đoạn mạch RC, ta thấy: +) giá trị cực đại URC 300V +) giá trị cảm kháng  tương ứng ZđểCoURCmax 90 U , ta có: U  U  300  90 (2)  R max R R   Z  Z Z  R 0 (3) L C0  C0 Z 50 Thay vào (3) ta được: 902  50.90  R 0  R 60 Từ (1) (2) ta tìm L U 300  90  U 200V 60 Thay vào (2), ta được: Câu 41 Đặt điện áp xoay chiều ổn định u = U cos2πft (V) U0, f không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điên dung C điện trở R mắc nối tiếp L, C khơng đổi cịn R thay đổi Điều chỉnh R thấy R = R1 R = R2 công suất mạch tương ứng P P 2P1 = 3P2 Độ lệch pha điện áp dòng điện hai trường hợp tương ứng φ1 φ2 thỏa mãn φ1 + φ2 = 7π 12 Khi R = R0 công suất mạch cực đại 100 W Giá trị P1 Trang 12 A 50 W C 50 W B 25 W D 12,5 W HD: Công suất tiêu thụ mạch: U2 cos φ U2 R P = R cos φ U2 P2= cos φ R2 { φ 1+ φ2=¿ 105 P1 = √3 = P √ cos2 φ1 tan φ1 = = P 2 cos2 φ2 tan φ2 cos φ1 tanφφ φ = 600 cos ( 105 0−φ 1) ( 105 0−φ 1) Mặt khác, theo giả thuyết tốn, ta có Pmax = U2 U2 U2 100=  = 200 R0 R0 R0 U2 = 200 Z LC U2 U2 2 cos φ tan φ 1=50 √3 W Công suất P1 mạch: P1= cos φ1= R1 Z LC Lưu ý Pmax R = R0 =Z LC Câu 42 Hai chất điểm dao động điều hòa hai đường thẳng song song kề có vị trí cân nằm đường thẳng vng góc với quỹ đạo chúng có tần số góc , biên độ A1, A2 Biết A1 + A2 = cm Tại thời điểm vật vật có li độ vận tốc x1, v1, x2, v2 thỏa mãn x1v2 + x2v1 = cm2/s Giá trị nhỏ ωt A 2,2 rad/s B 0,5 rad/s C rad/s D 0,25 rad/s HD: - Ta có: { x = A cos ( ωtt + ϕ ) ¿ ¿ ¿ ¿ A A 2ωt sin(2 ωtt +ϕ +ϕ )=8 - Mặt khác: x1v2 + x2v1 = (x1x2)’ =     A1A sin(2 t  1  2 ) (1) ( A + A2 ) ⇒ A A 2≤ =16 - Theo cô si: (A1 + A2)2  4A1A2 - Thay (2) vào (1)  min = 0,5 sin(2t + 1 + 2) = - (2) Câu 43 Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng dọc theo trục tọa độ Ox, chiều dương hướng xuống, gốc O vị trí cân vật nhỏ Chọn mốc trọng trường vị trí cân vật nhỏ Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc trọng trường đàn hồi vào li độ x dao động Trong hiệu x1  x2 3,66cm Biên độ dao động A lắc lò xo gần với giá trị sau đây? A 15,3 cm B 12,6 cm C 14,8 cm D 13,7 cm HD: Từ đồ thị, ta thấy đàn hồi cực tiểu = x2  độ dãn lò xo VTCB  x2  l  mg k Lại có: Wdh  k  x  x2  + Thế đàn hồi: Trang 13 + Thế trọng trường: Wtt  mgx Từ đồ thị: + Xét x x1 : ta có: Wdh Wtt  Wdh  x  x  1  1(*) Wtt 2x1 x2 Theo đề ta có: x1  x2 3, 66 cm  thay vào (*) ta suy ra: 2x1 x2 3, 66    x1  x2 3, 66  x2  4,9997 cm  x 1,3396 cm( loai )  2  W 8W0  A  x2   x  A ta có:  dh   W  3W0  A x2   tt + Xét  A 14,9991cm ( A  4, 9997)    Thay số vào ta suy ra:  A( 4,9997)  A 1, 667 cm Câu 44 Cho nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng với công suất không đổi môi trường không hấp thụ âm Một người cầm máy đo mức cường độ âm đứng A cách nguồn âm khoảng d đo mức cường độ âm 50 dB Người lần di chuyển theo hai hướng khác Ax Ay Khi theo hướng Ax, mức cường độ âm lớn người đo 57 dB Khi theo hướng Ay, mức cường độ âm lớn mà người đo 62 dB Góc xAy gần với giá trị sau đây? A 200 B 500 C 400 D 300 HD: I P L 10.log 10 log  Lmax  Rmin I0 4R I Ta có mức cường độ âm: (với R khoảng cách từ nguồn âm đến điểm khảo sát) Gọi H K chân đường vuông góc hạ từ O xuống Ax Ay  Khi theo hướng Ax, mức cường độ âm lớn người đo người đứng H Khi theo hướng Ay, mức cường độ âm lớn người đo người đứng K Ta có:  P 50  LA 10 log  OA I  OA2  L  L  10 log 7  OA 2, 2387.OH A  H  P OH 57    LH 10 log 4.OH I   L  L 10 log OA 12  OA 3,981.OK A   K OK P 62  LK 10 log 4.OK I  OH OH µ 26,53 sin A1     A OA 2, 2387OH 2, 2387 OK OK ¶ 14,55 sin A2     A OA 3,981.OK 3,981 Ã A A ả 41  xAy Câu 45 Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt A B cách 14 cm, dao động điều hòa tần số, pha, theo phương vng góc với mặt nước Sóng truyền mặt nước với bước sóng 1,2 cm Điểm M nằm đoạn AB cách A đoạn cm Ax, By hai nửa đường thẳng mặt nước, phía so với AB vng góc với AB Cho điểm C di chuyển Ax điểm D di chuyển By cho MC ln vng góc với MD Khi diện tích tam giác MCD có giá trị nhỏ số điểm dao động với biên độ cực tiểu đoạn CD A 11 B 14 C 12 D 13 HD: Trang 14 Diện tích tam giác MCD 1 S  MC.MD  AC  AM BD  BM  x  y  82 2 x   x  y  xy  48 Dấu “=” xảy y Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki Hay 4x 3y Vì CMD + DMB = 900 nên sinCMA = cosDMB x   2 x 6 y  82 (2) x 6  CA MB  CM MD (1) Từ (1) (2) suy y 8 Hiệu đường sóng C: d C CB  CA  x  AB2  x  62  14  9, 23 Hiệu đường sóng D d D DB  DA y  y  14 8  82  14  8,12 Cực đại: d D (k  0,5) d C →−5,6 ≤ k ≤ 5,3 Vậy có 11 điểm dao động cực tiểu Câu 46 Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1 O2 dao động pha, biên độ Chọn hệ tọa độ vng góc Oxy với gốc tọa độ vị trí đặt nguồn O1 cịn nguồn O2 nằm trục Oy Hai điểm M N di động trục Ox thỏa mãn OM = a; ON = b (a < b) Biết ab = 324 cm2; O1O2 = 18 cm b thuộc đoạn [21,6; 24] cm Khi góc MO2N có giá trị lớn thấy M N dao động với biên độ cực đại chúng có hai cực tiểu Hỏi có điểm dao động với biên độ cực đại đoạn nối hai nguồn? A 23 B 21 C 25 D 22 HD: a tan= d O1 O2 b Ta có tan= với d = = 18 cm d a b − d (a−b) tan−tan d d ^ M O2 N −¿ tan = tan( = 1+ tan tan = 1+ a b = d +ab dd 324 Kết hợp ab = 324  a = b 324 ^ tan M O2 N = tan(−¿ = 36 b− b = f(b) { ( ) Trang 15 Ta có f’(b) = 36 (1+ 324b ) > 0, b [ 21,6 ; 24 ] a = 13,5 cm, O2 N = 30 cm, O M = 22,5cm M N hai cực đại ứng với bặc k k + 2, ta có: ^ M O2 N cực đại b = 24 cm O M −a=(k +2) 22,5−13,5=( k +2)   = 1,5 cm 30−24=k O N −b=k  O1 O2 O1 O2 −18 18