đi thi thử đại học vật lý có lời giải chi tiết đề số 1

THỬ SỨC TRƯỚC KÌ THI ĐỀ THI THỬ (Đề thi có 06 trang) ĐỀ THI THỬ TUYỂN SINH ĐẠI HỌC NĂM 2014 MƠN: VẬT LÍ; KHỐI A A1 Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian phát đề Mã đề thi 501 GV GIẢI ĐỀ: Đoàn Văn Lượng Câu 1: Một vật dao động điều hòa với A=2cm, biết khoảng chu kì khoảng thời gian mà vận tốc vật có giá trị biến thiên từ − 2π cm/s đến 2π cm/s T/2 Tìm f A 1Hz B 2Hz C 0,5Hz D 5Hz Câu 1: Trong 1/2T khoảng thời gian để vận tốc vật có giá trị biến thiên từ v1 = − 2π cm/s đến v2 = 2π cm/s T/4 → v1 v2 vuông pha với nên ta có 2 v1 v2 + = → vmax = 4π (cm/s) → ω = π (Rad/s) → f = 1(Hz) Đáp án A 2 v max v max Câu 2: Một chất điểm dao động điều hịa với chu kì T với tốc độ cực đại Vmax Thời gian ngắn vật từ điểm mà tốc độ vật đến điểm mà tốc độ vật 0,5Vmax : A T/8 B T/ 16 C T/6 D T/12  02 =A  Khi : v1 = ⇒ x1 = A − v max  Câu 2: Đáp án C :   0,5 3.v max v max ⇒ x = A −  Khi : v = 2 v max  ( Câu 3: Một lắc lò xo treo thẳng đứng nơi có g = 10 m s2 ) x1 = A→ x2 = A    → ∆t =  = A T T T − = 12 Vật cân lị xo giãn 5cm Kéo vật xuống vị trí cân 1cm truyền cho vận tốc ban đầu v hướng thẳng lên vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại 30 A 40cm/s B 30cm/s cm Vận tốc v0 có độ lớn là: s C 20cm/s D 15cm/s Câu 3: Đáp án A Ta có: ω = g 10 v 30 = = 10 ( rad / s ) A = max = = ( cm ) ∆l 0, 05 ω 10 Từ đó: v0 = ±ω A2 − x = ±10 32 − 12 = 40 ( cm / s ) Câu 4: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k = 50 N/m, khối lượng vật treo m = 200 g Vật nằm yên vị trí cân kéo thẳng đứng xuống để lị xo giãn tổng cộng 12 cm thả nhẹ cho dao động điều hòa Lấy g = π2 m/s2 = 10 m/s2 Thời gian lực đàn hồi tác dụng vào giá treo chiều với lực hồi phục chu kì dao động A 2/15 s B 1/10 s C 1/15 s D 1/30 s • N Giải: Chọn trục tọa độ hình vẽ Gốc tọa độ O •O mg O Độ giãn lị xo vật VTCB: ∆l0 = = 0,04m = 4cm k Biên độ dao động hệ A = 12cm - ∆l0 = 8cm • M m = 0,4s k Thời gian lực đàn hồi tác dụng vào giá treo chiều với lực hồi phục chu kỳ dao động thời gian vật CĐ từ O đến N từ N đến O với N vị trí lị xo có độ dài tự nhiên ( lị xo bị giãn: giá treo bị kéo xuống theo chiều dương; lực hồi phục hướng theo chiều dương VTCB) T T T 0,4 ON = ∆l0 = A/2 tON = => t = 2tON = = = = (s) Đáp án C 12 12 6 15 Chu kì dao động lắc: T = 2π Câu Một lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m gắn với dây treo có chiều dài l Từ vị trí cân kéo vật cho góc lệch sợi dây so với phương thẳng đứng α0 = 450 thả nhẹ Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua ma sát Độ lớn gia tốc vật độ lớn lực căng dây trọng lượng 10 10 10 4−2 A (m/s2 ) B 10 (m/s2 ) C (m/s2 ) D (m/s2 ) 3 3 Giải: Lực căng T = mg(3cosα - 2cosα0) = mg +1 => 3cosα = 2cosα0 + 1=>cosα = Độ lớn gia tốc vật a = 2 a ht + att v2 2− = 2g(cosα - cosα0) = g l Ftt P sin α att = m = m = gsinα Với aht = α0 α A 2− 2 2− 2 + A’ − 2 (m/s2 ).Đáp án B ) + sin α = g ( ) +1− ( ) = 10 3 3 O M Câu 6:Một lắc lo xo treo thẳng đứng lắc đơn tích điện q có khối lượng m, khơng Ftt có điện trường chúng dao động điều hịa với chu kì T1=T2 Khi đặt lắc điện trường có vec to cường độ điện trường nằm ngang độ giãn lắc lò xo tăng 1,44 lần, lắc đơn dao động với T=5/6 s Chu kì lắc lo xo điện trường bao nhiêu? A.1s B.1,2s C.1,44s B.2s a= 2 a ht + att = g ( Giải: Lúc chưa có điện trường T1 = 2π T2 = 2π ∆l k = 2π ( ∆l độ giãn lò xo vật VTCB g m l ( l độ dài lắc đơn) g Ta có:T1 = T2 => ∆l = l (*) Khi có điện trường: lực tác dụng lên vật P’ = P + Fđ => ghd = g + a ∆l' l T' ∆l' 1,44∆l Khi T’1 = 2π T = T’2 = 2π => = = = 1,2 g hd g hd T l l T’1 = 1,2T = 1,2 = 1(s) Câu Cho hai chất điểm dao động điều hòa hai đường thẳng song song theo phương trình x1=4cos(10πt) (cm) x2=2cos(20πt+π) (cm) Kể từ t=0, vị trí chúng có tọa độ là: A - 1,46 cm B 0,73 cm C - 0,73 cm D 1,46 cm Giai: x = x1 = x2  4cos(10πt) = 2cos(20πt+π)  2cos(10πt) = cos(20πt+π) = - cos(20πt = -2cos2(10πt) + 2cos2(10πt) +2cos(10πt) - = (*) Phương trình (*) có nghiêm là cos(10πt) = (- ±√3)/2  Kể từ t=0, vị trí chúng có tọa độ là: x = 4cos(10πt) = 4(√3 – 1)/2 = 1,46cm Đáp án D Câu Hai lắc đơn thực dao động điều hòa địa điểm mặt đất (cùng khối lượng lượng) lăc có chiều dài l1=1m biên độ góc α01,của lắc l2=1,44m,α02 Tỉ số biên độ góc lắc1/con lắc A 0,69 B 1,44 C 1,2 D 0,83 Giải: Năng lượng lắc đơn xác định theo công thức α 01 α2 ≈ m1gl1 01 2 α α2 W2 = m2gl2 (1- cosα02) = m2gl2 2sin2 02 ≈ m2gl2 02 2 α 01 l2 α = = 1, 44 ⇒ 01 = 1, Chọn C Mà W1 = W2 m1 = m2 α 02 l1 α 02 W1 = m1gl1 (1- cosα01) = m1gl1 2sin2 Câu 9(Chuyen vinh lần 3-2014): Hai điểm sáng dao động điều hòa chung gốc tọa độ, chiều dương, πt π πt π có phương trình dao động x1 = 2Acos( - ) x2 = Acos( - ) Tính từ t = thời gian ngắn 3 để hai điểm sáng gặp A 4s B 2s C 5s D 1s M1 Giải: Theo ta có ω2 = 2ω1 Ta có giãn đồ hình vẽ Tại t = 0, điểm sáng thứ M0 ( góc M0OM = 600) điểm sáng thứ hai N0 ( góc N0ON = 1200) N Theo hình vẽ ta có: Khi M0 đến biên M (góc quét M0OM = 60 ) N0 CĐ biên quay VTCB (góc quét N0ON = 1200) M O Sau M chuyển đến M1 (gốc tọa đơ) N chuyến đến N1 gốc tọa độ Ở hai chấm sáng gặp lần đầu 150 N0 Góc quét M0OM = 1500 => t = T1= T1 mà T1 = 12s 360 12 N1 => t = 5s Chọn C M0 Nhận xét : hai điểm sáng gặp qua VTCB x = πt π - ) = => t1 = + 3k1 (*)với k1 ≥ πt π + 3k x2 = Acos( - ) = => t2 = (**) với k2 ≥ Từ (*) (**) t = t1 = t2 => + 3k2 = + 6k1 => k2 = 2k1 + Khi k1 =1 (lần đầu x1 = 0) => t1 = 5s k2 = t2 = 5s Đáp án C Câu 10: Phương trình sóng hai nguồn u1 = u2 = a cos(20πt )(cm; s ) AB cách 10cm, vận tốc truyền sóng mặt nước v=15cm/s C, D hai điểm dao động với biên độ cực tiểu tạo với AB hình chữ nhật ABCD Đoạn AD có giá trị nhỏ gần bằng: A.0,253cm B.0,235cm C.1,5cm D.3,0cm k=1 N k= -1 M k=0 v 15 = 1,5cm Giaỉ: Bước sóng λ = = N’ k=2 f 10 M’ /kmax/ Muốn đoạn ADmin D thuộc cực tiểu ngồi đoạn AB C D * Số cực tiểu đoạn AB : AB AB 10 10 − − A = 3.a 4 Trong chu kỳ thời gian để xB > 3.a T/3 = 0,1 → T = 0,3s → v = 2,4 m/s Câu 12: Tạo sóng dừng dây nguồn có tần số f=15Hz.Biết vận tốc truyền sóng dây 30cm/s bề rộng bụng sóng 4cm Biên độ dao động điểm cách nút sóng 1/3m là? A 2 cm B 4cm C cm D 3cm Giải: λ=v/f =30/15=2cm Cho d=1/3 m d HD: Bề rộng bụng sóng 4cm => Abung=2cm, biên độ điểm M cách nút có dạng: aM = 2a sin(2π ) λ π ) = 2.2 sin( ) = 3cm Chọn D 3.2 Câu 13: Công suất âm cực đại máy nghe nhạc gia đình P Cho âm truyền m, lượng âm lại bị giảm 3% hấp thụ môi trường Biết cường độ âm chuẩn I0 = 1012 W/m2 Mức cường độ âm lớn khoảng cách 10m 101,66 dB Giá trị P xấp xỉ là: A 20W B 18W C 23W D 25W I Giải: Cường độ âm M: MO = 10m tính theo cơng thức: lg = L = 10,166 B => I = 1,466.10-2 W I0 P I = 10 Với R = 10m Cứ sau m cơng suất giảm 3% tức cịn lại 97% 4πR Do công suất âm khoảng cách 10 m P10 = 0,9710 P = 0,7374P P10 = 0,7374P = 4πR2I= 18,413 => P = 24,97 W = 25 W Chọn D aM = 2.2 sin(2π Câu 14: Trong hiện tượng giao thoa sóng, hai nguồn kết hợp A, B dao động đồng pha với biên độ 3cm Phương trình dao động M có hiệu khoảng cách đến A,B 5cm có dạng : uM = cos 42π t (cm) Biết bước sóng có giá trị từ 2,5cm đến 3cm Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng là: A 60 cm/s B 50cm/s Giải : Ta thấy biên độ M: AM = = 2.3 C 12 cm/s D 20cm/s 2 nên ta có: = 2A 2 Hiệu đường từ M đến hai nguồn A B là: /d1-d2/ = (k-1/4)λ =5 Theo đề: 2,5 ≤ λ = 5.21 105 ≤ chọn k=2 Vậy: v = λ f = = = 60cm / s Chọn A k − 0, 25 − 0, 25 − 0, 25 Câu 15: Sóng NGANG có tốc độ truyền sóng v = 20cm/s phương trình nguồn O u = cos20πt (cm;s), với chiều dương u VNG GĨC với phương truyền sóng Xét sóng hình thành điểm M cách nguồn O 8,5cm phương truyền sóng Khi phần tử vật chất điểm O có li độ cực đại khoảng cách phần tử vật chất M O cách khoảng ? A 8,5 cm B 11,5 cm C cm D 5,5cm Giải: Bước sóng λ =v/f = 20/10= 2cm 8,5 λ = 4, 25λ = 4λ + ( Vuông pha ) Khoảng cách MN = 8,5cm = = Khoảng cách O M theo đề bài: O M vuông pha nên uO =a=3cm uM =0 Khoảng cách hai phần tử mơi trường O M có sóng truyền qua : L= OM + (u O − u M ) = 8,52 + 32 = 9, 013878cm Câu 16: Đoạn mạch không phân nhánh tần số góc ω gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Nếu tụ điện bị nối tắt cường độ hiệu dụng qua mạch không đổi Khẳng định sau ? A LCω = 0,5 B LCω = C LCω = D LCω = Giải: Khi mạch R-L-C ta có I Khi tụ điện bị nối tắt ( đoản mạch ) mạch R- L có I I = I ⇔ Z = Z ⇔ |Z - Z| = Z ⇔ Z = 2Z ⇒ LCω = 0,5 ⇒ Chọn A Câu 17: mạch R nt với C.đặt vào đầu mạch điện áp xoay chiều có tần số f=50Hz Khi điện áp tức thời đầu R 20 V cường độ dịng điện tức thời A điện áp tức thời đầu tụ 45V đến điện áp đầu R 40 V điện áp tức thời đầu tụ C 30V.Tìm C −3 A: 3.10 8π − − C: 10 B: 2.10 3π π − D: 10 8π  20   45 2  ÷ + ÷ =1 ÷  I R   I Z C   I R = 80  ⇒ Giải: U R ⊥ U C ⇒  2  I Z C = 60  40   30  ÷ +  ÷ =1  ÷  I R   I Z C   −3 LẠI CÓ uR = i ⇒ 20 = ⇒ I = ⇒ Z C = 15 ⇒ C = 2.10 U0R I0 80 I0 3π Chọn B Câu 18: Một mạch tiêu thụ điện cuộn dây có điện trở r = ôm, tiêu thụ công suất P=32W với hệ số công suất cosϕ=0,8 Điện đưa từ máy phát điện xoay chiều pha nhờ dây dẫn có điện trở R= 4Ω Điện áp hiệu dụng đầu đường dây nơi máy phát : A.10 V B.28V C.12 V D.24V r Giải: cosϕ = =0,8 => Zd = 10Ω ZL = 6Ω, Zd P = (A) r Điện áp hiệu dụng đầu đường dây nơi máy phát U = I ( R + r ) + Z L = 12 + = 12 (V) Chọn C Câu 19 Cơng suất hao phí đường dây tải 500W Sau người ta mắc vào mạch tụ điện nên cơng suất hao phí giảm đến cực tiểu 245W Tìm hệ số cơng suất lúc đầu A 0,65 B 0,80 C 0,75 D 0,70 Cường độ dòng điện qua mạch I = R (*) U cos ϕ R R Lúc sau ∆P’ = P2 => ∆P’ = ∆P’min cosϕ’ = => ∆P’min = P2 (**) U cos ϕ ' U ∆P = 2∆P’min =>cosϕ = = 0,707 Đáp án D Câu 20: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm tụ điện Biết cường độ dòng điện đoạn mạch pha với điện áp u hai đầu đoạn mạch Nếu dùng dây dẫn nối tắt hai tụ điện cường độ dịng điện mạch lệch pha π/3 so với điện áp u Tụ điện có dung kháng 25 Ω 50 Ω A 50Ω B C.25Ω D Z Giải: Ta có ZL = ZC; tanϕ = L = tanπ/3 = => ZC = ZL = R = 50 Ω Chọn D R Giải: Cơng suất hao phí dược tính theo cơng thức: Lúc đầu: ∆P = P2 Câu 21: Gọi u, uR, uL uC điện áp tức thời hai đầu mạch, hai đầu điện trở R, hai đầu cuộn cảm L hai đầu tụ điện C đoạn mạch xoay chiều nối tiếp Ban đầu mạch có tính cảm kháng, sau giảm dần tần số dịng điện qua mạch đại lượng giảm theo độ lệch pha A u uC B uL uR C uL u D uR uC Giải: + uL, uC vuông pha với uR: Loại B D + Do lúc đầu mạch có tính cảm kháng nên ϕ >0, giảm dần f ZL giảm ZC tăng nên giản đồ vectơ dễ thấy độ lệch pha uL u tăng dần (Do uL hướng lên u quay kim đồng hồ) -> Khi giảm dần f độ lệch pha uL u tăng: Loại C + Do uC hướng xuống giảm dần f u quay kim đồng hồ : -> Khi giảm dần f độ lệch pha uC u giảm theo: Chọn A Xem giản đồ vectơ: L uuu r U Lúc đầu: mạch có tính cảm kháng: ϕ >0 Lúc sau: tính cảm kháng giảm: u quay kim đồng hồ ϕ u r uuu U r uuu r UL ϕ Góc giảm uur u UL uuu r UC UR goc giam ϕr uuu uuu r UR u r U ur u U UL - UC UR /UL - UC/ uuu r UC uuu r UC Câu 22: Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u = 100 cos 2πft (V), với f không đổi, vào hai đầu phần tử: điện trở cảm tụ điện dịng điện qua phần tử có giá trị hiệu dụng 2A Khi đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch gồm phần tử mắc nối tiếp cơng suất tiêu thụ đoạn mạch là: A 150W B 100 W C.100W D 200W Giải: Do I nên R = ZL= ZC =100/2= 50Ω Vì ZL= ZC => Z =R I= 2A  P = R I2 = 50.22 = 200W Chọn D Câu 23: Trong mạch điện RLC tần số f hiệu điện U dịng điện khơng đổi R thay đổi ta có: UL A UL.UR = const B UC.UR = const C UC.UL = const D = const UC Giải: Ta cã: U L ZL = = LCω = cons ' t ( L, C, f cố định ) Chn D U C ZC Cõu 24: Mạch RLC nối tiếp có điện áp đặt vào đầu đoạn mạch u u = 100 cos( 100π t )(V ) cường độ dòng điện qua mạch i = 2 cos( 100π t + A.50Ω B 25Ω C 25 Ω π )(A) Điện trở mạch là: D 25 Ω R R U 100 π = => R = cos ϕ = cos( − ) = 50 = 25 Ω Chọn C Z U I I Câu 25: Cho đoạn mạch nối thứ tự gồm điện trở R, tụ có dung kháng Z C cuộn cảm có cảm kháng Z L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U U điện áp hiệu dụng đoạn mạch UBC = ; UL = U Khi ta có hệ thức A 8R2 = ZL(ZL – ZC) B R2 = 7ZLZC C 5R = (ZL – ZC) D R = (ZL + ZC) Giải: cos ϕ = Giải: A 2 Ta có U = UR + (UL- UC) = UR2 + UC2 + UL2 – 2ULUC = URC2 + UL2 – 2ULUC  U2 = U2/2 + 2U2 - 2 UUC  UC = 3U/4 UR2 + UC2 = U2/2  UR2 = 7U2/32  R2 =7[R2 – (ZL- ZC)2]/32 Do 25R2 = 7(ZL – ZC)2  5R = (ZL – ZC) Đáp án C R C L B Câu 26: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây khơng cảm có độ tự cảm L điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện u = 100 cos( 100π t )(V ) Khi điện áp hiệu dụng đo hai đầu tụ điện có giá trị gấp 1,2 lần điện áp hai đầu cuộn dây Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thấy cường độ dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng khơng thay đổi 0,5A Hỏi cảm kháng ZL cuộn dây nhận giá trị nào? A.120Ω B 50Ω C 50 Ω D 50 Ω Giải Ta có U = 100V + Ban đầu: UC = 1,2Ud => ZC = 1,2Zd (1) + Khi nối tắt: Zd = U/I = 200 Ω (2) Từ (1) (2), ta có ZC = 240 Ω Theo ta có: Z = Zd  R2 +(ZL –ZC)2 = R2 + Z2L => ZL = ZC/2 = 120 Ω Câu 27: Điện truyền tải từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ.Nếu dùng máy tăng áp tỉ có tỉ số vịng dây N2/N1=4 N2/N1=8 nơi tiêu thụ điện cho 192 máy hoạt động 198 máy hoạt động Nếu đặt máy nhà máy điện cung cấp đủ điện cho máy? A.200 B.210 C.220 D.190 Giải: Theo đề :Xem tăng hdt nơi phát từ U lên 2U Gọi công suất điện nhà máy P, công suất tiêu thụ máy P0.; điện trở đường dây tải R n số máy cung cấp điện dùng dây siêu dẫn ( Xem gần nhà máy) Cơng suất hao phí đường dây : ∆P = P2 R/U2 Theo ta có : P = 192P0 + P2R/U2 (1) P = 198P0 + P2R/4U2 (2) P = nP0 (3) Nhân (2) với trừ (1): 3P = 600P0 (4) => P = 200P0 => n = 200 máy Câu 28: Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện ap hiệu dụng 200V sinh công suất 320W Biết điện trở day quấn động 20 ôm hệ số công suất động 0,89 Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy động A.4,4A B.1,8A C.2,5A D.4A P Giải: P = UIcosϕ => I = U cos ϕ Với P = Pcơ + I R = công suất + công suất nhiệt => Pcơ + I2R = IUcosϕ => 20I2 – 200.0,89I + 320 = => Pcơ + I2R = IUcosϕ => 20I2 – 200.0,89I + 320 = => 20I2 – 178I + 320 = => 10I2 – 89I + 160 = phương trình có hai nghiệm: I1 = 6,4 (A) I2 = 2,5 (A) Nếu I = I1 cơng suất tỏa nhiệt P1 = 819,2 W lớn so với công suất Nếu I = I2 cơng suất tỏa nhiệt P2 = 125 W < Pcơ Do ta chọn I = 2,5A Chọn C Câu 29:Một mạch dao động LC lý tưởng, khoảng thời gian để điện tích tụ có độ lớn khơng vượt q điện tích cực đại nửa chu kỳ µ s Năng lượng điện, lượng từ mạch biến thiên tuần hồn với chu kỳ : A 12 µ s B 24 µ s C µ s D µs Giải: -Trong thời gian T/2 điện tích khơng lớn Q0/2 hết thời gian ∆t = T/6 ⇒ T = 24µs Chu kì dao động điện trường từ trường mạch T/2 = 12µs Đáp án A Câu 30 : Có hai tụ giống chưa tích điện nguồn điện chiều có suất điện động E Lần thứ nhất, hai tụ mắc song song , lần thứ hai, hai tụ mắc nối tiếp, nối với nguồn điện để tích điện Sau tháo hệ tụ khỏi nguồn khép kín mạch với cuộn dây cảm để tạo mạch dao động điện từ Khi hiệu điện tụ hai trường hợp E/4 tỉ số lượng từ trường mạch A B C D Giải: * Khi tụ mắc song song C1 = 2C Điện tích tụ: Q1 = EC1 = 2EC Năng lượng mạch : W1 = Khi UC1 = E WC1 = Q12 = CE2 2C1 C1U C1 E CE = 2C = 16 16 => WL1 = W1 – WC1 = 15 CE (*) 16 C EC Điện tích tụ: Q2 = EC2 = 2 Q2 CE Năng lượng mạch: W2 = = 2C * Khi tụ mắc nối tiếp C2 = E E C U2 CE 3CE = WC2 = C = => WL2 = W2 – WC2 = (**) 2 16 16 WL1 Từ (*) (**): = Chọn D WL Khi UC2 = Câu 31: Mắc nguồn điện khơng đổi có suất điện động E điện trở r = 2(Ω) vào đầu cuộn dây mạch dao động LC lí tưởng thơng qua khóa K, có điện trở khơng đáng kể Bạn đầu khóa K đóng Sau dịng điện qua mạch ổn đinh khì ngắt khóa K Trong mạch có dao động điện từ Biết cuộn dây có độ tự cảm L = 4mH Tụ điện có điện dung ) Tỉ số ? ( A B C 10 D Giải: Khi K đóng, dịng điện chiều nguồn cung cấp không qua tụ C, dịng điện ổn định qua cuộn dây có cường độ I0 = E , cường độ dòng điện cực đại mạch dao r động sau K ngắt Năng lượng điện từ mạch dao động W= 1 1 E2 2 CU = LI0 ⇒ CU = L 2 2 r Suy U L 4.10−3 = = = 10 ⟹ Chọn C E r C 10 −5 K E, r C L Câu 32: Cho mạch điện hình vẽ bên Cuộn dây cảm có độ tự cảm k L = 4.10 −3 H , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động E = 3mV điện trở r = Ω Ban đầu khóa k đóng, có dịng điện chạy ổn định mạch, ngắt khóa k Tính điện tích tụ điện lượng từ cuộn dây gấp lần lượng điện trường tụ điện L C A 3.10-8C B 2,6.10-8C C 6,2.10-7C D 5,2.10-8C Giải: Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm I0 = E/r = 3mA = 3.10-3A Năng lượng từ trường lần lượng điên trường có nghĩa 1 LI 02 q LI 02 LC 4.10−3.10−7 Wc = W0 = hay = ⇒ q = I0 = 3.10−3 = 3.10−8 (C) Chọn A 4 2C 4 E,r Câu 33: Một mạch dao động điện từ có điện trở không đáng kể, cường độ cực đại qua mạch I0 Cường độ vào thời điểm lượng điện trường lần lượng từ trường A 0,25I0 Giải : Khi Wtt = nWđt B I0 C I0 2 I0 D q0  q = ± n +1  thì:  (q0 biên độ điện tích, q li độ điện n i = ±.ω.q  n +1  tích, i dịng điện tức thời mạch d.động) Theo đề ta có Wtt = Wđt ⇒ q= q0 +1 = 3.q i = q 0ω = q 0ω = I0/2 Chọn C +1 Câu 34: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng dao động điều hòa với độ từ cảm cuộn dây L = 5mH Khi hiệu điện hai đầu cuộn cảm 1,2mV cường độ dịng điện mạch 1,8mA Còn hiệu điện hai đầu tụ điện -0,9mV cường độ dịng điện mạch 2,4mA Tìm chu kì dao động lượng điện trường tụ điện µ µ A 20πµs B 20 , 0µ s C 5π s D 10π s Giaỉ: 2 Khi u1=1,2mV i1=1,8mA ta có: cu1 + Li1 = LI 2 Khi u2=-0,9mV i2=2,4mA ta có: =>Ta có ↔C = 2 cu2 + Li2 = LI 2 2 2 L(i − i ) 2 cu1 + Li1 = cu2 + Li2 ↔ c(u12 − u2 ) = L(i2 − i12 ) ↔ C = 22 2 2 u1 − u 5.10 −6 [(2,4.10 −3 ) − (1,8.10 −3 ) ] = 2.10 −5 F (1,2.10 −3 ) − (0,9.10 −3 ) Chu kỳ dao động mạch: T = 2π LC = 2π 5.10−6.2.10−5 = 2π 10 −5 s = 20πµ s Chu kỳ dao động lượng điện trường tụ : T , 28.10−5 = = 3,14.10−5 s = 10πµ s Chọn D 2 i rđ Câu 35: Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp song song từ khơng khí vào bể nước góc tới i = 30 0, chiều h rt sâu bể nước h =1m Biết chiết suất nước tia tím tia đỏ 1,34 1,33 Độ rộng dài màu cầu vồng đáy bể A 2,12mm B 11,15mm C 4,04mm D 3,52mm Giải: Gọi h chiều sâu nước bể Độ rộng dài màu cầu vồng đáy bể b = h (tanrđ – tanrt) sin i sin i = n => sinr = = sin r n 2n tanr = sin r = = cos r − sin r tanrđ = 2n sin r 4.1,33 − 1− = 0,40570; 4n = tanrt = 4n − 1 4.1,34 − = 0,40218 Độ rộng dài màu cầu vồng đáy bể b = h (tanrđ – tanrt) = 1(0,40570 – 0,40218) = 0,00352 m = 3,52mm Đáp án D Câu 36: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe sáng 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2,5m Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc vùng ánh sáng khả kiến có bước sóng λ1 λ2 = λ1 + 0,1μm Khoảng cách gần hai vân sáng màu với vân trung tâm 7,5mm Xác định λ1 A 0,4 μm B 0,6 μm C 0,5 μm D 0,3 μm Khoảng cách gần hai vân sáng màu với vân trung tâm vị trí hai vân sáng trùng lần thứ hai xạ λD λD λ 2,5 (λ + 0,1).2,5 = k2 = 7,5 Ta có x1 = x2 ↔ k1 = k 2 = 7,5mm ↔ k1 a a 1 k λ = ↔ k1λ1.2,5 = k (λ1 + 0,1).2,5 = 7,5 ↔  1 k (λ1 + 0,1) = 3 k1k2 Suy k2 ( + 0,1) = ↔ k2 (3 + 0,1k1 ) = 3k1 ↔ 3(k1 − k2 ) = 0,1k1k2 ↔ k1 − k2 = k1 30 Do k1 k2 số nguyên nên k1k phải chia hết cho 30 số nguyên tối giản 3 Chọn k1=6 k2=5 ta thấy thỏa mãn nên λ1 = = = 0,5µm Đáp án C k1 Câu 37: Trong thi nghiệm giao thoa anh sang trắng, có a = 1mm, D = 2m, bước sóng nằm đoạn 0,39 micromet đến 0,76 micromet Tím khoảng cách gần từ nơi có vạch màu khác trùng đến vân sáng trung tâm? A.0,78 mm B.0,39 mm C.1,56 mm D.0,26 mm Giải: Khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng ứng với λ1 bước sóng nhỏ xạ ánh sáng trắng =>λ1 = 0,39 µm Vị trí trùng hai vạch màu đơn sắc khác λ1 λ2 : x = ki1 = (k-1)i2 => kλ1 = (k-1)λ2 kλ1 k = 0,39 k −1 k −1 k 0,39 ≤ 0,76 k −1 λD 0,39.10 −6.2 => 0,37k ≥ 0,76 => k ≥ 2,054 => k ≥ => kmin = => xmin = 3i1 = = = 0,78 mm a 10 −3 => λ2 = 0,39 µm ≤ λ2 ≤ 0,76 µm => 0,39 ≤ Câu 38: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a = 2mm Hai khe chiếu ánh sáng trắng (có bước sóng từ 0,4µm đến 0,75µm) Tại điểm quan sát cách vân trắng 3,3mm có xạ cho vân sáng ? A B C D Giải: Vị trí vân sáng: xs = k λ D a →λ = Với ánh sáng trắng: 0,4≤λ ≤0,75 ⇔ 0, ≤ xs a k D 3,3 k = 3,3 k ≤ 0, 75 → 4, ≤ k ≤ 8, 25 k∈Z Chọn k=5, 6, 7, 8: Có bốn xạ cho vân sáng đó.Chọn: B Câu 39: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,2m Nguồn S đặt cách S1,S2 phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4μm đến 0,76 μm Cho c = 3.108m/s Tại M có hiệu khoảng cách từ M đến S1,S2 5μm Tìm tần số ánh sáng lớn xạ cho vân sáng M: C 4,2.1014 Hz B 7,6.1015 Hz C.7,8.1014 Hz D 7,2.1014 Hz Giải : d2 – d1 = ax/D = k λ = 5µm => λ = 5/k µm + 0,4 ≤ λ ≤ 0,76 => 0,4 ≤ 5/k ≤ 0,76 => 6,6 ≤ k ≤ 12,5 + fmax => λmin => kmax = 12 => λmin = 10− 5/12 => fmax = c/λmin = 7,2.1014Hz Chọn D 12 Câu 40: Chiếu xạ có bước sóng λ1=276nm vào catot tế bào quang điện làm nhơm hiệu điện hãm để triệt tiêu dòng quang điện 1,05V Thay xạ xạ λ2=248nm catot làm đồng hiệu điện hãm để triệt tiêu dòng quang điện 0,86V Vậy chiếu đồng thời hai xạ λ1 λ2 vào catot hợp kim đồng nhơm hiệu điện hãm để triệt tiêu dòng quang điện A 1,05V B 1,55V C 0,86V D 1,91V h c = A + eU h λ Vậy chiếu đồng thời hai xạ xạ λ1 λ2 vào catot hợp Giải :Hiệu điện hãm kim đồng nhơm hiệu điện hãm để triệt tiêu dịng quang điện là: Ta lấy bước sóng nhỏ (vì λ nhỏ Uh lớn) Cơng nhỏ (thì Uh lớn) Ban đầu h c c 6,625.10 −34.3.108 = AAl + e U h1 ↔ AAL = h − e U h1 = − 1,6.10 −19.1,05 = 5,521.10 −19 J λ1 λ1 276.10 −9 c c 6,625.10 −34.3.108 = ACU + e U h ↔ ACu = h − e U h = − 1,6.10 −19.0,86 = 6,638.10 −19 J λ2 λ2 248.10 −9 −34 c h − AAL 6,625.10 3.10 − 5,521.10 −19 λ2 Vậy ta có c 248.10 −9 h = AAl + e U ↔ U h = = = 1,558V λ2 e 1,6.10 −19 h Câu 41: Katốt tế bào quang điện có cơng 1,5eV, chiếu xạ đơn sắc λ Lần lượt đặt vào tế bào, điện ápUAK = 3V U’AK = 15V, thấy vận tốc cực đại elêctrôn đập vào anốt tăng gấp đôi Giá trị λ là: A 0,259 µm B 0,795µm C 0,497µm D 0,211µm mv mvo max (1) 2 2 mv' mvo max mv mvo max eU’ AK = =4 (2) 2 2 mv mv => (2) – (1): = e(U’AK – UAK) = 12eV=> = 4eV (3) 2 mvo max mv Thế (3) vào (1) => = - eUAK = 1eV 2 hc hc mvo max => =A+ = 1,5eV + eV = 2,5eV => λ = = 0,497 µm Chọn C 2,5eV λ Giải: Theo Định lì động năng: eUAK = Câu 42: Một nguồn sáng có cơng suất P=2W, phát ánh sáng có bước sóng λ=0,597µm tỏa theo hướng Nếu coi đường kính mắt 4mm mắt cịn cảm nhận ánh sáng tối thiểu có 80 phơtơn lọt vào mắt 1s Bỏ qua hấp thụ phôtôn môi trường Khoảng cách xa nguồn sáng mà mắt cịn trơng thấy nguồn A 27 km B 470 km C km D 274 km Giải:Cường độ sáng I điểm cách nguồn R tính theo cơng thức: I = Năng lượng ánh sáng mà mắt nhận được: W = IS = I P 4πR P πd hc πd Pd = = (d đường kính mắt) mà W = 80 => 2 λ 4πR 4 16R 80 hc Pd = => R = λ 16R Câu 43: Pd λ = 0,274.106 (m) = 274 (km) Chọn D 16.80hc Mức lượng nguyên tử hiđrô có biểu thức: En = − 13,6 (eV) (n = 1, 2, 3,…) n2 Kích thích ngun tử hiđrơ từ quỹ đạo dừng m lên quỹ đạo dừng n phơtơn có lượng 2,856 eV, thấy bán kính quỹ đạo dừng tăng lên 6,25 lần Bước sóng nhỏ xạ mà ngun từ hiđrơ phát bao nhiêu? Biết số Plăng h = 6,625.10-34J.s; tốc độ ánh sáng c = 3.108m/s; điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19C A 4,06.10-6 m B 9,51.10-8 m C 4,87.10-7 m D 1,22.10-7 m r = n ro => rn = 6, 25ro => n ro = 6, 25m ro => n = 6, 25m (1) HD Giải: E m + ε = E n => − 13, 13, + 2,856 = − 2 m n (2) Thế (1) vào (2): 13, 13, 13, 13, 1 71, − + 2,856 = − 2,856 = − = 13, 6( − ) = => m = => 2 m 6, 25m m 6, 25m m 6, 25m m hc 13, 13, 1632 hc = E − E1 = ( − ) = = 13, 056eV => λ = = 9,514.10−8 m Chọn B −19 λ 125 13, 056.1, 6.10 Câu 44: Trong ống Cu-lit-giơ electron tăng tốc bới điện trường mạnh trước đập vào đối anơt có tốc độ 0,8c Biết khối lượng ban đầu electron 0,511Mev/c Bước sóng ngắn tia X phát ra: A 3,64.10-12 µm B 3,64.10-12 m C 3,79.10-12 µm D 3,79.1012m m0 Giải: Công mà electron nhận đến anot: A = ∆Wđ = (m – m0)c2 Với m = Bước sóng ngắn tia X phát theo công thức : v2 = 1− c m0 − 0,8 = m0 0,6 hc = (m – m0)c2 λ hc hc 3hc 3hc 3.6,625.10 −34.3.10 -12 => λ = = − 1) = 2m0 c => λ = 2m0 c = 2.0,511.1,6.10 −13 = 3,646.10 m Chọn B ( m − m )c m c ( 0,6 10 Câu 45: Hạt nhân Be có khối lượng mBe = 10,0135u; mp = 1,0073u; mn = 1,0087u; 1u = 931,5 MeV/c2 10 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân Be là: A 0,6321 MeV B 63,2152 MeV C 6,3215 MeV D 632,1532 MeV ∆EBe = 6,3215MeV Câu 45:(C) ∆EBe = 63, 2149 MeV ⇒ ε Be = ABe Câu 46: Một nguồn phóng xạ nhân tạo có chu kỳ bán rã ngày, ban đầu nguồn có độ phóng xạ lớn mức độ phóng xạ an toàn cho phép 16 lần Thời gian tối thiểu để làm việc an tồn với nguồn là: A 1,25 ngày; B 80 ngày; C 20 ngày; D Giá trị khác H0 t = H 2−4 ⇒ = ⇒ t = 4T = 20 ngày Câu 46: (C) H = 16 T 226 222 Câu 47: Phương trình phóng xạ α rađi : 88 Ra → α + 86 Rn Cho biết khối lượng hạt nhân: mRa = 225,977u; mRn = 221,970u, mα = 4,0015u 1u =931 MeV/c2 Động hạt α bằng: A 0,09 MeV B 5,03 MeV * C 5,12 MeV D 5,21 MeV Câu 47: (B) E = Kα + K Rn =  mRa − ( mα + mRn )  931 = 5,12MeV   m E r r pα + pRn = ⇒ 2mα Kα = 2mRn K Rn ⇒ K Rn = α Kα ⇒ Kα = = 5, 03MeV mα mRn 1+ mRn Câu 48: Cho chùm nơtron bắn phá đồng vị bền 55 Mn ta thu đồng vị phóng xạ 56 Mn Đồng 25 25 56 β - Sau trình bắn phá 55 Mn vị phóng xạ Mn có chu trì bán rã T = 2,5h phát xạ tia nơtron kết thúc người ta thấy mẫu tỉ số số nguyên tử 56 Mn số lượng nguyên tử 55 Mn = 10-10 Sau 10 tiếp tỉ số nguyên tử hai loại hạt là: A 1,25.10-11 B 3,125.10-12 C 6,25.10-12 D 2,5.10-11 56 Mn nơtron kết thúc số nguyên tử 25 Mn giảm, cị số ngun tử 55 Mn khơng đổi, Sau 10 = chu kì số nguyên tử 56 Mn giảm 24 = 16 lần Do 25 25 Giải: Sau trình bắn phá 55 tỉ số nguyên tử hai loại hạt là: N Mn56 10 −10 = = 6,25.10-12 Chọn C N Mn55 16 Cõu 49 : Hạt có động K = 3,1MeV đập vào hạt nhân nhôm ng yờn gây phản ứng + 27 Al30 P + n , khối lợng hạt nhân m α = 4,0015u, mAl = 26,97435u, mP = 29,97005u, mn 13 15 = 1,008670u, 1u = 931,5Mev/c2 Gi¶ sư hai hạt sinh có vận tốc Động hạt n A Kn = 0,8716MeV B Kn = 0,9367MeV C Kn = 0,2367MeV D Kn = 0,0138MeV Giải Năng lượng phản ứng thu : ∆E = (mα + mAl - mP - mn ) uc2 = - 0,00287uc2 = - 2,672 MeV 2 mn mP vP KP + Kn = Kα + ∆E = 0,428 MeV KP = ; Kn = mà vP = 2 K n mn Kn 1 K + K n 0, 428 = = ⇒ = ⇒ Kn = P = = 0, 0138MeV Đáp án D  K P mP 30 K P + K n 30 + 31 31 Câu 50 Một khối chất phóng xạ hỗn hợp gồm hai đồng vị với số lượng hạt nhân ban đầu Đồng vị thứ có chu kì T1 = 2,4 đồng vị thứ hai có T2 = 40 ngày ngày.Sau thời gian t1 có 87,5% số hạt nhân hỗn hợp bị phân rã,sau thời gian t2 có 75% số hạt nhân hỗn hợp bị phân rã.Tỉ số A t1 = 1,5 t2 t1 t2 B t2 = 1,5 t1 C t1 = 2,5 t2 D t2 = 2,5 t1 Giải: Gọi T khoảng thời gian mà nửa số hạt nhân hỗn hợp hai đồng vị bị phân rã ( chu kỳ bán rã hỗn hợp, ta tính T = 5,277 ngày) N0 N0 = => t1 = 3T (*) N0 N0 − λt Sau thời gian t2 số hạt nhân hỗn hợp lại N2 = N0 e = = => t2 = 2T (**) t1 Từ (*) (**) suy = hay t1 = 1,5t2 Chọn A t2 Sau thời gian t1 số hạt nhân hỗn hợp lại N1 = N0 e − λt1 = ... k1 a a 1 k λ = ↔ k1? ?1. 2,5 = k (? ?1 + 0 ,1) .2,5 = 7,5 ↔  1 k (? ?1 + 0 ,1) = 3 k1k2 Suy k2 ( + 0 ,1) = ↔ k2 (3 + 0,1k1 ) = 3k1 ↔ 3(k1 − k2 ) = 0,1k1k2 ↔ k1 − k2 = k1 30 Do k1 k2 số nguyên nên k1k... −34.3 .10 8 = AAl + e U h1 ↔ AAL = h − e U h1 = − 1, 6 .10 ? ?19 .1, 05 = 5,5 21. 10 ? ?19 J ? ?1 ? ?1 276 .10 −9 c c 6,625 .10 −34.3 .10 8 = ACU + e U h ↔ ACu = h − e U h = − 1, 6 .10 ? ?19 .0,86 = 6,638 .10 ? ?19 J λ2... m2gl2 (1- cosα02) = m2gl2 2sin2 02 ≈ m2gl2 02 2 α 01 l2 α = = 1, 44 ⇒ 01 = 1, Chọn C Mà W1 = W2 m1 = m2 α 02 l1 α 02 W1 = m1gl1 (1- cosα 01) = m1gl1 2sin2 Câu 9(Chuyen vinh lần 3-2 014 ): Hai đi? ??m