Đề thi thử THPT quốc gia môn vật lý (có đáp án) tham khảo (13)

HƯỚNG DẪN CHI TIẾT ĐỀ THI THỬ 113 ĐẠI HỌC LẦN I - 2012 - 2013 CHƯƠNG: DAO ĐỘNG CƠ HỌC Câu 1: Hai vật A và B có cùng khối lượng 1 kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài 10cm, hai vật được treo vào lò xo có độ cứng k = 100N/m tại nơi có gia tốc trọng trường .10 2 smg = Lấy π 2 = 10. Khi hệ vật và lò xo đang ở VTCB người ta đốt sợi dây nối hai vật và vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa. Khi vật A qua vị trí cân bằng lần thứ 2 thì khoảng cách giữa hai vật bằng bao nhiêu? Biết rằng độ cao đủ lớn. A. 170cm B. 112,5cm C. 132,5 cm D. 220cm. HD: Độ giãn của lò xo khi hệ hai vật đang ở VTCB O ∆l 0 = k gmm )( 21 + = 0,2 m = 20cm Sau khi đốt dây nối hai vật. Vật A dao đông điều hòa quanh VTCB mới O’ khi đó độ giãn của lò xo bằng biên độ dao động A = ∆l = k gm A = 0,1 m = 10 cm. Chu kì dao động T = 2π k m = 2π 100 1 = 10 5 s Khoảng thời gian từ lúc đốt dây nối hai vật đến khi vật A qua VTCB lần thư hai là t = 4 3 T Trong thời gian trên vật B rơi được quãng đường s 2 = 2 2 gt = 1,125m Khoảng cách từ VTCB mới O’ (vị trí vật A khi qua VTCB lần 2) đến vị trí vật B bắt đầu rơi là: O’M = s 1 = 10 + 10 = 20 cm. Do đó khoảng cách giữa hai vật AB là 1,125 + 0,2 = 1,325 cm. Chọn C Câu 2: Khi so sánh một chuyển động tròn đều và hình chiếu của nó lên trục chứa đường kính nằm trong cùng một mặt phẳng là một dao động điều hòa . Nhận định nào sau đây là sai? A. Tần số góc của dao động điều hòa bằng tốc độ góc của chuyển động tròn đều. B. Biên độ của dao động điều hòa bằng bán kính của chuyển động tròn đều. C. Gia tốc của dao động điều hòa biến thiên cùng tần số với gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều. D. Tốc độ cực đại của dao động điều hòa bằng tốc độ dài của chuyển động tròn đều. Câu 3: Một con lắc lò xo nằm ngang dao động tắt dần chậm, chọn gốc tọa độ và gốc thế năng tại vị trí mà lò xo không bị biến dạng thì A. thế năng luôn giảm theo thời gian. B. vị trí véctơ gia tốc đổi chiều không trùng với gốc tọa độ. C. li độ luôn giảm dần theo thời gian. D. pha dao động luôn giảm dần theo thời gian. HD: Vị trí véctơ gia tốc đổi chiều là vị trí vật đạt tốc độ cực đại, trong dao động tắt dần thì vị trí đó có tọa độ k F x c = . Câu 4: Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, có phương trình li độ lần lượt là x 1 = 4 cos( 2 3 π t - 2 π ) và x 2 = 3 cos 2 3 π t (x 1 và x 2 tính bằng cm, t tính bằng s). Tại các thời điểm x 1 = x 2 và gia tốc của chúng đều âm thì li độ của dao động tổng hợp là A. cm8,4− B. cm19,5 C. cm8,4 . D. cm19,5− . HD: Dùng mối liên hệ dao động điều hòa và véctơ quay để xác định vị trí của véctơ 2 1 AAA += tại thời điểm x 1 = x 2 và gia tốc âm chứng tỏ li độ dương, từ đó chiếu xuống trục ox để xác định li độ dao động tổng hợp là x = cm8,4 . Câu 5: Vật dao động điều hoà với tần số f = 0,5 Hz. Tại t = 0, vật có li độ x = 4 cm và vận tốc v = +12,56 cm/s. Quãng đường vật đi được sau thời gian t = 2,25 s kể từ khi bắt đầu chuyển động là: 1 m 2 m 1 O O ’ M A. 26,3 cm. B. 27,24 cm. C. 25,67 cm. D. 24,3 cm. HD: 2 2 22 ω v xA +=  A= cm24 nên cmsTTsttx 3,244/25,2); 4 cos(24 =⇒+==−= π π Câu 6: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại một nơi có gia tốc rơi tự do g = 10 m/s 2 , có độ cứng của lò xo k = 50 N/m. Khi vật dao động thì lực kéo cực đại và lực nén cực đại của lò xo lên giá treo lần lượt là 8 N và 4 N. Vận tốc cực đại của vật là: A. 60 10 cm/s. B. 60 5 cm/s. C. 40 5 cm/s. D. 40 10 cm/s. HD: cmAvmlmAlAkFlAkF dhdh 1060.04,0;12,0);();( maxminmax ==⇒=∆=∆−=∆+= ω /s Câu 7: Một con lắc đồng hồ có hệ số nở dài của dây treo con lắc α = 2.10 -5 K -1 . Vật nặng có khối lượng riêng là D = 8400 kg/m 3 .Biết đồng hồ chạy đúng trong không khí có khối lượng riêng D 0 = 1,3 kg/m 3 ở nhiệt độ 20 0 C. Nếu đồng hồ đặt trong hộp chân không mà vẫn đúng thì nhiệt độ ở trong hộp chân không xấp xỉ là ( Trong không khí chỉ tính đến lực đẩy Ácximét) A. 12,7 0 C. B. 25 0 C. C. 35 0 C. D. 27,7 0 C. HD:Do chu kì ko thay đổi nên: Ct D D tt o 7,27 2 1 )(. 2 1 1 0 12 =→=− α Câu 8: Một vật dao động điều hòa với biên độ A, quanh vị trí cân bằng O. Khi vật đi qua vị trí M cách O một đoạn x 1 thì vận tốc vật là v 1 ; khi vật đi qua vị trí N cách O đoạn x 2 thì vận tốc vật là v 2 . Biên độ dao động của vật bằng A. 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 v x v x A v v + = − . B. 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 v x v x A v v + = + . C. 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 v x v x A v v − = − . D. 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 v x v x A v v − = + HD: { 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 . . v A x x v x v A v v v A x ω ω  = +  −  → =  −  = +   . Câu 9: Ba con lắc đơn lần lượt có chiều dài l 1 = 40cm, l 2 = 25 cm, l 3 = 20 cm, các vật nặng giống nhau. Treo ba con lắc trên vào cùng một trục quay, trên trục quay gắn thêm một thanh cứng. Lấy g = 2 π (m/s 2 ). Khi kích thích cho thanh dao động điều hòa với tần số f = 1 Hz thì A. Cả ba con lắc dao động cùng một biên độ góc. B. Con lắc có chiều dài l 3 dao động với biên độ góc lớn nhất vì các con lắc cùng nhận được một thế năng cực đại như nhau. C. Con lắc có chiều dài l 2 dao động với biên độ góc lớn nhất. D. Biên độ dao động lần lượt là 030201 ααα << . HD: Vì dao động của các con lắc là các dao động cưỡng bức nên con lắc có chiều dài 25 cm có chu kì riêng bằng chu kì ngoại lực cưỡng bức, vì vậy nó dao động cộng hưởng. Câu 10: Chuyển động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương. Hai dao động này có phương trình lần lượt là x 1 = 6cos(10t +π/4) (cm) và x 2 = 8cos(10t - π/4) (cm). Độ lớn vận tốc của vật ở vị trí cân bằng là A. 80 cm/s. B. 100 cm/s. C. 10 cm/s. D. 60 cm/s. HD: V max = A.ω với A = 10 cm, ω=10 scmv Max /100=⇒ Câu 11: Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây có chiều dài l = 80 cm. Bỏ qua sức cản không khí. Đưa con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc α 0 = 0,05 rad rồi thả nhẹ, quả cầu dao động điều hòa. Quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong khoảng thời gian 2T/3 là A.18 cm. B. 12 cm. C. 14 cm. D. 10 cm HD: Ta có: s 0 = l.α 0 =80.0,05= 4cm Quãng đường cực đại mà quả cầu đi được là khi vật qua vùng có tốc độ cực đại qua VTCB. Coi vật dao động theo hàm cos. Ta lấy đối xứng qua trục Oy 2 M N -6 0 6 3 π 3 Ta có: Góc quét: 2 2 4 . . 3 3 3 T t T π π π ϕ ω π ∆ = ∆ = = = + Trong góc quét: Δφ 1 = π thì quãng đường vật đi được là: S max1 = 2A =8cm Trong góc quét: Δφ 1 = π/3 từ M đến N thì S max2 = 2.2 = 4cm Vậy S max = 12cm Câu 12: Một lò xo có độ cứng k nằm ngang, một đầu gắn cố định một đầu gắn vật khối lượng m. Kích thích để vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại bằng 3m/s và gia tốc cực đại bằng 30π (m/s 2 ). Thời điểm ban đầu t = 0 vật có vận tốc v = +1,5m/s và thế năng đang tăng. Phương trình gia tốc của vật là A. a = - 30πcos(10πt + 6 π ) (m/s 2 ) B. a = 15πcos(20πt + 3 π ) (m/s 2 ) C. a = - 30πcos(10πt - 6 π ) (m/s 2 ) D. a = 30πcos(20πt + 3 π ) (m/s 2 ) HD: Ta có v max = ωA = 3 (m/s) và a max = ω 2 A = 30π (m/s 2 ) => ω = 10π (rad/s) và A = π 3,0 (m) Phương trình dao động của vật x = Acos(10πt + ϕ) Khi t = 0 v = 1,5 m/s ; 2 3 24 3 2 0 2 2 0 A x kA kx =⇒= 2 3A = Acosϕ, thế năng đang tăng nên v>0 > sinϕ <0. Từ đó suy ra ϕ = - 6 π Phương trình dao động của vật x = Acos(10πt + ϕ) = π 3,0 cos(10πt - 6 π ) Gia tốc a = - ω 2 x = - 30πcos(10πt - 6 π ) (m/s 2 ) Câu 13: Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kì ( ) 2T s π = , vật nặng là một quả cầu có khối lượng m 1 . Khi lò xo có chiều dài cực đại và vật m 1 có gia tốc 2 2 cm s− thì một quả cầu có khối lượng 2 1 2m m= chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với m 1 và có hướng làm cho lò xo bị nén lại. Vận tốc của m 2 trước khi va chạm là 3 3 cm s . Khoảng cách giữa hai vật kể từ lúc va chạm đến khi lò xo có độ dãn cực đại lần đầu tiên kể từ sau va chạm là A. 3,63 cm B. cm06,7 C. 9,63 cm D. 2,37 cm HD: Gọi 2 v là vận tốc của 2 m trước khi va chạm, ' 2 ,v v lần lượt là vận tốc của 1 2 ,m m sau va chạm. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và động năng. ' 2 2 3 3v v→ = → = − Gia tốc của 1 m trước va chạm: 2 2 2a A A ω = − = − → = cm Gọi 'A là biên độ của con lắc sau khi va chạm với 2 m . Áp dụng hệ thức độc lập với 0 0 ,x A v v= = 2 '2 2 2 ' 0 0 2 4 4 v A x A ω = + = → = cm Thời gian 2 m chuyển động từ khi va chạm đến khi lò xo dãn cực đại lần thứ nhất là 12 10 2 T t =∆ Vậy khoảng cách 2 vật là: s = 10T/12*v 2 ’ - 2 = 7,06 cm. Câu 14: Một con lắc đơn có chiều dài l, trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện được 6 dao động. Người ta giảm bớt độ dài của nó đi 26,25 cm, cũng trong khoảng thời gian Δt như trước nó thực hiện được 8 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là : A. l = 50cm. B. l = 45cm. C. l = 60cm. D. l = 30cm. HD: Ta có : g l g l TTt 25,26 2.82.686 21 − =⇒==∆ ππ .Giải phương trình ta được: l = 60cm. 3 Câu 15: Một con lắc lò xo mà quả cầu nhỏ có khối lượng 500 g dao động điều hoà với cơ năng 10 (mJ). Khi quả cầu có vận tốc 0,1 m/s thì gia tốc của nó là 6− m/s 2 . Độ cứng của lò xo là: A. 80 N/m B. 40 N/m C. 100 N/m D. 50 N/m HD: Nmkv a m Wva A Am W 100 2 ; 2 22 4 2 2 2 4 2 2 22 ==⇒+=⇒+== ω ωωω ω Câu1 6: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng trong thang máy. Khi thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc 4/ga = thì tại vị trí cân bằng lò xo bị dãn đoạn 12,5cm. Chu kì dao động riêng của con lắc lò xo là A. ).( 5 s π B. .)(s π C. 2 (s). C. ).( 15 s π HD: - Thang máy đi lên nhanh dần đều thì tại vị trí cân bằng của vật ta có sT l g m k lkmgmaFPF dhq 154 5 0 2 0 0 π ω =⇒= ∆ =⇒∆=+⇒=++ CHƯƠNG: SÓNG CƠ Câu 17: Trên dây AB có sóng dừng với biên độ dao động tại bụng là 2a. Sóng trên dây có bước sóng λ. Hai điểm gần nhất có biên độ dao động đều bằng 2a và dao động ngược pha với nhau cách nhau một khoảng là A. λ/8. B. λ/6. C. λ/4. D. λ/3. HD: Thay vào phương trình sóng dừng ta xác định được tại điểm có biên độ 2a thì cách một nút sóng đoạn λ/8. Hai điểm dao động ngược pha và cùng biên độ thì đối xứng với nhau qua nút nên nó cách nhau λ/4. Câu 18: Trên một sợi dây đàn hồi AB = l, căng ngang, đầu B cố định, đầu A được gắn với một cần rung. Khi đang có sóng dừng với n nút sóng(đầu A được xem là một nút), nếu tăng dần tần số cần rung thì A. ngay lập tức thu được sóng dừng với số nút sóng nhỏ hơn n. B. ngay lập tức thu được sóng dừng với số nút sóng lớn hơn n. C. thu được sóng dừng sau khi tăng tần số một lượng nhỏ nhất là l v f 2 =∆ và số nút sóng lớn hơn n. D. thu được sóng dừng sau khi tăng tần số một lượng nhỏ nhất là l v f =∆ và số nút sóng nhỏ hơn n. HD: Do hai đầu dây cố định nên để có sóng dừng thì f v kkl 22 == λ vậy khi tăng tần số một lượng nhỏ nhất là l v f 2 =∆ và số nút sóng lớn hơn n. Câu 19: Người ta thực hiện sự giao thoa trên mặt nước với 2 nguồn kết hợp A,B dao động thẳng đứng. 2 nguồn cùng tần số, cùng biên độ a=2 cm. AB=20cm . Số điểm dao động cực đại trên AB là 10, hai trong số đó là M, N ở gần A và B nhất, MA=1,5 cm, NB=0,5 cm. Biên độ của 1 điểm trên đường trung trực của AB: A.2 cm B. cm C. 2 cm D. cm. Giải:: ta có A = 2 os 2 d a c ϕ π λ ∆ ∆   −  ÷   Vì M và N là hai điểm cực đại nên ta có: ( ) 4 2 17 9 2 4 2 M N d k d k k ϕ λ π π λ ϕ ϕ π π π π λ ∆∆  = − =     ⇒  ∆ ∆ ∆ = +   − = +    Do đó biên độ của điểm trên đường trung trực của AB là ( ) 17 2 os 2.2 os 2 2 2 4 A a c c k cm ϕ π π ∆   = = + =  ÷   4 Câu 20 : Một dây đàn ghita có chiều dài 40cm, ở một độ căng xác định thì tốc độ truyền sóng trên dây là 800m/s. Một thính giả có khả năng nghe được âm có tần số tối đa là 14500Hz. Tốc độ truyền âm trong không khí là 340m/s. Tần số của âm cao nhất mà người đó có thể nghe được từ dây đàn là A. 14000 Hz. B. 20.000Hz. C. 12.000Hz. D. 145000Hz. HD : Tần số âm cơ bản là Hz l v f 1000 2 1 == , điều kiện 5,14 14500 14500 1 =<⇒< f nHzf n vì n nguyên nên n lớn nhất là 14. Vậy f Max = 14000 Hz. Câu 21: Một nguồn âm S có công suất P, sóng âm lan truyền đẳng hướng. Mức cường độ âm tại điểm cách S 10 m là 100 dB. Cho cường độ âm chuẩn I 0 = 10 -12 W/m 2 . Cường độ âm tại điểm cách S đoạn 2,5 m là : A. 8.10 -2 W/m 2 . B. 16.10 -2 W/m 2 . C. 1 W/m 2 . D. 0,5 W/m 2 . HD : 22 1 1 1 /10lg.10 mWI I I L O − =→= 2 2 2 2 1 1 4 ; 4 R P I R P I ππ == 22 2 2 1 /.10.16 16 1 mWI I I − =→=⇒ Câu 22: Một sóng dừng trên dây có bước sóng λ và N là một nút sóng. Hai điểm M 1 , M 2 nằm về 2 phía của N và có vị trí cân bằng cách N những đoạn lần lượt là 8 λ và 12 λ . Ở cùng một thời điểm mà hai phần tử tại đó có li độ khác không thì tỉ số giữa li độ của M 1 so với M 2 là A. 1 2 1 3u u = − B. 2/ 21 −=uu C. 2/ 21 =uu D. 1 2 1 3u u = HD : Hai điểm M 1 và M 2 dao động ngược pha nhau ( do có nút N ở giữa ). Thay d 1 = - 8 λ và d 2 = 12 λ vào phương trình sóng dừng ta được 2/ 21 −=uu . Câu 23: Ở mặt nước có hai nguồn sóng cơ A và B cách nhau 30 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước. Điểm M nằm trên AB, cách trung điểm O là 3 cm dao động với biên độ cực đại, giữa M và O chỉ có một điểm khác dao động cực đại. Trên đường tròn tâm O, đường kính 24cm, nằm ở mặt nước có số điểm luôn dao động với biên độ cực đại là A. 34. B. 16. C. 32 D. 17. HD : Sóng tại M có biên độ cực đại khi d 2 – d 1 = kλ Ta có d 1 = 30/2 + 3 = 18 cm; d 2 = 30/2 – 3 = 12cm Khi đó d 2 – d 1 = 6. Với k = 2. Khi đó ta có: λ = 3 cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB là: - 24 ≤ d 2 – d 1 ≤ 24 Hay -24 ≤ kλ ≤ 24 ⇔ -8 ≤ k ≤ 8, có hai vân cực đại tiếp xúc với đường tròn nên số cực đại trên đường tròn là 34- 2 = 32 điểm. Câu 24: Một nguồn âm đặt trong không khí có công suất phát là P 0 = 5W. Âm truyền đẳng hướng. Biết trong không khí nếu xét trên cùng một diện tích vuông góc với một phương truyền thì cứ truyền trên khoảng cách 1m thì năng lượng âm giảm 5 % so với giá trị trước đó do sự hấp thụ của môi trường truyền âm. Biết I 0 = 10 -12 W/m 2 . Ở khoảng cách 10m so với nguồn âm thì mức cường độ âm xấp xỉ là A. 102 dB B. 93,8 dB C. 98 dB D. 76,5 dB HD : Cường độ âm phát đi từ nguồn điểm được xác định là: 2 d4 P S P I π == Năng lượng âm giảm nên công suất giảm theo quan hệ: P = E/t, cứ 1m thì giảm 5% hay ( ) ( ) 10 0 10 00 1 0 10 95,0.95,095,005,0 PP E E E E E EE n n =⇒=⇒=⇒= − Vậy mức cường độ âm tại vị trí cách nguồn âm 10m là: ( ) dB Id P L 8,93 .4 95,0. log10 0 2 10 0 ≈= π CHƯƠNG: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 5 Câu 25: Khi mắc tụ điện C 1 vào khung dao động thì tần số dao động riêng của khung là f 1 = 6kHz. Khi ta thay đổi tụ C 1 bằng tụ C 2 thì tần số dao động riêng của khung là f 2 = 8 kHz. Vậy khi mắc tụ C 1 nối tiếp tụ C 2 vào khung dao động thì tần số riêng của khung là: A. 7 kHz B. 14 kHz C. 2 kHz D. 10 kHz HD : kHzffff ntnt 10 22 2 2 1 =→=+ Câu 26: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do.Chu kì dao động của mạch là T =12.10 -5 s Thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp năng lượng từ trường bằng ba lần năng lượng điện trường là : A. 4.10 -5 s. B. 8.10 -5 s. C. 2.10 -5 s. D. 10 -4 s. HD : Năng lượng điện trường )(cos 2 2 2 0 ϕω += t C Q E đ Năng lượng từ trường )(sin 2 2 2 0 ϕω += t C Q E t . E t = 3E đ nên 3 2 tan ±=t T π t Min = T/6 Câu 27: Mạch dao động LC. Ban đầu mắc nguồn điện không đổi có suất điện động E = 3V và điện trở trong r = 0,5 Ω vào hai đầu cuộn dây thông qua một khóa K (bỏ qua điện trở của K, cuộn dây, dây nối) rồi đóng khóa K. Sau khi dòng điện đã ổn định, ngắt khóa K. Biết cuộn dây có độ tự cảm L = 0,4 mH, tụ điện có điện dung C = 36 F µ . Điện áp cực đại của tụ sau đó là A. 10V B. 12V C. 6V D. 20V HD : Năng lượng sau đó được bảo toàn, ta có: .20 2 1 2 1 2 1 0 2 0 2 2 0 V C L r E UCU r E LLI ==⇒=       = Câu 28: Trong mạch dao động LC lí tưởng. Hai bản của tụ nối với hai điểm A, B và nối với cuộn thuần cảm. Tại t 1 bản tụ thứ nhất nối với điểm A có giá trị điện tích 0 2 1 qq A += và chiều dòng điện đi qua cuộn cảm theo chiều từ A đến B. Lúc LCtt π 5,0 12 += thì A. 0 2 1 qq A −= và dòng điện qua cuộn cảm có chiều từ B đến A. B. 0= A q và dòng điện qua cuộn cảm có chiều từ A đến B. C. 0 2 1 qq A −= và dòng điện qua cuộn cảm có chiều từ A đến B. D. 0= A q và dòng điện qua cuộn cảm có chiều từ B đến A. HD : Biểu diễn biến thiên của q và i thông qua hai véctơ quay, trong đó i sớm pha hơn q goác 90 0 . Câu 29: Mạch dao động điện từ gồm cuộn dây thuần cảm và một bộ tụ điện có điện dung C 0 không đổi mắc song song với tụ xoay có điện dung biến thiên từ 10 pF đến 250 pF thì góc xoay biến thiên từ 0 0 đến 120 0 . Điện dung của tụ điện tỉ lệ với góc xoay theo hàm bậc nhất. Mạch có tần số biến thiên từ 10 MHz đến 30MHz. Khi mạch đang có tần số là 10 MHz, để tần số sau đó là 15MHz thì cần xoay tụ một góc nhỏ nhất là A. 0 10 B. 75 0 . C. 0 30 D. 0 45 HD : 0 min max ; . ; 10 10; 250 2 2 10 b X X X X X C C C C a b C b C a C α α = + = + = → = = → = → = + khi 0= α thì )10(2 1 10.3 11 0 7 1 − + == CL f π . Khi 120= α thì )10.250(2 1 10 12 0 7 2 − + == CL f π Nên C 0 = 20 pF . Để tần số của mạch là Hzf 7 3 10.5,1= ta được FC µ 100 3 = ứng với 0 45= α . Vậy cần phải xoay tụ từ giá trị lớn nhất (tương ứng với 0 120= α ) một góc 75 0 . Câu 30: Một tụ xoay có điện dung tỉ lệ theo hàm bậc nhất vớigóc quay các bản tụ. Tụ có giá trị điện dung C biến đổi giá trị C 1 = 120pF đến C 2 = 600pF ứng với góc quay của các bản tụ là α các bản tăng dần từ 20 0 đến 180 0 . Tụ điện được mắc với một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L =2µH đểl àm thành mạch dao động ở lối vào của một máy thu vô tuyến điện. Để bắt được sóng 58,4m phải quay các bản tụ thêm một góc α là bao nhiêu tính từ v ịtrí điện dung C bé nhất 6 A:40 0 B 60 0 C 120 0 D140 0 Giải: λ = 2πc LC => C = Lc 22 2 4 π λ = 61622 2 10.210.34 4,58 − π = 480.10 -12 F = 480 pF Điện dung của tụ điên: C = C min + 00 20180 − − mM CC α = 120 + 3α ( α là góc quay kể từ C min = 120 pF) => α = 8 m CC − = 3 120480 − = 120 0 , Chọn C Câu 31: Một chiếc điện thoại di động đang hoạt động bình thường trong vùng phủ sóng của thuê bao.Để chiếc điện thoại đó trong một hộp kín. Khi có cuộc gọi đến thuê bao trên thì nhận định nào sau đây là sai? A. Nếu là hộp thủy tinh, trong hộp là chân không thì ta không thể nghe được tiếng chuông điện thoại đó mặc dù có báo cuộc gọi nhỡ. B. Nếu là hộp sắt thì điện thoại đó không nhận được tín hiệu đến. C. Nếu là hộp thủy tinh và trong hộp là không khí thì ta có thể nge được tiếng chuông của điện thoại đó. D. Vì hộp kín nên trong mọi trường hợp điện thoại đó không nhận được tín hiệu đến. Câu 32: Một mạch dao động gồm có cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C. Nếu gọi I max là dòng điện cực đại trong mạch thì hệ thức liên hệ điện tích cực đại trên bản tụ Q max và I max là A. ax axm m C Q I L π = . B. ax axm m LC Q I π = . C. ax axm m Q LC I= . D. ax ax 1 m m Q I LC = . CHƯƠNG: ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 33: Mắc nối tiếp một bóng đèn sợi đốt có kí hiệu 220V - 100W với một tụ xoay có thể thay đổi điện dung từ FC Min 4 10. 4 1 − = π đến FC Max 4 10. 1 − = π và cùng mắc nối tiếp với một cuộn thuần cảm có . 1 HL π = . Duy trì hai đầu mạch một điện áp ).)(100cos(2220 Vtu π = Nhận định nào sau đây là đúng khi điều chỉnh tụ? A. Đèn không hoạt động bình thường với mọi vị trí của tụ xoay. B. Khi xoay tụ để điện dung tăng dần từ giá trị nhỏ nhất thì độ sáng của đèn tăng dần. C. Khi xoay tụ để điện dung giảm dần từ giá trị lớn nhất thì độ sáng của đèn tăng dần. D. Khi xoay tụ để điện dung từ giá trị nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất thì độ sáng của đèn tăng dần rồi sau đó lại giảm dần. Câu 34: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C mắc nối tiếp. Kí hiệu u R , u L , u C tương ứng là hiệu điện thế tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về pha của các hiệu điện thế này là A. u R trễ pha π/2 so với u C . B. u C trễ pha π so với u L . C. u L sớm pha π/2 so với u C . D. u R sớm pha π/2 so với u L . Câu 35: Một đoạn mạch AB gồm AM nối tiếp với MB. Đoạn AM gồm tụ điện mắc nối tiếp với điện trở thuần R= 50 Ω , đoạn mạch MB chỉ có cuộn dây. Đặt vào hai đầu A, B điện áp xoay chiều ổn đinh, có giá trị hiệu dụng là 100V thì thấy điện áp tức thời giữa đoạn AM và MB lệch pha 3 π và 2 3 2 3 MB UU U AM R == . Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB bằng A. 400W B. 200W C. 100W D. 300W HD : Dùng giản đồ véctơ ta nhận thấy ngay u đồng pha với i R = r. Vậy công suất đoạn mạch là: W100. 2 == U R U P Câu 36: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết FCHL ππ 48 10 , 4 1 2− == , R là biến trở. Khi đặt vào hai đầu toàn mạch một điện áp tcou π 120s2120= . Điều chỉnh biến trở thì thấy có hai giá 7 trị R 1 và R 2 để công suất tiêu thụ của mạch có cùng giá trị P = 576W. Gọi 1 ϕ và 2 ϕ là độ lớn hai góc lệch pha của dòng điện so với điện áp u tương ứng với hai giá trị của R thì A. 3 21 π ϕϕ =+ . B. 4 21 π ϕϕ =+ . C. 3 2 21 π ϕϕ =+ . D. 2 21 π ϕϕ =+ HD: Từ định lí Viet xác định được R 1 = 20 Ω , R 2 = 5 Ω nên tan 1 ϕ = 1/2; tan 2 ϕ = 2. Vậy đó là hai góc phụ nhau. Câu 37: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều )2/cos( 0 πω −= tUu V thì dòng điện trong mạch là i = I 0 sin(ωt + π/6) A . Đoạn mạch điện này luôn có A. Z L < Z C . B. Z L = Z C . C. Z L = R. D. Z L > Z C . Câu 38: Cho mạch điện xoay chiều gồm ba đoạn mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R, đoạn MN gồm cuộn dây thuần cảm, đoạn NB gồm tụ xoay có thể thay đổi điện dung.Mắc vôn kế thứ nhất vào AM, vôn kế thứ hai vào NB. Điều chỉnh giá trị của C thì thấy ở cùng thời điểm số, chỉ của V 1 cực đại thì số chỉ của V 1 gấp đôi số chỉ của V 2 . Hỏi khi số chỉ của V 2 cực đại và có giá trị V 2Max = 200V thì số chỉ của vôn kế thứ nhất là A. 100V. B. 50 V. C. 80 V. D. 120V. HD : Khi V 1 cực đại thì mạch cộng hưởng: U R = U = 2U C = 2U L hay R = 2Z L (1) Khi V 2 cực đại ta có: R ZRU U 2 L 2 maxC + = theo (1) → 2 2 L L Cmax L U 4Z + Z U 5 U = 2Z 2 = (2) Khi đó lại có: L 2 L 2 C Z ZR Z + = theo (1) ta được: Z C = 5Z L = 2,5R → Z = R 5 (3) Chỉ số của V 1 lúc này là R UR U U = IR = = Z 5 (4) Từ (3) và (4) ta có: Cmax R U 5 = = 2,5 U 2 Vậy V’ 1 = 80V. Câu 39: Khi hiệu điện thế thứ cấp máy tăng thế của đường dây tải điện là 35 KV thì tỉ lệ hao phí do tải điện năng là 16 %. Muốn tỉ lệ hao phí chỉ còn 4 % thì hiệu điện thế cuộn thứ cấp phải A. Tăng thêm 70KV B. Tăng thêm 35KV C. tăng thêm 140 KV D. Giảm bớt 70KV HD : Công suất hao phí ϕϕ 2222 2 2 cos. . cos. . . U RP P P U RP RIP = ∆ ⇒==∆ Suy ra 100 16 cos. . 22 1 1 == ∆ ϕ U RP P P ; và ,702 100 4 cos. . 12 22 2 2 kVUU U RP P P ==⇒== ∆ ϕ Vậy phải tăng thêm 35kV. Câu 40: Nhận xét nào sau dây là sai khi nói về động điện xoay chiều không đồng bộ? A. Có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của từ trường quay. B. Loại động cơ thường dùng trong sinh hoạt là động cơ một pha. C. Ưu điểm của động cơ ba pha là có công suất lớn. D. Mục đích nâng cao hệ số công suất của động cơ là để tăng cường độ hiệu dụng qua động cơ. Câu 41: Cho mạch điện AB gồm điện trở thuần R, tụ C và cuộn đây mắc nối tiếp. Xét điểm M nối giữa R và C, đoạn NB chứa cuộn dây. Biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có biểu thức ) 6 100cos(2120 π π += tu AB , Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là I = 2A, MB u lệch pha nhau π/3 AM u , MB u lệch pha nhau π/6 AB u , AN u lệch pha π/2 so với AB u . Điện trở thuần của cuộn dây là A. ( ) Ω= 320r B. ( ) Ω= 210r C. ( ) Ω= 310r D. ( ) Ω= 220r HD: 8 + ∆AMB: 000 306030 =ϕ⇒=+ϕ , Mặtkhác 00 30sin120sin 120 ˆ sin ˆ sin AM MBA AM BMA AB =⇔= ( ) VMBAMU R 340===⇒ + ∆MBG: ( ) ( )      Ω==⇒ === 310 32060cos.34060cos. 00 I U r VMBU r r Câu 42: Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở thuần r = 100 3 Ω và độ tự cảm L = 0,191 H, tụ điện có điện dung C = 1/4π(mF), điện trở R có giá trị thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u = 200 2 cos(100πt) V. Thay đổi giá trị của R để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại. Xác định giá trị cực đại của công suất trong mạch. A. 200 W B. 228W C. 100W D. 50W HD: Để công suất của mạch cực đại thì rZZR CL −−= . Thay R vào biều thức P ta được P Max = 228W. Câu 43: Nếu đặt vào hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần và một cuộn cảm thuần mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 2 cos( ω t + 4 π ) (V), thì khi đó điện áp hai đầu điện trở thuần có biểu thức u R =100cos( ω t) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần sẽ là A. u L = 100 cos( ω t + 2 π )(V). B. u L = 100 2 cos( ω t + 4 π )(V). C. u L = 100 cos( ω t + 4 π )(V). D. u L = 100 2 cos( ω t + 2 π )(V). HD: Dùng máy tính cầm tay Câu 44: Cho đoạn mạch gồm hai phần tử mắc nối tiếp, biết chúng có thể là một trong các phần tử R, L hoặc C. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200 2 cos100 π t(V) và i = 2 2 cos(100 π t - π /6) (A). Giá trị các phần tử trên là A. R = 50 Ω và L = 1/ π H. B. R = 50 Ω và C = 100/ π µ F. C. R = 50 3 Ω và L = 1/2 π H. D. R = 50 3 Ω và L = 1/ π H. HD: Dùng máy tính cầm tay Câu 45: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm 2 . Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B ur vuông góc với trục quay và có độ lớn B. Để tạo ra suất điện động hiệu dụng có giá trị là E = 220V thì cảm ứng từ B có độ lớn là A. π 3 . B. 2 5 π T. C. π 2 T D. π 5 5 . HD: Ta có suất điện động của máy phát điện xoay chiều một pha ==⇒= ω ω NS E B NBS E 2 2 2 5 π (T) Câu 46: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở thuần của các cuộn dây không đáng kể. Mạch ngoài được nối với đoạn mạch AB gồm các phần tử mắc nối tiếp. Nhận định nào sau đây là đúng khi máy phát điện hoạt động? A. Có thể thay đổi được tần số của dòng điện xoay chiều khi điều chỉnh cấu tạo của mạch ngoài. B. Có thể thay đổi được điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch ngoài khi điều chỉnh cấu tạo mạch ngoài. C. Có thể điều chỉnh được điện áp hiệu dụng hai đầu một phần tử nào đó khi điều chỉnh cấu tạo mạch ngoài. D. Có thể điều chỉnh được hiệu suất của máy khi điều chỉnh cấu tạo mạch ngoài. HD: Khi nối máy phát điện với một mạch tiêu thụ điện thì dao động điện trong mạch tiêu thụ chính là một dao động điện cưỡng bức nên tần số của nó luôn bằng tần số điện áp của máy phát tạo ra. Nên ta chỉ có thể 9 thay đổi cường độ hiệu dụng qua các phần tử, tức là có thể điều chỉnh điện áp hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử. Câu 47: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dòng điện xoay chiều ba pha ? A. Không thể tồn tại thời điểm mà dòng điện trên ba dây pha đều bằng không. B. Trong thực tế có thể tạo ra dòng ba pha từ ba máy phát một pha. C. Cường độ dòng điện trên dây trung hòa luôn bằng không. D. Khi cường độ dòng điện trong một pha cực đại thì cường độ dòng điện trong hai pha còn lại cực tiểu. Câu 48: Một động cơ điện xoay chiều có công suất định mức là 200W hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, điện trở thuần của động cơ là Ω= 20R . Để động cơ có thể đạt được hiệu suất 90% khi hoạt động bình thường thì hệ số công suất của động cơ phải có giá trị A. 2 3 cos = ϕ B. 15 14 cos = ϕ C. 85,0cos = ϕ D. 11 10 cos = ϕ . Câu 49: Nhận định nào sau đây là đúng khi nói về dòng điện xoay chiều? A. Dòng điện có chiều thay đổi là dòng điện xoay chiều B. Với dòng điện có tần số 50Hz thì trong một giây có 50 lần dòng điện đổi chiều. C. Tác dụng cơ bản của dòng điện là tác dụng nhiệt. D. Dòng điện xoay chiều có thể chuyển thành dòng điện một chiều. Câu 50: Một máy biến áp lí tưởng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp tUu ω cos 0 = , cuộn thứ cấp được nối với một biến trở. Khi giảm giá trị của điện trở xuống còn 0,5 giá trị ban đầu thì A. điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp đều giảm 0,5 so với giá trị ban đầu. B. công suất điện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp đều tăng hai lần. C. công suất điện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp đều giảm hai lần. D. chỉ có công suất điện ở cuộn thứ cấp tăng hai lần, còn công suất điện ở cuộn sơ cấp không đổi. HD: Vì điện áp ở cuộn thứ cấp đặt vào hai đầu R không đổi, nên khi giảm R xuống hai lần thì I qua R tăng hai lần, mà công suất điện ở cuộn thứ cấp chính là công suất tỏa nhiệt trên R nên công suất này tăng hai lần. Mặt khác bỏ qua hao phí của máy biến áp nên công suất điện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng nhau, nên công suất điện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp đều tăng hai lần. 10 . thời gian từ lúc đốt dây nối hai vật đến khi vật A qua VTCB lần thư hai là t = 4 3 T Trong thời gian trên vật B rơi được quãng đường s 2 = 2 2 gt = 1,125m Khoảng cách từ VTCB mới O’ (vị trí vật. biến trở. Khi gia m gia trị của điện trở xuống còn 0,5 gia trị ban đầu thi A. điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp đều gia m 0,5 so với gia trị ban đầu. . của chuyển động tròn đều. B. Biên độ của dao động điều hòa bằng bán kính của chuyển động tròn đều. C. Gia tốc của dao động điều hòa biến thi n cùng tần số với gia tốc hướng tâm của