GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI TUYỂN SINH PTTH QUỐC GIA NĂM 2016 Phần Câu 31 : Ở mặt chất lỏng có nguồn kết hợp đặt A B dao động điều hòa, pha theo phương thẳng đứng Ax nửa đường thẳng nằm mặt chất lỏng vuông góc với AB Trên Ax có điểm mà phần tử dao động với biên độ cực đại, M điểm xa A nhất, N điểm với M, P điểm với N Q điểm gần A Biết MN = 22,25 cm ; NP = 8,75 cm Độ dài đoạn QA gần với giá trị sau ? A 1,2 cm B 3,1 cm C 4,2 cm D 2,1 cm Giải: Ta thấy nửa đường thẳng thẳng kẻ từ A vuông góc với AB có điểm theo thứ tự M, N, P, Q dao động với biên độ cực đại, nên AB có điểm dao động với biên độ cực đai với - ≤ k ≤ ( d2 – d1 = kλ) x M N P Q B A Cực đại M, N, P, Q ứng với k = 1; 2; 3; Đặt AB = a Tại C Ax điểm dao động với biên độ cực đại: CB – CA = kλ (*) CB2 – CA2 = a2 -> (CB + CA) (CB – CA) = a2 CB + CA = a2 kλ (**) Từ (*) (**) suy CA = a2 2kλ - k λ Tại M: ứng với k = 1: MA = a 2λ - 0,5λ (1) Tại N: ứng với k = 2: NA = a 4λ - λ (2) Tại P: ứng với k = 3: PA = a 6λ - 1,5 λ (3) Tại Q: ứng với k = 4: QA = a2 8λ - λ (4) Lấy (1) – (2) : MN = MA – NA = a2 4λ + 0,5λ = 22,25 cm (5) Lấy (2) – (3) : NP = NA – PA = a 12λ + 0.5λ = 8,75 cm (6) Lấy (5) - (6) > Chọn đáp án D a λ = 81 (cm) λ = cm Thế vào (4) -> QA = 2,125 cm Câu 32 : Cho điểm O, M, N P nằm môi trường truyền âm Trong đó, M N nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O, tam giác MNP tam giác Tại O, đặt nguồn âm điểm có công suất không đổi, phát âm đẳng hướng môi trường Coi môi trường không hấp thụ âm Biết mức cường độ âm M N 50 dB 40 dB Mức cường độ âm P A 35,8 dB B 38,8 dB C 41,1 dB D 43,6 dB H P M N O Giải: Đặt OM = R, MN = a OP = OH + HP LM = 10lg IM I0 = a 3a (R + )2 + = 50 dB; LN = 10lg LM – LN = lg IM IN IN I0 = 40 dB = -> IM = 10 IN IM IN = 2,16R ON OM OP2 = (R + a = 10 > (R + a)2 = 10R2 > R + a = R )2 + IM IP 3a 10 -> a = R( 10 -1) = = 7,83 R2 OP OM LM – LP = lg = lg = lg7,83 =0,89 B > LP = LM – 0,89 = – 0,89 = 4, 11 B = 41,1 dB Đáp án C Câu 33: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn S phát đồng thời , 4µm ,5µm , 6µm ba xạ đơn sắc có bước sóng là: ; Trên màn, khoảng hai vân sáng liên tiếp màu với vân sáng trung tâm, số vị trí mà có xạ cho vân sáng A 34 B 20 C 27 D 14 Bài giải: Vị trí vân màu với vân trung tâm: x = k1i1 = k2i2 = k3i3 k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 -4 k1 = k2 = k3 Bội SCNN 4, 5, 60 Suy ra: k1 = 15n; k2 = 12n; k3 = 10n Vị trí vân sáng màu với vân trung tâm gần vân trung tâm ứng với n =1 k1 = 15; k2 = 12; k3 = 10 * Vị trí hai vân sáng trùng * x12 = k1i1 = k2i2 - k1λ1 = k2λ2 4k1 = 5k2 Suy ra: k1 = 5n12 < 15; k2 = 4n12 < 12 Trong khoảng hai vân sáng gần màu với vân trung tâm có vân sáng trùng xạ λ1 λ2.( k1 = 5; k2 = ; k1 =10, k2 = 8) * x23 = k2i2 = k3i3 - k2λ2 = k3λ3 5k2 = 6k3 Suy ra: k2 = 6n23 < 12; k3 = 5n23 < 10 Trong khoảng hai vân sáng gần màu với vân trung tâm có vân sáng trùng xạ λ2 λ3 ( k2 = 6; k3 = 5) * x13 = k1i1 = k3i3 - k1λ1 = k3λ3 4 k1 = k3 2k1 = 3k3 Suy ra: k1 = 3n13 < 15; k3 = 2n13 < 10 Trong khoảng hai vân sáng gần màu với vân trung tâm có vân sáng trùng xạ λ1 λ3 ( k1 = ; k3 = ; k1 = ; k3 = 4; k1 = ; k3 = 6’ k1 = 12 ; k3 = 8) Số vân sáng đơn sắc quan sát khoảng hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm 14 + 11 + – 2(2 + 1+ 4) = 20 Đáp án B Câu 34: Cho hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song với trục Ox Vị trí cân vật nằm đường thẳng vuông góc với trục Ox O Trong hệ trục vuông góc xOv, đường (1) đồ thị biểu diễn mối quan hệ vận tốc li độ vật 1, đường (2) la đồ thị biểu diễn mối quan hệ vận tốc li độ vật (hình vẽ) Biết lực kéo cực đại tác dụng lên hai vật trình dao động Tỉ số khối lượng vật với khối lượng vật A.1/27 B C 27 D 1/3 Theo đồ thị ta thấy A = 3A1; v1max = v2max -> A1ω1 = 3A2ω2 -> ω1 ω2 =3 A2 A1 =9 Lực kéo : Fk= ma = mω2x -> Fkmax = mω2A Lực kéo cực đại nhau: > m2 m1 = ω ω 2 A1 A2 m1 ω12 A1 = m2 ω 22 A2 = 81 = 27, Đáp án C u = U cos ωt U0 ω Câu 35: Đặt điện áp (với không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: điện trở, cuộn cảm tụ điện dung C thay đổi Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại công suất đoạn mạch 50% công suất đoạn mạch có cộng hưởng Khi C = C1 điện áp hai tụ điện có giá trị hiệu dụng U trễ pha ϕ1 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Khi C = C2 điện áp hai tụ điện có giá trị hiệu dụng U2 trễ pha U2 = U1 A π / 12 ϕ2 = ϕ1 + π / Giá trị B π/6 ϕ1 ϕ2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết C π/ D π/9 Giải: Khi C = C0 UC = Ucmax -> ZC0 = R + Z L2 ZL U2 Z2 Áp dung: Công suất mạch P = I2R = Ta có: PC Pch =( Z ch Z0 R )2= 0,5 > R2 = 0,5R2 + 0,5( ZL – ZC0)2 -> R = |ZL – ZC0|= ZC0 - ZL = ZC Z C1 R + Z L2 ZL - ZL = R2 ZL > ZL = R ZC0 = 2R (*) ZC Khi UC1 = UC2 > (**) Từ (*) (**) -> = + Gọi φ’ góc lệch pha u i Z L − Z C1 R tanφ’1 = tanφ’2 = =1- Z L − ZC2 R Z C1 R =1- = - ZC1 ( ZC2 R Z C1 = - ZC2 ( ZC + Z C1 )=- ZC + Z C1 ZC2 )=- = =- (1) Góc lệch pha giữa u uC: φ1 = φ2 = π + φ’2 = φ1 + π π ZC2 Z C1 -> φ’2 = φ1 + Từ (1), (2), (3) -> 2φ1 + π π -2 =- - π π + (****) + φ’1 > φ’1 = φ1 - π ZC (***) Từ (***) (****) > tanφ’1 tanφ’2 = -> - φ’1 – φ’2 = π Z C1 R (3) -> φ1 = π 12 π π -> φ’1 + φ’2 (2) Đáp án A Câu 36: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm M điểm nằm trục thấu kính, P chất điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân trùng với M Gọi P’ ảnh P qua thấu kính Khi P dao động theo phương vuông góc với trục chính, biên độ cm P’ ảnh ảo dao động với biên độ 10 cm Nếu P dao động dọc theo trục với tần số Hz, biên độ 2,5 cm P’ có tốc độ trung bình khoảng thời gian 0,2 s A 2,25 m/s B 1,25 m/s C 1,5 m/s D 1,0 m/s Giải: d = PO = MO > ;d’ = OP’ < ảnh ảo: k=- Mặt khác d' d d = + A' A d' = = 10 f = -> d’ = - 2d > d = f = 7,5 cm Khi P dao động dọc theo trục với biên độ 2,5 cm Quỹ đạo dao động P 5cm với dmin = 7,5 – 2,5 = cm > d’min = d f d − f = - 7,5 cm d max f d max − f dmax = 7,5 + 2,5 = 10 cm > d’max = = - 7,5 cm = - 30cm > Chiều dài quỹ đạo dao động P’ dọc theo trục là: 30 cm – 7,5 cm = 22,5 cm Biên độ dao động P’ dọc theo trục A’ = 11,25cm f Chu kỳ dao động P P’ T = = 0,2s Do P’ có tốc độ trung bình khoảng thời gian t = T = 0,2 s A' T 45 0,2 vtb = = = 225 cm/s = 2,25 m/s Đáp án A Câu 37: Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi tia sáng) gồm hai xạ đơn sắc màu đỏ màu tím tới mặt nước với góc tới 53 xảy tượng phản xạ khúc xạ Biết tia khúc xạ màu đỏ vuông góc với tia phản xạ, góc tia khúc xạ màu tím tia khúc xạ màu đỏ 0,5 Chiết suất nước tia sáng màu tím A 1,333 B 1,343 C 1,327 D 1,312 i rt ∆r Giải : Do tia khúc xạ tia phản xạ màu đỏ vuông Góc với nên i + rđ = 900 -> rđ = 370 > rt = rđ - ∆r = 36,50 sin i sin rt sin 530 sin 36,5 nt = = = 1,342644 ≈ 1,343 nt = 1,343 Đáp án B Câu 38: Từ trạm điện, điện truyền tải đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Biết công suất truyền đến nơi tiêu thụ không đổi, điện áp cường độ dòng điện pha Ban đầu, trạm điện chưa sử dụng máy biến áp điện áp hiệu dụng trạm điện 1,2375 lần điện áp hiệu dụng nơi tiêu thụ Để công suất hao phí đường dây truyền tải giảm 100 lần so với lúc ban đầu trạm điện cần sử dụng máy biến áp có tỉ lệ số vòng dây cuộn thứ cấp so với cuộn sơ cấp A 8,1 C 6,5 D 7,6 D 10 Giải: Gọi U1 điện áp trước tải, U01 điện áp nơi tiêu thụ, R điện trở đường dây tải P côn suất tiêu thụ Ta có lần đầu U1 = U01 + ∆U1 = I12R Lần sau: U2 = U02 + ∆U2 = P I2 P I1 + I1R = 1,2375U01 ; Công suất hao phí ∆P1 = + I2R = P I2 + I2 R; Công suất hao phí ∆P2 = I22R Do ∆P1 = 100∆P2 -> I1 = 10I2 > U2 = U1 = P I1 + I1R (*) U2 = 10 P I1 + I1 10 > U2 = 10U1 = 10,02375U01 + I2R = 10 P I1 + I1 10 R R (**) Nhân (*) với 10 trừ (**) : 10U1 – U2 = 99 10 P I2 99 10 I1R I1R = 10x 1,2375U01 – 9,9∆U1 = ( 12,375 – 9,9x0,2375) U01 U2 = 10,02375U01; U1 = 1,2375U01 Hệ số biến đổi máy biến áp k = N2 N1 = U2 U1 = 10,02375 1,2375 = 8,1 Chọn đáp án A Li Câu 39: Người ta dùng hạt prôtôn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên, sau phản ứng thu hai hạt giống có động Giả sử γ phản ứng không kèm theo xạ Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh A 8,7 MeV B 7,9 MeV C 0,8 MeV D 9,5 MeV Giải: Theo ĐL bảo toàn lượng toàn phần ta có KP + ∆E = 2WđX -> WđX = (1,6 + 17,4)/2 (MeV) hay WđX = 9,5 MeV Đáp án D Câu 40: Hai lắc lò xo giống hệt đặt mặt phẳng nằm ngang Con lắc thứ lắc thứ hai dao động điều hòa pha với biên độ 3A A Chọn mốc lắc vị trí cân Khi động lắc thứ 0,72 J lắc thứ hai 0,24 J Khi lắc thứ 0,09 J động lắc thứ hai A 0,32 J B 0,08 J C 0,01 J D 0,31 J kA 2 mv 2 kx 2 Giải: Năng lượng lắc lò xo W = = + Do A1 = 3A2 nên W1 = 9W2 x1 = 3x2 > Wt1= Wt2 Khi Wđ1 = 0,72J Wt2 = 0,24J nên Wt1 = 9Wt2 = 2,16J > W1 = 0,72 + 2,16 = 2,88J -> W2 = W1/9 = 0,32J Khi Wt1 = 0,09J Wt2 = Wt1/9 = 0,01J Do Wđ2 = W2 – Wt2 = 0,32 – 0,01 = 0,31J Đáp án D