TRUNG TÂM BDVH-LTĐH LAM HỒNG SỐ 63A, Đ37, P.TÂN QUY, Q7 – (08) 37710192 BÀI GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI QG MÔN VẬT LÝ – 2016 – MÃ ĐỀ 536 GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ 𝑬𝒕ỏ𝒂 = 𝑲𝒔𝒂𝒖 − 𝑲𝒕𝒓ướ𝒄 = 𝟐𝑲𝜶 − 𝑲𝒑 ⇒ 𝒌𝜶 = 𝟗, 𝟓 𝑴𝒆𝑽 Vẽ độ lệch pha thời điểm i i 𝜑 u 𝜑 u 𝜋/6 Ta được: i sớm pha u góc 𝝅 𝟑 𝑷 = 𝑼𝑰𝒄𝒐𝒔𝝋 = 𝑹𝑰𝟐 + 𝑷𝑿 ⇒ 𝑷𝑿 = 𝟏𝟐𝟎 𝑾 𝑳𝑪𝝎𝟐 = 𝟐 ⇒ 𝒁𝑳 = 𝟐𝒁𝑪 𝑷𝒎ở(𝑹=𝟎) = 𝑷đó𝒏𝒈(𝑹=𝟐𝟎) ⇒ 𝒓 𝑼𝟐 𝒓𝟐 + 𝒁𝑳 −𝒁𝑪 𝟐 = 𝟐𝟎 𝑼𝟐 (𝟐𝟎)𝟐 + 𝒁𝑪 𝟑 𝟐 Từ đồ thị: 𝑷𝒎ở(𝑹=𝟎) = 𝑷đó𝒏𝒈(𝑹=𝟐𝟎) = 𝑷đó𝒏𝒈 (𝒎𝒂𝒙) × ⇒ 𝟓 ⇒ 𝒓 𝒓𝟐 +𝒁𝟐𝑪 𝟐𝟎𝑼𝟐 = (𝟐𝟎)𝟐 + 𝒁𝑪 𝟐 𝟐𝟎 (𝟐𝟎)𝟐 + = 𝟑 𝑼𝟐 𝒁𝑪 𝟐 𝟓 𝟐𝒁𝑪 (1) (2) GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ TRUNG TÂM BDVH-LTĐH LAM HỒNG Từ (2): 𝒁𝒄 = 𝟔𝟎 𝛀 𝒁𝑪 = 𝟐𝟎 𝟑 SỐ 63A, Đ37, P.TÂN QUY, Q7 – (08) 37710192 𝛀 𝒁𝑪 = 𝟔𝟎 𝛀 thay vào (1): 𝒓 = 𝟏𝟖𝟎 𝛀 𝒓 = 𝟐𝟎 𝛀 𝟐𝟎 𝟐𝟎 𝒁𝑪 = 𝛀 thay vào (1): 𝒓 = 𝟐𝟎 𝛀 𝒓 = 𝛀 𝟑 𝟗 Chú ý đồ thị 1: Khi tăng R, công suất P giảm ⇒ r > 𝒁𝑳 − 𝒁𝑪 = 𝒁𝑪 Do đó: ta chọn 𝒓 = 𝟏𝟖𝟎 𝛀 𝒇 = 𝟏𝟎 𝑯𝒛 ; 𝝀 = 𝟔 𝒄𝒎 𝟐𝝅.𝟎,𝟓 Biên độ N: 𝑨𝑵 = 𝟔 𝐬𝐢𝐧 = 𝟑 𝒎𝒎 𝟔 M N đối nằm hai bó sóng đối xứng qua nút nên ngược pha 𝒗𝑴 𝒗 = − 𝑵 ⇒ 𝒗𝑵 = 𝟔𝝅 ⇒ 𝒗𝑵 = −𝟑𝝅 𝒄𝒎/𝒔 𝒗𝑴(𝒎𝒂𝒙) Xét N: 𝒗𝑵 𝒎𝒂𝒙 𝒗𝟐 𝒂𝟐 𝑨𝟐𝑵 = 𝑵𝟐 + 𝑵𝟒 𝝎 𝝎 ⇒ 𝒂𝑵 = 𝟔 𝟑 𝒎/𝒔 M N P Q A B 𝐴𝐵 = 𝑎; M xa A nhất⇒M nằm CĐ bậc Q gần A nhất⇒Q nằm cực đại tính từ CĐ 𝑀𝐵2 − 𝑀𝐴2 = 𝑎2 𝑀𝐵 − 𝑀𝐴 = 𝜆 ⇒ 𝑀𝐴 = 𝑁𝐵2 − 𝑁𝐴2 = 𝑎2 𝑁𝐵 − 𝑁𝐴 = 2𝜆 ⇒ 𝑁𝐴 = 𝑃𝐵2 − 𝑃𝐴2 = 𝑎2 𝑃𝐵 − 𝑃𝐴 = 3𝜆 ⇒ 𝑃𝐴 = Lấy (1) – (2): Lấy (2) – (3): 𝑎2 4𝜆 𝑎2 𝜆 𝑎2 2𝜆 𝑎2 4𝜆 𝑎2 6𝜆 𝜆 − (1) − 𝜆 (2) − 3𝜆 (3) + = 22,25 (4) 12𝜆 𝜆 + = 8,75 (5) GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ TRUNG TÂM BDVH-LTĐH LAM HỒNG SỐ 63A, Đ37, P.TÂN QUY, Q7 – (08) 37710192 Từ (4) (5): 𝑎 = 18 𝑐𝑚 𝜆 = 𝑐𝑚 𝑎 𝑘 ≤ = 4,5 ⇒ 𝑘𝑚 𝑎𝑥 = ⇒ 𝑄𝐵 − 𝑄𝐴 = 4𝜆 ⇒ 𝜆 𝑄𝐴2 + 𝑎2 = 4𝜆 ⇒ 𝑄𝐴 = 2,1 𝑐𝑚 𝒊 + 𝒓đ = 𝟗𝟎𝒐 ; 𝟏𝒔𝒊𝒏𝒊 = 𝒏đ 𝒔𝒊𝒏𝒓đ ⇒ 𝒏đ = 𝒕𝒂𝒏𝒊 𝒓đ = 𝟑𝟕 𝒓đ − 𝒓𝒕 = 𝟎, 𝟓 ⇒ 𝒓𝒕 = 𝟑𝟔, 𝟓 𝒔𝒊𝒏𝒊 = 𝒏𝒕 𝒔𝒊𝒏𝒓𝒕 ⇒ 𝒏𝒕 = 𝟏, 𝟑𝟒𝟑 Ảnh ảo gấp đôi vật ⇒ 𝒌 = 𝟐 = 𝒇 𝒇−𝒅 ⇒ 𝒅 = 𝟕, 𝟓 𝒄𝒎 Dao động dọc theo trục với biên độ 2,5 cm 𝒅 biến thiên khoảng cm đến 10 cm Khi đó, ảnh dao động khoảng 7,5 cm đến 30 cm ⇒ 𝑨′ = 𝟏𝟏, 𝟐𝟓 𝒄𝒎 Tốc độ trung bình chu kì: 𝟒𝑨′ 𝑻 = 𝟐, 𝟐𝟓 𝒎/𝒔 Đặt OM = 𝑶𝑵 𝟓𝟎 − 𝟒𝟎 = 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠 ⇒ 𝑶𝑵 = 𝟑, 𝟏𝟔 ⇒ 𝑴𝑵 = 𝟐, 𝟏𝟔 𝑶𝑴 A trung điểm MN ⇒ 𝑶𝑨 = 𝟏 + 𝑨𝑷 = 𝟐, 𝟏𝟔 × 𝟑 𝟐 𝟑,𝟏𝟔−𝟏 𝟐 = 𝟐, 𝟎𝟖 𝑶𝑷 = 𝑨𝑷𝟐 + 𝑶𝑨𝟐 = 𝟐, 𝟖 𝟓𝟎 − 𝑳𝑷 = 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠 𝑨𝑷 𝑶𝑴 P O M A N ⇒ 𝑳𝑷 = 𝟒𝟏, 𝟏 𝒅𝑩 GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ TRUNG TÂM BDVH-LTĐH LAM HỒNG 𝑈2 𝑅 𝑈2 cos 𝜑 = 𝑅 SỐ 63A, Đ37, P.TÂN QUY, Q7 – (08) 37710192 ⇒ 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 2 ⇒ 𝜑 = 𝜋 Thay đổi C để UC(max), sử dụng dãn đồ vectơ ⇒ 𝑍𝐿 = 𝑅 ⇒ 𝜑𝑅𝐿 = Xét tam giác 𝑂𝐴𝐵 có 𝑂𝐴 = 𝑂𝐵 = 𝑈 𝐴𝑂𝐵 = 𝜋 𝜋 Xét tam giác 𝑂𝑈𝐶 𝐵 có: 𝛼 + = 1= 𝑖= ′ ⇒𝛼= 𝜋 𝜋 𝜋 không đổi nên 𝑂𝐴𝐵 ⇒ 𝑂𝐵𝐴 = 𝜋 12 𝜆𝐷 𝑎 𝜆 𝐷−Δ𝐷 𝑖 = 2𝑖 = 𝑎 𝜆 𝐷+3Δ𝐷 𝑎 = 2𝜆𝐷 𝑎 𝜆 𝐷+Δ𝐷 𝑎 ⇒ Δ𝐷 = 𝐷 = 𝑚𝑚 GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ TRUNG TÂM BDVH-LTĐH LAM HỒNG SỐ 63A, Đ37, P.TÂN QUY, Q7 – (08) 37710192 𝛼 Δ𝑙 − Δ𝑙 + 80 𝑣2 𝜔2 = 𝐴2 (1); − Δ𝑙 Lấy (1) – (2): − Δ𝑙 = 𝑣2 𝜔2 + 72 𝑣2 𝜔2 = 𝐴2 (2); − Δ𝑙 + 54 𝑣2 𝜔2 = 𝐴2 (3); (4) Lấy (1) – (3): 4(4 − Δ𝑙) = 13 𝑣2 𝜔2 (5) 𝑣2 (4) (5) ta được: Δ𝑙 = 1,4 𝑐𝑚 = 0.8 thay vào (1) ta có A = cm 𝜔 lò xo giãn chu kì: Tần số góc: 𝜔 = Δ𝑙 𝑔 ; chu kì 𝑇 = 2𝜋 Δ𝑙 𝑔 2×arccos Δ𝑙 𝐴 Thời gian lò xo giãn 1T là: Δ𝑡 = 𝑇 − = 0,132 𝑠 𝜔 Quãng đường lò xo giãn 1T là: 𝑆 = × 𝐴 + Δ𝑙 = 18,8 𝑐𝑚 Tốc độ trung bình = 1,43 m/s 𝑭𝒉𝒕 = 𝑭𝑪𝒖−𝒍ô𝒏𝒈 ⇒ 𝒗𝑳 𝒗𝑵 = 𝒓𝑵 𝒓𝑳 𝒎𝒗𝟐 𝒓 = 𝒌𝒆𝟐 𝒓𝟐 ⇒𝒗=𝒆 𝒌 𝒎𝒓 =𝟐 GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ TRUNG TÂM BDVH-LTĐH LAM HỒNG SỐ 63A, Đ37, P.TÂN QUY, Q7 – (08) 37710192 Năng lượng tỏa phản ứng 7,27 MeV 𝟏 Tổng lượng tỏa chuyển hóa hết 𝟒, 𝟔 𝟏𝟎𝟑𝟐 𝒌𝒈 He là: 𝑬 = × 𝟒,𝟔.𝟏𝟎𝟑𝟐 ×𝟏𝟎𝟑 𝟒 𝟑 × 𝟔, 𝟎𝟐 𝟏𝟎𝟐𝟑 × 𝟕, 𝟐𝟕 = 𝟐, 𝟔𝟖 𝟏𝟎𝟒𝟔 𝑱 Thời gian: 𝒕 = 𝑬 𝑷 = 𝟏𝟔𝟎, 𝟓 triệu năm 𝑷𝒑 = 𝑷𝒉𝒑 + 𝑷𝒕𝒕 𝑼𝒑 𝑰 = 𝟏, 𝟐𝟑𝟕𝟓𝑼𝑰 = 𝟎, 𝟐𝟑𝟕𝟓𝑼𝑰 + 𝑼𝑰 Php giảm 100 lần ⇒ I giảm 10 lần ⇒ 𝑼′𝒑 𝑼′𝒑 𝑼𝒑 = 𝟏𝟎,𝟎𝟐𝟐𝟑𝟕𝟓𝑼 𝟏,𝟐𝟑𝟕𝟓𝑼 𝑰 𝟏𝟎 = 𝟎,𝟐𝟑𝟕𝟓𝑼𝑰 𝟏𝟎𝟎 + 𝑼𝑰 ⇒ 𝑼′𝒑 = 𝟏𝟎, 𝟎𝟐𝟐𝟑𝟕𝟓𝑼 = 𝟖, 𝟏 𝒌𝟏 𝑨𝟏 = 𝒌𝟐 𝑨𝟐 𝟏 Từ đồ thị: 𝑨𝟏 = 𝑨𝟐 𝒗𝟏𝒎𝒂𝒙 = 𝟑𝒗𝟐𝒎𝒂𝒙 𝟑 𝒗𝟏𝒎𝒂𝒙 = 𝟑𝒗𝟐𝒎𝒂𝒙 ⇒ 𝒌𝟏 𝒎𝟏 𝑨𝟏 = 𝟑 𝒌𝟐 𝒎𝟐 𝑨𝟐 ⇒ 𝒎𝟐 𝒎𝟏 = 𝟗𝒌𝟐 𝑨𝟐𝟐 𝒌𝟏 𝑨𝟐𝟏 = 𝟗𝑨𝟐 𝑨𝟏 = 𝟐𝟕 GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ TRUNG TÂM BDVH-LTĐH LAM HỒNG SỐ 63A, Đ37, P.TÂN QUY, Q7 – (08) 37710192 Vị trí trùng gần vân trung tâm nên vân sáng bậc k phải trùng với vân sáng bậc (k +1) 𝑘 380 𝜆 nhỏ = 𝑘+1 𝜆 𝜆 < 750 ⇒ 𝑘 > ⇒ 𝑘𝑚𝑖𝑛 = 𝜆 𝐷 𝑑𝑚𝑖𝑛 = + 𝑚𝑖𝑛 = 4,56 𝑚𝑚 𝑎 𝒌𝟏 𝒌𝟐 𝒌𝟏 𝒌𝟑 𝒌𝟐 𝒌𝟑 = = = 𝝀𝟐 𝝀𝟏 𝝀𝟑 𝝀𝟏 𝝀𝟑 𝝀𝟐 𝟓 𝟏𝟎 𝟒 𝟑 𝟖 𝟔 𝟐 𝟔 𝟒 𝟏𝟐 𝟓 𝟏𝟎 = = = 𝟗 𝟏𝟓 𝟏𝟐 = = = = = = 𝟔 𝟏𝟐 𝟖 = 𝟏𝟓 𝟏𝟎 Số vị trí cho đơn sắc = 𝟏𝟒 + 𝟏𝟏 + 𝟗 − 𝟐 × 𝟕 = 𝟐𝟎 CLLX Giống hệt nhau: độ cứng k, chu kì T 𝑨𝟏 = 𝟑𝑨𝟐 ⇒ 𝑾𝟏 = 𝟗𝑾𝟐 Cùng pha ⇒ 𝑾đ(𝟏) = 𝟎, 𝟕𝟐 ⇒ 𝑾đ(𝟐) = 𝟎, 𝟎𝟖 𝑱 ⇒ 𝑾𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟖 + 𝟎, 𝟐𝟒 = 𝟎, 𝟑𝟐 𝑱 𝑾𝒕𝟏 = 𝟎, 𝟎𝟗 𝑱 ⇒ 𝑾𝒕𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟏 𝑱 ⇒ 𝑾đ𝟐 = 𝟎, 𝟑𝟐 − 𝟎, 𝟎𝟏 = 𝟎, 𝟑𝟏 𝑱 𝒇𝟏 = 𝒇𝟐 ⇒ 𝒏𝟏 𝒑𝟏 = 𝒏𝟐 𝒑𝟐 ⇒ 𝟑𝟎𝒑𝟏 = 𝒏𝟐 𝟒 𝟏𝟐 < 𝒏𝟐 < 18 ⇒ 1,6 < 𝒑𝟏 < 2,4 ⇒ 𝒑𝟏 = 𝟐 ⇒ 𝒇 = 𝟔𝟎 𝑯𝒛 𝒂𝒎𝒂𝒙 = 𝝎𝒗𝒎𝒂𝒙 ⇒ 𝝎 = 𝟏𝟎𝝅 𝟑 𝒓𝒂𝒅/𝒔 𝒗 > mà Wt tăng ⇒ Wđ giảm ⇒ 𝒗 giảm 𝝅 Chú ý: a sớm pha v góc 𝟐 Dựa vào VLG, ta tính góc quét 𝜶 = 𝟓𝝅 𝟔 = 𝝎𝒕 ⇒ 𝒕 = 𝟎, 𝟐𝟓 𝒔 GHI CHÚ: KHÔNG QUAN TÂM ĐẾN DẤU CHỌN ĐÁP ÁN TRÊN ĐỀ