Giải chi tiết đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí - 2016 - Tăng Hải Tuân

Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn TĂNG HẢI TN DIỄN ĐÀN VẬT LÍ PHỔ THƠNG GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA 2016 http://vatliphothong.vn MÔN VẬT LÍ Câu 1: Một chất điểm dao động có phương trình x = 10 cos (15t + π) (x tính cm, t tính s) Chất điểm dao động với tần số góc là? A 20 rad/s B 10 rad/s C rad/s D 15 rad/s n Lời giải Hả iT uâ Đối chiếu với phương trình x = A cos (ωt + ϕ) suy tần số góc 15 rad/s Đáp án D Câu 2: Một sóng truyền dọc theo trục Ox với phương trình u = cos (40πt − 2πx) (mm) Biên độ sóng A mm B mm C π mm D 40π mm Lời giải Dựa vào phương trình u ta suy biên độ sóng mm Đáp án A Câu 3:√Suất điện động cảm ứng máy phát điện xoay chiều pha tạo có biểu thức e = 220 cos √ (100πt + 0, 25π) (V) √ Giá trị cực đại suất điện động A 220 V B 110 V C 110 V D 220 V Lời giải g √ Dựa vào biểu thức e ta có giá trị cực đại suất điện động 220 V Đáp án A Tă n Câu 4: Khi nói sóng cơ, phát biểu sau sai? A Sóng lan truyền chân khơng B Sóng lan truyền chất rắn C Sóng lan truyền chất khí D Sóng lan truyền chất lỏng Lời giải Sóng lan truyền chất rắn, lỏng, khí không truyền chân không Đáp án A Câu 5: Một sóng điện từ có tần số f truyền chân khơng với tốc độ c Bước sóng sóng 2πf f c c A λ = B λ = C λ = D λ = c c f 2πf Lời giải Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Bước sóng sóng λ = c f Đáp án C Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có điện trở A cường độ dịng điện đoạn mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện đoạn mạch trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch C cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch phụ thuộc vào tần số điện áp D cường độ dòng điện đoạn mạch sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Lời giải Hả iT uâ n Mạch có điện trở cường độ dịng điện đoạn mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch Đáp án A Câu 7: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn có sợi dây dài ` dao động điều hòa Tần lắc r r số dao động r r ` g ` g B 2π C D A 2π g ` 2π g 2π ` Lời giải Tần số dao động lắc 2π Đáp án D r g ` Lời giải Tă n g Câu 8: Một biện pháp làm giảm hao phí điện đường dây tải điện truyền tải điện xa áp dụng rộng rãi A Giảm tiết diện dây truyền tải điện B Tăng chiều dài đường dây truyền tải điện C Giảm điện áp hiệu dụng trạm phát điện D Tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện Công suất hao phí xác định ∆P = RI = R P2 nên để giảm hao phí, người ta U cos2 ϕ thường tăng U Đáp án D Câu 9: Trong mạch dao động điện từ LC lí tưởng hoạt động, điện tích tụ điện biến thiên điều hòa A Cùng pha với cường độ dòng điện mạch B Lệch pha 0, 25π so với cường độ dòng điện mạch C Ngược pha với cường độ dòng điện mạch D Lệch pha 0, 5π so với cường độ dòng điện mạch Lời giải Điện tích tụ điện biến thiên điều hòa lệch pha 0, 5π so với cường độ dòng điện mạch Đáp án D Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tuân Câu 10: Một hệ dao động thực dao động cưỡng Hiện tượng cộng hưởng xảy A tần số lực cưỡng lớn tần số dao động riêng hệ dao động B chu kì lực cưỡng lớn chu kì dao động riêng hệ dao động C tần số lực cưỡng tần số dao động riêng hệ dao động D chu kì lực cưỡng nhỏ chu kì dao động riêng hệ dao động Lời giải n Hiện tượng cộng hưởng xảy (chu kì, tần số, tần số góc) lực cưỡng (chu kì, tần số, tần số góc) hệ dao động Đáp án C Hả iT uâ − 42 He Đây phản ứng Câu 11: Cho phản ứng hạt nhân: 21 H +21 H → A phản ứng phân hạch B phản ứng thu lượng C phản ứng nhiệt hạch D tượng phóng xạ hạt nhân Lời giải Phản ứng 21 H +21 H → − Đáp án C He phản ứng nhiệt hạch Câu 12: Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng A sóng siêu âm B có tính chất sóng C sóng dọc D có tính chất hạt Lời giải g Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng Đáp án B Tă n Câu 13: Pin quang điện (còn gọi pin mặt trời) nguồn điện chạy lượng ánh sáng Nó biến đổi trực tiếp quang thành A điện B C lượng phân hạch D hóa Lời giải Pin quang điện nguồn điện chạy lượng ánh sáng Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện Đáp án A Câu 14: Khi bắn phá hạt nhân 14 N hạt α người ta thu hạt proton hạt nhân X Hạt nhân X A 12 B 17 C 16 D 14 C O O C Lời giải Ta có phương trình phản ứng hạt nhân tồn điện tích) 14 N + 42 α → 11 p + 17 O (bảo tồn số khối bảo Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thông Tăng Hải Tuân Đáp án B Câu 15: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu sau sai? A Phôtôn tồn trạng thái chuyển động Khơng có phơtơn đứng n B Năng lượng phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc khác C Ánh sáng tạo thành hạt gọi phôtôn D Trong chân không, phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ 3.108 m/s Lời giải n Năng lượng ánh sáng phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc khác khác ε = hf Đáp án B Hả iT uâ Câu 16: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 10−5 H tụ điện có điện dung 2, 5.10−6 F Lấy π = 3, 14 Chu kì dao động riêng mạch A 1, 57.10−5 s B 1, 57.10−10 s C 6, 28.10−10 s D 3, 14.10−5 s Lời giải Chu kì dao động riêng mạch T = p √ 2π = 2π LC = 2.3, 14 10−5 2, 5.10−6 = 3, 14.10−5 s ω Đáp án D  π Câu 17: Cho hai dao động phương, có phương trình x1 = 10 cos 100πt −  π (cm), x2 = 10 cos 100πt + (cm) Độ lệch pha hai dao động có độ lớn π π C π D A B g Lời giải Tă n Độ lệch pha hai dao động ∆ϕ = |(100πt − 0, 5π) − (100πt + 0, 5π)| = π Đáp án C Câu 18: Một sóng truyền dọc theo trục Ox Phương trình dao động phần tử điểm phương truyền sóng u = cos(20πt − π) (u tính mn, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng 60 cm/s Bước sóng sóng A 6cm B 5cm C 3cm D 9cm Lời giải Dựa vào phương trình ta có ω = 20π ⇒ f = 10 ⇒ λ = v 60 = = cm f 10 Đáp án A Học Vật lí thầy Tăng Hải Tn vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tuân Câu 19: Tầng ôzon “áo giáp” bảo vệ cho người sinh vật mặt đất khỏi bị tác dụng hủy diệt A tia tử ngoại ánh sáng Mặt Trời B tia đơn sắc màu đỏ ánh sáng Mặt Trời C tia đơn sắc màu tím ánh sáng Mặt Trời D tia hồng ngoại ánh sáng Mặt Trời Lời giải Hả iT Câu 20: Tia X khơng có ứng dụng sau ? A Chữa bệnh ung thư B Tìm bọt khí bên vật kim loại C Chiếu điện, chụp điện D Sấy khô, sưởi ấm n Tầng ôzôn ngăn người sinh vật mặt đất khỏi bị tác dụng hủy diệt tia tử ngoại ánh sáng Mặt Trời Đáp án A Lời giải Tia X không dùng để sấy khô, sưởi ấm Đáp án D Câu 21: Khi nói sóng điện từ, phát biểu sau ? A Sóng điện từ khơng mang lượng B Sóng điện từ truyền chân khơng C Sóng điện từ sóng dọc D Trong sóng điện từ, điện trường từ trường điểm biến thiên điều hòa π lệch pha g Lời giải Tă n Sóng điện từ mang lượng, truyền chân khơng, sóng ngang điện trường, từ trường điểm biến thiên điều hòa pha Đáp án B Câu 22: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang Nếu biên độ dao động tăng gấp √ đôi tần số dao động điều hịa lắc A tăng lần B giảm lần C không đổi D tăng lần Lời giải Tần số dao động điều hịa lắc khơng phụ thuộc vào biên độ dao động nên tăng biên độ dao động tần số khơng thay đổi Đáp án C Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Câu 23: Trong chân khơng, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm khoảng từ 0, 38µm đến 0, 76µm Cho biết: số Plăng h = 6, 625.10−34 J.s, tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108 m/s 1eV = 1, 6.10−19 J Các phơtơn ánh sáng có lượng nằm khoảng A từ 2,62 eV đến 3,27 eV B từ 1,63 eV đến 3,27 eV C từ 2,62 eV đến 3,11 eV D từ 1,63 eV đến 3,11 eV Lời giải Ta có Hả iT uâ n   hc 6, 625.10−34 3.108   hc λ = = = 2, 615.10−19 J = 1, 63eV  ε = −6 λmax 0, 76.10 ⇒ λ   hc 6, 625.10−34 3.108  0, 38µm ≤ λ ≤ 0, 76µm  λmax = = = 5, 230.10−19 J = 3, 27eV −6 λmin 0, 38.10 Đáp án B Câu 24: Đặt điện áp u = U0 cos ωt (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Hiện tượng cộng hưởng điện xảy 2 D ω LC − R = A ω LCR − = B ω LC − = C R = ωL − ωC Lời giải Hiện tượng cộng hưởng điện xảy ZL = ZC ⇔ ω = Đáp án B ⇔ ω LC − = LC Tă n g √ Câu 25: Cho dịng điện có cường độ i = cos 100πt (i tính A, t tính s) chạy 250 µF Điện áp hiệu dụng hai qua đoạn mạch có tụ điện Tụ điện có điện dung π đầu tụ điện A 200 V B 250 V C 400 V D 220 V Ta có UC = IZC = I = ωC Lời giải = 200 V 250 −6 100π .10 π Đáp án A Câu 26: Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng A tăng cường độ chùm sáng B giao thoa ánh sáng C tán sắc ánh sáng D nhiễu xạ ánh sáng Lời giải Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng Đáp án C Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Câu 27: Một chất điểm chuyển động tròn đường tròn tâm O bán kính 10 cm với tốc độ góc rad/s Hình chiếu chất điểm lên trục Ox nằm mặt phẳng quỹ đạo có tốc độ cực đại A 15 cm/s B 50 cm/s C 250 cm/s D 25 cm/s Lời giải 23 11 N a là: C 11 D 23 Hả iT uâ Câu 28: Số nuclôn có hạt nhân A 34 B 12 n Hình chiếu chất điểm chuyển động tròn lên trục Ox nằm mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hòa Tốc độ cực đại |v|max = ωA = 5.10 = 50 cm/s Đáp án B Lời giải Số nuclơn số khối Đáp án D Câu 29: Một xạ truyền chân khơng có bước sóng 0,75 µm, truyền thủy tinh có bước sóng λ Biết chiết suất thủy tinh xạ 1,5 Giá trị λ A 700 nm B 600 nm C 500 nm D 650 nm Lời giải Bước sóng xạ thủy tinh λ = Đáp án C λck 0, 75µm = = 0, 5µm = 500nm n 1, Tă n g Câu 30: Đại lượng sau đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân? A Năng lượng nghỉ B Độ hụt khối C Năng lượng liên kết D Năng lượng liên kết riêng Lời giải Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân Đáp án D Câu 31: Người ta dùng hạt prơtơn có động 1,6 MeV bắn vào hạt nhân 73 Li đứng yên, sau phản ứng thu hai hạt giống có động Giả sử phản ứng khơng kèm theo xạ γ Biết lượng tỏa phản ứng 17,4 MeV Động hạt sinh A 7,9 MeV B 9,5 MeV C 8,7 MeV D 0,8 MeV Lời giải Năng lượng tỏa từ phản ứng xác định ∆E = 2Kα − Kp ⇒ Kα = ∆E + Kp = 9, M eV Đáp án B Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn A 180W B 200W C 120W n √ Câu 32: Đặt điện áp u = 200 cos 100πt (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ Biết cuộn dây cuộn cảm thuần, R = 20 Ω cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch 3A Tại thời điểm t √ s cường độ dịng điện đoạn u = 200 V Tại thời điểm t + 600 mạch không giảm Công suất tiêu thụ đoạn mạch MB D 90W Hả iT Lời giải s cường độ dịng điện đoạn mạch không giảm, 600 π 100π = ) pha dòng điện suy thời điểm t (dùng đường tròn quét ngược góc 600 π π π lúc − = √ Mặt khác, thời điểm t u = 200 = U0 nên pha hiệu điện Suy hiệu điện π cường độ dòng điện lệch pha góc Cơng suất tồn mạch Tại thời điểm t + P = U I cos ϕ = PR + PX ⇒ PX = U I cos ϕ − RI = 200.3 cos Đáp án C π − 20.32 = 120 Tă n g √ Câu 33: Đặt điện áp u = U cos ωt (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ R biến trở, cuộn cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C Biết LCω = Gọi P công suất tiêu thụ đoạn mạch AB Đồ thị hệ tọa độ vng góc ROP biểu diễn phụ thuộc P vào R trường hợp K mở ứng với đường (1) trường hợp K đóng ứng với đường (2) hình vẽ Giá trị điện trở r A 180Ω B 60Ω C 20Ω D 90Ω Lời giải Theo ta có LCω = ⇔ ZL = 2ZC - Khi K mở, công suất mạch P1 = (R + r) U2 U2 U2 = (R + r) = (R + r) (R + r)2 + (ZL − ZC )2 (R + r)2 + (2ZC − ZC )2 (R + r)2 + ZC2 Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn - Khi K đóng, mạch gồm R C Cơng suất mạch P2 = R U2 U2 U2 U2 ≤ R = ⇒ P = ⇔ R0 = ZC (I) max R2 + ZC2 2RZC 2ZC 2ZC Dựa vào đồ thị ta có:  ZC = 60 Ω P2 max 20U 100 U  = ⇔ = ⇔ = ⇔ 20 P2 (20) 2ZC 2ZC 400 + ZC2 20 + ZC2 ZC = Ω 2 n Dựa vào đồ thị, ta có R0 > 20 nên từ (I) suy ZC > 20 Do ta lấy nghiệm ZC = 60 Ω Cũng dựa vào đồ thị ta có U2 U2 r 20 = 20 ⇔ = (II) 2 2 r2 + ZC r2 + ZC 20 + ZC2 20 + ZC2 " r = 180 Ω Dựa vào đồ thị ta có Với ZC = 60 thay vào (II) tính r2 − 200r + 602 = ⇔ r = 20 Ω Hả iT uâ P1 (0) = P2 (20) ⇔ r U2 U2 < 20 202 + ZC2 (20 + r)2 + ZC2 (20 + r) 20 ⇔ ⇔ (20 + r)2 − 200 (20 + r) + 3600 > < 2 = 200 20 + 60 (20 + r) + 60 " 20 + r > 180 ⇔ ⇒ r > 160 20 + r < 20 P1 (20) < P2 (20) ⇔ (20 + r) Vậy có r = 180 Ω thỏa mãn Đáp án A Tă n g Câu 34: Một sợi dây có sóng dừng ổn định Sóng truyền dây có tần số 10Hz bước sóng cm Trên dây, hai phần tử M N có vị trí cân cách cm, M thuộc bụng sóng dao động điều hòa với biên độ mm Lấy π = 10 Tại thời điểm t, phần tử M chuyển √ động với tốc độ 6π (cm/s) phần √ tử N chuyển động với gia tốc có độ lớn B m/s2 A m/s2 C m/s2 D m/s2 Lời giải λ λ λ + nên vẽ hình ta thấy: N cách nút khoảng N 12 12 dao động ngược pha với M λ 2π · 12 = AM = mm Biên độ dao động N AN = AM sin λ |vN | AN Vì N dao động ngược pha với M nên tỉ số tốc độ = = = |vM | AM Khi |vM | = 6π cm/s từ biểu thức suy |vN | = 3π cm/s Độ lớn gia tốc điểm N lúc xác định  2  2 vN aN + = ωAN ω AN Ta thấy M N = = Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thông Tăng Hải Tuân Thay số với |vN | = 3π.10−2 m/s, ω = 2πf = 20π rad/s, AN = 3.10−3 m ta tính √
aN = m/s2 Đáp án A Hả iT uâ Lời giải n Câu 35: 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 vng 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 4,2 cm C 2,1 cm D 3,1 cm Tă n g Theo ra, M điểm xa A nên M thuộc cực đại bậc 1, N thuộc cực đại bậc 2, P thuộc cực đại bậc Đặt Vì hai nguồn pha, nên ta có q    a2 + (m + 22, 25 + 8, 75)2 − (m + 22, 25 + 8, 75) = λ M B − M A = λ    q N B − N A = 2λ ⇔ (I) a2 + (m + 8, 75)2 − (m + 8, 75) = 2λ    P B − P A = 3λ   √ a + m2 − m = 3λ Trong a = AB, P A = m Ta có √
√
+ m2 − m + m2 + m √ a a a2 √ a2 + m2 − m = 3λ ⇒ = 3λ ⇔ √ = 3λ a2 + m2 + m a2 + m2 + m √  a2 + m2 − m = 3λ a2 ⇒ √ ⇒ 2m = − 3λ  a2 + m2 + m = a 3λ 3λ Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 10 Diễn đàn Vật lí phổ thông Tăng Hải Tuân Tương tự, hệ (I) ta trở thành  a2      −λ (m + 31) =   m = 7,   λ      m = 7,  a a2 (m + 8, 75) = − 2λ ⇔ = 81 ⇔ a = 18    2λ λ      λ=4    a λ =  2m =  − 3λ 3λ OA 2OA AB 18 = = = = 4, nên suy cực λ λ λ đại bậc lớn đoạn OA cực đại bậc Vì Q thuộc Ax gần A nên Q phải thuộc cực đại bậc Vậy p a2 − 4λ QB − QA = 4λ ⇔ a2 + QA2 − QA = 4λ ⇔ 2QA = 4λ a2 182 ⇔ QA = − 2λ = − 2.4 = 2, 125 8λ 8.4 Hả iT uâ n Xét đoạn OA (O trung điểm AB), ta có Đáp án C Câu 36: Từ khơng 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 1,343 B 1,312 C 1,327 D 1,333 Tă n g Lời giải Theo ra, ta có tia phản xạ hợp với phương ngang góc 370 Mà tia khúc xạ màu đỏ vng tóc với tia phản xạ, nên gọi góc hợp tia khúc xạ màu đỏ phương ngang α ta có ( α + 37◦ = 90◦ ⇒ rd = 37◦ rd + α = 90◦ Theo định luật khúc xạ ánh sáng ta có sin i = n sin r nên với i không đổi, chiết suất n lớn góc khúc xạ r nhỏ Vì nd < nt nên rd > rt Do rd − rt = 0, 5◦ ⇒ rt = 37◦ − 0, 5◦ = 36, 5◦ Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 11 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Theo định luật khúc xạ ánh sáng ta có: sin 53◦ = nt sin 36, 5◦ ⇒ nt = sin 53◦ = 1, 343 sin 36, 5◦ Đáp án A Hả iT uâ Lời giải n Câu 37: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm M điểm nằm trục thấu kính, P chất điểm dao động điều hịa quanh vị trí cân trùng với M Gọi P’ ảnh P qua thấu kính Khi P dao động theo phương vng 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 1,50 m/s B 1,25 m/s C 2,25 m/s D 1,00 m/s - Khi P dao động theo phương vng góc với trục chính, ta có: Theo ta có ảnh P’ ảnh ảo nên d0 < Thấu kính hội tụ có ảnh ảo chiều vật, nên k > df f 15 d d−f =− ⇔2=− ⇔ d = 7, cm k=− ⇔2=− d d d−f d − 15 - Khi P dao động dọc theo trục với biên độ 2,5 cm, ta có:  dmin f 5.15  (  d0 = = = −7,  dmin = 7, − 2, = dmin − f − 15 ⇒ 10.15 d f  dmax = 7, + 2, = 10   d0 = max = = −30 dmax − f 10 − 15 g Như vậy, nửa chu kì dao động P P’ quãng đường 30 − 7, = 22, cm Trong chu kì dao động P, P’ quãng đường 2.22,5 = 45 cm Khoảng thời gian 0,2 s chu kì dao động P tần số Hz Do tốc độ trung bình P’ 45 = 225 cm/s = 2, 25 m/s 0, Tă n vtb = Đáp án C Câu 38: 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 cơng 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 43,6 dB B 38,8 dB C 35,8 dB D 41,1 dB Lời giải Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 12 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Ta có √ ON ON ⇔ 50 − 40 = 20 log ⇔ ON = 10OM OM √ √OM Chuẩn hóa OM = suy ON = 10, suy M N = 10 − = M P = P N Theo định lí hàm số cos tam giác OMP ta có r √ 2  √ √ ◦ 2 10 − + 10 − ≈ 2, OP = OM + M P − 2.OM.M P cos 120 = + LM − LN = 20 log Từ ta có LP = LM + 20 log OM = 50 + 20 log = 41, dB OP 2, n Đáp án D Hả iT uâ Câu 39: Đặt điện áp u = U0 cos ωt (với U0 ω 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 U1 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 ϕ2 so với điện áp hai đầu đoạn π mạch Biết U2 = U1 ϕ2 = ϕ1 + Giá trị ϕ1 π π A B 12 π π C D Lời giải g Ta ln có UC = UCmax cos (ϕ − ϕ0 ) ϕ độ lệch pha u i với giá trị C xét, ϕ0 độ lệch pha u i trường hợp thay đổi C để UCmax Theo ta có: Khi C = C0 π P = 0, 5Pmax ⇔ Pmax cos2 ϕ0 = 0, 5Pmax ⇔ ϕ0 = ± Khi C = C1 C = C2 U2 = U1 nên ta có Tă n UCmax cos (ϕ1 − ϕ0 ) = UCmax cos (ϕ2 − ϕ0 ) ⇔ cos (ϕ1 + ϕ0 ) = cos (ϕ2 + ϕ0 ) ⇔ ϕ1 − ϕ0 = − (ϕ2 − ϕ0 ) ⇔ ϕ1 + ϕ2 = 2ϕ0  π  ϕ1 = ϕu − ϕi = ϕu − ϕC1 + ϕC1 − ϕi = ϕ1 − suy ϕ + ϕ − π = 2ϕ Với ϕ = ϕ − ϕ = ϕ − ϕ + ϕ − ϕ = ϕ − π u i u C2 C2 i 2 π TH1: ϕ0 = ta có hệ   π 7π   ϕ1 + ϕ2 − π = ·  ϕ1 = ⇔ 12 11π ϕ = ϕ + π   ϕ2 = 12 π TH2: ϕ0 = − ta có hệ   π π   ϕ1 + ϕ2 − π = −2 ·  ϕ1 = 12 ⇔ π ϕ = ϕ +   ϕ2 = 5π 12 Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 13 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Đáp án B Câu 40: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe không đổi Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát D khoảng vân 1mm Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D − ∆D) (D + ∆D)thì khoảng vân tương ứng i 2i Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D + 3∆D) khoảng vân A mm B 3,5 mm C mm D 2,5 mm Lời giải Hả iT uâ  λ (D − ∆D)  i = D − ∆D a ⇒ = ⇒ D = 3∆D  D + ∆D  2i = λ (D + ∆D) a n Theo ta có Từ kết hợp với giả thiết ta có  λD  1 = λD λD λD 3λ∆D a + = + = + = mm ⇒ i0 =  a a a a  i0 = λ (D + 3∆D) a Đáp án C g Câu 41: Một lắc lò xo treo vào điểm cố định, dao √ động điều hòa theo phuong thẳng đứng Tại thời điểm lò xo√dãn cm, tốc độ vật 5v (cm/s); thời điểm lò xo √ dãn cm, tốc độ vật 2v (cm/s); thời điểm lò xo dãn cm, tốc độ vật 6v (cm/s) Lấy g = 9,8m/s2 Trong chu kì, tốc độ trung bình vật khoảng thời gian lị xo bị dãn có giá trị gần với giá trị sau ? A 1,26 m/s B 1,43 m/s C 1,21 m/s D 1,52 m/s Lời giải Tă n Gọi chiều dương hướng từ xuống Khi theo ta có    x1 + ∆`0 = x2 + ∆`0 =   x3 + ∆`0 = v12 v22 v32 ω (A2 − x21 ) ω (A2 − x22 ) ω (A2 − x23 ) = = √
2 = √
2 = √
2 ⇔ 80 72 54 6 (A2 − x21 ) (A2 − x22 ) (A2 − x23 ) ⇔ = = 80 72 54 Từ ta có hệ  
80   ∆`0 = 1,  A2 − (2 − ∆`0 )2 = A2 − (4 − ∆`0 )2 √ 27 ⇔ 1609
80    A2 − (2 − ∆`0 )2 = A2 − (6 − ∆`0 )2 A= 54 Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 14 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Thời gian lị xo nén chu kì tn = 2α ω  ∆`0     cos α = A = 0, 1745 ⇒ α ≈ 1, 3954 rad s s −2   T = 2π ∆`0 = 2.3, 14 1, 4.10 = 0, 237 s   g 9, td = T − tn = 0, 2374 − 2.1, 3954 = 0, 132s 2π 0, 2374 n Từ suy thời gian lị xo dãn chu kì Tốc độ trung bình Hả iT uâ Quãng đường chu kì vật khoảng thời gian lò dãn √ 1609 s = 2A + 2∆`0 = + 2.1, = 18, 845cm vtb = Đáp án B 18, 845 s = = 142, 76 cm/s = 1, 43 m/s tn 0, 132 Câu 42: Theo mẫu nguyên tử Bo nguyên tử hiđrô coi êlectron chuyển động tròn quanh hạt nhân tác dụng lực tĩnh điện êlectron hạt nhân Gọi vL vN lần vL lượt tốc độ êlectron chuyển động quỹ đạo L N Tỉ số vN A B 0,25 C D 0,5 Lời giải Tă n g Khi electron chuyển động trịn xung quanh hạt nhân, lực Culơng tác dụng lên electron đóng vai trị lực hướng tâm Ta có s 2 1 e2 v2 ke ke ke2 · = · · k = me ⇒ v = ⇒ |v| = r r me r me r0 n2 me r0 n Từ có vL = = vN Đáp án A Câu 43: Giả sử sao, sau chuyển hóa tồn hạt nhân hiđrơ thành hạt nhân ngơi lúc có 42 He với khối lượng 4, 6.1032 kg Tiếp theo đó, 42 He chuyển hóa 4 12 thành hạt nhân 12 C thơng qua q trình tổng hợp He + He + He → C + 7, 27M eV Coi toàn lượng tỏa từ trình tổng hợp phát với cơng suất trung bình 5, 3.1030 W Cho biết: năm 365,25 ngày, khối lượng mol 42 He 4g/mol, số A-vô-ga-đrô NA = 6, 02.1023 mol−1 , 1eV = 1, 6.10−19 J Thời gian để chuyển hóa hết 42 He ngơi thành 12 C vào khoảng A 481,5 triệu năm B 481,5 nghìn năm C 160,5 nghìn năm D 160,5 triệu năm He Lời giải Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 15 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Trong 4, 6.1032 kg 42 He có số hạt 42 He m 4, 6.1032 103 N = n.NA = NA = 6, 02.1023 = 6, 923.1058 hạt MHe Theo phương trình phản ứng, 42 He chuyển hóa thành 12 C tỏa lượng 7,27 MeV Do đó, dùng N hạt 42 He tỏa lượng N 6, 923.1058 W = 7, 27M eV = 7, 27.1, 6.10−19 106 J = 2, 6843.1046 J 3 Thời gian để chuyển hóa hết 42 He thành 2, 6843.1046 W 5, 0647.1015 15 = y = 160, 5.106 y = 5, 0647.10 s = P 365, 25.86400 5, 3.1030 n t= 12 C Hả iT uâ Đáp án D Câu 44: 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 dịng điện ln 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 vịng dây cuộn thứ cấp so với cuộn sơ cấp A 8,1 B 6,5 C 7,6 D 10 Lời giải g Gọi hiệu điện hiệu dụng ban đầu trạm điện U, lúc sau U’ Theo ta cần tính N2 U0 = Ban đầu: N1 U ( U = 1, 2375Utt U 80 • ⇒ Ptt = I = UI 1, 2375 99 Ptt = Utt I 80 19 UI = UI 99 99 Tă n • ∆P = P − Ptt = U I − Lúc sau: Vì cơng suất hao phí tỉ lệ với bình phương I (∆P = RI ) nên cơng suất hao phí giảm 100 lần so với lúc ban đầu cường độ dịng điện giảm 10 lần Ta có  I   I0 =   10  I ∆P I 19 P tt = P − ∆P ⇒ P tt = U I − ∆P = U − = U0 − · UI  10 100 10 100 99     ∆P = ∆P 100 Vì cơng suất tiêu thụ khơng đổi nên ta có 80 19 + 80 I 19 U UI = U0 − · UI ⇒ = 99 9900 = 8, 1 99 10 100 99 U 10 Đáp án A Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 16 Diễn đàn Vật lí phổ thông Tăng Hải Tuân Hả iT uâ n Câu 45: Cho hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song với trục Ox Vị trí cân vật nằm đường thẳng vng góc với trục Ox O Trong hệ trục vng góc xOv, đường (1) đồ thị biểu diễn mối quan hệ vận tốc li độ vật 1, đường (2) 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 C 27 A B D 27 Lời giải Ta có phương trình độc lập thời gian v x Elip có dạng v2 x2 + =1 A2 (ωA)2 g Gọi chiều dài m, theo định nghĩa Elip, ta có: Đối với đồ thị (1) ta có ( ( 2.A1 = 2m A1 = m ⇔ 2.ω1 A1 = 6m ω1 = Tă n Đối với đồ thị (2) ta có (   A2 = 3m 2.A2 = 6m ⇔  ω2 = 2.ω2 A2 = 2m Theo lực kéo cực đại tác dụng lên hai vật trình dao động nên ta có k1 A1 = k2 A2 ⇔ m1 ω12 A1 = m2 ω22 A2 m2 ω12 A1 32 m =  2 ⇔ = = 27 m1 ω2 A2 3m Đáp án C Học Vật lí thầy Tăng Hải Tn vatliphothong.vn/tanghaituan 17 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tuân Câu 46: Trong thí nghiệm Yâng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2m Nguồn sáng phát vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm Trên màn, khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có hai xạ cho vân sáng A 9,12 mm B 4,56 mm C 6,08 mm D 3,04 mm Lời giải Vị trí cần tìm vị trí vân sáng bậc ánh sáng tím xt = λt D 0, 38.2 = = 4, 56 a 0, n mm (Quang phổ bậc có phần trùng với quang phổ bậc 3) Lập luận chặt chẽ sau: Để hai quang phổ có phần trùng lên tọa độ vân sáng bậc n ánh sáng đỏ thuộc quang phổ bậc n phải lớn tọa độ vân sáng bậc n + ánh sáng tím thuộc quang phổ bậc n + 1, tức ta có λt D λt 380 λd D ≥ (n + 1) ⇔n≥ (n + 1) = (n + 1) ⇔ n ≥ 1, 027 a a λd 750 Hả iT uâ n Vì ta cần tìm khoảng cách gần nên ta lấy n Suy n = Đáp án B Câu 47: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn S phát đồng thời ba xạ đơn sắc có bước sóng là: 0, 4µm; 0, 5µm 0, 6µm Trên màn, khoảng hai vân sáng liên tiếp màu với vân sáng trung tâm, số vị trí mà có xạ cho vân sáng A 27 B 34 C 14 D 20 Lời giải  λ2 k1 10 15   = = = =   k2 λ1 12   k λ 12 = = =  k3 λ2 10     k λ 10   = = = = = = k1 λ3 12 15 Tă n g Ta có Như vậy, vị trí gần có màu với vân sáng trung tâm (3 vân trùng) ứng với vân sáng bậc 15 xạ λ1 , vân sáng bậc 12 xạ λ2 vân sáng bậc 10 xạ λ3 Trong khoảng hai vân trùng xạ có: 16 – = 14 vân sáng λ1 , 13 – = 11 vân sáng λ1 , 11 – = vân sáng λ3 , vân trùng λ1 λ2 , vân trùng λ2 λ3 , vân trùng λ3 λ1 Như có tổng cộng 14 + 11 + – – – = 27 vân sáng (bao gồm vân sáng đơn lẻ vân sáng trùng hai vân) Số vân sáng đơn lẻ 27 − − − = 20 Đáp án D Câu 48: Hai lắc lò xo giống hệt nau 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 0,31 J B 0,01 J C 0,08 J D 0,32 J Lời giải Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 18 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn Vì hai dao động điều hịa pha nên ta ln có  |x1 | A1  (   |x | = A = Wt1 = 9Wt2 2 ⇒  |v | ωA1 Wd1 = 9Wd2   = =3 |v2 | ωA2 Wd1 = 0, 08J ⇒ W2 = Wd2 + Wt2 = 0, 08 + 0, 24 = 0, 32 J Wt1 Khi Wt1 = 0, 09 ⇒ Wt2 = = 0, 01J ⇒ Wd2 = W2 − Wt2 = 0, 32 − 0, 01 = 0, 31J Đáp án A n Khi Wd1 = 0, 72 ⇒ Wd2 = Hả iT uâ Câu 49: Khi máy phát điện xoay chiều pha hoạt động bình thường tạo hai suất điện động có tần số f Rơto máy thứ có p1 cặp cực quay với tốc độ n1 = 1800 vịng/phút Rơto máy thứ hai có p2 = cặp cực quay với tốc độ n2 Biết n2 có giá trị khoảng từ 12 vịng/giây đến 18 vòng/giây Giá trị f A 54 Hz B 60 Hz C 48 Hz D 50 Hz Lời giải Khi máy phát điện xoay chiều pha hoạt động bình thường tạo hai suất điện động có tần số f nên ta có f = n1 p1 = n2 p2 ⇒ 1800 p1 = n2 ⇒ n2 = 7, 5p1 60 Vì 12 ≤ n2 ≤ 18 nên 12 ≤ 7, 5p1 ≤ 18 ⇔ 1, ≤ p1 ≤ 2, ⇒ p1 = 1800 = 60 Hz Từ suy tần số cần tìm f = 60 Đáp án B Tă n g Câu 50: Một chất điểm dao động điều hịa có vận tốc cực đại 60 cm/s gia tốc cực đại 2π (m/s2 ) Chọn mốc vị trí cân Thời điểm ban đầu (t = 0), chất điểm có vận tốc 30 cm/s tăng Chất điểm có gia tốc π (m/s2 ) lần thời điểm A 0,35 s B 0,15 s C 0,10 s D 0,25 s Theo ta có ( Lời giải  10π  ω = rad/s vmax = 60 cm/s = ωA ⇒  amax = 2π m/s2 = ω A  A = 18 cm π Tại thời điểm t = vận tốc dương 30 cm/s tăng, suy vật có li độ r vị trí√ v dương hướng biên dương theo chiều dương Li độ x = A − = cm ω π Khi a = π ⇒ −ω x = π ⇒ x = − Bài tốn trở tìm thời gian ngắn vật từ π √ 9 x= cm theo chiều dương đến vị trí có li độ x = − Dựa vào đường tròn suy góc qt π π Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 19 Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tn thời gian 5π 5π 5π π π π ⇒ ∆t = = = 0, 25s ∆ϕ = + + = 10π 6 ω Hả iT uâ n Đáp án D Tăng Hải Tuân Nếu có sai sót mong bạn phản hồi • Facebook: https://facebook.com/tanghaituan.vlpt g • Học trực tuyến tại: https://zix.vn • Lời giải chi tiết đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí 2015 - Tăng Hải Tn Tă n • Lời giải chi tiết đề thi Đại học khối A 2014 - Tăng Hải Tuân • Lời giải chi tiết đề thi Đại học khối A 2013 - Tăng Hải Tuân Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan 20 ... Lời giải chi tiết đề thi THPT Quốc gia mơn Vật lí 2015 - Tăng Hải Tuân Tă n • Lời giải chi tiết đề thi Đại học khối A 2014 - Tăng Hải Tuân • Lời giải chi tiết đề thi Đại học khối A 2013 - Tăng Hải. .. 9cm Lời giải Dựa vào phương trình ta có ω = 20π ⇒ f = 10 ⇒ λ = v 60 = = cm f 10 Đáp án A Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thơng Tăng Hải Tuân Câu... sáng Lời giải Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng Đáp án C Học Vật lí thầy Tăng Hải Tuân vatliphothong.vn/tanghaituan Diễn đàn Vật lí phổ thông Tăng Hải Tuân Câu