Đề thi học sinh giỏi vật lý

http://vatliphothong.vn ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM 2011-2012 SỞ GD-ĐT TỈNH THÁI BÌNH Môn: Vật Lí Câu Người ta truyền công suất điện không đổi từ máy phát điện xoay chiều pha Khi điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây truyền tải U hiệu suất truyền tải 75% Để hiệu suất truyền tải tăng thêm 21% điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây truyền tải là? A.6,25U B.4,25U C.1,25U D.2,5U Câu Tại thời điểm t1 đó, hai dòng điện xoay chiều có phương trình i1 = Io cos(ωt + ϕ1 ), i2 = Io cos(ωt + ϕ1 ) có giá trị tức thời 0, 5Io dòng tăng, dòng giảm Xác định khoảng thời gian ngắn nhất(∆t) tính thời điểm t1 để i1 = −i2 ? A π 4ω B π 3ω C π 2ω D π ω π ; x2 = cos(4t + ϕ2 ) cm Biết π cm Pha ban đầu (ϕ1 )của dao ≤ ϕ2 − ϕ1 ≤ π dao động tổng hợp có phương trình x = cos 4t + 10 động ? Câu Hai dao động điều hòa có phương trình x1 = sin 4t + ϕ1 + A − 7π 30 π B − C − π 18 D − 42π 90 Câu Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có (Ro ; L) hai tụ điện C1 ; C2 Nếu mắc C1 song song với C2 mắc nối tiếp với cuộn dâu tần số cộng hưởng ω1 = 48π(rad/s) Nếu mắc nối tiếp C1 với C2 mắc nối tiếp với cuộn dây tần số cộng hưởng lòa ω2 = 100π(rad/s) Nếu mắc riêng C1 nối tiếp với cuộn dây tần số cộng hưởng là? A 50π B 74π C 70π D 60π Câu Một lắc đơn dao động tắt dần, sau chu kì biên độ giảm 3% Năng lượng toàn phần lắc bị sau chu kì đầu là? A 3, 00% B 5, 91% C 9, 00% D 6, 01% Câu Một hệ gồm lò xo L1 L2 có k1 = 60N/m; k2 = 40N/m đầu gắn cố định, đầu lại gắn với đầu vật m, vật dao động điều hòa ntheo phương nằm ngang Khi vật vị trí cân L1 nén cm.Lực đàn hồi tổng hợp tác dụng lên vật vật có li độ cm là? A 3,4 N B 1N C 0,6N D 2, 2N Câu Con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật vị trí cân lò xo dãn 10cm.Lấy g = 10m/s2 Từ vị trí cân ta kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Tỉ số lò xo nén giãn chu kì Khi qua vị trí cân bằng, vận tốc lò xo là? √ A 80 cm/s B 200 cm/s C 100 cm/s D 100 cm/s Câu Mạch điện gồm tụ điện C có ZC = 200Ω nối tiếp với cuộn dây, đặt vào hai đầu mạch điện √ π điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120 cos 100πt + V điện áp hiệu dụng hia đầu cuộn π dây có giá trị 120 V sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Công suất tiêu thụ mạch là? A 72 W B 144 W C 240 W D 120W H, điện trở r = 20Ω mắc nối tiếp 2π với √ tụ điện có điện có điện dung C = 31, 8.10−6 F biến trở R Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 200 cos 100πt(V) Điều chỉnh biến trở để công suất toàn mạch lớn 300 W, giá trị biến trở thỏa mãn điều kiện sau đây? Câu Một mạch điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn A 2, 57Ω < R < 90, 76Ω C R < 22, 57Ω B 22, 57Ω < R < 110, 76Ω D 110, 76Ω < R Câu 10 Hai điểm A B cách 24 cm phương truyền sóng Trên đoạn AB có điểm A1 ; A2 ; A3 dao động pha với A có điểm B1 ; B2 ; B3 dao động pha với điểm B Biết chiều truyền sóng theo thứ tự A, B1 ; A1 ; B2 ; A2 ; B3 ; A3 ; B; đoạn AB1 = 3cm Bước sóng có giá trị nào? A λ = 9cm B λ = 7cm C λ = 3cm D λ = 6cm Câu 11 Độ to âm không phụ thuộc vào? A mức cường độ tần số âm C nhiệt độ môi trường B mức cường độ âm D tần số âm π (A) chạy qua bình điện phân chứa dung dịch H2 SO4 với điện cực bạch kim Tính điện lượng qua bình theo chiều thời gian 16 phút giây? Câu 12 Cho dòng điện xoay chiều i = π cos 100πt − A 867C B 1930 C C 0,02C D 965 C Câu 13 Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L, mạch thu sóng điện từ có bước sóng λ Nếu thay tụ điện C tụ điện có điện dung C1 mạch thu sóng điện từ có bước sóng λ2 = 2λ Nếu dùng hai tụ điện C1 mắc song song với C ghép nối tiếp với cuộn cảm bước sóng điện từ mà mạch thu lần bước sóng λ? √ √ A lần B lần C 0,8 lần D lần Câu 14 Hai chất điểm dao động điều hòa trục Ox với phương trình x1 = 2A cos cm ; x2 = A cos A x = − 2π π + T2 A cm Biết 2π T1 T1 = Vị trí mà hai chất điểm gặp lần là? T2 B x = −1, 5A C x = − 2A D x = −A Câu 15 Một vật dao động điều hòa mặt phẳng nằm ngang với biên độ A1 Khi m1 vị trí có li độ x = A1 vật khác có khối lượng m2 = m1 chuyển động với vận tốc vo có độ lớn độ lớn vận tốc m1 qua vị trí cân đến va chạm xuyên tâm vào m1 Sau va chạm, vật m1 tiếp tục dao động điều hòa với biên độ A2 Tỉ số biên độ dao động vật m1 trước sau va chạm là? √ A1 A1 A1 A1 = B = C =√ = A D A2 A2 A2 A Câu 16 Trên mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B giống nhau, dao động tần số f=8 Hz Vận tốc truyền sóng mặt thoáng v=16 cm/s Hai điểm M N nằm đường nối AB cách trung điểm O AB đoạn tương ứng 3,75 cm, ON=2,25 cm (M, N nằm hai phía so với O) Số điểm dao động với biên độ cực đại cực tiểu đoạn MN là? A cực đại, cực tiểu C cực đại, cực tiểu B cực đại, cực tiểu D 6cực đại, cực tiểu Câu 17 Một mạch dao động LC máy phát dao động điều hòa tạo sóng trung Để máy phát dao động tạo sóng ngắn phải? A Mắc nối tiếp thêm vào mạch tụ điện có điện dung C phù hợp B 1Mắc song song thêm vào mạch tụ điện có điện dung C phù hợp C 1Mắc nối tiếp thêm vào mạch cuộn dây có độ tự cảm phù hợp D Mắc nối tiếp thêm vào mạch điện trở thích hợp Câu 18 Một lắc đơn gồm vật có khối lượng m dây treo có chiều dài l, điểm treo O Vật đưa khỏi vị trí cân tới vị trí cho dây treo lệch góc α0 = 6o so với phương thẳng đứng buông không vận tốc đầu Khi vật qua vị trí cân dây treo bị vướng đinh I điểm O, đường thẳng đứng cách O khoảng IO=0,4l Tỉ số lực căng dây treo trước sau bị vướng đinh là? Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn B 0,9928 A.0,4010 C 0,6065 D 0,8001 Câu 19 Mạch điện AB gồm đoạn AM nối tiếp với đoạn MB Đoạn AM gồm điện trở R √ nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi, đoạn MB có tụ điện C Điện áp tức thời uAB = 100 cos 100πt (V) Điều chỉnh L = L1 cường độ dòng điện hiệu dụng I=0,5 A, UM B = 100V , dòng điện I trễ pha so với uAB góc 60o Điều chỉnh L = L2 để điện áp hiệu dụng UAM đạt cực đại Tính độ tư cảm L2 ? √ √ √ 2, 1+ 1+ 2+ H B L2 = H C L2 = H D.L2 = H A L2 = π π π π Câu 20 Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng dây, diện tích vòng 600 cm2 quay với tốc độ 120 vòng/phút từ trường có B=0,2 T, trục quay nằm mặt phẳng khung , qua tâm → − − → → vuông góc với B Tại thời điểm t vectơ pháp tuyến − n ngược chiều với B Suất điện động xuất khung có biểu thức là? π A e = 48π sin(4πt + π) V B e = 48π sin 4πt + V π π C e = 4, 8π cos 4πt + V D.e = 4, 8π cos 4πt + V 2 πx π π Câu 21 Một sóng dừng truyền dọc trện sợi dây Ox với phương trình u = cos cos 20πt − − 2 (mm) Biết x đo theo đơn vị (cm), t đo theo đơn vị (s) Tốc độ truyền sóng dây có giá trị bằng? A.80 cm/s B cm/s C 60 cm/s D 40 cm/s Câu 22 Trên mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 12 cm, dao động biên độ A=5 cm, tần số f=20 Hz ngược pha tạo hai sóng lan truyền với vận tốc v=0,8 m/s Biết trình truyền sóng biên độ sóng không đổi Số điểm dao động với biên độ cm đường thẳng qua hai điểm A B khoảng AB là? A.5 điểm B.12 điểm C điểm D 10 điểm Câu 23 Điện tích tụ điện mạch dao động biến thiên theo phương trình q = qo cos Tại thời điểm t = T ta có: A hiệu điện hai tụ C điện tịch tụ cực đại 2πt +π T B dòng điện qua cuộn dây D lượng điệntrường cực đại Câu 24 Mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, cường độ dòng điện mạch có biểu thức i = Io cos ωt Các đường biểu diễn hiệu điện tức thời hai đầu phần tử R, L, C Tại t=0; đường hình sin thứ xuất phát giá trị tức thời ngược chiều nhau: đường lên, xuống, đường thứ xuất phát từ giá trị cực đại(dương) giảm.Các hiệu điện tức thời uR ; uL ; uC ? A (3); (2); (1) B (1); (3); (2) C (3); (1); (2) Câu 25 Cho mạch điện RLC nối tiếp(cuộn cảm thuần) Biết UL = UR = tức thời hai đầu đoạn mạch điện áp tức thời hai đầu cuộn dây là? π A + B 3π π C − D (2); (1); (3) UC Độ lệch pha điện áp π D − Câu 26 Trong trình truyền sóng điện từ không gian, câu kết sau đúng? → − → − A Véc-tơ E B vec-tơ phương, độ lớn B Tại điểm không gian điện trường E từ trường B biến thiên ngược pha C Tại điểm không gian điện trường E từ trường B biến thiên pha π D Tại điểm không gian điện trường E từ trường B biến thiên lệch pha Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn Câu 27 Một sóng phát từ nguồn O truyền theo trục Ox với biên độ sóng không đổi λ qua điểm M N cách MN= (λ bước sóng) Vào thời điểm t1 người ta thấy li độ dao động điểm M N uM = 4cm; uN = −4cm Biên độ sóng có giá trị là? √ √ √ B 3cm C cm D cm A cm Câu 28 Một lắc đơn dao động tuần hoàn Hãy kết luận lực căng sợi dây tác dụng vào điểm treo A Chỉ thay đổi phương độ lớn không đổi B Không thay đổi hướng, độ lớn C Có độ lớn cực đại gia tốc tiếp tuyến vật dao động có độ lớn cực đại D.Có độ lớn cực tiểu gia tốc tiếp tuyến vật dao động có độ lớn cực đại Câu 29 Một mạch dao động dao động LC, tụ điện có điện dung C = 10µF , cuộn cảm có độ tự cảm L, biểu thức dòng điện i = 0, 01 sin 1000t(đơn vị I ampe t giây) Điện áp hai đầu tụ điện π thời điểm t = s là? 2000 A 0,707 V B 0,866 V C 0,5 V D V Câu 30 Mạch điện gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung thay đổi Hai đầu mạch đặt điện áp xoay chiều u = Uo cos ωt (V) Sau điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại, giá trị UCmax = 2Uo Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là? √ √ A 3, 5Uo B 3Uo , C 3, 5Uo D Uo Câu 31 Vật có khối lượng m=400 g dao động điều hòa Động vật biến thiên theo thời gian đồ thị miêu tả sau:Tại t=0, WØ = 0, 015J; t = s; WØ = Biết động cực đại 0,02J Phương trình dao động vật là? π π A x = 10 cos 2πt − cm B x = 10 cos 2πt + cm π6 π6 cm D x = cos 2πt − cm C x = cos 2πt + 3 Câu 32 Cho đoạn mạch RLC ghép nối tiếp, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi; R = 120Ω; 10−4 F , điện áp hai đầu mạch u = Uo cos 100πt(V) Điều chỉnh L = L1 ULmax = 250V Tìm giá trị C= 0, 9π √ L để UL = 175 2(V)? A 0, 21 H π B 2, H π C 3, H π D 3, 09 H π Câu 33 Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2.10−5 H tụ xoay Khi góc xoay tăng từ 0o đến 180o điện dung tăng từ C1 = 10pF đến C2 = 500pF Biết điện dung tụ điện phụ thuộc vào góc xoay theo hàm bậc Khi góc xoay α = 60o bước sóng mà mạch thu là? A 110,98 m B 26,64 m C 188,4 m Câu 34 Phương trình vận tốc vật dao động điều hòa v = 16π cos 2πt + thời điểm t=22,25 s là? A x=4 cm √ B x = cm √ C x = cm D.107,52 m π cm/s Li độ vật √ D.x = cm Câu 35 Một lắc đơn gồm vật có khối lượng m, dây treo cóa chiều dài l=2m, lấy g = π ; Con lắc dao π 2π t+ động điều hòa tác dụng ngoại lực có biểu thức F = Fo cos N Nếu chu kì T ngoại T lực tăng từ 2s đến 4s biên độ dao động vật Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn A.tăng giảm B.giảm tăng C.chỉ giảm D tăng Câu 36 Máy phát điện xoay chiều pha có điện trở không đáng kể Mạch gồm tụ điện C mắc với ampe kế nhiệt Nếu rôto máy quay với tốc độ n1 = 12, vòng /s ampe 0,5 A Nếu rôto quay với tốc độ n2 = 1500 vòng/phút số ampe kế là? A 0,25 A B A C.1A D.0,5 A Câu 37 Đặt điện áp xoay chiều uAB = Uo cos ωt(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm phần tử mắc nối thứ tự:cuộn dây, tụ điện, điện trở Gọi D điểm nối cuộn dây tụ điện, H điểm nối tụ điện điện trở; điện áp hiệu dụng UDH = 100V , hiệu điệnthế tức thời uAD sớm pha 105o so với uDH , sớm pha 105o so với uDB sớm pha 90o so với uAB Tính Uo ? √ A 136,6 V B 139,3 V C.193,2 V D.100 V Câu 38 Trên dây AB=40 cm căng ngang, hai đầu dây cố định Khi dây có sóng dừng điểm M cách đầu B đoạn MB=14 cm vị trí bụng sóng thứ 4, tính từ đầu B Tổng số bụng sóng dây AB là? A 14 B C.10 D.12 Câu 39 Một lắc đơn gồm cầu kim loại nhỏ có khối lượng m = 1g mang điện tích q = −5, 66.10−7 C treo sợi dây mảnh dài l = 1, 40m chân không điện trường có phương nằm ngang, có cường độ E = 100V /cm Lấy g = 9, 79m/s2 Ở vị trí cân dây treo tạo với phương thẳng đứng góc α Góc α chu kì dao động nhỏ lắc là? A.α = 0, 330 ; T = 2, 21s C.α = 200 ; T = 2, 37s B.α = 300 ; T = 2, 21s D α = 300 ; T = 2, 37s Câu 40 Sóng âm phát từ nguồn O, coi mặt sóng mặt cầu bỏ qua hấp thụ môi trường Dọc theo trục Ox, vị trí có tọa độ x1 = 20cm mức cường độ âm L1 = 60dB, vị trí có tọa độ x2 mức cường x1 + x2 độ âm L2 = 50dB Hãy xác định tọa độ x2 mức cường độ âm điểm có tọa độ x3 = √ A x2 = 63, 246m; L3 = 53, 634dB B x2 = 20 10m; L3 = 55dB C.x2 = 30m; L3 = 56dB D.x2 = 50m; L3 = 54dB √ Câu 41 Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = sin 2πt(cm), từ vị trí có li độ xo đến |xo | giảm nửa độ lớn vận tốc tăng gấp đôi Li độ xo có giá trị √ A.±2, cm B.±5 cm C.±2 cm D.± cm Câu 42 Một máy biến áp có số vòng sơ cấp thứ cấp 800 vòng 30 vòng Cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 6000 V, cuộn thứ cấp nối với động điện pha có công suất P = 4, 5kW hệ số công suất 0,8 Bỏ qua hao phí máy biến áp Cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp là? A.20 A B.2,0 A C 2,5 A D.25 A Câu 43 Vật có khối lượng m=400 g dao động điều hòa tác dụng lực F = −0, cos 5t(N) Vận tốc vật qua vị trí cân có độ lớn A 16 cm/s B.60 cm/s C.40 cm/s D.10 cm/s Câu 44 Bộ phận sơ đồ khối máy phát vô tuyến điện A.mạch tách sóng A.mạch tách sóng B.ăng ten C.mạch biến điệu D.mạch khuếch đại Câu 45 Trong thí nghiệm giao thoa mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A B dao động pha, tần số, cách AB=8 cm tạo sóng kết hợp có bước sóng λ = 2cm Trên đường thẳng (∆) song song với AB cách AB khoảng cm, khoảng cách gần từ giao điểm C (∆) với đường trung trực AB đến điểm M dao động với biên độ cực tiểu là? Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn A 0,5 cm B.0,56 cm C.0,43 cm D 0,64 cm Câu 46 Mạch dao động LC, tụ điện có điện dung C = 24pF cuộn cảm L = 4.10−4 H Vào thời điểm ban đầu dòng điện qua cuộn dây có giá trị cực đại 20 mA Biểu thức điện tích tụ điện là? π π (C) B.q = cos 107 t − (nC) A.q = 2.10−9 cos 107 t + 2 −9 C.q = cos 10 t (nC) D.q = 2.10 cos 2.10 t (C) Câu 47 Cho mạch điện xoay chiều RLC gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với điện trở, nối tiếp tụ điện Gọi đầu mạch A, B, M điểm cuộn dây điện trở, N điểm điện trở tụ Biết UAM = 80V ; UN B = 45V độ lệch pha uAN uM B 90o Điện áp hai đầu mạch AB có giá trị hiệu dụng là? A.60 V B.100 V C.69,5 V D.35 V Câu 48 Một máy biến áp có cuộn thứ cấp mắc với tải điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc vào nguồn điện xoay chiều Điện trở cuộn dây hao phí máy biến áp bỏ qua Nếu tăng giá trị tải lên gấp lần thì? A suất điện động cảm ứng cuộn thứ cấp tăng lần, cuộn sơ cấp không đổi B điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp tăng lần C cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp giảm lần cuộn sơ cấp không đổi D công suất tiêu thụ mạch sơ cấp thứ cấp giảm lần Câu 49 Một người thả rơi tự đá xuống hang sâu, sau s kể từ thời điểm thả người nghe thấy tiếng va chạm đá vào đáy hang Biết vận tốc truyền âm không khí 340 m/s g = 10m/s2 Tính chiều sâu hang A 340 m B.18,9 m C 20 m D 69,9 m Câu 50 Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Khi vật đổi chiều chuyển động thì: A lực đàn hồi tác dụng lên vật phải đổi chiều C.hợp lực tác dụng lên vật có giá trị cực tiểu B.hợp lực tác dụng vào vật không D hợp lực đổi chiều tác dụng ĐÁP ÁN 1.D 2.C 3.A 4.D 5.B 6.D 7.D 8.A 9.A 10.B 11.C 12.D 13.D 14.D 15.A 16.B 17.A 18.B 19.D 20.C 21.A 22.D 23.A 24.C 25.B 26.D 27.A 28.D 29.B 30.C 31.D 32.D 33.A 34.C 35.A 36.B 37.A 38.C 39.B 40.B 41.C 42.D 43.C 44.A 45.B 46.B 47.C 48.C 49.B 50.D Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page ... Câu 31 Vật có khối lượng m=400 g dao động điều hòa Động vật biến thi n theo thời gian đồ thị miêu tả sau:Tại t=0, WØ = 0, 015J; t = s; WØ = Biết động cực đại 0,02J Phương trình dao động vật là?... phương thẳng đứng Khi vật đổi chiều chuyển động thì: A lực đàn hồi tác dụng lên vật phải đổi chiều C.hợp lực tác dụng lên vật có giá trị cực tiểu B.hợp lực tác dụng vào vật không D hợp lực đổi... đơn gồm vật có khối lượng m dây treo có chiều dài l, điểm treo O Vật đưa khỏi vị trí cân tới vị trí cho dây treo lệch góc α0 = 6o so với phương thẳng đứng buông không vận tốc đầu Khi vật qua