Đề thi học sinh giỏi vật lý

http://vatliphothong.vn ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM 2010-2011 SỞ GD-ĐT TỈNH THÁI BÌNH Môn: Vật Lí Câu Câu 1.Một vật dao động điều hòa với phương trình x = cos 5πt + tiên từ thời điểm t=0, chất diểm qua vị trí có li độ x=-2 cm A.4 lần B lần C lần π (cm) Trong giây đầu D.5 lần Câu Một vật dao động điều hòa trục Ox Gọi t1 ; t2 khoảng thời gian ngắn dài t1 để vật quãng đường biên độ, tỉ số t2 1 B √ A C √ D 2 Câu Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 220 V, tần số 50 Hz Người ta đưa dòng pha vào tải mắc hình tam giác, tải có điện trở 12Ω độ tự cảm 51 mH Công suất tiêu thụ tải A.4356 W B.13068 W C.8712 W D.7840 W Câu Một lắc đơn dao động nhỏ điều hòa biên độ góc αo (đo rad) Chiều dài dây treo l, gia tốc trọng trường g Gọi v vận tốc lắc li độ góc α Chọn biểu thức đúng? l A αo2 = α2 + v g B.αo2 = α2 + v lg l C.αo2 = α2 + v g D.αo2 = α2 + lgv Câu Cho mạch RLC mắc nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng ổn định, tần số f Khi L = L1 = (H) L = L2 = (H) hiệu điện hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng π π Hãy xác định L để UL max 1, B (H) C (H) D (H) A (H) π 3π π 4π Câu Khi thực giao thoa với hai nguồn kết hợp O1 ; O2 cách 12 cm có phương trình π 5π u1 = cos 40πt + ; u2 = cos 40πt − (cm) Vận tốc truyền sóng 60 cm/s Tìm số điểm dao động 6 với biên độ cm đoạn O1 O2 ? A 16 B C.9 D 18 π Câu Hai dao động điều hòa phương tần số có phương trình dao động x1 = A1 cos ωt + π (cm) x2 = A2 cos ωt − (cm) Phương trình mdao động tổng hợp hai dao động x = cos(ωt+ ϕ) (cm) Biên độ A1 thay đổi Thay đổi A1 để A2 lớn Tìm A2 max? A.16 cm B.14 cm C.18 cm D.12 cm Câu Một sóng lan truyền dọc theo đường thẳng có phương trình sóng nguồn O uo = T a cos 2πf t cm Một điểm M cách nguồn O khoảng bước sóng thời điểm t = có độ dịch 3 chuyển uM = 3cm Biên độ sóng là? A √ cm A √ cm cm B.6 cm C.3 D √ cm 3 √ Câu Trong lưới điện dân dụng ba pha mắc hình sao, điện áp pha u1 = 220 cos 100πt(V); √ √ 2π 2π u2 = 220 cos 100πt + (V); u3 = 220 cos 100πt − (V) Bình thường việc sử dung điện 3 pha đối xứng điện trở pha 4,4 Ω Biểu thức cường độ dòng điện dây trung hòa tình trạng sử dụng điện cân đối làm điện trở pha thứ pha thứ giảm nửa là? Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn √ π A i = 50 cos 100πt + A √ 2π C.i = 50 cos 100πt + A √ B.i = 50 cos (100πt + π) A √ π D i = 50 cos 100π − A Câu 10 Một sóng dừng sợi dây có dạng y = a sin(bx) cos(ωt), y li độ dao động phần tử dây mà vị trí cân cách gốc tọa độ O khoảng x, x đo m, t đo s √ Cho biết bước sóng 50 cm Biên độ dao động phần tử cách bụng sóng m mm Các 24 giá trị a, b là? √ √ C.2 3mm; 4π D.2cm; 4π A.2mm; 4π B 3mm; 2π Câu 11 Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở R = 90Ω, cuộn dây có độ tự cảm L điện trở r√= 10ω tụ điện có điện dung C thay đổi Cho biết hiệu điện đặt vào hai đầu đoạn mạch u = 100 cos 100πt V Hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây tụ là? A B.10 V C không xác định D.100 V Câu 12 Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay π chiều u = Uo cos 2πf t + V có giá trị hiệu dụng không đổi Khi tần số dòng điện 50 Hz hiệu π điện hai tụ uc = Uoc cos 100πt − (V) Khi tăng tần số dòng điện lên 60 Hz A.Cường độ dòng điện I mạch giảm B.Cường độ dòng điện I mạch tăng C.Hiệu điện hai đầu cuộn cảm UL giảm D.Hiệu điện hai tụ UC tăng Câu 13 Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có cảm kháng ZL mắc nối tiếp với điện trở R Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây, hai đầu điện trở R, hai đầu đoạn mạch tương ứng U1 ; UR ; U Điện π so với điện áp hai đầu điện trở R U1 = UR Gọi công suất mạch P Kết áp cuộn dây lệch pha luận sau sai? √ √ √ U2 A.U = 3UR B.ZL = 3R C P = D.cos ϕ = 2R √ 0, 10−4 Câu 14 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp R = 40 3; L = H; C = Dòng điện qua mạch π 4π π A, thời điểm ban đầu hiệu điện hai đầu đoạn mạch có giá trị u = −60V có dạng i = Io sin 100πt − Tìm Io ? A.1 A B.1,2 A C.1,5 A D.2 A Câu 15 Sóng truyền với vận tốc m/s, tần số thay đổi từ 22 Hz đến 26 Hz Điểm M cách nguồn đoạn 28 cm dao động pha với nguồn Bước sóng A.100 cm B 160 cm C 16 cm D.1,6 cm Câu 16 Một lắc lò xo ngang gồm lò xo có độ cứng k=100 N/m vật m=100 g, dao động mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát vật mặt ngang µ = 0, 02 Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn 10 cm thả nhẹ cho vật dao động Quãng đường vật từ bắt đầu dao động đến dừng hẳn? A.25 cm B.50 cm C 50 m D.25 m Câu 17 Tạo sóng ngang O sợi dây đàn hồi Một điểm M cách nguồn phát sóng O khoảng π d=50 cm có phương trình uM = cos t− cm.Vận tốc truyền sóng dây 10 m/s Phương trình 10 dao động nguồn O là? π t− 40 π C uO = cos t cm A uO = cos cm Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng π π cm t+ 20 π D.uO = cos t+ cm 20 B.uO = cos Page http://vatliphothong.vn Câu 18 Một lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài l treo vào trần xe Lấy g = 10m/s2 , chu kì dao động nhỏ lắc xe chạy dọc theo phương ngang với gia tốc a = 2m/s2 A.2 s B.1,98 s C.1,86 s D.1,5 s Câu 19 Một lắc lò xo dao động theo phương đứng có lượng E = 3.10−2 (J), lực đàn hồi cực đại lò xo Fmax = 4N Lực đàn hồi lò xo vật vị trí cân F=2N Biên độ dao động vật A.3 cm B.5 cm C.2 cm D.4 cm √ Câu 20 Một vật dao động điều hòa, vật có li độ x = cm vận tốc v = 40 3π cm/s Khi vật có 1 √ √ li độ x2 = cm vận tốc v2 = 40 2π cm/s Động dao động điều hòa biến thiên với chu kì A.0,4 s B.0,8 s C.0,2 s D.0,1 s Câu 21 Một mạch dao động gồm cuộn cảm L tụ C1 = 2C2 mắc nối tiếp Bố trí khóa K vào đầu tụ C1 Mạch hoạt động ta đóng K thời điểm lượng cuộn cảm triệt tiêu Năng lượng toàn phần mạch sau A.giảm B.không đổi C.giảm D.Giảm Câu 22 Một người đứng trước cách nguồn âm S đoạn d Nguồn phát sóng cầu Khi người lại gần nguồn âm 50 m thấy mức cường độ âm tăng thêm dB Khoảng cách d A.approx22, 5m B.≈ 29, m C.≈ 222m D ≈ 171m s lại động Quãng đường vật 0,75 s 24 cm Gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm Phương trình dao động hệ là? π A.x = cos 4πt + B.x = cos (5πt − π) Câu 23 Một lắc lò xo dao động điều hòa, sau textbfC x = cos 4πt + π D.x = cos 4πt + π Câu 24 Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 2µ H tụ điện có điện dung 1800 pF Khi mạch có dao động điện từ hiệu điện cực đại hai tụ V Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là? A.0,042 A B.0,036 A C 0,021 A D.0,084 A Câu 25 Cho khối gỗ hình trụ, khối lượng m=400 g, diện tích S=50cm2 , nước,m trục khối gỗ có phương thẳng đứng Ấn khối gỗ chìm vào nước cho bị lệch khỏi vị trí cân đoạn x theo phương thẳng đứng thả Tính chu kì dao động điều hòa khối gỗ A.1,6 s B.1,2 s C.0,8 s D.0,56 s Câu 26 Cần truyền tải công suất điện pha 10 kW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ Biết điện áp hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp nhà máy điện 12 kV, hiệu suất truyền tải 80%, dây tải điện làm kim loại có điện trở suất p = 1, 5.10−4 Ωm, tiết diện ngang 1cm2 Chiều dài dây dẫn điện A.1920 m B.960 m C.3840 m D.192 m Câu 27 Cho hệ lò xo gồm lò xo ghép song song k1 ; k2 Mỗi đầu cố định hai lò xo vào tường song song, hai đầu lại nối vào vật M(coi chất điểm) có khối lượng 100 g Biết k1 = 100N/m; k2 = 150N/m Khi M vị trí cân tổng độ giãn hai lò xo cm Kéo M tới vị trí để lò xo không biến dạng Sau thả nhẹ để M dao động điều hòa Biên độ tần số góc dao động A.3 cm; 50 rad/s B.5 cm; 30 rad/s Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng C.3 cm; 30 rad/s D.2 cm; 50 rad/s Page http://vatliphothong.vn Câu 28 Hai lắc đơn có chiều dài lo (l < lo ) chu kì lắc có chiều dài lo 2s Quan sát hai lắc dao động nhận thấy sau thời gian ngắn 200 s lắc lại di qua vị trí cân lúc theo chiều Chu kì lắc có chiều dài l A.2,02 s B.2,2s C.1,98 s D.2 s Câu 29 Trong mạch dao động LC lí tưởng, gọi i u cường độ dòng điện mạch hiệu điện hai đầu cuộn dây thời điểm t đó, Io cường độ dòng điện cực đại mạch, Hệ thức biểu diễn mối liên hệ u,i Io A (Io2 − i2 ) C = u2 L B.(Io2 + i2 ) C = u2 L C (Io2 − i2 ) L = u2 C D.(Io2 + i2 ) L = u2 C Câu 30 Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ cm Biết vật vị trí cân lò xo giãn cm Thời gian lò xo bị giãn chu kì là? A T B T C 3T D 2T Câu 31 Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có hiệu điện pha 100 V Tải tiêu thụ mắc hình gồm điện trở R = 100Ω pha pha 2, tụ điện có dung kháng 100Ω pha thứ Dòng điện dây trung hòa nhận giá trị sau đây? √ A.1A B.2A C D A Câu 32 Trong thí nghiệm với hai nguồn phát sóng giống A B mặt nước, khoảng cách hai nguồn AB=16 cm Hai sóng truyền với bước sóng cm.Xét đường thẳng xx’ song song với AB cách AB cm C giao điểm xx’; với đường trung trực AB Khoảng cách ngắn từ C đến điểm dao động với biên độ cực đại nằm xx’ là? A.1,42 cm B 2,88 cm C.2,15 cm D.1,50 cm Câu 33 Mạch biến điệu dùng để A.Trộn sóng điện từ tần số âm(âm tần) với sóng điện từ cao tần B Khuếch đại dao động điện từ cao tần C Tạo dao động điện từ cao tần D Tạo dao động điện từ tần số âm √ Câu 34 Đoạn mạch điện xoay chiều nối tiếp R, L, C Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 100 cos 100πt(V) Dung kháng mạch 10Ω Thay đổi R đến giá trị Ro = 50Ω công suất mạch cực đại Cảm kháng mạch có giá trị A.40Ω 60Ω A.60Ω B.40Ω C 100Ω D.40Ω 60Ω 0, H, tụ điện có điện dung Câu 35 Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r = 40Ω độ tự cảm L = π 100 C = µF điện trở thay đổi mắc nối tiếp với Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu π √ điện xoay chiều u = 100 cos 100πt (V) Thay đổi R công suất tiêu thụ toàn mạch đạt cực đại Pmax Khi đó: A Pmax = 166, 7W B Pmax = 320W C Pmax = 160W D.Pmax = 333W Câu 36 Một sóng học truyền theo trục Ox với biên độ√không đổi Phương trình sóng M có dạng u = sin(πt + ϕ) cm Tại thời điểm t1 li độ điểm M tăng li độ điểm M sau thời điểm t1 khoảng s nhận giá trị sau đây? A.-1 cm B.-2 cm Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng C.2 cm D.1 cm Page http://vatliphothong.vn Câu 37 Cho mạch điện gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện mắc nối thứ tự Gọi M điểm nối cuộn dây tụ điện Hai đầu đoạn mạch kí hiệu điểm A B Đặt vào đầu √ π (V)( Thay đổi C để UCmax Khi uL A, B điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120 cos 100πt + o lệch pha 150 so với uAB Hiệu điện hiệu dụng đoạn AM là? √ √ B.120 V C.Một đáp số khác D.120 V A 120 V Câu 38 Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz động Roto động quay với vận tốc bao nhiêu? A 1800 vòng/phút B.1450 vòng/phút C.1500 vòng/phút D.3000 vòng/phút Câu 39 Một khung dây dẫn có diện tích S = 600cm2 , có 2000 vòng dây, quay từ trường với − → tốc độ 3000 vòng/phút Vec-tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay khung có giá trị B = 4, 5.10−3 − → T Chọn gốc thời gian lúc góc mặt phẳng khung dây vec-tơ B 30o Biểu thức suất điện động hai đầu khung dây √ √ π π (V) B.e = 120 cos 100πt − (V) A.e = 120 cos 100πt − 6π √ π (V) D.e = 120 cos 100πt + (V) C.e = 120 cos 100πt − Câu 40 Một mạch dao động LC có điện trở không đáng kể, gồm cuộn dây có hệ số tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ riêng(tự do) với giá trị cực đại hiệu điện hai tụ điện Umax Giá trị cực đại Imax cường độ dòng điện mạch xác định biểu thức Umax A.Imax = √ LC √ B.Imax = Umax LC C.Imax = Umax C L D.Imax = Umax L C Câu 41 Hai lắc có khối lượng vật nặng, địa điểm mặt đất dao động với lượng Biên độ góc chúng α1 = 5o ; α2 = 8o Tỉ số chiều dài lắc A 0,6 B.2,56 C.1,6 D 1,26 10−3 F nạp điện tích định Sau nối hai tụ 2π vào hai đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm L = H Bỏ qua điện trở dây nối, thời gian ngắn 5π kể từ nối để lượng từ trường cuộn dây ba lần lượng điện trường tụ điện? Câu 42 Một tụ điện có điện dung C = A s 60 B s 300 C s 100 D s 400 Câu 43 Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm tụ điện có điện dung 2000 pF cuộn cảm có độ tự cảm 8, 8µF Để bắt dải sóng ngắn có bước sóng từ 10 m đến 50 m phái ghép thêm tụ điện vào mạch có điện dung biến thiên khoảng nào? A.0, 4nF ≤ C ≤ 0, 9nF B.3, 2pF ≤ C ≤ 83pF C.0, 4pF ≤ C ≤ 83pF D.3, 2pF ≤ C ≤ 0, 9nF Câu 44 Trong máy biến thế, số vòng cuộn thứ cấp gấp đôi số vòng cuộn sơ cấp Đặt vào cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều u = Uo sin ωt hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp nhận giá trị nào? A Uo Uo B √ C.2Uo √ D.Uo Câu 45 Một mạch dao động gồm có cuộn dây L cảm tụ điện có điện dung C dung kháng Khoảng thời gian hai lần liên tiếp lượng điện trường tụ lượng từ trường cuộn dây là? √ √ √ √ LC LC LC A.π B.π C π D.π LC Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn Câu 46 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây có độ tự cảm L điện trở r, tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự A B hai đầu đoạn mạch, N điểm nối điện trở cuộn dây, M điểm nối cuộn dây tụ điện Biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = Uo sin ωt (V); √ R=r, hiệu điện uAM uN B vuông pha có giá trị hiệu dụng 30 V Hỏi Uo có giá trị bao nhiêu? √ √ C 120 2V D 120 V A 60 V B 60 2V Câu 47 Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp có phương trình u = cos 30πt cm đặt điểm A B cách 10 cm Vận tốc truyền sóng mặt nước 30 cm/s Điểm nằm trung trực AB gần A dao động pha với A cách A đoạn A.6 cm B.2 cm C.3 cm D.4,5 cm Câu 48 Một đoàn tàu chạy đường ray Chiều dài ray 12,5 m chỗ nối ray có khe hở hẹp Hỏi tàu chạy với tốc độ bị xóc mạnh Biết chu kì dao động riêng tàu lò xon giảm xóc s Chọn đáp án A.36 km/h B.45 km/h C.36 m/s D.45 m/s Câu 49 Một sợi dây đàn hồi OM=90 cm có hai đầu cố định Khi kích thích , dây hình thành bụng sóng (với O M hai nút sóng) Tần số sóng Hz Vận tốc truyền sóng dây A.30 cm/s B.12 cm/s C 12 m/s D.3 m/s Câu 50 Cho đoạn mạch xoay chiều có hai đầu A B gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L, 10−4 điện trở R tụ điện có điện dung C = F mắc theo thứ tự Vôn kế mắc vào hai đầu π đoạn mạch chứa R C Điều chỉnh L để vôn kế cực đại 200 V Tìm R? A.100Ω B.60Ω C.60Ω D.150Ω ĐÁP ÁN B A B 4.B 5.C A D 8.C 9.D 10.A 11.B 12 A 13.B 14.C 15.C 16.D 17 C 18.B 19 A 20 D 21 C 22 D 23 A 24 A 25 D 26 A 27 A 28 C 29.C 30.B 31.B 32.B 33 A 34 B 35.C 36 C 37.D 38 B 39.B 40 C 41.B 42 B 43.B 44 D 45.A 46 D 47 A 48 B 49.D 50.C Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page ... có độ cứng k=100 N/m vật m=100 g, dao động mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát vật mặt ngang µ = 0, 02 Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn 10 cm thả nhẹ cho vật dao động Quãng đường vật từ bắt đầu dao động... Lực đàn hồi lò xo vật vị trí cân F=2N Biên độ dao động vật A.3 cm B.5 cm C.2 cm D.4 cm √ Câu 20 Một vật dao động điều hòa, vật có li độ x = cm vận tốc v = 40 3π cm/s Khi vật có 1 √ √ li độ... Khoảng cách d A.approx22, 5m B.≈ 29, m C.≈ 222m D ≈ 171m s lại động Quãng đường vật 0,75 s 24 cm Gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm Phương trình dao động hệ là? π A.x = cos 4πt