Đề thi học sinh giỏi vật lý

http://vatliphothong.vn ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM 2012-2013 SỞ GD-ĐT TỈNH THÁI BÌNH Môn: Vật Lí Câu Mạch dao động LC lí tưởng thực dao động điện từ tự với lượng 100 mJ Lúc t=0, cường độ dòng điện mạch cường độ hiệu dụng tăng Lúc t=5,99µs thời điểm thứ 100 lượng từ trường mạch 25mJ Số dao động mạch thực 3s? A.26.106 B 11, 25.106 C.30.106 D 12, 5.106 Câu Một mạch dao động LC lí tưởng thực dao động điện từ tự Cường độ điện trường hai tụ cảm ứng từ B lòng cuộn dây biến thiên điều hòa π A.lệch pha góc B.cùng pha C.vuông pha D ngược pha Câu Một đèn ống mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50 Hz Biết đèn sáng điện √ áp tức thời hai cực đèn đạt giá trị |u| ≥ 110 Trong s, thời gian đèn sáng s Điện áp hiệu dụng hai đầu đèn √ √ B.200 V C.220 V D 220 V A 220 V Câu Đoạn mạch AB theo thứ tự gồm đoạn mạch AM, MN, NB mắc nối tiếp với Đoạn mạch AM chứa điện trở R, đoạn mạch MN chứa tụ điện có điện √ dung C, đoạn NB chứa cuộn dây không cảm L, r √ Đặt vào A, B điện áp xoay chiều u = 130 cos 100πt Biết điện áp hiệu dụng π UN B = 130V ; UM B = 50 2; điện áp hai điểm M B lệch pha so với điện áp hai điểm A, N Hệ số công suất đoạn mạch AB là? A.1 B 0,5 C.0,642 D.0,923 √ Câu Đặt điện áp xoay chiều √ u = 220 cos 100πt vào hai √ đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 50Ω, cuộn cảm có cảm kháng 100 3Ω, tụ điện có dung kháng 50 3Ω mắc nối tiếp Trong chu kì, khoảng thời gian dòng điện mạch thực công âm là? A s 150 B s 75 C 0,015 s D.0,005s Câu Con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400 g, lò xo có độ cứng 40 N/m dao động điều hòa xung quanh vị trí cân với biên độ 5cm Khi M qua vị trí cân người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100 g lên M(m dính chặt vào M) Sau hệ m+M dao động với biên độ √ √ A.2 cm B.4,25 cm C cm D.3,5 cm √ Câu Đặt điện áp u = 200 cos 100πt V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây tụ điện mắc nối tiếp Dùng vôn kế nhiệt(có điện trở lớn) đo điện áp hai đầu cuộn dây tụ điện thấy 200 V Biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây √ √ π π A.ud = 200 cos 100πt + B ud = 200 cos 100πt + 6π 3π √ √ D ud = 200 cos 100πt − C ud = 200 cos 100πt − Câu Một lò xo có chiều dài tự nhiên lo =37 cm, độ cứng k=100 N/m, khối lượng không đáng kể Vật nhỏ m=400 g gắn vào đầu lò xo Đưa vật lên độ cao h=45 cm so với mặt đất(lò xo vật có phương thẳng đứng) thả nhẹ cho vật lò xo rơi tự Giả sử lò xo chạm đất đầu lò xo giữ chặt vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Lấy g=10 m/s2 Biên độ dao động vật √ √ A cm B.4 cm C.5 cm D 20 cm Câu Một máy phát điện xoay chiều pha có stato gồm cuộn dây nối tiếp rôt có cặp cực quay với tốc độ 750 vòng / phút tạo suất điện động hiệu dụng 220 V Từ thông cực đại qua vòng dây mWb Số vòng cuộn dây là? Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn A 25 vòng B.35 vòng C 28 vòng D.31 vòng Câu 10 Một vật dao động cưỡng xảy cộng hưởng, vật tiếp tục dao động A.với tần số lớn tần số riêng C với tần số nhỏ tần số riêng B.với tần số tần số riêng D.không chịu tác dụng ngoại lực Câu 11 Chọn câu sai A.Sóng âm có tần số nhỏ 16 Hz gọi hạ âm B Sóng âm truyền môi trường khí lỏng C.Sóng âm sóng học có chất vật lí D Tốc độ sóng âm phụ thuộc vào nhiệt độ tính đàn hồi c Câu 12 Con lắc đơn kéo lệch khỏi phương thẳng đứng góc αo buông nhẹ cho vật dao động Trong trình dao động thấy lực căng dây treo cực đại gấp lần lực căng cực tiểu Bỏ qua lực cản môi trường Góc αo có giá trị A 60o B 45o C.20o D 30o √ Câu 13 Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos 100πt V vào động điện xoay chiều pha động hoạt động bình thường sinh công suất học 320 W Biết điện trở dây quấn động 20Ω hệ số công suất động lúc 0,89 Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy động A.1,8 A B 4,4 A C.3,5 A D 2,5 A Câu 14 Con lắc đơn gồm dây kim loại nhẹ có đầu cố định, đầu treo vật nhẹ Chiều dài dây treo là20 cm Kéo vật nhỏ khỏi vị trí cân góc 0,15 rad thả nhẹ đẻ vật dao động − → điều hòa Con lắc dao động từ trường đều, vec-tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng dao động lắc B=0,5 T, lấy g = 9, 8m/s2 Suất điện động cực đại xuất dây kim loại A 8,5 mA B 10,5 mA C.21 mA D.17 mA Câu 15 Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos 100πt V vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở R = 50Ω 0, cuộn cảm có độ tự cảm L = H mắc nối tiếp Nhiệt lượng tỏa đoạn mạch thời gian π 30 phút là? A 720 kJ B.1440 kJ C 360 kJ D 480 kJ Câu 16 Hai tụ điện C1 = C2 mắc song song Nối hai đầu tụ với acquy có suất điện động E=6V để nạp điện cho tụ ngắt nối chúng với cuộn cảm L để tạo thành mạch dao động Sau dao động mạch ổn định, thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn nửa giá trị cực đại nó, người ta ngắt khóa K mạch nhán chứa C2 hở Mạch dao động lại tụ C1 cuộn cảm Kể từ đó, hiêu điện cực đại tụ C1 √ √ √ A.3 V B.3 V C.3 V D V Câu 17 Chọn câu Độ to âm gắn liền với A mức cường độ âm B cường độ âm C.biên độ dao động âm D tần số âm Câu 18 Một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m treo lơ lửng cần rung Cần rung rung theo phương ngang với tần số thay đổi từ 100 Hz đến 125 Hz Tốc độ truyền sóng dây m/s Có giá trị tần số cần rung tạo sóng dừng dây A 10 B 15 C.20 D 12 Câu 19 Mạch dao động có L = 3, 6.10−6 H; C = 18nF Mạch cung cấp công suất mW để trì dao động điện từ với hiệu điện cực đại hai tụ 10 V Điện trở mạch A.1, 5Ω B.2Ω C 2, 4Ω D 1, 2Ω Câu 20 Phát biểu sau lắc đơn thực dao động điều hòa đúng? Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn A qua vị trí cân bằng, lực căng dây có độ lớn trọng lực tác dụng lên vât B Khi qua vị trí cân bằng, gia tốc vật C Tại vị trí biên, lực căng dây D Tại vị trí biên, vec-tơ gia tốc vật tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động Câu 21 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi.√Khi tần số 60 Hz, hệ số công suất đoạn mạch cực đại Khi tần số 120 Hz hệ số công suất Khi tần số 90 Hz hệ số công suất đoạn mạch A 0,625 B.0,781 C.0,874 D.0,486 Câu 22 Con lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng m=200 g; chiều dài l=100 cm thực dao động điều hòa Biết gia tốc vật nhỏ vị trí biên có độ lớn gấp 10 lần độ lớn gia tốc qua vị trí cân Biên độ dao động lắc có giá trị √ √ A cm B.5 cm C.10 cm D 10 cm Câu 23 Một vật có khối lượng không đổi, thực đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình π cm dao động tổng hợp dao động x1 = 10 cos(2πt + ϕ) cm x2 = A2 cos 2πt − π x = A cos 2πt − cm Khi lượng dao động vật cực đại biên độ dao động A2 có giá trị là? √ √ √ 10 20 A 10 cm B cm C cm D.20 cm 3 Câu 24 Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Chất điểm có vận tốc thời điểm liên tiếp 3,25 s s Tốc độ trung bình khoảng thời gian 16 cm/s Tại thời điểm t=0, chất điểm cách vị trí cân đoạn A cm B C.3 cm D cm Câu 25 Trong thí nghiệm giao thoa mặt nước, hai nguồn kết hợp A B dao động với tần số f=15 Hz ngược pha AB=16 cm Tốc độ truyền sóng mặt nước 30 cm/s Điểm M mặt nước thuộc cực đại thứ 3, cách trung trực AB đoạn 3,2 cm cách AB đoạn xấp xỉ A 6,4 cm B.6,1 cm C 8,6 cm D.10,3 cm √ π Câu 26 Dòng điện xoay chiều qua ampe kế nhiệt có biểu thức i = 2 sin 100πt + t tính s Số ampe kế thời điểm t=0,5 s √ √ √ B A C.2 A D 2 A A A A, Câu 27 Mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Khoảng thời gian ngắn để cường độ dòng điện qua cuộn cảm giảm từ độ lớn cực đại xuống nửa giá trị cực đại 0,8 ms Khoảng thời gian ngắn để lượng từ trường mạch giảm từ độ lớn cực đại xuống nửa giá trị cực đại là? A 0,3 ms B.1,2 ms C 0,8 ms D.0,6 ms √ Eo Câu 28 Tại thời điểm t, suất điện động cuộn dây máy phát điện xoay chiều ba pha e1 = suất điện động hai cuộn dây lại có giá trị là? √ Eo Eo B e2 = e3 = − A e2 = e3 = − √ √ Eo Eo Eo C e2 = − ; e3 = − D e2 = 0; e3 = − 2 Câu 29 M, N, P điểm liên tiếp sợi dây mang sóng dừng có biên độ cm, dao độ M pha với dao động N Cho MN=2NP=20 cm lấy π = 3, 14 Cứ sau khoảng thời gian ngắn 0,04 s, sợi dây lại có dạng đoạn thẳng Khi sợi dây có dạng đoạn thẳng tốc độ dao động điểm bụng Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn A 62,8 cm/s B 6,28 m/s C.125,7 cm/s D.3,14 m/s Câu 30 Đặt điện áp xoay chiều u = Uo cos ωtvào hai đầu cuộn cảm L Gọi U điện áp hiệu dụng hai đầu mạch; I; Io ; I giá trị tức thời; cực đại hiệu dụng cường độ dòng điện mạch Hệ thức liên hệ sau A u2 i2 + = sin 2ωt Uo2 Io2 B I U + =2 U o Io C u2 i2 − = cos 2ωt Uo2 Io2 D I U − = U o Io Câu 31 Một vật nhỏ dao động điều hòa xung quanh vị trí cân O Ban đầu (t=0), vật qua vị trí cân π theo chiều dương Sau thời gian s vật chưa đổi chiều chuyển động tốc độ giảm nửa so với 15 3π tốc độ ban đầu Sau s vật 15 cm Vận tốc ban đầu vật 10 A.15 cm/s B.30 cm/s C 40 cm/s D 25 cm/s Câu 32 Vec-tơ cường độ điện trường sóng điện từ điểm M mặt đất có hướng thẳng đứng xuống,vec-tơ cảm ứng từ nằm ngang hướng từ Đông sang Tây Sóng đến M từ phía A.Nam B.Đông C.Bắc D Tây π Câu 33 Một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox theo phương trình x = cos 4πt − Sau khoảng thời gian ∆t = s kể từ lúc bắt đầu chuyển động, chất điểm quãng đường A.42,6 cm B.56,6 cm C 78,5 cm D 55,5 cm Câu 34 Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thay đổi , cuộn dây không cảm √ có điện trở r = 5Ω, độ tự cảm L, tụ điện C mắc nối tiếp/ Đặt vào A, Bđiện áp xoay chiều u = U cos ωt, U có giá trị không đổi Khi R = R1 = 40Ω R = R2 = 15Ω đoạn mạch AB tiêu thụ công suất Để công suất tiêu thụ toàn mạch AB đạt giá trị cực đại, phải chỉnh r √ A.10 6Ω B.15Ω C.25Ω D.30Ω Câu 35 Một sóng học lan truyền môi trường từ nguồn sóng đặt điểm O với biên độ sóng không đổi Ở thời điểm t=0, phần tử môi trường O qua vị trí cân theo chiều âm Điểm M cách √ T O khoảng bước sóng, có li độ −2 cm, thời điểm Biên độ sóng √ √ B cm C cm D.4 cm A cm Câu 36 Tại O không gian có nguồn phát âm thànhđẳng hướng với công suất không đổi Một người từ A đến c theo đường thẳng lắng nghe âm từ nguồn O nghe thấy cường độ âm tăng từ I lên 9I lại giảm xuống I Khoảng cách AC bằng: √ √ √ √ 2 2 AO B AO C AO D AO A 3 3 Câu 37 Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = mH tụ xoay có 108π o điện dung biến thiên theo góc xoay C = (α + 30)pF Góc xoay α thay đổitừ đến 180 Mạch thu sóng điện từ có bước sóng 15 m góc xoay α A.36, 5o B.37.5o C.35, 5o D.82, 5o Câu 38 Hai chất điểm dao động điều hòa đường thẳng song song cạnh nhau, có tần số, có vị trí cân Cho biết quan hệ li độ hai chất điểmlà x21 + x22 = 13 Tại thời điểm t1 , chất điểm có li độ cm, tốc độ 15 cm/s tốc độ chất điểm có giá trị √ √ D.10 cm/s A.10 cm/s B.18 cm/s C.9 cm/s Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page http://vatliphothong.vn Câu 39 Đoạn mạch AB gồm cuộn dây có điện trở thuầnr = 50Ω độ tự cảm L mắc nối tiếp với hộp X Hộp X gồm phần tử :điện trở thuần, cuộn cảm √ thuần, tụ điện mắc nối tiếp Đặt vào A, B điện áp xoay chiều ổn định cảm kháng cuộn dây 50 3Ω Biết thời điểm t, điện áp cuộn dây đạt cực đại, sau phần tư chu kì điện áp C cực đại Hộp X chứa A điện trở cuộn cảm có cảm kháng ZL mà R = ZL R = ZC √ R = C điện trở tụ điện có dung kháng ZC mà ZC √ R = D điện trở cuộn cảm có cảm kháng ZL mà ZL B điện trở tụ điện có dung kháng ZC mà Câu 40 Một lắc lò xo đặt mặt phẳng ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng k=100 N/m, đầu cố định vào tường, đầu lại nối với vật nhỏ có khối lượng m=1 kg Khi lò xo không biến dạng, vật vị trí O Đưa vật tới vị trí lò xo dãn cm buông nhẹ Hệ số ma sát vật mặt đỡ µ = 0, Lấy g = 10m/s2 Tốc độ vật qua vị trí O lần √ √ A 20 cm/s B 50 cm/s C 10 cm/s D 10 cm/s Câu 41 Một sóng học lan truyền mặt thoáng chất lỏng với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Xét điểm M, N thuộc mặt thoáng, phương truyền sóng, cách 26 cm(M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau điểm M hạ xuống thấp A s 12 B s 120 C s 60 D 11 s 120 Câu 42 Cho mạch dao động lí tưởng L1 C1 L2 C2 với L1 = L2 = 1µH; C1 = C2 = 0, 1µF Ban đầu tích điện cho tụ C1 đến hiệu điện 6V tụ C2 đến 10 V cho mạch dao động Lấy π = √ 10 Thời gian ngắn kể từ mạch bắt đầu dao động đến hiệu điện hai tụ chênh 2 V A.0.5µs B µs C µs D 0, 25µs Câu 43 Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với dây Tốc độ truyền sóng dây m/s Xét điểm M dây cách A đoạn 20 cm, người ta thấy M dao động ngược pha với A Biết f có giá trị khoảng từ 48 Hz đến 56 Hz Bước sóng sóng có giá trị A cm B.6 cm C cm D cm Câu 44 Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với lượng dao động 20 mJ lực đàn hồi cực đại 2N Gọi I đầu cố định lò xo Khoảng thời gian ngắn từ điểm I chịu rác dụng lực nén đến chịu tác dụng lực kéo có độ lớn N 0,1 s Quãng đường ngắn mà vật 0,2 s là? √ √ A.2 cm B.2 cm C.(2 − 3) cm D.1 cm Câu 45 Phát biểu sau với cuộn cảm? A Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm cường độ dòng điện qua đồng thời nửa c B Cường độ dòng điện qua cuộn cảm tỉ lệ thuận với tần số dòng điện C Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, tác dụng cản trở dòng điện chiều D Cảm kháng của cuộn cảm tỉ lệ nghịch với chu kì dòng điện xoay chiều Câu 46 Một máy biến áp lí tưởng lúc sản xuất có tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp thứ cấp Sau thời gian sử dụng, lớp cách điện nên có n vòng dây cuộn thứ cấp bị nối tắt, tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp thứ cấp 2,5 Để xác định n, người ta quấn thêm vào cuộn sơ cấp 180 vòng dây thấy tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp thứ cấp 1,6 Số vòng dây bị nối tắt? A.80 vòng B 40 vòng Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng C.20 vòng D.60 vòng Page http://vatliphothong.vn Câu 47 Con lắc đơn gồm cầu nhỏ có khối lượng m mang điện tích q nối với dây treo nhẹ, không dãn, không dẫn điện Khi điện trường, lắc dao động nhỏ với √ chu kì T1 = 2s Khi có điện trường theo phương thẳng đứng, loắc dao động nhỏ với chu kì T2 = s Biết độ lớn lực điện trường bé trọng lực cầu Bỏ qua sức cản không khí Nếu đảo chiều điện trường mà giữ nguyên cường độ lắc dao động nhỏ với chu kì là? √ √ A s D √ s B s C √ s 3 Câu 48 Cho đoạn mạch AB gồm điện trở R = 50Ω, cuộn cảm L = H tụ điện có điện 2π √ dung biến thiên mắc nối tiếp Đặt vào A, B điện áp xoay chiều u = U cos 100πt, U có giá trị 100 µF , sau giảm điện dung C Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch không đổi Lúc đầu C = π AB điện áp hai đầu tụ lúc đầu lúc sau có kết π π π π B giảm dần C tăng dần D tăng dần A giảm dần 4 Câu 49 Người ta truyền tải điện đến nơi tiêu thụ đường dây pha có điện trở R Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây U = 220V hiệu suất truyền tải 75 % Để hiệu suất truyền tải tăng lên đến 90% mà công suất nơi tiêu thụ nhận không đổi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu điện dây A 317,54 V B 380 V C 285,45 V D 250 V Câu 50 Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp A B cách 40 cm dao động pha Biết sóng nguồn phát có tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng m/s M điểm nằm mặt nước thuộc đường thẳng vuông góc với AB A, sóng có biên độ cực đại Đoạn AM có giá trị lớn A 30 cm B 50 cm C 20 cm D 40 cm ĐÁP ÁN A B D D A A B B D 10 B 11 B 12.A 13 D 14 B 15 C 16 A 17 A 18 A 19 C 20 D 21 C 22 C 23 A 24 B 25 B 26 C 27 B 28 D 29 B 30 C 31 D 32 A 33 B 34 C 35.D 36 A 37 B 38 A 39.C 40.A 41.A 42.D 43 D 44 B 45.D 46.B 47.A 48 B 49.A 50.A Latex by Smod-NTH 52 and Mod-Đá Tảng Page ... đầu lại nối với vật nhỏ có khối lượng m=1 kg Khi lò xo không biến dạng, vật vị trí O Đưa vật tới vị trí lò xo dãn cm buông nhẹ Hệ số ma sát vật mặt đỡ µ = 0, Lấy g = 10m/s2 Tốc độ vật qua vị trí... có đầu cố định, đầu treo vật nhẹ Chiều dài dây treo là20 cm Kéo vật nhỏ khỏi vị trí cân góc 0,15 rad thả nhẹ đẻ vật dao động − → điều hòa Con lắc dao động từ trường đều, vec-tơ cảm ứng từ B vuông... Uo2 Io2 D I U − = U o Io Câu 31 Một vật nhỏ dao động điều hòa xung quanh vị trí cân O Ban đầu (t=0), vật qua vị trí cân π theo chiều dương Sau thời gian s vật chưa đổi chiều chuyển động tốc độ