ĐỀ HSG VẬT LÍ 12 GIẢI CHI TIẾT

171009 HSG 171009 HSG Câu 1: Công thức xác định cường độ dòng điện khơng đổi là: A I = q e B I = q t C I = t q D I = qt Câu 2: Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi, khoảng cách từ bụng đến nút gần bằng: A số nguyên lần bước sóng B phần tư bước sóng C nửa bước sóng D bước sóng Câu 3: Giao thoa mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp đặt A B dao động điều hòa pha theo phương thẳng đứng Sóng truyền mặt nước có bước sóng λ Cực tiểu giao thoa nằm điểm có hiệu đường hai sóng từ hai nguồn tới bằng: A 2kλ với k = 0, ±1, ±2, B kλ với k = 0, ±1, ±2, C ( k + 0,5 ) λ với k = 0, ±1, ±2, D ( 2k + 1) λ với k = 0, ±1, ±2, Câu 4: Bước sóng là: A qng đường sóng truyền chu kì B khoảng cách hai bụng sóng C quãng đường sóng truyền s D khoảng cách hai điểm có li độ khơng Câu 5: Dao động cưỡng dao động hệ: A tác dụng lực quán tính B tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian C tác dụng lực đàn hồi D điều kiện khơng có lực ma sát Câu 6: Lượng lượng sóng âm truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm gọi là: A mức cường độ âm B độ to âm C lượng âm D cường độ âm Câu 7: Dòng điện dòng chuyển dời: A có hướng ion dương B có hướng electron C điện tích D có hướng điện tích Câu 8: Tại nguồn O, phương trình dao động sóng u = acosωt , gọi λ bước sóng, v tốc độ truyền sóng Hai điểm M, N nằm phương truyền sóng cách đoạn d dao động lệch pha góc: A ∆ϕ = 2πd λ B ∆ϕ = 2πd v C ∆ϕ = πd λ D ∆ϕ = 2πv λ Câu 9: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân O Biểu thức lực kéo tác dụng lên vật theo li độ x là: A F = kx B F = − kx C F = − kx D F = kx 171009 HSG Câu 10: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α Biết khối lượng vật nhỏ lắc m, chiều dài dây treo l, mốc vị trí cân Cơ lắc là: A 2mglα B mglα 02 C mglα 02 2 D mglα Câu 11: Hai dao động điều hòa phương, tần số có biên độ pha ban đầu A 1, φ1 A2, φ2 Dao động tổng hợp hai dao động có pha ban đầu φ tính theo cơng thức: A tan ϕ = A1 sin ϕ1 − A sin ϕ2 A1 cos ϕ1 + A cos ϕ2 B tan ϕ = A1 sin ϕ1 + A sin ϕ2 A1 cos ϕ1 + A cos ϕ2 C tan ϕ = A1 sin ϕ1 + A sin ϕ2 A1 cos ϕ1 − A cos ϕ2 D tan ϕ = A1 cos ϕ1 − A cos ϕ2 A1 sin ϕ1 + A sin ϕ2 Câu 12: Biên độ dao động: A quãng đường vật nửa chu kì dao động B độ dài quỹ đạo chuyển động vật C độ dài lớn vật trình dao động D quãng đường vật chu kì dao động Câu 13: Biểu thức suất điện động cảm ứng là: A e c = − ∆Φ ∆v B ec = ∆Φ ∆α C e c = − ∆Φ ∆t D e c = − ∆Φ ∆α Câu 14: Khi sóng truyền từ khơng khí vào nước đại lượng sau khơng đổi? A tần số sóng B tốc độ truyền sóng C bước sóng D biên độ sóng Câu 15: Kết luận sau nói dao động điều hòa lắc lò xo? A quỹ đạo đoạn thẳng B vận tốc tỉ lệ thuận với thời gian C quỹ đạo đường hình sin D gia tốc tỉ lệ thuận với thời gian Câu 16: Đơn vị từ thông là: A Vôn (V) B Ampe (A) C Tesla (T) D Vêbe (Wb) Câu 17: Con lắc có chu kì T = 0,4 s, dao động với biên độ A = cm Quãng đường lắc s là: A 10 cm B 100 cm C cm D 50 cm Câu 18: Một vật dao động điều hòa trục Ox Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ x vào thời gian t Tần số góc dao động là: A 10π rad/s B 10 rad/s C 5π rad/s D rad/s 171009 HSG Câu 19: Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với tốc độ v = 50 cm/s Sóng truyền từ O đến M, biết phương trình sóng điểm M u M = 5cos(50πt - π) cm M nằm O cách O đoạn 0,5 cm phương trình sóng O là: A u O = 5cos ( 50πt + π ) cm 3π   B u O = 5cos  50πt − ÷cm   3π   C u O = 5cos  50πt − ÷cm   π  D u O = 5cos  50πt − ÷cm 2  Câu 20: Một sóng lan truyền với tốc độ v = 200 m/s có bước sóng λ = m Chu kì dao động sóng là: A T = 0,02 s B T = 0,2 s C T = 50 s D T = 1,25 s Câu 21: Cho cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2 Một âm có mức cường độ 80 dB cường độ âm là: A 10-20 W/m2 B 3.10-5 W/m2 C 10-4 W/m2 D 10-6 W/m2 Câu 22: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x = Acos10t (t tính s) Tại t = s, pha dao động là: A 20 rad B 10 rad C 40 rad D rad Câu 23: Một lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m vật nhỏ có khối lượng m Tác dụng lên vật ngoại lực F = 20cos10πt N (t tính s) dọc theo trục lò xo xảy tượng cộng hưởng Lấy π = 10 Giá trị m là: A 0,4 kg B kg C 250 g D 100 g Câu 24: Hiệu điện hai đầu điện trở tăng lên lần cường độ dòng điện qua điện trở đó: A giảm lần B tăng lần C giảm lần D tăng lần Câu 25: Một dao động có phương trình u = Acos40πt , t tính s Sau thời gian 1,7 s sóng tạo dao động truyền quãng đường lần bước sóng: A 40 lần B 34 lần C 17 lần D 26 lần Câu 26: Một sợi dây căng hai điểm cố định cách 75 cm Người ta tạo sóng dừng dây Hai tần số gần tạo sóng dừng dây 150 Hz 200 Hz Vận tốc truyền sóng dây bằng: A 75 m/s B 300 m/s C 225 m/s D 7,5 m/s 2π   Câu 27: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = cos  ωt − ÷cm Trong giây vật   quãng đường cm Trong giây thứ 2017, vật quãng đường là: A cm B cm C cm D cm Câu 28: Ở nơi Trái Đất, hai lắc đơn có chiều dài dao động điều hòa với biên độ Gọi m1, F1 m2, F2 khối lượng, độ lớn lực kéo cực đại lắc thứ lắc thứ hai Biết m1 + m2 = 1,2 kg 2F2 = 3F1 Giá trị m1 là: A 600 g B 400 g C 480 g D 720 g 171009 HSG Câu 29: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 250 g lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ cm Khoảng thời gian ngắn để vận tốc vật có giá trị từ –40 cm/s đến 40 cm/s là: A π s 120 B π s 20 C π s 60 D π s 40 Câu 30: Hai nguồn kết hợp A, B cách 10 cm dao động theo phương trình u = Acos100πt mm mặt thoáng thủy ngân, coi biên độ khơng đổi Xét phía đường trung trực AB ta thấy vân bậc k qua điểm M có hiệu số MA – MB = cm vân bậc k + tính chất dao động với vân bậc k qua điểm N có NA – NB = 30 mm Tốc độ truyền sóng mặt thủy ngân là: A 40 cm/s B 20 cm/s C 30 cm/s D 10 cm/s Câu 31: Một nguồn âm điểm S phát âm đẳng hướng với công suất không đổi môi trường không hấp thụ không phản xạ âm Lúc đầu, mức cường độ âm S gây điểm M L dB Khi cho S tiến lại gần M thêm đoạn 60 m mức cường độ âm M lúc L + dB Khoảng cách từ S đến M lúc đầu là: A 120,3 m B 40 m C 80,6 m D 200 m Câu 32: Sóng lan truyền từ nguồn O dọc theo đường thẳng với biên độ không đổi Ở thời điểm t = 0, O có phương trình u0 = Acosωt cm Một điểm cách nguồn khoảng nửa bước sóng có li độ cm thời điểm 0,5 chu kì Biên độ sóng là: A 2,5 cm B 10 cm C cm D cm π  Câu 33: Vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos  6πt + ÷cm Số lần vật qua vị trí x = 2,5 cm 6  theo chiều âm kể từ thời điểm t = s đến t = 3,25 s là: A lần B lần C lần D lần Câu 34: Một lắc lò xo gồm vật nhỏ lò xo có độ cứng 20 N/m dao động điều hòa với chu kì s Khi pha dao động 0,5π vận tốc vật −20 cm/s Lấy π2 = 10 Khi vật qua vị trí có li độ 3π cm động lắc là: A 0,36 J B 0,18 J C 0,72 J D 0,03 J Câu 35: Quan sát sóng dừng sợi dây đàn hồi người ta thấy khoảng thời gian hai thời điểm gần mà dây duỗi thẳng 0,2 s, khoảng cách hai chỗ đứng yêu liền 10 cm Tốc độ truyền sóng dây là: A 100 cm/s B 25 cm/s C 20 cm/s D 50 cm/s Câu 36: Tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s 2, lắc đơn lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với tần số Biết lắc đơn có chiều dài 49 cm lò xo có độ cứng 10 N/m Khối lượng vật nhỏ dao động điều hòa là: A 0,250 kg B 0,500 kg C 0,125 kg D 0,750 kg 171009 HSG Câu 37: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O O2 dao động pha, biên độ Chọn hệ tọa độ vng góc Oxy với gốc tọa độ vị trí đặt nguồn O nguồn O2 nằm trục Oy Hai điểm M N di động trục Ox thỏa mãn OM = a; ON = b (a < b) Biết ab = 324 cm2; O1O2 = 18 cm b thuộc đoạn [21,6; 24] cm Khi góc MO 2N có giá trị lớn thấy M N dao động với biên độ cực đại chúng có hai cực tiểu Hỏi có điểm dao động với biên độ cực đại đoạn nối hai nguồn? A 22 B 25 C 23 D 21 Câu 38: Một chất điểm thực đồng thời hai dao động điều hòa phương chu kì T có trục tọa độ Oxt có phương trình dao động điều hòa x1 = A1 cos ( ωt + ϕ1 ) x = v1T biểu diễn đồ thị hình vẽ Biết tốc độ dao động cực đại chất điểm 53,4 cm/s Giá trị với giá trị sau đây? A 0,52 B 0,75 t1 gần T C 0,64 D 0,56 Câu 39: Trên sợi dây dài có sóng ngang hình sin truyền qua Hình dạng đoạn dây hai thời điểm t t2 có dạng hình vẽ bên Trục Ou biểu diễn li độ phần tử M N thời điểm Biết t2 – t1 0,05 s, nhỏ chu kì sóng Tốc độ cực đại phần tử dây bằng? A 34 cm/s B 3,4 m/s C 4,25 m/s D 42,5 cm/s Câu 40: Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn có hai lắc lò xo Các lò xo có độ cứng k = 50 N/m Các vật nhỏ A B có khối lượng m 4m Ban đầu, A B giữ hai vị trí cho hai lò xo bị giãn cm Đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động điều hòa hai đường thẳng vng góc với qua giá I cố định (hình vẽ) Trong trình dao động, lực đàn hồi tác dụng lên giá I có độ lớn nhỏ là: A 1,0 N B 2,6 N C 1,8 N D 2,0 N Đáp án 1-B 11-B 21-C 31-A 2-B 12-C 22-A 32-C 3-C 13-C 23-D 33-A 4-A 14-A 24-D 34-D 5-B 15-A 25-B 35-D 6-D 16-D 26-A 36-B 7-D 17-B 27-A 37-B 8-A 18-C 28-C 38-A 9-B 19-D 29-D 39-A 10-C 20-A 30-B 40-B 171009 HSG LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án B + Cường độ dòng điện không đổi xác định biểu thức I = q t Câu 2: Đáp án B + Khi có sóng dừng dây, khoảng cách từ bụng đến nút gần phần tư bước sóng Câu 3: Đáp án C + Điều kiện để có cực tiểu giao thoa với hai nguồn kết hợp pha ∆d = ( k + 0,5 ) λ với k = 0, ± 1, ± Câu 4: Đáp án A + Bước sóng quãng đường mà sóng truyền chu kì Câu 5: Đáp án B + Dao động cưỡng dao động hệ tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian Câu 6: Đáp án D + Lượng lượng sóng truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền sóng gọi cường độ âm Câu 7: Đáp án D + Dòng điện dòng chuyển dời có hướng điện tích Câu 8: Đáp án A + Độ lệch pha hai điểm cách đoạn d phương truyền sóng ∆ϕ = 2πd λ Câu 9: Đáp án B + Biểu thức lực kéo tác dụng lên vật dao động điều hòa li độ x F = − kx Câu 10: Đáp án C + Cơ lắc đơn có chiều dài l, dao động với biên độ góc α0 E = mglα 02 Câu 11: Đáp án B + Pha ban đầu dao động tổng hợp xác định biểu thức tan ϕ = A1 sin ϕ1 + A sin ϕ2 A1 cos ϕ1 + A cos ϕ2 Câu 12: Đáp án C + Biên độ dao động A = x max → Biên độ độ dài lớn vật trình dao động Câu 13: Đáp án C + Biểu thức tính suất điện động cảm ứng ec = − ∆Φ ∆t Câu 14: Đáp án A + Khi sóng truyền qua mơi trường tần số sóng không đổi Câu 15: Đáp án A 171009 HSG + Quỹ đạo dao động điều hòa lắc lò xo đoạn thẳng Câu 16: Đáp án D + Đơn vị từ thông Wb Câu 17: Đáp án B Câu 18: Đáp án C + Từ độ thị, ta có 0,5T = 0, s → T = 0, s → ω = 5π rad s Câu 19: Đáp án D + Từ phương trình sóng M, ta có ω = 50π rad s → Bước sóng sóng λ = O gần nguồn nên dao động sớm pha M góc ∆ϕ = 2πv 2π.50 = = cm ω 50 2πOM 2π.0,5 π = = λ 2 π π   → u O = 5cos  50πt − π + ÷ = 5cos  50πt − ÷ cm 2 2   Câu 20: Đáp án A + Chu kì dao động sóng T = λ = = 0, 02 s v 200 Câu 21: Đáp án C + Mức cường độ âm vị trí có cường độ âm I xác định L L = 10 log 80 I ⇒ I = I0 1010 = 10 −12.10 10 = 10 −4 W m I0 Câu 22: Đáp án A + Pha dao động vật ϕ = 10t , t = → ϕ = 10.2 = 20 rad Câu 23: Đáp án D + Từ phương trình ngoại lực, ta có ωF = 10π rad s → Để xảy cộng hưởng tần số dao động riêng hệ phải với tần số dao động ngoại lực ωF = k 100 ⇔ 10π = ⇒ m = 100 g m m Câu 24: Đáp án D + Ta có I tỉ lệ với U → U tăng lần I tăng lần Câu 25: Đáp án B + Từ phương trình sóng, ta có ω = 40π rad s → T = 0, 05 s → Khoảng thời gian ∆t = 34T = 1, s → sóng truyền quãng đường 34 lần bước sóng Câu 26: Đáp án A + Hai tần số liên tiếp dây cho sóng dừng, tương ứng với sóng dừng hình thành dây với n n + bó sóng Ta có: 171009 HSG v  v  fn = n l = n 2f  v   n 2l ⇒ ⇒ f n +1 − f n = = f = 200 − 150 = 50 Hz → v = 75 m s với f tần  2l l = ( n + 1) v f = ( n + 1) v n +1  2f n +1  2l số nhỏ gây sóng dừng dây (tương ứung với bó sóng) Câu 27: Đáp án A + Biểu diễn dao động vật tương ứng đường tròn + Tại t = , vật qua vị trí x = −0,5 A = −2 cm theo chiều dương → Sau khoảng thời gian s, vật quãng đường S = 0,5A + A = cm → Vật đến biên → ∆t = T = s → T = s + Ta ý rằng, sau khoảng thời gian 2016 s = 672T vật quay vị trí ban đầu → s thứ 2017 vật quãng đường cm Câu 28: Đáp án C + Lực kéo cực đại tác dụng lên lắc đơn F = mg sin α ≈ mg s0 l → 2F2 = 3F1 ⇔ 2m2 = 3m1 ⇒ m = 1,5m1 + Kết hợp với giả thuyết m1 + m = 1, kg → 2,5m1 = 1, kg → m1 = 0, 48 kg = 480 g Câu 29: Đáp án D + Tần số góc dao động ω = k = m k = 20 rad s m + Vận tóc cực đại cực đại dao động v max = ωA = 80 cm s + Biểu diễn dao động vật tương ứng đường tròn → Khoảng thời gian tương ứng ∆t = T π π = = s 2ω 40 Câu 30: Đáp án B + Giả sử M N cực đại giao thoa (hoặc cực tiểu không ảnh hưởng đến kết tốn) Khi ta có:  MA − MB = kλ = 100 ⇒ 5λ = 20 → λ = mm   NA − NB = ( k + ) λ = 30 + Từ phương trình sóng, ta có ω = 100π rad s → T = 0, 02 s → Vận tốc truyền sóng v = λ = = 200 mm s = 20 cm s T 0, 02 Câu 31: Đáp án A 171009 HSG P   L = 10 log I 4πd d  ⇒ ∆L = = 20 log ⇒ d = 120,3 m + Ta có  P d − 60  L + = 10 log  I0 4π ( d − 60 ) Câu 32: Đáp án C + Độ lệch pha O điểm M xét ∆ϕ = ∆ϕx + ∆ϕ t = 2π∆x + ω∆t = 2π → điểm xét pha λ với O → ( u O ) t =0 = A = ( u M ) 0.5T = cm Câu 33: Đáp án A + Tại t = s vật qua vị trí x = A = 2,5 cm theo chiều âm → Biểu diễn vị trí tương ứng đường tròn + Khoảng thời gian ∆t tương ứng với góc quét ∆ϕ = ω∆t = 6π ( 3, 25 − ) = 6π + 1,5π rad + Ứng với góc quét 6π vật qua vị trí thỏa mãn yêu cầu toán lần, với 1,5π vật chưa qua vị trí tốn u cầu → Vậy có tất lần Câu 34: Đáp án D + Tần số góc dao động ω = 2π 2π = = π rad s T + Vận tốc vật v = −ωA sin ϕ ⇔ −20 = −πA.sin ( 0,5π ) ⇒ A = + Động vật li độ x: E d = 20 cm π k ( A − x ) = 0, 03 J Câu 35: Đáp án D + Khoảng thời gian hai lần gần sợi dây duỗi thẳng ∆t = 0,5T = 0, s → T = 0, s + Khoảng cách hai chỗ đứng yên (hai nút sóng) liên tiếp 0,5λ = 10 cm → λ = 20 cm → Vận tốc truyền sóng v = λ 20 = = 50 cm s T 0, Câu 36: Đáp án B + Để hai dao động có tần số k g kl 10.0, 49 = ⇒m= = = 0,5 kg m l g 9,8 Câu 37: Đáp án B 171009 HSG a   tan α = d + Ta có  với d = O1O = 18 cm b  tan β =  d a b − tan β − tan α d d = d ( a − b) · tan MO N = tan β − α = = ( ) ab + tan β tan α d + ab 1+ dd + Kết hợp ab = 324 ⇒ a = 324 b  324  · → tan MO N = tan ( β − α ) = b − ÷= f ( b) 36  b  + Ta có f ' ( b ) =  324  1 + ÷ > ∀ b [ 21, ; 24] 36  b  · b = 24 cm → a = 13,5 cm , O N = 30 cm , O M = 22,5 cm → MO N cực đại + M N hai cực đại ứng với bậc k k + , ta có: O M − a = ( k + ) λ 22,5 − 13,5 = ( k + ) λ ⇔ ⇒ λ = 1,5 cm  30 − 24 = kλ O N − b = kλ → Số cực đại giao thoa O1O : − O1O OO 18 18 ≤k≤ ⇔− ≤k≤ ⇔ −12 ≤ k ≤ 12 → có 25 λ λ 1,5 1,5 điểm Câu 38: Đáp án A + Hai dao động vng pha, ta có:  A = 2πA1  2 x1 = x =−3,95  → A1 ≈ cm  x1   x  ÷ =1  ÷ +   A1   A  + Mặc khác với hai dao động vuông pha, tốc độ cực đại vật v max = ω A12 + A 22 = 53, ⇒ ω = 2,1rad.s −1 ⇒ T = s  3,95  + Từ hình vẽ, ta tìm được: ω ( t − t1 ) = 90° + 2ar cos  ÷ = 108° ≈ 1,88   10 171009 HSG Từ ta tìm đượcn t1 = t − t 1,88 = 1, s ⇒ = 0,53 ω T Câu 39: Đáp án A Từ hình vẽ, ta xác định u M = 20 mm Z u M = 20 mm [ + ( t1 )  , ( t2 )  u N = 15, mm Z u N = + A α 20  cos = A 15,3 15,3  20  α ⇒ cos  ÷− = ⇔ 2 ÷ −1 = ⇒ A = 21, mm Ta có:  A A 2 A cos α = 15,3  A → Từ ta tìm ω = 5π rad s → Tốc độ cực đại v max = ωA ≈ 340 mm s Câu 40: Đáp án B + Lực đàn hồi tổng hợp tác dụng lên I có độ lớn F = F12 + F22 = k A cos ( ωt ) + k A cos ( 2ωt ) = kA cos ( ωt ) + cos ( 2ωt ) → Biến đổi toán học   F = kA cos ( ωt ) + cos ( 2ωt ) = kA cos ( ωt ) + cos ( ωt ) − sin ( ωt )  14 43  14 43 14 43  x4 4 4 2x 4 41−4x 43 y Đặt x = cos ( ωt ) ⇒ y = + ( 2x − 1) + Để F nhỏ y nhỏ y ' = 8x − = ⇔ x = → Vậy Fmin = 50.8.10−2 ⇒ y = 16 ≈ 2, N 16 11 ... ϕ2 A1 sin ϕ1 + A sin ϕ2 Câu 12: Biên độ dao động: A quãng đường vật nửa chu kì dao động B độ dài quỹ đạo chuyển động vật C độ dài lớn vật trình dao động D quãng đường vật chu kì dao động Câu 13:... + Biểu diễn dao động vật tương ứng đường tròn + Tại t = , vật qua vị trí x = −0,5 A = −2 cm theo chi u dương → Sau khoảng thời gian s, vật quãng đường S = 0,5A + A = cm → Vật đến biên → ∆t = T... 2-B 12- C 22-A 32-C 3-C 13-C 23-D 33-A 4-A 14-A 24-D 34-D 5-B 15-A 25-B 35-D 6-D 16-D 26-A 36-B 7-D 17-B 27-A 37-B 8-A 18-C 28-C 38-A 9-B 19-D 29-D 39-A 10-C 20-A 30-B 40-B 171009 HSG LỜI GIẢI CHI