Câu 3: Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 1 vào hai cực của nguồn điện một chiều có suất điện động không đổi và điện trở trong r thì[r]
(1)1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 07 trang)
ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC NĂM 2011 Mơn: VẬT LÍ; Khối A
Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian phát đề
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Cho biết: số Plăng h = 6,625.10-34
J.s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19 C; tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108
m/s; 1u = 931,5 MeV/c2
I PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH (40 câu, từ câu đến câu 40)
Câu 1: Một lắc đơn treo vào trần thang máy Khi thang máy chuyển động thẳng đứng lên nhanh dần với gia tốc có độ lớn a chu kì dao động điều hịa lắc 2,52 s Khi thang máy chuyển động thẳng đứng lên chậm dần với gia tốc có độ lớn a chu kì dao động điều hòa lắc 3,15 s Khi thang máy đứng n chu kì dao động điều hịa lắc
A. 2,78 s B. 2,96 s D. 2,61 s D. 2,84 s Giải:
* Thang máy lên nhanh dần đều, gia tốc trọng trường hiệu dụng: g1 = g + a * Thang máy lên chậm dần đều, gia tốc trọng trường hiệu dụng: g2 = g - a
* a g
a g
a g g
g T
T
5625 , 2
5625 , 0 52
, 2
15 , 3 1
2
* T s
g a g g g T T
78 , 2
1
Đáp án A
Câu 2: Một học sinh quấn máy biến áp với dự định số vòng dây cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn thứ cấp Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu số vòng dây Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dung không đổi, dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp cuộn thứ cấp để hở cuộn sơ cấp Lúc đầu tỉ số điện áp 0,43 Sau quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vịng dây tỉ số điện áp 0,45 Bỏ qua hao phí máy biến áp Để máy biến áp dự định, học sinh phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp
A. 60 vòng dây B. 84 vòng dây C. 100 vòng dây D. 40 vòng dây Giải:
Gọi N1, N2 số vòng dây ban đầu cuộn; n số vòng phải thêm cần tìm Ta có:
60 2
24
516 ;
1200 45
, 0 24 ;
43 , 0
2
2
1
2
n n
N N
N N
N N N
N
Đáp án A
Câu 3: Nếu nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm L mắc nối tiếp với điện trở R = vào hai cực nguồn điện chiều có suất điện động khơng đổi điện trở r mạch có dịng điện khơng đổi cường độ I Dùng nguồn điện để nạp điện cho tụ điện có điện dung C = 2.10-6
F Khi điện tích tụ điện đạt giá trị cực đại, ngắt tụ điện khỏi nguồn nối tụ điện với cuộn cảm L thành mạch dao động mạch có dao động điện từ tự với chu kì .10-6 s cường độ dòng điện cực đại 8I Giá trị r
A. B. 0,25 C. 0,5 D. Giải:
* Khi mắc L,R vào nguồn điện chiều:
r R I
(1)
* Khi mắc tụ C vào nguồn điện chiều điện áp cực đại tụ: U0 (2) * Khi mắc C L thành mạch dao động:
+) T = .10-6 s L0,125.106H
+) 0 0 8 8 1
r
r R L C I
L C U
I Đáp án D
(2)2
Câu 4: Một chất điểm dao động điều hịa theo phương trình t cos
x (x tính cm; t tính s) Kể từ t = 0, chất điểm qua vị trí có li độ x = -2cm lần thứ 2011 thời điểm
A. 6030 s B. 3016 s C. 3015 s D. 6031 s Giải:
Sử dụng phương pháp đường trịn, dễ dàng tính được: 3016( )
1005T T s
t
Đáp án B
Câu 5: Bắn prôtôn vào hạt nhân 73Li đứng yên Phản ứng tạo hai hạt nhân X giống bay với tốc độ theo phương hợp với phương tới prơtơn góc 600 Lấy khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị u số khối Tỉ số tốc độ prôtôn tốc độ độ hạt nhân X
A. B
2
C. D
4
Giải:
He He Li
p 37 24 24
1
1
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, vẽ hình, dễ thấy:
Pp = PHe 4
p He He
p
m m v
v
Đáp án A
Câu 6: Một nguồn điểm O phát sóng âm có cơng suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Hai điểm A, B cách nguồn âm r1 r2 Biết cường độ âm A gấp lần cường độ âm B Tỉ số
1 r r
A. B. C
2
D
4
Giải:
Ta có
1 2
2
B A B
A
I I r r r
r I I
Đáp án B
Câu 7: Chất phóng xạ poolooni 21084Po phát tia biến đổi thành chì Pb
206
82 Cho chu kì Po 210
84 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pơlơni chuyên chất Tại thời điểm t1, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu
3 1
Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu
A.
B
16
C.
15
D.
25
Giải:
* Tại thời điểm t1: 2 2 276
3 1 ) 2 1 (
2 .
1
1
1
0 1
1
1
k t T
N N N
N N N
N N
N
k k
Pb
Po ngày
* Tại thời điểm t2 = t1 + 276 = 552 ngày k2 = 4, tương tự có: 15
1 2 1
2 ) 2 1 (
2 .
4
0 2
0 2
2
2
kk
Pb Po
N N N
N N N
N N
N
Đáp án C
Câu 8: Một chất phát quang kích thích ánh sáng có bước sóng 0,26 mthì phát ánh sáng có bước sóng 0,52 m Giả sử cơng suất chùm sáng phát quang 20% cơng suất chùm sáng kích thích Tỉ số số phơtơn ánh sáng phá quang số phơtơn ánh sáng kích thích khoảng thời gian
A 10
1
B
5
C
5
D
5
Giải:
5 2 4 , 0 .
2 , 0 .
. . 2 , 0 . . 2
,
0
kt pq kt
pq kt
kt pq
pq kt
pq
N N t hc N t
hc N P P
Đáp án C
Câu 9: Trong ngun tử hiđrơ, bán kính Bo r0 = 5,3.10 -11
m Ở trạng thái kích thích ngun tử hiđrơ, Pp PHe1
(3)3
êlectron chuyển động quỹ đạo dừng có bán kính r = 2,12.10-10
m Quỹ đạo có tên gọi quỹ đạo dừng A. L B. N C. O D. M
Giải: 4 2
n n
r rn
Quỹ đạo L Đáp án A
Câu 10: Đặt điện áp uU 2cost vào hai đầu tụ điện cường độ dịng điện qua có giá trị hiệu dụng I Tại thời điểm t, điện áp hai đầu tụ điện u cường độ dòng điện qua i Hệ thưc liên hệ đại lượng
A 1.
I i U
u 2 2
B. .
4 1 I i U
u 2 2
C .
2 1 I i U
u 2 2
D 2.
I i U
u 2 2
Giải: 1 2 2
2 2
0 2
2
U u I i U
u I
i
Đáp án D Câu 11: Khi nói hệ Mặt Trời, phát biểu sau sai?
A. Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo chiều B. Sao chổi thành viên hệ Mặt Trời
C. Hành tinh xa Mặt Trời Thiên Vương tinh D. Hành tinh gần Mặt Trời Thủy tinh Giải: Đáp án C (đúng phải Hải Vương tinh)
Câu 12: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây, A điểm nút, B điểm bụng gần A nhất, C trung điểm AB, với AB = 10 cm Biết khoảng thời gian ngắn hai lần mà li độ dao động phần tử B biên độ dao động phần tử C 0,2 s Tốc độ truyền sóng dây
A. 0,25 m/s B. m/s C. 0,5 m/s D. m/s + Tính λ : khoảng cách nút sóng bụng sóng liên
tiếp λ/4 → λ = 4.AB = 40 cm + Tính T :
Biên độ sóng dừng điểm có dạng :
ơng
2 |sin | b
x
A a
Biên độ sóng tại C là :
ông ông
2
|sin | víi x 5
2 2
b C
C b C
a
x AB
A a cm
+Khoảng thời gian ngắn li độ bụng = biên độ C ứng với vật từ điểm C đến B C: 0,2 0,8
8
T T
t s T s
Vậy v = λ/T = 40/0,8 = 50 cm/s = 0,5 m/s Đáp án C
Câu 13: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều có tần số giá trị hiệu dụng khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch AB Khi đoạn mạch AB tiêu thụ công suất 120 W có hệ số cơng suất Nếu nối tắt hai đầu tụ điện điện áp hai đầu đoạn mạch AM MB có giá trị hiệu dụng lệch pha
3
, công suất tiêu thụ đoạn mạch AB trường hợp
A. 75 W B. 90 W C. 160 W D. 180 W Giải:
* Ban đầu, mạch xảy cộng hưởng: 120 120.( 1 2)
1
1 U R R
R R
U
P
(1)
* Lúc sau, nối tắt C, mạch R1R2L: +) UAM = UMB ; = /3
Vẽ giản đồ = /6
3 ) (
3
tan
2
R R Z R
R Z
L
L
I UAM
U UMB
/3
ông
2 b
a
ông
b
a
C B
(4)4
90 3
) (
) (
) (
120 )
( )
( )
( 2
2 2
2
1 2 2
2
R R R
R
R R R
R Z U R R I R R
P Đáp án C
Câu 14: Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam ta quan sát hệ vân giao thoa Nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lam ánh sáng đơn sắc màu vàng điều kiện khác thí nghiệm giữ ngun
A. khoảng vân giảm xuống B. vị trí vân trung tâm thay đổi C. khoảng vân tăng lên D. khoảng vân không thay đổi Giải: tăng i tăng Đáp án C
Câu 15: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe 0,6 mm Khoảng vân quan sát đo mm Từ vị trí ban đầu, tịnh tiến quan sát đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe khoảng vân 0,8 mm Bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm
A. 0,50 m B. 0,48 m C. 0,64 m D. 0,45 m Giải:
* Ban đầu : i = a
D
* Lúc sau : i’ =
a D 0,25)
(
* m
D ai m
D D
D i
i
48 , 0 25
, 1 8
, 0
1 25 , 0
' Đáp án B
Câu 16: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox với biên độ 10 cm, chu kì s Mốc vị trí cân Tốc độ trung bình chất điểm khoảng thời gian ngắn chất điểm từ vị trí có động lần đến vị trí có động
3
A. 14,64 cm/s B. 26,12 cm/s C. 21,96 cm/s D. 7,32 cm/s Giải:
* Vị trí động lần năng: x =
2
A
; Vị trí động
3
năng: x =
2
A
* Thời gian ngắn hai vị trí thời gian từ 2 A
đến
2
A
t = T s
6 12
Quãng đường tương ứng: s = 2
3 A
- 2 A
= 5( 31) vtb = cm s t
s
/ 96 , 21
Đáp án C
Câu 17: Một khung dây dẫn phẳng quay với tốc độ góc quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có vectơ cảm ứng từ vng gốc với trục quay khung Suất điện động cảm ứng khung có biểu thức )
2 t cos( E
e 0 Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc
A. 450 B. 1800 C. 1500 D. 900 Giải:e = ) sin( )
2
cos( 0
0
t E t E
So sánh với biểu thức tổng quát: e = E0sin(t), ta có Đáp án B
Câu 18: Dao động chất điểm có khối lượng 100 g tổng hợp hai dao động điều hịa phương, có phương trình li độ x15cos10t x2 10cos10t (x1 x2 tính cm, t tính s) Mốc vị trí cân Cơ chất điểm
A. 225 J B. 0,1125 J C. 0,225 J D. 112,5 J Giải: Hai dao động thành phần pha A = A1 + A2 = 15 cm
W m A 0,1125J
2
1 2
Đáp án B
(5)5
màu giống màu vân trung tâm, vân sáng hai xạ trùng ta tính vân sáng số vân sáng quan sát
A. 27 B. 23 C. 26 D. 21 Giải: Vân sáng có màu vân trung tâm vị trí vân sáng đơn sắc trùng nhau, ta phải có:
2 2 3 3 1 3 2 3
1
8 ;
k k k k k
k
k Vị trí vân trùng (từ vân trung tâm) ứng với k3 = Khoảng cách hai vân liên tiếp màu vân trung tâm là: i =
a D a
D 5,04 3
* Xét đoạn hai vân (xét hai vị trí hai đầu): dễ dàng tính được: + Khoảng vân với 1:
a D a
D
i 0,42
1
Số vân sáng 1: 13
1
1
i i N
Tương tự 10;
3
2
i i N i
i N
+ Khoảng vân 12 trùng:
a D
i12 1,68 số vân 12 trùng:
12
12
i i N
Tương tự: 5;
23 23 13
13
i i N
i i N
* Vì đề xét khoảng hai vân liên tiếp màu vân trung tâm (khơng tính vân hai đầu), loại phải trừ 2:
+ Tổng số vân sáng xạ: (13 - 2) + (10 - 2) + (9 - 2) = 26
+ Số vân trùng hai xạ: (4 - 2) + (5 - 2) + (2 - 2) = (ứng với 10 vân sáng đơn sắc)
Do vân trùng hai xạ tính vân sáng (10 vân sáng đơn sắc tính vân) số vân sáng quan sát được: 26 - = 21 Đáp án D
Câu 20: Phát biểu sau sai nói sóng điện từ? A. Sóng điện từ truyền chân khơng
B Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trường bị phản xạ khúc xạ
C. Trong sóng điện từ dao động điện trường từ trường điểm đồng pha với D. Sóng điện từ sóng ngang nên truyền chất rắn
Giải: Đáp án D
Câu 21: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Khi chất điểm qua vị trí cân tốc độ 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ 10 cm/s gia tốc có độ lớn 40 cm/s2 Biên độ dao động chất điểm
A. cm B. cm C. cm D. 10 cm Giải:
*
A A
vmax 20 20
* Khi |v| = 10 |a| = 40
* Lại có: max2 5
2 2
2
A v
A a
v
cm Đáp án A
Câu 22: Nguyên tắc hoạt động quang điện trở dựa vào
A. tượng quang điện B. tượng tán sắc ánh sáng B. tượng phát quang chất rắn D. tượng quang điện Giải:Đáp án A
Câu 23: Giả sử phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng hạt trước phản ứng nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02 u Phản ứng hạt nhân
A. tỏa lượng 1,863 MeV B tỏa lượng 18,63 MeV C. thu lượng 1,863 MeV D. thu lượng 18,63 MeV Giải: Vì mt < ms nên phản ứng thu lượng Năng lượng phản ứng thu vào :
W = |( mt – ms ).c
|= 0,02.931,5 = 18,63MeV
Câu 24: Lần lượt đặc điện áp xoay chiều u1 U 2cos(120t1); u1U 2cos(120t2) )
t 110 cos( 2 U
(6)6 t
100 cos I
i1 ; )
3 t 120 cos( I
i2 )
3 t 110 cos( ' I
i3 So sánh I I', ta có: A. I > I' B I < I' C. I = I' D. II' 2
Giải:
Cách 1: Trường hợp (1) (2) ta thấy U, I tổng trở mạch nhau:
' '
110 12000
1 12000
120 120
100 100
120 120
100 100
max
2
2
2
2
I I I
I LC
C L
C L
C L
R C
L R
Z Z
conghuong
Đáp án B
Cách 2: Vẽ đồ thị, 1 < 3 < 2; I1 = I2 = I; U không đổi I < I’
Câu 25: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 (coi góc nhỏ) đặt khơng khí Chiếu chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên lăng kính theo phương vng góc với mặt phẳng phân giác góc chiết quang, gần cạnh lăng kính Đặt ảnh E sau lăng kính, vng góc với phương chùm tia tới cách mặt phẳng phân giác góc chiết quang 1,2 m Chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ nđ = 1,642 ánh sáng tím nt = 1,685 Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím quang phổ liên tục quan sát
A. 5,4 mm B. 36,9 mm C. 4,5 mm D. 10,1 mm Giải: ĐT = d.A(nt - nđ) = 1,2.6
180
.(1,685 - 1,642) 5,4.10-3 m = 5,4 (mm) Đáp án A
Câu 26: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R1 = 40 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C =
4 10
F, đoạn mạch MB gồm điện trở R2 mắc với cuộn cảm Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AM MB là: )(V)
12 t 100 cos( 50
uAM uMB 150cos100t(V) Hệ số công suất đoạn mạch AB
A. 0,84 B. 0,71 C. 0,86 D. 0,95 Giải:
+ Ta có ZC = 40Ω + tanφAM =
4
1
C AM
R Z
+ Từ hình vẽ có: φMB = 3
tan φMB = 2
R Z R
Z
L
L
* Xét đoạn mạch AM: 0,625 2
40
50
AM AM Z U I
* Xét đoạn mạch MB: MB 120 22 L2 2 2 2 60; L 60
MB R Z R R Z
I U Z
Hệ số công suất mạch AB : Cosφ =
2
2
2
) (
)
(R R ZL ZC
R R
0,84 Đáp án A Câu 27: Phát biểu sau đúng nói sóng cơ?
A. Sóng truyền chất lỏng ln sóng ngang
B. Bước sóng khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha
C. Sóng truyền chất rắn ln sóng dọc
D. Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động hai điểm pha
Giải: Đáp án D
Câu 28: Khi nói vật dao động điều hòa, phát biểu sau sai?
I
UAM UMB
7/12 /4 /3
I I
(7)7 A. Cơ vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian B. Vận tốc vật biến thiên điều hòa theo thời gian
C. Lực kéo tác dụng lên vật biến thiên điều hòa theo thời gian D. Động vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian
Giải: Đáp án A
Câu 29: Đặt điện áp uU 2cos2ft (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi tần số f1 cảm kháng dung kháng đoạn mạch có giá trị Khi tần số f2 hệ số cơng suất đoạn mạch Hệ thức liên hệ f1 f2
A. f .
3 4
f2 1 B. f .
2 3
f2 1 C f .
3 2
f2 1 D f .
4 3 f2 1 Giải:
* Với tần số f1:
4 3 .
2 8
2 1 ;
6
2
1
1 1
1 f LC
Z Z C
f Z
L f Z
C L C
L (1)
* Với tần số f2 mạch xảy cộng hưởng, ta có: (2 ) 1
2 LC f
(2)
* Chia vế (2) cho (1) ta được: 2 1
2
3
2
f f
f f
Đáp án C
Câu 30: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA uB acos50t (với t tính s) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 50 cm/s Gọi O trung điểm AB, điểm M mặt chất lỏng nằm đường trung trực AB gần O cho phần tử chất lỏng M dao động pha với phần tử chất lỏng O Khoảng cách MO
A. cm B. 10 cm C 2 2 cm D 2 10 cm Giải: Phương trình sóng điểm M đường trung trực (cách nguồn đoạn d) điểm O là:
; cos50 50
cos
2
a t d u a t
uM O
10 11
1 *
0
2
2
2
min
max
/
AO d
MO d
k d
k AO
k d
k d O
M
Đáp án D Câu 31: Hiện tượng quang điện tượng electron bị bứt khỏi kim loại
A. cho dòng điện chạy qua kim loại
B. kim loại bị nung nóng nguồn nhiệt
C. chiếu vào kim loại xạ điện từ có bước sóng thích hợp D. chiếu vào kim loại chùm hạt nhân heli
Giải: Đáp án C
Câu 32: Khi êlectron quỹ đạo dừng thứ n lượng nguyên tử hiđrô xác định công thức )
eV ( n
6 , 13
En 2 (với n = 1, 2, 3,…) Khi êlectron nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo dừng n = ngun tử phát phơtơn có bước sóng 1 Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo dừng n = nguyên tử phát phơtơn có bước sóng 2 Mối liên hệ hai bước sóng 1 2
A. 2 51 B 272 1281 C. 2 41 D.1892 8001 Giải:
*
1
3 13,6
9 , 13
hc E
E
(1)
*
2
5 13,6
100 21 4
1 25
1 6 , 13
hc E
E
(2)
* Chia vế (1) cho (2) được: 1892 8001 Đáp án D
Câu 33: Chiếu từ nước khơng khí chùm tia sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng Tia ló đơn sắc màu lục là mặt nước (sát với mặt phân cách hai môi trường) Không kể tia đơn sắc màu lục, tia ló ngồi khơng khí tia đơn sắc màu:
(8)8
Giải: * Các tia sáng tới mặt nước với góc tới i = igh(lục); Với
n igh
sin
* Vì nđỏ < nvàng < nlục < nlam < ntím igh(đỏ) > igh(vàng) > igh(lục) = i > igh(lam) > igh(tím)
tia đỏ, vàng ló ngồi; tia lam, tím bị phản xạ tồn phần Đáp án C
Câu 34: Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm 50 mH tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự với cường độ dịng điện i0,12cos2000t (i tính A, t tính s) Ở thời điểm mà cường độ dòng điện mạch nửa cường độ hiệu dụng hiệu điện hai tụ có độ lớn
A 3 14 V B 5 14 V C.12 V D. 6 2 V
Giải: 3 14
8 7 1 ) 8 ( ) 4 ( ) ( 2 2 2 2 2 2 2 2
0
LI L I I L C I I L C i I L u Cu Li LI Đáp án A
Câu 35: Đặt điện áp xoay chiều uU0cost (U0 không đổi thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có đọ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, với CR2
< 2L Khi
2 điện áp hiệu dụng hai tụ điện có giá trị Khi 0 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt cực đại Hệ thức liên hệ 1, 2 0
A ( 1 )
2 1 2 2
B. 2( )
1
2
C. 0 12. D ( )
2 2 2
0
Giải:
* Khi ω = ω1 ω = ω2, ta có : UC1 = UC2 2 1
C C C ZC
Z U Z Z U Z I Z
I
2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 ) ( ) ( C C L L R C C L L R C L R C L R
(2 R2)(1222)L2.(14 24)
C L
(2 R2)L2.(12 22)
C L
(với R2 < C L ) 2 2 2 ) 2 ( ) ( L R C L
* Khi Ucmax ta có ω0 =
2 ) ) ( ( 2
1 22
2
2
2
L R C L R C L
L ω0
2 = ( ) 2 2
Đáp án D
Câu 36: Đặt điện áp xoay chiều uU 2cos100t vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thấy giá trị cực đại 100 V điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 36 V Giá trị U
A. 48 V B. 136 V C. 80 V D. 64 V Giải: Khi ULmax ta có:
80 )
( 2
2 2 2
2
U U U U U U U U U
UL R C L C C Đáp án C
Câu 37: Theo thuyết tương đối, êlectron có động nửa lượng nghỉ êlectron chuyển động với tốc độ
A. 2,75.108 m/s B. 2,24.108 m/s C. 1,67.108 m/s D. 2,41.108 m/s Giải: Wđ = E - E0 = 0
2 1
E m c v m s
c v c m E
E 2,24.10 /
2 3 1
2
3
0
2
0
Đáp án B
Câu 38: Trong mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Thời gian ngắn để lượng điện trường giảm từ cực đại xuống nửa giá trị cực đại 1,5.10-4
(9)9 tụ giảm từ giá trị cực đại xuống nửa giá trị
A. 4.10-4 s B. 3.10-4 s C. 12.10-4 s D. 2.10-4 s Giải:
* Khi WC = 2 1
Wcmax = 2 1
W q = 2 Q
* Thời gian để điện tích tụ điện giảm từ Q0 đến 2
0 Q
T/8 nên T = 8.1,5.10 – s = 12.10 –4 s * Thời gian ngắn để điện tích tụ điện giảm từ Q0 đến
2 Q
T/6 = 2.10 – s Đáp án D Câu 39: Khi nói tia , phát biểu sau đây sai?
A. Tia khơng phải sóng điện từ B. Tia khơng mang điện
C. Tia có tần số lớn tần số tia X D. Tia có khả đâm xuyên mạnh tia X Giải: Đáp án A
Câu 40: Một lắc lò xo đặt mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có đầu cố định, đầu gắn với vật nhỏ m1 Ban đầu giữ vật m1 vị trí mà lị xo bị nén cm, đặt vật nhỏ m2 (có khối lượng khối lượng vật m1) mặt phẳng nằm ngang sát với vật m1 Buông nhẹ để hai vật bắt đầu chuyển động theo phương trục lò xo Bỏ qua ma sát Ở thời điểm lị xo có chiều dài cực đại lần khoảng cách hai vật m1 m2
A. 5,7 cm B. 3,2 cm C. 2,3 cm D. 4,6 cm Giải:
* Khi hệ vật chuyển động từ VT biên ban đầu đến VTCB: CLLX (m1 + m2 = 2m): vmax =
m k A A
2
* Khi đến VTCB, hai vật tách khỏi m1 bắt đầu chuyển động chậm dần, lúc m2 chuyển động thẳng với vận tốc vmax
+ Xét CLLX m1 = m (vận tốc cực đại không thay đổi): vmax =
m k A
A'' ' = A A cm m
k
A 4 2
2 '
2
+ Từ tách (qua VTCB) đến lị xo có chiều dài cực đại m1 đến vị trí biên A’, thời gian dao động
' '
2
'
t T ; với
2 2 . 2
'
t m
k
Trong thời gian này, m2 được: s = v.t = vmax.t = A .2 2cm
2 2 .
.
Khoảng cách hai vật: d = s - A’ 3,2 cm Đáp án D II PHẦN RIÊNG 10 câu
Thí sinh làm hai phần (phần A B)
A Theo chương trình Chuẩn (10 câu, từ câu 41 đến câu 50)
Câu 41: Tia Rơn-ghen (tia X) có
A. tần số nhỏ tần số tia hồng ngoại B. chất với sóng âm
C. điện tích âm nên bị lệch điện trường từ trường D. chất với tia tử ngoại
Giải: Đáp án D
Câu 42: Một thiên thạch bay vào bầu khí Trái Đất, bị ma sát mạnh, nóng sáng bốc cháy, để lại vết sáng dài Vết sáng dài gọi
A. đôi B. chổi C. băng D. siêu Giải: Đáp án C
Câu 43: Đặt điện áp xoay chiều uU 2cos100t (U không đổi, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm
5
(10)10 U 3 Điện trở R
A. 20 2 B 10 2 C. 10 D. 20 Giải:
* ZL = ω.L= 20Ω
* Ucmax =
2 10 2 3
3 2
2
L L
L Z
R R
Z R U
R Z R U Đáp án B
Câu 44: Một lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0 nơi có gia tốc trọng trường g Biết lực căng dây lớn 1,02 lần lực căng dây nhỏ Giá trị 0
A. 9,60 B. 6,60 C. 5,60 D. 3,30 Giải: Tmax = 1,02Tmin mg(3- 2.cosα0 ) = 1,02.mgcosα0 α0 = 6,6
0
Đáp án B
Câu 45: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực 100 dao động toàn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với tốc độ 40 cm/s Lấy = 3,14 Phương trình dao động chất điểm
A. )(cm)
3 t 20 cos(
x B )(cm)
3 t 20 cos(
x
C. )(cm)
6 t 20 cos(
x D. )(cm)
6 t 20 cos(
x
Giải: * T =
100 4 , 31
= 0,314 s ω = Rad s
T 20 /
2
* A = x2 (v)2 4cm
*
3 /
3 40
0
s cm v
cm x t
x = 4.cos(20t + )cm 3
Đáp án A
Câu 46: Một máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều máy phát sinh có tần số 50 Hz giá trị hiệu dụng 100 2 V Từ thơng cực đại qua vịng dây phần ứng
5
mWb Số vòng dây cuộn dây phần ứng A. 400 vòng B. 100 vòng C 71 vòng D. 200 vòng Giải: Gọi tổng số vòng dây máy N, ta có:
E0 = E 2= 2πf.N.Ф0 → N = 400
10 50
2 100
2
3
f E
vòng
Số vòng dây cuộn (máy có cuộn dây): 100 4
1
N
Ncuon Đáp án B
Câu 47: Mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây có độ tự cảm 50 mH tụ điện có điện dung F Nếu
mạch có điện trở 10-2 , để trì dao động mạch với hiệu điện cực đại hai tụ điện 12 V phải cung cấp cho mạch cơng suất trung bình
A. 36 W B. 36 mW C. 72 W D. 72 mW Giải:
* W = A
L C U I I L CU
12 , 0 10 . 5
10 . 5 . 12 2
.
2
6
0 2
0
* Công suất cần cung cấp: P = I2
.R= I R 7,2.10 W 72W
10 12 ,
2 2
0
Đáp án C
(11)11 A
2 1 2
K K m m v v
B.
2 1 2
K K m m v v
C.
2 2
K K m m v v
D.
1 2
K K m m v v
Giải: Áp dụng định luật bảo toàn động lương ta có : P1P2 0
P1 = P2 m1.v1 = m2.v2
2 1
v v m m
(1)
* Lại có: P1
= P2
2m1.K1 = 2m2.K2
2 1
K K m m
(2)
Từ (1) (2) ta có :
2 1
v v m m
=
K K
Đáp án B
Câu 49: Cơng êlectron kim loại A = 1,88 eV Giới hạn quang điện kim loại có giá trị A. 550 nm B. 1057 nm C. 220 nm D. 661 nm
Giải: Đáp án D
Câu 50: Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm khoảng từ 0,7 m/s đến m/s Gọi A B hai điểm nằm Ox, phía so với O cách 10 cm Hai phần tử môi trường A B dao động ngược pha với Tốc độ truyền sóng
A. 90 cm/s B. 100 cm/s C. 80 cm/s D. 85 cm/s Giải:
* Vì A B ngược pha nên AB = d = (k+ 0,5)λ = (k+ 0,5)
5 , 0 2 5 , 0 .
k k
f d v f v
(m/s) (1)
* Theo ra: k k v m s cm s
k s
m v s
m 1 1,5 2,4 2 0,8 / 80 /
5 , 0 2 7 , 0 / 1 /
7 ,
0
Đáp án C
Câu 53 : Chọn D
Vì T phụ thuộc vào I, m, g , d Câu 56 : Chọn C
Vì theo phương trình M = Iγ M I không đổi nên γ không đổi Câu 57 : Chọn C
Câu 51 : Xét hạt : nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron Các hạt xếp theo thứ tự giảm dần của khối lượng nghỉ :
A prôtôn, nơtron, êlectron, nơtrinô B nơtron, prôtôn, nơtrinô, êlectron C nơtrinô, nơtron, prôtôn, êlectron D nơtron, prôtôn, êlectron, nơtrinô
Câu 52 : Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi vào hai đầu điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A Nếu đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử mắc nối tiếp cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch
A 0,2 A B 0,3 A C 0,15 A D 0,05 A
+ Ta có R =
I U
; ZL =
I U
; ZC =
I U
+ Khi mắc nối tiếp ba phần tử ta có tổng trở mạch : Z = R2 (ZLZC)2 U. 16(25)2 5U
Cường độ dòng điện qua mạch I = U/Z = 0,2 A Chọn A
Câu 53 : Con lắc vật lí vật rắn quay quanh trục nằm ngang cố định Dưới tác dụng trọng lực, ma sát khơng đáng kể chu kì dao động nhỏ lắc
A không phụ thuộc vào gia tốc trọng tường vị trí lắc dao động B phụ thuộc vào biên độ dao động lắc
C phụ thuộc vào khoảng cách từ trọng tâm vật rắn đến trục quay D khơng phụ thuộc vào momen quán tính vật rắn trục quay
(12)12
hãm, momen động lượng bánh đà có độ lớn giảm từ 3,0 kg.m2/s xuống 0,9 kg.m2
/s thời gian 1,5 s Momen hãm tác dụng lên bánh đà khoảng thời gian có độ lớn
A 3,3 N.m B 14 N.m C 1,4 N.m D 33 N.m
Áp dụng công thức M = Nm
t L L
,
1
2
Chọn C
Câu 55 : Một vật rắn quay nhanh dần quanh trục cố định Tại t = 0, tốc độ góc vật 0 Kể từ t = , 10 s đầu, vật quay góc 150 rad giây thứ 10 vật quay góc 24 rad Giá trị 0
A 2,5 rad/s B rad/s C 7,5 rad/s D 10 rad/s
+ Góc quay vật 10 giây đầu : φ = ω0.t +
2
t
= 10ω0 + 50 =150 (1) + Góc quay vật giây đầu : φ /
= 9ω0 + 40,5 + Góc quay vật giây thứ 10 : φ - φ /
= ω0 + 4,5 =24(2) Giải hệ (1) (2) ω0 = 5Rad/s Chọn B
Câu 56 : Một thước nằm yên dọc theo trục tọa độ hệ quy chiếu qn tính K có chiều dài 0 Khi thước chuyển động dọc theo trục tọa độ với tốc độ 0,8 lần tốc độ ánh sáng trong chân khơng chiều dài thước đo hệ K là
A 0,8 0 B 0, 0 C 0,36 0 D 0, 64 0
Chiều dài thước hệ K :
0 0,6
c v
Chọn B
Câu 57: Một vật rắn quay quanh trục cố định, có momen qn tính không đổi trục Nếu momen lực tác dụng lên vật khác khơng khơng đổi vật quay
A với gia tốc góc khơng đổi B với tốc độ góc khơng đổi
C chậm dần dừng hẳn D nhanh dần chậm dần
Câu 58: Một đĩa tròn mỏng đồng chất có đường kính 30 cm, khối lượng 500 g quay quanh trục cố định qua tâm đĩa vng góc với mặt phẳng đĩa Biết chu kỳ quay đĩa 0,03 s Công cần thực hiện để làm cho đĩa dừng lại có độ lớn
A 820 J B 123 J C 493 J D 246 J
+ Mơ men qn tính đĩa : I = 1/2m.r2
= 0,0225 Kg.m2 + Tốc độ góc đĩa quay : ω = 209,33
03 , 0
28 , 6
2
T
Rad/s + Theo định lí biến thiên động ta có : Wđ2 - Wđ1 = - Wđ1 = A → A = - I 943J
2
1 2
độ lớn công cần thực để hãm đĩa 493 J Chọn C
Câu 59: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng, tốc độ truyền sóng khơng đổi Khi tần số sóng dây 42 Hz dây có điểm bụng Nếu dây có điểm bụng thì tần số sóng dây
A 252 Hz B 126 Hz C 28 Hz D 63 Hz
Theo điều kiện để có sóng dừng dây ta có f Hz
K K f f v K f v
K 63
2
2 1
2 2
1
Chọn D
Câu 60: Khi chiếu xạ điện từ có bước sóng 1 = 0,30m vào catơt tế bào quang điện thì xảy tượng quang điện hiệu điện hãm lúc V Nếu đặt vào anơt catôt tế bào quang điện hiệu điện UAK = -2V chiếu vào catôt xạ điện từ khác có bước sóng 2 = 0,15m động cực đại êlectron quang điện trước tới anôt
A 1,325.10-18J B 6,625.10-19J C 9,825.10-19J D 3,425.10-19J + Tính cơng : A = hc eUh 19J
1
10 . 425 , 3
.
(13)13
+ Động ban đầu cực đại elctrôn đuộc chiế xạ λ2 : Wđmax = hc A 19J
2
10 825 ,
9
+ Vì đặt vào anot ca tốt hiệu điện âm UAK = - 2V → UKA = 2V nên elctrôn sang ca tốt bị hãm hiệu điện :
Theo định lí biến thiên động ta có : WđA = Wđmax + e.UKAK = 9,825.10 – 19 -1,6.10 – 19 .2 = 6,625.10 – 19
J Chọn B