Đang tải... (xem toàn văn)
[r]
(1)GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI ĐẠI HỌC MƠN VẬT LÍ KHỐI A NĂM 2011
Mã đề : 157
Câu : (A) Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha
Câu : A
+ Khi tần số dịng điện f1 ta có ZC ZL
=
4π2f 12 LC
(1)
+ Khi số dịng điện f2 mạch có tượng cộng hưởng nên ta có f22 =
1
4π2 LC (2)
Thay (2) vào (1) ta có f22
f12
=ZC
ZL
→ f2=f1.√ZC
ZL
=f1
√3
Câu : D
Vì mt < ms nên phản ứng thu lượng Năng lượng phản ứng thu vào :
ΔE = ( ms – mt ).c2 = 0,02.931,5 = 18,63MeV
Câu : A
+ Khi lượng điện trường có giá trị cực đại điện tích tụ điện có giá trị cực đại Q0
+ Khi lượng điện trường ½ lượng điện cực đại điện tích tụ điện : Ta có WC = ½.Wcmax → q =
Q0
√2
+ Thời gian để điện tích tụ điện giảm từ Q0 đến Q0
√2 T/8 nên T = 8.1,5.10
– s = 12.10 – s
+ Thời gian ngắn để điện tích tụ điện giảm từ Q0 đến Q0
2 T/6 = 2.10
– s
Câu : D
+ Tính t1 : Số ngun tử chì sinh số nguyên tử P0 mọt khoảng thời gian
Nên ta có tỉ số số nguyên tử Po chì thời điểm t1 : N NPb=
N
ΔN=
2−t1/T
1−2−t1/T
1 2t1
/T −1=
1
→ 2t
1/T – 1= → 2t1/T = = 22 → t1 = 2T = 276 ngày
→ t2 = 276 + 276 = 552 ngày
Vậy tỉ số số nguyên tử Po chì thời điểm t2 : N NPb=
N
ΔN=
2− t2/T
1−2−t2/T
1 2t2
/T −1=
1 15
Câu : B
+ Tại ví trí cân tốc độ vật có độ lớn cực đại : vm = ωA → ω= vm
A ( 1)
+ Tại thời điểm chất điểm có tốc độ v, gia tốc a ta có :
v2+ a
ω2=ω
.A2 (2) Thay (2) vào (1) ta có : v2+a
.A2 vm2
=vm2 → A = cm
Câu : D
Biểu thưc quát suất điện động cảm ứng xuất khung dây e = E0.sin(ωt + φ ) = E0.cos(ωt + φ – π/2) Đối chiếu với đầu ta thấy φ = π = 1800
Câu8 : A
+ Cơ lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian sai lắc không thay đổi Câu : C
+ Khi tụ điện chưa bị nối tắt mạch gồm hai đoạn AM có R1 nốitiếp với tụ điện C, đoạn mạch MB có R2
(2)Theo đầu cong suất mạch P1 = 120W
Vì mạch có cộng hưởng điện nên ta có :P1 = U
2
R1+R2
+ Khi tụ điện bị nối tắt đoạn mạch AM R1 uAM pha với i, cịn uMB sớm pha i φMB
- Theo đầu uAM lệch pha π/3 so với uMB nên uMB sớm pha i φMB = π/3 → ZL = √3.R2 Do UAM = UMB ( mạch nối tiếp) nên R1 = ZMB → R12 = R22 + Zl2 = 4R22 →R1 = 2R2
- Côngsuất mạch : P2 = I2( R1+ R2) = U
2
Z❑2(R1+R2)=
U2
4R12
.3R1 =
3 4R1.U
2 (2) TỪ (1) VÀ R1 = 2R2 ta có U2=3R1.P1 thay vào (2) ta có P2 = 3/4P1 = 90W
Câu 10 : D
Ta có rn = n2.r0 → n √rn
r0=2 Vậy quỹ đạo L
Câu 11 : D
+ Phương trình phản ứng hạt nhân : 11H+37Li→2.24He Theo định luật bảo tồn động lượng ta có ⃗P
P=⃗P1+ ⃗P2
Vì hai hạt sinh giống có vận tốc, bay theo hướng hợp với góc 1200 nên động
lượng hai hạt có độ lớn hợp với góc 1200
Ta có giản đồ véc tơ động lượng : dễ thấy ΔOAB nên Pp = P1 = P2
→mp.vp = mα.vα →
vp vα
=mα
mp
=4
Câu 12 : C
Độ rộng cảu dải quang phỏ :
ĐT ; = OA.(tanĐd – tan Dt ) =A.(Dđ – Đt ) = A.(nđ – nt )
= 5,4 mm Câu 13 : C
Vì λV > λlam nên thay ánh sáng lam ánh sáng vàng khoảng vân tăng lên
Câu 14 : A + ta có ZC = 40Ω
+ tanφAM = − ZC R1
=−1→ϕAM=−π
4
+ ta có φAM - φMB = - 7π
12 → φMB = φAM + 7π
12 =
π
3
tan φMB =
ZL R2
=√3→ ZL=R2√3 → ZMB = 2R2
Ta có : UMB
UAM =ZMB
ZAM
→ZMB ZAM
=75√2
50 =1,5√2 →
2R2
40√2=1,5√2 → R2 = 60Ω → ZL = 60√3Ω
Hệ số công suất mạch AB :
Cosφ =
ZL− ZC¿2
¿
R1+R¿2+¿ ¿
√¿
R1+R2
¿
= 0,84
Câu 15 : A + Tính T = s
+ Thời điểm vật qua vị trí có li độ x = - 2cm = -A/2 lần thứ 2011 khoảng thời gian kể từ lúc bắt đàu dao động đến qua vị trí có li độ x = - 2cm lần thứ 2011
600 600
P
P⃗
1
P⃗
2
P⃗ O
A
B
C
Dt Dđ A
(3)+ t0 = ta có x0 = A.cosφ = 4.cos0 = → vật vị trí biên dương sau vật phía biên âm, trước
khi đến biên âm, lần thứ vật qua vị trí có li độ x = - 2cm theo chiều âm, lần thứ hai vật qua vị trí x = - cm theo chiều dương, lần thứ ba qua vị trí có li độ x = - 2cm theo chiều âm Vậy lần lẻ vật qua vị trí có li độ x = - 2cm theo chiều âm Do khoảng thời gian chuyển động vật kể từ lúc bắt đầu dao động đến vật qua vị trí có li độ x = -2cm lần thứ 2011 khoảng thời gian kể từ lúc vật bắt đầu dao động đến vật qua vị trí có li độ x = - 2cm lần thứ + thời gian vật qua vị trí có li độ x = - 2cm lần đến lần thứ 2011, từ vật qua vị trí có li độ x = - 2cm lần đến khi vật qua vị trí có li độ x = - 2cm lần thứ 2011 vật thực 20112−1 = 1050 dao động toàn phần
Vậy thời gian chuyển động vật : t = tPO + tOM + 1050.T = T/4 + T/12 + 1050T
= 3016 s
P; P/ hai vị trí biên
Bài 16 : C
+ Năng lượng nghỉ electrôn : E0 = m0.c2
+ Động electrôn : E = (
1
√1−(v c)
2−1
).m0.c2
= 12.m0.c2
→
1
√1−(v c)
2−1 =
2 →
1
√1−(v c)
2 =
2 → √1−(vc)
2
=
3
→ 1−(v c)
2
=
9 → (
v c)
2
=
9 → v = c.√59 = 2,24.108m/s
Câu 17 : D
+ Khi thang máy chuyển động nhanh dầu lên chu kì dao động lắc : T1 = 2π.√ ℓ
g+a
+ Khi thang máy chuyển động chậm dầu lên chu kì dao động lắc : T2 = g a
2
→ T1
T2
=√g − a
g+a=0,8→ g − a=0,64(g+a)→ a=
9 41g
+ Khi thang máy đứng yên chu kì dao động lắc T = = 2π.√ℓ
g
T T1
=√g+a
g →T=T1.√
g+a
g =T1.√
50
41 ≈2,78s
Câu 18 : A + Ta có H = npq
nkt
=Ppq.λpq
Pkt.λkt
= λpq
5 λkt
=2
5
Câu 19 : D
Hành thinh xa mặt rời hải vương tinh Câu 20 : D
+ Góc giới hạn phản xạ tồn phần tia sáng khơng khí : sin i =
n
+ Vì tia ló màu lục là mặt nước ( Bắt đầu xảy tượng phản xạ toàn phần ) nên P O
P
/ M
(4)i = ighlục với sin i = sinighluc =
1
nluc
+ Theo điều kiện xảy tượng phản xạ toàn phần i ≥ igh
+ Do nđ ; nvàng < nlục < nlam; ntím nên i > ilam ; itím nên tia lam tia tím bị phản xạ tồn phần tia đỏ tia
vàng bị khúc xạ khơng khí
Câu 21 : A Nguyên tắc hoạt động quang trở dựa tượng quang điện Câu 22 :A
+ Khi ω1 = ω2 điện áp tụ điện nên ta có
ω1L−
ω1.C¿
2
¿
ω2L−ω1 2.C
¿2 ¿
R2+¿
ω2√¿
R2+¿
ω1√¿ ¿
→
(2L
C − R
2
)(ω12− ω2
2
)=L2.(ω24− ω14) R2 <
2L
C nên ta có (
2L
C − R
2
)=L2.(ω12+ω22)
→ (ω
12+ω22)=
(2L
C − R
2 )
L2
(1)
Khi Ucmax ta có ω0 =
√1 2(
(2L
C − R
2
)
L2 )
(2) từ (1) (2) ta có ω02 =
2(ω12+ω
22)
Câu 23 : C
+ Theo tiên đề Bo ta có hcλ
=E3− E1=−13,6
9 +
13,6
1 (1)
hc
λ2=E5− E2=−
13,6
25 +
13,6
4 (2)
(1) : (2) ta có : λλ2
=
−13,6
9 +13,6
−13,6
25 +
13,6
=800
189 →189λ2=800λ1
Câu 24 :A
+ Khi nối nguồn điện với cuộn cảm cường đọ dòng điện mạch I = E
R+r (1) + Khi nối nguồn điện với tụ điện điện áp cực đại tụ điện E
+ Tính L : ta có T = 2π √LC → L= T
4π2.C=
π2 10−12
4π2 10❑−6=1,25 10
−7H + Cường độ dòng điện cực đại mạch :
Ta có CU02
2 =
L.I02
2 → I0=U√
C L=E.√
2 10−6
1,25 10−7=4E=8I → I=
E
2 (2)
Từ (1) (2) ta có RE +r =
E
2 → r = – R = 1Ω
Câu 25 :C
(5)+ Khoảng vân sau dịch chuyển : i/ = λ(D −0,25)
a =
λD
a −
0,25λ
a (2)
(1) – (2) ta có 0,2 = 0,25 λ
a → λ=
0,2a
0,25=0,48μm
Câu 26 : A + Tính C =
ω2.L=
1
20002.5 10−2=5 10 −6
F
+ ta có w = 1
2cu
2 +1
2Li
2 =1
2LI02→ u=√
L(I02−i
2 )
C =√
L(I02−1
4
I02
2 )
C =√
7 LI02
8C =3√14(V)
Câu 27 : B sai
Vì sóng điện từ truyền đuộc mơi trường rắn, lỏng, khí chân khơng Câu 28 : C
+ Sau thả vật hai vật cịn gắn vào chuyển động nhanh dần tới vị trí cân có tốc độ cực đại vm = ω.A = √ K
2m.A
+ Tới vị trí cân hai vật tchs ra, vật m1 gắn vào lị xo chuyển động chậm dần tới vị trí lị xo có độ dãn
lớn nhất, sau vật dao động điều hòa với biên độ A ,còn vật thứ m2 chuyển động thẳng với
vận tốc vm
+ Chu kì dao động m1 sau m2 tách : T= π√m K
+ Khi vật m1 đến vị trí lị xo giãn cực đại hết thời gian T/4 thời gian vật m2 đuộc quãng
đường S = vm.T/4 =
4√
K
2m.A 2π√ m
K=A√2
+ Khoảng cách hai vật sau lò xo giãn cực đại : S- A/ = A
√2− A ≈3,2 cm
Câu 29 : D
+ Vì dao động pha nên A = A1 +A2 = 15 cm = 0,15 m
+ Cơ chất điểm : W =
2mω
2.A2 =1
2 0,1 10
2.0,152
=0,1125J Câu 30 :C
Câu 31 : + Tính λ=v
f =
50
25=2cm
+ M pha với O MA – OA = Kλ → MA = OA + Kλ ( K N* )
Để M gần O M gana A nên K nhỏ
Ta có MA > OA → Kλ > → K > →Kmin = MAmin = OA + λ = + = 11 cm
→ OMmin = √MA2−OA2=√112−92=2√10 cm
Câu 32 : B
+ Tính λ : khoảng cách nút sóng bụng sóng liên tiếp λ/4 → λ = 4.AB = 40 cm + Tính T : khoảng thời gian ngắn hai lần biên độ C li độ C T/4 → T = 4.0,2 = 0,8 s
Vậy v = λ/T = 40/0,8 = 50 cm/s = 0,5 m/s Câu 33 : A
+ ta có IA
IB=( r2
r1)
2
→r2
r1=√ IA
IB=2
A O B
(6)Câu 34 : D Vì i u vng pha nên ta có : i
I02
+ u
U02
=1→i
I2+
u2 U2=2 Câu 35 : C
+ Gọi số vòng dây cuộn thứ cấp ban đầu N2, cuộn sơ cấp N1
Ta có : N2
N1
=0,43 (1)
+ Sau quấn thêm cuộn thứ cấp 24 vịng dây ta có : N2+24
N1
=N2
N1
+24
N1
=0,45 (2)
(2) – (1) TA CÓ : 24N
=0,02→ N1=1200 vòng
+ Gọi số vòng dây quấn thiếu n, theo dự định ban đầu ta có : N2+n
N1 =N2
N1 + n
N1
=0,5 (3)
(3) – (1) TA CÓ : Nn
=0,07→ n=0,07N1=84 vòng Số vòng quấn thêm : 84 – 24 = 60 vòng
Câu 36 : B
+ Khi điều cỉnh L để Umax uRC vng pha với uAB nên ta có ULMAX2=U
RC2+U2=U
R2+U
C2+U2
VỚI ULMAX− U¿
UR2=U
2−
¿ nên ta có :
ULMAX2− ULMAX.UC− U2=0→ U=√U
LMAX❑❑2−ULMAX.UC=80V
Câu 37 : + Li độ vật vị trí có động lần : x = ±A
2
+ Li độ vật vị trí có động 1/3 lần : x = ± A√3
2
+ khoảng thời gian ngắn vật từ vị trí có động lần đến vị trí có động 1/3 lần t = tOM/ - tOM = T/6 – T/12 = T/12 = 1/6 s
Quãng đường chuyển động vật : S = A√3
2 −
A
2 = 3,66cm
Vậy tốc độ trung bình vật khoảng thời gian : v = S/t = 6.3,66 = 21,96 cm/s Câu 38 ; B sai tai γ có chất sóng điện từ có bước sóng ngắn tia X
Câu 39 : Ta có:Vị trí vân sáng trùng phải thỏa mãn: 42K1 = 56K2 = 63K3
→ 6K1 = 8K2 = K3
BSC: 72
Goi M vạch sáng liền kề vạch sáng trung tâm có màu giống màu vạch sáng trung tâm, ta có bậc vân trùng
¿
K1M=72
6 =12
K2M=72
8 =9
K3M=72
9 =8 ¿{ {
¿
Tổng số vân sáng ba xạ nằm từ Vân trung tâm đến M : 12+ + – = 26 + Số vân trùng xạ :
P O
P /
(7)Ta có : K1
K2 =λ2
λ1 =4
3 → khoảng vân trung tâm đến M có vân bậc 4; 8của xạ trùng với
→ có vân trung
+ Số vân trùng xạ : Ta có : K1
K2
=λ3
λ1
=3
2 → khoảng vân trung tâm đến M có vân bậc 3; 6; xạ trùng với
3→ có vân trùng
+ Số vân trùng xạ : Ta có : K2
K3 =λ3
λ2 =9
8 → khoảng vân trung tâm đến M có vân trùng
Tổng số vân sáng nhìn thấy khoảng hai vân gần có màu giống vân trung tâm : 26 – – = 21
Câu 40 : A Câu 41 : C
+ Cường độ dòng điện cực đại mạch : CU02
2 =
L.I02
2 → I0=U0√
C
L=12.√
5 10−6
5 10−2=0,12A
+ Để trì dao động mạch phải cung cấp cho mạch cong suất công suất tỏa nhiệt điện trở R :
P = I2.R= I02.r
2 =
0,122 10−2
2 =7,2 10
−5ưW
=72μW Câu 42 : C
+ ZL = ω.L= 20Ω
+ Khi Ucmax ta có Ucmax =
U√R2 +ZL2
R =U√3→√R
2
+ZL2=R√3→ R=
ZL
√2=10√2Ω
Câu 43 : A
+ Lực căng lớn vật vị trí cân : Tmax = mg(3- 2.cosα0 )
+ Lực căng nhỏ vật vị trí biên : Tmin = mgcosα0
Theo đầu Tmax = 1,02Tmin → mg(3- 2.cosα0 ) = 1,02.mgcosα0 → α0 = 6,60
Câu 44 : B
+ Gọi số vòng dây cuộn N
Suất điện động cực đại suất cuộn dây : E0 = E √2 = 2πf.4.N.Ф0 → N =
E√2 2πf Φ0
=100
2 π 50 10−3
π
=100
vòng Câu 45 : C
λ0=hc
A=
1,9875 10−25
1,88 1,6 10−19=661 nm
Câu 46 : B
Vì A B ngược pha nên AB = d = ( K+ 0,5) λ = ( K+ 0,5) v
f → v= d.f K+0,5=
2
K+0,5 m/s(1) ( K N )
Theo đầu 0,7m/s≤ v ≤1m/s (2) Giải (1) (2) K = nên v = 0,8 m/s Câu 47 : C
+ Tính T = 31,4/100 = 0,314 s + Tính ω = 2π
(8)+ Tính A : Áp dụng phương trình độc lập với thờ gian ta có A =
v0 ω
¿
x02+¿
√¿
+ Tính φ theo điều kiện ban đầu t = ta có x0 = A.cosφ = 2cm ; v0 = -ω.A.sinφ <
Nên cosφ = ½; sinφ > đo φ = π/3 Vậy PTD Đ x = 4.cos( 20t + π3 ¿cm
Câu 48 : D
Âp dụng định luật bảo tồn động lương ta có : ⃗P
1+ ⃗P2=0 Nên P1 = P2 → m1.v1 = m2.v2 →
m2 m1
=v1
v2 (1) Theo ta có P12 = P22 →2m1.K1 = 2m2.K2 →
m2 m1
=K1
K2 (2) Từ (1) (2) ta có : m2
m1 =v1
v2
= K1
K2
Câu 49 : B tia rơn ghen tia X có chất sóng điện từ Câu 50 :B
Câu 51 : C + Ta có R = UI
1 ; ZL =
U
I2 ; ZC = U
I3
+ Khi mắc nối tiếp ba phần tử ta có tổng trở mạch :
Z =
Z − ZC¿
¿ 2−5¿2
¿ 16+¿
R2+¿
√¿
Cường độ dòng điện qua mạch I = U/Z = 0,2 A Câu 52 : D
Chiều dài thước hệ K : ℓ=ℓ0√1−(v
c)
2
=0,6ℓ0 Câu 53 : D
Vì T phụ thuộc vào I, m, g , d Câu 54 : A
+ Mơ men qn tính đĩa : I = 1/2m.r2 = 5,652.10- Kg.m2
+ Tốc độ góc đĩa quay : ω = 2Tπ=6,28
0,03=209,33 Rad/s
+ Theo định lí biến thiên động ta có : Wđ2 - Wđ1 = - Wđ1 = A
→ A = - 12I.ω2
=−123J độ lớn công cần thực để hãm đĩa 123 J
Câu 55 : B
Áp dụng công thức M = |L2− L1
Δt |=1,4N.m
Câu 56 : C
(9)Câu 57 : C Câu 58 :
+ Tính cơng : A = hcλ
−|e| Uh=3,425 10−19J
+ Động ban đầu cực đại elctrôn đuộc chiế xạ λ2 :
Wđmax =
hc
λ2 − A=9,825 10
−19
J
+ Vì đặt vào anot ca tốt hiệu điện âm UAK = - 2V → UKA = 2V nên elctrôn sang ca tốt bị hãm
bởi hiệu điện :
Theo định lí biến thiên động ta có : WđA = Wđmax + e.UKAK = 9,825.10 – 19 -1,6.10 – 19 = 6,625.10 – 19 J
Câu 59 :A
+ Góc quay vật 10 giây đầu : φ = ω0.t +
2γt
2
= 10ω0 + 50γ =150 (1)
+ Góc quay vật giây đầu : φ / = 9ω
0 + 40,5γ
+ Góc quay vật giây thứ 10 : φ - φ / = ω
0 + 4,5γ =24(2)
Giải hệ (1) (2) ω0 = 5Rad/s
Câu 60 : D
Theo điều kiện để có sóng dừng dây ta có ℓ=K1 v
2f=K2
v
2f2
→ f2=K2
K1