Đang tải... (xem toàn văn)
Câu 21: Trong giờ thực hành, một học sinh mắc đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 40 , tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn dây có độ tự cảm L nối tiếp nhau theo đúng thứ tự trênA[r]
(1)ÐỀ THI VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC KHỐI A NĂM 2012 Môn thi : VẬT LÝ – Mã đề : 958 (Thời gian làm : 90 phút)
Th.S Lý Văn Dũng – ĐT: 0917.939.936
Trường THPT Hồng Ngự _ Huyện Hồng Ngự _ Tỉnh Đồng Tháp
Cho biết: số Plăng h=6,625.10-34J.s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19C; tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108 m/s; số Avôgadrô NA = 6,02.1023 mol-1.
I PHẦN CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH (40 câu, từ câu đến câu 40)
Câu 1: Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m vật nhỏ khối lượng m Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với chu kì T Biết thời điểm t vật có li độ 5cm, thời điểm t+4
T
vật có tốc độ 50cm/s Giá trị m
A 0,5 kg B 1,2 kg C.0,8 kg D.1,0 kg
HD giải: Ta có: thời điểm t1=t vật có li độ x1=5cm => x1
A=cos(ωt+ϕ) (1)
thời điểm t2=t+ T4 vật có tốc độ: v2=50cm/s => | v2|
Aω=sin(ω(t+ T
4)+ϕ)=sin[(ωt+ϕ)+ π 2]
<=> v2
Aω=cos(ωt+ϕ) (2)
Từ (1) (2) => x1
A=¿
v2
Aω => ω=
v2 x1
=50
5 =10 rad => m=
k ω2=
100 102 =1 kg
Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T Gọi vTB tốc độ trung bình chất điểm một chu kì, v tốc độ tức thời chất điểm Trong chu kì, khoảng thời gian mà v 4vTB
A
T
B
3 T
C.3 T
D T HD giải: Ta có: vTB1T=S
t=
4A T
Mặt khác: v ≥π vTB=
π
4A
T =
πA T
Theo công thức độc lập với thời gian: x2
+ v
2
ω2=A
Vị trí có tốc độ: v= πAT xo= √A2− v2 ω2=√A
2− [ πAT
2π
T ]
2
=√A2−A
4
=A√3
2
Để v 4vTB
|x| |xo| =
A√3 cos αo =
A√3
A =√
3
=> αo=π
6
=> t= 4αo
ω =
4 π 2π
T
=2T
3
xo xo
M
αo αo
(2)Câu 3: Laze A phát chùm xạ có bước sóng 0,45mvới cơng suất 0,8W Laze B phát chùm xạ có bước sóng 0,60m với cơng suất 0,6 W Tỉ số số phôtôn laze B số phôtôn laze A phát giây
A.1 B
20
9 C.2 D
3 HD giải: Ta có P=n ε = nhc
λ => n= Pλ hc
=> Nguồn A: hc P
n A A
A
Nguồn B: nA=PAλA
hc
=> nB nA
=PBλB
PAλA
= 0,6 0,6
0,8 0,45=1
Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1
Trên quan sát, đoạn thẳng MN dài 20 mm (MN vng góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M N vị trí hai vân sáng Thay ánh sáng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
1
5
M vị trí vân giao thoa, số vân sáng đoạn MN lúc
A.7 B C D
HD giải: i=λD
a k= L 2i=
L λD
a
Do M N vân sáng nên: Ntối=2k1= 10 =>k1=5 k1= L λ1D
a
Nsáng=2k2+1 k2= L λ2D
a
Lập tỷ số:
k2 k1
=λ1
λ2
= λ1
5λ1
=3
5 => k2=3
5k1= 5=3
Vậy: Nsáng=2k2+1=2.3+1=7
Câu 5: Phóng xạ phân hạch hạt nhân
A phản ứng hạt nhân tỏa lượng B phản ứng hạt nhân thu lượng C phản ứng tổng hợp hạt nhân D phản ứng hạt nhân
Câu 6: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, lắc lò xo treo thẳng đứng dao động hòa Biết tại vị trí cân vật độ dãn lị xo l Chu kì dao động lắc là
A g
l
B
1
l g
C
g l
D 2
l g
HD giải: Khi vật vị trí cân bằng: P=Fđh mg=k
Δl =>
m
k=
Δl
g =>T= 2π√mk =2
l g
Câu 7: Đặt điện áp u = U0cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở 100 3mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đoạn mạch MB có tụ điện có điện dung
4
10 2 F
Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha
(3)A
H
B
2 H
C
1 H
D
2 H HD giải: Tóm tắc: R=100 3; Zc=200 Ω
Theo giải thuyết: ϕAM−ϕAB=π
3
Lấy tan hai vê ta đươc: tan( ϕAM−ϕAB¿=tanπ
3
tan( ϕAM−ϕAB¿=√3
tanϕAM−tanAB
1+tanϕAM tanAB
=√3
ZL
R −
ZL− ZC R 1+ZL
R
ZL− ZC
R
=√3
RZC
R2+ZL2− ZLZC=√3
=> PT bậc hai theo ZL: √3ZL
2
−√3ZCZL+√3R
2
−RZC=0 Z2L−200ZL+10000=0
=> ZL=100 Ω => L= 1π H
Câu 8: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu sau sai?
A Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo tia sáng. B Phôtôn ánh sáng đơn sắc khác mang lượng khác C Năng lượng phôtôn không đổi truyền chân không
D Phôtôn tồn trạng thái đứng yên trạng thái chuyển động
Câu 9: Một mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại bản tụ điện 2C cường độ dòng điện cực đại mạch 0,5 2A Thời gian ngắn để điện tích tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực đại
A
3s B
16
3 s C
2
3s D
8 3s
HD giải: Ta có: T=2 π √LC =2 π
Qo
Io =2
π 0,5422
=16 μs (Vận dụng CT lương
1 2LIo
2
=1
2CUo
2
=1
2 Q2o
C )
t
Qo→Qo
2
=α
ω =
π 2π
T =T
6= 16
6 =
8
3 μs (Với: cos α = Qo
2 Qo
=
2 => α = π
3 )
Câu 10: Trong tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn dao động theo phương vng góc với mặt nước, biên độ, pha, tần số 50 Hz đặt hai điểm S1 S2 cách 10cm Tốc độ truyền sóng mặt nước 75 cm/s Xét điểm mặt nước thuộc đường tròn tâm S1, bán kính S1S2, điểm mà phần tử dao động với biên độ cực đại cách điểm S2 đoạn ngắn
A 85 mm B 15 mm C 10 mm D 89 mm
HD giải: Ta có λ=v
f =1,5 cm
(4)Với kmax S1S2
λ =
10
1,5=6,67 => kmax=6
Vậy số cực đại khoảng S1S2 NCực đại=2.6+1=13 Mặt khác gọi M điểm cực đại gần S2 nhất,
Ttheo điều kiện M cực đại thì: d1-d2=kλ hay MS1 – MS2 = kλ
=> MS2 = S1M - kλ = 10 – 6.1,5= 1cm = 10mm (Do M nằm đường tròn tâm S1 nề S1M=S1S2=10cm)
Câu 11: Hai dao động phương có phương trình x1 = A1cos( t 6)
(cm) x2 = 6cos( t 2) (cm) Dao động tổng hợp hai dao động có phương trình x A cos(t)(cm) Thay đổi A1 biên độ A đạt giá trị cực tiểu
A 6rad
B rad C 3rad
D 0rad HD giải: Ta có A=√A12+A22+2A1A2cos(ϕ2−ϕ1)=√A12+62+2A16 cos(−π
2− π
6)=√A1
−6A1+36 Tìm cực trị PT bặc theo A1: y=A ❑12 -6A1+36
y’=2A1-6
y’=0 => A1=3 Do hệ số a>0 nên A1=3 hàm số đat cực tiểu:
tan ϕ = A1sinϕ1+A2sinϕ2
A1cosϕ1+A2cosϕ2=
3sin π 6+6 sin
− π cosπ
6+6 cos − π
2
=−√3
=> ϕ=−π
3
Câu 12: Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với dao động J lực đàn hồi cực đại 10 N Mốc vị trí cân Gọi Q đầu cố định lò xo, khoảng thời gian ngắn lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo lị xo có độ lớn 3N 0,1 s Quãng đường lớn mà vật nhỏ lắc 0,4 s
A 40 cm B 60 cm C 80 cm D 115 cm
HD giải: Ta có: ƯW=1
2kA
=1J (1)
Lò xo nằm ngang: Fđh=kA=10N (2)
(1)
(2) =>A=0,2m=20cm => k= Fđh
A =
10
0,2 =50N/m
Mặt khác: t2 lanFkeo=5√3N=1s Với Fkéo=kx= 5√3 N=> x= Fkeo
k =
5√3
50 =0,1√3 m=10 √3 cm
cos α=x
A=
10√3
20 =
√3
2 => α= π
Ta có: 2to=t=0,1s => to=
0,1
2 =0,05s
ω=α to=
π 0,05=
π 0,3
=> T= 2π
ω =0,6s
Ta có: t’=0,4s= 0,3+0,1=T
2+tdu =>tdư=0,1s => α=ω.t= π
0,3 0,1= π rad
St’= ST
+Sdu max =2A+2Asin α
2 =2.20+2.20.sin π
=60cm (Smax=2Asin α
2 )
Câu 13: Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử hiđrô, chuyển động êlectron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ êlectron quỹ đạo K tốc độ êlectron quỹ đạo M
S
1 S
2
o
M
Fkeo=5 Fkeo=5
x x to to
(5)A B C D HD giải: Khi electron chuyển động quỹ đạo trịn thì: Fđiện=Flitam
k qe
2
r2=m v2
r
=> Với quỹ đạo K: kqe
2
rK2=m vK
2
rK (1)
Với quỹ đạo M: k qe
2
rM2 =m vM
2
rM
(2)
=> (1) (2) =>
kqe
r2K k qe
2
rM
2
=
mvK
2
rK mvM
2
rM
<=> rM rK=
v2K vM
2 <=> vK
vM =√rM
rK =√3
2 ro
12ro=3 (do rn=n
2ro; quỹ đạo K: n=1;
M: n=3)
Câu 14: Khi nói tính chất tia tử ngoại, phát biểu sau sai?
A Tia tử ngoại làm iơn hóa khơng khí
B Tia tử ngoại kích thích phát quang nhiều chất C Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh
D Tia tử ngoại không bị nước hấp thụ
Câu 15: Trong phản ứng hạt nhân, có bảo tồn
A số prơtơn B số nuclôn C số nơtron D khối lượng
Câu 16: Tại điểm O môi trường đẳng hướng, khơng hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB Để trung điểm M đoạn OA có mức cường độ âm 30 dB số nguồn âm giống nguồn âm cần đặt thêm O
A B C D
HD giải: Ta có:
I=P
S=
P 4πr2=> IA=
2Po 4πr2A
(1)
IB=nPo
4πrB2(2)
¿{ Mặt khác: LA=10lg
IA Io LB=10lg
IB Io => LB-LA=10lg
IB IA
30-20=10lg
nPo 4πrB2
2Po 4πr2A
10=10lg nrA
2
2r2B 1=lg
2rB¿
2
¿
n¿ ¿
=>2n=10=>n=5 nguồn => So nguồn phải đặt thêm: Δ n=n-2=5-2=3 nguồn
Câu 17: Hạt nhân urani 23892U sau chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 206
82Pb Trong q trình đó, chu
kì bán rã 23892U biến đổi thành hạt nhân chì 4,47.109 năm Một khối đá phát có chứa 1,188.1020
hạt nhân 23892U 6,239.1018 hạt nhân 206
82Pb Giả sử khối đá lúc hình thành khơng chứa chì tất lượng
chì có mặt sản phẩm phân rã 23892U Tuổi khối đá phát là
(6)HD giải: Ta có: N=No 2− tT N
No=¿ 2− tT
NU NU+Npb
=¿ 2− tT 1,188 10
20
1,188 1020+6,239 1018=¿ − t
4,47 109 => t=3,3.108 năm
Câu 18: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc 1, 2 có bước sóng 0,48 m 0,60 m Trên quan sát, khoảng hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có
A vân sáng 1 vân sáng 2 B vân sáng 1 4vân sáng 2
C vân sáng 1 5vân sáng 2 D vân sáng 1 4vân sáng 2 HD giải: Ta có: x1=x2 k1
λ1D a =k2
λ2D a =>
k1 k2
=λ2
λ1
= 0,6
0,48= => K1=5 ; K2=4 có vân sáng 1 vân sáng 2
trừ vân sáng trùng hai xạ => vân sáng 1 vân sáng 2
Câu 19: Tổng hợp hạt nhân heli 24He từ phản ứng hạt nhân
1
1H3Li 2He X Mỗi phản ứng tỏa
lượng 17,3 MeV Năng lượng tỏa tổng hợp 0,5 mol heli
A 1,3.1024 MeV. B 2,6.1024 MeV. C 5,2.1024 MeV. D 2,4.1024 MeV. HD giải:
Do hạt X hạt Heli nên: 11H37Li 24He X =>X= 24He
Mỗi phản ững có hai hạt Heli tạo thành tóa lượng W2hat=17,3MeV
WN hạt= N2 W2 hạt= n2 NA.W2 hạt= 0,52 6,02.1023.17,3=2,6.1024 MeV
Câu 20: Một sóng âm sóng ánh sáng truyền từ khơng khí vào nước bước sóng A sóng âm tăng cịn bước sóng sóng ánh sáng giảm
B sóng âm giảm cịn bước sóng sóng ánh sáng tăng C sóng âm sóng ánh sáng giảm
D sóng âm sóng ánh sáng tăng
Câu 21: Trong thực hành, học sinh mắc đoạn mạch AB gồm điện trở 40 , tụ điện có điện dung C thay đổi cuộn dây có độ tự cảm L nối thứ tự Gọi M điểm nối điện trở tụ điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V tần số 50 Hz Khi điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị Cm điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu 75 V Điện trở cuộn dây
A 24 B 16 C 30 D 40
HD giải: UMB=ZMB.I=
ZL− ZC¿2 ¿
ZL− ZC¿2 ¿
R+r¿2+¿ ¿ √¿
r2+¿ √¿
=
ZL− ZC¿2 ¿
ZL− ZC¿2
r2
+¿ ¿ (R2+2 Rr)+¿
√¿
r2
(7)=
ZL− ZC¿2 ¿ ¿+1
r2
+¿ √¿ (R2+2 Rr)
¿ √¿
U
¿
Để UMB (Mẫu)max tức ZL=ZC
=> UMB= r.U
R+r => r=
UMB.R U −UMB
=200 40
200−75=24Ω Câu 22: Khi nói sóng điện từ, phát biểu sau sai?
A Sóng điện từ mang lượng
B Sóng điện từ tuân theo quy luật giao thoa, nhiễu xạ C Sóng điện từ sóng ngang
D Sóng điện từ khơng truyền chân khơng
Câu 23: Khi nói truyền sóng môi trường, phát biểu sau đúng?
A Những phần tử môi trường cách số ngun lần bước sóng dao động pha B Hai phần tử môi trường cách phần tư bước sóng dao động lệch pha 900.
C Những phần tử môi trường hướng truyền sóng cách số ngun lần bước sóng dao động pha
D Hai phần tử môi trường cách nửa bước sóng dao động ngược pha
Câu 24: Điện từ trạm phát điện đưa đến khu tái định cư đường dây truyền tải một pha Cho biết, điện áp đầu truyền tăng từ U lên 2U số hộ dân trạm cung cấp đủ điện tăng từ 120 lên 144 Cho chi tính đến hao phí đường dây, công suất tiêu thụ điện hộ dân nhau, công suất trạm phát không đổi hệ số công suất trường hợp Nếu điện áp truyền 4U trạm phát huy cung cấp đủ điện cho
A 168 hộ dân B 150 hộ dân C 504 hộ dân D 192 hộ dân
HD giải: Ta có: P= Δ Po+nPo= R P
U2 +nPo (Với n số hộ đân cần cung cấp điện)
Khi hđt truyền tải là: U: P= R P2
U2 +120Po (1) Khi hđt truyền tải là: 2U: P=
2U¿2 ¿
RP
2
¿
+144Po (2)
Vậy hđt truyền tải là: 4U: P=
4U¿2 ¿
RP
2
¿
+nPo (3)
Lấy: (2) – (1): 0=- R 3P2
4U2 +24Po =>
4 ΔPo =24Po => ΔPo = 32Po (4) Lấy: (3) – (1): 0=- R15P
2
16U2 +(n-120)Po 15
16 ΔPo =(n-120)Po (6)
Thay: (4) vào (5): => 1516 32.Po =(n-120)Po =>n=120+30=150 (hộ dân)
Câu 25: Trên sợi dây căng ngang với hai đầu cố định có sóng dừng Khơng xét điểm bụng hoặc nút, quan sát thấy điểm có biên độ gần cách 15cm Bước sóng dây có giá trị
A 30 cm B 60 cm C 90 cm D 45 cm
(8)l=λ
4=>λ=4l=4 15=60 cm
Câu 26: Từ trạm phát điện xoay chiều pha đặt vị trí M, điện truyền tải đến nơi tiêu thụ N, cách M 180 km Biết đường dây có điện trở tổng cộng 80 (coi dây tải điện đồng chất, có điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài dây) Do cố, đường dây bị rò điện điểm Q (hai dây tải điện bị nối tắt vật có điện trở có giá trị xác định R) Để xác định vị trí Q, trước tiên người ta ngắt đường dây khỏi máy phát tải tiêu thụ, sau dùng nguồn điện không đổi 12V, điện trở không đáng kể, nối vào hai đầu hai dây tải điện M Khi hai đầu dây N để hở cường độ dòng điện qua nguồn 0,40 A, hai đầu dây N nối tắt đoạn dây có điện trở khơng đáng kể cường độ dòng điện qua nguồn 0,42 A Khoảng cách MQ
A 135 km B 167 km C 45 km D 90 km
HD giải: M cách Q khoảng x tổng trở dây từ M đến Q Rx Biết: RMN=80 Ω ; MN=180km; ξ =12V; I=0,4A; I’=0,42A Ta có: Theo định luật ơm cho toàn mạch
Khi đầu N để hở: I= ξ
Rx+R (1)
Khi đầu N nối tắt:
I '= ξ
Rx+RtongQN=
ξ
Rx+
1
R+
1 RQN
= ξ
Rx+
1
R+
1
(RMN− Rx)
= ξ
Rx+ R(RMN− Rx)
(RMN− Rx)+R (2) Từ (1) => Rx= ξI− R (3)
Từ (2) => R=
RMN− Rx RMN− Rx
ξ I '− Rx
−1 (4)
Thay (4) vào (3) => Rx= ξ
I−
RMN− Rx RMN− Rx
ξ I '− Rx
−1 Rx= 12
0,4−
80− Rx 80− Rx
12
0,42− Rx
−1 => Rx=20 Ω R=10 Ω
Mặt khác: R= ρ l S =>
¿
RMN=ρMN
S (1')
Rx=ρMQ
S (2')
¿{ ¿
=> (2') (1')<=>
Rx RMN
=MQ
MN =>MQ= MN Rx RMN
=180 20
80=45 km
Câu 27: Đặt điện áp u = U0 cost (V) (U0 không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm
4
5 H tụ điện mắc nối tiếp Khi =0 cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im Khi = 1 = 2 cường độ dịng điện cực đại qua đoạn mạch Im Biết 1 – 2 = 200 rad/s Giá trị R
A 150 B 200 C 160 D 50
HD giải: L=
5π H
Khi ω=ωo => I=Imax= UR (cộng hưởng)=> ZL=ZC => ωo
2
=
LC (1)
Khi ω=ω1 ω=ω2 => I1=I2 U Z1
=U
Z2 Z1=Z2 ZL1-ZC1=ZC2-ZL2=>
ω1ω2=
LC (2)
Từ (1) (2) => ωo2=¿ ω1ω2 (3)
Từ (2) => Lω2=
ω1C (4)
Rx Q N
M
(9)Mặt khác: Iω1=Iω2 =
ZL− ZC¿2 ¿
R2+¿ √¿
U
Z=
U
¿
=Imax xảy R=ZL-ZC (Theo bất đẳng thức côshi)
Từ: R=ZL-ZC=L ω1 -1
Cω1 = L
ω1 - Lω2 = L( ω1 −ω2 )=
5π 200π =160 Ω
Câu 28: Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i cường độ dòng điện tức thời đoạn mạch; u1, u2 u3 điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện; Z tổng trở đoạn mạch Hệ thức
A i = u3C B i =
1
u
R . C i =
2
u L
. D i =
u Z . HD giải: Dòng điện tức thời i u1 pha với
Câu 29: Đặt điện áp u = 400cos100t (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 50 mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch A Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu AB có giá trị 400 V; thời điểm
1 400 t
(s), cường độ dịng điện tức thời qua đoạn mạch khơng giảm Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch X
A 400 W B 200 W C 160 W D 100 W
HD giải: Biết u = 400cos100t => ϕu=0
U = 200 √2 V;I = 2A => Z = UI =100 √2 Ω ; R=50 Ω
=> i=2 √2 cos(100t+ ϕi )
- Khi t=t: u = 400V => t = - Khi t’=
1 400 t
=> i = 0, giảm => i=2 √2 cos(100(t+
1
400¿ + ϕi
)=2 √2 cos(
π
4 + ϕi )=0 => π
4 +φi = π
2 => φi = π
=> Do ϕu=0 =>tan φi= ZC− ZL R+RX
=1 => ZC-ZL= R + RX (1)
Mặt khác: Z=
ZL− ZC¿2
R+RX¿2+¿ ¿ √¿
(2)
- Giải (1) (2) => Z= ( R+RX ) √2 => RX= Z √2− R=
100√2
√2 −50=50Ω
=> Công suất: P = I2,RX =22.50=200W
Câu 30: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Vectơ gia tốc chất điểm có A độ lớn cực đại vị trí biên, chiều ln hướng biên
B độ lớn cực tiểu qua vị trí cân ln chiều với vectơ vận tốc C độ lớn không đổi, chiều hướng vị trí cân
D độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ, chiều hướng vị trí cân
Câu 31: Hai chất điểm M N có khối lượng, dao động điều hịa tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề song song với trục tọa độ Ox Vị trí cân M N đường thẳng qua góc tọa độ vng góc với Ox Biên độ M cm, N cm Trong trình dao động, khoảng cách lớn M N theo phương Ox 10 cm Mốc vị trí cân Ở thời điểm mà M có động năng, tỉ số động M động N
A
3. B
3
4. C
9
16. D
16 . HD giải: Biết: AM=6cm; AN=8cm; MNmax=10cm
(10)Ta thấy: A2M+AN2=MNmax2 =>OM vng góc ON
Vậy WđM=WtM => WđN=WtN (Do ϕM=45o ϕN=45o )
=>
AM
√2 ¿
¿
AN
√2¿
¿
A2N−
¿
AM2 −
¿
W
Ư dM
W
Ư dN =
1 2mvM
2
1 2mvN
2
=vM
2
v2N=
AM2 − x
M
2
A2N− x
N
2 =¿
(Do Wđ=nWt=>x= A
√n+1 )
Câu 32: Tại Hà Nội, máy phát sóng điện từ Xét phương truyền có phương thẳng đứng hướng lên Vào thời điểm t, điểm M phương truyền, vectơ cảm ứng từ có độ lớn cực đại hướng phía Nam Khi vectơ cường độ điện trường có
A độ lớn cực đại hướng phía Tây B độ lớn cực đại hướng phía Đơng
C độ lớn khơng D độ lớn cực đại hướng phía Bắc
Câu 33: Chiếu xiên từ khơng khí vào nước chùm sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam tím Gọi rđ, r, rt góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu lam tia màu tím Hệ thức
A r= rt = rđ B rt < r < rđ C rđ < r < rt D rt < rđ < r Câu 34: Các hạt nhân đơteri 12H; triti
3
1H, heli
2He có lượng liên kết 2,22 MeV; 8,49 MeV
28,16 MeV Các hạt nhân xếp theo thứ tự giảm dần độ bền vững hạt nhân A 12H;
4
2He;
3
1H B
2
1H;
3
1H ;
4
2He C
4
2He;
3
1H ;
2
1H D
3
1H ;
4
2He;
2
1H
HD giải: Độ bền vững dựa vào lượng liên kết riêng:
Wrieng=Wlk
A => WR(12H)=
2,22
2 =1,11MeV
WR(13H )=
8,49
3 =2,83MeV
WR(24
He)=
28,16
4 =7,04MeV
=> WR(2 4He
) > WR(1 3H
) > WR(1 2H
) Đáp án C
Câu 35: Hai điểm M, N nằm hướng truyền sóng cách phần ba bước sóng Biên độ sóng khơng đổi trình truyền Tại thời điểm, li độ dao động phần tử M cm li độ dao động phần tử N -3 cm Biên độ sóng
A cm B cm C cm D 2cm
HD giải: Biết dMN = 3λ <=> dλ=13 <=> 2πdλ =23π
Mặt khác: Δϕ=2πd
λ =
2π
ϕ
1=ϕ2=ϕ=
π − Δϕ
2 =
π −2π
2 =
π
Cos ϕ=3
A =>A= cosπ
6
=2 √3 cm
Câu 36: Một lắc đơn gồm dây treo có chiều dài m vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 2.10-5 C Treo lắc đơn điện trường với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang có
O
A A Δϕ
ϕ ϕ
(11)độ lớn 5.104 V/m Trong mặt phẳng thẳng đứng qua điểm treo song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều vectơ cường độ điện trường cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trường g
một góc 54o bng nhẹ cho lắc dao động điều hòa Lấy g = 10 m/s2 Trong trình dao động, tốc độ cực đại vật nhỏ
A 0,59 m/s B 3,41 m/s C 2,87 m/s D 0,50 m/s HD giải: Ta có: F=qE=ma => a=qE
m=
2 10−5 104
0,1 =10 m/s
2
=> Do điện trường theo phương ngang nên: ⃗a⊥⃗g => g '=√g2+a2=√102+102=10√2 m/s2 => ω=√g '
l =√
10√2
1 =√10√2
Mặt khác: vị trí cân lắc điện trường là: tan α=F
P=
1
1=1 => α=45o
=> Biên độ dao động lắc là: αo=54o−45o=9o Vậy: vmax= αo ω =
π
180 √10√2=¿ 0,59m/s
Câu 37 Đặt điện áp u = U0cos2ft vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi UR, UL, UC điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện Trường hợp sau đây, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch pha với điện áp tức thời hai đầu điện trở?
A Thay đổi C để URmax B Thay đổi R để UCmax
C Thay đổi L để ULmax D Thay đổi f để UCmax
HD giải: Khi C thay đổi dẫn đến URmax tức ZL = ZC ; lúc i pha với u
Câu 38: Biết cơng êlectron kim loại: canxi, kali, bạc đồng là: 2,89 eV; 2,26eV; 4,78 eV 4,14 eV Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,33 mvào bề mặt kim loại Hiện tượng quang điện không xảy với kim loại sau đây?
A Kali đồng B Canxi bạc C Bạc đồng D Kali canxi HD giải: Ta có: ε=hc
λ =
6,625 10−34 108
0,33 10−6 1,6 10−19=¿ 3,76MeV
Điều kiện tương quang điện xảy là: ε A
Do ε <AĐồng Bạc nên tượng quang điện không xảy với Bạc Đồng
Câu 39: Đặt điện áp u = U0cos t (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm tụ điện, cuộn cảm điện trở mắc nối tiếp Gọi M điểm nối tụ điện cuộn cảm Biết điện áp hiệu dụng hai đầu AM điện áp hiệu dụng hai đầu MB cường độ dòng điện đoạn mạch lệch pha 12
so với điện áp hai đầu đoạn mạch Hệ số công suất đoạn mạch MB A
3
2 B 0,26 C 0,50 D
2 HD giải: Ta có: UAM=UMB => ZAM=ZMB=> ZC2=R2+Z2L (1)
Mặt khác: cosϕMB=
R
√R2+Z2L=
R
ZC (2) (Do thay (1) vào (2))
Từ PT (1): ZC2=R2+Z2L chia hai vế cho R2 =>
ZL
R ¿
2
ZC
R ¿
2
=1+¿ ¿
(3)
Thế (2) vào (3) =>
ZL
R ¿
2
1 cosϕMB ¿
2
=1+¿ ¿
=>
1 cosϕMB¿
2 −1
¿
ZL
R =√¿
(4)
α
F
α
(12)Ta lại có:
1 cosϕMB ¿
2
−1
¿
tanϕ(i)sovoi(u)=ZC− ZL
R =
ZC
R −
ZL
R=
1
cosϕMB −√¿
(5) Do thay (2) (4))
Đăt: X= cos1ϕ
MB từ (5) => X
2-1=(X-tan ϕ )2 X2-1=X2-2Xtan ϕ +tan2 ϕ => X=tan
2ϕ+1 tanϕ =
1 cosϕMB
=> cosϕMB=
2 tanϕ
tan2ϕ+1=¿ 0,5
Câu 40: Đặt điện áp u= 150 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 60, cuộn dây (có điện trở thuần) tụ điện Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch 250 W Nối hai tụ điện dây dẫn có điện trở khơng đáng kể Khi đó, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 50 V Dung kháng tụ điện có giá trị
A 60 3 B 30 3 C 15 3 D 45 3 HD giải: Ta có: R=60; UR=Ud=50 √3 <=> 50√3¿
2
UR2=Ur2+U2L=¿ (1) Mặt khác nối tắt tụ điện (C) điện áp hai đàu đoạn mạch khơng đổi thì:
150¿2
UR+Ur¿2+U2L=¿
U2=¿
(2)
Từ (1) (2) =>
50√3¿2 ¿
50√3¿2−¿
1502−¿
Ur=
U2−(Ur2+U2L)− UR2
2UR =¿
V (3)
Thay Ur vào (1) => UL=
25√3¿2 ¿
50√3¿2−¿ ¿ √¿
(4)
Từ (1) => I’= UR
R =
50√3
60 =
5√3
6 A (5)
Kết hợp: (3), (4) (5) => r=
Ur
I '= 25√3
5√3
=30Ω ; ZL=
UL
I ' = 75
5√3
=30√3Ω
Mặt khác: Khi chưa nối tắt tụ điện (C): P=(R+r)I=>I= √ P
R+r=√
250 60+30=
5
3A (2)
Ta lại có: Z=
ZL− ZC¿
2
¿
R+r¿2+¿ ¿ √¿
(13)
II PHẦN RIÊNG (10 câu)
Thí sinh làm hai phần riêng (phần A phần B)
A Theo chương trình Chuẩn (10 câu, từ câu 41 đến câu 50)
Câu 41: Một vật nhỏ có khối lượng 500 g dao động điều hịa tác dụng lực kéo có biểu thức F = - 0,8cos 4t (N) Dao động vật có biên độ
A cm B 12 cm C cm D 10 cm
HD giải: ω=√k
m=>k=mω
=0,5 42=8N/m Mặt khác: Fhpmax=kA => A=
Fhp max
k =
0,8
8 =0,1m=10 cm
Câu 42: Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử hidrô, êlectron chuyển từ quỹ đạo P quỹ đạo K thì ngun tử phát phơton ứng với xạ có tần số f1 Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P quỹ đạo L ngun tử phát phơtơn ứng với xạ có tần số f2 Nếu êlectron chuyển từ quỹ đạo L quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn ứng với xạ có tần số
A f3 = f1 – f2 B f3 = f1 + f2 C
2
3
f f + f
D
1
1
f f f
f f
HD giải: Khi electron chuyển từ P → K :hf1=EP-EK (1)
Khi electron chuyển từ P → L :hf1=EP-EL (2)
Khi electron chuyển từ L → K: (1) – (2) => h(f1- f2)=EL-EK=hf3=> f3=f1-f2
Câu 43: Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f truyền từ chân khơng vào chất lỏng có chiết suất 1,5 ánh sáng Trong chất lỏng trên, ánh sáng có
A màu tím tần số f B màu cam tần số 1,5f C màu cam tần số f D màu tím tần số 1,5f
Câu 44: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ và biến thành hạt nhân Y Biết hạt nhân X có số khối A, hạt phát tốc độ v Lấy khối lượng hạt nhân số khối tính theo đơn vị u Tốc độ hạt nhân Y
A
4 v
A B
2 v
A C
4 v
A D
2 v A HD giải: X → α+Y
Theo định luật bảo toán động lượng: ⃗pX=⃗pα+ ⃗pY
Do hạt X đứng yên nên pX=0 => pα=pY <=> mαvα=mYvY=>vY=mαvα
mY
= 4v
A −4
Câu 45: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm xác định tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy luật hàm số bậc góc xoay linh động Khi = 00, tần số dao động riêng mạch MHz Khi =1200, tần số dao động riêng mạch 1MHz Để mạch có tần số dao động riêng 1,5 MHz bằng
A 300 B 450 C 600 D.900
HD giải:: Ci =i.K + C0 C =
4π2f2= A
f2(voiA= 4π2)
=> C0 = A
f0
2 ; C1 = 120.K +C0 => C1 – C0 = 120K
<=>A (1
f12−
f02)=120K => K
A=
1 120(
1 f12−
1 f20)=
1 120(
1 12−
1
32)=1,35 10 14
=> C2 – C0 = .K = A (1
f22−
f02) => = A
K (
1 f22−
1
f02) =1,35.1014
1,5 106¿2 ¿
3 106¿2 (¿¿)
¿
1
¿ ¿
=450
Câu 46: Một vật dao động tắt dần có đại lượng sau giảm liên tục theo thời gian?
(14)C Biên độ gia tốc D Biên độ
Câu 47 Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A hệ số công suất động 0,8 Biết cơng suất hao phí động 11 W Hiệu suất động (tỉ số cơng suất hữu ích cơng suất tiêu thụ toàn phần)
A 80% B 90% C 92,5% D 87,5 %
HD giải: Ta có: P = U.I.cosφ = 220.0,5.0,8=88W => H = Phi
Ptp
=Ptp− Php
Ptp
=88−11
88 =87,5 %
Câu 48: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách hai khe hẹp a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến quan sát 2m Trên quan sát, điểm M cách vân sáng trung tâm mm, có vân sáng bậc Khi thay đổi khoảng cách hai khe hẹp đoạn 0,2 mm cho vị trí vân sáng trung tâm khơng thay đổi M có vân sáng bậc Giá trị bằng
A 0,60 m B 0,50 m C 0,45 m D 0,55 m
HD giải: Ta có: xM=K5 λD
a1 (1)
xM=K6 λD
a1+0,2 (2) Từ (1) (2) => K5
λD
a1 ¿K6
λD
a1+0,2 =>5a1+1=6a1 => a1=1mm Thay a1 vào (1) => λ=a1xM
k5D
=
5 103 =0,6 μ m
Câu 49: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost (U0 không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi = 1 cảm kháng dung kháng đoạn mạch Z1L Z1C Khi =2 đoạn mạch xảy tượng cộng hưởng Hệ thức
A
1
1
1
L C Z Z
B
1
1
1
L C Z Z
C
1
1
1
C L Z Z
D
1
1
1
C L Z Z HD giải: Ta có: Z1L
Z1C
=ω12LC (1)
Khi =2 mạch cộng hường =>ZL2=ZC2=> ω22=
LC => LC= ω22
(2)
Tư (!) (2) =>
Z1L
Z1C=ω1
LC=ω1
2
ω22 =>
1
1
1
L C Z Z
=> Đáp án B
Câu 50: Trên sợ dây đàn hồi dài 100 cm với hai đầu A B cố định có sóng dừng, tần số sóng 50 Hz Khơng kể hai đầu A B, dây có nút sóng Tốc độ truyền sóng dây
A 15 m/s B 30 m/s C 20 m/s D 25 m/s
HD giải: Ta có: n=5 nút => λ= 2l
n−1=
2 100
5−1 =50 cm
=> v= λ.f=0,5 50=25m/s
B Theo chương trình Nâng cao (10 câu, từ câu 51 đến câu 60)
Câu 51 Xét hành tinh sau Hệ Mặt Trời: Thủy Tinh, Trái Đất, Thổ Tinh, Mộc Tinh Hành tinh xa Mặt trời
A Mộc Tinh B Trái Đất C Thủy Tinh D Thổ Tinh
Câu 52 Một đĩa bắt đầu xoay quay quanh trục cố định với gia tốc góc khơng đổi, sau 10s quay được góc 50 rad Sau 20s kể từ lúc bắt đầu quay, góc mà đĩa quay
A 400 rad B 100 rad C 300 rad D 200 rad
HD giải: Ta có: ϕ1=1
2γt1
=>γ=2ϕ1
t12
Mặt khác: ϕ2=1
2γt2
=1
2 2ϕ1
t12 t2
2
=1
2 50 102 20
2
(15)Câu 53 Tại thời điểm t = 0, vật rắn bắt đầu quay nhanh dần từ trạng thái nghỉ quanh trục cố định Ở thời điểm t1 t2 = 4t1, momen động lượng vật trục L1 L2 Hệ thức liên hệ L1 L2
A L2 = 4L1 B L2 = 2L1 C L1 = 2L2 D L1 = 4L2
HD giải: Ta có: t2 = 4t1 Do ω= γt =>ω2 = 4.ω1
Mặt khác: L=I ω => L2 = 4.L1
Câu 54 Khi đặt vào hai đầu cuộn dây có độ tự cảm 0,
H hiệu điện chiều 12 V cường độ dòng điện qua cuộn dây 0,4 A Sau đó, thay hiệu điện điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz giá trị hiệu dụng 12 V cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn dây
A 0,30 A B 0,40 A C 0,24 A D 0,17 A
HD giải: Ta có: R = 12
0,4=30Ω ,
Khi mắc vào mạng điện xoay chiều 50Hz, ZL = π fL = 40 Ω
=>Z = √R2+Z2L=√302+402 =50 Ω =>I = 1250 = 0,24A
Câu 55 Một có chiều dài riêng l Cho chuyển động dọc theo phương chiều dài hệ quy chiếu qn tính có tốc độ 0,8c (c tốc độ ánh sáng chân khơng) Trong hệ quy chiếu đó, chiều dài bị co bớt 0,4 m Giá trị l
A m B m C m D m
HD giải: Ta có: v = 0,8c => l =
v c¿
2
¿
0,8c
c ¿
2
1−¿
1−¿
lo.√¿
=lo.0,6 = lo – 0,4 =>lo = 1m
Câu 56 Chiếu đồng thời hai xạ có bước sóng 0,542mvà 0,243m vào catôt tế bào quang điện Kim loại làm catơt có giới hạn quang điện 0,500 m Biết khối lượng êlectron me= 9,1.10-31 kg Vận tốc ban đầu cực đại êlectron quang điện
A 9,61.105 m/s B 9,24.105 m/s C 2,29.106 m/s D 1,34.106 m/s HD giải: Ta có:
hc
λ −
hc λo=
1 2mv
2
=>v=√2 hc
m (
1
λ−
1 λo)=√
26,625 10−34 108 9,1 10−31 (
1
0,243 10−6−
0,5 10−6)=9,61 10
m/s Câu 57 Tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, lắc đơn có chiều dài m, dao động với biên độ góc 600 Trong q trình dao động, lắc bảo tồn Tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 300, gia tốc vật nặng lắc có độ lớn là
A 1232 cm/s2 B 500 cm/s2 C 732 cm/s2 D 887 cm/s2 HD giải: Ta có: a = gsin(30) = 0,5m/s2 = 500cm/s2
Câu 58 Trong mạch dao động lí tưởng có dao động điện từ tự Gọi L độ tự cảm C điện dung mạch Tại thời điểm t, hiệu điện hai tụ điện u cường độ dòng điện mạch i Gọi U0 hiệu điện cực đại hai tụ điện I0 cường độ dòng điện cực đại mạch Hệ thức liên hệ u i
A
2 2
0
( )
C
i U u
L
B
2 2
0
( )
L
i U u
C
C i2 LC U( 02 u2) D
2 2
0
( )
i LC U u
HD giải: Theo định luật bảo toán lượng: W=Wđ+Wt=>Wt=W − Wd<=>1
2Lio
2
=1
2CUo
2
−1
2Cuo
2
=>
2 2
0
( )
C
i U u
L
(16)Câu 59 Một bánh xe quay quanh trục cố định () với động 1000 J Biết momen quán tính của bánh xe trục 0,2 kg.m2 Tốc độ góc bánh xe là
A 50 rad/s B 10 rad/s C 200 rad/s D 100 rad/s
HD giải: Wđ = 12 Iω2 => ω= √2Wđ
I =√
2 1000
0,2 = 100rad/s
Câu 60 Một đĩa tròn bắt đầu quay nhanh dần từ trạng thái nghỉ quanh trục qua tâm vng góc với mặt đĩa, với gia tốc 0,25 rad/s2 Sau bao lâu, kể từ lúc bắt đầu quay, góc vectơ gia tốc tiếp tuyến vectơ gia tốc điểm nằm mép đĩa 450?
A s B s C s D s
HD giải: Do góc vectơ gia tốc tiếp tuyến vectơ gia tốc điểm nằm mép đĩa 450
=>: at = an => γR = ω2.R = γ2.t2.R => γ.t2= => t = √