đề thi thử THPTQG 2021 môn vật lý THPT chuyên thái bình lần 2 file word có lời giải

SỞ GD&ĐT THÁI BÌNH ĐỀ THI THỬ THPTQG LẦN TRƯỜNG THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2020 – 2021 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 50 phút; không kể thời gian phát đề Câu (VD): Một học sinh khảo sát dao động điều hòa chất điểm dọc theo trục Ox (gốc tọa độ O vị trí cân bằng), kết thu đường biểu diễn phụ thuộc li độ, vận tốc, gia tốc theo thời gian t hình vẽ Đồ thị x ( t ) , v ( t ) a ( t ) theo thứ tự đường: A ( ) , ( 1) , ( 3) B ( ) , ( 3) , ( 1) C ( 1) , ( ) , ( 3) D ( 3) , ( ) , ( 1) Câu (VD): Một vật dao động điều hòa với biên độ cm Tại t = vật có li độ x = 3 cm chuyển động ngược chiều dương Pha ban đầu dao động vật A ± π B π C π D π Câu (NB): Hai âm độ cao hai âm có A biên độ B tần số C cường độ âm D mức cường độ âm Câu (VD): Một vịng dây dẫn kín, phẳng đặt từ trường Trong khoảng thời gian 0, 02 s , từ thơng qua vịng dây giảm từ giá trị 6.10−3 Wb suất điện động cảm ứng xuất vòng dây có độ lớn A 0,30V B 0,15V C 0, 24V D 0,12V Câu (NB): Nói dao động cưỡng ổn định, phát biểu sau đúng? A Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưỡng B Dao động cưỡng có tần số nhỏ tần số lực cưỡng C Biên độ dao động cưỡng biên độ lực cưỡng D Biên độ dao động cưỡng không phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng Câu (VD): Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách 20 cm , dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A = uB = 2cos50 π t (t tính s) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 1,5 m / s Trên đoạn thẳng AB, số điểm có biên độ dao động cực đại số điểm đứng yên A B C D 10 Trang Câu (TH): Mạch điện sau có hệ số cơng suất nhỏ nhất? A Điện trở nối tiếp tụ điện B Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 C Điện trở nối tiếp cuộn cảm D Cuộn cảm nối tiếp với tụ điện Câu (VD): Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở r Khi R thay đổi (từ đến ∞) giá trị R để công suất mạch đạt cực đại? (biết mạch không xảy tượng cộng hưởng) A R = r + Z L − ZC B Z L = Z C C R = Z L − Z C − r D R = r − Z L − Z C Câu (VDC): Cho mạch điện gồm cuộn dây không cảm mắc nối tiếp với biến trở R Đặt vào đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = U cos ( ωt ) Khi R = R0 thấy điện áp hiệu dụng biến trở cuộn dây Sau tăng R từ giá trị R0 A cơng suất tồn mạch tăng giảm B cường độ dịng điện tăng giảm C cơng suất biến trở tăng giảm D công suất biến trở giảm Câu 10 (NB): Khi vật dao động điều hịa, chuyển động vật từ vị trí biên − A vị trí cân chuyển động: A chậm dần theo chiều âm B nhanh dần theo chiều dương C nhanh dần theo chiều dương D chậm dần theo chiều dương Câu 11 (VD): Để đo tốc độ truyền sóng v mặt chất lỏng, người ta cho nguồn dao động theo phương thẳng đứng với tần số f = 100 Hz chạm vào mặt chất lỏng để tạo thành vòng tròn đồng tâm lan truyền xa Đo khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp phương truyền sóng thu kết d = 0, 48 m Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng A v = m / s B v = 9,8 m / s C v = 24 m / s D v = 12 m / s Câu 12 (VD): Đặt hiệu điện không đổi 60V vào hai đầu cuộn dây cường độ dịng điện mạch A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60V , tần số 50 Hz cường độ dòng điện hiệu dụng mạch 1, A Độ tự cảm cuộn dây A 0,3 (H) π B 0, ( H) π C 0, (H) π D 0,5 ( H) π Câu 13 (VD): Một lắc lò xo dao động điều hòa với 1,5 J Nếu tăng khối lượng vật nặng biên độ dao động lên gấp đơi lắc A giữ nguyên 1,5 J B tăng thêm 1,5 J C tăng thêm 4,5 J D tăng thêm J Câu 14 (TH): Trong thực hành, để đo điện trở RX dụng cụ, học sinh mắc nối tiếp điện trở với biến trở R0 vào mạch điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch dịng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng khơng đổi, tần số xác định Kí hiệu u X , u R0 điện áp hai đầu RX R0 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc u X , u R0 Trang A đoạn thẳng B đường elip C đường trịn D đường hypebol Câu 15 (TH): Hình vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc vận tốc v vào thời gian t vật dao động điều hòa Phát biểu sau đúng? A Tại t1 li độ vật có giá trị dương B Tại t4 , gia tốc vật có giá trị dương C Tại t3 , gia tốc vật có giá trị âm D Tại t2 , li độ vật có giá trị âm Câu 16 (VD): Đặt điện áp u = U cos ωt vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L Tại thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại cường độ dịng điện qua cuộn cảm A U0 ωL B U0 2ω L C D U0 ωL Câu 17 (VD): Một lắc lò xo dao động điều hòa thấy chiều dài lớn nhỏ lò xo 34 cm 26 cm Độ lệch lớn khỏi vị trí cân vật nặng dao động A cm B 8cm C cm D 12 cm Câu 18 (TH): Một người có mắt tốt, khơng có tật, quan sát tranh tường Người tiến lại gần tranh ln nhìn rõ tranh Trong vật dịch chuyển, tiêu cự thủy tinh thể góc trơng vật mắt người thay đổi nào? A Tiêu cự tăng, góc trơng vật giảm B Tiêu cự tăng, góc trơng vật tăng C Tiêu cự giảm, góc trơng vật giảm D Tiêu cự giảm, góc trơng vật tăng Câu 19 (VD): Một sóng hình sin truyền phương có bước sóng λ Gọi d khoảng cách ngắn hai điểm mà hai phần tử mơi trường dao động vuông pha Tỉ số A B C D C Âm D Siêu âm λ d Câu 20 (NB): Âm có tần số 10Hz A Họa âm B Hạ âm Câu 21 (NB): Một vật dao động điều hòa theo trục cố định (mốc vị trí cân bằng) A vật cực đại vật vị trí biên B vị trí cân bằng, vật C động vật cực đại gia tốc vật có độ lớn cực đại D vật từ vị trí cân biên, vận tốc gia tốc vật dấu Câu 22 (VD): Tại nơi, ba lắc đơn có chiều dài l1 , l , l3 có chu kì dao động tương ứng 0,9 s;1,5 s 1, s Nhận xét sau chiều dài lắc? Trang A l3 = l1 − l2 2 B l = l1 + l3 C l1 = l − l3 D l = l3 − l1 Câu 23 (VD): Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ i dòng điện xoay chiều đoạn mạch vào thời gian t Trong thời gian phút, dòng điện qua mạch đổi chiều: A 3000 lần B 1500 lần C 250 lần D 500 lần Câu 24 (VD): Một sóng hình sin lan truyền sợi dây dài căng ngang với bước sóng 30 cm M N hai phần tử dây có vị trí cân cách khoảng 40cm Biết li độ M 3cm li độ N −3cm Biên độ sóng A cm B 3cm C cm Câu 25 (VD): Mạch điện xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C = điện trở r = 30 Ω độ tự cảm L = D cm 10−3 F , mắc nối tiếp với cuộn dây có 8π 0, H Điện áp tức thời hai đầu mạch điện π u = 100 cos ( 100π t ) ( V ) Cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch A I = A B I = A C I = A D I = 2 A Câu 26 (TH): Một dịng điện khơng đổi có giá trị I ( A ) Để tạo cơng suất tương đương với dịng điện khơng đổi dịng điện xoay chiều phải có giá trị cực đại bao nhiêu? A 2I B 2I C 2I D I0 Câu 27 (NB): Mạch điện chứa nguồn điện có suất điện động E, điện trở r, điện trở mạch R có dịng điện I hiệu điện hai đầu mạch xác định theo biểu thức: A U AB = E − I ( r + R ) B U AB = E − IR C U AB = E + I ( r + R ) D U AB = E − Ir Câu 28 (TH): Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch không nhỏ hiệu điện hiệu dụng hai đầu linh kiện điện tử sau đây? A tụ điện B đoạn mạch có điện trở nối tiếp tụ điện C điện trở D đoạn mạch có điện trở nối tiếp cuộn cảm Câu 29 (NB): Nhận xét sau sai nói dao động tắt dần? A Biên độ giảm dần theo thời gian Trang B Khơng có biến đổi qua lại động C Cơ giảm dần theo thời gian D Ma sát lớn, dao động tắt nhanh Câu 30 (VD): Cường độ âm điểm tăng lên gấp lần mức cường độ âm tăng thêm dB ? A ≈ 1,58 lần B 100 lần C ≈ 3,16 lần D 1000 lần Câu 31 (VDC): Cho đoạn mạch xoay chiều AB nối tiếp gồm: AM chứa biến trở R, đoạn mạch MN chứa r, đoạn NP chứa cuộn cảm thuần, đoạn PB chứa tụ điện có điện dung biến thiên Ban đầu thay đổi tụ điện cho UAP không phụ thuộc vào biến trở R Giữ nguyên giá trị điện dung thay đổi biến trở Khi u AP lệch pha cực đại so với u AB U PB = U1 Khi tích ( U AN U NP ) cực đại U AM = U Biết U1 = A ( ) + U Độ lệch pha cực đại u AP u AB gần với giá trị nào? 4π B 6π C 3π D 5π Câu 32 (VDC): Lần lượt mắc điện trở R, cuộn dây, tụ điện C vào nguồn điện ổn định đo cường độ dòng điện qua chúng giá trị (theo thứ tự) A;1 A 0A; điện tiêu thụ R thời gian Δt Q Sau mắc nối tiếp linh kiện với ampe kế nhiệt lí tưởng vào nguồn ổn định thứ hai số ampe kế 1A; mắc điện trở R nối tiếp với tụ vào nguồn thứ hai ampe kế 1A Biết xét thời gian Δt thì: điện tiêu thụ R mắc vào nguồn thứ hai 4Q Hỏi mắc cuộn dây vào nguồn điện tiêu thụ thời gian Δt bao nhiêu? A 2Q B Q C 0,5Q D 2Q Câu 33 (VDC): Một vật thực đồng thời hai dao động điều hịa có phương trình π  x1 = 5cos ( ωt + ϕ ) ( cm ) x2 = A2 cos  ωt − ÷( cm ) dao động tổng hợp có phương trình 4  π   x = A cos  ωt − ÷( cm ) Thay đổi A2 để A có giá trị nửa giá trị cực đại mà đạt 12   A2 có giá trị A cm B 10 cm C cm D 10 cm Câu 34 (VD): Hai cầu nhỏ giống hệt kim loại, có khối lượng 90g, treo vào điểm O hai sợi không dãn, có độ dài 10cm, biết giữ cố định vị trí cân Hai cầu tiếp xúc với Tích điện cho cầu thấy hai cầu đẩy hai Trang dây treo hợp với góc 600 Lấy g = 10 m / s Xác định độ lớn lượng điện tích truyền cho cầu A 2.10−6 C B 4.10−6 C C 10−6 C D 3.10−6 C Câu 35 (VD): Hai dao động điều hòa (1) (2) phương, tần số biên độ A = cm Tại thời điểm đó, dao động ( 1) có li độ x = cm , chuyển động ngược chiều dương, dao động (2) qua vị trí cân theo chiều dương Lúc đó, dao động tổng hợp hai dao động có li độ chuyển động theo hướng đây? A x = cm chuyển động theo chiều dương B x = chuyển động ngược chiều dương C x = cm chuyển động theo chiều âm D x = cm chuyển động ngược chiều dương Câu 36 (VD): Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện, vôn kế nhiệt mắc vào hai đầu cuộn dây Nếu nối tắt tụ điện số vơn kế tăng lần dịng điện chạy qua mạch hai trường hợp vuông pha với Hệ số công suất mạch điện lúc đầu (khi chưa nối tắt tụ điện) A 10 B C 10 D Câu 37 (VDC): Cho mạch điện xoay chiều hai đầu AB , gồm hai đoạn AM MB mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu AB, AM , MB tương ứng u AB , u AM , uMB , biểu diễn đồ thị hình bên theo thời gian t Biết cường độ dịng điện mạch có biểu thức i = cos ( ωt ) ( A ) Công suất tiêu thụ đoạn mạch AM MB A 139, 47W , 80,52W B 82, 06W , 40, 25W C 90,18W , 53,33W D 98, 62W , 56,94W Câu 38 (VDC): Hai vật A BB có khối lượng 1(kg) có kích thước nhỏ, nối với −6 sợi dây mảnh, nhẹ, không dẫn điện dài 20 ( cm ) , vật B tích điện tích q = 10 ( C ) Vật A gắn vào đầu lò xo nhẹ có độ cứng k = 10 ( N / m ) , đầu lò xo cố định Hệ đặt nằm ngang Trang mặt bàn nhẵn điện trường có cường độ điện trường E = 2.10 ( V / m ) hướng dọc theo trục lò xo Ban đầu hệ nằm yên, lò xo bị dãn Cắt dây nối hai vật, vật B rời chuyển động dọc theo chiều điện trường, vật A dao động điều hòa Sau khoảng thời gian 1,5 ( s ) kể từ lúc dây bị cắt A B cách khoảng gần là? A 28,5 ( cm ) B 44,5 ( cm ) C 24,5 ( cm ) D 22,5 ( cm ) Câu 39 (VDC): Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn S1 S2 cách 16 cm , dao động theo phương vng góc với mặt nước, biên độ, pha, tần số 80 Hz Tốc độ truyền sóng mặt nước 40 cm / s Ở mặt nước, gọi d đường trung trực đoạn S1S Trên d, điểm M cách S1 10 cm ; điểm N dao động pha với M gần M cách M đoạn có giá trị gần giá trị sau đây? A 6,8 mm B 7,8 mm C 9,8 mm D 8,8 mm Câu 40 (VDC): Ở mặt nước, nguồn sóng đặt điểm O dao động điều hịa theo phương thẳng đứng Sóng truyền mặt nước có bước sóng λ Chọn hệ tọa độ vng góc Oxy (thuộc mặt nước) Hai điểm P Q nằm Ox, P dao động ngược pha với O Q dao động pha với O Giữa khoảng OP có điểm dao động ngược pha với O, khoảng OQ có điểm dao động ngược pha với O Trên trục Oy có điểm M cho góc PMQ đạt giá trị lớn Tìm số điểm dao động ngược pha với O đoạn MQ? A B C D Trang Đáp án 1-A 11-D 21-A 31-A 2-D 12-B 22-C 32-D 3-B 13-C 23-B 33-C 4-A 14-A 24-A 34-A 5-A 15-D 25-A 35-A 6-B 16-C 26-C 36-C 7-D 17-C 27-D 37-D 8-C 18-B 28-C 38-B 9-D 19-D 29-B 39-B 10-B 20-B 30-A 40-D LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án A Phương pháp giải: Sử dụng kĩ đọc đồ thị Gia tốc ngược pha với li độ Vận tốc sớm pha li độ góc π Giải chi tiết:  ϕ1 = π ( rad )  π  Từ đồ thị ta thấy pha ban đầu đồ thị là: ϕ = ( rad )  π  ϕ3 = − ( rad ) π  ϕ x = = ϕ2  π   ϕv − ϕ x = ⇒ ϕv = = ϕ1 Lại có:  ϕ a − ϕ x = π  π ϕ a = − = ϕ3  Câu 2: Đáp án D Phương pháp giải: Phương trình li độ: x = A cos ( ωt + ϕ ) Phương trình vận tốc: v = −ω A sin ( ωt + ϕ ) Giải chi tiết: Tại thời điểm đầu ( t = ) , vật có li độ x = 3 cm chuyển động ngược chiều dương, thay vào phương trình li độ vận tốc, ta có: 3 = cos ϕ  x = A cos ϕ π ⇒ ⇒ ϕ = ( rad )  v = −ω A sin ϕ < sin ϕ > Câu 3: Đáp án B Phương pháp giải: Độ cao âm phụ thuộc vào tần số âm Trang Giải chi tiết: Hai âm độ cao hai âm có tần số Câu 4: Đáp án A Phương pháp giải: Suất điện động cảm ứng: ec = − ∆Φ ∆t Giải chi tiết: Độ lớn suất điện động cảm ứng vòng dây là: ec = − ∆Φ − 6.10−3 =− = 0,3 ( V ) ∆t 0, 02 Câu 5: Đáp án A Phương pháp giải: Tần số góc dao động cưỡng tần số góc ngoại lực Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực phụ thuộc vào tần số góc ngoại lực Giải chi tiết: Dao động cưỡng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưỡng Câu 6: Đáp án B Phương pháp giải: Bước sóng: λ = v v.2π = f ω  AB  +1 Số điểm dao động với biên độ cực đại: N max =   λ   AB  Số điểm dao động với biên độ cực tiểu: N =   λ  Giải chi tiết: Bước sóng là: λ = v.2π 1,5.2π = = 0, 06 ( m ) = ( cm ) ω 50π Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng AB là:  AB   20  N max =  + =   + = 2.3 + =   λ  6 Số điểm dao động với biên độ cực tiểu đoạn thẳng AB là:  AB   20  N =  =   = 2.3 =   λ  6 Câu 7: Đáp án D Phương pháp giải: Trang Hệ số công suất mạch điện xoay chiều: cos ϕ = R R + ( Z L − ZC ) Giải chi tiết: Hệ số công suất mạch điện là: cos ϕ = R R + ( Z L − ZC ) Ta có: ( cos ϕ ) = ⇔ R = → mạch điện không chứa điện trở Câu 8: Đáp án C Phương pháp giải: Hệ số công suất mạch điện xoay chiều: cos ϕ = R+r ( R + r) + ( Z L − ZC ) Bất đẳng thức Cô – si: a + b ≥ ab (dấu “=” xảy ⇔ a = b ) Giải chi tiết: Hệ số công suất mạch điện là: R+r cos ϕ = Đặt: f ( R + r) + ( Z L − ZC ) ( Z − ZC ) = 1+ L ( R + r) = ( Z − ZC ) 1+ L ( R + r) 2 f ⇒ cos ϕ = Mạch điện tiêu thụ công suất cực đại: Pmax ⇔ ( cos ϕ ) max ⇒ f Áp dụng bất đẳng thức Cơ – si, ta có: ( Z − ZC ) 1+ L ( R + r) ⇒ f = ≥2 ( Z L − ZC ) ( R + r) = Z L − ZC R+r Z L − ZC ( Z − ZC ) ⇔1= L R+r ( R + r) ⇒ R + r = Z L − ZC ⇒ R = Z L − ZC − r Câu 9: Đáp án D Phương pháp giải: Cường độ dòng điện: I = U ( R + r) Công suất tiêu thụ: P = I R = + Z L2 U 2R ( R + r) + Z L2 Bất đẳng thức Cô – si: a + b ≥ ab (dấu “=” xảy ⇔ a = b ) Trang 10 Tại thời điểm t1 , vận tốc có giá trị âm giảm → vật chuyển động từ vị trí cân biên âm→ vật có li độ âm gia tốc âm Tại thời điểm t2 , vận tốc tăng → vật biên âm → gia tốc vật có giá trị cực đại Tại thời điểm t3 , vận tốc có giá trị dương tăng → vật chuyển động từ biên âm vị trí cân → vật có li độ âm gia tốc dương Tại thời điểm t4 , vận tốc có giá trị cực đại → vật vị trí cân → gia tốc vật Câu 16: Đáp án C Phương pháp giải: Công thức độc lập với thời gian: i2 uL + =1 I02 U L2 Giải chi tiết: Tại thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại, ta có cơng thức độc lập với thời gian: i2 uL i2 U0L2 + = ⇒ + =1⇒ i = I02 U 0L2 I02 U L Câu 17: Đáp án C Phương pháp giải: Độ lệch lớn khỏi vị trí cân vật nặng biên độ dao động Chiều dài quỹ đạo chuyển động lắc: L = l max − lmin = A Giải chi tiết: dài quỹ đạo lắc là: L = l max − lmin = A ⇒ A = l max − lmin 34 − 26 = = ( cm ) 2 Câu 18: Đáp án B Phương pháp giải: Tiêu cự thủy tinh thể: OV ≤ f ≤ OC Góc trơng vật: tan α = AB l Giải chi tiết: Người tiến lại gần tranh, khoảng cách từ người tới tranh giảm tới điểm cực cận: Tiêu cự thủy tính thể tăng Góc trơng vật: tan α = AB ⇒ tan α ~ → tan α tăng →α tăng l l Câu 19: Đáp án D Phương pháp giải: Trang 13 Độ lệch pha hai điểm phương truyền sóng: ∆ϕ = 2π d λ Giải chi tiết: Khoảng cách ngắn hai điểm mà hai phần tử mơi trường dao động vng pha nhau, ta có: ∆ϕ = 2π d π λ = ⇒ =4 λ d Câu 20: Đáp án B Phương pháp giải: Âm có tần số lớn 20000 Hz gọi siêu âm Âm có tần số nhỏ 16 Hz gọi hạ âm Giải chi tiết: Âm có tần số 10 Hz < 16 Hz hạ âm Câu 21: Đáp án A Phương pháp giải: Thế vật đạt cực đại vật vị trí biên Động vật đạt cực đại vaạt vị trí cân Giải chi tiết: Thế vật cực đại vật vị trí biên Câu 22: Đáp án C Phương pháp giải: Chu kì lắc đơn: T = 2π l g Giải chi tiết: Chu kì lắc đơn là: T = 2π l l ⇒ T = 4π g g 2 Nhận xét: T1 + T3 = T2 ⇒ l1 + l3 = l ⇒ l1 = l2 − l3 Câu 23: Đáp án B Phương pháp giải: Sử dụng kĩ đọc đồ thị xác định chu kì dịng điện Trong chu kì, dịng điện đổi chiều lần Giải chi tiết: Từ đồ thị ta thấy chu kì dịng điện là: T = 40.2 = 80 ( ms ) = 0, 08 ( s ) Số lần dòng điện đổi chiều phút là: n = 60 60 = = 1500 (lần) T 0, 08 Câu 24: Đáp án A Trang 14 Phương pháp giải: Độ lệch pha hai phần tử dao động: ∆ϕ = 2π d λ Sử dụng vòng tròn lượng giác Giải chi tiết: 2π d 2π 40 8π 2π = = = ( rad ) λ 30 3 Độ lệch pha hai điểm M , N là: ∆ϕ = Ta có vịng trịn lượng giác: Từ vịng trịn lượng giác ta thấy: uM = A cos π = ( cm ) ⇒ A = ( cm ) Câu 25: Đáp án A Phương pháp giải: Dung kháng tụ điện: Z C = ωC Cảm kháng cuộn dây: Z L = ω L Cường độ dòng điện: I = U r + ( Z L − ZC ) Giải chi tiết: 1  = 80 ( Ω )  Z C = ωC = 10−3  100π Dung kháng tụ điện cảm kháng cuộn dây là:  8π  0, = 40 ( Ω )  Z L = ω L = 100π π  Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là: I= U r + ( Z L − ZC ) = 100 302 + ( 40 − 80 ) = ( A) Câu 26: Đáp án C Phương pháp giải: Trang 15 Cường độ hiệu dụng ( I ) dòng điện xoay chiều cường độ dịng điện khơng đổi, cho hai dịng điện qua điện trở khoảng thời gian đủ dài nhiệt lượng tỏa Cường độ dịng điện cực đại: I = I Giải chi tiết: Giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều là: I = I Cường độ dòng điện cực đại là: I max = I = I Câu 27: Đáp án D Phương pháp giải: Hiệu điện hai đầu đoạn mạch ngoài: U N = IR = E − Ir Giải chi tiết: Hiệu điện hai đầu mạch là: U AB = E − Ir Câu 28: Đáp án C Phương pháp giải: Hiệu điện hai đầu đoạn mạch: U = U R + ( U L − U C ) Giải chi tiết: Hiệu điệ hai đầu đoạn mạch là: U = U R + ( U L − U C ) ⇒ U ≥ U R Câu 29: Đáp án B Phương pháp giải: Sử dụng lý thuyết dao động tắt dần Giải chi tiết: Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian → A, C Có biến đổi qua lại động → B sai Ma sát lớn, dao động tắt dần nhanh → D Câu 30: Đáp án A Phương pháp giải: Hiệu hai mức cường độ âm: L1 − L2 = 10 lg I1 I2 Giải chi tiết: Cường độ âm tăng thêm dB , ta có: L2 − L1 = 10 lg I2 I I = ⇒ lg = 0, ⇒ = 100,2 ≈ 1,58 I1 I1 I1 Câu 31: Đáp án A Phương pháp giải: Trang 16 Điện áp hiệu dụng: U = I Z Sử dụng giản đồ vecto Bất đẳng thức Cô – si: a + b ≥ ab (dấu “=” xảy ⇔ a = b Giải chi tiết: Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AP là: ( R + r ) + Z L2 2 ( R + r ) + ( Z L − ZC ) U U AP = Để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AP không phụ thuộc vào R, ta có: ( R + r) + Z L = ( R + r ) + ( Z L − ZC ) 2 ⇒ Z L = ( Z L − Z C ) ⇒ Z L = Z C − Z L ⇒ Z C = 2Z L Ta có giản đồ vecto: Từ giản đồ vecto, ta thấy góc lệch u AP u AB là: tan α tan ( 2α ) = = − tan α ZL R+r  ZL  1−  ÷  R+r  ( tan 2α ) max ⇒ ( 2α ) max ⇒ α max ⇒ ( tan α ) max  Z  ⇒  L ÷ ⇒ ( R + r ) ⇒ R =  R + r  max Khi ta có: U1 = U BP = U C = U Z C r + ( Z L − ZC ) = U Z L r + ZL2 Ta có tích U AN U NP = U ( R + r ) ( R + r) + ( Z L − ZC ) U Z L ( R + r) + ( Z L − ZC ) Trang 17 = U Z L ( R + r ) ( R + r) + ( Z L − ZC ) Đặt x = R + r; f ( x ) = U Z L ( Z − ZC ) = x+ L ( R + r) ( Z − ZC ) + L R+r x ⇒ U AN U NP = U Z L f ( x) Để tích ( U AN U NP ) max ⇒ f ( x ) Áp dụng bất đẳng thức Cơ – si, ta có: ( Z − ZC ) x+ L x ( Z − ZC ) x L ≥2 x ( Z − ZC ) ⇔x= L f ( x ) = Z L − ZC x ⇒ x = ( R + r ) = ( Z L − ZC ) = Z L 2 ⇒ R = ZL − r Khi ta có: U = U AM = U R = ⇒ U2 = U ( Z L − r ) 2Z L = U R ( R + r) + ( Z L − ZC ) U ( Z L − r ) 2Z L Theo đề ta có: U1 = ⇒ ( ) + U2 U Z L r + Z L2 ⇒ 2Z L = ( = ( ) 6+ U ( Z L − r ) 2Z L ) + ( ZL − r ) r + ZL2 6+ ( Z L − r ) r + Z L2 ⇒ ZL2 = −  ZL  Z Z  ⇒ L ÷ =  − 1÷ + L2 ( 1) r  r   r  Đặt tan α = x2 = ZL , thay vào phương trình (1), ta có: r 6+ ( x − 1) + x ⇒ x = tan α ≈ 1.377 ⇒ α ≈ 540 ⇒ 2α = 1080 Góc 1080 có giá trị gần với góc 4π Câu 32: Đáp án D Trang 18 Phương pháp giải: Tụ điện không cho dòng điện chiều qua Cuộn dây cảm khơng cản trở dịng điện chiều U Cường độ dòng điện: I = Z = U ( R + r) + ( Z L − ZC ) Điện tiêu thụ: Q = I Rt Giải chi tiết: Khi mắc phần tử vào dòng điện thứ nhất, cường độ dòng điện qua tụ điện 0A → Dòng điện thứ dòng điện chiều Cường độ dòng điện qua điện trở R là: I1R = U = 1( A ) R Với dòng điện chiều, điện trở cuộn dây có tác dụng cản trở dịng điện, cường độ dịng điện qua cuộn dây là: I1r = ⇒ I1R = I1r ⇒ U1 = 1( A ) r1 U U1 = ⇒R=r R r Điện tiêu thụ điện trở thời gian ∆t là: Q1 = U 12 ∆t = Q R Khi mắc điện trở R vào nguồn thức hai, điện tiêu thụ điện trở thời gian Δt là: U 22 U 22 U 12 Q2 = ∆t = 4Q ⇒ ∆t = ∆t ⇒ U = 2U1 R R R Khi mắc điện trở R nối tiếp với tụ vào nguồn thứ hai, số ampe kế là: I2 = U2 R + ZC =1A = U1 R ⇒ R = R + Z C ⇒ Z C = 3R Mắc nối tiếp linh kiện vào nguồn thứ hai, số ampe kế là: U2 I 2′ = 1( A ) = I ⇒ ( R + r) + ( Z L − ZC ) = U2 R + ZC ⇒ ( R + r ) + ( Z L − ZC ) = R + ZC 2 ⇒ 4R + ( Z L − ZC ) = R + ZC 2 ⇒ 3R + ( Z L − Z C ) = Z C = 3R 2 ⇒ Z L − Z C = ⇒ Z L = Z C = 3R Trang 19 Khi mắc cuộn dây vào nguồn điện thứ hai, điện tiêu thụ thời gian Δtlà: Q2′ = U 2 r r + ZL2 ∆t = 4U12 R U12 ∆t = .∆t = 2Q R R + 3R Câu 33: Đáp án C Phương pháp giải: Sử dụng phương pháp giản đồ vecto Định lí hàm sin: a b c = = sin A sin B sin C Định lí hàm cos: a = b + c − 2bc cos A Giải chi tiết: Ta có giản đồ vecto: Áp dụng định lí hàm sin, ta có: A A A = ⇒ = = 10 ⇒ A = 10sin α sin α sin π sin α sin π 6 Biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại: Amax ⇔ ( sin α ) max = ⇒ A = 10 ( cm ) Theo đề ta có: A = Amax = ( cm ) Áp dụng định lí hàm cos, ta có: A12 = A2 + A2 − A A2 cos π ⇒ 52 = A2 + 52 − 2.5 A2 cos π ⇒ A2 − A2 = ⇒ A2 = ( cm ) Câu 34: Đáp án A Phương pháp giải: Độ lớn lực điện: F = k q1q2 r2 Giải chi tiết: Trang 20 Gọi điện tích truyền cho cầu q Điện tích cầu là: q′ = q Ta có hình vẽ: Từ hình vẽ ta thấy: P = Fd q  ÷ 4mgl 2 ⇒ mg = k  2 ⇒ q = l k ⇒q= 4.90.10−3.10.0,12 = 2.10−6 ( C ) 9.10 Câu 35: Đáp án A Phương pháp giải: Sử dụng máy tính bỏ túi, li độ dao động tổng hợp: A1∠ϕ1 + A2 ∠2 = A∠ϕ Giải chi tiết: Ở thời điểm t, dao động (1) có:  π  x1 = A1 cos ϕ1 ⇒ = cos ϕ1 ⇒ cos ϕ1 =  ⇒ ϕ1 = − v = −ω A sin ϕ < ⇒ sin ϕ < 1 1  x2 = π ⇒ ϕ2 = − Ở thời điểm t, dao động (2) có:  v2 > Sử dụng máy tính bỏ túi, ta có:  π  π  π 4∠  − ÷+ 4∠  − ÷ = 3∠  − ÷  6  2  3 Li độ vận tốc dao động tổng hợp là:   π  x = cos  − ÷ = ( cm )     v = −ω A sin  − π  >  ÷   3 Câu 36: Đáp án C Phương pháp giải: Trang 21 Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch: U = I r + ( Z L − Z C ) Hai đại lượng vng pha có: tan ϕ1.tan ϕ2 = −1 r Hệ số công suất: cos ϕ = r + ( Z L − ZC ) Giải chi tiết: Ban đầu, số vôn kế là: UV = U d = U r + ZL2 r + ( Z L − ZC ) Nối tắt tụ điện, số vôn kế điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch: UV = U Theo đề ta có: UV = 3UV ⇒ U = 3U d ⇒ U = U r + Z L2 r + ( Z L − ZC ) ⇒ r + ( Z L − Z C ) = ( r + Z L ) ( 1) Cường độ dòng điện hai trường hợp vuông pha với nhau, ta có: tan ϕ1.tan ϕ = −1 ⇒ Z L − ZC Z L = −1 r r ⇒ Z L ( Z L − ZC ) = −r Thay vào phương trình (1), ta có: − Z L ( Z L − Z C ) + ( Z L − Z C ) =  − Z L ( Z L − Z C ) + Z L  ⇒ Z C − Z L Z C = 9Z L Z C ⇒ Z C − 10Z L Z C = ⇒ Z C = 10Z L ⇒ r = − Z L ( Z L − Z C ) = Z L ⇒ r = 3Z L Hệ số công suất mạch điện lúc đầu là: cos ϕ = r r + ( Z L − ZC ) = 3Z L Z L + ( Z L − 10 Z L ) = 10 Câu 37: Đáp án D Phương pháp giải: Sử dụng kĩ đọc đồ thị Phương trình điện áp: u = U cos ( ωt + ϕ ) Công suất tiêu thụ: P = UI cos ϕ = U R I Sử dụng giản đồ vecto Giải chi tiết: Từ đồ thị, ta có chu kì điện áp là: Trang 22  40 10  T =  − ÷ = 20 ( ms ) = 0, 02 ( s )  3 ⇒ω = 2π 2π = = 100π ( rad / s ) T 0, 02 Phương trình điện áp hai đầu đoạn mạch AB là: u AB = 220 cos ( 100π t ) ( V ) Ta thấy ϕ AB = ϕi → mạch có cộng hưởng → ∑ Z L = ∑ Z C ⇒ U L = U C Tại thời điểm t = ⇒ ϕu AM = 10 π ( ms ) → ∆ϕ AM = ( rad ) , u AM = giảm 3 π   ϕ AM = ÷ 2  π π π − = ( rad ) π  ⇒ u AM = U AM cos  100π t + ÷( V ) 6  Tại thời điểm t = 7,5 ( ms ) → ∆ϕ MB = ⇒ ϕuMB = 3π ( rad ) , uMB = giảm π   ϕ MB = ÷ 2  π 3π π − = − ( rad ) 4 π  ⇒ uMB = U MB cos 100π t − ÷( V ) 4  Ta có giản đồ vecto: Từ giản đồ vecto, ta thấy: U R1 + U R = U AB = ⇒ U L cotan 220 (V ) π π + U C cot an = 155,56 ⇒ U L = UC = 155,56 = 56,94 ( V ) π π cot an + cot an Công suất tiêu thụ đoạn mạch AM MB là: Trang 23 π π   PAM = U R1.I = U L cot an I = 56,94.cot an = 98, 62 ( W )   P = U I = U cot an π I = 56,94.cot an π = 56,94 ( W ) R2 C  MB 4 Câu 38: Đáp án B Phương pháp giải: Tần số góc lắc lò xo: ω = k m Độ lớn lực điện: Fd = E.q Độ lớn lực đàn hồi lò xo: Fdh = k ∆l Định luật II Niu – tơn: F = ma Quãng đường chuyển động thẳng nhanh dần đều: s = v0t + at 2 Giải chi tiết: Ban đầu nối hai vật dây dẫn, lực điện tác dụng lên vật B có độ lớn độ lớn lực đàn hồi tác dụng lên vật A: Fd = Fdh ⇒ qE = k ∆l ⇒ ∆l = qE = 0, 02 ( m ) = ( cm ) k Cắt dây nối hai vật, hai vật chuyển động không vận tốc đầu, vật A biên dương Biên độ dao động vật A là: A = ∆l = ( cm ) Tần số góc dao động lắc lò xo là: ω = k 10 = = 10 = π ( rad / s ) m Chọn gốc tọa độ VTCB vật A Phương trình dao động vật A là: x A = cos ( π t ) ( cm ) Tại thời điểm 1,5 s , li độ vật A là: x A = Vật B chuyển động với gia tốc: a = Fd qE = = 0, ( m / s ) = 20 ( cm / s ) m m Phương trình chuyển động vật B là: xB = ( A + ∆x ) + v0t + at = 22 + 10t 2 Tọa độ vật B thời điểm 1,5 s là: xB = 22 + 10.1,5 = 44,5 ( cm ) Khoảng cách hai vật là: d = xB − xA = 44,5 ( cm ) Câu 39: Đáp án B Phương pháp giải: Phương trình giao thoa sóng: u = A cos π ( d − d1 ) d +d   cos  ωt − ÷ λ λ   Trang 24 Điều kiện cực đại giao thoa: d − d1 = k λ Giải chi tiết: Bước sóng: λ = v 40 = = 0,5 ( cm ) f 80  d M = d1M = d M Điểm M , N nằm đường trung trực S1S , ta có:   d N = d1N = d N Độ lệch pha hai điểm M , N là: ∆ϕ = ϕ M − ϕ N = 2d M d N ( d M − d N ) − = λ λ λ Điểm N pha với điểm M, ta có: ∆ϕ = k 2π ⇒ ( dM − dN ) = k 2π ⇒ d M − d N = k λ λ Điểm N gần M ⇒ kmin = ±1 ⇒ d M − d N = ± λ  d − d N = λ ⇒ d N = d M − λ = 9,5 ( cm ) ⇒ M  d M − d N = −λ ⇒ d N = d M + λ = 10,5 ( cm ) Với d N = 9,5 cm , ta có: MN = IM − IN = d M − S1 I − d N − S1 I ≈ 0,88 ( cm ) = 8,8 ( mm ) Với d N = 10,5 cm , ta có: MN = IN − IM = d N − S1 I − d M − S1 I = 0,8 ( cm ) = ( mm ) Câu 40: Đáp án D Phương pháp giải: Độ lệch pha: ∆ϕ = 2π d λ Công thức lượng giác: tan ( a − b ) = tan a − tan b + tan a tan b Hàm số f ( x ) đạt cực trị f ′ ( x ) = Hệ thức lượng tam giác vuông: 1 = 2+ 2 h b c Trang 25 Giải chi tiết: Điểm P dao động ngược pha với nguồn, OP có điểm ngược pha với O, ta có: 2π OP = ( 2k + 1) π ; k = λ ⇒ OP = 4,5λ ∆ϕ P = Điểm P dao động pha với nguồn, OQ có điểm ngược pha với nguồn → k = ∆ϕQ = 2π OQ = 8.2π ⇒ OQ = 8λ λ Ta có hình vẽ: ( · · · · · · = OMQ − OMP ⇒ tan PMQ = tan OMQ − OMP Ta có: PMQ ) · · tan OMQ − tan OMP · ⇒ tan PMQ = · · + tan OMQ tan OMP OQ OP − OM ( OQ − OP ) OM PQ · ⇒ tan PMQ = OM OM = = OQ OP OM + OQ.OP OM + OP.OQ 1+ OM OM Đặt OM = x ⇒ f ( x ) = Xét f ′ ( x ) = x.PQ x + OP.OQ PQ ( x + OP.OQ ) − x.x.PQ (x − OP.OQ ) = − x PQ + PQ.OP.OQ (x − OP.OQ ) 2 Để f ( x ) max ⇒ f ′ ( x ) = ⇒ − x PQ + PQ.OP.OQ = ⇒ x = OP.OQ = 6λ Kẻ OH ⊥ MQ Áp dụng hệ thức lượng cho tam giác vuông OMQ , ta có: 1 1 1 = + ⇒ = + ⇒ OH = 4,8λ 2 2 2 OH OM OQ OH ( 6λ ) ( 8λ ) Số điểm dao động ngược pha với O đoạn MH thỏa mãn: OH ≤ ( 2k + 1) λ ≤ OM ⇒ 4,8λ ≤ ( 2k + 1) λ ≤ 6λ ⇒ 1,9 ≤ k ≤ 2,5 ⇒ k = Trang 26 → MH có điểm dao động ngược pha với nguồn Số điểm dao động ngược pha với O đoạn QH thỏa mãn: OH ≤ ( 2k + 1) λ ≤ OQ ⇒ 4,8λ ≤ ( 2k + 1) λ ≤ 8λ ⇒ 1,9 ≤ k ≤ 3,5 ⇒ k = 1; 2;3 → QH có điểm dao động ngược pha với nguồn → Trên MQ có điểm dao động ngược pha với nguồn Trang 27 ... 11-D 21 -A 31-A 2- D 12- B 22 -C 32- D 3-B 13-C 23 -B 33-C 4-A 14-A 24 -A 34-A 5-A 15-D 25 -A 35-A 6-B 16-C 26 -C 36-C 7-D 17-C 27 -D 37-D 8-C 18-B 28 -C 38-B 9-D 19-D 29 -B 39-B 10-B 20 -B 30-A 40-D LỜI GIẢI... cm ) Theo đề ta có: A = Amax = ( cm ) Áp dụng định lí hàm cos, ta có: A 12 = A2 + A2 − A A2 cos π ⇒ 52 = A2 + 52 − 2. 5 A2 cos π ⇒ A2 − A2 = ⇒ A2 = ( cm ) Câu 34: Đáp án A Phương pháp giải: Độ lớn... pháp giải: Thế vật đạt cực đại vật vị trí biên Động vật đạt cực đại vaạt vị trí cân Giải chi tiết: Thế vật cực đại vật vị trí biên Câu 22 : Đáp án C Phương pháp giải: Chu kì lắc đơn: T = 2? ? l g Giải