Câu 31: Đoạn mạch gồm một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp tụ C được mắc vào điện áp xoay chiều ổn định thì cường độ dòng điện qua mạch là i1 = 3cos100 π t A, hệ số công suất là m.. Ba [r]
(1)KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2014 – 2015 PHÚ THỌ MÔN: VẬT LÍ – THPT (PHẦN TNKQ) ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề Đề thi có 05 trang ĐỀ GỐC Câu 1: Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 40N/m, đầu trên giữ cố định còn phía gắn vật nặng m Nâng m lên đến vị trí lò xo không biến dạng thả nhẹ để vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 2,5cm Lấy g = 10m/s Trong quá trình dao động, trọng lực vật m có công suất tức thời cực đại A 0,41W B 0,64W C 0,50W D 0,32W Câu 2: Một lắc lò xo treo theo phương thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 20N/m, vật nặng có khối lượng m =100g Ban đầu vật nằm yên vị trí lò xo không biến dạng nhờ mặt phẳng nằm ngang cố định Kéo vật thẳng đứng lên phía trên, cách vị trí ban đầu đoạn 5cm buông nhẹ Coi va chạm vật nặng với mặt phẳng cố định là trực diện và hoàn toàn đàn hồi Cho g =10m/s , 2 = 10 Chu kỳ dao động vật nặng là A 0, s B 0,2 s C 2s D.10 s Câu 3: Con lắc lò xo thẳng đứng, lò xo có độ cứng k = 100N/m, vật nặng có khối lượng m = 1kg Nâng vật lên cho lò xo có chiều dài tự nhiên thả nhẹ để lắc dao động Bỏ qua lực cản Khi vật m tới vị trí thấp thì nó tự động gắn thêm vật m0 = 500g cách nhẹ nhàng Chọn gốc là vị trí cân Lấy g = 10m/s2 So với chưa gắn thêm m0 vật A giảm 0,375J B tăng 0,125J C giảm 0,25J D tăng 0,25J Câu 4: Chọn phát biểu đúng: A Trong đời sống và kĩ thuật, dao động tắt dần luôn luôn có hại B Vật dao động cưỡng có tần số dao động tần số dao động riêng hệ C Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào mối quan hệ tần số ngoại lực và tần số riêng D Trong đời sống và kĩ thuật, cộng hưởng dao động luôn luôn có lợi Câu 5: Một lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m, đầu gắn vào điểm cố định, đầu gắn vào vật M có khối lượng 400g Vật M có thể trượt không ma sát dọc theo trục lò xo trên mặt phẳng ngang Người ta đặt vật nhỏ m có khối lượng 100g trên M Hệ số ma sát nghỉ m và M là 0,1 Gia tốc trọng trường g (2) = 10m/s2 Kích thích cho hệ dao động với biên độ A Giá trị A để vật m không trượt trên M hệ dao động là A 1cm B 1,2cm C 1,4cm D 1,6cm Câu 6: Hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề và song song với trục tọa độ Ox cho chúng không va chạm vào quá trình dao động Vị trí cân hai vật trên đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox Biết phương trình dao động hai vật là x1 = 4cos(2t)cm; x2 = cos(2t – 0,5)cm Thời điểm mà khoảng cách hai vật nhỏ 4cm là A 0,125s B 1,51s C 0,33s D 2,79s Câu 7: Một lắc đơn có chiều dài dây treo là l, vật nặng có khối lượng m, khối lượng riêng là Con lắc dao động chân không với chu kì T Con lắc dao động không khí có khối lượng riêng 0 có chu kì là A T’= T 1+ C T’ = 0 T 1- 0 B T’ = T + D T’ = T - 0 0 Câu 8: Một lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa, lò xo có độ cứng 100N/m, vật nặng có khối lượng 400g Mốc vị trí cân bằng, lấy g = 10 m/s2 và π2 = 10 Gọi Q là đầu cố định lò xo Khi lực tác dụng lò xo lên Q thì tốc độ vật v vmax Thời gian ngắn để vật hết quãng đường cm là A 0,2s B 0,1s C 0,4s D 0,6s Câu 9: Con lắc đơn kích thích cho dao động điều hòa với biên độ góc 0,02rad Tỷ số gia tốc vật vật vị trí biên với gia tốc vật vật vị trí cân là A 50 B 0,02 C 100 D 0,01 Câu 10: Cho lắc đơn có chiều dài 100cm nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2, lấy 2 = 10 Tác dụng vào vật ngoại lực biến thiên tuần hoàn với tần số 0,2Hz thì biên độ dao động cưỡng vật là A1; tác dụng vào vật ngoại lực biến thiên tuần hoàn với tần số 0,3Hz thì biên độ dao động cưỡng vật là A2 So sánh A1 và A2 ta có: A A1 < A2 B A1 > A2 C A1 = A2 D Không so sánh Câu 11: Người ta kích thích cho lắc lò xo dọc dao động điều hòa cách: kéo vật thẳng đứng xuống cách vị trí cân đoạn x0 truyền (3) cho vật vận tốc v0 Xét hai trường hợp v hướng thẳng đứng xuống và thẳng đứng lên, điều nào sau đây đúng? A Cơ vật hai trường hợp B Tần số dao động hai trường hợp C Pha ban đầu dao động hai trường hợp D Từ lúc bắt đầu dao động quãng đường vật sau nửa chu kỳ khác Câu 12: Câu nào sau đây sai nói tượng cộng hưởng? A Khi có cộng hưởng, biên độ dao động cưỡng cực đại B Để có cộng hưởng thì tần số ngoại lực tần số riêng hệ dao động C Cộng hưởng xảy với dao động cưỡng D Khi có cộng hưởng, biên độ dao động cưỡng lớn Câu 13: Tại gốc O hệ trục tọa độ xOy trên mặt nước có nguồn sóng nước M và N là hai điểm cố định trên trục Ox có tọa độ tương ứng là 9cm và16cm Dịch chuyển nguồn sóng O’ giống nguồn O trên trục Oy thì: góc MO’N có giá trị lớn là lúc M và N là hai điểm dao động với biên độ cực đại liền kề, số điểm dao động với biên độ cực đại có đoạn OO’ không kể O và O’ lúc đó là A 11 B 12 C 13 D 14 Câu 14: Một sóng tồn mặt nước thì A các điểm thuộc mặt nước dao động cùng tần số B các điểm thuộc mặt nước dao động cùng biên độ C các điểm thuộc mặt nước dao động cùng pha D các điểm thuộc mặt nước dao động cùng chu kì Câu 15: Một sợi dây đàn hồi dài 2,4 m, căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng với bụng sóng Biên độ bụng sóng là mm Gọi A và B là hai điểm trên dây cách 85 cm Biên độ dao động hai điểm A và B kém lượng A nhỏ 0; lớn 2cm B nhỏ 0; lớn cm C nhỏ cm; lớn cm D nhỏ cm; lớn 2cm Câu 16: Tại hai điểm A, B trên mặt chất lỏng cách 8,0cm, có hai nguồn sóng đồng dao động theo phương thẳng đứng; gọi C, D là hai điểm trên mặt chất lỏng cho ABCD là hình vuông Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = ( - 1)m/s Để trên đoạn CD có đúng năm điểm mà đó các phần tử dao động với biên độ cực đại thì tần số dao động nguồn có thể nhận giá trị: (4) A 25Hz B 30Hz C 37,5Hz D 12,5Hz Câu 17: Một nguồn âm P đặt điểm O phát âm đẳng hướng Hai điểm A, B nằm cùng trên phương truyền sóng có mức cường độ âm là 40dB và 30dB Điểm M nằm môi trường truyền sóng cho tam giác AMB vuông cân, vuông A Mức cường độ âm M là A 37,54(dB) B 32,47(dB) C 35,54(dB) D 38,46(dB) Câu 18: Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos(40πt) mm và uB = 2cos(40πt + π) mm gây tượng giao thoa Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi lan truyền Xét đường tròn đường kính AB thuộc mặt chất lỏng, điểm dao động với biên độ 4mm thuộc đường tròn xa A cách B khoảng gần đúng là A 1,2cm B 19,95cm C 20cm D 1,25cm Câu 19: Hai điểm M, N cùng nằm trên phương truyền sóng cách 7λ , sóng có biên độ A, thời điểm t1 = có uM = +3cm và uN = -3cm Biết sóng truyền từ M đến N Gọi T là chu kì sóng, thời điểm sau t1 có uM = + cm là thời điểm: A t = 11T 12 B t = T C t = 17T 12 D t = T Câu 20: Cho đoạn mạch AB gồm điện trở R, cuộn cảm L và tụ C mắc nối đúng thứ tự đó Gọi M là điểm nối điện trở và cuộn dây, N là điểm nối cuộn dây và tụ điện; mắc vôn kế V1 vào A và N; vôn kế V2 vào M và B; các vôn kế có điện trở lớn Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định thì vôn kế V1 100V, đồng thời điện áp hai đầu 2π Nếu đổi chỗ L và C cho thì điện áp hai π đầu các vôn kế lệch pha Số V1 sau đổi chỗ L và C cho là A 50 V B 50V C 50 V D 50 V các vôn kế lệch pha Câu 21: Một bóng đèn sợi đốt trên vỏ có ghi 100V- 100W mắc nối tiếp với cuộn cảm L và tụ điện C mắc vào điện áp xoay chiều u = U0cost với U0 và không đổi thì đèn sáng bình thường Nếu nối tắt hai đầu cuộn cảm thì đèn sáng với 50% công suất định mức Cảm kháng cuộn dây có thể nhận giá trị nào sau? A 60 B 70 C 80 D 90 Câu 22: Một đoạn mạch gồm ba đoạn mạch mắc nối tiếp AM, MN, NB chứa điện trở R, tụ C có thể thay đổi được, cuộn dây Đặt vào mạch điện (5) điện áp xoay chiều u = 90 cos(100πt) V , V , V , V là vôn kế có điện trở lớn đo UAM, UMN, UNB, UMB Vôn kế V 40V, V 40V, V 70V Điều chỉnh C để số V cực tiểu Giá trị UMB đó là A 49,78V B 42V C 90V D 57,32V Câu 23: Ba linh kiện điện trở thuần, cuộn dây và tụ điện đặt ba hộp kín đánh số ngẫu nhiên 1; 2; Dùng điện áp xoay chiều ổn đinh mắc vào hộp trên thì tổng trở hộp dòng điện xoay chiều là 1kΩ Nếu mắc hộp 1; nối tiếp mắc vào điện áp xoay chiều trên thì tổng trở là Z12 = kΩ Nếu mắc hộp 2; nối tiếp mắc vào điện áp xoay chiều trên thì tổng trở là Z23 = 1kΩ Linh kiện hộp là A hộp là điện trở, hộp là tụ điện, hộp là cuộn dây B hộp là điện trở, hộp là tụ điện, hộp là cuộn dây C hộp là điện trở, hộp là tụ điện, hộp là cuộn dây D hộp là điện trở, hộp là tụ điện, hộp là cuộn dây Câu 24: Đặt vào đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi Tại thời điểm t1 các giá trị tức thời uL = -30 V, uR = 40V Tại thời điểm t2 các giá trị tức thời uL = 60V , uC = -120V, uR = Điện áp cực đại đầu đoạn mạch là A 100V B 60V C 120V D 80V Câu 25: Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh, cuộn dây cảm Nếu mắc đoạn mạch vào hiệu điên không đổi U thì điện áp hai tụ là 120V Nếu mắc đoạn mạch vào điện áp xoay chiều u = U cost thì cường độ π )(A) Điện trở mạch là C 60 D 60 dòng điện mạch có biểu thức i = 2cos(t - A 30 B 30 Câu 26: Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở R, cuộn cảm có cảm kháng ZL và tụ điện có dung kháng ZC = 2ZL Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định Vào thời điểm điện áp trên điện trở và trên tụ điện có giá trị tức thời tương ứng là 40V và 30V thì điện áp hai đầu mạch điện là A 55V B 85V C 50V D 42,7V Câu 27: Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh có R = 2ZL = ZC; tụ điện chịu điện áp tối đa là 200V Người ta đặt vào đoạn mạch điện áp xoay chiều, muốn tụ không thủng thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là A U 50 3V B U 100 5V C U 100 2V D U 50 10V Câu 28: Chọn câu sai nói dòng điện xoay chiều: (6) A Cường độ dòng điện điểm đoạn mạch nối tiếp thời điểm là B Độ lệch pha điện áp và cường độ dòng điện phụ thuộc tính chất đoạn mạch C Dòng điện xoay chiều là dao động điện cưỡng điện áp xoay chiều D Tần số dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào tính chất mạch điện Câu 29: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R, tụ xoay C và cuộn dây cảm L mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch là u = U cos100t(V) Ban đầu mạch cộng hưởng và tiêu thụ công suất 100W Thay đổi C để độ lệch pha u và cường độ dòng điện mạch là π thì công suất tiêu thụ đoạn mạch là A 25W B 200W C 50W D 400W Câu 30: Trong đoạn mạch RLC không phân nhánh lí tưởng thì A điện áp hai đầu cuộn cảm cùng pha với điện áp hai tụ B điện áp hai tụ trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch C điện áp hai tụ ngược pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch D điện áp hai đầu cuộn cảm sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Câu 31: Đoạn mạch gồm cuộn dây không cảm nối tiếp tụ C mắc vào điện áp xoay chiều ổn định thì cường độ dòng điện qua mạch là i1 = 3cos100 π t (A), hệ số công suất là m Nếu tụ C bị nối tắt thì cường độ dòng điện qua mạch là i2 = 3cos(100 π t – A π m ) (A), hệ số công suất là n Tỉ số là n B C D 0,5 Câu 32: Chọn câu đúng nói máy phát điện ba pha: A Ba cuộn dây stato máy phát điện xoay chiều ba pha không thể có số vòng khác B Trong máy phát điện xoay chiều ba pha thì phần ứng đóng vai trò rôto C Trong máy phát điện xoay chiều ba pha thì phần cảm đóng vai trò stato D Máy phát điện xoay chiều ba pha tạo ba dòng điện cùng tần số vì có chung rôto Câu 33: Trong quá trình truyền tải điện xa, cuối nguồn không dùng máy hạ Cần phải tăng điện áp nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận là không đổi? Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây 10% điện áp truyền tải (7) A 9,1 lần B 10 lần C 10 lần D 9,01 lần Câu 34: Tại điểm M có máy phát điện xoay chiều pha có công suất phát điện và điện áp hiệu dụng hai cực máy phát không đổi Nối hai cực máy phát điện với trạm tăng áp có hệ số tăng áp k đặt đó, từ máy tăng áp điện đưa lên dây tải cung cấp cho xưởng khí cách xa điểm M Xưởng khí có các máy tiện có công suất hoạt động Khi hệ số k = thì xưởng khí có 90 máy tiện hoạt động bình thường, k = thì xưởng có 95 máy hoạt động bình thường Do cố xảy máy tăng áp nên người ta nối trực tiếp dây tải điện vào cực máy phát, đó nhà máy vận hành bình thường bao nhiêu máy? Coi có hao phí trên đường dây tải điện là đáng kể và điện áp cùng pha với cường độ dòng điện A 93 B 90 C 63 D 95 Câu 35: Một tụ điện có điện dung C tích điện đến hiệu điện U o ngắt khỏi nguồn và nối với cuộn cảm có độ tự cảm L qua khóa k Ban đầu khóa k ngắt Kể từ thời điểm đóng khoá k (t = 0), độ lớn cường độ dòng điện mạch đạt giá trị cực đại lần thứ 2015 vào thời điểm: A t = 4029 π LC C t = 2015π LC Câu 36: Dòng điện hoàn có cường độ biến thiên thời gian đồ thị hình vẽ Điện lượng truyền qua tiết thẳng dây dẫn 1h là B t = 2014π LC D t = tuần theo bên diên 4031 π LC I(A) O T(10-2s) 0,5 A 1600 (C) B 900 (C) C 900 (C) D 1800 (C) Câu 37: Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L và hai tụ C1 và C2 Khi dùng tụ C1 với cuộn cảm L thì máy thu thu sóng có bước sóng λ1 = 24m ; dùng tụ C2 với cuộn cảm L thì máy thu thu sóng có bước sóng λ = 32m Khi mắc song song C1 và C2 thành tụ với cuộn cảm L thì máy thu thu sóng có bước sóng là A 36m B 50m C 40m D 25m Câu 38: Một mạch dao động LC lí tưởng, điện tích tụ điện mạch biến thiên theo thời gian với phương trình q = Q 0cos(πft)(C) Câu phát biểu nào đây mạch dao động là đúng? A Điện tích tụ điện mạch biến thiên điều hòa với tần số 0,5f B Năng lượng mạch biến thiên tuần hoàn với tần số 0,5f (8) C Dòng điện chạy qua cuộn cảm L mạch biến thiên điều hòa với tần số f D Năng lượng từ trường mạch biến thiên tuần hoàn với tần số f Câu 39: Cho mạch điện hình vẽ: k nguồn có suất điện động E = 2V; điện trở r = E;r C 1; tụ điện có điện dung 10nF; cuộn cảm có L độ tự cảm 10mH Ban đầu khóa k đóng, mạch điện ổn định Người ta ngắt khóa k thì mạch LC có dao động điện từ tự Hiệu điện cực đại hai tụ sau ngắt k là A 2(mV) B 2(V) C 1(mV) D 1(V) Câu 40: Một tụ điện có điện dung 10nF tích điện đến hiệu điện 2V ngắt khỏi nguồn và nối kín với cuộn dây có độ tự cảm 1mH để mạch LC có dao động điện từ tự do, lấy 2 = 10 Kể từ lúc mạch có dao động, thời điểm mà điện tích tụ có độ lớn 10 nC là A 10072,5s B 10067,5s C 508s D 513s Hết Cán coi thi không giải thích gì thêm (9) (10)