Đề ôn luyện đội tuyển HSG - Môn: Vật Lý

Nội dung text: Đề ôn luyện đội tuyển HSG - Môn: Vật Lý

1. SỞ GD VÀ ĐT THANH HÓA ĐỀ ÔN LUYỆN ĐỘI TUYỂN HSG Trường THPT Lương Đắc Bằng NĂM HỌC 2021-2022 MÔN VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Đề gồm 6 trang, 50 câu trắc nghiệm) Câu 1: Một vòng dây dẫn được đặt trong một từ trường đều sao cho mặt phẳng của nó vuông góc với cảm ứng từ. Trong vòng dây sẽ xuất hiện một sức điện động cảm ứng nếu A. nó được quay nhanh dần đều xung quanh trục của nó. B. nó bị làm biến dạng. C. nó được quay đều xung quanh trục của nó. D. nó được dịch chuyển tịnh tiến. Câu 2: Nguồn O tạo sóng cơ lan truyền trên mặt nước, xét trên cùng một phương truyền sóng Ox, gốc O trùng với nguồn sóng. M, N là hai điểm trên Ox và đối xứng nhau qua O với OM = ON = 3λ/4. Khi đó dao động giữa M và N là A. đồng pha. B. ngược pha. C. vuông pha. D. lệch pha nhau 3π/4. Câu 3: Hai dao động điều hoà cùng phương có phương trình lần lượt là: x1 = A1cos(ωt + φ1), x2 A2cos(ω.t φ2 ). Biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực đại khi A. φ2 φ1 2kπ . B φ 2 2kπ C D φ2 φ1 (2k 1)π φ1 φ2 2kπ Câu 4: Một hệ cô lập gồm ba điện tích điểm, có khối lượng không đáng kể, để hệ cân bằng thì có thể A. ba điện tích cùng dấu nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều. B. ba điện tích cùng dấu nằm trên một đường thẳng. C. ba điện tích không cùng dấu nằm tại ba đỉnh của một tam giác đều. D. ba điện tích không cùng dấu nằm trên một đường thẳng. Câu 5: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động cơ học? A. Hiện tượng cộng hưởng (sự cộng hưởng) xảy ra khi tần số của ngoại lực điều hoà bằng tần số dao động riêng của hệ. B. Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào biên độ của ngoại lực cưỡng bức. C. Tần số dao động cưỡng bức của một hệ cơ học bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức. D. Tần số dao động tự do của một hệ cơ học là tần số dao động riêng của hệ ấy. Câu 6: Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 12 V − 1,25 A. Kết luận nào dưới đây là sai? A. Bóng đèn này luôn có công suất là 15 W khi hoạt động. B. Bỏng đèn này chi có công suất 15 W khi mắc nỏ vào hiệu điện thế 12 V. C. Bóng đèn này tiêu thụ điện năng 15 J trong 1 giây khi hoạt động bình thường. D. Bóng đèn này có điện trở 9,6 Ω khi hoạt động bình thường. Câu 7: Điện dẫn suất σ của kim loại và điện trở suất ρ của nó có mối liên hệ mô tả bởi đồ thị: A. B. C. D.     O O O O Câu 8: Máy phát điện xoay chiều ba pha có A. phần ứng là Rơto, phần cảm là Stato. B. phần ứng là Stato, phần cảm là Rơto C. phần ứng một nam châm vĩnh cửu . D. phần cảm gồm nhiều đơi cực nam châm.
2. Câu 9: Ba điểm A, B, C theo thứ tự liên tiếp nằm trên trục chính của một thấu kính. Đặt vật sáng ở A cho ảnh ở B, đặt vật sáng ở B cho ảnh ở C (AB>BC). Ta có thể kết luận: A. Ảnh ở C là ảnh ảo, thấu kính hội tụ.B. Ảnh ở C là ảnh ảo, thấu kính phân kỳ. C. Ảnh ở B là ảnh thật, thấu kính phân kỳ.D. Ảnh ở B là ảnh ảo, thấu kính hội tụ. Câu 10: Một hạt prôtôn chuyển động với vận tốc 2.106 (m/s) vào vùng không gian có từ trường đều B = 0,02 (T) theo hướng hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 30o. Biết điện tích của hạt prôtôn là 1,6.10-19 (C). Lực Lorenxơ tác dụng lên hạt có độ lớn là A. 3,2.10-14 (N) B. 6,4.10 -14 (N)C. 3,2.10 -15 (N).D. 6,4.10 -15 Câu 11: Đại lượng nào sau đây của dòng điện xoay chiều biến thiên điều hòa theo thời gian? A. pha dao dộng B. cường độ dòng điện C. tần số D. chu kì Câu 12: Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,8 m/s2, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 6o. Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là 90 g và chiều dài dây treo là 1m. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc xấp xỉ bằng A. 6,8.10-3 J.B. 3,8.10 -3 J.C. 5,8.10 -3 J.D. 4,8.10 -3 J. Câu 13: Đặt điện áp u = U 0 cos 100πt π / 3 (V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp π thì cường độ dòng điện qua mạch là i = I0 sin 100πt (A) . Hệ số công suất của đoạn mạch 2 bằng A. 0,50 B. π / 6 C. 1,00 D. 0,86 Câu 14: Một con lắc đơn có khối lượng m, chiều dài ℓ dao động điều hòa không lực cản tại một nơi trên mặt đất có gia tốc trọng trường g. Chọn mốc thế năng tại vị trí treo con lắc. Thế năng con lắc khi vật có li độ góc α có biểu thức là mg 2 A. mgℓcosα. B. – mgℓcosα. C. mgℓ(1 – cosα). D. . 2 Câu 15: Sóng cơ học là A. sự lan truyền của dao động theo thời gian trong một môi trường vật chất. B. sự lan truyền của vật chất theo thời gian. C. những dao động cơ học. D. sự lan truyền của vật chất trong không gian. Câu 16: Đồ thị cho biết mối liên hệ giữa gia tốc a và li độ x trong dao động điều hòa của một chất điểm được biểu diễn ở hình a a a a x x x x Hình 1 Hình 2 Hình 3 Hình 4 A. Hình 3. B. Hình 2. C. Hình 1 D. Hình 4
3. Câu 17: Vào thời điểm t = 0, đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang bắt đầu dao động đi lên và dao động điều hòa với tần số 1 Hz. Sau đó sóng lan truyền theo chiều sang phải. dạng của sợi dây vào thời điểm t = 1,5 s là hình O O A. B. O C. O D. Câu 18: Bố trí thí nghiệm như hình vẽ, E là nguồn điện một chiều không đổi, L là lò xo “ruột gà” (lò xo kim loại rất mềm, bỏ qua điện trở của dây), chậu đựng thủy ngân, các dây nối đều là dây dẫn. Đầu trên của lò xo cố định và nối với đèn Đ, đầu dưới của lò xo tiếp xúc ngay sát bề mặt thủy ngân. Nếu đóng khóa K thì đèn Đ: A. Không sáng. B. Sáng lên rồi tắt hẳn. C. Sáng liên tục. D. Sáng nhấp nháy. Câu 19: Trên một sợi dây thép hai đầu cố định đang có sóng dừng. Tại thời điểm t0, một đoạn của sợi dây có hình dạng như hình bên. Hai phần tử dây tại M và N dao động lệch pha nhau A. 5π/4. B. π. C. π/4.D. 5π/8. Câu 20: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL và tụ điện có dung kháng ZC mắc nối tiếp. Tại thời điểm t, điện áp giữa hai đầu điện trở thuần, cuộn dây và tụ điện lần lượt là uR ,uL,uC ; dòng điện qua mạch lúc đó là i. Hệ thức đúng là u u A. i C .B. . C. u i.R . D. u i.Z i Z R L L 2 2 C R (ZL ZC ) Câu 21: Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ được treo vào đầu dưới của một sợi dây không dãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định. Bỏ qua ma sát và lực cản của không khí. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 5,73 o rồi thả nhẹ. Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân bằng và độ lớn gia tốc tại vị trí biên bằng A. 0,1.B. 0.C. 10. D. 5,73. Câu 22: Một điện trở R = 4Ω được mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5V để tạo thành mạch kín thì công suất tỏa nhiệt ở điện trở này là 0,36W. Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R và điện trở trong của nguồn điện lần lượt là: A. 1,2V và 3Ω B. 1,2V và 1 Ω C. 1,2V và 3 Ω D. 0,3V và 1 Ω Câu 23: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,2 kg và lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,01. Từ vị trí lò xo không bị biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu 1 m/s thì thấy con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Lấy g = 10 m/s 2. Độ lớn lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình dao động bằng A. 1,98 N. B. 2 N. C. 1,5 N. D. 2,98 N.
4. Câu 24: Một tia sáng được chiếu điến giữa của mặt trên của khối lập phương trong suốt, chiết suất n = 1,50 (hình vẽ). Để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáy của khối thì góc tới i có giá trị lớn nhất là A. 45o. B. 60o C. 54o. D. 43o. Câu 25: Cho đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cho U AB R r, L = 200 V, f = 50 Hz, R = 50 Ω, UR = 100 V, Ur = 20 V. Công suất   tiêu thụ của mạch là A B A. 60 W B. 240 W C. 120 W D. 480 W Câu 26: Hai nguồn kết hợp A,B cách nhau 16 cm đang cùng dao động vuông góc với mặt nước theo phương trình : x = a.cos50π t (cm). C là một điểm trên mặt nước thuộc vân giao thoa cực tiểu, giữa C và trung trực của AB có một vân giao thoa cực đại. Biết AC = 17,2 cm, BC = 13,6 cm. Số vân giao thoa cực đại đi qua cạnh AC là A. 16 đường B. 6 đường C. 7 đường D. 8 đường Câu 27: Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1 kg dao động điều hòa trên trục Phương trình x Eđ(J) = A coswt cm. Đồ thị biểu diễn động năng theo 0,08 bình phương li độ như hình vẽ. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì là : A. 20 cm/s. B. 10 cm/s. x2(cm2) C. 80 cm/s. D. 40 cm/s. Câu 28: Một mạch điện không phân nhánh gồm O 16 điện trở R = 100 Ω, cuộn thuần cảm có L thay đổi π được và tụ có điện dung C. Mắc mạch vào nguồn có điện áp u 100 2 cos 100πt V. Thay 6 đổi L để điện áp hai đầu điện trở có giá trị hiệu dụng U R = 100 V. Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức là π π A. A.i cos 100πt B. A. i 2 cos 100πt 6 4 π C. i 2 cos 100πt A.D. A. i 2 cos 100πt 6 Câu 29: Một nam điện có dòng điện xoay chiều tần số 50Hz đi qua. Đặt nam châm điện phía trên một dây thép AB căng ngang với hai đầu cố định, chiều dài sợi dây 60cm. Ta thấy trên dây có sóng dừng với 2 bó sóng. Vận tốc sóng truyền trên dây là A. 60m/sB. 60 cm/sC. 6 m/sD. 6 cm/s Câu 30: Tiến hành thì nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn, một học sinh đo được chiều dài con lắc là (119 1) (cm). Chu kì dao động nhỏ của nó là (2,20 0,01) (s). Lấy π2 = 9,87 và bỏ qua sai số của π. Gia tốc trọng trường do học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm là: A. B.g (9,7 0,1)(m / s2 ) g (9,8 0,1)(m / s2 ) C. D.g (9,7 0,2)(m / s2 ) g (9,8 0,2)(m / s2 ) Câu 31: Một ống trụ có chiều dài 1m.Ở một đầu ống có một pit-tông để có thể điều chỉnh chiều dài cột khí trong ống. Đặt một âm thoa dao động với tần số 660 Hz ở gần đầu hở của ống.Vận tốc âm trong không khí là 330 m/s. Để có cộng hưởng âm trong ống ta phải điều chỉnh ống đến độ dài
5. A. l = 0,75 m B. l = 0,50 m C. l = 25,0 cm D. l = 12,5 cm Câu 32: Hai chất điểm (1), (2) dao động điều hòa trên hai trục tọa độ song song, cùng chiều, cạnh nhau, gốc tọa độ nằm trên đường vuông góc chung. Phương trình dao động của hai chất π điểm lần lượt là x 10cos(5πt)cm và x Acos(5πt )cm . Chất điểm (3) có khối lượng 100 1 2 3 g dao động điều hòa với phương trình x = x 1 + x2. Biết rằng, khi li độ của dao động chất điểm 2 (1) x1 = 5 cm thì li độ của dao động của chất điểm (3) x = 2 cm. Lấy π 10 . Cơ năng của chất điểm (3) là A. 0,045 (J).B. 0,245 (J). C. 0,45 (J). D. 24,5 (J). Câu 33: Một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây rất dài từ M đến P với biên độ không đổi với   chu kì T. Ba điểm M, N và P nằm trên sợi dây sao choNP 3NM . Tại thời điểm t 1, li độ của ba phần tử M, N, P lần lượt là -5√3 mm; uN1 mm; 5√3 mm. Nếu tại thời điểm t2 li độ của M và P đều bằng +5 mm, thì li độ của phần tử tại N tại thời điểm t2 + T/24 có độ lớn là A. 3√3 mm.B. 5√3 mm.C. 5√2 mm.D. 10 mm. Câu 34: Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A và hệ số công suất của động cơ là 0,8. Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 11 W. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần) là A. 80%B. 90%C. 92,5%D. 87,5 % Câu 35: Ở mặt nước, một nguồn sóng đặt tại điểm O dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 5 cm. M và N là hai điểm trên mặt nước mà phần tử nước ở đó dao động cùng pha với nguồn. Trên các đoạn OM, ON và MN có số điểm mà phần tử nước ở đó dao động ngược pha với nguồn lần lượt là 5, 3 và 3. Độ dài đoạn MN có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 40 cm. B. 20 cm. C. 30 cm. D. 10 cm. Câu 36: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp bằng 10. Mắc một bóng đèn sợi đốt loại 24 V – 24 W vào hai đầu cuộn thứ cấp thì đèn sáng bình thường. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp bằng A. 0,2 A. B. 0,5 A.C. 0,1 A.D. 2 A. Câu 37: Đặt điện áp u 120 2cos(100πt)(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần, R 30Ω tụ điện có điện dung thay đổi. Điều chỉnh điện dung của tụ thì thấy 4L khiC điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện đạt cực đại. UCmax có giá trị là 625 A. 56 V B. 86 V C. 80 V D. 50V Câu 38: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l = 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 7.10-7 C Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương nằm ngang và có độ lớn 105 V/m. Khi quả cầu đang cân bằng, người ta đột ngột đổi ngược chiều điện trường nhưng vẫn giữ nguyên cường độ. Trong quá trình dao động, hai vị trí trên quỹ đạo của quả nặng có độ cao chênh lệch nhau lớn nhất gần giá trị nào nhất. A. 0,73cmB. 1,1cmC. 0,97cmD. 2,2cm
6. Câu 39: Một con lắc gồm vật nặng khối lượng m = 500g gắn vào một thanh nhẹ chiều dài ℓ = 1 m được liên kết với lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m như hình vẽ. Khi con lắc ở vị trí cân bằng thì lò xo không biến dạng và luôn luôn thẳng ngang. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ và thả nhẹ cho nó dao động (trong mặt phẳng hình vẽ). Lấy g = 2 = 10 m/s2. Chu kỳ dao động của hệ là A. 2 s. B. 13/7 s. C. 15/7 s. D. 6/7 s. Câu 40: Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, có 3 điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m. Khi đặt tại A một nguồn điểm phát âm công suất P thì mức cường độ âm tại B là 100 dB. Bỏ nguồn âm tại A, đặt tại B một nguồn điểm phát âm công suất 2P thì mức cường độ âm tại A và C là A. 103 dB và 99,5 dBB. 100 dB và 96,5 dB. C. 103 dB và 96,5 dB. D. 100 dB và 99,5 dB. Câu 41: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 100g và lò xo nhẹ có độ cứng k dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, gốc tọa độ O tại VTCB, chiều dương hướng xuống. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi tác dụng lên vật theo li độ x có dạng như hình vẽ. Tần số góc của dao động là (lấy π 2 = 10) A. 10π rad/s. B. π rad/s. C. 5π rad/s. D. 10 rad/s. Câu 42: Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos ωt φ vào hai đầu đoạn mạch AB. Hình bên là sơ đồ mạch điện và một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc theo thời gian của điện áp uAN giữa hai điểm A, N (đường nét liền) và của điện áp uMB giữa hai điểm u M, B (đường đứt nét). Biết 3Z 2Z và hộp X gồm hai trong L0 C0 uAN u ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Ta có thể kết luận MB t A. X gồm R và C, với hệ số công suất là 0,69. B. X gồm R và C, với hệ số công suất là 0,82. C. X gồm R và L, với hệ số công suất là 0,82. D. X gồm R và L, với hệ số công suất là 0,69. Câu 43: Trong mặt phẳng lưới ô vuông sau biểu diễn chính xác vị trí của vật sáng AB là mũi tên và ảnh A’B’ của nó qua một thấu kính mỏng có quang tâm và trục chính nằm trong mặt phẳng lưới. Biết các ô vuông đơn vị có kích thước 2 x 2 cm. Nếu cho AB dao động dọc theo trục chính với tần số 2 Hz, biên độ 2 cm thì A’B’ có tốc độ trung bình trong khoảng 0,5 s gần nhất với giá trị nào sau đây ? A. 2,03 cm/sB. 4,02 cm/s.C. 15,03 cm/s.D. 10,01 cm/s. Câu 44: Đặt điện áp u = U0cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần 100 3Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần
7. 10 4 có độ tự cảm L. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung F . Biết điện áp giữa hai đầu 2π π đoạn mạch AM lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB. Giá trị của L bằng 3 3 2 1 2 A. H B. H C. H D. . H π π π π Câu 45: Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400g và lò xo có độ cứng 40N/m đang dao động xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5cm. Khi qua vị trí cân bằng vật m có khối lượng 100g rơi tự do từ độ cao h=20cm lêm M (dính chặt ngay vào M), sau đó hệ m và M dao động với biên độ A. 25 cm.B. 4,25 cm.C. 3 cm.D. 4 cm. 2 5 Câu 46: Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai trục tọa độ Ox và Oy vuông góc với nhau (O là vị trí cân bằng của cả hai chất điểm). Biết đồ thị li độ dao động của hai chất điểm theo thời gian lần lượt là x và y như hình vẽ. Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm khi dao động là A. 3 2 cm B. 6cm C. 4 3 cm D. 22 cm Câu 47: Đặt điện áp u = 400cos100 t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50  mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm 1 t (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất 400 tiêu thụ điện của đoạn mạch X là A. 400 W.B. 200 W.C. 160 W.D. 100 W. Câu 48: Hai chiếc loa nhỏ nằm cách nhau 3,00 m phát ra các sóng âm có cùng tần số 1,04 kHz và cùng pha. Loa 1 cho một công suất âm 4,00 W còn loa 2 cho công suất âm 2,56 W. Giả sử rằng không có sự phản xạ âm từ các bề mặt nằm gần loa, bỏ qua sự mất mát năng lượng, tốc độ âm là 348 m/s. Cường độ âm trung bình tại vị trí Q trên hình vẽ là A. 0,057 W/m2.B. 0,025 W/m 2. C. 0,075 W/m2.D. 0,051 W/m 2. Câu 49: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC. Bỏ qua điện trở dây nối, coi từ thông cực đại gửi qua các cuộn dây của máy phát không đổi. Hình bên là đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng hai đầu R và hai đầu tụ điện C theo tốc độ quay n của máy phát. Tỷ số U3/U2 gần giá trị nào sau đây nhất ? A. 1,381. B. 1,730. C. 1,327. D. 1,421.
8. Câu 50: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn A và B dao động theo phương vuông góc với mặt nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số. Trên AB có 19 điểm cực đại giao thoa. Gọi O là trung điểm AB. Trên tia Ox vuông góc với AB, có những điểm mà các phần tử tại đó dao động cùng pha với nguồn, trong đó M là điểm gần nguồn nhất, N là điểm kế tiếp với M, P là điểm kế tiếp với N. Biết MN = 26,4 mm và PN = 17,9 mm. Bước sóng có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây? A. 2,15 cm.B. 1,22 cm. C. 0,81 cm.D. 3,15 cm.
9. SỞ GD VÀ ĐT THANH HÓA ĐÁP ÁN ĐỀ ÔN LUYỆN ĐỘI TUYỂN HSG Trường THPT Lương Đắc Bằng NĂM HỌC 2021-2022 MÔN VẬT LÝ Thời gian: 90 phút (Đề gồm 6 trang ,50 câu trắc nghiệm) Câu Đáp Câu Đáp Câu Đáp Câu Đáp Câu Đáp Câu Đáp án án án án án án 1 B 10 C 19 B 28 C 37 D 46 A 2 A 11 B 20 B 29 A 38 D 47 B 3 B 12 D 21 A 30 C 39 D 48 D 4 D 13 A 22 B 31 D 40 A 49 D 5 B 14 B 23 A 32 B 41 A 50 B 6 A 15 A 24 B 33 C 42 B 7 D 16 A 25 B 34 D 43 B 8 B 17 B 26 D 35 C 44 C 9 B 18 D 27 C 36 C 45 B Câu 2: Nguồn O tạo sóng cơ lan truyền trên mặt nước nên lan truyền đẳng hướng, các điểm cách đều O luôn thuộc một đường tròn và dao động đồng pha nhau. Chọn A. Câu 9: Đặt vật ở A cho ảnh ở B, đặt vật ở B không cho ảnh ở A chứng tỏ B là ảnh ảo. Vật di chuyển từ A đến B, ảnh di chuyển từ B đến C ảnh và vật di chuyển cùng chiều nên ảnh chưa thay đổi tính chất C là ảnh ảo. Khoảng dịch chuyển của vật thật AB > BC (khoảng dịch chuyển ảnh ảo) thấu kính phân kỳ Chọn B Câu 17: Sau t = 1,5 s sóng đi được quãng đường 1,5 và đồng thời O đang đi vị trí cân bằng theo chiều đi xuống. Chọn B. Câu 18: Vì L là lò xo “ruột gà” (lò xo kim loại rất mềm, bỏ qua điện trở của dây) nên khi có dòng điện qua lò xo thì các vòng lò xo xuất hiện dòng điện cùng chiều nên sẽ tương tác lực từ theo hướng hút nhau làm lò xo co lại. Khi đó đầu dưới lò xo ròi khỏi mặt thủy ngân đoạn nhỏ làm mạch điện bị ngắt đèn tắt Sau khi bị ngắt, không có dòng điện qua lò xo khiến lực hút bị mất, lò xo giãn trở lại và đầu dưới tiếp xúc mặt thủy ngân, mạch điện đóng đèn sáng. Cứ như vậy quá trình lại lặp lại khiến đèn sang nhấp nháy. Chọn D. Câu 19: Sợi dây thép hai đầu cố định đang có sóng dừng nên hai phần tử M, N thuộc 2 bó liên tiế dao động ngược pha. Chọn B. 2 푣 2 Câu 21: Tại vtcb: acb = an = 푙 = α .g Tại biên: a = a = g.α ⇒ = α = 0,1⇒ chọn A b t 2 R 4 PR I r  I 0,3 A U IR 1,2V PR 0,36 Câu 22: ξ 1,5 ⇒ Chọn B I 0,3 r 1Ω R r 4 r k Câu 23: ω 10rad / s m
10. μmg Tại vị trí v = 1 m/s vật có li độ x 0,001 m 0 k v2 Biên độ dao động của vật là A x2 0,1 m ω2 Tại biên đầu tiên lò xo biến dạng Δℓ = A- x0 = 0,099 m Lực đàn hồi của lò xo cực đại khi vật qua vị trí biên lần đầu tiên, ta có Fđhmax = k.Δℓ = 20.0,099 = 1,98 N ⇒ Chọn A Câu 24: Gọi a là cạnh của khối lập phương. Áp đụng định luật khúc S i xạ ở mặt trên ta có: I sini = n.sinr (1) r Điều kiện góc tới i = i max để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáp của khối là tia khúc xạ trùng với phương IJ với J là đỉnh của hình J hộp như hình vẽ: r = rmax H a 2 Trong đó: IH a; HJ 2 Hình 26.9 a 2 2 2 2 a 2 3 HJ 2 1 IJ IH HJ a a. . Do đó sinr (2) 2 2 max IJ 3 3 a. 2 1 3 Từ (1) và (2) suy ra: sini 1,5. i 60o . Chọn B max 3 2 max 1 2 2 Câu 27: Wd k A x ; 2 2 1 2 khi x 0 ta có Wd=0,08J kA 0,08J ; 2 2 khi x 16 thì Wd=0 4A A 4cm k 100N / m  10 rad/ s T 0,2s v ⇒ Chọn C T Câu 28: Thay đổi L để điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch UR = U = 100 V → mạch xảy ra cộng hưởng → Z = R = 100 Ω và i cùng pha với u. u 100 2 π π → i cos 100πt 2 cos 100πt A ⇒ Chọn C R 100 6 6 Câu 29: Vì nam châm có dòng điện xoay chiều chạy qua lên nó sẽ tác dụng lên dây một lực tuần hoàn làm dây dao động cưỡng bức.Trong một T(s) dòng điện đổi chiều 2 lần nên nó hút dây 2 lần. Vì vậy tần số dao động của dây = 2 lần tần số của dòng điện. Tần số sóng trên dây là: f’ = 2.f = 2.50 = 100Hz λ Vì trên dây có sóng dừng với 2 bó sóng nên: AB = L =2. λ L 60cm 2 Ta có: v = λ.f 60.100 6000cm / s 60m / s Chọn A 2 4 2푙 Câu 30: g = 4 푙 = = 9,7 m/s2 2 → 2 ∆ 2∆ ∆푙 2 = + 푙 ⇒ ∆ = 0,2 m/s Chọn C Câu 32: Ta có: x3 A3 cos(5πt φ)cm
11. 1 A x 5 t (s) x 1 15 2 2 A x x x 5 2 A 6(cm) 3 1 2 2 2 π 2 A3 100 A 2.10.A.cos 100 A 10A ; 3 1 => A 14(cm) => W Chọnm. ωB2.A2 0,245(J) 3 2   1 Câu 33: Vì NP 3NM nên N nằm giữa M và P sao cho NM MP 4 2 MP M dao động sớm pha hơn P một góc: M/P  1 2 MN 2 MP / 4 M dao động sớm pha hơn N một góc: 1 M/N 2   4 Sử dụng vòng tròn lượng giác biểu diễn li độ dao động tại M, N, P, C (trung điểm MP) ở hai thời điểm t1 và t2 (lưu ý sóng truyền từ M đến P nên vectơ OM quay trước vectơ OP). M N α2 -5√3 O 5√3 C -A A uM, N, P, C -A O α1 5 uM, N, P, C α1 P M N P C Thời điểm t1 Thời điểm t2 Vì độ lệch pha của dao động tại M, N, C, P không đổi tại mọi thời điểm nên từ hình vẽ ta có: 1 5 3 Tại thời điểm t1: sin 2 A 5 Tại thời điểm t : cos 1 2 2 A 2 2 sin cos 1 2 2 2 2 5 3 5  1 a 10 mm A A o o · o Suy ra α1 = 120 ; α2 = 30 → ở thời điểm t2, trên hình vẽ NOC 30 o Thời điểm t3 = t2 + T/24 s, tức là sau thời điểm t2, vectơ ON quét thêm góc ∆φN = 15 . · o o Như vậy tại thời điểm t3, NOC 30 15 45 , do đó N có li độ uN = A.cos45 = 5 2 mm. Chọn C
12. Câu 34: Công suất tiêu thụ của động cơ P = UIcos = 220.0,5.0,8 = 88W P ΔP 77 Hiệu suất của động cơ H = = = 0.875 = 87,5% Chọn D P 88 Câu 35: Từ hình vẽ ta có: OH 2,5λ 2 2 NH 3λ 2,5λ 1,66λ 2 2 HM 5λ 2,5λ 4,3λ MN NH HM 5,96λ 29,8cm Chọn C P 24 N1 I2 Câu 36: Cường độ dòng điện trong đèn là: I2 1A; 10 I1 0,1A U 24 N2 I1 Chọn C U U U L Câu 37: U R 2 Z2 ;Z Z R 2 Z2 U Z Z 50(v) C max R L L C L C max R L C R C Chọn D Câu 38: Khi chưa đổi chiều điện trường: Vị trí cân bằng của con lắc đơn hợp với phương thẳng đứng một góc α. qE Với tan α α 4o mg Khi đổi chiều cường độ điện trường thì con lắc dao động quanh VTCB đối diện với biên độ góc 2α ⇒ Hai vị trí trên quỹ đạo của quả nặng có độ cao chênh lệch nhau lớn nhất là vị trí biên trên và vị trí thấp nhất ⇒Δh  .cos3α 2,185cm Chọn D Câu 39: Xét vật nặng ở vị trí M vào thời điểm t bất kỳ, khi đó vật có tọa độ x, lò xo biến dạng đoạn │x1│. Vì x nhỏ nên cơ năng của hệ dao động khi đó có biểu thức là: 1 1 1 W .m.v2 .k.x2 .m.g..α2 2 2 1 2 2 x Thay x x và α ta được: 1 3  1 1 4 1 m.g.x2 W .m.v2 .k. .x2 . (*) 2 2 9 2  Hệ dao động không ma sát nên cơ năng của hệ được bảo toàn, đạo hàm hai vế của (* ) theo thời gian ta được 4 m.g 0 m.v.v/ k. .x.x / .x.x / 9  Thay x / v và v/ x // , rút gọn ta được phương trình vi phân cấp hai thuần nhất:
13. / / k 4 g x . .x 0 m 9  1 6 Chu kỳ dao động của hệ là:T 2π s . Chọn D. k 4 g . 7 m 9  Câu 40: Khi nguồn âm đặt tai A IB P 10 LB = lg = 10 với IB = 2 = 10 I0 I0 4π.AB Khi nguồn âm đặt tai B BC = 150m = 1,5AB IA 2P 10 IA 10 LA = lg Với IA = 2 = 2.10 I0 LA = lg = lg2.10 = 10,3 B = 103 dB I0 4π.AB I0 IC 2P 2P 2P 2 10 LC = lg Với IC = 2 = 2 = 2 = .10 I0 I0 4π.BC 4π.(1,5AB) 4π.2,25AB 2,25 IC 10 LC = lg = lg0,89.10 = 9,95 B = 99,5 dB Chọn A I0 Câu 41: Ta có: Fđh = −kx – mg (N) với x tính bằng mét (m). Trên đồ thị x tính theo dm nên: k F .x – mg N đh 100 k tan135o k 100 N/m ω = 10π rad/s ⇒ Chọn A 100 π Câu 42: Từ đồ thị ta thấy uMB sớm pha hơn uAN một góc rad 3 ZAN = 2ZMB nên hộp X có R và C; UMB UX ULo ; UAN UX UCo ; vẽ giản đồ véc tơ ta thấy 2 2 π ULo + UCo =U U 2.U .U cos ; UAN = 2UMB, AN MB AN MB 3 cho U = 1 thì U = 2 => U + U = 3 thỏa mãn pitago MB AN Lo  Co  2 2 2 UAN UMB ULo UCo ULo  UMB => i cùng pha với uMB ULo UCo 3 ULo ULo 0,4 3 tan φX cosφX 0,82199 U 3ULo 2UCo MB Chọn B
14. Câu 43: Ảnh tạo bởi thấu kính cùng chiều và nhỏ hơn vật nên đây là thấu kính phân kỳ. Vị trí thấu kính được xác định như hình vẽ. Trục chính ∆ trùng với BB’ vật AB cách thấu kính đoạn BO 8 2 cm, ảnh A’B’ cách thấu kính đoạn B’O 4 2 cm. d.d’ 8 2. 4 2 Ảnh ảo nên d’ = − 4 2 f 8 2 d d’ 8 2 4 2 cm. Vật AB dao động dọc theo trục chính với tần số 2 Hz, biên độ 2 cm thì A’B’ dao động dọc theo trục chính với tần số 2 Hz. AB rời xa thấu kính và cách VTCB đoạn 2 cm thì ảnh A’B’ rời xa thấu kính và cách VTCB đoạn 1 1 1 ∆d’1. Ta có Δd’1 0,459cm 4 2 Δd’1 8 2 8 2 2 AB lại thấu kính và cách VTCB đoạn 2 cm thì ảnh A’B’ lại gần thấu kính và cách VTCB đoạn 1 1 1 ∆d’2. Ta có Δd’2 0,548cm 4 2 Δd’2 8 2 8 2 2 Suy ra quãng đường mà ảnh AB đi được trong 0,5 s = T là S 2. Δd’1 Δd’2 2,014cm S 2,014 Tốc độ trung bình trong khoảng thời gian này là v 4,028 cm/s Chọn B tb Δt 0,5 Câu 44: Ta có ZC = 200  ZL ZL ZC π tan AM = ; tan = với AM - = R R 3 π tan( AM - ) = tan = 3 3 AM Z Z Z L L C tan AM tan  R R RZC tan( AM - ) = = = 1 tan  tan  Z Z Z Z2 Z Z R 2 AM 1 L . L C L C L R R RZC 2 4 4 2 2 = 3 Z L – 200ZL + 3.10 = 2.10 ZL ZCZL R 2 4 1 ZL – 200ZL + 10 = 0 ZL = 100 > L = H Chọn C π Câu 45: Vật m1 va chạm tuyệt đối đàn hồi với tường nên ngay sau va chạm nó có vận tốc v 0 hướng sang trái. Khi lò xo bị nén nhiều nhất thì vận tốc hai vật đồng thời bằng 0, áp dụng định luạt bảo toàn cơ năng ta có: k.Δ2 mv2 2m max 2. 0 Δ v . 0,09m 2 2 max 0 k Sau va chạm đầu tiên với tường, khối tâm G của hệ đứng yên nên hai vật dao động điều hòa như các con lắc lò xo có độ cứng 2k. Thời gian để các vật gần nhau nhất là: T 1 m π 5 Δt .2π s Chọn B 4 4 2k 80
15. Câu 46: Từ đồ thị viết được phương trình dao động: π x 6cos ωt cm 4 π y 4cos ωt cm 12 Gọi B là khoảng cách giữa hai chất điểm thì B x2 y2 2 π 2 π π π B 6cos ωt 16cos ωt 3 3cos 2ωt 8 8cos 2ωt 4 12 2 6 2 B 11 4 3 cos 2ωt sin 2ωt 11 4 3 12 3 2 cm Chọn A Câu 47: Giả sử i = 22 cos(100 t - ). Ở thời điểm t u = 400V cos100 t = 1 và khi đó sin(100 t) = 0 1 π Ở thời điểm (t + ) (s) cos(100 t - + ) = 0 và đang giảm 400 4 π π π cos(100 t).cos( - ) – sin(100 t).sin( - ) = 0 cos( - ) = 0 4 4 4 π π π π π = - = - u chậm pha hơn i góc cos = cos 4 2 4 4 4 Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là 2 2 2 PX = P – PR = UIcos - I R = 2002 .2 - 2 . 50 = 200 W Chọn B 2 Câu 48: Gọi A1, A2 lần lượt là biên độ âm do hai loa tạo ra tại Q. Biên độ âm tổng hợp tại vị trí Q là 2 2 d1 3 4 5m 2 2 2π d1 d2 AQ A1 A2 2.A1A2.cos với d2 4m λ v λ 0,335m f Cường độ âm I tỷ lệ với bình phương biên độ âm (A2) nên cường độ âm trung bình tại vị trí Q là 2π d1 d2 IQ I1 I2 2. I1.I2 .cos λ P1 1 2 P2 1 2 Cường độ âm do hai loa gây ra tại Q lần lượt là I1 2 W / m ,I2 2 W / m 4πd1 25π 4πd2 25π 2 Suy ra IQ = 0,051 W/m Chọn D Câu 49: Suất điện động hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch là N.B.S.2πp.n N.B.S.2πp E a.n với a const 2 2
16. R.a.n R.a Ta có UR 2 2 2 2 1 R 1 R L.2πp.n 2 L.2πp 2 C2πp.n n C2πp.n a C.2πp và U C 2 2 1 R L.2πp.n C.2πp.n Khi n tiến đến thì UR tiến tới hằng số khác 0 và UC tiến tới 0. Do đó từ đồ thị ta xác định được: L U U tại n = n2 khi đó Z Z 2 C max L2 C2 C 2 R 2 1 U3 UR max 2 L.2πp 2 min n C2πp.n 2 1 1 2 2L 1 2 . 4 R 2 L.2πp min C2πp n C n 2 2 1 L R 2 L R ZC1 2 . C.2πp với n3 = 2.n1 ZC3 n3 C 2 C 2 2 L R 2 R Tại n1 ta có UR1 = UC1 = U1 Z R Z C1 C3 C 2 2 3R 3R Z , Z L 3R 2 L1 4 L3 2 C 4 R 3 3 Z Z , n .n L2 C2 2 1 2 2 U a.n Z R 2n R R 1 1 3 3 . 2 . 1 . . 3. . 2 1,414 U a.n Z Z n 2 2 Z 2 3 2 2 3 C2 2 R Z Z C2 2 3 1 L3 C3 1 2 2 2 Chọn D Câu 50: Trên AB có 19 điểm cực đại giao thoa nên 9λ AB 10λ Hai nguồn A và B dao động cùng pha, các điểm thuộc trung trực AB dao động cùng pha với nguồn khi khoảng cách tới hai nguồn là d = k.. AB Ta có d kkλ AO k min = 5 2λ AB2 AB2 MA 5λ MN 36λ2 25λ2 26,4 * 4 4 NA 6λ 2 2 PA 7λ 2 AB 2 AB PN 49λ 36λ 17,9 4 4
17. AB2 Đặt 25λ2 x.λ 4 26,4 11 x x λ 44,3. 11 x 26,4. 24 x 17,9 x 0 17,9 24 x 11 x λ Bấm SOLVE trên máy tính Casio ta giải được x = 1,9283 AB = 9,6066 (thỏa mãn). T