Đề thi chọn học sinh giỏi Vật Lí 12

27 trang hoaithuong97 5420

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề thi chọn học sinh giỏi Vật Lí 12", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

de_thi_chon_hoc_sinh_gioi_vat_li_12.docx

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi Vật Lí 12

SỞ GD & ĐTTHANH HÓA ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ NĂM HỌC 2021-2022 TRƯỜNG THPT HẬU LỘC 2 Giáo viên ra đề: Hoàng Hùng GỬI CÂU LẠC BỘ VẬT LÍ THANH HÓA SĐT: 0393331981 Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1. Một dây dẫn dài uốn thành vòng dây có diện tích S, B (x 10-6 ) T một dòng điện có cường độ I chạy qua vòng dây. Đồ thị mô tả độ lớn cảm ứng từ B tại tâm vòng dây theo diện tích S như hình. Giá trị của x là A. 20 . B. 100 20π 5 C. 40 5 . x D. 20. O 1 5 S (x 100π) (cm2) Câu 2: Một khung dây phẳng có diện tích 20 cm3, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Vecto cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây góc 30o và có độ lớn bằng 2.10 4 T . Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi? A. 2.10 3 V. B. 2.10 3 V. C. 2.10 2 V . D. 2V. Câu 3: Một ống dây dài l = 30cm gồm 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây là 8 cm có dòng điện với cường độ i = 2A đi qua. Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính độ lớn suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây? A. 0,04 V. B. 0,02 V. C. 0,4 V. D. 0,2 V. Câu 4: Một điện trở R 4 được mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5V để tạo thành mạch kín thì công suất tỏa nhiệt trên điện trở này là 0,36 W. Tính điện trở trong r của nguồn điện. A.1  B.3  C.2  D. 4  Câu 5. Tại điểm O đặt điện tích điểm Q. Trên tia Ox có ba điểm theo đúng thứ tự A, M, B. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm A, M, B lần lượt là EA, EM và EB. Nếu EA = 900V/m; EM = 225 V/m và M là trung điểm của AB thì EB gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 160 V/m. B. 450 V/m. C. 100 V/m. D. 50 V/m Câu 6. 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 7. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết E = 30 V, r = 1 Ω, R1 = 12 Ω, A R R2 = 36 Ω, R3 = 18 Ω, RA = 0 Ω. Tìm số chỉ ampe kế. A 1 B A. 0,4 A D G R2 R3 B. 0,8 A E,r C. 1,2 A D. 1 A Câu 8. Một mạch điện như hình vẽ. R = 12Ω, Đ: 6V − 9W; bình điện phân CuSO 4 B Đ có anot bằng Cu;  = 9V, r = 0,5Ω. Đèn sáng bình thường, khối lượng Cu bám vào catot mỗi phút là bao nhiêu: A. 25mg R B. 36mg ,r C. 40mg D. 45mg
Câu 9: Chọn câu đúng về pha của ly độ, vận tốc và gia tốc của dao động cơ điều hòa A. Vận tốc chậm pha so với li độ C. Ly độ chậm pha so với vận tốc 2 2 B. Vận tốc ngược pha so với gia tốc D. Ly độ cùng pha với gia tốc Câu 10. Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng m và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng k, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng tại nơi có gia tốc rơi tự do là g. Khi viên bi ở vị trí cân bằng, lò xo dãn một đoạn . Chu kỳ dao động điều hoà của con lắc này là g  1 m 1 k A. 2 . B. 2 . C. . D. .  g 2 k 2 m Câu 11. Phương trình li độ của vật dao động được cho bởi x 5cos 2 t cm. Vận tốc cực đại của vật là 2 A. B.vm a x 10 cm / s. C.vm ax 20 cm / s. D.vm ax 30 cm / s. vmax 10 cm / s. Câu 12: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng 40N/m đang dao động điều hòa với biên độ 5cm. Khi vật đi qua vị trí có li độ 3 cm, con lắc có động năng bằng A. 0,024J B. 0,032J C. 0,018J D. 0,050J Câu 13: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của nó là 30 cm/s. Khi chất điểm có tốc độ là 15 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 90 3cm / s2 cm/s2. Biên độ dao động của chất điểm là A. 5 cm. B. 4 cm. C. 10 cm. D. 8 cm. Câu 14: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ nặng 1 kg thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, theo các phương trình : x1 5 2 cos10t (cm) và x2 5 2 sin10t (cm) (Gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng, t đo bằng giây và lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2). Lực cực đại mà lò xo tác dụng lên vật là A. 10N. B. 20 N. C. 25 N. D. 0,25 N. Câu 15: Một con lắc lò xo nằm ngang có tần số góc dao động riêng 0 10rad / s . Tác dụng vào vật nặng theo phương của trục lò xo một ngoại lực biến thiên theo biểu thức Fn F0 cos 20t(N )Sau một thời gian vật dao động điều hòa với biên độ 5cm. Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động bằng bao nhiêu? A. 50 cm/s. B. 100 cm/s. C. 80 cm/s. D. 30 cm/s. Câu 16: Một con lắc lò xo dao động tắt dần trên mặt phẳng nằm ngang. Cứ sau mỗi chu kì biên độ giảm 5%. Gốc thế năng tại vị trí của vật mà lò xo không biến dạng. Phần trăm cơ năng của con lắc bị mất đi (so với cơ năng ban đầu) trong hai dao động toàn phần liên tiếp có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 15%. B. 10%. C. 19%. D. 22%. Câu 17: Một vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Tại thời điểm ban đầu vật đang ở vị trí biên. 1 Sau đó s vật không đổi chiều chuyển động và tới vị trí có tốc độ bằng nửa tốc độ cực đại. Sau đó vật 3 4 chuyển động thêm s và đi được quãng đường dài 9 cm. Tốc độ dao động cực đại của vật là 3 A. 8,16 cm / s. B. 14,13 cm / s. C. 16,32 cm / s. D. 7,07 cm / s. Câu 18: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc 10 3 cm/s hướng về vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Trong một chu kì dao động, khoảng thời gian mà lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau là 1 1 1 1 A. s B. s C. s D. s 30 12 6 60
Câu 19: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có g = 10 m/s 2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ lớn lực kéo về Fkv tác dụng lên vật và độ lớn lực đàn hồi F đh của lò xo theo thời giant . Biết 7 t t (s). Khi lò xo dãn 6,5 cm thì tốc độ của vật là 2 1 120 A. 80 cm/s. B. 60 cm/s. C. 51 cm/s. D. 110 cm/s. Câu 20: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m và một quả cầu nhỏ có khối lượng 80g. Nâng quả cầu lên theo phương thẳng đứng tới vị trí lò xo bị nén 2 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O. Khi quả cầu tới vị trí biên dưới O thì nó dính nhẹ vào một quả cầu có khối lượng 20g đang đứng yên tại đó. Hệ hai quả cầu sau đó dao động điều hòa với biên độ bao nhiêu. Lấy g 10m/s2 . A.3 cm. B. 4 cm. C. 8 cm. D. 3,5cm/s. Câu 21: Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc 0 0,1rad ở nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, chu kì T = 2 s. Lấy π2 = 10. Khi con lắc đi qua vị trí cân bằng thì đột ngột thiết lập một điện trường đều hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới, có độ lớn E 105 V / m , biết vật nặng của con lắc có điện tích q 5C và khối lượng m = 250 g. Biên độ cong của con lắc trong điện trường là A. 19 cm. B. 9,1 cm. C. 12,2 cm. D. 9,6 cm. Câu 22: Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau, dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ của con lắc thứ nhất là A1 4cm, của con lắc thứ hai là con lắc thứ hai dao động sớm pha hơn con lắc thứ nhất. Trong quá trình dao động, khoảng A2 4 3cm, cách lớn nhất giữa hai vật là a = 4 cm. Khi động năng của con lắc thứ nhất đạt cực đại là W thì động năng của con lắc thứ hai là 9W 2W 4W 3W A. B. C. D. 4 3 3 4 Câu 23: Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình tương ứng là x1 = A1cosωt cm; x2 A2 cos t , tần số góc ω không đổi. Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên là 3 x 2 3 cos t cm . Giá trị lớn nhất của A1 + A2 là A. 4 2 m. B. 8 2 m. C. 8 cm. D. 4 cm. Câu 24: Lò xo nhẹ một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào sợi dây mềm, không dãn có treo vật nhỏ m như hình vẽ (H.1). T(N) Khối lượng dây và sức cản của không khí không đáng kể. Tại t 0, m đang đứng yên ở vị trí cân bằng thì được truyền vận tốc v0 thắng đứng từ dưới lên. Sau đó lực căng dây T tác dụng vào m phụ thuộc thời gian theo quy luật được mô tả bởi đồ thị hình vẽ (H.2). Biết lúc vật cân bằng lò xo giãn 10 cm và trong quá trình chuyển động m t(s) không va chạm với lò xo. Quãng đường m đi được kể từ lúc bắt đầu t 0 1 t2 H.2 chuyển động đến thời điểm t2 bằng A. 80 cm. B. 50 cm. C. 90 cm. D. 40 cm. Câu 25. Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với tốc độ truyền sóng là 4 m / s và tần số sóng có giá trị từ 33Hz đến 43 Hz. Biết hai phần tử tại hai điểm trên dây cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng trên dây là A. 37 Hz. B. 40 Hz. C. 42 Hz. D. 35 Hz.
Câu 26: Một sợi dây sắt, mảnh, dài 120cm căng ngang, có hai đầu cố định. Ở phía trên, gần sợi dây có một nam châm điện được nuôi bằng nguồn điện xoay chiều có tần số 50Hz. Trên đây xuất hiện sóng dừng với 2 bụng sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là: A. 120 m/s B. 60 m/s C. 180 m/s D. 240 m/s Câu 27: Một cần rung dao động với tần số 20Hz tạo ra trên mặt nước những gợn lồi và gợn lõm là những đường tròn đồng tâm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là40cm / s . Ở cùng một thời điểm, hai gợn lồi liên tiếp (tính từ cần rung) có đường kính chênh lệch nhau A. 4cm . B. 6cm . C. 2cm . D. 8cm . x Câu 28. Một sóng ngang truyền dọc theo trục Ox với phương trình u a cos(20 t ), trong đó u là li độ tại 15 thời điểm t của một phần tử tại M có vị trí cân bằng cách gốc O một đoạn x (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ sóng bằng A. 3π m/s. B. 1,5 m/s. C. 3,0 m/s. D. 6,0 m/s. Câu 29: Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng với biên độ dao động của các điểm bụng là A. M là một phân tử trên dây dao động với biên độ 0,5A. Biết vị trí cân bằng của M cách điểm nút gần nó nhất một khoảng 2 cm. Sóng truyền trên dây có bước sóng là A. 24 cmB. 12 cm C. 16 cm D. 3 cm Câu 30: Một nguồn âm có công suất không đổi phát ra âm có tần số xác định truyền theo mọi hướng. Tại điểm A cách nguồn âm 10 m có mức cường độ âm là 50 dB. Bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường, điểm B cách nguồn âm 100 m có mức cường độ âm bằng A. 10 dB. B. 20 dB. C. 30 dB. D. 40 dB. Câu 31: Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định. Trong quá trình lan truyền sóng, hai phần tử M và N lệch nhau pha một góc là 2 5 A. . B. . 3 6 5 C. . D. . 6 3 Câu 32:Một nguồn âm đặt tại O trong môi trường đẳng hướng. Hai điểm M và N trong môi trường tạo với O thành một tam giác đều. Mức cường độ âm tại M và N đều bằng 24,77 dB, mức cường độ âm lớn nhất mà một máy thu thu được đặt tại một điểm trên đoạn MN là A. 28 dB. B. 27dB. C. 25 dB. D. 26 dB. Câu 33: Hai nguồn phát sóng kết hợp tại A, B trên mặt nước cách nhau 12cm phát ra hai dao động điều hòa cùng tần số 20Hz, cùng biên độ và cùng pha ban đầu. Xét điểm M trên mặt nước cách A, B những đoạn lần lượt là 4,2cm và 9cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 32cm/s. Muốn M là một điểm dao động với biên độ cực tiểu thì phải dịch chuyển nguồn tại B dọc đường nối A, B từ vị trí ban đầu ra xa nguồn A một đoạn nhỏ nhất là: A. 0,53 cm B. 1,03 cm C. 0,83 cm D. 0,23 cm Câu 34. Trên mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 14 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 0,9 cm. Điểm M nằm trên đoạn AB cách A một đoạn 6 cm. Ax, By là hai nửa đường thẳng trên mặt nước, cùng một phía so với AB và vuông góc với AB . Cho điểm C di chuyển trên Ax và điểm D di chuyển trên By sao cho MC luôn vuông góc với MD. Khi diện tích của tam giác MCD có giá trị nhỏ nhất thì số điểm dao động với biên độ cực đại trên MD là A. B.12 . 1 3C D. 8. 6.
Câu 35. Ở mặt nước, tại hai điểm S1 và S2 có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng . ChoS1S2 5,4 . Gọi C là hình tròn nằm ở mặt nước có đường kính là S1S2 . Số vị trí trong C mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với dao động của các nguồn là A. 18 . B. 9 . C. 22 . D. 11 . Câu 36: Đặt điện áp u 100 cos t V vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ 6 điện mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch là i 2 cos t A. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 3 A. 100 3W B. 50 3W C. 100W D. 50W Câu 37: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V vào hai đẩu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100V. Độ lệch pha giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng A. / 6 B. / 4 C. / 2 D. / 3 Câu 38: Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một điện áp một chiều 9V thì cường độ dòng điện trong cuộn dây là 0,5A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng 9V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A. Điện trở thuần và cảm kháng của cuộn dây A.R 30, ZL 18 B. R 18;ZL 24 C.R 18, ZL 12 D. R 18;ZL 30 Câu 39: Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp nhiều hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp là 1200 vòng, tổng số vòng dây của hai cuộn là 2400 vòng. Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là A. 240V . B. 60V . C. 360V . D. 40V . Câu 40:Hai máy phát điện xoay chiều một pha đang hoạt động bình thường tạo ra hai suất điện động có cùng tần số f. Máy thứ nhất có p1 cặp cực, rôto quay với tốc độ 1800 vòng/phút. Máy thứ hai có p2 4 cặp cực quay với tốc độ n2 vòng/s (với 12 n2 18 ). Giá trị của f là: A. 60Hz B. 48Hz C. 50Hz D. 54Hz Câu 41: Cho đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L và điện trở R nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u 100 cos 100 t V thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i 2 cos(100 t)A. Giá trị của 4 R và L là 1 1 A. R 50;L H B. R 50 2;L H 2 3 2 C. R 50;L H D. R 50 2;L H Câu 42.Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V và tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có 1 R, L, Cmắc nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm H . Khi f 50Hz hoặc f 200Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đều bằng 0,4A . Điều chỉnh f để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch có giá trị cực đại. Giá trị cực đại này bằng A. 0,75A . B. 0,5A . C. 1A . D. 1,25A .
10 4 Câu 43 : Đặt vào hai bản tụ điện có điện dung C F một điện áp xoay chiều u 120cos 100 t (V ). 6 Biểu thức cường độ dòng điện qua tụ điện là . A. i 1,2cos 100 t (A) . B. i 1,2cos 100 t (A) . 3 3 2 C. i 12cos 100 t (A) . D. i 12cos 100 t (A). 3 3 0,2 Câu 44: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn dây chỉ có độ tự cảm L H thì cường độ dòng điện qua cuộn dây có biểu thức i 4 2.cos 100 t A. Biểu thức nào sau đây là điện áp ở hai đầu đoạn mạch? 6 A. u 80 2.cos 100 t V B. u 80.cos 100 t V 3 3 2 C. u 80 2.cos 100 t V D. u 80.cos 100 t V 3 3 Câu 45: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC (L thay đổi được) mắc nối tiếp một điện áp u U0 cost(V ) . Khi 1 thay đổi độ tự cảm đến giá trị L H thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại, lúc 1 2 đó công suất của đoạn mạch bằng 200W. Khi L L H thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt 2 cực đại bằng 200V. Tính giá trị điện dung của tụ. 200 50 330 A. . B. C. D. 훑 μF π μF π μF 2π μF Câu 46. Đoạn mạch AB gồm đoạn AM chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được và điện trở thuần R, đoạn mạch MB chứa cuộn dây không thuần cảm có điện trở r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp 62,5 u 150 2 cos(100 t) V. Khi điều chỉnh C đến giá trị C C F thì mạch tiêu thụ với công suất cực 1 1 đại là 93,75W. Khi điều chỉnh C đến giá trị C C mF. thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB 2 9 vuông pha nhau. Điện áp hiệu dụng hai đầu MB khi đó là A. 120 V. B. 90 V. C. 90 2V. D. 75 2V. 1 Câu 47: Mạch xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R; cuộn dây có điện trở thuần r 30, độ tự cảm L (H) và 10 3 C (F). Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều hai đầu mạch có dạng u 100 2 cos100 t (V). Để công suất 6 tiêu thụ trên biến trở cực đại thì giá trị của biến trở là: A. 40Ω B. 10Ω C. 50Ω D. 20Ω Câu 48: Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch u 240cos 100πt 0,5π V , R ZC 100 Ω . A M N B Cuộn dây có hệ số tự cảm được xác định bởi biểu thức R (L, r) C L 3π.10 7 n2V . Trong đó, V là thể tích của ống dây, n là số vòng trên mỗi mét chiều dài ống dây. Độ tự cảm và điện trở thuần của cuộn dây khi con chạy ở N là 2/π H và 10 Ω . Di chuyển chậm con chạy từ N tới M thì công suất tiêu thụ ở điện trở thuần R đạt giá trị lớn nhất PRmax . PRmax gần nhất giá trị nào sau đây A. 285 WB. 261 W C. 238 W D. 130 W
Câu 49: Đăt điện áp u U 2 cost(V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn dây có điện trở R có độ tự cảm L. Khi C C1 thì điện áp trên tụ có giá trị hiệu dụng 80 3V và trễ pha hơn u một góc 1 0 1 . Khi C C2 thì điện áp trên tụ có giá trị hiệu 2 dụng vẫn là 80 3V nhưng trễ pha hơn u một góc 1 . Khi C C3 thì điện áp hiệu dụng trên tụ đạt cực 3 đại và lúc này mạch tiêu thụ công suất bằng 50% công suất cực đại mà mạch có thể đạt được. Giá trị U gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 140V. B. 81V. C. 159V. D. 112V. Câu 50: Đặt điện áp u U0 cos100 t(V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở r = 50Ω, hệ số tự cảm L thay đổi được. Điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây và hai đầu đoạn mạch AB lệch pha nhau góc . Hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của tang theo L. Giá trị của L0 là A. 0,24H B. 0,38H C. 0,45H D. 0,29H Hết
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ LỚP 12 NĂM HỌC 2021-2022 THANH HÓA TRƯỜNG THPT HẬU LỘC 2 ĐÁP ÁN - VẬT LÍ Giáo Viên : Hoàng Hùng Thời gian: 90 phút (Không kể thời gian giao đề) SĐT: 0393331981 HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1. Một dây dẫn dài uốn thành vòng dây có diện tích S, B (x 10-6 ) T một dòng điện có cường độ I chạy qua vòng dây. Đồ thị mô tả độ lớn cảm ứng từ B tại tâm vòng dây theo diện tích S như hình. Giá trị của x là 20π 5 A. 20 . B. 100 x C. D.40 5 . 20. O 1 5 S (x 100π) (cm2) Hướng dẫn: I I B S 20 5 5 Ta có →B Chọn2 .10 A. 7 2 .10 7 1 5 x 20 . R S B5 S1 x 1 Câu 2: Một khung dây phẳng có diện tích 20 cm3, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Vecto cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây góc 30o và có độ lớn bằng 2.10 4 T . Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi? A. 2.10 3 V. B. C.2. 10 3 V. D. 2.10 2 V. 2V. Hướng dẫn  0 NBS cos n;B 4. 4  10.2.10 .20.10 4 Ta có: eC 2.10 V. → Chọn B. t t2 t1 0,01 0 Câu 3: Một ống dây dài l = 30cm gồm 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây là 8 cm có dòng điện với cường độ i = 2A đi qua. Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính độ lớn suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây? A. 0,04 V.B. 0,02 V.C. 0,4 V.D. 0,2 V. Hướng dẫn 2 2 2 2 2 7 N 7 N d 7 1000 0,08 Độ tự cảm: L 4 .10 .. .S 4 .10 .. . .10 .1. . . 0,02H l l 2 0,3 2 Từ thông qua ống dây:  L.i 0,02.2 0,04Wb.  0,04 Suất điện động tự cảm trong ống dây: e 0,4V. → Chọn C. tc t 0,1
Câu 4: Một điện trở R 4 được mắc vào nguồn điện có suất điện động 1,5V để tạo thành mạch kín thì công suất tỏa nhiệt trên điện trở này là 0,36 W. Tính điện trở trong r của nguồn điện. A.1  B.3  C. D. 2  4  Hướng dẫn Áp dụng định luật Ôm đối với toàn mạch và công thức tính công suất điện ta có: 2 2 2 E 1,5 P I .R .R 0,36 .4 r 1 r R 4 r → Chọn C. Câu 5. Tại điểm O đặt điện tích điểm Q. Trên tia Ox có ba điểm theo đúng thứ tự A, M, B. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm A, M, B lần lượt là EA, EM và EB. Nếu EA = 900V/m; EM = 225 V/m và M là trung điểm của AB thì EB gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 160 V/m.B. 450 V/m.C. 100 V/m.D. 50 V/m Hướng dẫn: O A M B Q k Q 1 1 + Từ E k r r : 2rM rA rB r2  E E 2 1 1 EA 200 E 100 V / m → Chọn C. EM 225 B EM EA EB Câu 6. 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 Hướng dẫn: 2 R 4 PR I r  I 0,3 A U IR 1,2V PR 0,36 +  1,5 → Chọn B. I 0,3 r 1 R r 4 r Câu 7. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết E = 30 V, r = 1 Ω, R1 = 12 Ω, A R R2 = 36 Ω, R3 = 18 Ω, RA = 0 Ω. Tìm số chỉ ampe kế. A 1 B A. 0,4 A B. 0,8 A D G R2 R3 C. 1,2 A D. 1 A E,r
Hướng dẫn + Điểm D và G có cùng điện thế nên chập D và G lại mạch như hình vẽ. R R 2R3 + Tổng trở mach ngoài: R ng R1 24  A B R 2 R3 R D  R E 30 E,r + Dòng điện trong mạch chính: I 1,2 A R ng r 25 + Ta có: I1 = I23 = I = 1,2 (A) + Hiệu điện thế giữa hai đầu R2: U2 U23 14,4 V U2 14,4 + Dòng điện qua R2: I1 0,4 A R 2 36 + Dựa vào mạch ta thấy: I1 I2 IA IA I1 I2 1,1 0,4 0,8 A → Chọn B. Câu 8. Một mạch điện như hình vẽ. R = 12Ω, Đ: 6V − 9W; bình điện phân CuSO 4 B Đ có anot bằng Cu;  = 9V, r = 0,5Ω. Đèn sáng bình thường, khối lượng Cu bám vào catot mỗi phút là bao nhiêu: A. 25mg B. 36mg R C. 40mg D. 45mg ,r Hướng dẫn: 2 2 Udm 6 + R d 4 Pdm 9 Pdm 9 + Cường độ dòng điện định mức của đèn: Idm 1,5A Udm 6 U + I d 0,5A R 12 + Cường độ dòng điện qua bình điện phân: I Idm IR 1,5 0,5 2A 1 A 1 + Khối lượng Cu bám vào catot mỗi phút là: m . .It .32.2.60 40mg → Chọn C. F n 96500 Câu 9: Chọn câu đúng về pha của ly độ, vận tốc và gia tốc của dao động cơ điều hòa A. Vận tốc chậm pha so với li độ C. Ly độ chậm pha so với vận tốc 2 2 B. Vận tốc ngược pha so với gia tốc D. Ly độ cùng pha với gia tốc →Chọn C. Câu 10. Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ có khối lượng m và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng k, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng tại nơi có gia tốc rơi tự do là g. Khi viên bi ở vị trí cân bằng, lò xo dãn một đoạn . Chu kỳ dao động điều hoà của con lắc này là g  1 m 1 k A. 2 . B. 2 . C. . D. .  g 2 k 2 m Hướng dẫn
 Chu kỳ dao động điều hoà của con lắc lò xo thẳng đứng là T 2 . →Chọn B. g Câu 11. Phương trình li độ của vật dao động được cho bởi x 5cos 2 t cm. Vận tốc cực đại của vật là 2 A. vmax 10 cm / s. B. C.vm ax 20 cm / s. D.vm ax 30 cm / s. vmax 10 cm / s. Hướng dẫn: Ta có: vmax A 10 cm / s. →Chọn B. Câu 12: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng 40N/m đang dao động điều hòa với biên độ 5cm. Khi vật đi qua vị trí có li độ 3 cm, con lắc có động năng bằng A. 0,024J B. 0,032J C. 0,018J D. 0,050J Hướng dẫn: 2 2 kA kx 2 2 *Động năng: Wd W Wt 20 0,05 0,03 0,032 J Chọn B 2 2 Câu 13: Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Khi chất điểm đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của nó là 30 cm/s. Khi chất điểm có tốc độ là 15 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 90 3cm / s2 cm/s2. Biên độ dao động của chất điểm là A. 5 cm. B. 4 cm. C. 10 cm. D. 8 cm. Hướng dẫn: v2 Phối hợp với công thức: x2 A2 ;a 2 x;v A ta suy ra: 2 max 2 2 2 2 aA v 90 3 15 1 A 1 A 5 cm Chọn A. 2 2 vmax vmax 30 30 Câu 14: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ nặng 1 kg thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, theo các phương trình : x1 5 2 cos10t (cm) và x2 5 2 sin10t (cm) (Gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng, t đo bằng giây và lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2). Lực cực đại mà lò xo tác dụng lên vật là A. 10N. B. 20 N. C. 25 N. D. 0,25 N. Hướng dẫn: x 5 2 cos10t 1 A x2 5 2 sin10t 5 2 cos 10t 2 2 2 mg k m 100 N / m  0,1 m 3 0 k 2 2 A A1 A2 2A1A2 cos 2 1 10 cm 0,1 m 3 Fmax k  0 A 100 0,1 0,1 20 N Chọn B. Câu 15: Một con lắc lò xo nằm ngang có tần số góc dao động riêng 0 10rad / s . Tác dụng vào vật nặng theo phương của trục lò xo một ngoại lực biến thiên theo biểu thức Fn F0 cos 20t(N )Sau một thời gian vật dao động điều hòa với biên độ 5cm. Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động bằng bao nhiêu? A. 50 cm/s. B. 100 cm/s. C. 80 cm/s. D. 30 cm/s. Hướng dẫn: Ngoại lực tác dụng: Fn F0 cos 20t(N) ⇒Tần số góc của dao động cưỡng bức:  cb 20rad / s Biên độ dao động: A 5 cm ⇒ Tốc độ cực đại: vmax A 20.5 100 cm / s →Chọn B.
Câu 16: Một con lắc lò xo dao động tắt dần trên mặt phẳng nằm ngang. Cứ sau mỗi chu kì biên độ giảm 5%. Gốc thế năng tại vị trí của vật mà lò xo không biến dạng. Phần trăm cơ năng của con lắc bị mất đi (so với cơ năng ban đầu) trong hai dao động toàn phần liên tiếp có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. B.15 %C 10%. 19%. D. 22%. Hướng dẫn giải: Sau 2 chu kỳ biên độ dao động còn A2 0,95.(0,95.A0 ) 0,9025.A0 . Phần trăm cơ năng của con lắc bị mất đi (so với cơ năng ban đầu) trong hai dao động toàn phần liên tiếp là 1 1 2 k.A2 k. 0,9025.A W 0 0 2 2 0,1855 19%. →Chọn C. W 1 2 0 k.A 2 0 Câu 17: Một vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Tại thời điểm ban đầu vật đang ở vị trí biên. 1 Sau đó s vật không đổi chiều chuyển động và tới vị trí có tốc độ bằng nửa tốc độ cực đại. Sau đó vật 3 4 chuyển động thêm s và đi được quãng đường dài 9 cm. Tốc độ dao động cực đại của vật là 3 A. 8,16 cm / s. B. 14,13 cm / s. C. 16,32 cm / s. D. 7,07 cm / s. Hướng dẫn giải: t = 5/3 (s) t = 1/3 (s) 600 600 –x0 x0 x v 1 Sau thời điểm ban đầu s vật không đổi chiều chuyển động và tới vị trí có tốc độ bằng nửa tốc độ cực đại 3 1 3 nên ban đầu vật ở vị trí biên dương. Sau thời điểm ban đầu s vật ở vị trí có li độ x A 3 2 1 T 2 Ta có: T 4 s  rad / s. 3 12 T 2 5 5T Sau s kể từ lúc t 0, góc quét được 150o. 3 12 A 3 Quãng đường đi được: S 2x 2. A 3 9 cm 0 2 Suy ra: A 3 3 cm Vậy: v A .3 3 8,16 cm / s. max 2 →Chọn A Câu 18: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc 10 3 cm/s hướng về
vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Trong một chu kì dao động, khoảng thời gian mà lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau là 1 1 1 1 A. s B. s C. s D. s 30 12 6 60 Hướng dẫn giải: + Lực đàn hồi đổi chiều tại vị trí lò xo không biến dạng. + Lực hồi phục (kéo về) đổi chiều tại vị trí cân bằng 1 g f  1 cm 2  A  2 2 2 v A  2cm 2 + Thời gian mà lực đàn hồi ngược chiều lực hồi phục khi vật đi từ O đến M (M là vị trí lò xo không biến dạng) và ngược lại T T 1 t 2. s 12 6 30 →Chọn đáp án A Câu 19: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có g = 10 m/s 2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ lớn lực kéo về Fkv tác dụng lên vật và độ lớn lực đàn hồi F đh của lò xo theo thời giant . Biết 7 t t (s). Khi lò xo dãn 6,5 cm thì tốc độ của vật là 2 1 120 A. 80 cm/s. B. 60 cm/s. C. 51 cm/s. D. 110 cm/s. Hướng dẫn giải: Giả sử ở vị trí cân bằng, lò xo giãn một đoạn l0 Lực đàn hồi và lực phục hồi có độ lớn cực đại là: Fdhmax k l0 A Fdhmax Fphmax Fphmax kA Từ đồ thị ta thấy đồ thị (1) là đồ thị lực phục hồi, đồ thị (2) là đồ thị lực đàn hồi Ta có: Fdhmax k l0 A 3 2 l0 A 3A A 2 l0 Fphmax kA 2 Nhận xét: lực phục hồi có độ lớn nhỏ nhất tại vị trí cân bằng → tại thời điểm t1, vật ở vị trí cân bằng Lực đàn hồi có độ lớn nhỏ nhất tại vị trí lò xo không biến dạng → tại thời điểm t 2, vật ở vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2 kể từ thời điểm t1 Lực đàn hồi và lực phục hồi có độ lớn cực đại tại vị trí biên dưới → tại thời điểm 3t, vật ở vị trí biên dưới lần đầu tiên kể từ thời điểm t2 Ta có vòng tròn lượng giác:
7 Từ vòng tròn lượng giác ta thấy từ thời điểm t1 đến t2, vecto quay được góc rad 6 7 Ta có:  6 20 rad / s t 7 120 g 10 Lại có:  20 l0 0,025 m 2,5 cm l l0 A 5 cm Khi lò xo giãn 6,5 cm, vật có li độ là: x l l0 6,5 2,5 4 cm Tốc độ của vật là: v  A2 x2 20 52 42 60 cm / s →Chọn B. Câu 20: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m và một quả cầu nhỏ có khối lượng 80g. Nâng quả cầu lên theo phương thẳng đứng tới vị trí lò xo bị nén 2 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O. Khi quả cầu tới vị trí biên dưới O thì nó dính nhẹ vào một quả cầu có khối lượng 20g đang đứng yên tại đó. Hệ hai quả cầu sau đó dao động điều hòa với biên độ bao nhiêu. Lấy g 10m/s2 . A.3 cm. B. 4 cm. C. 8 cm. D. 3,5cm/s. Hướng dẫn giải: mg 0,08.10 Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: l 0,02m 2(cm) k 40 Người ta nâng vật lên trên vị trí lò tự nhiên 2cm, tức cách VTCB 4cm A 4cm Khi vật cách VTCB 4cm (biên dưới), vật dính thêm 1 quả cầu nhỏ ⇒ VTCB bị dịch xuống O' với: m .g 0,0210 OO' 5.10 3 m 0,5(cm) k 40 Hệ 2 vật có vận tốc v = 0, li độ x 3,5cm A 3,5(cm) →Chọn C.
Câu 21: Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc 0 0,1rad ở nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, chu kì T = 2 s. Lấy π2 = 10. Khi con lắc đi qua vị trí cân bằng thì đột ngột thiết lập một điện trường đều hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới, có độ lớn E 105 V / m , biết vật nặng của con lắc có điện tích q 5C và khối lượng m = 250 g. Biên độ cong của con lắc trong điện trường là A. 19 cm.B. 9,1 cm. C. 12,2 cm. D. 9,6 cm. Hướng dẫn giải: *Khi con lắc qua VTCB vectơ vận tốc theo phương ngang, đồng thời ngay lúc này ngoại lực tác dụng theo phương thẳng đứng nên độ lớn vận tốc tại VTCB không thay đổi. ' g ' gbk ' g vmax v'max s0 s0' s0 . s0. s 0 s0 1   gbk   q E q 0 F E F P g g 2 (gbk: gia tốc biểu kiến). bk m  T 2 2 g g g T g g Thay(2)vào(1): s ' s   s' . . 0,091m 0 0 g q E 0 4 2 0 q E bk g g m m →Chọn B. Câu 22: Có hai con lắc lò xo giống hệt nhau, dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo hai đường thẳng song song cạnh nhau và song song với trục Ox. Biên độ của con lắc thứ nhất là A1 4cm, của con lắc thứ hai là con lắc thứ hai dao động sớm pha hơn con lắc thứ nhất. Trong quá trình dao động, khoảng A2 4 3cm, cách lớn nhất giữa hai vật là a = 4 cm. Khi động năng của con lắc thứ nhất đạt cực đại là W thì động năng của con lắc thứ hai là 9W 2W 4W 3W A. B. C. D. 4 3 3 4 Hướng dẫn giải: Khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm là: 2 2 d A 2 A 2 2A A cos 4 4 4 3 2.4.4 3.cos max 1 2 1 2 3 cos (rad) 2 2 1 6 Động năng cực đại của con lắc thứ nhất là: 1 W W m2A2 (1) d1max 2 1 Con lắc thứ nhất có động năng cực đại, giả sử khi đó pha dao động là 1 2 2 2 (rad) x A cos 4 3.cos 2 3(cm) 2 6 2 3 2 2 2 3 Động năng của con lắc thứ hai khi đó là: 1 W m2 A2 x2 (2) d2 2 2 2 Từ (1) và (2) ta có:
2 2 W A2 x2 4 3 2 3 9 9W d2 2 2 2 2 Wd2 W A1 4 4 4 →Chọn A Câu 23: Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình tương ứng là x1 = A1cosωt cm; x2 A2 cos t , tần số góc ω không đổi. Phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên là 3 x 2 3 cos t cm . Giá trị lớn nhất của A1 + A2 là A. 4 2 m. B. 8 2 m. C. 8 cm. D. 4 cm. Hướng dẫn giải: + Biểu diễn vecto các dao động điều hòa. Áp dụng định lý sin, ta có: A A A A 1 2 A A sin sin sin120 sin sin 1 2 sin120 + Biến đổi lượng giác: A 2A   sin sin sin cos sin120 sin120 2 2 + Với  180 120 . 2A 180 120 A1 A2 sin 4 cm. max sin120 2 →Chọn A Câu 24: Lò xo nhẹ một đầu cố định, đầu còn lại gắn vào sợi dây mềm, không dãn có treo vật nhỏ m như hình vẽ (H.1). T(N) Khối lượng dây và sức cản của không khí không đáng kể. Tại t 0, m đang đứng yên ở vị trí cân bằng thì được truyền vận tốc v0 thắng đứng từ dưới lên. Sau đó lực căng dây T tác dụng vào m phụ thuộc thời gian theo quy luật được mô tả bởi đồ thị hình vẽ (H.2). Biết lúc vật cân bằng lò xo giãn 10 cm và trong quá trình chuyển động m t(s) không va chạm với lò xo. Quãng đường m đi được kể từ lúc bắt đầu t 0 1 t2 H.2 chuyển động đến thời điểm t2 bằng A. B.80 cm. 50 cm. C. 90 cm. D. 40 cm. Hướng dẫn giải Bản chất của hiện tượng: - Khi lò xo nén dây chùng vật chuyển động tự do - Khi lò xo giãn dây căng ta có thể xem hệ là một con lắc lò xo.
 T Fdh m 0  T t O t m 1 t2 Vì lò xo nhẹ, trong khoảng thời gian dây căng ta luôn có T Fdh . Từ đồ thị, ta có: Tmax 4 đơn vị; Tt 0 1đơn vị. Tmax A  0 → 4, với  0 10 A 30 cm. Tt 0  0 Từ t1 thì T 0 → →Fd hvật 0 đi qua vị trí lò xo không biến dạng, ngay sau đó vẫn bằngT → vật 0 chuyển động ném thẳng đứng lên trên. Từ t2 thì T 0 và bắt đầu tăng → vật đi qua vị trí lò xo biến dạng theo hướng làm lò xo giãn. Vậy: Từ t 0 đến t1 vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí lò xo không biến dạng → S1  0 10 cm. Từ t1 đến t2 vật chuyển động ném lên thẳng đứng rồi quay trở lại vị trí lò xo không biến dạng với 2 2 A2 l 2 A2 l 2 2 2 2 2 2 2 v 0 0 30 10 v  A  0 → S2 2. 80 cm. 2g g l 0 10 → Tổng quãng đường đi được là S S1 S2 10 80 90 cm. →Chon D. Câu 25. [2] Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với tốc độ truyền sóng là 4 m / s và tần số sóng có giá trị từ 33Hz đến 43 Hz. Biết hai phần tử tại hai điểm trên dây cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng trên dây là A. 37 Hz. B. 40 Hz. C. 42 Hz. D. 35 Hz. Hướng dẫn giải k 0,5 v d k 0,5  0,25m hay 0,25 f 16 k 0,5 (Hz) f 33Hz f 43Hz 33Hz 16 k 0,5 43Hz 1,56 k 2,19 k 2 f 40Hz . Câu 26: Một sợi dây sắt, mảnh, dài 120cm căng ngang, có hai đầu cố định. Ở phía trên, gần sợi dây có một nam châm điện được nuôi bằng nguồn điện xoay chiều có tần số 50Hz. Trên đây xuất hiện sóng dừng với 2 bụng sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là: A. 120 m/s B. 60 m/s C. 180 m/s D. 240 m/s
Hướng dẫn *Khi kích thích bằng nam châm vĩnh cữu thìf fd , còn kích thích bằng nam châm điện thì f 2 fd 100 Hz  v *Hai đầu cố định và có hai bụng sóng nên 1,2 2  1,2 m v  f 120 m / s Chọn A 2 f Câu 27: Một cần rung dao động với tần số 20Hz tạo ra trên mặt nước những gợn lồi và gợn lõm là những đường tròn đồng tâm. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là40cm / s . Ở cùng một thời điểm, hai gợn lồi liên tiếp (tính từ cần rung) có đường kính chênh lệch nhau A. 4cm . B. 6cm . C. 2cm . D. 8cm . Hướng dẫn v 40 *Bước sóng 2 cm . f 20 * Hai gợn lồi liên tiếp có bán kính hơn kém nhau , *Đường kính hơn kém nhau 2 4cm Chọn C. Câu 28. Một sóng ngang truyền dọc theo trục Ox với phương trình x có vị trí cân u a cos(20 t ), trong đó u là li độ tại thời điểm t của một phần tử tại M bằng cách gốc O 1một5 đoạn x (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tốc độ sóng bằng A. 3π m/s.B. 1,5 m/s.C. 3,0 m/s.D. 6,0 m/s. Hướng dẫn giải  2 x x f 10(Hz);  30cm v . f 300cm / s. 2  15 →Chon C. Câu 29: Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng với biên độ dao động của các điểm bụng là A. M là một phân tử trên dây dao động với biên độ 0,5A. Biết vị trí cân bằng của M cách điểm nút gần nó nhất một khoảng 2 cm. Sóng truyền trên dây có bước sóng là A. 24 cmB. 12 cmC. 16 cmD. 3 cm Hướng dẫn: Ta có:  x1 a nut 2 →  24 cm. →Chon A. 2 bung 12 Câu 30: Một nguồn âm có công suất không đổi phát ra âm có tần số xác định truyền theo mọi hướng. Tại điểm A cách nguồn âm 10 m có mức cường độ âm là 50 dB. Bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường, điểm B cách nguồn âm 100 m có mức cường độ âm bằng A. 10 dB. B. C20. dB. 30 dB. D. 40 dB. Hướng dẫn giải: 2 IA R B R B LA LB 10lg 10lg 20lg IB R A R A 50 LB 20.lg10 LB 30 dB.→Chon C. Câu 31: Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định. Trong quá trình lan truyền sóng, hai phần tử M và N lệch nhau pha một góc là
2 5 5 A. B. . . C. D . 3 6 6 3 Hướng dẫn giải: Từ đồ thị ta thấy vị trí cân bằng của M và N cách nhau 5 cm,  12 cm và độ lệch pha giữa hai phần tử M và N là 2 x 2 .5 5 . →Chon B.  12 6 Câu 32:Một nguồn âm đặt tại O trong môi trường đẳng hướng. Hai điểm M và N trong môi trường tạo với O thành một tam giác đều. Mức cường độ âm tại M và N đều bằng 24,77 dB, mức cường độ âm lớn nhất mà một máy thu thu được đặt tại một điểm trên đoạn MN là A. 2 8 dB. B. 27dB. C. 25D.dB . 26 dB. Hướng dẫn giải IH OM Mức cường độ âm lớn nhất tại H LH LM 10lg 20lg IM OH OM 1 L L 20lg 24,77 20lg 26,02 dB.→Chon D. H M OH 3 2 Câu 33: Hai nguồn phát sóng kết hợp tại A, B trên mặt nước cách nhau 12cm phát ra hai dao động điều hòa cùng tần số 20Hz, cùng biên độ và cùng pha ban đầu. Xét điểm M trên mặt nước cách A, B những đoạn lần lượt là 4,2cm và 9cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 32cm/s. Muốn M là một điểm dao động với biên độ cực tiểu thì phải dịch chuyển nguồn tại B dọc đường nối A, B từ vị trí ban đầu ra xa nguồn A một đoạn nhỏ nhất là: A. 0,53 cmB. 1,03 cmC. 0,83 cmD. 0,23 cm Hướng dẫn giải
d d Xét tỉ số 2 1 3  h 2,52cm Vậy ban đầu điểm M nằm trên cục đại thứ 3 x 3,36cm Dịch chuyển S2 ra xa một đoạn d , để đoạn này là nhỏ nhất thì khi đó M phải nằm trên cực tiểu thứ 4 Ta có d '2 d1 3,5 d '2 9,8cm d 0,083cm →Chon C. Câu 34. [L4] Trên mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 14 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 0,9 cm. Điểm M nằm trên đoạn AB cách A một đoạn 6 cm. Ax, By là hai nửa đường thẳng trên mặt nước, cùng một phía so với AB và vuông góc với AB . Cho điểm C di chuyển trên Ax và điểm D di chuyển trên By sao cho MC luôn vuông góc với MD. Khi diện tích của tam giác MCD có giá trị nhỏ nhất thì số điểm dao động với biên độ cực đại trên MD là A. 12. B. C.13 . 8. D. 6. Hướng dẫn giải 1 Ta có: S MC.MD để CMD 2 CA 6 cm. S 45 CMD min BD 8 cm. MA MB 6 8 k 2,22 M  0,9 DA DB 142 82 8 k 9,02 D  0,9 Số cực đại trên MD là kM k kD 2,22 k 9,02 12 cực đại. →Chon C Câu 35. Ở mặt nước, tại hai điểm S1 và S2 có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng . ChoS1S2 5,4 . Gọi C là hình tròn nằm ở mặt nước có đường kính là S1S2 . Số vị trí trong C mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với dao động của các nguồn là A. 18 . B. 9 . C. 22 . D. 11 . Hướng dẫn
*Giả sử điểm M là một điểm cực đại nằm trong hình tròn dao động cùng pha với các nguồn thì MS1 n và MS2 n' với n và n' là các số nguyên dương và 2 2 2 MS MS S S n2 n'2 5,42 29,16 1 2 1 2 n n' 5,4 MS1 MS2 S1S2 (*) Có 4 bộ số: 1;5 , 2;4 , 2;5 , 3;3 , 3;4 Các bộ 1;5 , 2;4 , 2;5 , 3;4 mỗi bộ có 4 điểm và bộ 3;3 chỉ có 2 điểm trên cả hình tròn sẽ có 18 điểm →Chọn A. Câu 36: Đặt điện áp u 100 cos t V vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ 6 điện mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch là i 2 cos t A. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 3 A. 100 3W B. 50 3W C. 100W D. 50W Hướng dẫn 100 2 Công suất tiêu thụ của đoạn mạch: P UI cos  cos 50 3W 2 2 6 3 →Chọn B. Câu 37: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V vào hai đẩu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100V. Độ lệch pha giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng A. / 6 B. / 4 C. / 2 D. / 3 Hướng dẫn R U 100 *Từ cos R Chọn D Z U 200 3 Câu 38: Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một điện áp một chiều 9V thì cường độ dòng điện trong cuộn dây là 0,5A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng 9V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A. Điện trở thuần và cảm kháng của cuộn dây là A.R 30, ZL 18 B. R 18;ZL 24 C.R 18, ZL 12 D. R 18;ZL 30 Cách giải: + Khi cho dòng điện một chiều đi qua cuộn dây thì cuộn dây thể hiện tính điện trở. U U 9 Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa điện trở : I R 18 Z I 0,5 + Khi cho dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây thì cuộn dây là một cuộn cảm có điện trở thuần (R, L nối tiếp). U U 9 Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch RL nối tiếp : I ' Z 30 Z I ' 0,3 2 2 2 2 2 2 Với Z R ZL ZL Z R 30 18 24 →Chọn B
Câu 39: Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp nhiều hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp là 1200 vòng, tổng số vòng dây của hai cuộn là 2400 vòng. Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là A. 240V . B. 60V . C. 360V . D. 40V . Hướng dẫn N N 1200 N 3600 1 2 1 U1 N1 120 3600 *Từ U2 40 V N1 N2 2400 N2 1200 U2 N2 U2 1200 Chọn D. Câu 40:Hai máy phát điện xoay chiều một pha đang hoạt động bình thường tạo ra hai suất điện động có cùng tần số f. Máy thứ nhất có p1 cặp cực, rôto quay với tốc độ 1800 vòng/phút. Máy thứ hai có p2 4 cặp cực quay với tốc độ n2 vòng/s (với 12 n2 18 ). Giá trị của f là: A. 60Hz B. 48Hz C. 50Hz D. 54Hz Hướng dẫn 30 p f f n p n p 30.p n .4 n 1 12 n2 18 1,6 p 2,4 1 2 1 1 2 2 1 2 2 4 1 Vì p1 là số nguyên nên p1 2 f n1 p1 30.2 60 Hz chọn A Câu 41: Cho đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L và điện trở R nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u 100 cos 100 t V thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i 2 cos(100 t)A. Giá trị của 4 R và L là 1 1 A. R 50;L H B. R 50 2;L H 2 3 2 C. R 50;L H D. R 50 2;L H Hướng dẫn ZL Độ lệch pha giữa u và i: tan tan u i tan 1 ZL R 4 R U U U Mặt khác: I Z 2 2 R 2 R ZL U 50 2 ZL 50 1 R ZL 50 L H I 2 1. 2  100 2 →Chọn A. Câu 42. (MH-lần 2) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V và tần số f thay đổi được vào hai đầu 1 đoạn mạch có R, L, Cmắc nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm H . Khi f 50Hz hoặc f 200Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đều bằng 0,4A . Điều chỉnh f để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch có giá trị cực đại. Giá trị cực đại này bằng A. 0,75A . B. 0,5A . C. 1A . D. 1,25A . Hướng dẫn
U U *Từ I 0,4 A 2 2 2 2 R ZL1 ZC1 R ZL2 ZC 2 U 0,4 A Z Z 100  2 2 C 2 L1 R ZL 2 ZC 2 U  R 400  Imax 0,5 A U 200 R ZC1 ZL2 400  Chọn B. 10 4 Câu 43 : Đặt vào hai bản tụ điện có điện dung C F một điện áp xoay chiều u 120cos 100 t (V ). 6 Biểu thức cường độ dòng điện qua tụ điện là . A. i 1,2cos 100 t (A) . B. i 1,2co s. 100 t (A) 3 3 2 C. i 12cos 100 t (A) . D. i 12cos 100 t (A). 3 3 Hướng dẫn 1 1 + Tổng trở: Z 100 C C 10 4 100  U 120 + Cường độ dòng điện cực đại: I 0 1,2A 0 Z 100 + i sớm pha hơn u góc C 2 i uc 2 6 2 3 ⇒Phương trình cường độ dòng điện là: i 1,2cos 100 t (A) . 3 →Chọn A. 0,2 Câu 44: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn dây chỉ có độ tự cảm L H thì cường độ dòng điện qua cuộn dây có biểu thức i 4 2.cos 100 t A. Biểu thức nào sau đây là điện áp ở hai đầu đoạn mạch? 6 A. u 80 2.cos 100 t V B. u 80.cos 100 t V 3 3 2 C. u 80 2.cos 100 t V D. u 80.cos 100 t V 3 3 Hướng dẫn 0,2 Cảm kháng: Z L 100  20 L Điện áp cực đại: U0L I0ZL 4 2.20 80 2V Lại có: uL i u 80 2.cos 100 t V 2 6 2 3 3 →Chọn C. Câu 45: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC (L thay đổi được) mắc nối tiếp một điện áp u U0 cost(V ) . Khi 1 thay đổi độ tự cảm đến giá trị L H thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại, lúc 1
2 đó công suất của đoạn mạch bằng 200W. Khi L L H thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt 2 cực đại bằng 200V. Tính giá trị điện dung của tụ. A. . B. C. D. 흅 흁푭 흅 흁푭 흅 흁푭 흅 흁푭 Hướng dẫn 1 U 2 + Khi L I Z Z P 200 (*) 1 max L1 C R 2 2 2 2 2 R ZC R ZL1 + Khi L2 2L1 ZL2 2ZL1 U Lmax ZL2 2.ZL1 ZL1 R ZC ZC ZL1 U R2 Z 2 U R2 R2 U C 200 U 100 2V Lmax R R (100 2)2 Thay vào (*) ta có: 200 R 100 Z R Z 100 R L1 C Z 100 1 1 100 Lại có Z L  L1 100 (rad / s) C F L1 1 1 L1 ZC 100 .100 →Chọn A. Câu 46. Đoạn mạch AB gồm đoạn AM chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được và điện trở thuần R, đoạn mạch MB chứa cuộn dây không thuần cảm có điện trở r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp 62,5 u 150 2 cos(100 t) V. Khi điều chỉnh C đến giá trị C C F thì mạch tiêu thụ với công suất cực 1 1 đại là 93,75W. Khi điều chỉnh C đến giá trị C C mF. thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB 2 9 vuông pha nhau. Điện áp hiệu dụng hai đầu MB khi đó là A. 120 V. B. 90 V. C. 90 2V. D. 75 2V. Hướng dẫn 62,5 1 + Khi C C F Z 160 thì mạch tiêu thụ với công suất cực đại lúc đó mạch cộng hưởng 1 C C nên U2 U2 Z 1 60, P R r 240 (1) L R r P 1 1 + Khi C C2 mF. ZC 90, điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB vuông pha nhau nên 9 C Z .Z tan .tan 1 C L 1 R.r 14400(2) AM MB R.r U r2 Z2 Từ 1 và 2 ta được R r 120  U I.Z L 120 V. →Chọn A. MB MB 2 2 (R r) (ZL ZC ) 1 Câu 47: Mạch xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R; cuộn dây có điện trở thuần độr tự3 0cảm, L (H) 10 3 và C (F). Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều hai đầu mạch có dạng u 100 2 cos100 t (V). Để công 6 suất tiêu thụ trên biến trở cực đại thì giá trị của biến trở là:
A. 40Ω B. 10Ω C. 50Ω D. 20Ω Hướng dẫn 1 + Cảm kháng: Z L 100 100 L 1 1 + Dung kháng: Z 60 C C 10 3 100 6 2 R2 r2 Z Z L C Mạch R, Lr, C có R thay đổi để công suất trên R cực đại, khi đó: U2 P max 2 2r 2 r2 Z Z L C 2 2 2 2 R r ZL ZC 30 (100 60) 50 →Chọn C. Câu 48: Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch u 240cos 100πt 0,5π V , R ZC 100 Ω . A M N B Cuộn dây có hệ số tự cảm được xác định bởi biểu thức R (L, r) C L 3π.10 7 n2V . Trong đó, V là thể tích của ống dây, n là số vòng trên mỗi mét chiều dài ống dây. Độ tự cảm và điện trở thuần của cuộn dây khi con chạy ở N là 2/π H và 10 Ω . Di chuyển chậm con chạy từ N tới M thì công suất tiêu thụ ở điện trở thuần R đạt giá trị lớn nhất PRmax . PRmax gần nhất giá trị nào sau đây A. 285 WB. 261 WC. 238 WD. 130 W Hướng dẫn: Z 100 1 P P → cộng hưởng → L C H (một nửa giá trị lớn nhất của cuộn cảm). R Rmax  100 L : V Sl → L : l (l là chiều dài ống dây). → PR PRmax thì con chạy đang ở chính giữa → r 5 Ω. 2 U 2 120 2 PRmax R . 100 261W. R r 2 100 5 2 →Chọn B. Câu 49: Đăt điện áp u U 2 cost(V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn dây có điện trở R có độ tự cảm L. Khi C C1 thì điện áp trên tụ có giá trị hiệu dụng 80 3V và trễ pha hơn u một góc 1 0 1 . Khi C C2 thì điện áp trên tụ có giá trị hiệu 2 dụng vẫn là 80 3V nhưng trễ pha hơn u một góc 1 . Khi C C3 thì điện áp hiệu dụng trên tụ đạt cực 3
đại và lúc này mạch tiêu thụ công suất bằng 50% công suất cực đại mà mạch có thể đạt được. Giá trị U gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 140V. B. 81V. C. 159V. D. 112V. Hướng dẫn: + Khi C C3 mạch tiêu thụ công suất bằng 0,5 công suất cực đai: 2 2 U U 2 cos2 0,5  (cos ) cos2 0,5 R 0 R max 0 0 4 + Biểu diễn lượng giác điện áp hiệu dụng trên tụ khi C thay đổi ta có: UC1 UCmax cos 1 80 3 4 UC UCmax cos 0 U U cos 80 3 C2 Cmax 1 3 4 U 160V Cmax 1 12 U + Mặt khác: UCmax 80 2 113V sin 0 →Chọn D. Câu 50: Đặt điện áp u U0 cos100 t(V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở r = 50Ω, hệ số tự cảm L thay đổi được. Điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây và hai đầu đoạn mạch AB lệch pha nhau góc . Hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của tang theo L. Giá trị của L0 là A. 0,24H B. 0,38H C. 0,45H D. 0,29H Hướng dẫn: Ta có: d AB tan d tan AB tan tan d AB 1 tan d .tan AB
Z L ZL ZL tan d r r R r ZLR R Lại có: tan tan Z Z2 r(R r) Z2 r(R r) L L L Z tan AB 1 L R r r(R r) ZL r(R r) R Ta có: ZL 2 r(R r) tan ZL 2 r(R r) r(R r) R tan max khi ZL (*) và tan max 0,65 0,65 R 119,77 ZL 2 50(50 R) Thay vào (*) ta suy ra: ZL 92,13 L0 L0 0,29H →Chọn D. Hết