Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Vật lí - Lần 1 - Mã đề: 124 - Năm học 2020-2021 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Vật lí - Lần 1 - Mã đề: 124 - Năm học 2020-2021 (Có đáp án)

1. TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI KÌ THI THỬ TỐT NGHIỆP THPT 2021 – LẦN 1 TRƯỜNG THPT CHUYÊN BÀI THI KHOA HỌC TỰ NHIÊN Môn thi thành phần: VẬT LÍ Đề thi gồm 5 trang Thời gian làm bài: 50 phút (không kể thời gian giao đề) Họ và tên thí sinh: Mã đề 124 Số báo danh: Câu 1: Chọn phát biểu đúng. Máy biến áp là thiết bị A. biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều. B. biến đổi dòng xoay chiều thành dòng một chiều. C. làm tăng công suất của dòng điện xoay chiều. D. có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều. Câu 2: Con lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng m được treo vào sợi dây chiều dài l đang dao động tại nơi có gia tốc rơi tự do g. Chọn gốc thế năng đi qua vị trí cân bằng. Thế năng của con lắc khi dây treo lệch góc α so với phương thẳng đứng là A. mgl(1 – tanα). B. mgl(1 – cosα). C. mgl(1 – cotα). D. mgl(1 – sinα). Câu 3: Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là A. tốc độ chuyển động của các phần tử môi trường truyền sóng. B. tốc độ cực tiểu của các phần tử môi trường truyền sóng. C. tốc độ cực đại của các phần tử môi trường truyền sóng. D. tốc độ lan truyền dao động trong môi trường truyền sóng. Câu 4: Đặc trưng nào sau đây là một đặc trưng vật lí của âm? A. Tần số âm. B. Độ cao của âm. C. Âm sắc. D. Độ to của âm. Câu 5: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Mạch dao động tự do với tần số góc là 1 L 2 A.  . B.  LC . C.  2 . D.  . LC C LC Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu một đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là I. Gọi φ là độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện trong mạch. Công suất điện tiêu thụ trung bình của mạch trong một chu kì là A. UItanφ. B. UI. C. UIsinφ. D. UIcosφ. Câu 7: Điện áp u = 200cos(100πt + 0,5π) (V) có giá trị hiệu dụng bằng A.100 2 V . B. 200 V. C. 100 V. D.200 2 V . Câu 8: Ánh sáng trắng là A. ánh sáng đơn sắc. B. ánh sáng có một tần số xác định. C. hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đó đến tím. D. ánh sáng gồm bảy màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Câu 9: Trong một mạch kín, suất điện động cảm ứng xuất hiện khi A. mạch kín đó được đặt cạnh nam châm thẳng. B. mạch kín đó được đặt trong một từ trường đều. C. mạch kín đó được nối với nguồn điện một chiều. D. từ thông qua mạch kín đó biến thiên theo thời gian. Trang 1
2. Câu 10: Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có biên độ và pha ban đầu lần lượt là A1, A2, φ1, φ2. Dao động tổng hợp của hai dao động trên có biên độ được tính theo công thức 2 2 2 2 A. A A1 A2 2A1 A2 cos 1 2 . B. A A1 A2 2A1 A2 cos 1 2 . 2 2 2 2 C. A A1 A2 2A1 A2 sin 1 2 . D. A A1 A2 2A1 A2 sin 1 2 . Câu 11: Quang phổ vạch phát xạ do A. chất rắn bị nung nóng phát ra. B. chất khí ở áp suất thấp bị nung nóng phát ra. C. chất khí ở áp suất cao bị nung nóng phát ra. D. chất lỏng bị nung nóng phát ra. Câu 12: Sóng điện từ dùng để thông tin qua vệ tinh là A. sóng trung. B. sóng cực ngắn. C. sóng ngắn. D. sóng dài. Câu 13: Cường độ điện trường do một điện tích điểm Q đặt trong chân không gây ra tại điểm cách điện tích một khoảng r được tính theo công thức | Q | Q2 | Q | | Q | A. E k . B. E k . C. E k . D. E k . r r r 2 r3 Câu 14: Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng Z L 2 2 và tụ điện có dung kháng ZC mắc nối tiếp. Đại lượng Z R ZL ZC là A. điện trở của mạch. B. điện áp của mạch. C. tổng trở của mạch. D. điện năng của mạch. Câu 15: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng vẫn giao thoa trên màn quan sát là i. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và vân sáng bậc 5 nằm khác phía so với vân sáng trung tâm là A. 3i. B. 7i. C. 5i. D. 2i. Câu 16: Một ống dây có hệ số tự cảm 0,02 H đang có dòng điện một chiều chạy qua. Trong thời gian 0,2 s dòng điện giảm đều từ 3 A về 0 A. Trong khoảng thời gian trên, độ lớn suất điện động tự cảm trong ống dây là A. 400 mV. B. 12 mV. C. 300 mV. D. 60 mV. Câu 17: Mạch dao động LC lí tưởng có điện tích trên một bản tụ điện biến thiên điều hoà theo phương trình q = 4cos(106πt) (C), trong đó t tính bằng s. Chu kì dao động của mạch là A. 10-5s. B. 2.10-6s. C. 2.10-5s. D. 10-6s. Câu 18: Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 L H thì cảm kháng của cuộn cảm là 2 Α. 100 Ω. Β. 200 Ω. C. 20 Ω. D. 50 Ω. Câu 19: Một nguồn âm phát âm đẳng hướng trong môi trường không hấp thụ âm. Cường độ âm -12 2 chuẩn là I0 = 10 W/m . Tại một điểm A ta đo được mức cường độ âm là 40 dB. Cường độ âm tại A có giá trị là A. 40 W/m2. B. 104 W/m2. C. 10-4 W/m2. D. 10-8 W/m2. Câu 20: Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, cam, tím lần lượt là: n đ, nc, nt. Sắp xếp đúng là A. nđ < nt < nc. B. nđ < nc < nt. C. nt < nc < nđ. D. nt < nđ < nc. Câu 21: Đặt điện áp u = U0cos(100πt + φ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện qua mạch có tần số bằng Trang 2
3. A. 50π Hz. B. 100π Hz. C. 100 Hz. D. 50 Hz. Câu 22: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox. Phương trình dao động của phần tử môi trường tại một điểm trên phương truyền sóng là u = 4cos(20πt + 0,5π) (mm) (t tính bằng s). Chu kì của sóng cơ này là A. 0,1 s. B. 0,5 s. C. 10 s. D. 5 s. Câu 23: Một sợi dây dài 50 cm có hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với hai bụng sóng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là A. 100 cm. B. 75 cm. C. 50 cm. D. 25 cm. Câu 24: Một vật dao động điều hoà theo phương trình x 2cos t (cm) , trong đó t tính 6 bằng s. Tốc độ cực đại của vật là A. 2π cm/s. B. π cm/s. C. 2 cm/s. D. 4π cm/s. Câu 25: Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m gắn vật nhỏ đang dao động điều hoà. Khi con lắc có li độ 2 cm thì lực kéo về có giá trị là A. -200 N. B. -2N. C. 50 N. D. 5 N. Câu 26: Cho dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2 A chạy qua điện trở thuần 50 Ω. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở bằng A. 200 W. B. 400 W. C. 50 W. D. 100 W. Câu 27: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ 3 cm. Lò xo có độ cứng bằng 50 N/m. Động năng cực đại của con lắc là A. 22,5.10-3J. B. 225,0 J. C. 1,5.10-3J. D. 1,5 J. Câu 28: Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và B dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Trên đoạn thẳng AB, khoảng cách giữa hai điểm cực tiểu giao thoa liên tiếp là 2 cm. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng là A. 8 cm. B. 2 cm. C. 4 cm. D. 1 cm. Câu 29: Cho mạch dao động LC lí tưởng với C = 2 μF và cuộn dây thuần cảm L = 20 mH. Sau khi kích thích cho mạch dao động thì hiệu điện thế cực đại trên tụ điện đạt giá trị 5 V. Lúc hiệu điện thế tức thời trên một bản tụ điện là 3 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây có độ lớn A. 0,04 A. B. 0,08 A. C. 0,4 A D. 0,8 A. Câu 30: Một vật dao động điều hoà với biên độ 2 cm trên quỹ đạo thẳng. Biết trong 2 phút vật thực hiện được 60 dao động toàn phần. Lấy π2= 10. Gia tốc của vật có giá trị cực đại là A. 2π cm/s2. B. 20 cm/s2. C. 40 cm/s2 D. 30 cm/s2. Câu 31: Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc theo thời gian của cường độ dòng điện trong một mạch LC lí tưởng. Điện tích cực đại trên một bản tụ điện có giá trị bằng A. 7,5 μC. B. 7,5 nC. C. 15 nC. D. 15 μC. Câu 32: Mắc nguồn điện một chiều có điện trở trong r = 1Ω với mạch ngoài là điện trở R = 4 Ω để thành mạch kín. Biết công suất của nguồn là 20 W. Công suất toả nhiệt trên điện trở R là A. 4 W. B. 16 W. C. 80 W D. 320 W. Trang 3
4. Câu 33: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc với bước sóng 0,5 μm, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm. Tại điểm M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3 mm có vân sáng bậc 3. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là A. 2,0 m. B. 2,5 m. C. 1,5 m. D. 1,0 m. Câu 34: Một dây đàn được căng ngang với hai đầu cố định, có chiều dài 100 cm. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 800 m/s. Khi gảy đàn, nó phát ra âm thanh với họa âm bậc 2 có tần số bằng A. 400 Hz. B. 200 Hz. C. 1200 Hz. D. 800 Hz. Câu 35: Một toa tàu đang chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga với gia tốc có độ lớn 0,2 m/s2. Người ta gắn cố định một chiếc bàn vào sàn toa tàu. Một con lắc lò xo được gắn vào đầu bàn và đặt trên mặt bàn nằm ngang như hình vẽ. Biết mặt bàn nhẵn. Trong khoảng thời gian toa tàu đang chuyển động chậm dần đều ra vào ga, con lắc đứng yên so với tàu. Vào đúng thời điểm toa tàu dừng lại, con lắc lò xo bắt đầu dao động với chu kì 1 s. Khi đó biên độ dao động của con lắc có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 7,6 mm. B. 6,1 mm. C. 5,1 mm. D. 4,2 mm. Câu 36: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. Lúc đầu, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe S1, S2 đến màn quan sát là D = 2 m. Trên màn quan sát, tại M có vân sáng bậc 3. Giữ cố định các điều kiện khác, dịch màn dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe, lại gần hai khe thêm một đoạn ∆x thì thấy trong quá trình dịch màn có đúng 3 vân tối chạy qua M. Khi màn dừng lại cách hai khe một khoảng là (D – ∆x) thì tại M không là vân tối. Giá trị của ∆x phải thoả mãn điều kiện là 10 14 14 6 A. m x m . B. m x m . 11 13 13 5 4 2 10 C. m x 1 m . D. m x m . 5 3 11 Câu 37: (ID: 472586) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có diện dung C thay đổi được. Các vôn kế được coi là lí tưởng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V 1 đạt cực đại thì thấy khi đó V 1 chỉ 100 V và V2 chỉ 150 V. Trong quá trình điều chỉnh C, khi số chỉ vôn kế V 2 đạt giá trị cực đại thì số chỉ vôn kế V1 gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 160 V. B. 120 V. C. 45 V. D. 80 V. Câu 38: Một sóng ngang truyền trên sợi dây đủ dài với bước sóng 60 cm. Khi chưa có sóng truyền qua, gọi M và N là hai điểm gắn với hai phần tử trên dây cách nhau 85 cm. Hình bên là hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây khi có sóng truyền qua ở thời điểm t, trong đó điểm M đang dao động về vị trí cân bằng. Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Gọi t + ∆t là thời điểm gần t nhất mà khoảng cách giữa M và N đạt giá trị lớn nhất (với ∆t > 0). Diện tích hình thang tạo bởi M, N ở thời điểm t và M, N thời điểm t + ∆t gần nhất với kết quả nào sau đây? A. 2230 cm2. B. 2560 cm2. C. 2165 cm2. D. 2315 cm2. Trang 4
5. Câu 39: Để xác định linh kiện chứa trong một hộp X, người ta mắc đoạn mạch AB gồm hộp X nối tiếp với một điện trở phụ Rp = 50 Ω. Sau đó, đoạn mạch AB được nối vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha. Biết rôto của máy phát điện có 10 cặp cực và quay đều với tốc độ n. Hộp X chỉ chứa hai trong ba linh kiện: điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn dây không thuần cảm (L, r) mắc nối tiếp. Bỏ qua điện trở của dây nối và của các cuộn dây của máy phát. Chỉnh n = 300 vòng/phút, sự thay đổi theo thời gian t của điện áp giữa hai cực máy phát điện u m và điện áp giữa hai đầu điện trở phụ up được ghi lại như hình 1. Thay đổi n, sự phụ thuộc của u m và up theo thời gian t được ghi lại như hình 2. Các linh kiện trong X gồm A. điện trở R = 50 Ω và cuộn dây không thuần cảm có L cỡ 190 mH, r = 10 Ω. B. điện trở R = 10 Ω và tụ C cỡ 54 μF. C. tụ C cỡ 40 μF và cuộn dây không thuần cảm có L cỡ 64 mH, r = 10 Ω. D. tụ C cỡ 318 μF và điện trở R = 60 Ω. Câu 40: Một điểm sáng đặt tại điểm O trên trục chính của một thấu kính hội tụ (O không là quang tâm của thấu kính). Xét trục Ox vuông góc với trục chính của thấu kính với O là gốc toạ độ như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0, điểm sáng bắt đầu dao động điều hoà dọc theo trục Ox theo phương trình 13 x Acos 2 t (cm), trong đó t tính bằng s. Trong khoảng thời gian s kể từ thời điểm t = 0, 2 12 điểm sáng đi được quãng đường là 18 cm. Cũng trong khoảng thời gian đó, ảnh của điểm sáng đi được quãng đường là 36 cm. Biết trong quá trình dao động, điểm sáng và ảnh của nó luôn có vận tốc ngược hướng nhau. Khoảng cách lớn nhất giữa điểm sáng và ảnh của nó trong quá trình dao động là 37 cm. Tiêu cự của thấu kính có giá trị gần nhất với giá trị nào trong các giá trị sau? A. 8,9 cm. B. 12,1 cm. C. 7,9 cm. D. 10,1 cm. Trang 5
6. 5 HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT 1.D 2.B 3.D 4.A 5.A 6.D 7.A 8.C 9.D 10.B 11.B 12.B 13.C 14.C 15.B 16.C 17.B 18.D 19.D 20.B 21.D 22.A 23.C 24.A 25.B 26.A 27.A 28.C 29.A 30.B 31.C 32.B 33.A 34.D 35.C 36.A 37.D 38.D 39.C 40.C Câu 1 (NB) Phương pháp: Sử dụng lý thuyết máy biến áp Cách giải: Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều Chọn D. Câu 2 (TH) Phương pháp: Thế năng của con lắc đơn: Wt mgl(1 cos ) Cách giải: Thế năng của con lắc là: Wt mgl(1 cos ) Chọn B. Câu 3 (NB) Phương pháp: Sử dụng lý thuyết sóng cơ Cách giải: Trong sóng cơ, tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường truyền sóng Chọn D. Câu 4 (NB) Phương pháp: Các đặc trưng vật lí của âm: tần số âm, cường độ âm, mức cường độ âm Các đặc trưng sinh lí của âm: độ cao, độ to, âm sắc Cách giải: Đặc trưng vật lí của âm là: tần số, cường độ, mức cường độ âm Chọn A. Câu 5 (NB) Phương pháp: 1 1 Tần số góc của mạch dao động:   LC LC Trang 6
7. Cách giải: 1 Tần số góc của mạch dao động tự do là:  LC Chọn A. Câu 6 (NB) Phương pháp: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều: P = UIcosφ Cách giải: Công suất tiêu thụ của mạch điện là: P = UIcosφ6 Chọn D. Câu 7 (VD) Phương pháp: U Điện áp hiệu dụng: U 0 2 Cách giải: U 200 Điện áp hiệu dụng có giá trị là: U 0 100 2(V ) 2 2 Chọn A. Câu 8 (NB) Phương pháp: Sử dụng lý thuyết ánh sáng trắng Cách giải: Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đó đến tím Chọn C. Câu 9 (NB) Phương pháp: Suất điện động cảm ứng xuất hiện khi từ thông qua mạch kín đó biến thiên theo thời gian Cách giải: Trong một mạch kín, suất điện động cảm ứng xuất hiện khi từ thông qua mạch kín đó biến thiên theo thời gian Chọn D. Câu 10 (NB) Phương pháp: 2 2 Biên độ dao động tổng hợp: A A1 A2 2A1 A2 cos 1 2 Cách giải: 2 2 Biên độ tổng hợp của hai dao động là: A A1 A2 2A1 A2 cos 1 2 Chọn B. Câu 11 (NB) Phương pháp: Nguồn phát quang phổ vạch phát xạ: các chất khí hay hơi ở áp suất thấp khi bị kích thích (bị nung nóng hay có dòng điện phóng qua) Trang 7
8. Cách giải: Quang phổ vạch phát xạ do chất khí ở áp suất thấp bị nung nóng phát ra Chọn B. Câu 12 (NB) Phương pháp: Sóng dài, trung và ngắn bị tầng điện li phản xạ, được dùng trong truyền thanh, truyền hình trên mặt đất Sóng cực ngắn không bị phản xạ mà đi xuyên qua tầng điện li, được dùng để thông tin qua vệ tinh Cách giải: Sóng điện từ dùng để thông tin qua vệ tinh là sóng cực ngắn Chọn B. Câu 13 (NB) Phương pháp: | Q | Cường độ điện trường do điện tích điểm gây ra: E k r 2 Cách giải: | Q | Cường độ điện trường do điện tích gây ra trong chân không là: E k r 2 Chọn C. Câu 14 (NB) Phương pháp: 2 2 Tổng trở của mạch điện R, L, C: Z R ZL ZC Cách giải: 2 2 Đại lượng Z R ZL ZC là tổng trở của mạch Chọn C. Câu 15 (TH) Phương pháp: Vị trí vân sáng bậc k so với vân trung tâm: x = ki Cách giải: Vân sáng bậc 2 có vị trí là: x1 = 2i Vân sáng bậc 5 nằm khác phía so với vân sáng trung tâm có vị trí là: x2 = -5i Khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và vân sáng bậc 5 nằm khác phía so với vân sáng trung tâm là: x x1 x2 7i Chọn B. Câu 16 (VD) Phương pháp: i Suất điện động tự cảm trong ống dây: e L tc t Cách giải: Độ lớn suất điện động tự cảm trong ống dây là: Trang 8
9. | i | | 0 3| e L 0,02 0,3(V ) 300(mV ) tc t 0,2 Chọn C. Câu 17 (VD) Phương pháp: 2 Chu kì dao động: T  Cách giải: 2 2 Chu kì dao động của mạch là: T 2.10 6 (s)  106 Chọn B. Câu 18 (VD) Phương pháp: Cảm kháng của cuộn dây ZL L 2 fL Cách giải: Cảm kháng của cuộn cảm là: 1 Z 2 fL 2 50 50() L 2 Chọn D. Câu 19 (VD) Phương pháp: I Mức cường độ âm: L(dB) 10lg I0 Cách giải: Mức cường độ âm tại điểm A là: I I 8 2 LA (dB) 10lg 40 10lg 12 I 10 W / m I0 10 Chọn D. Câu 20 (TH) Phương pháp: Chiết suất của 1 môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc: nd n nt Cách giải: Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc là: nd nc nt Chọn B. Câu 21 (VD) Phương pháp: Cường độ dòng điện biến thiên cùng tần số với điện áp  Tần số: f 2 Trang 9
10. Cách giải: Cường độ dòng điện quan mạch có tần số bằng tần số của điện áp:  100 f 50( Hz) 2 2 Chọn D. Câu 22 (VD) Phương pháp: 2 d Phương trình sóng tổng quát: u Acos t  2 Chu kì sóng: T  Cách giải: Từ phương trình sóng, ta thấy tần số góc của sóng là:  20 (rad / s) 2 2 Chu kì sóng là: T 0,1(s)  20 Chọn A. Câu 23 (VD) Phương pháp:  Điều kiện để xảy ra sóng dừng trên dây với hai đầu cố định: l k với k là số bụng sóng 2 Cách giải: Trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng → k = 2   Chiều dài dây là: l k 50 2  50( cm) 2 2 Chọn C. Câu 24 (VD) Phương pháp: Tốc độ cực đại: vmax A Cách giải: Tốc độ cực đại của vật là: vmax A 2 2 (cm / s) Chọn A. Câu 25 (VD) Phương pháp: Lực kéo về của con lắc lò xo: Fkv kx Cách giải: Lực kéo về của con lắc là: Fkv kx 100.0,02 2 N Chọn B. Câu 26 (VD) Phương pháp: Công suất tỏa nhiệt trên điện trở: P I2R Cách giải: Trang 10
11. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở là: P I 2 R 22 50 200(W ) Chọn A. Câu 27 (VD) Phương pháp: 1 Động năng cực đại của con lắc lò xo: W W kA2 d max tmax 2 Cách giải: Động năng cực đại của con lắc lò xo là: 1 1 W W kA2 50.0,032 0,0225(J ) 22,510 3 (J ) d max t max 2 2 Chọn A. Câu 28 (VD) Phương pháp:  Khoảng cách giữa hai điểm cực tiểu trên đường nối hai nguồn: 2 Cách giải: Khoảng cách giữa hai điểm cực tiểu trên đường nối hai nguồn là:  2( cm)  4( cm) 2 Chọn C. Câu 29 (VD) Phương pháp: Năng lượng điện từ trong mạch dao động: 1 1 W W W CU 2 LI 2 d max t max 2 0 2 0 u2 i2 Công thức độc lập với thời gian: 2 2 1 U0 I0 Cách giải: Năng lượng điện từ trong mạch là: 1 1 C 2.10 6 W W W CU 2 LI 2 I U 5 0,05 (A) d max t max 2 0 2 0 0 0 L 20.10 3 Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có: u2 i2 32 i2 2 2 1 5 2 1 | i | 0,04(A) U0 I0 5 0,05 Chọn A. Câu 30 (VD) Phương pháp: t 2 Chu kì dao động: T n  2 Gia tốc cực đại: amax  A Trang 11
12. Cách giải: Số dao động vật thực hiện được trong 2 phút là: t t 2.60 n T 2(s) T n 60 2 2 Tần số góc của dao động là:  (rad / s) T 2 2 2 2 Gia tốc cực đại của vật là: amax  A 2 20 cm / s Chọn B. Câu 31 (VD) Phương pháp: Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 2 Tần số góc của dòng điện:  T I Điện tích cực đại: Q 0 0  Cách giải: Từ đồ thị ta thấy cường độ dòng điện cực đại trong mạch và chu kì của dòng điện là: I 5( mA) 5.10 3 ( A) 0 6 T 6 (s) 6 10 ( s) 2 2 106 Tần số góc của dòng điện là:  (rad / s) T 6 10 6 3 Điện tích cực đại trên một bản tụ điện là: I 5.10 3 Q 0 15.10 9 (C) 15(nC) 0  106 3 Chọn C. Câu 32 (VD) Phương pháp: 2 Công suất của nguồn điện: Png E.I I (R r) Công suất trên điện trở: P I 2 R Cách giải: Ta có tỉ số công suất: P I 2 R R R 4 2 P Png  20 16( W) Png I (R r) R r R r 4 1 Chọn B. Câu 33 (VD) Phương pháp: Vị trí vân sáng: xs = ki D Khoảng vân: i a Trang 12
13. Cách giải: Điểm M là vân sáng bậc 3, ta có: D x a 310 3 110 3 x 3i 3 D M 2( m) M a 3 3.0,510 6 Chọn A. Câu 34 (VD) Phương pháp: v Bước sóng:  f  Điều kiện để đàn phát ra họa âm bậc k :l k 2 Cách giải:  Đàn phát ra họa âm bậc 2, ta có: l 2  l 100( cm) 1( m) 2 Tần số trên dây là: v 800 f 800( Hz)  1 Chọn D. Câu 35 (VDC) Phương pháp: Lực quán tính: Fqt = -ma  Vật đứng yên khi: F 0 m Chu kì của con lắc lò xo: T 2 k Cách giải: Chọn hệ quy chiếu gắn với toa tàu Khi toa tàu chuyển động, vật chịu tác dụng của lực quán tính có độ lớn là: Fqt = ma Vật đứng yên ở trạng thái cân bằng, ta có: m l F F ma k l qt dh k a Ngay trước khi xe dừng lại, vật có vận tốc bằng 0 → vật ở vị trí biên Biên độ dao động của vật là: A = ∆l Chu kì của con lắc là: m l a T 2 0,212 T 2 2 l 5,1.10 3 ( m) 5,1( mm) k a 4 2 4 2 Chọn C. Câu 36 (VDC) Phương pháp: Trang 13
14. D Khoảng vân: i a 1 1 D Vị trí vân tối: xt k i k 2 2 a D Vị trí vân sáng: x k s a Cách giải: Ban đầu tại M là vân sáng bậc 3, ta có: D x a ax x 3 D M M 3D M a 3  Dịch chuyển màn lại gần hai khe → D giảm → khoảng vân i giảm → bậc của vân sáng tại M (k) tăng Tọa độ điểm M là: (D x) ax x k D x M M a k Trong quá trình dịch chuyển có 3 vân tối chạy qua M, tại M có vân tối thứ 5 (k = 5,5) chạy qua M không là vân tối, ta có: ax ax 5,5 k 6,5 M D x M 5,5 6,5 3D 3D 5D 7D 10 14 D x x m x m 5,5 6,5 11 13 11 13 Chọn A. Câu 37 (VDC) Phương pháp: Sử dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu Điện áp giữa hai đầu điện trở đạt cực đại: U R U khi trong mạch có cộng hưởng: ZL ZC U.Z Điện áp giữa hai đầu tụ điện: U C 2 2 R ZL ZC 2 2 2 2 U R ZL R ZL Điện áp giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại: UC max khi ZC R ZL Cách giải: Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V1 đạt giá trị cực đại (URmax), khi đó trong mạch xảy ra cộng hưởng: U R UV1 U 100(V ) ZL ZC Số chỉ của vôn kế V2 là: U.ZC U.ZC 100.ZC UV 2 UC 150 ZC ZL 1,5R 2 2 R R R ZL Zc Chuẩn hóa: R 1 ZL 1,5 Điều chỉnh C để số chỉ của V2 đạt cực đại, khi đó giá trị dung kháng: Trang 14
15. 2 2 2 2 R ZL 1 1,5 13 ZC ZL 1,5 6 Số chỉ của vôn kế V1 lúc này là: U  R 100.1 300 U U 83,2(V ) V1 R 2 2 2 13 R Z Z 2 13 L C 1 1,5 6 Số chỉ của vôn kế V1 gần nhất với giá trị 80 V Chọn D. Câu 38 (VDC) Phương pháp: 2 d Độ lệch pha theo tọa độ:  Sử dụng vòng tròn lượng giác Sử dụng chức năng SHIFT+SOLVE trong máy tính bỏ túi để giải phương trình Hai điểm có khoảng cách lớn nhất khi chúng đối xứng qua trục Oy x2M x1M x2N x1N d Diện tích hình thang: S 2 Cách giải: Tại thời điểm t, điểm M đang đi lên → sóng truyền từ N tới M → Điểm N sớm pha hơn điểm M → điểm N đang đi xuống Độ lệch pha giữa hai điểm M, N là: 2 d 2 .85 17 5 2 (rad)  60 6 6 Hai điểm M, N có khoảng cách lớn nhất khi chúng đối xứng qua trục Oy Ta có vòng tròn lượng giác: Từ vòng tròn lượng giác ta thấy: 5 2 (rad) 1 2 6 2 3 Trang 15
16. 7 14 2 arcsin arccos A 17,35( cm) A A 3 Ở thời điểm t + ∆t, hai điểm M, N đối xứng qua trục Oy, ta có: 5 x2N Acos 16,76( cm) 12 6 x Acos 16,76( cm) 2M 12 Diện tích hình thang tạo bởi M, N ở thời điểm t và M, N thời điểm t + ∆t là: x2M x1M x2N x1N d (|16,76 ( 7) | | 16,76 14 |)85 S 2317,1 cm2 2 2 Diện tích S có giá trị gần nhất là 2315 cm2 Chọn D. Câu 39 (VDC) Phương pháp: Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị Suất điện động cực đại của máy phát điện xoay chiều: E0 N0 Tần số của máy phát điện xoay chiều: f = pn U U Cường độ dòng điện hiệu dụng: I m p Z Rp R Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện: cos Z Cách giải: Tốc độ của roto là: 300 vòng/phút = 5 (vòng/s) Tần số của máy phát điện là: f1 pn1 10.5 50( Hz) 1 2 f1 100 (rad / s) Từ đồ thị hình 2 ta thấy up và um cùng pha → trong mạch xảy ra cộng hưởng → hộp X chứa hai phần tử: tụ điện và cuộn dây Khi xảy ra cộng hưởng, ta thấy: U02m 240 2(V ) U2m 240(V ) Từ đồ thị hình 1, ta thấy pha ban đầu của um và up là: (rad);U 120 2 U 120( V) 1m 2 01 m 1 m (rad) (rad);U 100( V) U 50 2( V) 1p 4 1i 4 01p 1p Suất điện động cực đại của máy phát điện là: E0 U0m N0 U0m ~  U   120 2 1 01m 1 1 U02m 2 2 240 2 2 Trang 16
17. ZL2 2 ZL1 Với 1 2 ZC1 4ZL1 2 ZC1 2ZC 2 2ZL2 Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện là: R r cos cos 1m 1i 2 2 (R r) ZL1 ZC1 R r 2 cos 2 2 4 2 (R r) ZL1 ZC1 (R r)2 2 (R r)2 Z Z 2 L1 C1 2 2 (R r) ZL1 ZC1 R r ZL1 ZC1 3ZL1 Ta có tỉ số: 2 U (R r)2 Z Z 120 6 2 1m L1 C1 U1p R 50 2 5 25 (R r)2 Z Z 2 72R2 25 2 Z Z 2 72R2 L1 C1 L1 C1 2 36 36 Z Z R2 9Z 2 R2 L1 C1 25 L1 25 2 Z Z R 20() L L1 0,064(H ) 64(mH) L1 5  1 1 6 ZC1 4ZL1 80() C 40.10 (F) 40(F) 1ZC1 r 3Z R 10() L1 15 Chọn C. Câu 40 (VDC) Phương pháp: Ảnh ảo dao động cùng pha, ảnh thật dao động ngược pha với điểm sáng Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức:  t d A Độ phóng đại của ảnh: | k | d A Trang 17
18. Khoảng cách giữa ảnh và vật theo phương dao động: x x x 2 Khoảng cách giữa ảnh và vật: D x2 d d 1 1 1 Công thức thấu kính: d d f Cách giải: Nhận xét: ảnh luôn có vận tốc ngược hướng với điểm sáng → ảnh dao động ngược pha với điểm sáng → ảnh là ảnh thật Từ phương trình chuyển động, ta thấy pha ban đầu của điểm sáng S là rad 2 → pha ban đầu của ảnh S’ là rad 2 13 Trong khoảng thời gian s vecto quét được góc là: 12 13 13  t 2  2 (rad) 12 6 6 Ta có vòng tròn lượng giác: 16 13 Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy quãng đường điểm sáng S’ và ảnh S’ đi được trong thời gian s là: 12 Trang 18
19. A 4A 18(cm) A 4( cm) 2 x A 2 x 2x A x A 4A 36( cm) A 8( cm) 2 Độ phóng đại của ảnh là: d A d A | k | 2 d 2d d A d A Khoảng cách giữa ảnh và vật theo phương dao động là: x x x | 3x | xmax 3A 12( cm) Khoảng cách lớn nhất giữa ảnh và vật là: 2 2 2 2 Dmax ( x) d d 37 12 d d d d 35( cm) 35 d ( cm) 3 70 d ( cm) 3 Áp dụng công thức thấu kính, ta có: 1 1 1 3 3 1 90 f 7,78( cm) d d f 35 70 f 7 Tiêu cự của thấu kính gần nhất với giá trị 7,9 cm Chọn C. 17 Trang 19