ĐỀ LAM SƠN

SỞ GD&ĐT THANH HOÁ ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI NĂM 2022 TRƯỜNG THPT CHUYÊN LAM SƠN MÔN THI: VẬT LÍ (Đề thi có 50 câu gồm … trang) Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian phát đề. Mã đề thi 123 I. Chương trình lớp 11 ( 8 Câu) 1. Điện tích. Điện trường. 1 câu nhận biết hoặc thông hiểu (NB -TH) Câu 1:(NB-TH) Dưới tác dụng của điện trường, một điện tích q  0 di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường. Công AMN của lực điện sẽ càng lớn nếu A. đường đi MN càng dài. B. đường đi MN càng ngắn. C. hiệu điện thế UMN càng lớn. D. hiệu điện thế UMN càng nhỏ.  Lời giải: Công của lực điện AMN  q.U MN do đó AMN càng lớn nếu hiệu điện thế UMN càng lớn 2. Dòng điện không đổi. 2 câu =1(NB -TH) + 1VDT Câu 2:(NB -TH) Hai bóng đèn có công suất định mức là P1 = 25W, P2 = 100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. So sánh cường độ dòng điện qua mỗi bóng và điện trở của chúng. A. I1 > I2; R1 > R2. B. I1 > I2; R1 < R2. C. I1 < I2; R1 < R2. D. I1< I2; R1 > R2.  Lời giải: Ta có: I1  P1  5 A; I 2  P2  10  I2  I1; R 2  R1 U1 22 U2 11 Câu 3:(VDT) Một bếp điện 115 V - 1 kW bị cắm nhầm vào mạng điện 230 V được nối qua cầu chì chịu được dòng điện tối đa 15A. Bếp điện sẽ A. có công suất toả nhiệt ít hơn 1 kW. B. có công suất tỏa nhiệt bằng 1 kW. C. có công suất toả nhiệt lớn hơn 1 kW. D. nổ cầu chì. Lời giải: Ta có: RI RUUPdd2  1152  13, 225 103  17,39A Chọn D 230  15  A  13, 225 3. Dòng điện trong các môi trường (1 câu nhận biết hoặc thông hiểu) Câu 4 : (NB -TH) Hạt tải điện trong kim loại là A. các ion dương. B. các ion âm. C. các electron tự do. D. các electron liên kết. Lời giải: Dựa vào hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do Chọn C 4. Từ trường. (1 câu nhận biết hoặc thông hiểu) Câu 5: (NB-TH). Hai điểm M, N gần dòng điện thẳng dài mà khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp 2 lần khoảng cách từ N đến dòng điện. Nếu gọi độ lớn cảm ứng từ gây ra bởi dòng điện đó tại M là BM, tại N là BN thì

A. BM  2BN B. BM  0, 5BN C. BM  4BN D. BM  0, 25BN Lời giải: Cảm ứng từ tại một điểm cách dây dẫn một đoạn r là B  2.107 I , rM  2rN  BM  0,5BN r 5. Cảm ứng điện từ (1 câu nhận biết hoặc thông hiểu) Câu 6: (NB-TH)Cho một nam châm thẳng rơi theo phương thẳng đứng qua tâm O của vòng dây dẫn tròn nằm ngang như hình vẽ. Trong quá trình nam châm rơi, vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng có chiều A. là chiều dương quy ước trên hình. B. ngược với chiều dương quy ước trên hình. C. ngược với chiều dương quy ước khi nam châm ở phía trên vòng dây và chiều ngược lại khi nam châm ở phía dưới. D. là chiều dương quy ước khi nam châm ở phía trên vòng dây và chiều ngược lại khi nam châm ở phía dưới. Lời giải: Dựa trên định luật Len xơ về dòng cảm ứng ta thấy khi nam châm dịch chuyển lại gần vòng dây thì cảm ứng từ tăng sau đó giảm khi đi ra xa vòng dây. Do đó dòng điện ngược với chiều dương quy ước khi nam châm ở phía trên vòng dây và chiều ngược lại khi nam châm ở phía dưới. 6. Khúc xạ ánh sáng (1 câu nhận biết hoặc thông hiểu) Câu 7:(NB-TH) Tia sáng truyền tới quang tâm của hai loại thấu kính hội tụ và phân kì đều A. truyền thẳng. B. lệch về phía tiêu điểm chính ảnh. C. song song với trục chính. D. hội tụ về tiêu điểm phụ ảnh. Lời giải: Tia sáng truyền tới quang tâm của hai loại thấu kính hội tụ và phân kì đều truyền thẳng. 7. Mắt. Các dụng cụ quang học: 1 câu vận dụng thấp (1VDT ) Câu 8: (VDT) Vật sáng nhỏ AB đặt vuông góc trục chính của thấu kính. Khi vật cách thấu kính 30 cm thì cho ảnh thật A1B1. Đưa vật đến vị trí khác thì cho ảnh ảo A2B2 cách thấu kính 20 cm. Nếu hai ảnh A1B1 và A2B2 có cùng độ lớn thì tiêu cự của thấu kính bằng A. 18 cm. B. 15 cm. C. 20 cm. D. 30 cm.  Lời giải: Vì đối với thấu kính phân kì vật thật luôn cho ảnh ảo do đó thấu kính chỉ có thể là thấu kính hội tụ. k  f  d/ k1k2  f f  20  f  f  15  cm  df df/ 30  f f  20  cm  II. Chương trình vật lý 12 1. DAO ĐỘNG CƠ: 14 câu = 5 (NB-TH) + 6 VDT + 3VDC Câu 9: (NB - TH) Một vật nặng được gắn vào một lò xo có độ cứng A(cm) 5 40N/m thực hiện dao động cưỡng bức. Sự phụ thuộc của biên độ dao động này vào tần số của lực cưỡng bức được biểu diễn như trên hình vẽ. Năng lượng toàn phần của hệ khi cộng hưởng là A. 10-2 J. B. 1,25.10-2 J. f Hz C. 5.10-2 J. D. 2.10-2 J. 12  Lời giải: Khi Amax = 5 cm và f = 12 Hz thì hệ cộng hưởng. W = kA2 = 0,05 J

Câu 10: (NB - TH). Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và cùng biên độ A, độ lệch pha giữa hai dao động là ������������. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động là A. 2A. B. 2A ������������������ . C. 2A ������������������ . D. A|������������������( 2������������)|.  Lời giải: AT2H = ������ + ������ + 2������ ������ cos∆φ = A2 + A2 + 2A2cos∆φ = 2A2(1 + cos∆φ)  ATH = 2A ������������������ Câu 11: (NB - TH) Đồ thị quan hệ giữa li độ và gia tốc trong dao động điều hòa là A. đoạn thẳng qua gốc tọa độ. B. đường hình sin. C. đường elip. D. đường thẳng qua gốc tọa độ.  Lời giải: Vì a  2x và  A  x  A nên đồ thị là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ. Câu 12: (NB - TH). Một con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng 100g và dây treo có chiều dài l = 1m. Con lắc dao động bé với tần số dao động 1Hz. Nếu thay vật nhỏ trên bằng vật khác có khối lượng 200g thì tần số dao động lúc bấy giờ là A. 2 Hz. B. 0,5 Hz. C. √2 Hz. D. 1 Hz.  Lời giải: f = ∉ m  m thay đổi nhưng f không đổi. Câu 13: (NB - TH) Một con lắc đơn đặt trong một điện trường đều có cường độ điện trường theo phương thẳng đứng hướng lên. Ban đầu con lắc chưa tích điện. Chu kỳ của con lắc đơn sẽ thay đổi thế nào nếu ta tích điện âm cho quả cầu? A. Tăng lên. B. Giảm đi. C. Tăng rồi giảm D. Không đổi.  Lời giải: Do điện tích âm mà điện trường hướng lên nên lực điện hướng xuống, trọng lực biểu kiến tăng. =>gia tốc trọng trường biểu kiến tăng. =>chu kỳ giảm. Câu 14: (VDT) Vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(6πt + ) cm. Xác định số lần vật đi qua vị trí x = 2,5cm kể từ thời điểm t = 1,675s đến t = 3,415s ? A. 10 lần. B. 11 lần. C. 12 lần. D. 5 lần.  Lời giải: ▪ Chu kỳ T = s ▪ Tại t = 1,675 s thì ������ = 3,89 ������������  Vị trí t1 trên đường tròn. (t2) ������ < 0 (t1) ▪ Tại t = 3,415 s thì ������ = −2,36 ������������  Vị trí t2 trên đường tròn. ������ <0 O 2,5 5 ▪ ∆t = 3,415 – 1,675 = 1,74 s = 5,22T = 5T + 0,22T ▪ Trong 5T vật qua vị trí 2,5 cm được 10 lần ▪ Trong 0,22T vật qua vị trí 2,5 cm được 1 lần (như hình vẽ) Tổng số lần là 11 Câu 15: (VDT) Hai điểm sáng dao động điều hòa chung gốc tọa độ, cùng chiều dương, có phương trình dao động lần lượt x1 = 2Acos(πt/6 – π/3) và x2 = Acos(πt/3 – π/6). Tính từ t = 0 thời gian ngắn nhất để hai điểm sáng gặp nhau là A. 4s. B. 2s. C. 5s. D. 1s.  Lời giải Cách 1:

Theo bài ra ta có 2 = 21. M1 Biếu diễn 2 dao động trên giãn đồ như hình vẽ. N ������ = − , ������ạ������ ������ Tại t = 0 ta có ������ = − , ������ạ������ ������ Theo hình vẽ ta có: O M + Khi M0 đến biên M (góc quét M0OM = 600) thì N0 chuyển động ra biên và N1 N0 M0 quay về VTCB (góc quét N0ON = 1200) + Sau đó M chuyển đến M1 (gốc tọa độ) thì N chuyến đến N1 là gốc tọa độ. Ở đây hai chấm sáng gặp nhau lần đầu. Góc quét ������ ������������ = 1500  t = T1= T1 = 5 s Cách khác: Nhận xét: hai điểm sáng chỉ gặp nhau khi qua VTCB x = 0 ▪ x1 = 2Acos( - ) = 0  t1 = 2 + 3k1 (*)với k1  1 ▪ x2 = Acos( - ) = 0  t2 = (**) với k2  1 ▪ Từ (*) và (**) t = t1 = t2  1 + 3k2 = 4 + 6k1  k2 = 2k1 + 1 ▪ Khi k1 =1 (lần đầu x1 = 0)  t1 = 5s khi đó k2 = 3 và t2 = 5s Casio: Cho A = 1  2 diểm sáng gặp nhau khi d = x1 – x2 = 0 ặ  d = 2cos( – ) - cos( – ) ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ t = 5s {t nhỏ nhất trong các nghiệm để d = 0} Câu 16: (VDT). Một con lắc lò xo nằm ngang có chiều dài tự nhiên l0 = 88cm dao động điều hoà trên đoạn thẳng có độ dài ℓ0/10 như hình vẽ. Tại O x thời điểm ban đầu, lực kéo về đạt giá trị cực tiểu thì gia tốc của con lắc là a1 D. 89,1 cm. và khi vật có động năng gấp 3 lần thế năng lần thứ 3 thì gia tốc của con lắc là a2. Khi con lắc có gia tốc là a3  a1  a2 thì chiều dài lò xo lúc đó là 2 A. 85,8 cm. B. 86,9 cm. C. 90,2 cm.  Lời giải: + Biên độ dao động A = 4,4cm Thời điểm ban đầu lực kéo về có giá trị cực tiểu nên X = A, Vạt ở biên duong + Gia tốc khi đó 1à a1  2A Khi vật có động năng bằng 3 lần thế năng : Wđ = 3Wt  Wt  1 W  x   A 4 2 Lần thứ 3 vật ở vị trí động năng bằng 3 lần thế năng 1à khi vật ở vị trí ứng với góc – 2π/3 trên đường tròn . Khi đó x = -A/2, gia tốc ������ = ������ ������/2 + Khi vật có gia tốc ������ = = = − = −������ ������ ⇒ ������ = = 1,1������������ + Chiều dài lò xo khi đó là: 88 + 1,1 = 89,1cmChọn đáp án D Câu 17: (VDT) Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi m1, F1 và m2, F2 lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết m1 + m2 = 1,2 kg và 2F2 = 3F1. Giá trị của m1 là A. 720 g. B. 400 g. C. 480 g. D. 600 g.  Lời giải:

m112S201 m112S201  F1  m1 1  m1  0, 48kg Chọn C F2 m2   m1  m2  1, 2kg 2 Câu 18: (VDT) Con lắc đơn gồm dây dài 1 m treo quả nặng có khối lượng 100 g mang điện tích q = 2.10-6 C được đặt trong điện trường đều có phương nằm ngang, cường độ E = 104 V/m. Lấy g = 10 m/s2. Khi con lắc đang cân bằng đứng yên thì người ta đột ngột đổi chiều điện trường và giữ nguyên cường độ. Sau đó, con lắc dao động điều hòa với biên độ góc bằng A. 0,04 rad. B. 0,02 rad. C. 0,01 rad. D. 0,03 rad.  Lời giải: + Tại vị trí cân bằng ban đầu, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc thỏa mãn: tan   Fd  qE  2.106.104  0,02    0,02 rad P mg 0,1.10 + Khi vật đang ở vị trí cân bằng, ta đột ngột đổi chiều điện trường, con lắc sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới, vị trí này đối xứng với vị trí cân bằng cũ nên biên độ dao động của con lắc là: 0  2  0,04 rad. Đáp án A Câu 19: (VDT) Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Biết rằng khi động năng và thế năng bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 2 m/s. Biên độ dao động của con lắc là A. 12 cm. B.12 2 cm. C. 6 cm D. 6 2 cm.  Lời giải: Wd  Wt  W  mv2  m2 A2 A  0,12m  Chọn A. 2 2 2.2 Câu 20: (VDC) Cho cơ hệ như hình vẽ, vật nhỏ m1, m2 nối với nhau nhờ sợi dây nhẹ, không dãn có chiều dài   12cm, ban đầu lò xo không biến dạng. Tại t0  0 kéo đầu B của lò xo đi lên theo phương thẳng đứng với tốc độ v0  40 cm / s trong khoảng thời gian t thì dừng lại đột ngột để hệ dao động điều hòa. Biết độ cứng của lò xo k  40N / m, m1  400g, m2  600g,  lấy g  10 m / s2 . Giá trị của t nhỏ nhất gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 1,083s B. 1,095s C. 0,875s D. 1,035s  Lời giải: Giai đọan 1:(m1; m2) đứng yên lò xo giãn; kết thúc gđ 1 quãng đường đi l S1  l01  m1g k Giai đoạn 2:(m1 đi lên; m2 đứng yên) lò xo không giãn thêm; kết thúc gđ 2 quãng đường đi là: S2  l Giai đoạn 3 :(m1 đi lên; m2 đứng yên) lõ xo tiếp tục giãn thêm; kết thúc giai đoạn 3 quãng đường đi là S3  l02  m2g k Giai đoạn 4:Cả (m1; m2) cùng đi lên để lại khoảng trống h bằng quãng đường đi được S4  h Giai đoạn 5:Dừng đột ngột hệ sẽ dao động điều hòa với biên độ A  v0 với lực căng k / m1  m2  dây Tc  0 được thỏa mãn

Như vậy để hệ dao động điều hòa thì khoảng trống hmin  s4  A  Tương 40 / ứng thời gian nhở nhất là: t min  s  s1  s2  s3  s4min 10 12 15  40  1, 083113883 v0 v0  40 Câu 21: (VDC) Đèn M coi là nguồn sáng điểm chuyển động tròn đều tần số f  5 Hz trên đường tròn tâm I bán kính 5 cm trong một mặt phẳng thẳng đứng. Trong quá trình chuyển động đèn M luôn phát ra tia sáng đơn sắc chiếu vào điểm K trên mặt nước (K là hình chiếu của I trên mặt nước, IK = 10 cm). Bể nước sâu 20 cm, đáy bể nằm ngang. Chiết suất của nước với ánh sáng đơn sắc trên là 4/3. Xét hướng nhìn vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo của M, tại thời điểm ban đầu M cao nhất so với mặt nước và đang chuyển động ngược chiều kim đồng hồ, chọn trục Ox nằm trên đáy bể thuộc mặt phẳng quỹ đạo của M, chiều dương hướng sang phải, O là hình chiếu của I dưới đáy bể. Điểm sáng dưới đáy bể qua vị trị x  2 cm lần thứ 2021 gần nhất vào thời điểm nào sau đây? A. 202,11 s. B. 201,12 s. C. 201,35 s. D. 202,47 s.  Lời giải: Gọi M là vị trí chất điểm trên đường tròn mà tại đó góc tới của tia sáng mặt nước là lớn nhất. Ta có: imax  30o  rmax  22o  A  h.tan rmax   8, 08cm. Theo giả thiết, tại t = 0 M qua vị trí cao nhất và đi ngược chiều kim đồng hồ nên điểm sáng dưới đáy bể đang qua VTCB theo chiều (-) Thời gian để điểm sáng qua x = -2 cm lần thứ 2021 là: t  1010T  T  1 arcsin  2   202, 55 s 2   8, 08  Câu 22: (VDC) Một lò xo nhẹ dài 60 cm, có độ cứng k = 100 N/m F(N) được treo vào một điểm cố định ở độ cao h = 1 m so với mặt đất, đầu dưới treo vật nhỏ khối lượng m = 400 g. Giữ vật ở vị trí lò xo 20 không biến dạng rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa tự do dọc theo trục lò xo. Chọn trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc buông vật. Tại thời điểm t = 0,2 s, một  lực F thẳng đứng, có cường độ biến thiên theo thời gian biểu diễn như đồ thị trên hình bên, tác dụng vào vật. Biết điểm treo chỉ chịu O 1 1,8 2,6 3, 4 4,2 t(s) được lực kéo tối đa có độ lớn 20 N. Bỏ qua khối lượng của lò xo và sức cản không khí. Vận tốc của vật khi chạm đất là A. 20 3 cm/s. B. 2,28 m/s. C. 20π cm/s. D. 40π cm/s.  Lời giải: + Tần số góc của hệ dao động   k  100  5rad/s → T = 0,4 s. m 0, 4 + Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng l0  mg  0, 4.10  4 cm. k 100 - Lực kéo tác dụng vào điểm treo Fmax = k(Δl0 + x) ≤ 20 N → Amax = 16 cm. - Để đơn giản, ta có thể mô tả chuyển động của vật theo từng khoảng thời gian như sau: + Từ thời điểm ban đầu đến t = 0,2 s: vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O với biên độ A0 = 4 cm. Tại thời điểm t = 0,2 s vật đến biên dương → x02 = 4 cm và v0,2 = 0. + Từ 0,2 s đến 1 s: dưới tác dụng của ngoại lực F = 4 N con lắc dao động quanh vị trí cân bằng mới O1,

dưới O một đoạn x0  F  4  4 cm, trùng với x02 → trong khoảng thời gian này con lắc nằm yên tại O1. k 100 + Từ 1 s đến 1,8 s: dưới tác dụng của ngoại lực F = 8 N con lắc dao động quanh vị trí cân bằng mới O2, dưới O1 một đoạn x0  F  4  4 cm với biên độ A2 = Δx0. Ta lưu ý rằng Δt = 1,8 – 1 = 0,8 s = 2T. Do k 100 đó tại thời điểm t 1,8s con lắc quay về vị trí O1, tại vị tí này tốc độ của vật v1,8 = 0. + Từ 1,8 s đến 2,6 s: dưới tác dụng của lực điện F = 12 N, con lắc dao động quanh vị trí cân bằng mới O3, dưới O2 một đoạn Δx0 với biên độ A3 = 2Δx0 = 8 cm. Ta chú ý rằng, khi con lắc đi qua vị trí x3 = 0,5A3 → v3  3 v3max  3 A3  1, 09 m/s lò xo giãn một đoạn 20 cm → con lắc rời khỏi giá đỡ chuyển động thẳng 2 2 đứng xuống dưới. → Áp dụng bảo toàn cơ năng. Vận tốc của vật khi chạm đất là v  1,092  2.101 0,6  0,2  2,28 m/s. Chọn đáp án B 2. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM : 13 câu = 4(NB -TH) + 6VDT + 3VDC Câu 23: (NB - TH) Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng có bước sóng λ. Cực đại giao thoa tại các điểm có hiệu đường đi d của hai sóng từ nguồn truyền tới đó thỏa mãn điều kiện A. d  k  ; với k  0, 1, 2.. B. d   2k  1  ; với k  0, 1, 2.. 2 2 C. d  2k 1  ; với k  0, 1, 2.. D. d  k; với k  0, 1, 2.. 4  Lời giải: Khi hai nguồn dao động đồng pha thì những điểm trong vùng giao thoa có biên độ cực đại khi hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn có giá trị bằng một số nguyên lần bước sóng d  k; với k  0, 1, 2..  Chọn đáp án D. Câu 24: (NB - TH) Sóng cơ lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng cơ nào sau đây? A. Sóng cơ có tần số 10 Hz. B. Sóng cơ có tần số 30 kHz. C. Sóng cơ có chu kì 2,0 μs. D. Sóng cơ có chu kì 2,0 ms.  Lời giải: Ta người chỉ nghe được các âm có tần số 16Hz  f  20.000Hz do đó chỉ có phương án D thỏa mãn Câu 25: (NB - TH)Tốc độ truyền âm trong không khí ở 0oC, không khí ở 25oC, nước, sắt lần lượt là v1, v3, v2, v4. Chọn đáp án đúng? A. v1 < v2 < v3 B. v1 < v4 < v3. C. v1 < v3 < v4. D. v2 < v3 < v4.  Lời giải: Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính chất môi trường và nhiệt độ vK  vcl  vcr v  v0  aT Do đó ta chọn phương án C Câu 26: (NB - TH) Trong bài hát “Tiếng đàn bầu” của nhạc sỹ Nguyễn Đình Phúc có đoạn: “cung thanh là tiếng mẹ, cung trầm là giọng cha”. ở đây “thanh” và “trầm” nói đến đặc trưng nào của âm? A. Độ cao. B. Âm sắc. C. Độ to. D. Cường độ âm.  Lời giải: “Thanh” và “trầm” nói đến độ cao của âm.

Câu 27: (VDT)Trong môi trường đàn hồi có một sóng cơ có tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Hai điểm M và N trên phương truyền sóng dao động cùng pha nhau, giữa chúng chỉ có 2 điểm E và F. Biết rằng, khi E hoặc F có tốc độ dao động cực đại thì tại M tốc độ dao động cực tiểu. Khoảng cách MN là: A. 4,0 cm. B. 6,0 cm. C. 8,0 cm. D. 4,5 cm.  Lời giải: ▪ λ = = 4 cm ▪ Khi E hoặc F có |vmax| khi chúng qua vị trí cân bằng; khi đó tại M và N có |vM min|  M và N đang qua biên (như hình vẽ) MN = λ = 4 cm Câu 28: (VDT) Một sóng ngang tần số 100Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với tốc độ 60m / s. M và N là hai điểm trên dây có vị trí cân bằng cách nhau 0, 75m và sóng truyền theo chiều từ M tới N. Chọn trục biểu diễn li độ cho các điểm có chiều dương hướng lên trên. Tại điểm M có li độ âm và đang chuyển động đi xuống, khi đó N sẽ có li độ và chiều chuyển động tương ứng là A. dương, đi xuống. B. dương, đi lên. C. âm, đi lên. D. âm, đi xuống.  Lời giải: Ta có, + Bước sóng:   v  60  0, 6m f 100 + Sóng truyền từ M đến N + Độ lệch pha giữa hai điểm M, N   2d  2.0, 75  5  2    0, 6 2 2  M nhanh pha hơn N một góc  . Vẽ trên vòng tròn lượng giác ta 2 được hình bên. Từ vòng tròn lượng giác, ta suy ra điểm N có li độ dương và đang đi xuống. Đáp án A Câu 29: (VDT) Một sóng hình sin truyền trên một sợi dây dài. Ở thời điểm t, hình dạng của một đoạn dây như hình vẽ. Các vị trí cân bằng của các phần tử trên dây cùng nằm trên trục Ox. Bước sóng của sóng này bằng A. 16 cm. B. 4 cm. C. 8 cm. D. 32 cm.  Lời giải: Từ đồ thị, ta thấy 9 độ chia trên trục Ox tương ứng với 36cm => mỗi độ chia tương ứng với 4cm. Một bước sóng ứng với 4 độ chia    4.4  16cm Đáp án Câu 30: (VDT) Sợi dây AB dài 90 cm đầu A gắn với nguồn dao động (xem A là nút) và đầu B tự do. Quan sát thấy trên dây có 8 nút sóng dừng và khoảng thời gian 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,25 s. Tính tốc độ truyền sóng trên dây và khoảng cách từ A đến nút thứ 7. A. 10 m/s và 0,72 m. B. 2,4 m/s và 0,72 m. C. 0,72 m/s và 2,4 m. D. 2,4 m/s và 10 cm.  Lời giải: Thời gian hai lần sợi dây duỗi thẳng liên tiếp là T suy ra khoảng thời gian n lần tiếp sợi dây duỗi thẳng là 2 t  n 1 T . Với n = 6  0, 25  5. T  T  0,1s 2 2 Điều kiện sóng dừng trên dây với A cố định, B tự do là l   2k 1  với sb  sn  k 4

Với số nút bằng 8 suy ra k = 8  90  2.8 1     24cm  v    240cm /s 4 T Khoảng cách từ A ( nút thứ 1) đến nút thứ 7 là x   n 1   7 1 . 24  72cm . Chọn B 2 2 Câu 31: (VDT) Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với dây. Tốc độ truyền sóng trên dây v = 2m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 25cm luôn dao động ngược pha với điểm A. Biết tần số f dao động trong khoảng 18 Hz đến 22 Hz. Tính bước sóng  A. 0,1 m. B. 0,2m. C. 0,3m. D. 0,4m.  Lời giải: M luôn ngược pha với A 2dAM    k2  f .d AM  1 k  f  0,5v  k  v 2 dAM Theo bài 18  f  22  18  0,5v  k  22  18  4k 1  22  3, 5  k  4, 5 dAM  k  4. Tần số dao động của vật f  22 Hz. Bước sóng   v  2  0,1 m/s. Chọn A. f 20 Câu 32: (VDT) Một sóng cơ lan truyền trong môi trường với tốc độ v  1 m/s, chu kì sóng T = 0,2 s. Biên độ sóng không đổi A = 5 cm. Khi phần tử môi trường đi được quãng đường 60 cm thì sóng truyền được quãng đường là A. S = 60 cm. B. S =100 cm. C. S = 150cm. D. S = 200 cm.  Lời giải: Bước sóng   v  20 cm T Phần tử môi trường đi được quãng đường 60 cm  S =12A Thời gian phần tử môi trường đi được quãng đường 12A là t = 3T Trong một chu kì sóng truyền được quãng đường S   Sóng truyền được quãng đường trong 3T là S  3  60cm . Chọn A. Câu 33: (VDC)Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 14cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước. sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 0,9cm. Điểm M nằm trên đoạn AB cách A một đoạn 6cm. Gọi Ax, By là hai nửa đường thẳng trên mặt nước ở 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 tổng diện tích của tam giác ACM và BMD có giá trị nhỏ nhất thì số điểm dao động với biên độ cực đại trên MD là A. 13. B. 20. C. 19. D. 12.  Lời giải: Ta có hình vẽ sau: Gọi đoạn AC là x, đoạn BD là y.

Tổng diện tích hai tam giác ACM và MBD là: S ACM  SBMD  1 . x .6  1 .8. y  3x  4y 2 2 Cosi: 3x  4 y  2 3x.4 y  4 3xy * Mà tam giác ACM đồng dạng với tam giác BMD (g-g-g) Nên ta có tỉ lệ các cặp cạnh: AC  AM  x  6  xy  6.8  48 BM BD 8 y Thay vào biểu thức (*) ta có: 3x  4 y  4 3xy  4 3.48  24 Vậy tổng diện tích 2 tam giác nhỏ nhất bằng 24 khi và chỉ khi 3x = 4y Suy ra: 3x+4y = 6x=8y=48=> x = 8cm; y = 6cm.=> MD = 10cm Điều kiện để 1 điểm trong miền giao thoa dao động cực đại là: d1  d2  k Số điểm dao động cực đại trên AB là:  AB  k  AB  14  k  14  15, 5  k  15, 5   0, 9 0, 9 k  15; 14;...0 Xét điểm E nằm trên đoạn DM, ta tìm số dao động cực đại trên MD. Tại D AD  BD  142  62  6  9, 23  10, 25 Vậy D nằm ngoài cực đại bậc 10 Tại M: AM  MB  6  8  2  2, 2 Vậy M nằm ngoài cực đại có k = -2. Vậy số cực đại trên DM là số điểm mà các hyperbol cực đại cắt DM ứng với k = -2, -1;0;1,2,3…10. Tổng cộng có 13 điểm Câu 34: (VDC) Cho hai nguồn sóng kết hợp đồng pha S1 và S2 tạo ra hệ giao thoa sóng trên mặt nước. Xét đường tròn tâm S1 bán kính S1S2. M1 và M2 lần lượt là các cực đại giao thoa nằm trên đường tròn, xa S2 và gần S2 nhất. Biết M1S2 – M2S2 = 12 cm và S1S2 = 10cm. Trên mặt nước có bao nhiêu đường cực tiểu? A. 4. B. 2. C. 3. D. 5.  Lời giải: ▪ M1 và M2 là các điểm cách xa S2 và gần S2 nhất nên M1 và M2 nằm trên dãy hypebol ứng |k| lớn nhất ▪ Ta có: ������ − ������ = −������������ ������ − ������ = ������������  (������ − ������ ) + (������ − ������ ) = 2kλ ▪ Với (������ − ������ ) = 0 và (������ − ������ ) = 12  λ = ▪ Với k > 0 ▪ Từ đáp áp của bài toán ta xác định được khoảng giá trị của tỉ số

-2≤ ≤ 2  -2 ≤ ≤ 2  Chọn k = 1. Vậy số vân tối sẽ là 2 L (cm2) Câu 35: (VDC) Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng 169 dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là điểm bụng gần 144 A nhất. Gọi L là khoảng cách giữa A và B ở thời điểm t. Biết rằng giá trị của L2 phụ thuộc vào thời gian được mô tả bởi đồ thị như hình bên. Điểm N trên dây có vị trí cân bằng là trung điểm của AB khi dây duỗi thẳng. Gia tốc dao động của N có giá t(s) trị lớn nhất bằng O 0, 05 A. 5π2 m/s2. B. 2,5π2 m/s2. C. 2,5√2π2 m/s2. D. 10√2π2 m/s2.  Lời giải: - Khoảng cách giữa hai phần tử sóng L=√������������ + ������������ → L2 = Δx2 + Δu2. - Trong đó ∆x là khoảng cách giữa A và B theo phương truyền sóng, ∆u là khoảng cách giữa A và B theo phương dao động của các phần tử môi trường. Với A là một nút sóng → Δu2=������ . - Từ đồ thị ta có L2 = 122 + 52cos2(20πt) cm2 → ������������ ==152������������������������. ������ - Với N là trung điểm của AB → AN = √ AB = √ cm → gia tốc dao động của điểm N có giá trị lớn nhất là aNmax = ω2AN = (10������) √ = 2,5√2������ m/s2 Chọn C 3. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU: 15 câu = 5(NB -TH) + 6VDT + 4VDC Câu 36:( (NB -TH) Điện áp hai đầu một đoạn mạch điện có biểu thức ������ = ������ ������������������ ������ ������. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch là A. U = 2U0. B. ������ = ������ √2. C. U = . D. ������ = . √  Lời giải: Dựa vào định nghĩa điện áp hiệu dụng ta chọn D Câu 37:(NB - TH) Cho đoạn mạch AB chỉ chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, tụ điện và cuộn cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u = U cos(100πt − ) thì cường độ dòng điện qua mạch là i = I cos(100πt + ). Đoạn mạch AB chứa A. tụ điện. B. cuộn cảm thuần. C. điện trở thuần. D. cuộn dây có điện trở thuần.  Lời giải: Mạch điện chứa tụ thì điện áp trễ pha  so với dòng điện nên ta Chọn A 2 Câu 38: (NB - TH) Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một điện áp u = U cos(������t + ) thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I cos(������t + ). Đoạn mạch này có A. ������ < Z . B. ������ < Z . C. ������ < R. D. ������ < R.  Lời giải: ∆φ = φu – φi = > 0  Mạch có tính cảm kháng. Chọn B Câu 39: (NB - TH) Một mạch xoay chiều có u = ������√2cosl00πt V và i = ������√2cos(100πt + ) A. Hệ số công suất của mạch là A. 0. B. 1. C. 0,5. D. 0,85.

 Lời giải: Ta có hệ số công suất cosφ = cos(φu - φi) = cos = 0 Chọn A Câu 40: (NB - TH) Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có rôto gồm 4 cặp cực, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát ra là 50 Hz thì rôto phải quay với tốc độ là bao nhiêu? A. 750 vòng/phút. B. 3000 vòng/phút C. 1500 vòng/phút. D. 500 vòng/phút.  Lời giải: Dựa vào công thức tính tần số f  pn suy ra n= = . = 750 vòng/phút. Chọn A 60 Câu 41: (VDT) Cuộn dây có N=100 vòng, mỗi vòng có diện tích S=300 cm2. Đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2T sao cho trục của cuộn dây song song với các đường sức từ. Quay đều cuộn dây để sau Δt=0,5s trục của nó vuông góc với các đường sức tự thì suất điện động cảm ứng trung bình trong cuộn dây là: A. 0,6V. B. 3,6V. C. 1,2V. D. 4,8V.  Lời giải: Phương pháp: Sử dụng công thức tính suất điện động cảm ứng Cách giải: Suất điện động cảm ứng được tính theo công thức  ec N  N BS cos2  cos1   100 0, 2.300.104 cos 0  cos 900  1, 2V Chọn C t 0, 5 t Câu 42: (VDT) Đoạn mạch xoay chiều có điện áp u  120 cos 100 t    (V) và cường độ dòng điện 2  chạy qua i  2 cos 100 t    (A). Công suất của đoạn mạch là 3  A. 147W. B. 73,5W. C. 84,9W. D. 103,9W.  Lời giải: Ta có: P  U.I.cos  120 . 2 .cos       73, 5W 2 2  2 3  Câu 43: (VDT) Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc ω = 173,2 rad/s vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Gọi i là cường độ dòng điện trong đoạn mạch,  là độ lệch pha giữa u và i. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của  theo L. Giá trị của R là A. 31,4 Ω. B. 15,7 Ω. C. 30 Ω. D. 15 Ω.  Lời giải: Với φ = 300 → tanφ = → R = = 30 Ω Câu 44: (VDT) Một máy biến áp lí tưởng, từ thông xuyên qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức Φ = 2cos(100πt) (mWb). Cuộn thứ cấp của máy biến áp có 1000 vòng dây, suất điện động xuất hiện ở cuộn thứ cấp của máy biến áp có giá trị là A. 100 cos 100 t    (V). C. 200 cos 100 t    (V). 2  2  B. 100 cos 100t  (V). D. 200 cos 100 t  (V).  Lời giải: + Do cấu tạo của máy biến áp nên hầu như mọi đường sức từ do dòng điện ở cuôn sơ cấp gây ra đều đi qua cuộn thứ cấp; nói cách khác từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau

1  2    2 cos 100 t  (mWb) + Từ thông qua cuộn thứ cấp là: 2  N22  2000cos 100 t  (mWb) = 2 cos 100 t  (Wb) + Suất điện động xuất hiện trong cuộn thứ cấp là: e2  (t)  200 sin 100 t (V)  200 cos 100 t     Chọn C 2  Câu45: (VDT) Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n1 vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là I(A); hệ số công suất của đoạn mạch AB là 2 . Mối liên hệ của n2 so với n1 là 2 A. n1  2 n2 B. n1  1 n2 C. n2  2 n1 D. n2  1 n1 3 2  Lời giải: 3 2 + Khi roto quay với tốc độ ta chuẩn hóa R1  1 và ZL1  x =>Hệ số công suất của mạch cos1  R12R1  2  1 2  x 1 Z 2 2  2  L1 12  x2 + Khi roto quay với tốc độ n2  kn1  ZL2  kx  k  Lập tỉ số I2  kZ1  2  k 12 12  k  2 I1 Z2 5 12  k 2 3 Câu 46: (VDT) Mạch RLC nối tiếp. Cho U = 200V; R = 40√3 Ω; L = , H; ������ = (F); f = 50Hz.   Cường độ hiệu dụng trong mạch là A. 2,5A. B. 2A. C. 4A. D. 5A.  Lời giải: Ta có: ▪ Z = ������ + ������. 2������������ − = 80 Ω . ▪ I = = 2,5 A Câu 47: (VDC) Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos t    vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R  24 Ω, tụ điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Ban A R i( A) đầu khóa K đóng, sau đó khóa K mở. Hình vẽ bên là K đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện i C K mở t trong đoạn mạch vào thời gian u . Giá trị của U gần KO  UR2   nhất với giá trị nào sau đây? BL U R1 U LC1 A. 170 V. B. 212 V.  C. 85 V. D. 255 V. 2  U LC 2  Lời giải: Biễu diễn vecto các điện áp:     + U chung nằm ngang U  UR U LC , vì uR luôn vuông pha với uLC → đầu   mút vecto UR luôn nằm trên một đường tròn nhận U làm đường kính. + Từ đồ thị, ta thấy rằng dòng điện trong hai trường hợp là vuông pha nhau I01=4A, I02=3A

+ Từ hình vẽ, ta thấy U0  U 2  U 2  4.242  3.242  120 V 01 02 → U  85 V. Chọn C. U1 U (V ) U MB ZC () Câu 48: (VDC) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và 360, 5 U AN tần số không thay đổi vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L xác định, điện trở thuần R  200 200 Ω và tụ điện có điện dung C thay đổi được ghép nối tiếp. Gọi M là điểm nối giữa L với R; N là điểm nối giữa R với C. Khi C thay O đổi thì đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AN và MB theo dung kháng ZC được biểu diễn như hình vẽ. Giá trị U1 bằng A. 401 V. B. 100 17 V C. 400 V. D. 100 15 V  Lời giải: + Điện áp hai đầu đoạn mạch AN U AN  U RL  U  R2  Z 2 UANZCUZANLmax100 13  U R2  Z 2 L L R2  ZL  ZC 2 R Mặc khác, khi ZC  0 → U AN  U  200 V → Thay vào biểu thức trên, ta được ZL  3 R → R 1 2   Z L  1,5 + Điện áp hai đầu đoạn mạch MB Z 2 0  ZLZC0  R2  0  C U MB  U RC  U  R2  ZC2 → U RCmax  U ZLR11,5 UZCR0Cmax2 400V → Đáp án C R2  ZL  ZC 2  1 ZL  ZC0  Câu 49: (VDC) Điện năng được truyền tải từ hai máy phát đến hai nơi tiêu thụ bằng các đường dây tải một pha. Biết công suất của các máy là không đổi và lần lượt H 1 là P1 và P2 , điện trở trên các đường dây tải là như nhau và bằng 50 Ω, hệ số công suất của cả hai hệ thống điện đều bằng  1. Hiệu suất truyền tải của hai hệ thống H1 và H2 phụ thuộc H2 vào điện áp hiệu dụng U hai đầu các máy phát. Hình vẽ bên H1 biểu diễn sự phụ thuộc của các hiệu suất vào 1 . Biết O  1 1 U2 U2 kV 2 P1  P2  10 kW. Giá trị của P1 là A. 6,73 kW. B. 3,27 kW. C. 6,16 kW. D. 3,84 kW.  Lời giải: Hiệu suất của quá trình tuyền tải H  1  PR → đồ thị H  1  có dạng là một đường thẳng với hệ số U2  U2  góc tan   PR . Ta có: tan    P2R , tan 2   P1R .  P1  P2  10 kW → tan  tan 2     P1  P2  R   10. 50.103 → tan 2   0,3365 → P1  6, 73 kW.

Câu 50: (VDC) Từ một trạm điện, điện năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải một pha. Biết công suất truyền đến nơi tiêu thụ luôn không đổi, điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Ban đầu, nếu ở trạm điện chưa sử dụng máy biến áp thì điện áp hiệu dụng ở trạm điện bằng 1,2375 lần điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ. Để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm 100 lần so với lúc ban đầu thì ở trạm điện cần sử dụng máy biến áp có tỉ lệ số vòng dây của cuộn thứ cấp với cuộn sơ cấp là: A. 8,1. B. 6,5. C. 7,6. D. 10.  Lời giải: Cách 1 Gọi điện thế lúc đầu là U và lúc sau là U . Theo bài ra ta cần tính: N2  U . N1 U Ban đầu ta có: U  1,2375U tt  Ptt  UI  80 UI  P  P  Ptt  19 UI. Ptt  Utt .I 1, 2375 99 99 Lại có công suất hao phí P  RI2 nên khi công suất hao phí giảm 100 lần thì cường độ dòng điện cần giảm 10 lần. Ta có: Ptt  U I  P  Ptt  UI  U'I  19 UI  80 UI  U  8,1 . Chọn A. 10 100 10 9900 99 U Cách 2: Ta có: U2  1, 1 U1  80 U1  U  19 U1. 2375 99 U1 99 Áp dụng: U  x%Uc  x%Ut  U  P  U2  n 1  n  1  x%  U1 P1 U1  n   100.1  99  19 %  8,1 lần. Chọn A.  100 99  …………………………………..HẾT………………………………