Giải chi tiết đề thi Vật lý 2015: Rèn luyện tư duy VIP 2 (Mã đề 197)

CÂU LẠC BỘ YÊU VẬT LÍ GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI RÈN LUYỆN TƯ DUY VIP 2, 2015 https://www.facebook.com/club.yeu.vl MÔN: VẬT LÍ

MÃ ĐỀ THI 197 Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian tải đề

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM

11 Câu 1 Đáp án B A Đáp án A Câu Đáp án

21 C

2 C 12 B 22 D

3 B 13 A 23 B

4 B 14 C 24 D

6 A 16 C 26 X

7 B 17 B 27 X

8 D 18 B 28 X

9 C 19 C 29 X

10 B 20 A 30 X

5 A 15 B 25 B

L ỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Trên một mặt bàn nằm ngang nhẵn có gắn 1 lò xo nhẹ có độ cứng K(N m) , đầu A cố định đầu O gắn với tấm ván có khối lượng M 1 kg. Trên vật M người ta đặt một vật  nhỏ có khối lượng m 200 g. Hệ đang ở trạng thái đứng yên đột nhiên người ta truyền cho vật m một vận tốc 0v thì thấy tấm ván bắt đầu dao động, hệ số ma sát giữa 2 vật là  

0.16

. Để nhiệt lượng mà hệ tỏa ra là lớn nhất bằng 0.05 J và quãng đường mà tấm ván đi được là ngắn nhất

thì giá trị của K gần giá trị nào nhất sau đây? (lấy

và giả thiết tấm ván đủ dài)



2 g 10(m s )

A.50.

B.100.

C.150.

D.200.

LỜI GIẢI

Để nhiệt lượng tỏa ra là lớn nhất thì toàn bộ cơ năng lúc đầu chuyển toàn bộ thành nhiệt năng. Lúc đó để thỏa mãn quãng đường nhỏ nhất mà tấm bàn đi được thì tấm ván sẽ dừng lại đúng vị trí ban đầu!

Ta có

, thời gian vật nhỏ chuyển động đến lúc dừng lại là

0v  g





Ptdđ của vật M là

mg K

K M

  1 cos  

   

Vậy khi đó thời gian sẽ thỏa mãn

, thay số tính được

Q  1m s t    v 0 mv 2

K 

101

0v      g

Đáp án B.

t T 2 M K

1 | P a g e

Câu 2: Một ống trụ thẳng đứng cao 2,05m được cố định ở trên có đáy là hình vuông cạnh 1cm, đổ nước vào đến chiều cao 1m, ở đáy có một lỗ hở rất nhỏ ở chính giữa, lưu lượng nước chảy ra khi lỗ để hở là 5cm3/s. Bên dưới ống đặt một con lắc lò xo nằm ngang có k =16 N/m, vật nặng là một khối lập phương cạnh 1cm, khối lượng m=100g, che khít ống trụ. Ở miệng ống đặt một âm thoa có tần số 1700Hz. Kích thích cho vật dao động điều hòa với = 4(/). Cũng chính lúc kích thích vật thì ta gõ vào âm thoa. Hỏi sau 10 lần gõ ( mỗi lần gõ cách nhau 1s) thì ta nghe được âm cực đại bao nhiêu lần? Cho tốc độ truyền âm trong không khí là 340m/s và = = 10/. Bỏ qua mọi ma sát.

A. 6 lần.

B. 3 lần.

C. 4 lần.

D. 5 lần.

LỜI GIẢI

Dễ có: 

Max

 Vì biên độ là 1cm, mà bề rộng của ống cũng là 1cm. (Phần tô màu xanh biểu

thị quãng thời gian mà lỗ hở có nước chảy ra ngoài trong một chu kì của vật)

Vậy trong một chu kì của vật có 2/3 thời gian vật không che khít ống làm nước



chảy ra ngoài. Hay  

t 0,5.2/3 1/3(s)

 Lưu lượng nước là 5cm3/s. Vậy nếu không bị cản thì trong 1 giây nước chảy ra ngoài mất 5cm3

hay nói cách khác mực nước trong ống giảm 5cm. Nhưng thực tế vật đã cản và trong 1 chu kì là 0,5(s) mới có 1/3(s) nước chảy ra ngoài. Hay 3 chu kì tương ứng với 1,5(s) mới có 1(s) nước chảy ra ngoài.

 Vậy kết luận, cứ sau 1,5(s) có 5cm3 nước chảy ra ngoài, ứng với sau 1,5(s) chiều cao giảm 5cm.





v / f 340/1700 20cm . Vậy ban đầu đang có 10,5 bó sóng trong cột nước.

Bước sóng:  

Nhìn vào hình vẽ ta thấy có 4 lần âm nghe được cực đại. Tương ứng với 4 thời điểm gõ vào âm thoa.

Đáp án C.

      T 0,5(s),v A 4 A 1cm .

2 | P a g e



25cm /

   acos(20 t)mm

Câu 3: Trên mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương u , t tính bằng s. Gọi O là trung điểm của AB, xét hai điểm M, thẳng đứng với phương trình A N nằm về hai phía đường trung trực của AB thỏa mãn OM=ON=5 cm. Biết rằng trên đoạn MN có hữu hạn điểm dao động với biên độ cực đại và tốc độ truyền sóng trên mặt nước của các nguồn là v . Trên đoạn MN, có nhiều nhất bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại?

A. 8 điểm.

B. 9 điểm.

C. 10 điểm.

D. 11 điểm.

LỜI GIẢI

 



M,N thỏa mãn bài toán là hai điểm thuộc đường tròn tâm O bán kính 5cm. Để số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MN là nhiều nhất thì MN phải lớn nhất và M,N nằm trên đoạn nối hai nguồn(do trên MN có hữu hạn điểm dao động với biên độ cực đại).

v.T 2,5cm





4 k 4

Ta có ngay . Vậy số điểm dao động với biên độ cực đại trên MN là số k nguyên thỏa mãn:

MN 

MN      

Vậy trên MN có nhiều nhất 9 điểm dao động với biên độ cực đại.

Đáp án B.





. Gọi O

acos(20

t)mm



, t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v

20 cm /

S ,S kết hợp, dao động theo phương thẳng đứng có phương trình là với

Câu 4: Trên mặt nước có hai nguồn sóng 1 Su phương trình

S 1

là trung điểm của 1 2S S , xét hình vuông ABCD(A,B,C, D là điểm dao động với biên độ cực đại, AB,CD nằm về hai phía 1 2S S ) nhận O làm tâm đối xứng . Biết rằng số điểm dao động với biên độ cực đại trên cạnh AB nhiều hơn cạnh AD

. Diện tích hình vuông ABCD có giá trị bằng bao nhiêu?



S S 4 điểm và 1 2

16 7

A. 72 cm2

B. 64 cm2.

C. 48 cm2.

D.96 cm2.

LỜI GIẢI

Gọi E, F lần lượt là dao điểm của hình vuông ABCD với 1 2S S .

Vì A, B là hai điểm dao động với biên độ cực đại nên số điểm dao động trên AB là một số lẻ nguyên(do có vân cực đại trung tâm). Để số điểm dao động với biên độ cực đại trên cạnh AB nhiều hơn cạnh AD 4 điểm thì trên AD số điểm dao động với biên độ cũng là một số lẻ nguyên hay E tiếp xúc với một vân cực đại.

Khi đó E tiếp xúc với một vân cực đại, để thoản mãn yêu cầu bài toán thì





OE 2(k 1)

  (k 1)

 2



Khi đó ta có ngay hệ

  

,k 0





  (k 1)

S A S A k  2 1   OE 2(k 1) 

   2

  k S Giả sử A là vân cực đại bậc k nên ta có ngay: 2 A A S 1

3 | P a g e

2OE

S S 1 2

Mặt khác

Sử dụng PY-TA-GO ta có ngay:



S E 2

E ,S 1

 2

 2







  





  k

S 2

S E OE ,S A 2

2 2 S E OE 1

S A S A 2

2 2  S E OE 2

2 2  S E OE 1

ta có:



 

cm,

2cm

S S Với 1 2

161 7

2  4(k 1)

2   

Vậy



 OE 4

 cm S

2 4OE

64 cm

ABCD

Đáp án B.

          S A S A  2k 2  2k 2 k 3 2k S S 1 2 2 S S 1 2 2         

Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều ổn định u= Ucos (2πf t) V , trong đó f thay đổi được vào đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết rằng độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn AN và MB không đổi trong mọi trường hợp. Khi = thì đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp hai đầu đoạn AN và MB như hình vẽ và khi đó điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AM cực đại. Giá trị của f bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn NB đạt giá trị cực đại?

A. 100 Hz

B.75 Hz.

C. 125 Hz

D. 50 Hz.

LỜI GIẢI

Từ đồ thị ta nhận thấy rằng: ANu

và MBu









Nên ta suy ra: 

2

2 L

2   Z C

Z .Z L

f thay đổi để

 50Hz  f f vuông pha với nhau và 0

2 L

maxCU :

2 R   2

2 R

Từ hai điều trên ta suy ra:

Z   R  2Z Z Z L C 2Z .Z L

Đáp án A.

Z  2Z f 2  50 2 Hz  100 Hz   f R   f L f f

Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều

vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (

), cuộn



2 co

   t

V ( )

CR





dây thuần cảm và ω thay đổi được. Thay đổi  đến giá trị

1 hoặc giá trị

, khi đó dung kháng

hiệu dụng chạy trong mạch đều nhỏ hơn cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại k lần (k

1)

của tụ điện trong hai trường hợp thỏa mãn

. Thay đổi  đến giá trị

    thì cường độ dòng điện ( )

3 hoặc giá trị

4 thì điện

C 2

áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đều có giá trị bằng kU (V ) , dung kháng tụ điện trong hai trường hợp này thỏa mãn

  1 Z 1 100 1 Z C 1

4 | P a g e





43750

 Thay đổi  đến giá trị (

5 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, dung

2 Z C 3

. )



kháng tụ điện lúc đó là

 Giá trị k gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau? (

400 14

A. 3,16.

B. 2,27.

C.2,83.

D.4,12.

LỜI GIẢI

nên ta có:

Thay đổi  đến các giá trị

1 và

I 1

I 2

2 mà   max k

1 k

L( )  R (1)     2 1

Mặt khác từ công thức ``độc'' ta lại có:

2   R

Từ (1) và (2) ta suy ra:

. Từ đó suy ra:

  k 1 k    . (2) k k 1 1 . LC

   1 4

   2 k.RC





Lại có:

5000 10

Z .Z C C 3 4

1 2 Z C 3

1 2 Z C 4

2   2 Z C 4

Vậy ta tính được





3,16

Đáp án A.

  R .Z .Z C C 3 1 Z C 2  1 1   k Z  C 1    

  

Câu 7: Trên mặt thoáng của một chất lỏng, có hai nguồn sóng A,B cách nhau 8 cm, đồng bộ dao động với phương t)mm , t tính bằng s. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là thẳng đứng có cùng phương trình



20 cm /

2cos(20 u

v . Gọi O là trung điểm của AB. Xét hai tia Ax, By cùng vuông góc với AB tại A và B, nằm về cùng một phía so với AB. Trên Ax xét điểm M là điểm thuộc vân cực đại bậc 2. Trên By xét điểm N thuộc vân cực đại hoặc cực tiểu. Biết rằng N nhìn MO dưới một góc lớn nhất. Biên độ dao động phần tử môi trường tại N có giá trị gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau?

A. 2,18 mm

B. 3,34 mm.

C. 5,01 mm.

D. 4,55 mm.

LỜI GIẢI

Ta tính được ngay

 

 v.T 2cm

  



+ Xác định vị trí điểm M. Điểm M thuộc vân cực đại bậc 2 nên MB MA 2

4 cm

Mặt khác





2 B

2 AB

2 8

 MB 10cm      cm MA 6 

+ Điểm N nhìn MO dưới một góc lớn nhất hay góc MON lớn nhất. Bằng chứng minh toán học ta có ngay MON lớn nhất

khi

2 (NB MA)

2 2 AB  4

Lại có

    M O N N    AB NB NB 7 cm

2 NB

2 AB

2 7

2 8

     NA 113 cm

+ Biên độ dao động phần tử tại N:

2 2a .cos

      A a a 3,34 m c 2 (NA NB)       

5 | P a g e

Đáp án B.





Câu 8: Ở trên mặt nước có hai nguồn sóng A, B dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có phương trình  u A cos 2 ft mm , cách nhau đoạn a cm với bước sóng là . Xét ba điểm M,N,P trên mặt nước dao động với





và

biên độ cực đại thuộc nửa đường tròn tâm O, đường kính AB(O là trung điểm của AB) sao cho ba điểm M, N, P nằm cùng phía với vân trung tâm, điểm M tạo với hai nguồn một tam giác có diện tích lớn nhất, điểm N thuộc vân cực đại thứ k , điểm P thuộc vân cực đại thứ k 5 và tạo với hai nguồn một tam giác có diện tích nhỏ nhất. Biết tốc độ . a và  là các số tự nhiên thỏa mãn truyền sóng trên mặt nước là

169S

120S



 v 40 cm / s

MAB

NAB



 và a chia hết cho  . Tần số f có giá trị nào trong các giá trị sau?

  

A. 50 Hz.

B. 60 Hz.

C. 30 Hz.

D. 40 Hz.

LỜI GIẢI



AMB

ANB

2 a   4

   S a NA.NB a S Ta tính được  30 169 60 169

Lại có





a nên ta suy ra

 NA a

N là vân cực đại thứ k nên

  



NB NA k

7 13

P là vân cực đại thứ

5k



  

1 k 5

k nê max

a 

Từ hai điều trên suy ra a 13 

  

Kết hợp với a và  là các số tự nhiên thỏa mãn suy ra

cm 1 

cm ;



Từ đó có f



40Hz

Đáp án D.

 NB a 5 13 12 13     

Câu 9: Con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với chu kì

0, 5T





s . Biết rằng tại li độ 1

2 max

2 v 1

v 2 n

  

  

max



2

F . Biết

. Tìm thời gian dài nhất để vật đi hết

;x x thì 2

và tổng lực kéo về tại hai li độ bằng 



 n 3;5







k 1

quãng đường

 F dh 1 F dh 5

x  2x  3x

A.

B.

C. s.

D.

1 3

1 4

1 6

1 8

LỜI GIẢI

6 | P a g e

2 

2  A x

2 2





Từ dữ kiện

sử dụng công thức độc lập ta có:





2 



2  

2 v 1

2 v max

2 2  A x 1





v 2 n

  





2  A x

  1





   2 2

Lai có:











    x n 1

  2

F k

F k 1

 n 2 F k 1

    F n 1 k 1

Mặt khác:



 

  3

A 5x 1

F dh1

F dh max 5













 A 25x

Từ (1)(2)(3) ta suy ra:





2  n 1

2 1

  2 A x n 1 1

 

 

2n   

n 12 0



    4 n 3

2n  





2  n 1

Kết hợp với giả thiết

ta tìm được

n

[3;5]

3n

Khi đó ta tính được ngay

Nên khi đó quãng đường

x   4x ; A 5x 1

Vậy thời gian cần tìm là



  s

1 6

Đáp án C.

s   x 2x     3x 1 8x 1 3x 1  5x A 1

Câu 10: Hai chất điểm dao động điều hòa với cùng biên độ A trên một đường thẳng, và có chung vị trí cân bằng tại A. Nếu ban đầu cả hai chất điểm đang ở O và chuyển động cùng chiều thì sau 0,5s chúng gặp nhau lần đầu tiên. Còn nếu ban đầu cả hai đang ở O nhưng chuyển động ngược chiều thì khi gặp nhau lần đầu tiên, chất điểm thứ nhất đã đi nhiều hơn chất điểm thứ hai quãng đường là 0,5A. Chu kì dao động của chất điểm thứ hai gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1 s.

B. 2 s.

C. 3 s.

D. 4 s.

LỜI GIẢI

*TH1: Khi 2 vật chuyển động cùng chiều.

Khi 2 vật gặp nhau thì

và





  x x .Với x Acos x Acos 1   t 1   t 2  2  2            

  1 1

Từ 1

2x

1 T 1

1 T 2

x ta thu được:

7 | P a g e

*TH2: Từ hình vẽ bên ta thu được:

Ta tính được:

 S  4 A mà  S  0,5 A S 1 S 1

Thời gian chuyển động của vật 1:

 2, 25 ; A S  1, 75 A S 1

  2

Thời gian chuyển động của vật 2:

 .arcsin T 1 2 T 1  2 x A

  3

, ta thu được







.arcsin

.arccos

 .arccos T 2 4 T 2  2 x A

  3

Vì 1

2t

T 1 2

T 1  2

0,25A A

T 2 4

T 2  2

0,25A A

Vậy:



  8 1 4 0, 5

T 1 T 2

Kết hợp (1) và (4) em thu được:

2,175

  s .

T 2

Đáp án B.

3cm

t nên   2

Câu 11: Một sợi dây đàn hồi, mảnh, nhẹ đang có sóng dừng ổn định với hai đầu cố định A, B, bước sóng lan truyền   .Người ta thấy rằng trên AB có sóng dừng với 8 bụng sóng, độ rộng mỗi bụng sóng là 4 cm. Xét điểm M là điểm gần điểm A nhất và cách điểm bụng gần nó nhất một khoảng 0,5 cm và điểm N cách điểm B một khoảng là 0,5

max

 

lần lượt là khoảng cách ngắn nhất và xa nhất của hai phần tử dao động M và N. Tỉ số

cm. Gọi maxd

và mind

d d

min

có giá trị gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau?

A. 1,029.

B. 1,039.

C.1,049.

D.1,059.

LỜI GIẢI

+ Ta có



 AB 8.

12cm

 2

+ Điểm A cách điểm M gần nó nhất một khoảng 0,5 cm và cùng thuộc một bó sóng với A nên suy ra



0,5 0,25cm

  A

   4

A b 2

+ Điểm N cách điểm B một khoảng 0,5 cm suy ra



3 m c

A 3 b 2

+ Ta thấy M,N luôn dao động ngược pha. Vậy khoảng cách nhỏ nhất M và N khi sợi dây duỗi thẳng, còn khoảng cách xa nhất M, N khi M lên cao nhất, N xuống thấp nhất

Tính khoảng cách lớn nhất. Gọi I là giao điểm của MN với phương ngang(M lên cao nhất, N xuống thấp nhất)

       d 5 11,25cm  min MN AB AM BN 12 0,25 0,

8 | P a g e

11,25





Ta có ngay

AMI  NI A

11,25 3





 MI  1     3  NI  

Khi đó







2  A MI

2 NI

11,577

max

2 M

2 N

max

Vậy

 





1,029

d d

11,577 11,25

min

Đáp án A.

Câu 12: Ở trên mặt nước có hai nguồn sóng A, B dao động theo phương vuông góc với mặt nước với phương trình , t tính theo đơn vị giây(s). Xét một điểm Q trên mặt nước dao lần lượt là

động với biên độ 9,7 mm, cách A, B những khoảng

    a cos( t)mm,u a cos( t)m m u



gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau? Xem rằng biên độ dao

a

. Giá trị cực đại của 



d 2

v  d 1 3 

động của nguồn không đổi trong quá trình truyền sóng.

d ,d cm . Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v cm / s ,

A. 10,2 mm.

B. 11,2 mm.

C. 12,2 mm.

D. 13,2 mm.

LỜI GIẢI





 2 (d

d ) 1

Độ lệch pha của sóng từ nguồn tới điểm Q là:

d ) 2 (d 



 

rad

2 

 2 v.T

 3

 2  2 v 

Khi đó biên độ dao động của điểm Q là:





  



 



 



2

2 1

2 2

2a .a .cos 2

2 Q

2 1

2 2

2a a .cos 1 2

2a a (cos 1 2

Sử dụng AM-GM:

nên suy ra:





2 Q

2  a ) 2 4

2  a ) 2 2

Do cos

    . 1 0

(a (a       a .a A a a (cos 1)

Tiếp tục biến đổi:

2 a ) cos

2 q

x 2 ma

Q  2

Đáp án B.

A    9,7 19,4   A (a   (a a ) mm.  2 3 cos 3 2

Câu 13: Hai lăng kính có góc ở đỉnh

được ghép như hình bên

A 60 , A



dưới, chiết suất của hai lăng kính là

và

trong đó









n 1

a 1

n 2

b 1 2 

b 2 2 



1,1;



;



1,3;



5.10

nm . Tính bước sóng của bức xạ đi tới

a 1

b 1

2 nm a 2

b 2

theo phương song song với DC và có tia ló cũng song song với DC?

A. 1,2 .

B. 2,4 .

C. 3,6 .

D. 3 .

9 | P a g e

LỜI GIẢI

Tia tới AD có góc tới

. Tia ló vuông góc với mặt BC nên góc khúc xạ ở mặt AC

. Tứ giác IAJK có hai

30r 2

góc vuông nên:

r 1

30i 1 i   2

Ta có:

và







  n sin 30 2

sin i 1

  n sin r 1 1

r 1

 n sin 60



và







Từ  1 cho

cos r 1

r 1

1 2n 1

1 2 4n 1

. 1





Thay vào  2 ta được:

  3

3 2

1 4n

n 2 2

2 1

1 4n 1

   

   

Nhân với  3 với 4 ta được:





  



 1

2 1

2 3n 1

2 2

 3. 4n

 1

Thay





; n





, ta có phương trình để tìm :

2 2

b 1 2 

b 









 0





2 1

2 2

6a b 1 1

2a b 2

2 3b 1

2 2



    1



4  

2  

Thay 1

 6

Từ đó ta được

a b a b bằng số ta có: , , ,  0,36 4,8.10 2, 75.10  0

Đáp án A.

trên 3 đường thằng song song với nhau với

  1, 2.10  1, 2 m  .

f , f , f có vị trí cân bằng cùng nằm trên một đường thằng nằm ngang và cách nhau 1 cm. Tại mọi

Câu 14: Cho ba vật thực hiện dao động điều hòa cùng biên độ A 1cm tần số lần lượt là 1

thời điểm thì tổng li độ của chúng luôn bằng

. Biết vật thứ hai dao động sớm pha hơn vật thứ nhất góc , vật thứ

5 4

ba dạo động sớm pha hơn vật thứ hai góc  biết 0     . Khoảng cách lớn nhất giữa vật thứ nhất và vật thứ hai trong quá trình dao động gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,92 cm.

B. 1,5 cm.

C.1,35 cm.

D. 1,05 cm.

LỜI GIẢI

Gọi phương trình dao động của 3 vật lần lượt là



cos



t, x



cos

   t

, x



os c







    t 2

x 1

Ta có

, ta có

0t



cos





 nên tại

 cos 0 cos

 

cos 2

      với y y

x 1

5 4

Giải phương trình ta được

y

 11 1 4

10 | P a g e

Khoảng cách giữa vật thứ nhất và vật thứ hai là:









2

  d



cos

   t





cos

 sin si



   t





   1 cos

  

 

 

 

  n 

Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có

2  

2   

   1 cos

2   

d  1  cos sin   1 cos sin 1 s i n 



   



Với

cos

   y

2    sin





1,36cm

max

 11 1 4

Đáp án C.

   

Câu 15: Cho 3 linh kiện: điện trở thuần R, hộp kín X và hộp kín Y. Mắc 3 linh kiện nối tiếp với nhau tạo thành 3 đoạn mạch AB theo thứ tự là: XRY (1), YXR (2) và RYX (3). Gọi M là điểm là điểm nối giữa kinh kiện thứ hai và linh  vào lần lượt ba đoạn mạch trên thì công suất tiêu kiện thứ ba của mỗi đoạn mạch. Đặt cùng điện áp

t) 

3U

số công suất của ba đoạn mạch AM đều khác nhau và nhỏ hơn 1. Biết điện áp hiệu dụng trên

. Công

AM1

AM 2

suất tiêu thụ trên đoạn mạch AM3 gần với giá trị nào nhất sau đây?

u U cos( 0 thụ trên đoạn mạch MB đều bằng 100 W và điện áp hiệu dụng của hai trong ba đoạn mạch đó bằng nhau. Biết hệ

A. 160 W.

B. 200 W.

C. 180 W.

D.120 W.

LỜI GIẢI

Công suất tiêu thụ MB đều bằng nhau và bằng 100 W

    100  I U I U cos I 100 P ⟹ X P Y P R U cos X   X   Y

Nếu hộp X hoặc Y là R thì hệ số công suất trên AM2 bằng 1 ⟹ X, Y chứa những phần tử không phải là R thuần

Điện áp hiệu dụng trên MB của hai trong ba đoạn mạch bằng nhau ⟹ UX = UY

Hệ số công suất của ba đoạn mạch AM khác nhau ⟹ Biểu diễn véc tơ của X và Y phải khác nhau (không mất tính tổng quát thì X lên và Y xuống)

R

●

M ●

AM1

Y

X

AM3

AM2

B

●

A ●

11 | P a g e







.cos(180

   )



AM1

1 2 cos



1 cos



1 2 cos



   1 U



Y X

1 cos









cos(180

   2 )

1 2 cos



1 2 cos



1 2 cos



       

 



2 3

   cos

1 2 cos



1 3

2 3.

U .cos



1 3





  2



200

P AM

P AM P R

Đáp án B.

Câu 16: Một trạm hạ áp cấp điện cho một nông trại để thắp sáng các bóng đèn sợi đốt cùng loại có điện áp định mức 220V. Nếu dùng 500 bóng thì chúng hoạt động đúng định mức, nếu dùng 1500 bóng thì chúng chỉ đạt 83,4% công suất định mức. Coi điện trở của bóng đèn không đổi, điện áp ra ở cuộn thứ cấp của máy hạ áp là U không đổi. Giá trị của U là :

A. 220 V.

B. 310 V.

C. 231 V.

D. 250 V.

LỜI GIẢI

+ Gäi ®iÖn trë mçi bãng ®Ìn lµ R , ®iÖn trë trªn ®êng d©y lµ R.



Gäi ®iÖn ¸p cuén thø cña m¸y h¹ ¸p lµ U.

+ Chó ý:



C¸c bãng ®Ìn m¾c song song víi nhau.  U U

®Ìn

   









C¸c b

ãng ®Ìn s¸ng b×nh thêng nªn: U

U 220 V

 220 V









1 ®Ìn

+ Khi dïng 500 bãng ®Ìn:





1 ®Ìn





Ta cã:

500.

1 ®Ìn R

R 0 500R

R 0   R

 U 220 220

     U 1 ®Ìn U

R 0 500  U 220 220



2 ®Ìn



Khi dïng 1500 bãng ®Ìn ta cã:





 U U

R 0 1500  U

 U U

   













Ta cã:

1500.

500.

1500.

2 ®Ìn

2 ®Ìn R

R 0 1500R

U 2 ®Ìn U

R 0   R

2 ®Ìn  U 220 220

2 ®Ìn U 2 ®Ìn U

U 2 ®Ìn  U U

220U  3U 440

2 ®Ìn





Theo ®Ò:

0,834

  U

 231 V



U U

U  3U 440

  

  

P 2 P 1

2 I .R 2 2 I .R 1

I .R 2 I .R 1

1 ®Ìn

  

  

  

  

                        

12 | P a g e

Đáp án C.

Câu 17: Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi OB chiều dài L mô tả như hình bên. Điểm O trùng với gốc tọa độ của trục tung. Sóng tới điểm B có biên độ a. Thời điểm ban đầu hình ảnh sóng là đường nét liền đậm, sau thời gian t và 5t thì hình ảnh sóng lần lượt là đường nét đứt và đường nét liền mờ. Tốc độ truyền sóng là v. Tốc độ dao động cực đại của điểm M là:

A.

B.



va 2L

va L

C.

D.



va L

LỜI GIẢI

(Với k = 2, vì trên hình có 2



       

v 

 k 2

v f

bụng).  Thời gian từ u x

    (liên tiếp): 5 t x

4 t.

 Điều kiện sóng dừng 2 đầu cố định:

M

   là:

  2 t.

u 0

     t  4 t 2

 Suy ra thời gian từ vị trí: u x

O

  

u 0

(biên về VTCB) là

     

t 2 t

3 t

  



(dựa vào hình vẽ, cung

 



t ứng với 300).

x 2a.

a 3

 Suy ra thời gian đi từ vị trí: u 2a T 4  Chu kì dao động: T 4.3 t 12 t.

3 2



 

  

a 3.

a 3.2 f

 Suy ra: M A

va 



 Dựa vào vòng tròn: M max

Câu 18: Đặt điện áp u U 2 cos t Ban đầu khi

 vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây và tụ điện C thay đổi được. : điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện đạt cực đại; dòng điện sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn

mạch góc  . Khi

: điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là 473,2 V; dòng điện trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn

C C 1 C C 2

mạch góc  .

: điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là 473,2 V; điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây giảm

C C 3

100 2 so với khi

. Giá trị của U gần giá trị nào nhất sau đây?

C C 2

A. 50 2 V .

B. 100 2 V .

C. 150 2 V .

D. 200 2 V .

13 | P a g e

LỜI GIẢI

D



 

Theo hình

φ



 AC ED 100 2 V

  OA OB OC U   AE CD 473,2 V   



  U

Ta có:

E



AC  2.sin 2



50 2   sin 2





Trong OAE

có:

C

 sin AOE sinOEA

φ

O







U sin

  2

473,2  0 sin 90



φ

2φ







  2

50 2    sin 2 .sin

B

473,2  0 sin 90





0      15

100 2 V

50 2  0 sin 30



A

Đáp án B.

Câu 19: Cho 3 linh kiện: cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, hai tụ điện có cùng điện dung C. Người ta mắc cuộn cảm nối tiếp với bộ tụ mắc nối tiếp, rồi cung cấp cho đoạn mạch một năng lượng W . Ở thời điểm mà năng lượng điện lần năng lượng từ trường thì một tụ trong bộ tụ bị đánh thủng, khi đó năng lượng còn lại trường bằng

 n n

0

1W . Sau đó tháo các linh kiện ra, người ta mắc cuộn cảm nối tiếp với bộ tụ song song, rồi cũng cung cấp của mạch là cho đoạn mạch một năng lượng W . Ở thời điểm mà năng lượng từ trường bằng n lần năng lượng từ trường thì

một tụ trong bộ tụ bị đánh thủng, năng lượng còn lại của mạch là

gần

2W . Ứng với một giá trị n rất lớn thì tỉ số

W 1 W 2

với giá trị nào nhất trong các giá trị sau:

A.

C.

B.

D.

2 5

12 15

1 2

2 3

LỜI GIẢI

Vì hai tụ điện có cùng điện dung nên khi mắc nối tiếp hay song song, nếu một tụ bị đánh thủng thì năng lượng điện trường còn lại bằng một nửa lúc ban đầu

Khi mắc nối tiếp ta có:

 W n 1 W nW C L  W n  1  n 1  W  C    W L  

14 | P a g e

Khi một tụ bị đánh thủng thì

 

W C

n n 

Khi đó













W W W C L

n n 

1 

n 2  n 2  2

Khi mắc hai tụ song song ta có :

Khi một tụ bị đánh thủng thì

 

1 n 

 W n 1 W nW L C  W n  1  n 1  W  L    W C  

Nên :

.Vậy :







W 2

1 n 

n 

2 n n 2

 

1 2

Khi n rất lớn thì



1 2

W 1 W 2

Đáp án C.

mắc nối tiếp với cực dương

1    W n 2 1  n W 2  1 2 2  2 n 1 n

Câu 20: Cho mạch điện AB gồm cuộn dây có điện trở R 100

 , độ tự cảm







1  2





thì công suất tỏa nhiệt trên đoạn AB là

 200 cos 100 t V







thì công suất tỏa nhiệt trên AB là

là?

 200 cos 100 t V



ABU

2P . Tỉ số

của điốt Đ, điốt Đ có điện trở thuần không đang kể, có điện trở ngược rất lớn. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp BAU 1P . Nếu đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp P 2 P 1

A. 9.

B. 6.

C.

D.

1 9

1 6

LỜI GIẢI

Biến đổi



100 100 cos 200





 t V

ABU

Điện áp gồm hai phần, một phần không đổi

và một phần xoay chiều

U

100

u

100 cos 200



 t V

A thì phần điện không đổi không qua được điốt còn phần xoay chiều chỉ hoạt động với

Khi mắc theo chiều từ B 1/2 công suất do dòng xoay chiều trong một chu kỳ đổi chiều hai lần

Từ đó ta tính được



12,5

P 1

I R . 1

1 2

Còn

Nên tỉ số

9

P 2 P 1

   112,5 W P 2 P 1 100 100

15 | P a g e

Đáp án A.

Câu 21: Trong các tính chất sau đây, tính chất nào đều có cả ở tia tử ngoại và tia X:

1. có thể gây ra hiện tượng quang điện.

2. có tác dụng lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác.

3. bị nước và thủy tinh hấp thụ rất mạnh, nhưng tia tử ngoại có thể truyền qua được thạch anh.

4. có khả năng đâm xuyên.

5. có tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào và vi khuẩn.

6. kích thích sự phát quang của nhiều chất.

7.có tác dụng nhệt.

A. tất cả phát biểu trên.

B. 1,2,3,4,5,7.

C.1,2,5,6.

D.2,3,4,6.

LỜI GIẢI

Đáp án C. Theo SGK

Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào 2 đầu đoạn mạch gồm biên trở, cuộn cảm thuần và tụ điện. Thay đổi

(A). Thay đổi biến trở

biến trở đến khi công suất trên đạt cực đại thì dòng điện trong mạch là i



2 2 cos

  t

 3

  

đến giá trị

(A). Thay đổi



2 cos

  t

XR thì công suất trên mạch lúc này là P và dòng điện trong mạch là

 2

     

  

biến trở đến giá trị

YR thì lúc này là công suất trên mạch lúc này là P, dòng điện trong mạch lúc này là:

A.

B.



2 cos

  t



2 cos

  t









 6

 3

  

  

  

  

C.

D.



14 cos

  t



14 cos

  t









 4

 6

  

  

  

  

LỜI GIẢI

R thay đổi để P đạt cực đại khi và chỉ khi:

2 



2

L





;

Khi đó độ lệch pha của u so với i là

 u

     4

 12

 7 12

2 R







2

Khi  X

R R X Y

 i   X

 i Y

   Yi

 6

Mặt khác ta có

P UI 

co s





→



14 cos

  t





 6

  

  

Đáp án D.

R R thì công suất bằng nhau nên ta có: R R hoặc  Y

16 | P a g e

Câu 23: Cho đoạn mạch xoay chiều AB nối tiếp gồm: AM chứa biến trở R, đoạn MN chứa r, đoạn NP chứa cuộn cảm APU không thuộc vào biến thuần, đoạn PB chứa tụ điện có điện dung biến thiên. Ban đầu thay đổi tụ điện sao cho U . 1PBU

cực đại thì

. Biết rằng



U .U AN

, độ lệch pha cực đại giữa APu và ABu gần giá

U U  6  U 2 1

 3 U



trở R . Giữ nguyên giá trị điện dung khi đó và thay đổi biến trở. Khi APu lệch pha cực đại so với ABu thì Khi  trị nào nhất sau đây:

A.

B.

C.

D.

 3 7

 4 7

 5 7

 6 7

LỜI GIẢI

+ Khi thay đổi C để

APU không thuộc vào biến trở R . Dễ có:

+ Khi R thay đổi ta luôn có APB luôn là tam giác cân tại A (Hình vẽ)

APU và hay lúc đó

Ta thấy khi R thay đổi, nếu ta di chuyển điểm A M thì góc 2 chính là độ lệch pha của ABU càng lớn. Vậy độ lệch pha cực đại APU và ABU khi điểm A trùng với điểm M của 0R

Khi đó,

 U U



.2Z

U Z 1



2 L

+ Khi

0R R :

Z 2C Z L

2 AN

2 NP

Vậy

U U   U .U AN  2 U 2

đó tam giác APB là tam giác vuông cân

Lúc này:



.cos



U U  2

 4

Suy ra:

U U lớn nhất khi U U hay khi .AN AN

Từ hình vẽ ta cũng suy ra :

U  U  r U 2





Nên:

Z   R r, Z  2 R r 







 U. Z



Hay:



L 2Z

Lại có. Từ đề bài:

U   I.r   .r   .r U Z U 2 U 2 R r  U 2 U 2

U  2 6  3 U nên ta có:





17 | P a g e



 U. Z







 r U .2Z  2 6  3





L Z

L 2Z

 2

L 

Z 2 L

2 L

r  Z









 . Z



2   Z L

2 L

Z L r

 2

  

  

  

  

  

  

3 6  r r  Z  2

Đặt

ta có PT:

tan



   . x 1

 LZ r

Bằng máy tính ta rút ra được

suy ra

x

1, 37672

3 6 x  x  1  2

Suy ra độ lệch pha cực đại bằng

  arc tan x  54

0 108

Đáp án B.

 2

Câu 24: Hai nguồn sóng mặt nước kết hợp

, điểm N có vị trí

. Giữa M và N có 6 cực đại, 6 cực tiểu. N là cực

đại. M là cực tiểu. Tìm , 2 nguồn cùng pha hay ngược pha?

A. 2 cm, cùng pha.

  8cm S ,S tạo một hệ vân giao thoa trên mặt nước. Điểm M có vị trí 1  14cm  MS 1 14cm; MS 2 NS 1 7cm; NS 2

B. 1cm, cùng pha.

C. 1cm, ngược pha.

D. 2cm, ngược pha.

LỜI GIẢI

Giả sử 2 nguồn cùng pha.

Do điểm N là điểm cực đại và điểm M là điểm cực tiểu nên số điểm cực đại trên đoạn MN thỏa mãn:









NS NS  2 

MS MS  2 

7  

6 

Điểm N là điểm cực tiểu nên

là số nửa nguyên nên điểm cực đại gần M nhất thuộc đoạn MN ứng với





0,5

6 

Do vậy số điểm cực đại trên đoạn MN là thỏa mãn:

  k



0,5

 7 

6 

Trên đoạn MN có 7 cực đại (kể cả N) nên:

2  





0,5

6 

7   

  

  

Với

2 thử tại điểm M ta có

3

là một số nguyên nên giả sử sai  2 nguồn ngược pha.

6 

Đáp án D.

Câu 25: Trong một buổi ngoại khóa Trường THPT Lê Lợi, nhà trường tổ chức cho học sinh chơi trò chơi Ném còn - trò chơi dân gian dân tộc Thái vùng Tây Bắc. Trò chơi được tổ chức ở bãi đất rộng, người ta chôn một cột cây tre cao 8 m, thẳng đứng, đầu trên cao có gắn một cái vònng tròn đường kính 50 cm theo phương thẳng đứng, ở chính giữa vòng có một cái bìa cứng nhỏ. Ở trên cây tre gắn một thiết bị phát tín hiệu ra loa cách mặt đất một khoảng 1,7 m báo hiệu người chơi đã ném trúng mục tiêu là chiếc bìa, loa phát ra với công suất P=0,1 W không đổi. Một bạn học sinh A cao 1,7 m tham gia trò chơi, đứng cách cột tre một khoảng L, bạn ấy ngắm chừng và hướng tay cầm chiếc còn về phía đỉnh của chiếc vòng để ném còn trúng mục tiêu và cung cấp cho nó một vân tốc ban đầu là 0 =

18 | P a g e

50,5 /. Xem rằng âm phát ra từ cái loa là đẳng hướng và không bị môi trường hấp thụ, bỏ qua sức cản của không khí. Hỏi bạn A nghe được âm có cường độ là bao nhiêu khi bạn ấy ném còn trúng cái bìa cứng? Lấy

g 10m / s 

A.

B.

 W m . 5 /

6,8210 9,82.10

C.

D.

 W m 5 2 /

 W m . 5 /

8,82.10 7,82.10

LỜI GIẢI

Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ.

sin Theo phương Oy: Ta có







(1)

v t 0

1 2

Theo phương OX ta có 0 cos

Khi bạn học sinh ném trúng chi

ếc bìa cứng thì

 

h H



x L

  

d 2

L v  cos 0

h H  Thay vào (1) ta đư ợc:





 sin .



v 0

d 2

L cos



1 2

L cos



v 0

  

  

v t  x

2 L g 2 v 2 0

2 gL 2 v 2 0

ợc:

tan Biến đổi ta được   L tan   h    H  0 d 2



 

h H d

 

6,8

 v hướng về đỉnh của chiếc vòng nên tan Vì 0

và 0

(6,8



2 L

 ) 6, 55 6,8 0

  



9, 01

g 2 v 2 0



 Khi đó



5 9,82.10 (

W m /

)

P 2 L 4

Đáp án B.

v 50,5 / m s thay vào ta đư

19 | P a g e

Lời giải được thực hiện bởi các admin Câu lạc bộ. Nếu có sai sót mong các bạn phản hồi.

Điều cuối cùng thân gửi đến các bạn!

Mùa thi đến cận kề, chắc các bạn rất lo lắng. Nhưng các hãy tin một điều rằng không thành công nào đến mà các bạn không phải bỏ giọt mồ hôi rơi của mình cả , nếu bạn nỗ lực vì bản thân, niềm hạnh phúc sẽ đến với bạn.

CLB Yêu Vật Lí hoạt động chưa lâu nhưng niềm tình cảm mà CLB nhận được từ các bạn thật sự rất to lớn. Trong gần hai tháng vừa qua, CLB đã đồng hành với các bạn những lúc các bạn gặp khó khăn trong lúc ôn thi hay những lúc bạn buồn bã. Điều đó thật quý phải không các bạn. Mong rằng sau khi những admin 97 của CLB xin nghỉ, thì những admin 98 của page vẫn duy trì hoạt động của page tốt, đồng hành cùng các bạn đến tháng 7 sắp tới!

Mặc dù không điều hành hoạt động của page nữa nhưng những admin vẫn luôn theo dõi và đồng hành với page.

Đề thi VIP 2 lần này là một đề thi tập hợp những câu khó để các bạn rèn luyện tư duy, không theo một cấu trúc nào cả. Các bạn làm đề thi này để rèn luyện những dạng bài tập khó trong đề thi nhưng các bạn đừng quên răng bài tập khó hay dễ thì điểm của nó trong bài thi cũng ngang nhau, hãy vững những câu hỏi dễ đã nhé!

Cuối cùng, chúc các bạn có một mùa thi thật thắng lợi.

Chào thân ái và quyết thắng!

GS.Xoăn

Đề thi được tập hợp từ nhiều câu hỏi của các admin CLB