Đề ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Đề số 6 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề ôn thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Đề số 6 (Có đáp án)

1. ĐỀ ÔN TẬP SỐ 6 Câu 1: Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A 1 và A2. Biên độ tổng hợp của hai dao động này là 2 2 2 2 A. A1 A2 B. A1 + A2. C. |A1− A2|. D. A1 A2 Câu 2: Một con lắc lò xo dao động điều hòa, biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật ở li độ x là F = −kx, k là độ cứng lò xo. Nếu F tính bằng niutơn (N), x tính bằng mét (m) thì k tính bằng A. N/m2. B. N/m. C. N.m2. D. N/m2. Câu 3: Một sóng cơ học có tần số f lan truyền trong môi trường vận chất đàn hồi với tốc độ v, khi đó bước sóng được tính theo công thức A. λ = vf. B. λ = v/f. C. λ = 2vf. D. λ = 2v/f. Câu 4: Người ta phân biệt sóng siêu âm, hạ âm, âm thanh dựa vào A. biên độ dao động âm. B. tốc độ truyền âm. C. khả năng cảm thụ âm của tai người. D. bản chất vật lí của âm. Câu 5: Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp. Máy biến áp này có tác dụng A. tăng cường độ dòng điện, tăng điện áp. B. tăng cường độ dòng điện, giảm điện áp. C. giảm cường độ dòng điện, giảm điện áp. D. giảm cường độ dòng điện, tăng điện áp. Câu 6: Đặt điện áp u U0 cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. Phương trình cường độ dòng điện là i I0 cos t . Chọn đáp án sai. u i u U0 A. B. i C. I0 D. U0 I0 R R 2 Câu 7: Một mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Tần số dao động riêng của mạch là 1 2 LC A. 2 LC B. C. D. 2 LC LC 2 Câu 8: Trên một đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất bằng 0 (cosφ = 0), khi A. đoạn mạch có điện trở bằng không. B. đoạn mạch không có cuộn cảm. C. đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần. D. đoạn mạch không có tụ điện. Câu 9: Một người quan sát 1 chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18 s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển là A. v = 2 m/s. B. v = 8 m/s. C. v = 4 m/s. D. v = 1 m/s. Câu 10: Một vật khối lượng 1 kg dao động điều hoà với chu kỳ T = π/5 s năng lượng của vật là 0,02 J. Biên độ dao động của vật là A. 2 cm. B. 6 cm. C. 8 cm. D. 4 cm. Câu 11: Khi từ thông qua một khung dây dẫn có biểu thức   cos(t thì) trong khungdây xuất hiện 0 2 một suất điện động cảm ứng có biểu thức e E0 cos t . Biết 0 ;E0 và  là các hằng số dương. Giá trị của φ là A. rad B. 0 rad C. rad D. π rad 2 2 1
2. Câu 12: Hai máy phát điện xoay chiều một pha đang hoạt động bình thường và tạo ra hai suất điện động có cùng tần số f. Roto của máy thứ nhất có p 1 cặp cực và quay với tốc độ n 1 = 1800 vòng/phút. Roto của máy thứ hai có 4 cặp cực và quay với tốc độ n2. Biết n2 có giá trị trong khoảng từ 12 vòng/giây đến 18 vòng/giây. Giá trị của f là A. 60Hz. B. 48Hz. C. 50Hz. D. 54Hz. Câu 13: Một mạch điện gòm nguồn điện một chiều có suất điện động 12 V, điện trở trong 1 Ω mắc với điện trở thuần R = 5 Ω thành mạch kín. Cường độ dòng điện qua mạch chính là A. 3 A B. 2,5 A C. 2 A D. 4 A Câu 14: Độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm sẽ tăng 4 lần khi khoảng cách giữa chúng A. tăng 4 lần. B. giảm 2 lần. C. giảm 4 lần. D. tăng 2 lần. Câu 15: Một con lắc đơn dài 120 cm dao động điều hòa với phương trình li độ góc α = 0,1cos(2 t + π) (rad) (t tính bằng s). Tại thời điểm t = 0,5 s thì li độ dài của con lắc là A. 15 cm. B. 120 cm. C. 12 cm. D. 150 cm. Câu 16: Một máy phát điện xoay chiều có công suất 100kW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng thế lên 10 kV được truyền đi xa bằng một dây dẫn có điện trở 20Ω, coi dòng điện và điện áp cùng pha. Công suât hao phí trên đường dây là: A. 600 W.B. 250 W.C.100 W.D. 200 W. Câu 17: Điện năng được truyền từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đi không đổi và coi hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm n lần (n > 1) thì phải điều chỉnh điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện A. tăngn lần. B. tăng n2 lần. C. giảmn lần. D. giảm n2 lần. Câu 18: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100 V vào hai đầu cuộn cảm thuần thị cường độ dòng điện tronưng mạch là i = 2cos100πt (A). Khi cường độ dòng điện là 1 A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn là A. 100 V. B. 503 V. C. 502 V. D. 50 V. Câu 19: Gọi A và vmax lần lượt là biên độ và vận tốc cực đại của một chất điểm dao động điều hòa; Q 0 và I0 lần lượt là điện tích cực đại trên một bản tụ điện và cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao động LC đang hoạt động. Biểu thức có cùng đơn vị với biểu thức vmax/A là 2 I0 Q0 2 A. I0Q0 B. C. D. Q0I0 Q0 I0 Câu 20: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C. Nếu dung kháng Z C bằng R thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở luôn A. nhanh qua 0,25π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. chậm pha 0,5π so với điện áp ở hai đầu tụ điện. C. nhanh pha 0,5π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. D. chậm pha 0,25π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Câu 21: Hai con lắc đơn dao động điều hòa tại cùng một nơi với chu kì dao động lần lượt là 1,6 s và 1,2 s. Tỉ số chiều dài của hai con lắc là A. 1,78. B. 1,2. C. 1,69. D. 1,3. Câu 22: Đặt vào hai đầu mạch RLC điện xoay chiều điện áp u = U 0cos(100 t + ) thì trong mạch có cộng hưởng điện. Điện tức thời hai đầu cuộn cảm là U0R U0R A. .u C = cos(100πt + π) B. . uC = cos(100πt + 0,5π) ZL ZL 2
3. U Z U Z C. .u = 0 C cos(100πt + π) D. . u = 0 C cos(100πt + 0,5π) C R C R Câu 23: Một vật đang dao động điều hòa x = Acos(20πt + 5π/6) cm thì chịu tác dụng của ngoại lực 2π F = F cos( t + φ) N, F0 không đổi còn T thay đổi được. Để vật dao động mạnh nhất thì T có giá trị 0 T A. 2 s. B. 1 s. C. 0,1 s. D. 0,2 s. Câu 24: Một dòng điện xoay chiều có tần số 60 Hz. Tại t = 0, giá trị tức thời của dòng điện bằng 0. Trong một giây đầu, số lần giá trị tức thời bằng giá trị hiệu dụng là A. 60 lần. B. 120 lần. C. 240 lần. D. 30 lần. Câu 25: Một người có điểm cực cận cách mắt 24 cm dùng một kính lúp có tiêu cự 10 cm đặt cách mắt 6 cm để quan sát một vật nhỏ trong trạng thái ngắm chừng ở điểm cực cận. Số bội giác của kính lúp có giá trị A. 1,67. B. 3,08. C. 2,8. D. 2,08. Câu 26: Một học sinh dùng cân và đồng hồ đếm giây để đo độ cứng của lò xo. Dùng cân để cân vật năng khối lượng m = 100 g ± 2%. Gắn vật vào lò xo và kích thích cho con lắc dao động rồi dùng đồng hồ đếm giây do thời gian của một dao động cho kết quả T = 2 s ± 1%. Bỏ qua sai số của số π. Sai số tương đối của phép đo là A. 4%. B. 1%. C. 2%. D. 3%. Câu 27: Một con lắc lò xo gồm vât nhỏ và lò xo có độ cứng 20 N/m dao động điều hòa với chu kì 2 s. Khi pha của dao động là 0,5π thì vận tốc của vật là 20 3 cm/s. Lấy π 2 = 10. Khi vật đi qua vị trí có li độ 3π (cm) thì động năng của con lắc là A. 0,18 J. B. 0,03 J. C. 0,36 J. D. 0,72 J. Câu 28: Một mạch chọn sóng với L không đổi có thể thu được các sóng trong khoảng từ f 1tới f2 (với f1< f2) thì giá trị của tụ C trong mạch phải là 1 1 1 1 1 1 A. C B. C. D. C 4 2Lf 2 4 2Lf 2 4 2Lf 2 4 2Lf 2 4 2Lf 2 4 2Lf 2 1 2 1 2 2 1 Câu 29: Tại hai điểm S1 và S2 trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống nhau, cùng dao động với biên độ a, bước sóng là 15 cm. Điểm M cách S1 là 25 cm và cách S2 5 cm sẽ dao động với biên độ A. a B. 2a C. 0 D. a 2 Câu 30: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,1 mH. Trong mạch đang có dao động điện từ tự do, điện áp cực đại giữa hai bản tụ là 10 V, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 1 mA. Mạch dao động cộng hưởng được với chu kỳ là: A. 60,62s. B. 62,83s. C. 60,23 s. D. 0,6283 s. Câu 31: Một sợi dây đàn hồi dài 90 cm có một đầu cố định và một đầu tự do đang có sóng dừng. Kể cả đầu dây cố định, trên dây có 8 nút sóng. Biết rằng khoảng thời gian giữa 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,25 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 2,6 m/s. B. 2,9 m/s. C. 1,2 m/s. D. 2,4 m/s. Câu 32: Một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài với bước sóng 24 cm. M, N, P là ba điểm liên tiếp trên sợi dây tính từ nguồn sóng. Vị trí cân bằng của N cách đều vị trí cân bằng của M và P là 8 cm. Tại thời điểm t, li độ của M, N, P lần lượt thỏa mãn u M = 9 cm và uN−uP = 0. Khoảng cách xa nhất giữa N và P trong quá trình sóng truyền xấp xỉ là B A. 25,21 cm. B. 17,52 cm. C C. 12,82 cm. D. 27,24 cm. Câu 33: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của cảm ứng từ B theo thời gian của một D từ trường như hình vẽ. Một khung dây dẫn đặt trong từ trường này sao cho mặt t O A B phẳng khung dây vuông góc với . Gọi ea, eb và ec lần lượt là độ lớn các suất điện 3
4. động cảm ứng xuất hiện trong khung tương ứng với khoảng thời gian AB, BC và CD. Thứ tự tăng dần độ lớn các suất điện động này là A. ea, eb, cc. B. ea, ec, eb. C. eb, ec, ea. D. ec, eb, ea. Câu 34: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k Fđh (N) gắn với vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa dọc theo trục 3 Ox thẳng đứng mà gốc O ở ngang với vị trí cân bằng của vật. Lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên vật trong quá trình dao động có đồ thị như hình t(s) bên. Lấy 2 10 , phương trình dao động của vật là: 0 0,5 1 0,1 A. x 2cos(5 t )(cm). B. x 8cos(5 t )(cm). 3 2 C. x 2cos(5 t )(cm). D. x 8cos(5 t )(cm). 3 2 Câu 35: Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn cùng pha, đặt tại hai điểm A và B cách nhau 9 cm. Ở mặt nước, gọi d là đường thẳng song song với AB, cách AB 5 cm, C là giao điểm của d với đường trung trực của AB và M là điểm trên d mà phần tử nước ở đó dao động với biên độ cực đại. Biết sóng lan truyền trên mặt nước với bước sóng 4 cm. Khoảng cách lớn nhất từ C đến M là A. 15,75 cm. B. 3,57 cm. C. 4,18 cm. D. 10,49 cm. Câu 36: Đặt điện áp xoay chiều có tần số f và điện áp hiệu dụng U không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Thay đổi C để điện áp hiệu dụng hai đầu R đạt giá trị cực đại là U Rm thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện là U 1C, với U1C = 3URm. Nếu điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại U Cm thì điện áp hiệu U Cm dụng hai đầu điện trở là U2R. Tỷ số là U 2R A. 3,24. B. 1,24. C. 2,5. D. 3,33. Câu 37: Cho một đoạn mạch xoay chiều AB gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt điện áp u U 2 cos 100 t V vào hai đầu P(W) x A đoạn mạch AB. Hình vẽ là đồ thị biểu diễn công suất tiêu thụ trên AB theo y điện trở R trong hai trường hợp; mạch điện AB lúc đầu và mạch điện AB 120 sau khi mắc thêm điện trở r nối tiếp với R. Hỏi giá trị (x + y) gần với giá P(1) trị nào nhất sau đây? P(2) R(Ω) A. 250 W.B. 400 W. O 0,25r C. 350 W. D. 300 W. Câu 38: Điện năng được truyền từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết đoạn mạch tại nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) tiêu thụ điện với công suất không đổi và có hệ số công suất luôn bằng 0,8. Để tăng hiệu suất truyền tải từ 80% lên 98% thì cần tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên A. 2,46 lần. B. 3,38 lần. C. 4,41 lần. D. 2,86 lần. Câu 39: Một sợi dây đàn hồi AB hai đầu cố định được kích thích dao động với tần số 20 Hz thì trên dây có sóng dừng ổn định với 5 bụng sóng. Để trên dây có sóng dừng với 3 bụng sóng thì độ giảm tần số dao động của sợi dây là A. 4 Hz. B. 10 Hz. C. 12 Hz. D. 8 Hz. Câu 40: Trong mạch dao động LC lí tưởng, gọi i, I0 là cường độ dòng điện tức thời và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây; u, U 0 là điện áp tức thời và điện áp cực đại giữa hai bản tụ. Tại cùng một thời điểm tổng u i ( ) có giá trị lớn nhất bằng U0 I0 A. . 3 B. 1. C. 2. D. 2 4
5. HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Áp dụng: Hai dao động điều hòa này cùng phương, cùng tần số và cùng pha nên A = A1 + A2 → B Câu 2: Áp dụng: k = F/ ℓ → B Câu 3: Áp dụng: λ = v.T = v/f → B Câu 4: Phân biệt sóng siêu âm, hạ âm, âm thanh dựa vào khả năng cảm thụ âm của tai người → C I U N Câu 5: Áp dụng: 2 1 1 k → B I U N 1 2 2 Câu 6: Áp dụng: mạch chỉ có R nên i và u cùng pha → φui = 0 → D 1 Câu 7: Áp dụng: Tần số dao động riêng của mạch là: f → B 2 LC Câu 8: Áp dụng: cos → A N Câu 9: Áp dụng: v = λf = lan nho cao → D (Ndinh song -1)Δt 2 1 2 1 2 2 1 2 2 Câu 10: Áp dụng: W kA m A m A → A 2 2 2 T Câu 11: Suất điện động trễ pha hơn từ thông góc 0,5 → C n2 7,5p1 Câu 12: Áp dụng: f1 f2 p1n1 p2n2 n2 7,5p1 → 12 n2 18  1,6 p1 2,4 1800 → p1 = 2 → f1 pn1 2. 60 Hz → A 60 U 12 Câu 13: Áp dụng: I 2 A → C R r 5 1 q1q2 1 Câu 14: Áp dụng: F k. 2 F ~ 2 → B. r r Câu 15: Áp dụng: x1 . → C RP2 RP2 Câu 16: Áp dụng: ΔP = cosφ=1 ΔP = →D U2cos2φ U2 P2R Câu 17: Áp dụng: P → A hp U2 cos2 i2 u2 12 u2 Câu 18: Vì đoạn mạch chỉ có cuộn cảm nên u và i vuông pha: 2 2 1 2 2 1 u 50 3V I0 U0 2 100 v A I rad Câu 19: Áp dụng: M 0  → B A A Q0 s Z Câu 20: Áp dụng: tanφ = - C voi Z = R → A R C 5
6.   T2 Câu 21: Áp dụng: T 2 1 1 → A g  T2 2 2 Câu 22: Khi mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì pha của i cùng pha với u → D 2π Câu 23: Áp dụng: T = → C ω0 Câu 24: Trong 1 chu kì i = I hai lần → B (f - d')OCC Câu 25: Áp dụng: G = với d’ = ℓ - OCC → C f( - d') Δk Δm ΔT Câu 26: Áp dụng: = 4( + ) → C k m T 1 1 kT2 Câu 27: Áp dụng: W = mv2 - kx2 voi m = → B d 2 max 2 4π2 1 Câu 28: Dùng công thức tần số dao động của mạch dao động LC được tính bằng: f → D 2 LC 2 d d Câu 29: Dùng công thức tính biên độ: A 2.a cos 1 2 → A M  2 I L Câu 30: Dùng công thức: T 0 → Chọn đáp án D U0 Câu 31: + 6 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là 0,25 s → T = 0,1 s 4 + Kể cả đầu dây cố định, trên dây có 8 nút sóng → n = 7 → v = → D (2n +1)T Câu 32: 2 .MN 2 .NP 2 + Ta có : MN NP 3 N   uM 9cm + Tại thời điểm t ta có giản đồ véc tơ như hình bên M u u 0 N P O max NP → uM (t) A 9 cm u N/P 2Asin 9 3cm 2 P 2 2 max 2 2 → MNmax MN u 8 9 3 307 cm 17,52 cm → B M/N ΔΦ ΔB Câu 33: Áp dụng: e = = NS → 0 = ea< ec< eb → B Δt Δt Fđh (N) Câu 34: 3 t(s) 6 0 0,5 1 0,1
7.  T2.g Độ giãn của con lắc ở vị trí cân bằng: T 0,4s 2 0  0,04m 4cm g 0 4 2 F k  A 3 dh max 0  0 A 3 Lực đàn hồi của con lắc tại hai vị trí biên: A 2  0 8cm  A 1 Fdh min k  0 A 1 0 F 3 Độ cứng của lò xo: k dh max 25 N / m  0 A 0,04 0,08 Biểu thức lực đàn hồi: Fdh k  0 x k  0 k.x 1 2cos 5 t Tại thời điểm t 0,1s , lực đàn hồi có giá trị F 3N nên: Fdh 1 2cos 5 .0,1 3 cos 0,5 1 0,5 0 0,5 → x 8cos(5 t )(cm). → D 2 2 Câu 35: AB AB + Số dãy cực đại trên đoạn AB: k 2,25 k 2,25 .   + Để CM là lớn nhất thì M thuộc hypebol ứng với k = 2. Ta có: d1 – d2 = 8 cm. + Với: 2 2 2 d1 5 4,5 x 2 2 2 2 5 4,5 x 5 4,5 x 8 x 10,49 cm. 2 2 2 d2 5 4,5 x Câu 36: U 3U U 10 1C Rm 1L Z1C 3R Z1L R = 1; Z = 3; Z = L 2C Áp dụng: R 2 Z2 R 2 Z2 10 3 Z 2L 1L Cm ZCm R Z2L Z1L 3 10 UCm Z2C 10 Chuẩn hóa R = 1; ZL = 3, Z2C = 10/3 Z2C = = → D 3 U2R R 3 Câu 37: Đặt k ZL ZC 2 2 2 P(W) U .R U U A + Trong trường hợp 1: P1 2 2 x x R 2 Z Z k 2 k y L C R R 120 P(1) U2. R r U2. R r P(2) + Trong trường hợp 2: P2 . R r 2 Z Z 2 R r 2 k2 O R(Ω) L C 0,25r U2.r Khi R 0 : P y 2 r2 k2 P1 P2 + Từ đồ thị ta thấy, khi R 0,25r thì: P1 P2 120W P1 120W 7
8. 0,25r r 0,25r 2 2 2 2 2 2 r 3,2k 0,25r k r 0,25r k U2 720 U2.0,25r 120 k 5 2 2 0,25r k U2 360 x 2 k 5 360 960 + Từ đó ta có: x y 298,14 W U2. 3,2. k U2 4 5 960 5 7 y . W 2 2 3,2k k k 21 7 U (1- H )H Câu 38: Áp dụng: 2 = 1 1 → D U1 (1- H2 )H2 v k1 k2 k2f1 Câu 39: Áp dụng:  k f2 → D 2f f1 f2 k1 i u Câu 40: Áp dụng: ( ) ( ) cos(t ) sin(t ) 2 sin[ (t )] 2 → D I0 U0 4 8