Đề thi học sinh giỏi lần 3 môn Vật lý Lớp 10 - Mã đề 558 - Năm học 2018-2019 - Trường THPT Nguyễn Đức Thuận

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi lần 3 môn Vật lý Lớp 10 - Mã đề 558 - Năm học 2018-2019 - Trường THPT Nguyễn Đức Thuận

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH ĐỀ THI HSG LẦN 3 -NĂM HỌC 2018-2019 TRƯỜNG THPT NGUYỄN ĐỨC THUẬN Môn: Vật Lý Thời gian làm bài: 60 phút Họ, tên thí sinh Số báo danh Mã đề 558 PHẦN I: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM( Học sinh chọn 1 đáp án đúng trong 4 đáp án có sẵn ). Câu 1: Trong 1 thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, 2 khe Y-âng cách nhau 2mm, màn cách 2 khe 1m. Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng  , khoảng vân đo được là 0,2mm. Thay bức xạ trên bằng bức xạ có bước sóng  >  thì tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ  có 1 vân sáng của bức xạ  . Bức xạ  có giá trị nào dưới đây? A. 0,52 m B. 0,58 m C. 0,48 m D. 0,60 m Câu 2: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động lí tưởng LC là i = 0,08sin(t)(A) . Cuộn dây có độ tự cảm là L = 50mH . Điện dung của tụ điện là 5 F. Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ điện ở thời điểm có năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường là A. 3V B. 2,83V C. 5,66V D. 5V Câu 3: Một vật thực hiện đồng thời 3 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số là x1, x2, x3. 2 x12 6cos( t )cm x23 6cos( t )cm x13 6 2cos( t )cm Biết 6 ; 3 ; 4 . Khi li độ của dao động x1 đạt cực đại thì li độ dao động x3 là: A. 3 6 cm B. 3 2 cm C. 0 cm. D. 3cm Câu 4: Một con lắc lò xo nằm ngang có k=500N/m, m=50(g). Hệ số ma sát giữa vật và sàn là μ=0,3. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn a=1cm rồi thả không vận tốc đầu. Vật dừng lại ở vị trí cách vị trí cân bằng bao nhiêu: A. 0,2cm. B. 0,3cm. C. 0,02cm. D. 0,03cm. Câu 5: Một tụ điện có số ghi điện dung bị mờ nên một nhóm học sinh đã sử dụng vôn kế và ampe kế hiển thị kim để làm thí nghiệm đo điện dung của tụ điện. Bảng số liệu thu được như sau: Lần đo 1 2 3 4 5 U(V) 12,35 12,05 12,45 12,25 12,45 I(A) 2,15 2,00 2,25 1,85 2,45 Biết nguồn điện xoay chiều sử dụng có f = 50 ± 2(Hz), vôn kế và ampe kế có độ chia nhỏ nhất là 0,1V và 0,1A. Số được lấy trong máy tính và coi là chính xác. Bỏ qua sai số dụng cụ. Biểu thức điện dung của tụ điện là A. C = 5,0.10-3 ± 0,5.10-3 (F) B. C = 5,5.10-3 ± 0,7.10-3 (F) C. C = 5,0.10-4 ± 0,5.10-4 (F) D. C = 5,5.10-4 ± 0,7.10-4 (F) Câu 6: Đặt điện áp u = 100cos(ωt + π/6) (V) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch là i = 2cos(ωt + π/3) (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 100 W. B. 50 W. C. 50 3W D. 100 3W Câu 7: Biết một đoạn mạch xoay chiều có hai phần tử (thuộc các loại: điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C) nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và Trang 1/6- Mã Đề 558
2. cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức u = 40sin (V), i = 2sin (A). Hai phần tử trên là các phần tử có trị số lần lượt là: A. R =20 ; L = H. B. R =20 ; C = F. C. R =10 ; L = H. D. R =10 ; C = F. Câu 8: Hai con lắc đơn có cùng khối lượng vật nặng, chiều dài dây treo lần lượt là l1 = 49cm, l2 = 25cm dao động với biên độ góc nhỏ tại cùng một nơi. Từ vị trí cân bằng cung cấp cho các vật vận tốc bằng nhau. Biên độ góc của con lắc thứ nhất là 01 = 6,250 , biên độ góc 02 của con lắc thứ hai là : A. 8,750 . B. 6,50 . C. 4,950 . D. 12,250 . u U 2 cos2 ft V Câu 9: Đặt điện áp (f thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C, với 2L 1 2 3 > R C. Khi f = f0 thì UC = U. Khi f = f0 + 75 Hz thì UL = U và hệ số công suất của AB là . Giá trị f0 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 45Hz. B. 35Hz. C. 10 Hz. D. 20 Hz. Câu 10: Một mạch dao động gồm 1 tụ điện có điện dung 200 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm 0,02 H. Chu kì dao động riêng của mạch là bao nhiêu? A. 12,5.10-8s B. 12,5.10-10s C. T=12,5.10-6 s. D. 1,25.10 6s Câu 11: Nguồn sóng ở O dao động theo phương Oy với tần số 10Hz, dao động truyền đi với vận tốc 40cm/s theo phương OxOy; trên phương Ox sóng truyền từ O P Q với PQ =15cm. Biên độ sóng này bằng 4 cm và không thay đổi khi lan truyền. Nếu tại thời điểm nào đó P có li độ 2 cm và đang chuyển động theo chiều dương của trục Oy thì li độ tại Q là A. 4 B. 2 3 cm C. 2 2 cm D. 2 cm Câu 12: Độ cao của âm phụ thuộc vào: A. năng lượng âm B. tần số âm C. tần số và biên độ âm D. biên độ âm Câu 13: Một dây đàn hồi AB đầu A được rung nhờ một dụng cụ để tạo thành sóng dừng trên dây, biết Phương trình dao động tại đầu A là uA= acos100 t. Quan sát sóng dừng trên sợi dây ta thấy trên dây có những điểm không phải là điểm bụng dao động với biên độ b (b 0) cách đều nhau và cách nhau khoảng 1m. Giá trị của b và tốc truyền sóng trên sợi dây lần lượt là: A. a; v = 300m/s. B. a 2 ; v =100m/s. C. a 2 ; v = 200m/s. D. a 3 ; v =150m/s. Câu 14: Chọn câu trả lời sai : A. Nguyên nhân tán sắc là do chiết suất của một trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau thì khác nhau B. Trong hiện tượng tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng tia tím có góc lệch nhỏ nhất C. Ánh sáng đơnsắc không bị tán sắc khi đí qua lăng kính D. Trong hiện tượng tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng tia đỏ có góc lệch nhỏ nhất Câu 15: Một khung dây dẫn điện trở 2 Ω hình vuông cạch 20 cm nằm trong từ trường đều các cạnh vuông góc với đường sức. Khi cảm ứng từ giảm đều từ 1 T về 0 trong thời gian 0,1 s thì cường độ dòng điện trong dây dẫn là A. 0,2 A. B. 2 mA. C. 20 mA. D. 2 A. 2 x Acos( t )cm 25 T 3 T Câu 16: Một vật dao động điều hoà với phương trình . Sau thời gian 12 kể từ thời điểm ban đầu vật đi được quãng đường 51 cm. Biên độ dao động là: A. 6cm B. 2 cm C. 4cm D. 8cm Trang 2/6- Mã Đề 558
3. Câu 17: Điện năng được truyền từ trạm phát đến tải tiêu thụ bằng đường day một pha . Để giẳm hao phí trên đường dây từ 25% đến 1% thì cần phải tăng điện áp truyền tải lên bao nhiêu lần ? Biết công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi : Hệ số công suất là 1 A. 5 B. 4.35 C. 5.74 D. 4.15 Câu 18: Một lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 100N/m. Một đầu treo vào một điểm cố định, đầu còn lại treo một vật nặng khối lượng 200g. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 4cm rồi buông cho vật dao động điều hòa. Lấy g = π2 = 10m/s2, khoảng thời gian mà lò xo bị nén một chu kỳ là 2 3 2 2 2 A. 15 s. B. 5 s. C. 10 s. D. 15 s. Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên L theo giá trị tần số góc ω. Lần lượt cho ω = x, ω = y và ω = z thì mạch AB tiêu thụ công suất lần lượt là P1, P2 và P3. Nếu (P1 + P3) = 195 W thì P2 gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 163 W. B. 158 W. C. 125 W. D. 135 W. Câu 20: Chọn câu trả lời đúng. Chiếu một chùm tia sáng hẹp vào mặt bên một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A= 50 theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A. Chùm tia ló chiếu vào một màn ảnh đặt song song với mặt phẳng phân giác nói trên và cách mặt phẳng này 2,2m. Tìm chiều dài quang phổ liên tục( Khỏang cách từ đầu đỏ đến đầu tím) thu được trên màn. Cho biết chiết suất của thủy tinh làm lăng kính với tia đỏ là nd =1,48 và tia tím là nt = 1,52 A. d= 5,24mm B. d= 7,68mm C. d= 6,37mm D. d= 8,15mm PHẦN II: CÂU HỎI ĐIỀN KHUYẾT ( Học sinh ghi rõ câu trả lời đúng, không cần trình bày lời giải ). Câu 1: Có hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu, nhưng độ lớn bằng nhau đặt song song với nhau và cách nhau 1 cm. Hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là 120 V. Chọn mốc điện thế ở bản âm, hãy tính điện thế tại điểm M cách bản âm 0,6 cm. Câu 2: Nguồn âm tại O có công suất không đổi. Trên cùng đường thẳng qua O có ba điểm A, B, C cùng nằm về một phía của O và theo thứ tự xa có khoảng cách tới nguồn tăng dần. Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là a (dB), mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ 2 O C âm tại C là 3a (dB). Biết OA = 3 OB.Tính tỉ số O A Trang 3/6- Mã Đề 558
4. L R2 Câu 3: Mạch RLC có C và tần số thay đổi được. Khi f = f1 hoặc f = f2 thì mạch có cùng hệ số công suất. Biết f2 = 4f1. Tính hệ số công suất của mạch khi đó. Câu 4: Mạch RLC nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm (L,r) và tụ điện C.Khi hiệu điện thế hai đầu u 65 2 cos t đoạn mạch là V thì các điện áp hiệu dụng trên điện trở và cuộn dây đều bằng 13 V còn điện áp trên tụ là 65 V, công suất tiêu thụ trên toàn mạch là 25 W. Hệ số công suất của mạch là: Câu 5: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng ngang, gồm vật nhỏ khối lượng 40 (g) và lò xo có độ cứng 20 (N/m). Vật chỉ có thể dao động theo phương Ox nằm ngang trùng với trục của lò xo. Khi vật ở O lò xo không biến dạng. Hệ số ma sát trượt giữa mặt phẳng ngang và vật nhỏ là 0,1. Ban đầu giữ vật để lò xo bị nén 9 cm rồi buông nhẹ. Lấy g = 10 (m/s2). Tìm li độ cực đại của vật sau lần thứ 3 vật đi qua O. Câu 6: Đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phương vuông góc với sợi dây với biên độ 3cm với tần số 2Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là 1m/s. Chọn gốc thời gian lúc đầu O đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Li độ của điểm M trên dây cách O đoạn 2,5m tại thời điểm 2s là: Câu 7: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 μm. Xét trên khoảng MN trên màn, với MO = 5 mm, ON = 10 mm, (O là vị trí vân sáng trung tâm giữa M và N). Hỏi trên MN có bao nhiêu vân sáng, bao nhiêu vân tối? 100 t 3 Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u = U0 cos vào 2 đầu một cuộn cảm thuần có độ tự 1 cảm 2 H. Ở thời điểm điện áp giữa 2 đầu cuộn cảm là 502 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 1A.Viết biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm. Câu 9: Thực hiện giao thoa sóng trên mặt một chất lỏng với 2 nguồn kết hợp A, B giống hệt nhau và cách nhau 10 cm. Biết tần số của sóng là 40 Hz. Người ta thấy điểm M cách đầu A là 8 cm và cách đầu B là 3,5 cm nằm trên một vân cực đại và từ M đến đường trung trực của AB có thêm 2 vân cực đại (không kể vân trung trực và vân chứa M). Tính vận tốc truyền sóng? Trang 4/6- Mã Đề 558
5. Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch theo cường độ dòng điện tức thời. Tính tổng trở của mạch. Câu 11: Một chất điểm dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài 15 cm. Chất điểm đi hết đoạn đường dài 7,5 cm trong thời gian ngắn nhất là t1 và dài nhất là t2. Biết t2 – t1 = 0,1s, tính thời gian chất điểm thực hiện một dao động toàn phần. Câu 12: Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ 3cm và chu kì 0,4s. Tính chu kì dao động của con lắc đơn nếu kích thích cho biên độ dao động của con lắc tăng thêm 1cm. Câu 13: Nếu tăng điện dung của một mạch dao động lên 8 lần, đồng thời giảm độ tự cảm của cuộn dây đi 2 lần thì tần số dao động riêng của mạch tăng hay giảm bao nhiêu lần? Câu 14: Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4.10-3H, tụ điện có điện dung C = 0,1μF, nguồn điện có suất điện động E = 6mV và điện trở trong r = 2Ω. Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k. Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện. Câu 15: Trên màn (E) người ta nhận được các vân giao thoa của nguồn sáng đơn sắc S có bước sóng λ nhờ hai khe nhỏ đặt thẳng đứng tạo ra hai nguồn sóng kết hợp là S1 và S2 , khoảng cách giữa chúng là a = 0,5 (mm). Khoảng cách giữa mặt phẳng chứa S1S2 và màn quan sát (E) là D = 1,5 (m). Khoảng cách từ vân sáng bậc 15 đến vân sáng trung tâm là 2,52 (cm). Giá trị của bước sóng λ là: Câu 16: Đoạn mạch AB gồm 2 đoạn mạch AM và MB ghép nối tiếp. Điện áp và cường độ dòng điện tức thời trên các đoạn mạch tương ứng là uAM = 90cos100 t (V); uMB = 90 Trang 5/6- Mã Đề 558
6. 3 cos 100 t 100 t 2 (V); i = 3cos 4 (A). Tìm độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch AB so với cường độ dòng điện. Câu 17: Chiếu một chùm tia sáng song song đi từ không khí vào mặt nước dưới góc tới 600, chiều sâu của bể nước là 1,2 m. Chiết suất của nước với ánh sáng đổ và tím lần lượt bằng 1,34 và 1,38. Đặt một gương phẳng dưới đáy bể nước. Tính bề rộng chùm tia ló ra khỏi mặt nước? Câu 18: Hai con lắc lò xo giống nhau có khối lượng vật nặng m = 10 (g), độ cứng lò xo K = 100π2 N/m dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề liền nhau (vị trí cân bằng hai vật đều ở gốc tọa độ). Biên độ của con lắc thứ nhất lớn gấp đôi con lắc thứ hai. Biết rằng hai vật gặp nhau khi chúng chuyển động ngược chiều nhau. Khoảng thời gian giữa ba lần hai vật nặng gặp nhau liên tiếp là: Câu 19: Đặt điện áp u 180 2 cost (V) (với ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB (hình vẽ). R là điện trở thuần, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch MB và độ lớn góc lệch pha của cường độ dòng điện so với 8U 0 điện áp u khi L = L1 là U và φ1, còn khi L = L2 thì tương ứng là và φ2. Biết φ1 + φ2 = 90 . Tìm giá trị U. Câu 20: Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số, có đồ thị tọa độ theo thời gian như hình vẽ. Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động trên. Tìm độ lớn vận tốc của chất điểm khi qua li độ HẾT Trang 6/6- Mã Đề 558