Đề thi học sinh giỏi cấp Trường năm học 2022-2023 môn Vật lý - Mã đề 689 - Trường THPT Chu Văn An

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp Trường năm học 2022-2023 môn Vật lý - Mã đề 689 - Trường THPT Chu Văn An

1. SỞ GD&ĐT THANH HOÁ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN NĂM HỌC 2022 - 2023 (Đề thi có 50 câu gồm 7 trang) MÔN THI: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian phát đề. Mã đề thi 689 Câu 1: Nếu đồng thời tăng độ lớn mỗi điện tích lên gấp đôi và giảm khoảng cách giữa chúng đi một nữa thì lực tương tác giữa hai điện tích điểm đó sẽ A. giảm đi 4 lần. B. giảm đi 16 lần. C. tăng lên 4 lần. D. tăng lên 16 lần. Câu 2: Một mạch điện kín gồm nguồn điện suất điện động  = 6V, điện trở trong r = 1Ω nối với mạch ngoài là biến trở R, điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R đạt giá trị cực đại. Công suất đó là: A. 36W B. 9W C. 18W D. 24W Câu 3: Một chất điểm dao động điều hoà dọc theo trục Ox với chu kỳ T = 2 (s). Ở thời điểm t1 vật có ly độ x1 = 5 cm. Ở thời điểm t2 = t1 + 2022,5 (s) thì vận tốc của chất điểm là A. 5 ( ) B. 5 √3 ( ) C. − 5 ( ) D. − 5 √3 ( ) 푠 푠 푠 푠 Câu 4: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo , dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi giảm chiều dài dây treo đi 19% thì tần số dao động của con lắc sẽ A. tăng 11%. B. tăng 10 %. C. giảm 10%. D. giảm 11%. va22 Câu 5: Một vật dao động điều hoà với phương trình liên hệ a, v dạng +=1 trong đó v 360 1,44 (cm / s) ,a( m / s2 ) . Biên độ dao động của vật A. 2 cm B. 3 cm C. 4 cm D. 22cm Câu 6: Một sóng cơ học có tần số f lan truyền trong một môi trường A với vận tốc vA và khi 1 truyền trong môi trường B có vận tốc vB = vA. Tần số sóng trong môi trường B giá trị là 2 A. 2f B. f C. f/2 D. f/4 Câu 7: Trên cùng một sợi dây, sóng cơ lan truyền trên dây với hai tần số f1 và f2 đều gây ra hiện tượng sóng dừng. Hình ảnh sóng dừng tương ứng trong hai trường hợp có dạng như hình vẽ. Kết luận nào sau đây là đúng? A. ff12= . B. ff12= 3 . f C. ff= 3 . D. f = 1 . 21 2 2 Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u = U0. cos(t + ) vào hai đầu cuộn cảm f f 6 1 2 thuần có độ tự cảm L thì biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là U 0 2 A. i = LU0cos(t - ). B. i = cos(t + ). C. i = LU0cos(ωt+ ). D. i = cos(t - 3 L 3 6 ). 3 Câu 9: Trong việc truyền tải điện năng, công suất nơi phát không đổi, để giảm công suất hao phí trên đường dây tải 4 lần thì cần phải A. tăng điện áp hiệu dụng lên 2 lần. B. tăng điện áp hiệu dụng lên 4 lần.
2. C. giảm điện áp hiệu dụng xuống 4 lần. D. giảm điện áp hiệu dụng xuống16 lần. Câu 10: Một điện lượng 6,0 mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng của một dây dẫn trong khoảng thời gian 2,0 s. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này. A. 3 mA B. 6 mA C. 0,6 mA D. 0,3 mA Câu 11: Biểu thức xác định cảm ứng từ do dòng điện không đổi cường độ I chạy qua ống dây gây ra tại một điểm trong lòng ống dây là 2 퐀. 2. 10−7. 퐁. 2 . 10−7. . C. 4 . 10−7. . D. 4 . 10−7. . 푅 푙 푙 푙 Câu 12: Một vật dao động điều hoà, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động lượng vào vận tốc có dạng là A. đường thẳng. B. đoạn thẳng. C. đường cong hypebol. D. đường elip. Câu 13: Một lò xo có độ cứng ban đầu là k, chiều dài l, quả cầu khối lượng m. Khi cắt ngắn lò xo đi ba phần tư và giảm khối lượng vật đi 4 lần thì chu kì mới của con lắc A. tăng 2 lần. B. giảm 2 lần. C. tăng 4 lần. D. giảm 4 lần. Câu 14: Tiến hành thí nghiệm đo gia tốc trọng trưởng bằng con tắc đơn, một học sinh đo được chiều dài con lắc là 119 ± 1 (cm), chu kì dao động nhỏ của nó là 2,20 ± 0,01 (s), Lấy π2 = 9,87 và bỏ qua sai số của số π. Gia tốc trọng trường đo học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm là A. g = 9,7 ± 0,1 (m/s2). B. g = 9,8 ± 0,1 (m/s2). C. g = 9,7 ± 0,2 (m/s2) D. g = 9,8 ± 0,2 (m/s2). Câu 15: Tai ta cảm nhận được âm thanh khác biệt của các nốt nhạc Đô, Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si khi chúng phát ra từ một nhạc cụ nhất định là do các âm thanh này khác nhau về: A. biên độ âm. B. cường độ âm. C. tần số âm. D. âm sắc. Câu 16: Một nguồn O phát sóng âm có công suất không đổi trong một môi trường đắng hướng và không hấp thụ âm. Tại điểm A, mức cường độ âm là 40 dB. Nếu tăng công suất của nguồn âm lên 4 lần nhưng không đổi tần số thi mức cường độ âm tại A là: A. 52 dB B. 67 dB C. 46 dB D. 160 dB Câu 17: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha, cùng tần số f = 20 Hz. Tại một điểm M trên mặt nước cách các nguồn A, B những khoảng d1= 25cm, d2 = 20,5 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực AB có 2 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là A. 90 cm/s. B. 45 cm/s. C. 30 cm/s. D. 20 cm/s. Câu 18: Một sợi dây có chiều dài 1,5 m một đầu cố định, một đầu tự do. Kích thích cho sợi dây dao động với tần số 100 Hz thì trên dây xuất hiện sóng dừng. Tốc độ truyền sóng trên dây nằm trong khoảng từ 150 m/s đến 400 m/s. Tính bước sóng. A. 14 m. B. 2 m. C. 6 m. D. 1 cm. Câu 19 : Chọn đáp án Sai. Khi cho dòng điện chạy qua bình điện phân thì A. các ion dương sẽ dịch chuyển cùng chiều điện trường. B. các ion âm sẽ dịch chuyển ngược chiều điện trường. C. các ion sẽ dịch chuyển dưới tác dụng của lực điện. D. các ion sẽ dịch chuyển dưới tác dụng của lực lạ. Câu 20: Một người cận thị có khoảng nhìn rõ từ 12,5 (cm) đến 50 (cm). Khi đeo kính chữa tật của mắt, người này nhìn rõ được các vật đặt gần nhất cách mắt A. 15,0 (cm). B. 16,7 (cm). C. 17,5 (cm). D. 22,5 (cm). Câu 21: Một dao động điều hoà theo thời gian có phương trình x = Asin (ωt + φ) thì động năng và thế năng cũng biến đổi tuần hoàn với tần số góc A. ω’ = ω. B. ω’ = ω/2. C. ω’ = 2ω. D. ω’ = 4ω.
3. Câu 22: Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số x1 và x2. Sự phụ thuộc theo thời gian của x1 (đường 2 1) và x2 (đường 2) được cho như hình vẽ. Lấy = 10. Tốc độ cực đại của vật trong quá trình dao động là A. 10 (cm/s) B. 10 5 (cm/s) C. 20 5 (cm/s) D. 10 2 (cm/s) Câu 23: Bước sóng bằng A. bốn lần khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp trên cùng một phương truyền có dao động ngược pha. B. khoảng cách giữa hai điểm kiên tiếp trên cùng một phương truyền có dao động ngược pha. C. bốn lần khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp trên cùng một phương truyền có dao động vuông pha. D. khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên cùng một phương truyền có dao động cùng pha. Câu 24: Một sóng cơ lan truyền trên sợi dây từ C đến B với chu kì T = 2 s, biên độ không đổi. Ở thời điểm t0, ly độ các phần tử tại B và C tương ứng là – 20 mm và + 20 mm; các phần tử tại trung điểm D của BC đang ở vị trí cân bằng. Ở thời điểm t1, li độ các phần tử tại B và C cùng là +8 mm. Tại thời điểm t2 = t1 + 0,4 s li độ của phần tử D có li độ gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 21,54 mm. B. 6,62 mm. C. 6,88 mm. D. 6,55 mm. Câu 25: Trên bề mặt nước có hai nguồn kết hợp A và B ngược pha cách nhau 6 cm. Gọi O là trung điểm của AB. Bước sóng lan truyền 1,5 cm. Điểm cực đại trên khoảng OB cách O gần nhất và xa nhất lần lượt là A. 0,75 cm và 2,25 cm. C. 0,375 cmvà 1,875 cm. B. 0,375 cm và 1,5 cm. D. 0,375 cm và 2,625 cm. Câu 26: Đặt điện áp xoay chiều u = U 2 cos(ωt + φ) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì dòng điện trong mạch có cường độ hiệu dụng là I. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch đó bằng A. UI . B. UIcosφ. C. 0. D. UI. Câu 27: Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài. Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ N đến dòng điện. Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N lần lượt là BM và BN thì 1 1 A. B = B . B. BM = 4BN. C. BM = 2BN. D. B = B . M 2 N M 4 N Câu 28: Một sóng ngang truyền trên mặt nước với tần số f = 10Hz.Tại B một thời điểm nào đó một phần mặt nước có hình dạng như hình vẽ. Trong C đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của D là 60cm A và điểm C đang đi xuống qua vị trí cân bằng. Chiều truyền sóng và vận E tốc truyền sóng là D A. từ A đến E với vận tốc 8m/s. B. từ A đến E với vận tốc 6m/s.
4. C. từ E đến A với vận tốc 6m/s. D. từ E đến A với vận tốc 8m/s. Câu 29: Một tia sáng truyền trong hai môi trường theo đường truyền như hình vẽ. Chỉ ra câu sai. A. là góc tới giới hạn. B. Với i sẽ có phản xạ toàn phần. C. Nếu ánh sáng truyền từ (2) tới (1) không thể có phản xạ toàn phần. D. Nếu ánh sáng truyền từ (2) tới (1) không thể có phản xạ. Câu 30: Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, vuông pha nhau. Tại thời điểm, hai dao động có li độ lần lượt bằng 3 cm và 4 cm thì dao động tổng hợp của hai dao động trên có li độ bằng A. 5 cm. B. 7 cm. C. 1 cm. D. 2,4 cm. Câu 31: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 (V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C nối tiếp. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm thuần là 240 (V), giữa hai bản của tụ điện là 120 (V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần là A.160V. B.120 V. C. 80 V. D. 200 V. Câu 32: Một con lắc dao động tắt dần. Sau một chu kì biên độ giảm 10%. Phần năng lượng mà con lắc đã mất đi trong một chu kỳ là A. 10 % B. 11 % C. 19% D. 20% Câu 33: Một vật có khối lượng 200 g, dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng. Đồ thị hình bên mô tả động năng của vật (Wd ) thay đổi phụ thuộc vào thời gian t. Tại t = 0, vật đang có li độ âm. Lấy =2 10 . Phương trình dao động của vật là 3 3 A. xt=5cos 4 − cm . B. xt=4cos 8 − cm . 4 4 C. xt=4cos 8 + cm . D. x =5cos 4 + cm. 4 4 Câu 34: Khi trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có cộng hưởng điện thì điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch nhanh pha so với 2 A. điện áp hai đầu cuộn cảm. B. cường độ dòng điện trong mạch. C. điện áp hai đầu điện trở. D. điện áp hai đầu tụ điện. Câu 35: Đặt điện áp xoay chiều = 푈0 표푠휔푡 vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử R, L và C đều bằng nhau. Khi thay điện trở R bằng điện trở R’=2R thì A. hệ số công suất của đoạn mạch giảm. B. công suất tiêu thụ của đoạn mạch giảm. C. công suất tiêu thụ của đoạn mạch tăng. D. hệ số công suất của đoạn mạch tăng. Câu 36: Đặt điện áp xoay chiều u= U 2 cos100 t(V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm 1 10−4 biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện có điện dung F. Để công suất 2 điện tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại thì biến trở được điều chỉnh đến giá trị bằng A. 150 Ω. B. 100 Ω. C. 75 Ω. D. 50 Ω. Câu 37: Đặt điện áp u= 200 2 cos100 t(V) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R= 100 , tụ điện có C= 10−4 / 2 F và cuộn cảm thuần có L= 1/ H mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là
5. A. 2A B. 1A C. 2 A D. 2 A Câu 38: Tại một nổi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian t,con lắc thực hiện được 60 dao động toàn phần, thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44cm thì cũng trong khoảng thời gian t ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là A. 80cm B. 144cm C. 60cm D. 100cm Câu 39: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 200 V vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i=+2cos 100 t A . Khi cường độ dòng điện iA=1 thì 3 điện áp giữa hai đầu tụ điện có độ lớn bằng: A. 50 3V . B. 50 2V . C. 50 V. D. 100 3V . Câu 40: 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. Tổng trở của mạch là A. 2 Ω. B. 50 Ω. C. 10 Ω. D. 5 Ω. Câu 41: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB. Hình bên gồm đoạn mạch AB và đồ thị biểu diễn điện áp uAN và uMB phụ thuộc vào thời gian u (V) t. Biết công suất tiêu thụ trên đoạn AM bằng công suất tiêu thụ trên đoạn MN. Giá trị của U uMB gần nhất với giá trị nào sau đây ? O A. 27,5 V. B. 29,5 V. t C. 28,5 V. D. 30,5 V. Câu 42: Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng song song kề nhau và cùng song song với Ox có đồ thị li độ như hình vẽ ( khoảng cách giữa hai đường thẳng là 5 cm). Vị trí cân bằng của hai chất điểm đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biết t21−= t 3s . Kể từ lúc t = 0, hai chất điểm cách nhau 53 cm lần thứ 2021 là A. 12121 (s) B. 6061 (s). C. 12121 (s). D. 12091 (s). 12 6 6 12 Câu 43: Nguồn âm đặt tại O có công suất truyền âm không đổi. Trên cùng nửa đường thắng qua O có ba điểm A, B, C theo thứ tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần. Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là b (B); mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ âm tại C là 3b
6. OC (B). Biết 4OA = 3OB. Coi sóng âm là sóng cầu và môi trường truyền âm đẳng hướng. Tỉ số OA bằng: 346 256 276 16 A. B. C. D. 56 81 21 9 Câu 44: Người ta có nhiều nguồn âm điểm giống hệt nhau và cùng công suất. Ban đầu tại điểm O đặt 2 nguồn âm. Điểm A cách O một khoảng d có thể thay đổi được. Trên tia vuông góc với OA tại A, lấy điểm B cách A khoảng 6 (cm). Điểm M nằm trong đoạn AB sao cho AM = 4,5 (cm) và góc MOB có giá trị lớn nhất, lúc này mức cường độ âm tại A là LA = 40dB. Cần phải đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn nữa để mức cường độ âm tại M là 50 dB. A. 35 B. 32 C. 34 D. 33 Câu 45: Một sợi dây đàn hồi AB căng ngang hai đầu cố định đang có sóng dừng ổn định. Ở thời điểm t0, điểm M trên dây đang có tốc độ bằng 0, hình dạng sợi dây có đường nét liền như hình bên. Kể từ thời điểm t0, sau khoảng thời gian ngắn 1 nhất bằng s hình dạng sợi dây có đường 3 nét đứt. Tốc độ truyền sóng trên dây là A. 0,48m/s. B. 0,24m/s. C. 0,42m/s. D. 0,21m/s. Câu 46: Đặt điện áp u = U0cosωt (V) (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L1 thì ULmax ULmax và lúc này UR = 0,5ULmax. Khi L = L2 thì UCmax. Tính tỉ số là UCmax A. 0,41. B. 2 . C. 3 . D. 2. Câu 47: Đặt điện áp u = U cost (V) (U không đổi,  thay đổi 0 0 được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi =0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im. Khi  = 1 hoặc  = 2 thì cường độ • dòng điện cực đại qua đoạn mạch bằng nhau và bằng Im. Biết •  = 12 − , đồ thị sự phụ thuộc của  theo L như hình vẽ. Giá trị của R bằng A. 40 . B. 80 . C. 60 . D. 50 . Câu 48: Trên mặt phẳng nằm ngang có hai con lắc lò xo. Các lò xo có cùng độ cứng k, cùng chiều dài tự nhiên là 37 cm. Các vật nhỏ A và B có khối lượng lần lượt là m và 4m. Ban đầu, A và B được giữ ở vị trí sao cho lò xo gắn với A bị dãn 8 cm còn lò xo gắn với B bị nén 8 cm. Đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động điều hòa trên cùng một đường thẳng đi qua giá I cố định ( hình vẽ ) . Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa 2 vật có giá trị lần lượt là
7. A. 90 cm và 74 cm. B. 90 cm và 65 cm. C. 74 cm và 65 cm. D. 80 cm và 55 cm. Câu 49: Đặt điện áp xoay chiều u= U 2cos t (V) (U và  không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Gọi I là cường độ dòng điện tức thời qua mạch, là độ lệch pha giữa u và i. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của theo dung kháng ZC của tụ điện khi C thay đổi. Giá trị của R bằng A. 100  . B. 141,2  . C. 173,3  . D. 86,6  . Câu 50: Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều RLC không phân nhánh (R là biến trở, L thuần cảm) hai điện áp xoay chiều u1= U 01cos(  1 t + 1 )( V) và u2= U 02cos(  2 t + 2 )( V) người ta thu được đồ thị công suất của mạch điện xoay chiều theo biến trở R như hình vẽ (đường 1 là của u1 và đường 2 là của u2 ). Khi sử dụng điện áp u2 thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị lớn nhất là A. 113,4 W. B. 116,9 W. C. 112,3 W. D. 114,5W. HẾT