Đề thi khảo sát học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 12 - Mã đề 169 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT A Hải Hậu

Nội dung text: Đề thi khảo sát học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 12 - Mã đề 169 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT A Hải Hậu

1. TRƯỜNG THPT A HẢI HẬU ĐỀ KIỂM TRA ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 12 THPT NAM ĐỊNH NĂM HỌC: 2017 – 2018 §Ò trắc nghiệm số 12 Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Mã đề thi 169 PHẦN I TRẮC NGHIỆM Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. Ánh sáng sử dụng gồm 3 bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là: λ1 = 0,64 μm, λ2 = 0,54 μm, λ3 = 0,48 μm. Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm, có số vạch sáng là A. 70.B. 81.C. 35.D. 92. Câu 2: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u = U0cost (V). Biết R, U0 và  không đổi, độ tự cảm L thay đổi được. Khi độ tự cảm có giá trị L = L1 thì hệ số công suất của đoạn mạch là 3 / 2 . Khi độ tự cảm có giá trị L = L 2 thì hệ số công suất của đoạn mạch là 0,5. Khi độ tự cảm có giá trị L = L1 + L2 thì hệ số công suất của đoạn mạch là A. 0,8.B. 0,9.C. 0,4.D. 0,7. Câu 3: Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m, vật nặng có khối lượng m 1 = 1 kg treo vào đầu dưới của lò xo. Người ta treo vật có khối lượng m 2 = 2 kg dưới m1 bằng sợi dây nhẹ, không dãn. Lấy g = 10 m/s2. Khi hệ đang cân bằng thì người ta đốt dây nối. Chọn chiều dương hướng lên, mốc thời gian lúc hệ bắt đầu chuyển động. Số lần vật qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều dương kể từ lúc vật qua vị trí cân bằng lần thứ nhất đến thời điểm t = 10 s là A. 17 lần.B. 19 lần.C. 18 lần.D. 16 lần. Câu 4: Một nguồn âm S là nguồn điểm phát âm đẳng hướng trong môi trường không có sự hấp thụ và phản xạ âm. Tại điểm M cách nguồn âm khoảng MS = 8 m, mức cường độ âm là 50 dB. Mức cường độ âm tại điểm N cách nguồn âm khoảng NS = 16 m là A. 46 dB.B. 42 dB.C. 44 dB.D. 40 dB. Câu 5: Mạch dao động lí tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C = 20 F. Người ta tích điện cho tụ điện đến hiệu điện thế cực đại U 0 = 4 V. Chọn thời điểm ban đầu t 0 = 0 là lúc tụ điện bắt đầu phóng điện, gọi T là chu kì dao động điện từ trong mạch. Năng lượng điện trường tại thời điểm t = T/8 là A. 80 J.B. 80 mJ.C. 160 J.D. 160 mJ. Câu 6: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ đạt giá trị cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất t = 0,5 s năng lượng từ trường lớn gấp ba lần năng lượng điện trường. Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là A. 3 s.B. 6 s.C. 12 s.D. 4 s. Câu 7: Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kì T = 2 s, quả cầu nhỏ có khối lượng 2 m1. Khi lò xo có độ dài cực đại và vật m 1 có gia tốc là – 2 cm/s thì một vật có khối lượng m 2 (biết m2 = m1/2) chuyển động thẳng đều dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với vật m1, có hướng làm lò xo nén lại. Biết tốc độ chuyển động của m2 ngay trước lúc va chạm là 33 cm/s. Quãng đường mà vật m 1 đi được từ lúc va chạm đến khi vật m1 đổi chiều chuyển động là A. 2 cm.B. 6,5 cm.C. 4 cm.D. 6 cm. Câu 8: Một đoạn mạch xoay chiều AB được mắc theo thứ tự: cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi, điện trở thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Gọi M là điểm giữa cuộn dây và điện trở thuần. Người ta dùng vôn kế lí tưởng đo điện áp hai đầu đoạn mạch AB được 120 V, điện áp đoạn mạch MB được 160 V và u AB và uMB lệch pha nhau /2 rad. Mạch điện khi đó có A. UCmax = 150 V.B. U Lmax = 200 V. C. UCmax = 200 V. D. ULmax = 150 V. Câu 9: Trong một thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, có hai nguồn kết hợp A và B dao động cùng pha, cùng biên độ a cm, tần số 20 Hz, khoảng cách hai nguồn là 10 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Gọi C và D là hai điểm trên mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Số điểm dao động với biên độ a2 cm trên CD là A. 10.B. 6.C. 5.D. 12. Trang 1 /4 – Mã đề thi 169
2. Câu 10: Chuyển động của vật có khối lượng không đổi m là tổng hợp của hai dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt là x1 10cos(2 t ) (cm) và x2 A2 cos(2 t / 2) (cm). Phương trình dao động tổng hợp là x Acos(2 t /3) (cm). Khi cơ năng dao động của vật cực đại thì biên độ dao động A2 có giá trị là A. 20 3 cm.B. 10 cm.C. cm.D. 20 cm. 10 3 Câu 11: Hai nguồn sóng nước A và B giống nhau, cách nhau 12 cm đang dao động điều hòa theo phương vuông góc với mặt nước có bước sóng 1,6 cm. Gọi M là một điểm cách đều hai nguồn một khoảng 10 cm, O là trung điểm của AB, N đối xứng với M qua O. Số điểm dao động ngược pha với hai nguồn trên đoạn MN là A. 8.B. 4.C. 6.D. 2. Câu 12: Sóng cơ có chu kỳ 2 s, bước sóng 8 cm truyền dọc theo trục Ox từ điểm M đến điểm N (MN = 18 cm). Biên độ sóng là 1 cm và không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm t 1 điểm N có li độ 0,5 cm và đang chuyển động theo chiều dương. Tại thời điểm t2 = t1 + 1,5 (s) điểm M có li độ A. 0,5 cm và đang chuyển động ngược chiều dương.B. - 0,5 cm và đang chuyển động theo chiều dương. C. - 0,5 cm và đang chuyển động ngược chiều dương.D. 0,5 cm và đang chuyển động theo chiều dương. Câu 13: Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, hộp đen X 1, hộp đen X2 theo thứ tự mắc nối tiếp với nhau. Hộp đen X 1, X2 gồm một trong số các linh kiện R0, L0, C0. Khi đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch thì điện áp hai đầu X 1 lệch pha với điện áp hai đầu X2 một góc /2. Khi đặt điện áp không đổi vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện qua mạch khác 0. Các phần tử trong hộp đen X1, X2 có thể là A. L0 và L0.B. R 0 và C0.C. L 0 và C0.D. R 0 và L0. Câu 14: Một đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo thứ tự A, M, N và B. Giữa A và M chỉ có tụ điện, giữa M và N chỉ có cuộn dây, giữa N và B chỉ có ampe kế lí tưởng. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 1502 cos100 t (V). Dùng các vôn kế lí tưởng để đo các điện áp thì thu được các giá trị UAM = 70 V và UMB = 200 V, đồng thời ampe kế chỉ 1 A. Độ tự cảm của cuộn dây và điện dung của tụ điện lần lượt là A. 1,60 H và 45,47 F.B. 0,51 H và 45,47 F.C. 1,60 H và 70 F.D. 0,51 H và 70 F. Câu 15: Sóng dừng trên một sợi dây có biên độ ở bụng là 5 cm. Hai điểm M, N gần nhau nhất có biên độ dao động cùng bằng 2,5 cm cách nhau khoảng 20 cm. Giữa M và N có các điểm luôn dao động với biên độ nhỏ hơn 2,5 cm. Bước sóng có giá trị bằng A. 12 cm.B. 6 cm.C. 120 cm.D. 60 cm. Câu 16: Đặt điện áp xoay chiều u = U2 cost (V) (với U không đổi, tần số góc  thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Khi  = 1 = 40 rad/s hoặc  = 2 = 250 rad/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch điện có giá trị bằng nhau. Để cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại thì tần số góc  có giá trị là A. 110 rad/s.B. 100 rad/s.C. 120 rad/s.D. 200 rad/s. Câu 17: Một đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và độ tự cảm L, cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = U 0cost (V). Biết r, L, U0 và  không đổi. Ban đầu điều chỉnh điện dung C = C0 để điện áp giữa hai bản tụ có giá trị hiệu dụng là UC. Sau đó điều chỉnh tăng hoặc giảm điện dung C người ta thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đều giảm. Khi C = C 0, điện áp hai đầu cuộn dây và điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha nhau góc là A. /4.B. /6.C. /3.D. /2. Câu 18: Đặt điện áp u = 400cos2(50 t) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R = 100  nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 3 / H. Công suất tỏa nhiệt trên mạch AB là A. 450 W.B. 50 W.C. 400 W.D. 200 W. Câu 19: Khi nói về dao động cưỡng bức phát biểu đúng là A. Dao động cưỡng bức có tần số nhỏ hơn tần số ngoại lực cưỡng bức. B. Dao động của con lắc đồng hồ là dao động cưỡng bức. C. Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức. D. Biên độ dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc biên độ ngoại lực cưỡng bức. Trang 2 /4 – Mã đề thi 169
3. Câu 20: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, có khoảng cách hai khe là 2 mm; khoảng cách từ màn ảnh đến mặt phẳng chứa hai khe là 2 m. Chiếu đồng thời 3 bức xạ 0,64 m; 0,54 m và 0,48 m thì trên bề rộng miền giao thoa 40 mm của màn ảnh (có vân trung tâm ở chính giữa) sẽ quan sát thấy số vân sáng đơn sắc của bức xạ 0,48 m là A. 59.B. 54.C. 42.D. 56. Câu 21: Cho hai máy biến áp lý tưởng, các cuộn dây sơ cấp có cùng số vòng dây, nhưng các cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. Khi lần lượt đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp của hai máy thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở và hai đầu cuộn sơ cấp của mỗi máy tương ứng là 1,5 và 1,8. Khi thay đổi số vòng dây cuộn sơ cấp của mỗi máy đi 20 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của 2 máy là như nhau. Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy ban đầu là: A. 440 vòng B. 120 vòng C. 250 vòng D. 220 vòng Câu 22: Đặt điện áp u = 400cos100 t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50  mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2A;Biết ở thời điểm t, điện áp tức 1 thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm t (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng 400 không và đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là A. 400 W. B. 200 W. C. 160 W. D. 100 W. Câu 23: Trong mạch điện dao động điện từ gồm cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C 1 mắc song song với C2. Với C1 = 2C2 = 6μF. Tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây bằng một nửa dòng điện cực đại trong mạch thì điện tích của tụ C 2 là q = 9μC.3 Điện áp cực đại trên tụ C 1 là:A. U01 = 6V B. U01 = 3V C. U01 = 32 V D. U01 = 9V Câu 24: Đặt điện áp xoay chiều u = U2 cos(t + ) vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R và cuộn thuần cảm L, biết điện trở có giá trị gấp 2 lần cảm kháng. Gọi u R và uL lần lượt là điện áp tức thời ở hai đầu điện trở R và cuộn cảm L ở cùng môt thời điểm. Hệ thức đúng là: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 A. .1 0uB.R . 8uC.L . 5D.U 20uR 5uL 8U 5uR 10uL 8U 5uR 20uL 8U Câu 25: Các con dơi bay và tìm mồi bằng cách phát và sau đó thu nhận các sóng siêu âm phản xạ từ con mồi. Giả sử một con dơi và một con muỗi bay thẳng đến gần nhau với tốc độ so với Trái đất của con dơi là 19 m/s của muỗi là 1 m/s. Ban đầu, từ miệng con dơi phát ra sóng âm, ngay khi gặp con muỗi sóng phản xạ trở lại, con dơi thu nhận được sóng này sau 1/6 s kể từ khi phát. Tốc độ truyền sóng âm trong không khí là 340 m/s. Khoảng thời gian để con dơi gặp con muỗi (kể từ khi phát sóng) gần với giá trị nào nhất sau đây? A. 1.49 s B. 3.65 s C. 1.81 s D. 3.12 s Câu 26: Cho lăng kính có góc chiết quang A đặt trong không khí. Chiếu chùm tia sáng đơn sắc màu lục theo phương vuông góc mặt bên thứ nhất thì tia ló ra khỏi lăng kính nằm sát mặt bên thứ hai. Nếu chiếu tia sáng gồm 3 ánh sáng màu đơn sắc : cam, chàm, tím vào lăng kính theo phương như trên thì các tia ló ra khỏi lăng kính ở mặt bên thứ hai A. chỉ có màu tímB. chỉ có tia màu camC. gồm hai tia màu chàm và màu tím D. gồm màu cam và màu tím. Câu 27: Một học sinh làm thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng để đo bước sóng của nguồn sáng đơn sắc. Khoảng cách hai khe sáng đo được là 1,00 ± 0,05% (mm). Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn đo được là 2000 ± 0,24% (mm). Khoảng cách 10 vân sáng liên tiếp đo được là 10,80 ± 0,64% (mm). Kết quả bước sóng đo được bằng A. 0,60 μm ± 0,93%. B. 0,54 μm ± 0,93%. C. 0,60 μm ± 0,59%. D. 0,60 μm ± 0,31%. Câu 28: Tại O có một nguồn phát âm đẳng hướng, công suất không đổi. Coi môi trường không hấp thụ âm. Một máy thu âm di chuyển theo một đường thẳng từ A đến B với AB = 162 cm. Tại A máy thu âm có cường độ âm là I, sau đó cường độ âm tăng dần đến cực đại 9I tại C rồi lại giảm dần về I tại B. Khoảng cách OC là A. 4 cm B. 8 cm C. 42 cm D. 62 cm. Câu 29: Trên một sợi dây AB dài 1,2m đang có sóng dừng với 3 bụng sóng. Hai đầu A, B là các nút sóng. Ở thời điểm phần từ tại điểm M trên dây cách A 30cm có li độ 0,3cm thì phần tử tại điểm N trên dây cách B 50cm có li độ A. 0,5 cm. B. – 0,5 cm. C. – 0,3 cm. D. 0,3 cm. Câu 30: Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, sử dụng cách biến điệu biên độ. Tín hiệu âm tần có tần số f, dao động của sóng điện từ cao tần (sóng mang) có tần số 1 MHz. Biết rằng khi dao động âm tần thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện 800 dao động toàn phần. Giá trị của f là A. 100MHz B. 80 MHz C. 1250Hz D. 1000Hz Trang 3 /4 – Mã đề thi 169
4. PHẦN II: TỰ LUẬN Câu 1: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ khối lượng m = 250g và một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật m xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo giãn 7,5 cm rồi thả nhẹ. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của vật, trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng lên trên, gốc thời gian là lúc thả vật. Cho g = 10m/s 2. Coi vật dao động điều hòa a. Viết phương trình dao động b. Tính thời gian từ lúc thả vật đến thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ nhất. 1 c. Thực tế trong quá trình dao động vật luôn chịu tác dụng của lực cản có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên 50 vật, coi biên độ dao động của vật giảm đều trong từng chu kì tính số lần vật đi qua vị trí cân bằng kể từ khi thả. Câu 2: Một con lắc đơn gồm quả cầu kim loại khối lượng m = 0,1kg được treo vào một điểm A cố định bằng một đoạn dây mảnh có độ dài l = 5m. Đưa quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng cho đến khi dây treo nghiêng với góc thẳng đứng một 0 2 2 góc 0 = 9 rồi buông cho nó dao động điều hòa. Lấy g = = 10 m/s . a. Viết phương trình dao động của con lắc theo li độ góc và li độ dài ? Chọn gốc thời gian lúc buông vật. b.Tính động năng của nó sau khi buông một khoảng thời gian t = (s)? Xác định cơ năng toàn phần của con 6 2 lắc? c. Xác định lực căng của dây treo con lắc khi vật đi qua vị trí cân bằng? Câu 3: Mức cường độ âm do nguồn S gây ra tại một điểm M là L; Cho nguồn S tiến lại gần M một khoảng D thì mức cường độ âm tăng thêm được 7dB. a. Tính khoảng cách R từ S tới M biết D = 62m. b. Biết mức cường độ âm tại M là 73dB, Hãy tính công suất của nguồn. Câu 4: Đoạn mạch gồm một cuộn dây có điện trở R, độ tự C cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện C. Đặt vào 2 đầu đoạn L,R A B mạch một điện áp xoay chiều có tần số f. Cho biết các điện D áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch UAB=37,5V; giữa 2 đầu cuộn dây là: 50V và giữa 2 đầu tụ điện là 17,5 V. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,1A. a. Xác định R, ZL và ZC. b. Cho tần số f thay đổi đến giá trị f’=330Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng đạt cực đại xác định L và C? Câu 5: Tụ điện của máy phát sóng điện từ có giá trị điện dung C1 ứng với tần số phát f1. Nếu mắc nối tiếp với C1 một tụ khác có điện dung C2 = 100C1 thì tần số phát ra sẽ biến đổi đi bao nhiêu lần ? . Hết Giám thị coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh: .Số báo danh: Trang 4 /4 – Mã đề thi 169