Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lí THPT - Năm học 2014-2015 - Mã đề 570 (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
PHÚ THỌ
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2014 – 2015
ĐỀ CHÍNH THỨC
 MÔN: VẬT LÍ – THPT (PHẦN TNKQ)
 Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề
MÃ ĐỀ 570
 Đề thi có 05 trang
Câu 1: Một sợi dây đàn hồi dài 2,4 m, căng ngang, hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với 8 bụng sóng. Biên độ bụng sóng là 4 mm. Gọi A và B là hai điểm trên dây cách nhau 85 cm. Biên độ dao động của hai điểm A và B hơn kém nhau một lượng
A. nhỏ nhất bằng cm; lớn nhất bằng 2cm.
B. nhỏ nhất bằng 0; lớn nhất bằng cm.
C. nhỏ nhất bằng 0; lớn nhất bằng 2cm.
D. nhỏ nhất bằng cm; lớn nhất bằng 2cm.
Câu 2: Người ta kích thích cho một con lắc lò xo dọc dao động điều hòa bằng cách: kéo vật thẳng đứng xuống cách vị trí cân bằng một đoạn x0 rồi truyền cho vật vận tốc v0. Xét hai trường hợp hướng thẳng đứng xuống và thẳng đứng lên, điều nào sau đây đúng?
A. Từ lúc bắt đầu dao động quãng đường vật đi được sau nửa chu kỳ khác nhau.
B. Cơ năng của vật trong hai trường hợp bằng nhau.
C. Tần số dao động của hai trường hợp bằng nhau.
D. Pha ban đầu của dao động trong hai trường hợp bằng nhau.
Câu 3: Tại gốc O của hệ trục tọa độ xOy trên mặt nước có một nguồn sóng nước. M và N là hai điểm cố định trên trục Ox có tọa độ tương ứng là 9cm và16cm. Dịch chuyển một nguồn sóng O’ giống nguồn O trên trục Oy thì: khi góc MO’N có giá trị lớn nhất cũng là lúc M và N là hai điểm dao động với biên độ cực đại liền kề, số điểm dao động với biên độ cực đại có trong đoạn OO’ không kể O và O’ lúc đó là
A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 4: Hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox sao cho chúng không va chạm vào nhau trong quá trình dao động. Vị trí cân bằng của hai vật đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biết phương trình dao động của hai vật lần lượt là x1 = 4cos(2pt)cm; x2 = 4cos(2pt – 0,5p)cm. Thời điểm mà khoảng cách giữa hai vật nhỏ hơn 4cm là
A. 1,51s.	B. 0,125s.	C. 0,33s.	D. 2,79s.
Câu 5: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L và hai tụ C1 và C2. Khi dùng tụ C1 với cuộn cảm L thì máy thu thu được sóng có bước sóng; khi dùng tụ C2 với cuộn cảm L thì máy thu thu được sóng có bước sóng . Khi mắc song song C1 và C2 thành bộ tụ với cuộn cảm L thì máy thu thu được sóng có bước sóng là
A. 36m.	B. 40m.	C. 50m.	D. 25m.
Câu 6: Một tụ điện có điện dung 10nF được tích điện đến hiệu điện thế 2V rồi ngắt ra khỏi nguồn và nối kín với cuộn dây có độ tự cảm 1mH để trong mạch LC có dao động điện từ tự do, lấy p2 = 10. Kể từ lúc trong mạch có dao động, thời điểm mà điện tích của tụ có độ lớn 10nC là
A. 10067,5ms.	B. 513ms.	C. 508ms.	D. 10072,5ms.
Câu 7: Chọn phát biểu đúng:
A. Trong đời sống và kĩ thuật, sự cộng hưởng dao động luôn luôn có lợi.
B. Trong đời sống và kĩ thuật, dao động tắt dần luôn luôn có hại.
C. Vật dao động cưỡng bức có tần số dao động bằng tần số dao động riêng của hệ.
D. Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào mối quan hệ giữa tần số của ngoại lực và tần số riêng.
Câu 8: Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng cách nhau 8,0cm, có hai nguồn sóng đồng bộ dao động theo phương thẳng đứng; gọi C và D là hai điểm trên mặt chất lỏng sao cho ABCD là hình vuông. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là . Để trên đoạn CD có đúng năm điểm mà tại đó các phần tử dao động với biên độ cực đại thì tần số dao động của nguồn có thể nhận giá trị:
A. 30Hz.	B. 12,5Hz .	C. 25Hz.	D. 37,5Hz.
Câu 9: Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL và tụ điện có dung kháng ZC = 2ZL. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định. Vào một thời điểm khi điện áp trên điện trở và trên tụ điện có giá trị tức thời tương ứng là 40V và 30V thì điện áp giữa hai đầu mạch điện là
A. 42,7V.	B. 50V.	C. 55V.	D. 85V.
Câu 10: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là l, vật nặng có khối lượng m, khối lượng riêng là r. Con lắc dao động trong chân không với chu kì T. Con lắc dao động trong không khí có khối lượng riêng r0 có chu kì là
A. T’ = T.	B. T’ = .	C. T’ = T .	D. T’= .
Câu 11: Một tụ điện có điện dung C tích điện đến hiệu điện thế Uo rồi ngắt ra khỏi nguồn và được nối với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L qua khóa k. Ban đầu khóa k ngắt. Kể từ thời điểm đóng khoá k (t = 0), độ lớn cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại lần thứ 2015 vào thời điểm:
A. t = .	B. t = .	C. t = .	D. t = .
Câu 12: Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos(40πt) mm và uB = 2cos(40πt + π) mm gây ra hiện tượng giao thoa. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi lan truyền. Xét đường tròn đường kính AB thuộc mặt chất lỏng, điểm dao động với biên độ 4mm thuộc đường tròn xa A nhất cách B một khoảng gần đúng là
A. 19,95cm.	B. 1,25cm.	C. 20cm.	D. 1,2cm.
Câu 13: Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau , sóng có biên độ A, tại thời điểm t1 = 0 có uM = +3cm và uN = -3cm. Biết sóng truyền từ M đến N. Gọi T là chu kì của sóng, thời điểm sau t1 có uM = +cm là thời điểm:
A. t = .	B. t = .	C. t =.	D. t = .
Câu 14: Một mạch dao động LC lí tưởng, điện tích của tụ điện trong mạch biến thiên theo thời gian với phương trình . Câu phát biểu nào dưới đây về mạch dao động là đúng?
A. Dòng điện chạy qua cuộn cảm L trong mạch biến thiên điều hòa với tần số f.
B. Điện tích của tụ điện trong mạch biến thiên điều hòa với tần số 0,5f.
C. Năng lượng từ trường của mạch biến thiên tuần hoàn với tần số f.
D. Năng lượng của mạch biến thiên tuần hoàn với tần số 0,5f.
Câu 15: Một sóng cơ tồn tại ở mặt nước thì
A. các điểm thuộc mặt nước dao động cùng pha.
B. các điểm thuộc mặt nước dao động cùng biên độ.
C. các điểm thuộc mặt nước dao động cùng tần số.
D. các điểm thuộc mặt nước dao động cùng chu kì.
Câu 16: Một lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m, một đầu gắn vào một điểm cố định, một đầu gắn vào vật M có khối lượng 400g. Vật M có thể trượt không ma sát dọc theo trục của lò xo trên mặt phẳng ngang. Người ta đặt vật nhỏ m có khối lượng 100g trên M. Hệ số ma sát nghỉ giữa m và M là 0,1. Gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Kích thích cho hệ dao động với biên độ A . Giá trị của A để vật m không trượt trên M khi hệ dao động là
A. 1,2cm.	B. 1,4cm.	C. 1cm.	D. 1,6cm.
Câu 17: Ba linh kiện điện trở thuần, cuộn dây và tụ điện được đặt trong ba hộp kín đánh số ngẫu nhiên 1; 2; 3. Dùng một điện áp xoay chiều ổn đinh mắc vào mỗi hộp trên thì tổng trở của mỗi hộp đối với dòng điện xoay chiều đều là 1kΩ. Nếu mắc hộp 1; 2 nối tiếp rồi mắc vào điện áp xoay chiều trên thì tổng trở là Z12 = kΩ. Nếu mắc hộp 2; 3 nối tiếp rồi mắc vào điện áp xoay chiều trên thì tổng trở là Z23 = 1kΩ. Linh kiện trong từng hộp là
A. hộp 1 là điện trở, hộp 2 là tụ điện, hộp 3 là cuộn dây.
B. hộp 1 là điện trở, hộp 3 là tụ điện, hộp 2 là cuộn dây.
C. hộp 3 là điện trở, hộp 2 là tụ điện, hộp 1 là cuộn dây.
D. hộp 2 là điện trở, hộp 1 là tụ điện, hộp 3 là cuộn dây.
Câu 18: Một đoạn mạch gồm ba đoạn mạch mắc nối tiếp AM, MN, NB lần lượt chứa điện trở thuần R, tụ C có thể thay đổi được, cuộn dây. Đặt vào mạch điện một điện áp xoay chiều u = 90cos(100πt). V, V, V, V là 4 vôn kế có điện trở rất lớn đo lần lượt UAM, UMN, UNB, UMB. Vôn kế V chỉ 40V, V chỉ 40V, V chỉ 70V. Điều chỉnh C để số chỉ Vcực tiểu. Giá trị UMB khi đó là
A. 49,78V.	B. 90V.	C. 42V.	D. 57,32V.
Câu 19: Đoạn mạch gồm một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp tụ C được mắc vào điện áp xoay chiều ổn định thì cường độ dòng điện qua mạch là i1 = 3cos100t (A), hệ số công suất là m. Nếu tụ C bị nối tắt thì cường độ dòng điện qua mạch là i2 = 3cos(100t – ) (A), hệ số công suất là n. Tỉ số là
A. 1.	B. 0,5.	C. .	D. .
Câu 20: Cho một đoạn mạch RLC không phân nhánh có R = 2ZL = ZC; tụ điện chỉ chịu được điện áp tối đa là 200V. Người ta đặt vào đoạn mạch một điện áp xoay chiều, muốn tụ không thủng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là
A. U .	B. U .	C. U .	D. U .
Câu 21: Trong một đoạn mạch RLC không phân nhánh lí tưởng thì
A. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm sớm pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
B. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm cùng pha với điện áp giữa hai bản tụ.
C. điện áp giữa hai bản tụ ngược pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
D. điện áp giữa hai bản tụ trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
Câu 22: Một nguồn âm P đặt tại điểm O phát ra âm đẳng hướng. Hai điểm A, B nằm cùng trên một phương truyền sóng có mức cường độ âm lần lượt là 40dB và 30dB. Điểm M nằm trong môi trường truyền sóng sao cho tam giác AMB vuông cân, vuông tại A. Mức cường độ âm tại M là
A. 38,46(dB).	B. 32,47(dB).	C. 35,54(dB).	D. 37,54(dB).
Câu 23: Cho một con lắc đơn có chiều dài 100cm ở nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2, lấy p2 = 10. Tác dụng vào vật ngoại lực biến thiên tuần hoàn với tần số 0,2Hz thì biên độ dao động cưỡng bức của vật là A1; tác dụng vào vật ngoại lực biến thiên tuần hoàn với tần số 0,3Hz thì biên độ dao động cưỡng bức của vật là A2. So sánh A1 và A2 ta có:
A. A1 > A2.	B. Không so sánh được.
C. A1 = A2.	D. A1 < A2.
Câu 24: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn không dùng máy hạ thế. Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi? Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp truyền tải.
A. 9,01 lần.	B. 9,1 lần.	C. 10 lần.	D. lần.
Câu 25: Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 40N/m, đầu trên được giữ cố định còn phía dưới gắn vật nặng m. Nâng m lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ để vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 2,5cm. Lấy g = 10m/s2. Trong quá trình dao động, trọng lực của vật m có công suất tức thời cực đại bằng
A. 0,64W.	B. 0,41W.	C. 0,32W.	D. 0,50W.
Câu 26: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, tụ xoay C và cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là u = Ucos100pt(V). Ban đầu mạch cộng hưởng và tiêu thụ công suất 100W. Thay đổi C để độ lệch pha giữa u và cường độ dòng điện trong mạch là thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
A. 25W.	B. 200W.	C. 400W.	D. 50W.
Câu 27: Cho một đoạn mạch RLC không phân nhánh, cuộn dây thuần cảm. Nếu mắc đoạn mạch vào hiệu điên thế không đổi U thì điện áp giữa hai bản tụ là 120V. Nếu mắc đoạn mạch vào điện áp xoay chiều u = Ucoswt thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i = 2cos(wt - )(A). Điện trở thuần của mạch là
A. 60W.	B. 30W.	C. 60W.	D. 30W.
Câu 28: Chọn câu đúng khi nói về máy phát điện ba pha:
A. Máy phát điện xoay chiều ba pha tạo ra ba dòng điện cùng tần số vì chỉ có chung một rôto.
B. Trong máy phát điện xoay chiều ba pha thì phần ứng đóng vai trò rôto.
C. Trong máy phát điện xoay chiều ba pha thì phần cảm đóng vai trò stato.
D. Ba cuộn dây stato của máy phát điện xoay chiều ba pha không thể có số vòng khác nhau.
Câu 29: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa, lò xo có độ cứng 100N/m, vật nặng có khối lượng 400g. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng, lấy g = 10 m/s2 và π2 = 10. Gọi Q là đầu cố định của lò xo. Khi lực tác dụng của lò xo lên Q bằng 0 thì tốc độ của vật . Thời gian ngắn nhất để vật đi hết quãng đường cm là
A. 0,2s.	B. 0,4s.	C. 0,1s.	D. 0,6s.
Câu 30: Một con lắc lò xo được treo theo phương thẳng đứng gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k = 20N/m, vật nặng có khối lượng m =100g. Ban đầu vật nằm yên tại vị trí lò xo không biến dạng nhờ mặt phẳng nằm ngang cố định. Kéo vật thẳng đứng lên phía trên, cách vị trí ban đầu một đoạn 5cm rồi buông nhẹ. Coi va chạm giữa vật nặng với mặt phẳng cố định là trực diện và hoàn toàn đàn hồi. Cho g =10m/s, p2 = 10. Chu kỳ dao động của vật nặng là
A. s.	B. 10s.	C. s.	D. 2s.
Câu 31: Cho một mạch điện như hình vẽ: nguồn có suất điện động E = 2V; điện trở trong r = 1W; tụ điện có điện dung 10nF; cuộn cảm thuần có độ tự cảm 10mH. Ban đầu khóa k đóng, mạch điện ổn định. Người ta ngắt khóa k thì trong mạch LC có dao động điện từ tự do. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ sau khi ngắt k là
L
k
C
E;r
A. 2(mV).	B. 1(V).	C. 2(V).	D. 1(mV).
Câu 32: Con lắc lò xo thẳng đứng, lò xo có độ cứng k = 100N/m, vật nặng có khối lượng m = 1kg. Nâng vật lên cho lò xo có chiều dài tự nhiên rồi thả nhẹ để con lắc dao động. Bỏ qua mọi lực cản. Khi vật m tới vị trí thấp nhất thì nó tự động được gắn thêm vật m0 = 500g một cách nhẹ nhàng. Chọn gốc thế năng là vị trí cân bằng. Lấy g = 10m/s2. So với khi chưa gắn thêm m0 cơ năng của vật sẽ
A. tăng 0,25J.	B. tăng 0,125J.	C. giảm 0,25J.	D. giảm 0,375J.
Câu 33: Cho một đoạn mạch AB gồm một điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ C mắc nối tiếp theo đúng thứ tự đó. Gọi M là điểm nối giữa điện trở và cuộn dây, N là điểm nối giữa cuộn dây và tụ điện; mắc vôn kế V1 vào A và N; vôn kế V2 vào M và B; các vôn kế có điện trở rất lớn. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì vôn kế V1 chỉ 100V, đồng thời điện áp giữa hai đầu các vôn kế lệch pha nhau . Nếu đổi chỗ L và C cho nhau thì điện áp giữa hai đầu các vôn kế lệch pha nhau . Số chỉ của V1 sau khi đổi chỗ L và C cho nhau là
A. 50V.	B. 50V.	C. 50V.	D. 50V.
Câu 34: Con lắc đơn được kích thích cho dao động điều hòa với biên độ góc 0,02rad. Tỷ số gia tốc của vật khi vật ở vị trí biên với gia tốc của vật khi vật ở vị trí cân bằng là
A. 50.	B. 0,01.	C. 0,02.	D. 100.
Câu 35: Một bóng đèn sợi đốt trên vỏ có ghi 100V- 100W được mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần L và một tụ điện C rồi mắc vào điện áp xoay chiều u = U0coswt với U0 và w không đổi thì đèn sáng bình thường. Nếu nối tắt hai đầu cuộn cảm thì đèn chỉ sáng với 50% công suất định mức. Cảm kháng của cuộn dây có thể nhận giá trị nào sau?
A. 80W.	B. 70W.	C. 60W.	D. 90W.
Câu 36: Dòng điện tuần hoàn có cường độ biến thiên theo thời gian như đồ thị hình vẽ bên. Điện lượng truyền qua tiết diên thẳng của dây dẫn trong 1h là
O
1
I(A)
T(10-2s)
0,5
1
A. 1600 (C).	B. 900(C).	C. 900 (C).	D. 1800 (C).
Câu 37: Câu nào sau đây sai khi nói về hiện tượng cộng hưởng?
A. Khi có cộng hưởng, biên độ dao động cưỡng bức cực đại.
B. Khi có cộng hưởng, biên độ dao động cưỡng bức rất lớn.
C. Để có cộng hưởng thì tần số của ngoại lực bằng tần số riêng của hệ dao động.
D. Cộng hưởng chỉ xảy ra với dao động cưỡng bức.
Câu 38: Chọn câu sai khi nói về dòng điện xoay chiều:
A. Tần số của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào tính chất của mạch điện.
B. Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện phụ thuộc tính chất của đoạn mạch.
C. Cường độ dòng điện ở mọi điểm của đoạn mạch nối tiếp ở mọi thời điểm là như nhau.
D. Dòng điện xoay chiều là dao động điện cưỡng bức bởi điện áp xoay chiều.
Câu 39: Đặt vào 2 đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Tại thời điểm t1 các giá trị tức thời uL = -30V, uR = 40V. Tại thời điểm t2 các giá trị tức thời uL = 60V , uC = -120V, uR = 0. Điện áp cực đại giữa 2 đầu đoạn mạch là
A. 100V.	B. 60V.	C. 120V.	D. 80V.
Câu 40: Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và điện áp hiệu dụng ở hai cực của máy phát không đổi. Nối hai cực của máy phát điện với một trạm tăng áp có hệ số tăng áp k đặt tại đó, từ máy tăng áp điện năng được đưa lên dây tải cung cấp cho xưởng cơ khí cách xa điểm M. Xưởng cơ khí có các máy tiện có công suất hoạt động như nhau. Khi hệ số k = 2 thì ở xưởng cơ khí có 90 máy tiện hoạt động bình thường, khi k = 3 thì xưởng có 95 máy hoạt động bình thường. Do sự cố xảy ra ở máy tăng áp nên người ta nối trực tiếp dây tải điện vào 2 cực của máy phát, khi đó nhà máy vận hành bình thường được bao nhiêu máy? Coi rằng chỉ có hao phí trên đường dây tải điện là đáng kể và điện áp cùng pha với cường độ dòng điện.
A. 93.	B. 95.	C. 63.	D. 90.
Hết
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
-----------------------------------------------