LỜI GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI TNTHPT MÔN VẬT LÍ 2011 Mã đề 139 I PHẦN DÀNH CHUNG CHO TẤT CẢ THÍ SINH Câu 1: Ở mặt nước, có hai nguồn kết hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = 2cos20πt (mm) Tốc độ truyền sóng 30cm/s Coi biên độ sóng không đổi sóng truyền Phần tử M mặt nước cách nguồn 10,5cm 13,5cm có biên độ dao động Giải  v v   3cm; d  d2-d1=3=   f 2 Do hai sóng pha nên biên độ sóng tổng hợp M là: AM = AA + AB = + = 4mm Câu 2: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 100g gắn với lò xo nhẹ Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = 10cos10πt (cm) Mốc vị trí cân Lấy π2 = 10 Cơ lắc E Giải 1 kA  m A   0,1  10   0,12  0,5 J 2 Câu 3: Một sóng âm truyền môi trường Biết cường độ âm điểm gấp 100 lần cường độ âm chuẩn âm mức cường độ âm điểm Giải E Giải I  10 lg 100  20dB I0 235 92 Câu 4: Khi hạt nhân 6,02.1023 mol–1 Nếu 1g L  10 lg U bị phân hạch tỏa lượng 200MeV Cho số Avodraro NA = 235 92 U bị phân hạch hoàn toàn lượng tỏa xấp xỉ 1g  N A J  200MeV  5,12.10 23 MeV  5,12.10 23 MeV  1,6.10 13  8,2.1010 J 235g MeV   Câu 5: Đặt điện áp u  U cos100t   (V ) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp 6    cường độ dòng điện qua mạch i  I cos100t   ( A) Hệ số công suất đoạn mạch 6  Giải Góc lệch pha điện áp mạch dòng điện:    u   i        6 Hệ số công suất: cosφ = 0,5 Câu 6: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 200g lò xo nhẹ có độ cứng 80N/m Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ 4cm Độ lớn vận tốc vật vị trí cân Giải v max   A  k 80 A  0,04  0,8m / s  80cm / s m 0,2 Câu 7: Cho hai động điều hòa phương có phương trình là: x1  A1 cost    x  A2 cos t   Biên độ dao động tổng hợp hai dao động 2  Giải Hai dao động vuông pha  A  A12  A22 Câu 8: Cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp máy biến áp lí tưởng có số vòng dây N1 N2 Biết N1 = 10N2 Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều u = U0cosωt điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở Giải Trang / U2  N2 N1 U U U1   N1 10.N 20 Câu 9: Một chất phóng xạ có số phóng xạ λ Ở thời điểm ban đầu có N0 hạt nhân Số hạt nhân bị phân rã sau thời gian t Giải  N  N  e   t  Câu 10: Sóng điện từ truyền từ không khí vào nước Phương án đúng: tốc độ truyền sóng bước sóng giảm Giải thích: chiết suất nước lớn so với không khí → vận tốc truyền sáng nước nhỏ hơn, mặt khác, tần số   sóng ánh sáng không đổi truyền từ môi trường sang môi trướng khác nên bước sóng phải giảm  f  v   Câu 11: Theo thuyết lượng tử ánh sáng Einstein, photon ứng với ánh sáng đơn sắc có lượng lớn ánh sáng đơn sắc có Phương án đúng: tần số lớn (ε = h.f) Câu 12: Một sóng truyền dọc trục Ox có phương trình u = 5cos(6πt – πx) (cm), với t đo s, x đo m Tốc độ truyền sóng Giải – Ta có:   Phương trình sóng tổng quát: u x  A cos t    x v    6  v    6m / s v   Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở 100Ω, tụ điện có điện dung đầu điện trở trễ pha 10 4 F cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Để điện áp   so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB độ tự cảm cuộn cảm Giải Điện áp đầu điện trở pha với dòng điện → điện áp hai đầu đoạn mạch AB sớm pha dòng điện góc  Z L  ZC   tan   Z L  Z C  R  Z L  Z C  R R Z 1 200 → ZL   R  4  100  200  L  L   H C  100  10 100  → tan   Câu 14: Số proton số neutron hạt nhân nguyên tử 67 30 Zn Giải – Số proton = số Z = 30 – Số neutron = số khối A – số Z = 37 Câu 15: Trong nguyên tử hidro, với r0 bán kính Bohr bán kính quỹ đạo dừng electron Phương án đúng: 12r0 Giải thích: bán kính quỹ đạo dừng liên hệ với bán kính Bohr theo: r = n2r0 với n = 1, 2, 3,… ta thấy số n nguyên bình phương 12 Câu 16: Đặt điện áp xoay chiều u  200 cos100t (V ) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 100Ω, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Khi điện áp hai đầu tụ điện   uC  100 cos100t   (V ) Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB 2  Giải Trang / Điện áp hai đầu tụ điện trễ pha  so với dòng điện Mặt khác theo đề Điện áp hai đầu tụ điện  so với điện áp mạch → điện áp mạch pha với dòng điện → UL = UC (cộng hưởng) → U 200 UR = UAB = 200V → công suất mạch: P  U R I  R   400W R 100 trễ pha Câu 17: Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm có độ tự cảm nF Tần số dao động riêng mạch   Giải f    2 2 LC 3 2 10 4.10   9 mH tụ điện có điện dung   2,5.10 Hz Câu 18: Sóng truyền sợi dây có đầu cố định, đầu tự Muốn có sóng dừng dây chiều dài sợi dây phải Phương án đúng: số lẻ lần phần tư bước sóng Câu 19: Tia X có chất với Phương án đúng: tia hồng ngoại (cùng chất sóng điện từ) Câu 20: Khi nghiên cứu quang phổ chất, chất bị nung nóng đến nhiệt độ cao không phát quang phổ liên tục? Phương án đúng: Chất khí áp suất thấp Câu 21: Hạt nhân có độ hụt khối lớn có Phương án đúng: lượng liên kết lớn (∆E = ∆m.c2 ) (nl lk riêng chưa lớn: ε = ∆E/A) Câu 22: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ gắn với lò xo nhẹ dao động điều hòa theo phương ngang Lực kéo tác dụng vào vật Phương án đúng: hướng vị trí cân Câu 23: Phát biểu sau sai nói đoạn mạch điện xoay chiều có tụ điện? Phương án đúng: Công suất tiêu thụ đoạn mạch khác không Câu 24: Khi nói dao động cưỡng bức, phát biểu sau sai? Phương án đúng: Tần số dao động cưỡng lớn tần số lực cưỡng Câu 25: Cho biết khối lượng hạt proton, neutron hạt nhân đơteri D là: 1,0073u; 1,0087u; 2,0136u Biếu 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết riêng hạt nhân đơteri 12 D Giải  E m p  mn  mD .c 1,0073  1,0087  2,0136u.c  0,0024  931,5MeV  1,12MeV   A A 2 Câu 26: Tại nơi Trái đất, lắc đơn có chiều dài l dao động điều hòa với chu kì 2s, lắc đơn có chiều dài 2l dao động điều hòa với chu kì là: Giải T '  2  2l l    2.T  2 s  2. 2  g g   Câu 27: Hiện tượng nhiễu xạ giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng Phương án đúng: có tính chất sóng Câu 28: Biết công thoát electron khỏi kim loại 4,14eV Giới hạn quang điện kim loại Trang / Giải  hc 6,625.10 34  3.10   3.10 7 m  0,3m A 4,14  1,6.10 19 Câu 29: Roto máy phát điện xoay chiều pha nam châm có cặp cực (4 cực nam cực bắc) Khi roto quay với tốc độ 900 vòng/phút suất điện động máy tạo có tần số 2 n p  n p 900.4 Giải f   60    60 Hz 2 2 60 60 Câu 30: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng có bước sóng 600nm, khoảng cách hai khe 1,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 3m Trên màn, khoảng cách hai vân sáng bậc hai phía vân trung tâm Giải Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc k k khoảng vân Đối xứng qua vân trung tâm, ta thấy khoảng cách hai vân sáng bậc 10 khoảng vân  10i  10 D 600.10 9   10  12.10 3 m  12mm 3 a 1,5.10 Câu 31: Có bốn xạ: ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia X tia γ Các xạ xếp theo thứ tự bước sóng tăng dần là: Phương án đúng: tia γ, tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại Câu 32: Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos100πt (A) Cường độ hiệu dụng dòng điện I Phương án đúng: I   A II PHẦN RIÊNG – chương trình CHUẨN (33 – 40) – chương trình NÂNG CAO (41 – 48) Câu 33: Ban đầu có N0 hạt nhân đồng vị phóng xạ Sau 9h kể từ thời điểm ban đầu, có 87,5% số hạt nhân đồng vị bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị Giải t   T  N  N     t   87,5%.N  T   3h   Cách 2: 87,5% = 50% + 50%.50% + 50%(50%.50%) Sau chu kì bán rã, số hạt bị phân rã 50% → t = 3T → T = 3h Câu 34: Trong chân không ánh sáng tím có bước sóng 0,4μm Mỗi photon ánh sáng mang lượng xấp xỉ Giải  hc 6,625.10 34  3.10   4,97.10 19 J 6  0,4.10 Câu 35: Một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox với phương trình x = 10cos2πt (cm) Quãng đường chất điểm chu kì dao động Phương án đúng: s = 4A = 40cm Câu 36: Chiếu chùm sáng đơn sắc hẹp tới mặt bên lăng kính thủy tinh đặt không khí Khi qua lăng kính, chùm sáng Phương án đúng: không bị tán sắc Câu 37: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng hoạt động Điện tích tụ điện Phương án đúng: biến thiên điều hòa theo thời gian (q = q0cos(ωt + φ)) Câu 38: Cho chất sau: không khí 00C, không khí 250C, nước sắt Sóng âm truyền nhanh Phương án đúng: sắt (sóng âm truyền nhanh chất rắn) Trang / Câu 39: Đặt điện áp u  100 cos100t (V ) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm H Biểu 2 thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm U  100      Giải i  cos100t    cos100t    cos100t   ( A) L. 2 2 2    100 2 Câu 40: Hạt hạt sơ cấp hạt sau: neutrino (υ), ion Na+, hạt nhân 12 C , nguyên tử He? Phương án đúng: Neutrino (υ) Câu 41: Chiếu xạ có bước sóng 0,18μm vào kim loại có giới hạn quang điện 0,30μm Vận tốc ban đầu cực đại quang electron hc hc   mv0 max  0 Giải 2hc  1   6,625.10 34  3.10  1     v0 max        9,85.10 m / s   31 6 6   m   0  9,1.10 0,3.10   0,18.10 Câu 42: Theo thuyết tương đối, lượng toàn phần E khối lượng m vật có liên hệ Phương án đúng: E = mc2 Câu 43: Một vật rắn quay quanh trục cố định ∆ với tốc độ góc 20 rad/s Biết momen quán tính vật rắn trục ∆ kg.m2 Động quay vật rắn Giải Wđ  1 I   3.20  600 J 2 Câu 44: Một cánh quạt trần quay quanh trục cố định với tốc độ góc 10 rad/s Tốc độ dài điểm cánh quạt cách trục quay 75cm Giải v  .r  10  0,75  7,5m / s Câu 45: Ban đầu mẫu chất phóng xạ nguyên chất có độ phóng xạ H0 Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T Sau khoảng thời gian 5T kể từ thời điểm ban đầu, độ phóng xạ mẫu phóng xạ Giải H  H  t T  H  5T T  H0 32 Câu 46: Một vật rắn quay biến đổi quanh trục cố định xuyên qua vật Xét điểm M xác định vật không nằm trục quay, đại lượng điểm M có độ lớn không thay đổi? Phương án đúng: Gia tốc tiếp tuyến Vì vật quay biến đổi → tốc độ góc (và tốc độ dài) thay đổi, gia tốc góc không đổi Gia tốc hướng tâm phụ thuộc tốc độ dài nên thay đổi Độ lớn gia tốc tiếp tuyến phụ thuộc vào gia tốc góc vị trí điểm M (xem xác định) không đổi (phương gia tốc tiếp tuyến thay đổi) Câu 47: Trong quang phổ vạch nguyên tử hidro, dãy Pasen gồm Phương án đúng: vạch miền hồng ngoại Câu 48: Một vật rắn quay nhanh dần quanh trục cố định từ trạng thái nghỉ Trong giây đầu, vật quay góc 72 rad Gia tốc góc vật có độ lớn 2.   t   72    Giải    t   t      rad / s t2 62 Trang / ... bị phân rã sau thời gian t Giải  N  N  e   t  Câu 10: Sóng điện từ truyền từ không khí vào nước Phương án đúng: tốc độ truyền sóng bước sóng giảm Giải thích: chi t suất nước lớn so với... s, x đo m Tốc độ truyền sóng Giải – Ta có:   Phương trình sóng tổng quát: u x  A cos t    x v    6  v    6m / s v   Câu 13: Đặt điện áp xoay chi u u = U0cos100πt (V) vào... tử 67 30 Zn Giải – Số proton = số Z = 30 – Số neutron = số khối A – số Z = 37 Câu 15: Trong nguyên tử hidro, với r0 bán kính Bohr bán kính quỹ đạo dừng electron Phương án đúng: 12r0 Giải thích: