Giải một số câu khó trong đề vật lý quốc gia năm 2015 (1)

- LỜI GIẢI CHI TIẾT MỘT SỐ CÂU VẬN DỤNG VÀ VẬN DỤNG CAO TRONG ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 THEO TỪNG CHƯƠNG CHƯƠNG 1.
- DAO ĐỘNG CƠ 1- PHÂN TÍCH CẤU TRÚC.
- LỜI GIẢI CHI TIẾT.
- Lần lượt gắn mỗi lò xo này (theo thứ tự trên) với vật nhỏ khối lượng m thì được ba con lắc có chu kì dao động riêng tương ứng là: 2s.
- Giá trị của T là A.
- Lời giải: k1 l  10 k1 l  20 + Cắt lò xo thành 3 đoạn, ta có: k1l  k 2 (l  10.
- k2 l k3 l m 1 k T2 3 l  10 3 + Chu kì dao động con lắc lò xo: T  2.
- k3 l 40 2 T1 2 Câu này học sinh chỉ cần nắm vững kiến thức cơ bản sẽ làm được.
- Từ vị trí cân bằng của hệ, kéo vật B thẳng đứng xuống dưới một đoạn 20 cm rồi thả nhẹ để vật B đi lên với vận tốc ban đầu bằng không.
- Khoảng thời gian từ khi vật B bị tuột khỏi dây nối đến khi rơi đến vị trí được thả ban đầu là A.
- Lời giải.
- Khi hệ cân bằng: Vật A ở vị trí O, vật B ở vị trí N, lò xo dãn một đoạn là l o mA  m B 0, 2 k l o  .g cm.
- G k 20 + Kéo vật B tới vị trí tới vị trí M một đoạn 20 cm, thả nhẹ  Biên độ dao động O l o A k Q A = 20 cm.
- mA  mB P + Khi thả tay để vật đi lên: vật A tới vị trí G lò xo không biến dạng (F đh = 0), B N vật lên tới vị trí P (với NP = OG = l o = 10 cm), tại thời điểm này vật B có tốc 20 cm độ là v B.
- A 2  x 2B  10.
- 2a 2.(10.
- Khoảng cách từ vị trí ban đầu thả đến vị trí cao nhất mà vật B lên được là h: h = MN + NP + PQ cm = 0,45 m.
- 2 g 10 Câu hỏi này học sinh phải biết phân tích chuyển động biến đổi đều của vật để giải bài toán.
- Lời giải: Cách 1: 2.
- Phương trình dao động: x1  6 cos( t.
- t(s) 3 (1) Theo đồ thị và đáp số của đề  t=3,5s -6 Câu này học sinh có thể dùng hai cách là giải phương trình và dùng đồ thị, dùng đồ thị sẽ nhanh hơn và kết quả chính xác hơn.
- LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 68 mm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước.
- Trên đoạn AB, hai phần tử nước dao động với biên độ cực đại có vị trí cân bằng cách nhau một đoạn ngắn nhất là 10 mm.
- Điểm C là vị trí cân bằng của phần tử ở mặt nước sao cho AC  BC .
- Phần tử nước ở C dao động với biên độ cực đại.
- Lời giải: C + Trên đoạn AB, hai phần tử nước dao động với biên độ cực đại có vị trí cân  bằng cách nhau một đoạn ngắn nhất là 10 mm.
- A B 2 + Vì hai nguồn cùng pha, phần tử nước ở C dao động với biên độ cực đại  CB  CA  k.
- Câu này học sinh có học lực khá sẽ làm được, dạng cơ bản.
- Trên dây, những điểm dao động với cùng biên độ A 1 có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d 1 và những điểm dao động với cùng biên độ A2 có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d2.
- nhau, ta có.
- Câu này học sinh vẽ được đồ thị mô tả d1 và d2.
- Câu 3: Trên một sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định đang có sóng dừng với tần số f xác định.
- Gọi M, N và P là ba điểm trên dây có vị trí cân bằng cách B lần lượt là 4 cm, 6 cm và 38 cm.
- Lời giải: Cách 1: giải bằng đồ thị.
- Theo hình vẽ ta có.
- 24 cm 2x + Tính biên độ dao động của các điểm M, N, P: A  A b .
- Tạ thời điểm t1: li độ của điểm N bằng biên độ M thì tốc độ dao động của M bằng 60 cm/s 3 A b 3  u  A M .u  3 A u N  AM  M N b u (cm) N 2 AN 4 M x (cm) O Ab 3 B u M.
- 60  A b  80 3 P 4 11T + Tại thời điểm t2 (sau t1 là ) hình dạng sợi dây (đường 2) có dạng như hình vẽ trên  Tại thời 12 điểm t1 các phần tử M, N, P đang chuyển động theo chiều đi ra vị trí biên tương ứng.
- 2 1  uP=Asin .10 cos(t.
- 2 6 6 2 2 Câu này học sinh có thể dùng hai cách là giải phương trình và dùng đồ thị, dùng đồ thị sẽ nhanh hơn và kết quả chính xác hơn.
- Câu 4: Tại vị trí O trong một nhà máy, một còi báo cháy (xem là nguồn điểm) phát âm với công suất không đổi.
- Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây? A.
- Lời giải: O N C M + Biết mức cường độ âm tại N lớn hơn mức cường độ âm tại M là 20 dB, ta có: 2  R  L N  L M  10.l g  M.
- 2 2 a a 04 + Vậy giá trị gần nhất là 32s.
- Câu hỏi này học sinh phải biết phân tích chuyển động biến đổi đều của xe, quãng đường xe chuyển động và âm chuyển động để giải bài toán.
- DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 1.
- LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với cùng cường độ dòng điện cực đại Io.
- Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T 1, của mạch thứ hai là T2 = 2T1.
- Khi cường độ dòng điện trong hai mạch có cùng độ lớn và nhỏ hơn I o thì độ lớn điện tích trên một bản tụ q1 điện của mạch dao động thứ nhất là q1 và của mạch dao động thứ hai là q2.
- Lời giải: 2 i + Ta có: q o2  q 2.
- 2 2 2 2 q 2 1 T2 Câu này học sinh hiểu cường độ dòng điện cực đại và dòng điện tức thời để suy ra biểu thức của i và q.
- PHÂN TÍCH CẤU TRÚC Mức độ Nhận Thông hiểu Vận dụng Vận dụng Bài tập Lí thuyết Tổng biết cao Số lượng .
- LỜI GIẢI CHI TIẾT 5 Câu 1: Lần lượt đặt các điện áp xoay chiều u1, u2 và u3 có cùng giá trị hiệu dụng nhưng tần số khác nhau vào hai đầu một đoạn mạch có R, L, C nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là.
- Từ phương trình ta thấy cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện 1 và 2 là bằng nhau  Tần số góc để cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại, tức là xảy ra cộng hưởng là o  12  o  150.200.
- 3C Câu này học sinh đánh giá tần số góc của 3 biểu thức của i và tính o để nhận sét ZL3  ZC3 để biết i3 sớm pha so với u3.
- thay đổi được) vào hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y.
- Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp.
- 2 , công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây? A.
- Lời giải: U2 + Khi.
- Câu 3: Một học sinh xác định điện dung của tụ điện bằng cách đặt điện áp u  U o cost (Uo không đổi.
- 314 rad/s) vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ 6 1 2 2 1 điện có điện dung C mắc nối tiếp với biến trở R.
- trong đó, điện áp U U 2 Uo Uo C R giữa hai đầu R được đo bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện số.
- Dựa vào kết quả thực nghiệm đo được trên hình vẽ, học sinh này tính được giá trị của C là A.
- 1,95.10-3 F.
- 5,20.10-3 F C.
- 1,95.10-6 F.
- 5,20.10-6 F.
- Lời giải Ta có: U 2  U 2  U 2 2C2 .
- C C 3 Đây là bài toán về đồ thị của dòng điện xoay chiều, học sinh phải có kỹ năng đọc đồ thị để làm bài toán.
- Câu 4: Đặt điện áp u  400cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có 103 2 độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được.
- Khi C  C1  F hoặc C  C1 thì công suất của đoạn mạch có cùng giá trị.
- Khi C  C2  F hoặc C = 0,5C2 thì điện áp hiệu dụng 15 giữa hai đầu tụ điện có cùng giá trị.
- Khi nối một ampe kế xoay chiều (lí tưởng) với hai đầu tụ điện thì số chỉ của ampe kế là A.
- Lời giải: 1  80 hoặc Z'C1  ZC1  120 thì P1 = P2  ZL  ZC1  ZC1  100.
- ZC2 ZC2 ZC max ZL U U 200 2 + Khi nối tắt hai đầu tụ điện (bỏ tụ): I.
- Z R 2  ZL Đây là bài toán có C thay đổi học sinh phải nhớ các biểu thức có liên quan đến C.
- Câu 5: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 20 V vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có tổng số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 2200 vòng.
- Nối hai đầu cuộn thứ cấp với đoạn mạch AB (hình vẽ).
- trong đó, điện trở R có giá trị không đổi, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,2 H và tụ điện 103 có điện dung C thay đổi được.
- Điều chỉnh điện dung C đến giá trị C  (F) thì vôn 32 kế (lí tưởng) chỉ giá trị cực đại bằng 103,9 V (lấy là 60 3 V).
- U1 N1 20 N1 Câu này liên quan đến số chỉ của vôn kế, học sinh phải tìm giá trị cực đại của vôn kế.
- Câu 6: Đặt điện áp u  U o cos2ft (Uo không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C.
- Khi f = f1 = 25 2 Hz hoặc f = f2 = 100 Hz thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện có cùng giá trị Uo.
- Khi f = fo thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở đạt cực đại.
- Giá trị của f o gần giá trị nào nhất sau đây? A.
- Lời giải: Dễ thấy f2 = 2 2 f1 Do UC1 = UC2 = U0 Nên ZC1 = Z1 2 .
- f0 =2f Hz Chọn đáp án A: 70Hz LC Ta thay ZL1 = vào (1) nhận đuợc giá trị: R2.
- 0 : vô lý 4 16 Vậy không thể có hai giá trị của f1 và f2 như đề cho để cho UC = U0 CHƯƠNG 5.
- LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m.
- Lời giải: D a.x M Ta có: x s  k  xM.
- 7 Câu này học sinh có kiến thức cơ bản sẽ làm được.
- LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản.
- 3 25 10 27 Lời giải.
- 1 27 25 Câu này học sinh nhớ công thức về nguyên tử hiđrô sẽ làm được.
- LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 5: Đồng vị phóng xạ 210 84 Po phân rã.
- Giá trị của t bằng A.
- ln 2  N Po ln 2 Câu này học sinh có kiến thức vững về hạt nhân và phóng xạ là có thể làm được.
- Lời giải: Phương trình: 1 p + 3Li  2 2.
- PP Ta có: cos.
- ĐL bảo toàn năng lượng: Kp+E=2K E=2K-Kp = 17,3(MeV) Chon A r Bài này học sinh vẽ được hình là có thể làm được hoặc áp dụng p định lý hàm cosin