Đề ôn thi học sinh giỏi môn Vật lí Lớp 12 - Mã đề 17

ĐỀ ÔN HSG SỐ 17
TRẮC NGHIỆM
LỚP 11
Câu 1: Một khung dây dẫn phẳng gồm 1000 vòng dây, hình chữ nhật có diện tích 60 cm2, quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung) trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,4 T. Từ thông cực đại qua khung dây là: 	A. 2,4 Wb. 	B. 4,8 Wb 	C. 2,4.104 Wb 	D. 4,7.104 Wb 
Câu 2: Một dây dẫn dài 120 cm có dòng điện cường độ 20 A chạy qua đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ 0,8 T. Biết các đường sức từ vuông góc với dây dẫn. Lực từ tác dụng lên dây dẫn có độ lớn là: 
	A. 19,2 N 	B. 1920 N 	C. 1,92 N 	D. 0,96 N 
Câu 3: Mắt của một người có thể nhìn rõ những vật đặt cách mắt trong khoảng từ 50 cm đến vô cực. Người này dùng kính lúp có độ tụ D = +20 dp để quan sát các vật nhỏ. Mặt đặt sát kính. Để quan sát rõ nét ảnh của vật qua kính lúp thì vật phải đặt cách kính một đoạn d thỏa mãn điều kiện nào sau đây ?
A. 4,45 cm ≤ d ≤ 4,72 cm	B. 4,55 cm ≤ d ≤ 5 cm
C. 5 cm ≤ d ≤ 6,52 cm	D. 4,72 cm ≤ d ≤ 6 cm
Câu 4: Một điện tích âm bay vào trong vùng từ trường đều (hướng từ trong ra ngoài), chịu tác dụng của lực Lorenxơ có chiều như hình vẽ. Xác định hướng bay của điện tích?
	A. từ trái sang phải.	B. từ ngoài vào trong. 
	C. từ phải sang trái.	D. từ dưới lên.
Câu 5: Các lực lạ bên trong nguồn điện không có tác dụng
	A. tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.
	B. tạo ra và duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện.
	C. tạo ra các điện tích mới cho nguồn điện.
Câu 6: Đặt vật AB = 2 cm thẳng góc trục chính thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = - 12 cm, cách thấu kính một khoảng d = 12 cm thì ta thu được:
	A. ảnh thật A’B’, cao 2 cm 	B. ảnh ảo A’B’, cao 2 cm.
	C. ảnh ảo A’B’, cao 1 cm 	D. ảnh thật A’B’, cao 1 cm.
Câu 7: Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động V, điện trở trong Ω; mạch ngoài gồm Ω, Ω và là vôn kế có điện trở rất lớn. Số chỉ của vôn kế là
	A. 4,5 V.
	B. 16,7 V.	
	C. 1,33 V.
	D. –16,7 V.
Câu 8: Một điện tích điểm đặt tại điểm thì sinh ra điện trường tại điểm với cường độ điện trường có độ lớn 400 V/m. Cường độ điện trường tại điểm là trung điểm của đoạn có độ lớn là
	A. 2000 V/m.	B. 1000 V/m.	C. 8000 V/m.	D. 1600 V/m.
Câu 9: Chọn phát biểu đúng. Một ống dây có độ tự cảm L; ống thứ hai có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nửa so với ống thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là
 A. L.	B. 2L. 	C. 0,2L.	D. 4L.
Câu 11: Trên vành của một kính lúp có ghi 10×, độ tụ của kính lúp này bằng
 A. 10 dp. 	B. 2,5 dp. C. 25 dp. 	 	D. 40 dp.
Câu 12: Một khung dây dẫn hình chữ nhật, cạnh cm, cm, điện trở Ω. Trong mặt phẳng khung dây, có hai vùng từ trường được chia đều nhau lần lượt , . Đồ thị biễu diễn sự thay đổi của cảm ứng từ tại hai vùng không gian theo thời gian được cho như hình vẽ. Dòng điện cảm ứng trong mạch trong khoảng thời gian từ đến s
	A. ngược chiều kim đồng hồ, A.	B. cùng chiều kim đồng hồ, A.
	C. ngược chiều kim đồng hồ, A.	D. cùng chiều kim đồng hồ, A.
DAO ĐỘNG CƠ
Câu 13-20: Một con lắc đơn gồm hòn bi nhỏ khối lượng m, treo vào một sợi dây không giãn, khối lượng sợi dây không đáng kể. Khi con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì 3 s thì hòn bi chuyển động trên một cung tròn dài 4 cm. Thời gian để hòn bi đi được 2 cm kể từ vị trí cân bằng là
	A. 0,75 s.	B. 0,5 s.	C. 0,25 s.	D. 1,5 s. 
Câu 14-39: Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kì T mà đồ thị x1 và x2 phụ thuộc thời gian biểu diễn trên hình vẽ. Biết x2 = v1T, tốc độ cực đại của chất điểm là 53,4 cm/s. Giá trị T gần giá trị nào nhất sau đây? 
	A. 2,56 s.	B. 2,99 s.
	C. 2,75 s.	D. 2,64 s.
Câu 15: Một học sinh dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kì dao động điều hòa của một con lắc lò xo. Sau 5 lần đo, xác định được khoảng thời gian Δt của mỗi dao động toàn phần như sau
Lần đo
1
2
3
4
5
Δt (s)
2,12
2,13
2,09
2,14
2,09
Bỏ qua sai số của của dụng cụ đo. Chu kì của con lắc là 
 	A. T = (2,11 ± 0,02) s 	B. T = (2,11 ± 0,20) s 	C. T = (2,14 ± 0,02) s 	D. T = (2,14 ± 0,20) s 
Câu 16: Vật dao động điều hòa theo phương trình: x = Acos(ωt + φ). Vận tốc cực đại của vật là vmax = 8π cm/s và gia tốc cực đại amax = 16π2 cm/s2. Trong thời gian một chu kỳ dao động, vật đi được quãng đường là: 
	A. 8cm.	B. 12cm.	C. 20cm.	D. 16cm.
Câu 17: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật dao động m. Sau khi kích thích cho vật dao động điều hòa thì trong 1 chu kì khoảng thời gian mà lực kéo về ngược chiều lực đàn hồi tác dụng lên vật gấp đôi thời gian lò xo bị nén trong một chu kì và bằng s. Tính A. Lấy g = 10 m/s2 = π2 m/s2.
	A. cm.	B. 4 cm.	C. 4cm.	D. 8 cm.
Câu 18: Hai chất điểm M, N dao động điều hòa trên các quỹ đạo song song, gần nhau dọc theo trục Ox, có li độ lần lượt là x1và x2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của x1 và x2 theo thời gian t. Trong quá trình dao động, xét theo phương Ox khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm là
A. 4,5 mm	B. 5,5 mm	
C. 2,5 mm	D. 3,5 mm
Câu 19: Một vật thực hiện 2 dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có đồ thị như hình vẽ. Đồ thị x1 (t) là đường nét liền, đồ thị x2 (t) là đường nét đứt. Trong 0,8 s đầu tiên kể từ t = 0s, tốc độ trung bình của vật là:
	A. 	B. 40cm/s 	C. 	D. 50 cm/s 
Câu 20: Một con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa. Trong quá trình dao động, tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và cực tiểu bằng 3. Biết ở VTCB lò xo dãn 8 cm và cơ năng của con lắc lò xo là 0,01 J. Lấy g = 10 m/s2. Chọn gốc thế năng là vị trí cân bằng. Khối lượng m của vật treo vào lò xo là: 
	A. 50 g 	B. 100 g 	C. 250 g 	D. 400 g 
Phương pháp giải: 
Ở VTCB lò xo dãn 8 cm, tức là 
Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu: 
Công thức tính cơ năng: 
Tại vị trí cân bằng, lực đàn hồi của lò xo cân bằng với trọng lực:
Giải chi tiết: 
Ở VTCB lò xo dãn 8 cm, tức là 
Áp dụng công thức lực đàn hồi của lò xo treo thẳng đứng:
Từ công thức tính cơ năng ta có: 
Tại vị trí cân bằng, lực đàn hồi của lò xo cân bằng với trọng lực:
Câu 21. Một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên gắn cố định, đầu dưới treo quả cầu nhỏ M có khối lượng 500 g sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng. Ban đầu vật tựa vào giá đỡ nằm ngang để lò xo bị nén 7,5 cm. Thả cho giá đỡ rơi tự do thẳng đứng xuống dưới. Lấy , sau khi M rời khỏi giá đỡ nó dao động điều hòa. Trong một chu kỳ dao động của M, thời gian lực đàn hồi cùng chiều với lực kéo về tác dụng vào nó là:
	A. .	B. .	C. .	D. .
Vật còn nằm trên giá đỡ thì .
Vật rời khỏi giá đỡ khi .
Vậy vật rời giá đỡ ở vị trí lò xo tự nhiên. Lúc đó, vật có: 
Độ lớn li độ .
Tốc độ khi đó: .
Biên độ dao động cần tìm là: .
Lực đàn hồi tác dụng lên vật luôn hướng về vị trí lò xo tự nhiên còn lực kéo về luôn hướng về O. Do đó, trong một chu kỳ, lực đàn hồi và lực kéo về cùng chiều trong .
SÓNG CƠ
Câu 22. 
Câu 23: Một sóng cơ học lan truyền dọc theo một đường thẳng với biên độ không đổi, phương trình sóng tại nguồn O là u = Acos2πt/T. Một điểm M cách nguồn O bằng 7/6 bước sóng ở thời điểm t = 1,5T có li độ –3 (cm). Biên độ sóng A là
	A. 6 cm.	B. 5 cm.	C. 4 cm	D. 3 cm
Câu 24: Hai nguồn phát sóng đặt tại hai điểm A, B cách nhau 10,4 cm (nguồn A sớm pha hơn nguồn B là π/2), cùng tần số là 20 Hz cùng biên độ là 5 cm với bước sóng 2 cm. Số điểm có biên độ 5 cm trên đường nối hai nguồn là
	A. 19	B. 21	C. 22	D. 30
Câu 25: Hai nguồn âm điểm phát sóng âm phân bố đều theo mọi hướng, bỏ qua sự hấp thụ và phản xạ âm của môi trường. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc cường độ âm I theo khoảng cách đến nguồn r (nguồn 1 là đường 1 và nguồn 2 là đường 2). Tỉ số công suất nguồn 1 và công suất nguồn 2 là
	A. 0,25.	B. 2.	C. 4.	D. 0,5.
Câu 26: Để ước lượng độ sâu của một giếng cạn nước, một người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai vào miệng giếng và thả một hòn đá rơi tự do từ miệng giếng; sau 3 s thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Giả sử tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s, lấy g = 9,9 m/s2. Độ sâu ước lượng của giếng là
	A. 43 m.	B. 45 m.	C. 39 m.	D. 41 m.
Câu 27.Người ta thực hiện thí nghiệm sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có chiều dài xác định, hai đầu dây cố định, tần số sóng trên dây có thể thay đổi được. Biết vận tốc truyền sóng trên dây tỉ lệ với lực căng dây F theo biểu thức với ρ là khối lượng trên mỗi đơn vị độ dài của dây. Khi lực căng dây là F và tần số sóng là f = f1 = 60 Hz thì quan sát được trên dây xuất hiện sóng dừng với k nút sóng. Khi tăng lực căng dây một lượng ∆F = 0,5 F thì thấy có sóng dừng trên dây với tần số f = f2 và số nút sóng không đổi. Tần số f2 nhận giá trị gần giá trị nào sau đây nhất: 
	A. 42,5 Hz 	B. 43,2 Hz 	C. 73,5 Hz 	D. 68,7 Hz. 
Phương pháp giải: 
Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: 
Giải chi tiết: 
Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: 
Vậy ta có : 
Câu 28. Trên một sợi dây có chiều dài 0,45 m đang có sóng dừng ổn định với hai đầu O và A cố định như hình vẽ. Biết đường nét liền là hình ảnh sợi dây tại thời điểm , đường nét đứt là hình ảnh sợi dây tại thời điểm . Khoảng cách lớn nhất giữa các phần tử tại hai bụng sóng kế tiếp có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
	A. 30 cm.	B. 10 cm.	C. 40 cm.	D. 20 cm.
Xét bụng bất kì, do hai thời điểm vuông pha .
Dễ thấy .
Hai bụng liên tiếp ngược pha, khoảng cách lớn nhất là .
Câu 29. Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài từ M đến N trên dây cách nhau 50 cm. Phương trình dao động của điểm N là . Vận tốc tương đối của M đối với N là . Biết và tốc độ truyền sóng trên dây có giá trị từ 55 cm/s đến 92 cm/s. Tốc độ truyền sóng trên dây gần giá trị nào nhất sau đây?
	A. 60 cm/s.	B. 70 cm/s.	C. 80 cm/s.	D. 90 cm/s.
Tần số sóng ; gọi .
Phương trình vận tốc của N là: .
Bài cho: 
Sóng truyền từ M đến nhanh pha hơn N. Nhìn vào đường tròn pha dễ thấy M nhanh pha hơn N tổng quát là: .
Mà .
ĐIỆN XC
Câu 29: Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φu) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp thì dòng điện trong mạch i = I0cos(ωt + φi). Khi ω2LC = 1 thì
	A. φu φi.	D. I0R = U0.
Câu 30: Để đo công suất tiêu thụ trung bình trên điện trở trên một mạch mắc nối tiếp (chưa lắp sẵn) gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm và tụ điện, người ta dùng thêm 1 bảng mạch; 1 nguồn điện xoay chiều; 1 ampe kế; 1 vôn kế và thực hiện các bước sau
	a. nối nguồn điện với bảng mạch 
	b. lắp điện trở, cuộn dây, tụ điện mắc nối tiếp trên bảng mạch
	c. bật công tắc nguồn
	d. mắc ampe kế nối tiếp với đoạn mạch
	e. lắp vôn kế song song hai đầu điện trở
	f. đọc giá trị trên vôn kế và ampe kế
	g. tính công suất tiêu thụ trung bình 
Sắp xếp theo thứ tự đúng các bước trên
	A. a, c, b, d, e, f, g.	B. a, c, f, b, d, e, g.	C. b, d, e, f, a, c, g.	D. b, d, e, a, c, f, g.
Câu 31: Đặt điện áp u = Ucos2πft (trong đó U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu điện trở thuần. Khi f = f1 thì công suất tiêu thụ trên điện trở bằng P. Khi f = f2 với f2 = 2f1 thì công suất tiêu thụ trên điện trở bằng
	A. P	B. .	C. P.	D. 2P.
	D. làm các điện tích dương dịch chuyển ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện.
Câu 32: Đặt điện áp u = U0cos100πt V vào hai đầu đoạn mạch (chỉ chứa các phần tử như điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện) gồm đoạn AM nối tiếp đoạn MB. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời trên đoạn AM và đoạn MB. Tính U0. 
	A. 40 V	B. 20 V 
	C. 10 V	D. 60 V
Câu 33: Đặt điện áp xoay chiều u = Ucos100πt (U không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng U. Điện trở R bằng 
	A. 20 Ω.	B. 10 Ω.	C. 10 Ω.	D. 20 Ω. 
Câu 34: Một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở thuần 40 (Ω), độ tự cảm L = 0,7/π (H), tụ điện có điện dung 0,1/π (mF) và một biến trở R. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch ổn định 120 V – 50 Hz. Khi thay đổi R thì công suất toả nhiệt trên biến trở đạt giá trị cực đại là
	A. 160 (W).	B. 144 (W).	C. 80 (W).	D. 103 (W).
Câu 35. Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện có công suất không đổi đến một khu công nghiệp bằng đường dây tải điện một pha. Nếu điện áp hiệu dụng truyền đi là U và ở khu công nghiệp lắp một máy hạ áp lý tưởng có hệ số biến áp là 54 thì đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện của khu cộng nghiệp. Coi cường độ dòng điện và điện áp luôn cùng pha. Muốn cung cấp đủ điện năng cho khu công nghiệp với điện áp truyền đi là 2U thì ở khu công nghiệp cần dùng máy hạ áp lý tưởng hệ số biến áp là:
	A. 114.	B. 111.	C. 117.	D. 108.
Gọi công suất nhu cầu ở KCN là và điện áp hiệu dụng sử dụng ở KCN là .
Điện áp truyền đi là 
Điện áp truyền đi là 2U thì .
.
Câu 36. Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức vào hai đầu đoạn mạch AB thì đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp giữa hai điểm A, N và giữa hai điểm M, B vào thời điểm t như hình vẽ. Biết . Giá trị bằng:
	A. .	B. .	C. .	D. .
Dễ thấy và vuông pha .
Mà và .
 và .
.
Câu 37. Đặt điện áp (với là các hằng số dương và không đổi) lần lượt vào 2 đầu đoạn mạch X và Y, mỗi đoạn mạch đều chứa các phần tử: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X và của đoạn mạch Y theo biến trở R (tương ứng) là và . Giá trị của A gần nhất với giá trị nào sau đây?
	A. 115.	B. 112.	C. 117.	D. 120.
Dựa vào đồ thị .
Dựa vào đồ thị 
Câu 38. Đặt điện áp (U có giá trị xác định còn f thay đổi được) vào mạch RLC như hình vẽ, cuộn cảm thuần. Khi tần số là f1 thì điện áp hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu cuộn dây L lệch pha nhau một góc 1350. Khi tần số là f2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch MB và điện áp hai đầu tụ điện lệch pha nhau một góc 1350. Khi tần số là f3 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Biết rằng: .
Điều chỉnh tần số đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì giá trị cực đại đó bằng 122,5 V. Điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch AB nhận giá trị gần giá trị nào nhất sau đây:
	A. 100 V 	B. 120 V 	C. 200 V 	D. 210 V 
Câu 38: Đáp án B
Phương pháp giải: 
Công thức tính cảm kháng và dung kháng: 
Vẽ giản đồ vecto trong các trường hợp f1 và f2 để xác định các giá trị f1; f2 theo R và L, C.
Khi trong mạch có cộng hưởng thì : 
Từ mối quan hệ của các giá trị f tìm được R.
Điều chỉnh tần số đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì giá trị cực đại là: 
 ta tìm được U.
Giải chi tiết: 
Khi tần số là f1 thì điện áp hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu cuộn dây L lệch pha nhau một góc 1350.
Ta có giản đồ vecto là :
Suy ra α = 450, vậy ta có :
Khi tần số là f2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch MB và điện áp hai đầu tụ điện lệch pha nhau một góc 1350
Ta có giản đồ vecto là :
Suy ra β = 450, vậy ta có : 
Khi trong mạch có cộng hưởng thì: 
Biết rằng: 
Đặt 
ta được hàm số: 
Giải ra ta được hai nghiệm x1 = 1,6 và x2 = 2,4
Điều chỉnh tần số đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì giá trị cực đại là
Câu 39. Đặt điện áp xoay chiều u = U0. Cos 100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Hình bên là đồ thị biểu diễn điện áp uAN và uMB phụ thuộc vào thời gian t. Biết công suất tiêu thụ trên đoạn AM bằng công suất tiêu thụ trên đoạn MN. Hệ số công suất của mạch AB nhận giá trị gần giá trị nào sau đây nhất:
	A. 0,83 	B. 0,86 	C. 0,74 	D. 0,76 
Câu 39: Đáp án A
Từ đồ thị ta thấy điện áp cực đại của uAN là 30 V , pha ban đầu bằng 0, vì vậy ta có phương trình điện áp:
+ Từ đồ thị ta thấy điện áp cực đại của uMBlà , pha ban đầu bằng , vì vậy ta có phương trình điện áp: 
Vì công suất tiêu thụ trên AM bằng công suất tiêu thụ trên MN nên ta có: 
Ta có giản đồ vecto như hình sau:
với 
Ta có : 
Trong tam giác OMB ta có: 
Mà OM = OA nên : 
Vì vậy ta có 
Ta có: 
Hệ số công suất là 
Câu 40. Một động cơ điện được mắc vào nguồn xoay chiều có tần số góc và điện áp hiệu dụng U không đổi. Điện trở cuộn dây của động cơ là R và hệ số tự cảm là L với , động cơ có hiệu suất là 60%. Để nâng cao hiệu suất của động cơ với điều kiện công suất tiêu thụ không đổi, người ta mắc nối tiếp động cơ với một tụ điện có điện dung C thỏa mãn điều kiện , khi đó hiệu suất của động cơ là:
	A. 69%.	B. 100%.	C. 80%.	D. 90%.
Đáp án D
Công suất tiêu thụ của động cơ không đổi, U không đổi. 
Ban đầu: .
Lúc sau: .
.
TỰ LUẬN
Câu 1: ( 1,0 điểm)
 Một quả cầu nhỏ khối lượng 0,3 (g), tích điện , được treo vào một đầu sợi dây mảnh, nhẹ, không giãn và cách điện. Đầu trên của sợi dây cố định. Ở vùng không gian treo quả cầu, có một điện trường đều cường độ . Lấy .
 a. Điện trường đều có các đường sức nằm ngang. Tại vị trí cân bằng của quả cầu, sợi dây hợp với phương thẳng đứng một góc 300. Tính độ lớn E của cường độ điện trường.
 b. Để sợi dây vẫn hợp với phương thẳng đứng góc 300, nhưng với điều kiện độ lớn cường độ điện trường nhỏ nhất mà vẫn giữ quả cầu cân bằng. Lúc đó hướng của các đường sức điện và độ lớn cường độ điện trường phải như thế nào?
Câu 2(4điểm). 
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp là nguồn điểm A và B dao động theo phương trình: . Coi biên độ sóng không đổi. Người ta đo được khoảng cách giữa 2 điểm đứng yên liên tiếp trên đoạn AB là Khoảng cách giữa hai nguồn A, B là 
1. Tính tốc độ sóng.
 2. Hai điểm M1 và M2 trên đoạn AB cách trung điểm H của AB những đoạn lần lượt là và 
 Tại thời điểm t1 vận tốc của M1 có giá trị đại số là Tính giá trị đại số của vận tốc của M2
 tại thời điểm t1.
3. Tính số điểm dao động với biên độ a trên đoạn AB. 
4. Trên đường tròn nhận AB làm đường kính có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại cùng pha với nguồn.
Câu 3 (1.5 điểm):
 	Cho đoạn mạch nối tiếp như hình H1( gồm A,X,M,Y,B). Trong mỗi hộp X, Y chứa một linh kiện thuộc một trong các loại : điện trở, cuộn cảm hoặc tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều uAB= 100 cos( 2p f t)(V). Lúc tần số f = 50Hz ,thì UAM= 200(V), UMB= 100 (V) ; I= 2A. Giữ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch và giá trị các linh kiện không đổi, tăng f lên quá 50(Hz) thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch giảm. Hỏi X, Y chứa linh kiện gì ? Xác định giá trị của các linh kiện đó. 
A
B
Ÿ
H.1
M
X
Y
Câu 3: ( 1,5 điểm)
 Có hai hộp kín, mỗi hộp có hai đầu dây ra ngoài. Trong một hộp có một bóng đèn pin, trong hộp còn lại có một điện trở. Hãy xác định bóng đèn pin nằm trong hộp nào.
 Dụng cụ: 1 nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi, 1 biến trở, 2 mili ampe kế, 1 mili vôn kế và các dây nối.
Câu 1: (2,0 điểm)
 	Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm 
 q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36 (V/m), tại B là 9 (V/m).
 a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
 b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -10-2 (C) thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Xác định hướng của lực điện trường tác dụng lên q0.
Câu 3 (2.0 điểm):
 	Cho đoạn mạch AB gồm R, L, C mắc nối tiếp (hình H2). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 
H2
C
A
B
R
L
N
M
1. Viết biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức điện áp uMB. 
2. Điều chỉnh C để công suất trên cả đoạn mạch đạt cực đại. Tìm C và giá trị cực đại của công suất.
3. Giữ nguyên, thay điện trở R bằng R1 = 1000(W), điều chỉnh tụ điện C bằng Giữ nguyên điện áp hiệu dụng của nguồn, thay đổi tần số f đến giá tri f0 sao cho điện áp hiệu dụng UC1 giữa hai bản cực của tụ điện đạt cực đại. Tìm f0 và giá trị cực đại của UC1
Câu 4: ( 2,0 điểm)
 Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ kết hợp cùng pha cách nhau 
AB = 8 cm, dao động với tần số f = 20 Hz. Một điểm M trên mặt chất lỏng, cách A một khoảng 25 cm và cách B một khoảng 20,5 cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có hai vân giao thoa cực đại. Coi biên độ sóng không suy giảm khi truyền đi.
 a. Xác định tốc độ truyền sóng và tìm số điểm dao động cực đại trên đoạn hai nguồn AB.
 b. Gọi O là trung điểm của AB; N và P là hai điểm nằm trên trung trực của AB về cùng một phía so với O thỏa mãn ON = 2 cm; OP = 5 cm. Gọi Q là điểm trên đoạn NP và Q dao động cùng pha với O. Xác định khoảng cách từ Q đến O.
vo
Câu 9: ( 2,0 điểm)
	Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k=25 (N/m) 
và vật nặng khối lượng m=1,0(kg). Ban đầu vật nặng được đặt 
 Hình 6
trên mặt bàn nằm ngang, còn lò xo được giữ nằm ngang ở trạng 
thái không bị biến dạng. Sau đó, người ta kéo đầu C của lò xo 
chuyển động thẳng đều với vận tốc có độ lớn v0 = 20 (cm/s) hướng dọc theo lò xo (Hình 6). 
Cho hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là =0,10; coi hệ số mă sát nghỉ bằng hệ số ma sát trượt. 
 a. Tính độ giãn cực đại của lò xo.
 b. Tìm thời gian kể từ khi bắt đầu kéo đến lúc lò xo giãn cực đại lần đầu. 
C
9
(2,0 điểm)
a
(1,0 điểm)
a. Thời điểm vật bắt đầu trượt trên bàn, lò xo giãn : 
 Δlo = µ.m.g/k = 4,0cm.
Xét trong hệ quy chiếu gắn với C – hệ quy chiếu quán tính, ván chuyển động với tốc độ vo. Khi vật bắt đầu trượt, vận tốc của vật cũng bằng 20 (cm/s).
vo
C
Fms
vo
So sánh cơ hệ trên với con lắc lò xo thẳng đứng : 
Fms là lực có độ lớn và phương chiều không đổi đóng vai như trọng lực P.
 => Cơ hệ dao động điều hòa với tần số góc : 
Biên độ dao động của con lắc là : 
C
vo
P
 A = vo/ω = vo. = 4,0cm
Lò xo sẽ dãn cực đại khi vật đi đến vị trí biên : 
Δlmax = Δlo + A = 8,0cm
0,25
0,25
0,25
0,25
b
(1,0 điểm)
Thời gian từ lúc kéo đến lúc vật bắt đầu trượt : 
 Δto = Δlo/vo = 0,20s
Từ lúc bắt đầu trượt (vị trí cân bằng) đến khi lò xo dãn cực đại lần đầu (vị trí biên) mất thời gian T/4
Thời gian từ lúc kéo đến khi lò xo dãn cực đại lần đầu : 
 Δt = Δto + T/4 = 0,20 + 2π/4 ≈ 0,514s
0,25
0,25
0,5
10
(2,0 điểm)
 (2,0 điểm)
 + Để xác định hộp nào có chứa bóng đèn pin ta phải làm thí nghiệm nghiên cứu sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua hai hộp vào hiệu điện thế (Vẽ các đường đặc trưng Vôn - Am pe).
+ Mắc sơ đồ mạch điện như hình vẽ 
+ Đo cường độ dòng điện qua các hộp và hiệu điện thế giữa hai đầu của mỗi hộp ứng với các vị trí khác nhau của con chạy C.
+ Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua mỗi hộp vào hiệu điện thế giữa hai đầu của mỗi hộp 
+ Kết quả : 
* Đường đặc trưng vôn - Am pe của điện trở là đường thẳng.
* Đường đặc trưng vôn -Am pe của bóng đèn do sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ nên sẽ là một đường cong. 
+ Từ đó sẽ xác định được trong hộp kín nào có chứa bóng đèn pin .
* Chú ý : 
 - Khi làm thí nghiệm điều chỉnh biến trở để hiệu điện thế thay đổi trong khoảng không quá lớn. 
 - Nếu học sinh trình bày theo cách khác nhưng vẫn thể hiện được là xét quan hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế cho điểm tương tự 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
 Câu 3 (1,5 điểm):
Một học sinh dùng cuộn chỉ và đồng hồ đếm giây để tính thể tích một căn phòng. Em hãy chỉ ra
 các bước để thực hiện phép đo trên.
2. Một học sinh dùng cân và đồng hồ đếm giây để đo độ cứng của lò xo. Dùng cân để cân vật nặng khối lượng m = 100g ± 2%. Gắn vật vào lò xo và kích thích cho con lắc dao động rồi dùng đồng hồ đếm giây đo thời gian của một dao động cho kết quả T = 2s ±1%. Bỏ qua sai số của π. Tính sai số tương đối của phép đo.
Câu 1
I=0.0625 A, dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ
I=.tg, T=;
Câu 2:
+ Độ lệch pha của hai sóng tại một điểm M cách A, B những đoạn d1 và d2 là :
 với 	
+ Tại M là cực đại giao thoa nếu : 
M thuộc AB nên: : 
 Trên đoạn AB có 13 điểm cực đại
+ Tại M là cực tiểu giao thoa:
M thuộc đoạn AB : :
 Trên đoạn AB có13 điểm cực tiểu
+ Tại điểm M thuộc đoan AB cách trung điểm H một đoạn x, có hiệu đường đi của 
hai sóng là : 
+ Điểm M thuộc đoạn AB đứng yên thoả mãn : 
 ( 1) với 
+ Do đó 
+ Phương trình dao động tổng hợp tại M cách A,B những đoạn d1 và d2 là:
+ Hai điểm M1 và M2 đều thuộc một elip nhận A,B làm tiêu điểm nên:
Suy ra pt dao động của M1 và M2 là: 
Tại thời điểm t1 : 
Bài 3. 
1. + Tạo một con lắc đơn bằng cách: Lấy sợi chỉ làm dây treo còn cuộn chỉ làm vật nặng
 + Dùng đồng hồ đo chu kì dao động của con lắc đơn đó ở góc lệch nhỏ
 + Tính chiều dài của dây treo con lắc bằng công thức: và lấy nó làm thước đo
 + Dùng cuộn chỉ đo độ dài các cạnh của căn buồng, rồi tính độ dài từ thước dây đã tạo ra ở trên
 + Tính thể tích lớp bằng công thức v = a.b.h
2.Sai số tương đối của phép đo là: 4%
 Từ công thức T = 2π -------à k = 
 = + 2 = 2% + 2.1% = 4%. 
Câu 5
( 2 điểm)
 - Khi tần số f = 50Hz, ta thấy chứng tỏ uAB vuông pha với uMB nên đoạn AB không thể chứa :
+ R và C, vì khi đó uAM vuông pha uMB.
+ R và cuộn thuần cảm L, vì khi đó uAM vuông pha uMB
+ cuộn thuần cảm L và tụ điện C, vì khi đó uAM ngược pha uMB
+ cuộn cảm có điện trở thuần và điện trở thuần R, vì khi đó góc lệch pha giữa uAB và uMB là góc nhọn
 Do đó, đoạn AB có thể chứa cuộn cảm có điện trở thuần r, độ tự cảm L và tụ điện C.
Giả thuyết 1 : Hộp X chứa tụ điện, Y chứa cuộn cảm(r,L).
Khi ta thấy 
dễ thấy khi tăng tần số lên quá 50Hz thì ZL tăng ZC giảm, đến lúc ZL= ZC thì dòng điện hiệu dụng mới đạt cực đại, nghĩa là tăng tần số lên quá 50Hz thì I tăng, trái giả thuyết .
Do đó giả thuyết này bị loại. 
Giả thuyết 2 : Hộp X chứa cuộn cảm(r,L) và hộp Y chứa tụ C.
+ Khi , ta có hệ phương trình: 
+ Dễ thấy lúc thì xảy ra cộng hưởng, Imax= U/R nên nếu tăng f lên quá 50Hz thì I giảm thoả mãn giả thuyết.
Vậy: hộp X chứa cuộn cảm có và hộp Y chứa tụ
Câu 6
( 2 điểm)
1. Tính: ZL= wL= 200W; ZC= 1/Cw= 50W 
Tổng trở: .
Cường độ dòng điện: .
Độ lệch pha: ..
Biểu thức cường độ dòng điện: 
Biểu thức uMB : ;(V) 
Vì ZL>ZC nên .
2. Công suất trên đoạn mạch đạt cực đại khi: 
Điện dung của tụ: 
Công suất cực đại là: .
3. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ:
Ta thấy đạt cực đại khi mẫu số cực tiểu. Biến đối biểu thức ở mẫu số ta được:
Mẫu số cực tiểu khi: 
Giá trị cực đại của là: 
Câu 35 (VD): Điện năng được tải từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp ở nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha có điện trở R = 20 Ω. Biết điện áp hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy hạ áp lần lượt là 2000 V và 200 V, cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy hạ áp là 100A. Biết điện áp luôn cùng pha với cường độ dòng điện và máy biến áp lý tưởng. Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp của máy tăng áp và công suất hao phí trên đường dây tải điện từ trạm tăng áp đến trạm hạ áp là: 
	A. 2,2 kV & 2 kW. 	B. 2,2 kV & 200 kW. 	C. 2,5 kV & 2 kW. 	D. 2,5 kV & 200 kW. 
Phương pháp giải: 
Áp dụng công thức máy biến áp: 
Công thức tính điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp của máy tăng áp là : 
Công suất hao phí trên đường truyền là: 
Giải chi tiết: 
Áp dụng công thức máy biến áp: 
Công thức tính điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp của máy tăng áp là :
Công suất hao phí trên đường truyền là: 
Câu 33: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có vật khối lượng 0,5 kg, độ cứng của lò xo 100 N/m. Chọn gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng, trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống. Lấy g = 10 m/s2. Khi vật có li độ + 2 cm, lực tác dụng của lò xo vào điểm treo có độ lớn
	A. 3 N và hướng xuống.	B. 3 N và hướng lên.	C. 7 N và hướng lên.	D. 7 N và hướng xuống.
Câu 35: Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện áp bằng 0,47. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 60 vòng dây thì tỉ số điện áp bằng 0,51. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định, học sinh này phải bỏ bớt cuộn thứ cấp bao nhiêu vòng?
	A. 15 vòng dây.	B. 84 vòng dây.	C. 25 vòng dây.	D. 75 vòng dây.
Câu 36: Đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = H và tụ điện có điện dung C = mF. Nối AB với máy phát điện xoay chiều một pha gồm 10 cặp cực (điện trở trong không đáng kể). Khi roto của máy phát điện quay với tốc độ 2,5 vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là A. Thay đổi tốc độ quay của roto cho đến khi trong mạch có cộng hưởng. Tốc độ quay của roto và cường độ dòng điện hiệu dụng khi đó là
	A. 2,5 vòng/s và 2 A. 	B. 25 vòng/s và 2 A.
	C. 25 vòng/s và A. 	D. 2,5 vòng/s và 2 A. 
Câu 39: Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh (tần số 50 Hz) có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có điện trở R, giữa hai điểm M và N chỉ có cuộn cảm mà điện trở thuần r và độ tự cảm L = H, giữa 2 điểm N và B chỉ có tụ điện có điện dung C = μF. Điện áp hiệu dụng trên đoạn AN và MB thỏa mãn UMB = 0,2UAN. Điện áp trên đoạn AN lệch pha với điện áp trên MB là . Độ lớn của (R –r) là
	A. 40 Ω.	B. 60 Ω.	C. 80 Ω.	D. 80 Ω.
Câu 35: Để đo điện dung C của một tụ điện, một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm như sau: Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng U thay đổi được vào hai đầu tụ điện. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện hiệu dụng I trong đoạn mạch vào U. Giá trị của C đo được là
A. 31,8 µF
B. 637 µF
C. 63,7 µF
D. 318 µF.
Hướng giải
1D
2D
3D
4C
5C
6B
7B
8D
9A
10B
11D
12D
13C
14A
15D
16B
17B
18C
19A
20B
21B
22C
23D
24D
25A
26B
27A
28A
29D
30D
31C
32D
33A
34B
35A
36D
37C
38B
39B
40A
A. 8	B. 10	C. 9	D. 11
Câu 34: Đặt điện áp (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C = C1 thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại là 200 W. Điều chỉnh C = C2 thì hệ số công suất của mạch là , công suất tiêu thụ của mạch khi đó là 
A. 50W	B. 150 W	C. 100 W	D. 100 W
Câu 38: Đặt điện áp (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ