CẤU TRÚC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH II Môn Vật lý Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian giao đề Hình thức thi: Trắc nghiệm khách quan Ma trận đề thin đề thi thi Mức độ nhận thức Chương trình Lớp 11 Nội dung kiến thức Nhận biết, Thông hiểu Tổng số câu hỏi Điện tích Dịng điện khơng đổi Dịng điện môi trường 1 Từ trường 1 Cảm ứng điện từ 1 Khúc xạ ánh sáng 1 Mắt Các dụng cụ quang học Lớp 12 Vận dụng Vận dụng cao 1 1 Dao động 14 Sóng sóng âm 13 Dịng điện xoay chiều 15 Tổng 20 20 10 50 Tỉ lệ (%) 40% 40% 20% 100% Lưu ý a Các câu hỏi trắc nghiệm khách quan loại câu hỏi lựa chọn, có lựa chọn đúng; Số điểm tính cho câu trắc nghiệm 0,40 điểm/câu, tổng 20,00 điểm; b Phần kiến thức lớp 10 không câu độc lập mà tích hợp vào câu thuộc chương trình lớp 11 lớp 12; Phần kiến thức lớp 11: Chỉ kiểm tra, đánh giá mức độ nhận biết, thông hiểu vận dụng thấp; c Phần kiến thức lớp 12: Nội dung thi tính đến thời điểm thi (gồm 03 chương: Dao động cơ; Sóng sóng âm; Dịng điện xoay chiều); d Khơng đề thi vào phần kiến thức giảm tải CV số 3280/BGDĐT-GDTrH ngày 27/8/2020 Bộ GDĐT ĐÁP ÁN CHI TIẾT 10 CÂU VẬN DỤNG CAO (TRONG ĐỀ GỐC) Câu Cho hai dao động điều hồ, có li độ x x2 hình vẽ Tổng tốc độ hai dao động thời điểm có giá trị lớn A 140π cm/s B 100π cm/s C 200π cm/s D 280π cm/s HD: Chu kỳ dao động T = 0,1s Tần số góc ω = 20π rad/s Phương trình dao động hai vật:  x1 8cos(20 t   x 6 cos(20 t    ) cm  v1 160  cos(20 t) cm / s  ) cm  v 120  cos(20 t  ) cm / s Khi đó: v = v1 + v2 = 200πcos(20πt + φ) cm/s Suy ra: v) cm/s Suy ra: vmax = 200π cm/s Chọn đáp án C Câu Hai lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề song song với trục Ox Hai vật nặng có khối lượng Vị trí cân hai dao động nằm đường thẳng qua gốc tọa độ vng góc với trục Ox Đồ thị (1), (2) biểu diễn mối liên hệ lực kéo Fkv li độ x lắc lắc Biết thời điểm t, hai lắc qua vị trí cân theo chiều Sau khoảng thời gian ngắn ∆tmin lắc có động W nửa nó, lắc có giá trị gần với giá trị sau đây? A 1,43 W B 2,36 W C 3,75 W D 0,54 W HD: + Từ đồ thị, ta thu được: A1 = 2cm, A2 = 1cm + Vì hai lắc khối lượng + Tại t = 0, hai vật qua vị trí cân bằng, sau khoảng thời gian 0,5 s vật đến vị trí động , tương ứng với góc quét ∆φ) cm/s Suy ra: v = 45º khoảng thời gian góc quét tương ứng vật là: Mặt khác: Vì E1 = 2W (con lắc có động W nửa nó), nên: E2t = 0,72.2.W = 1,44W Chọn A Câu Một vật nhỏ dao động điều hòa mặt phẳng ngang nhờ đệm từ trường với tốc độ trung bình chu kì v Đúng thời điểm t = 0, tốc độ vật đệm từ trường bị mất, ma sát trượt nên vật dao động tắt dần dừng hẳn, biết ma sát đủ nhỏ nên tắt dần dao động chậm Tốc độ trung bình vật từ lúc t = đến dừng 50 (cm/s) Giá trị v A 0,25 m/s B 200 cm/s C 100 cm/s D 0,5 m/s HD Tốc độ trung bình vật dao đọng điều hịa v  4A 2A  (1) T  W k.A Tổng quãng đường vật dao động tắt dần S   Fc 2.Fc Tổng thời gian vật dao động tắt dần t N.T  K.A  4Fc  Suy tốc độ trung bình dao động tắt dần là: v tb  S .A  (2) t  Từ (1) (2) ta suy ta: v 2v tb Câu Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp O 1, O2 dao động điều hòa phương vng góc mặt nước, phương trình u 4 cos50 .t (u tính cm t tính s) Dịch nguồn O2 dọc đoạn O1O2 đoạn 1/3 bước sóng vị trí trung điểm I O 1O2 ban đầu dao động với tốc độ cực đại A 200  cm/s B 400  cm/s C 200 2 cm/s D 200 3 cm/s HD: Sau dịch chuyển IO  IO 2   IO1  IO2    2  (rad)   a I  a12  a 22  2a1 a cos( ) 4cm  v Im ax .a I 200  (cm / s) Câu Dùng ống nghiệm bịt kín đầu để thí nghiệm tạo nguồn âm mặt nước, thay đổi tần số tần số nhỏ để nghe âm to 170Hz, biết sóng âm truyền khơng khí có tốc độ 340m/s sau giữ tần số nguồn âm giá trị 800Hz, dựng ống lên đổ nước vào ống đổ lượng nước có độ cao sau nghe âm to nhất? A 18,125cm B 42,5cm C 31,875cm D 50cm HD: v 0,5m 50cm f Chiều dài ống   Khi thay đổi tần số điều kiện chiều dài cột khí ' (2k 1)  v (2k 1) 31,875cm 4f ' Suy chiều dài cột nước    ' 18,125cm Câu Tại điểm O môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm phản xạ âm, phát âm với công suất không đổi Trên tia Ox theo thứ tự có ba điểm A, B, C cho OC = 4OA Biết mức cường độ âm B B, tổng mức cường độ âm A C B Nếu AB = 20 m BC A 40 m B 80 m C 30m D 20cm HD: rC  L A  L C 2 log 2 log rA  L A 2  log 4; L C 2  log  L  L 4  A C rB L A  L B log   log log  rB 2rA log  rA 2  rB 40 m  BC rC  rB 2rA rB 40 m  r  r AB 20 m B A Câu Đặt điện áp u = 120cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện có điện dung C = mF cuộn cảm L = H Khi thay đổi giá trị biến trở thấy ứng với hai giá 16π trị R R, mạch tiêu thụ công suất P độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện mạch tương ứng ,  với  = 2 Giá trị R1, R2 A 20 ; 60  B 20 ; 60  C 60 ; 20  D 50 ; 100  HD: Chứng minh với hai giá trị khác R mà cho cơng suất góc lệch pha u i tương ứng ,  thỏa mãn + =  Mà giải thiết cho:  = 2  1    Z L  ZC   R1 20  R1 Z L  ZC  Khi R = R2 : tan =  R2 60  R2 Câu Một đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện ghép nối tiếp Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng u AB = 175 2cos100πt (V) Biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở, cuộn cảm tụ điện U R = U cd = 25V , U C = 175V Tìm hệ số cơng suất đoạn mạch AB A 0,28 B 0,56 C 0,71 D 0,86 Khi R = R1 : tan = HD U cd = U L2 + U r2 = 252 (1) 2 2 2 Mặt khác ta có : U AB = (U R + U r ) + (U L - U C ) = U R + 2U R U r + U r + U L + U C - 2UL UC  U 2R + 2U R U r + U cd + U C2 - 2U L U C 1752  7U L - U r = 25 (2) Giải hệ phương trình (1) (2) : U L = (V) U r = 24 (V) UR + Ur 25 + 24 = = 0,28 Vậy hệ số công suất đoạn mạch : cos = U AB 175 Câu Cho đoạn mạch AB hình vẽ Biết R 100; r 25 Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u U cos100t (V) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc điện áp tức thời hai điểm A, N (u AN) hai điểm M, B (uMB) theo thời gian biểu diễn hình vẽ u (V) 300 uMB A C L,r R M N t (s) B O uAN Hệ số cơng suất đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị sau đây? A 0,50 B 0,707 C 0,866 V D 0,95 HD Từ đồ thị ta có:   U AN  U MB  tan AN tan  MB   UL U  UL C  UR  Ur Ur (1) (1) Và R 4r  U R 4U r    U L  U C   25U 4r U 2L (2) Mặt khác:  150 25U 2r  U 2L  U  U  U   U  R r L  AN   U r 15 6V  (1),  (2)      2 25U r U 2MB U 2r   U L  U C   30 U 2r  U L 75 2V  U 2L U 60 6V UR  Ur R  cos    0,945 Suy ra:  2 14 U C 120 2V  UR  U r    UL  UC      Câu 10 Đặt điện áp xoay chiều u Uo cos  100t  V vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi đoạn mạch MB chứa điện trở R nối tiếp với tụ điện C Khi thay đổi L đến giá trị L 1, L2 L3 biểu thức điện áp đoạn mạch MB uMB1 Uo1 cos  100t   / 2 V , uMB2 Uo1 cos  100t   /3 V uMB3 320cos  100t  2 /3 V Giá trị U01 gần A 420V B 440V HD: Vì R C không đổi nên  RC const   const Từ giản đồ, áp dụng định lí hàm sin ta có C 460V UAB/sinα = URC/sinβ hay U0AB/sinα = U0RC/sinβ với β = 1800 – ( Áp dụng với trường hợp với góc D 480V , 90o ; 60o ;120o ta suy Uo U o1 U 01 320    o o sin  sin  90    sin  120    sin  60o    90o    120   180o   15o  U o1 437,128(V ) β α ) - α