Đề thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 chọn lọc số 20

SỞ GDDT PHÚ THỌ ĐỀ THI THỬ CHỌN HỌC SINH GIỎI
LỚP 12
NĂM HỌC 2013-2014
MÔN VẬT LÝ
Họ, tên thí sinh: Số báo danh:
PHẦN I: TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN( 10điểm):
Câu 1:
Cho mạch điện như hình vẽ. Điện áp đặt vào hai
đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng không đổi
nhưng tần số thay đổi được. Khi tần số f = f
1
thì hệ
số công suất trên đoạn AN là k

1
= 0,6, Hệ số công
suất trên toàn mạch là k = 0,8. Khi f = f
2
= 100Hz
thì công suất trên toàn mạch cực đại. Tìm f
1
?
A. 80Hz B. 50Hz C. 60Hz D. 70Hz
Câu 2:
Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, véctơ cảm ứng từ
B

ur
và véctơ điện trường
E
ur
luôn
A. dao động vuông pha.
B. dao động cùng pha.
C. dao động cùng phương với phương truyền sóng.
D. cùng phương và vuông góc với phương truyền sóng.
Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp cuộn dây thần cảm có Z
L
=3Z

C
. Tại thời điểm t hiệu
điện thế giữa hai đầu bản tụ là 30V hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở thuần 60 V thì hiệu điện thế giữa hai
đầu đoạn mạch là
A. 60
2
V B. 60V C. 0 V D. 50V
Câu 4:
Chiếu ℓần lượt 3 bức xạ có bước sóng theo tỷ ℓệ : λ
1
: λ
2

: λ
3
= 5 : 4 : 3 vào ca tốt của một tế bào
quang điện thì nhận được các electron có vận tốc ban đầu cực đại tỷ ℓệ : v
1
: v
2
: v
3
= 1: k :3. Trong đó k bằng
:
A. 2 B.

2
C.
5
D.
3
Câu 5:
Điện năng ở một trạm điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 20kV, hiệu suất trong quá trình truyền
tải là H
1
= 80%. Coi công suất truyền tải ở trạm là không đổi, muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng
đến H = 95% thì ta phải
A. giảm hiệu điện thế xuống còn 5kV. B. giảm hiệu điện thế xuống còn 10kV.

C. tăng hiệu điện thế lên đến 80kV. D. tăng hiệu điện thế lên đến 40kV.
Câu 6:
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở
thuần mắc nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm. Bỏ qua điện trở của máy phát. Khi roto quay đều với tốc độ
n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1(A) . Khi roto quay với tốc độ 3n vòng
phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là
3(A)
. Nếu roto quay đều với tốc độ 2n vòng
phút thì cảm kháng của đoạn mạch là:
A.
R / 3
B.

2R 3
C.
R 3
D.
2R / 3
Câu 7:
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 m
0
= 500g một cách nhẹ nhàng. Chọn gốc thế năng là vị trí cân
bằng. Lấy g = 10m/s

2
. Hỏi năng lượng dao động của hệ thay đổi một lượng bằng bao nhiêu?
A. Giảm 0,375J B. Tăng 0,125J C. Giảm 0,25J D. Tăng 0,25J
Câu 8:
Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng nước với hai nguồn kết hợp ngược pha S
1
và S
2
. Điều nào sau
đây mô tả đúng nhất trạng thái dao động của những điểm nằm trên đường trung trực của S
1
S

2
:
A. Đứng yên, không dao động. B. Dao động với biên độ bé nhất.
C. Dao động với biên độ có giá trị trung bình. D. Dao động với biên độ lớn nhất.
R C
L, r
A M N B

Câu 9:
Ánh sáng từ hai nguồn kết hợp có bước sóng λ
1
= 500 nm đến một cái màn tại một điểm mà hiệu

đường đi hai nguồn sáng là ∆d = 0,75 µm. Tại điểm này quan sát được gì nếu thay ánh sáng trên bằng ánh
sáng có bước sóng λ
2
= 750 nm?
A. Từ cực tiểu giao thoa chuyển thành cực đại giao thoa.
B. Từ cực đại giao thoa chuyển thành cực tiểu giao thoa.
C. Cả hai trường hợp đều quan sát thấy cực tiểu.
D. Từ cực đại của một màu chuyển thành cực đại của một màu khác.
Câu 10:
Trong đoạn mạch điện xoay chiều RLC , phát biểu nào sau đây sai?
A. Nếu là đoạn mạch điện xoay chiều RLC song song thì luôn có thể dùng phương pháp tổng hợp dao
động điều hoà cùng phương cùng tần số để tìm mối liên hệ giữa cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua

đoạn mạch và cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua từng phần tử.
B. Nếu là đoạn mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp thì luôn có thể dùng phương pháp tổng hợp dao động
điều hoà cùng phương cùng tần số để tìm mối liên hệ giữa hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch
và hiệu điện thế hiệu dụng trên từng phần tử.
C. Công suất tiêu thụ trên cả đoạn mạch luôn bằng tổng công suất tiêu thụ trên các điện trở thuần.
D. Công suất tiêu thụ trên cả đoạn mạch luôn tăng nếu ta mắc thêm vào trong mạch một tụ điện hay một
cuộn dây thuần cảm.
Câu 11:
Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm
phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 80dB, tại
B là 40dB. Mức cường độ âm tại điểm M trong đoạn AB có MB = MA là :
A. 34dB B. 46dB C. 26 dB D. 51dB

Câu 12:
Dùng hạt nơtron có động năng 2 MeV bắn vào hạt nhân
6
3
Li
đang đứng yên gây ra phản ứng hạt
nhân, tạo ra hạt
3
1
H
và hạt
α

. Hạt
α
và hạt nhân
3
1
H
bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của nơtron
những góc tương ứng là 15
0
và 30
0
. Bỏ qua bức xạ

γ
và lấy tỉ số giữa các khối lượng hạt nhân bằng tỉ số
giữa các số khối của chúng. Phản ứng thu năng lượng là
A. 1,66 MeV. B. 1,33 MeV. C. 0,84 MeV. D. 1,4 MeV.
Câu 13:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, ánh sáng đơn sắc được sử dụng có bước sóng λ,
với hai khe sáng S
1
, S
2
cách nhau a(mm). Các vân giao thoa được quan sát trên một màn ảnh M song song
với hai khe và cách hai khe một khoảng D. Nếu ta dời màn M lại gần thêm 50cm theo phương vuông góc

với mặt phẳng chứa hai khe sáng thì khoảng vân thay đổi một lượng bằng 250 lần bước sóng. Tính a?
A. 20mm; B. 2mm; C. 1mm; D. 3mm;
Câu 14:
Pôlôni
210
84
Po
là chất phóng xạ, phát ra hạt
α
và chuyển thành hạt nhân chì. Chu kì bán rã của
210
84

Po
là 138 ngày. Một phòng thí nghiệm nhận được một mẫu
210
84
Po
nguyên chất, sau thời gian t thì thấy tỉ lệ giữa
khối lượng chì và khối lượng P
0
210 là 0,5. Giá trị của t là
A. 164 ngày. B. 82 ngày. C. 276 ngày. D. 148 ngày.
Câu 15:
Một con lắc đơn dao động điều hòa trong thang máy đứng yên tại nơi có gia tốc trọng trường g =

9,8m/s2 với năng lượng dao động là 150mJ, gốc thế năng là vị trí cân bằng của quả nặng. Đúng lúc vận tốc
của con lắc bằng không thì thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc 2,5m/s
2
. Con lắc sẽ tiếp
tục dao động điều hòa trong thang máy với năng lượng dao động :
A. 150 mJ. B. 129,5 mJ. C. 111,7 mJ. D. 188,3 mJ.
Câu 16:
Một sóng dừng trên một sợi dây có dạng
u 40sin(2,5 x)cos t
= π ω
(mm), trong đó u là li độ tại thời
điểm t của một phần tử M trên sợi dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc toạ độ O đoạn x (x đo bằng mét, t

đo bằng giây). Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp để một điểm trên bụng sóng có độ lớn của li
độ bằng biên độ của điểm N cách một nút sóng 10cm là 0,125s. Tốc độ truyền sóng trên sợi dây là
A. 320 cm/s. B. 160 cm/s. C. 80 cm/s. D. 100 cm/s.
Câu 17:
Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được tính theo công thức -
2
6,13
n
(eV) (n = 1, 2, 3,…). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang quỹ đạo dừng n
= 2 thì nguyên tử hiđrô phát ra phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng bằng
A. 0,4102 μm. B. 0,4350 μm. C. 0,4861 μm. D. 0,6576 μm.
Cõu 18:

Khi tng in ỏp ca ng Rnghen t U lờn 2U thỡ bc súng gii hn ca tia X thay i 1,9 ln.
Vn tc ban u cc i ca electron thoỏt ra t catot bng:
A.
e
eU
9m
B.
e
2eU
9m
C.
e

2eU
3m
D.
e
4eU
9m
Cõu 19:
Mt vt tham gia ng thi hai dao ng iu ho cựng phng, cựng tn s v cú dng nh sau:
x
1
= A
1

cos(4t ) cm, x
2
= 2,5
3
cos(4t +
2
) cm (t tớnh bng giõy) . Bit phng trỡnh dao ng tng hp x =
2,5cos(4t + ) cm. Hóy xỏc nh
2
.
A. 2/3 B. /6 C. 5/6 D. /2
Cõu 20:

Mt ngun sỏng cú cụng sut P = 2W, phỏt ra ỏnh sỏng cú bc súng = 0,597àm ta ra u theo
mi hng. Nu coi ng kớnh con ngi ca mt l 4mm v mt cũn cú th cm nhn c ỏnh sỏng khi
ti thiu cú 80 phụtụn lt vo mt trong 1s. B qua s hp th phụtụn ca mụi trng. Khong cỏch xa
ngun sỏng nht m mt cũn trụng thy ngun l
A. 470 km B. 27 km C. 274 km D. 6 km
Cõu 21:
Cho N lũ xo ging nhau cú cng k
0
v vt cú khi lng m
0
. Khi mc vt vi mt lũ xo v cho
dao ng thỡ chu k ca h l T

0
. cú h dao ng cú chu k l
0
T
2
thỡ cỏch mc no sau õy l phự hp
nht?
A. Cn 2 lũ xo ghộp song song v mc vi vt. B. Cn 4 lũ xo ghộp song song v mc vi vt.
C. Cn 2 lũ xo ghộp ni tip v mc vi vt. D. Cn 4 lũ xo ghộp ni tip v mc vi vt.
Cõu 22:
Cho mch in RL ni tip, cun dõy thun cm, L bin thiờn t 0 . in ỏp hiu dng t vo
hai u on mch l U. Hi trờn gin vộc t qu tớch ca u mỳt vộc t

I
r
l ng gỡ?
A. Na ng trũn ng kớnh
U
R
B. on thng
I kU
=
, k l h s t l.
C. Mt na hiperbol
2 2

L
U
I
R Z
=
+
D. Na elip
2 2
2 2
0 0
u i
1

U I
+ =

Cõu 23:
t in ỏp xoay chiu
0
cos 100 ( )
3
u U t V

= +
ữ

vo hai u mt cun cm thun cú t cm
1
2
L

=
(H). thi im in ỏp gia hai u cun cm l
100 2
(V) thỡ cng dũng in qua cun

cm l 2(A). Biu thc ca cng dũng in qua cun cm l
A.
2 3cos 100 ( )
6
i t A



=
ữ

. B.

2 2 cos 100 ( )
6
i t A



=
ữ

.
C.
2 2 cos 100 ( )

6
i t A



= +
ữ

. D.
2 3cos 100 ( )
6
i t A

= +
ữ

.
Cõu 24:
Phat biờu nao sau õy la sai khi noi vờ dao ụng iờu hoa cua con lc n?
A. Khi võt nng i qua vi tri cõn bng lc cng dõy cc ai va tục ụ cua võt co ụ ln cc ai.
B. Chu ki dao ụng cua con lc khụng phu thuục vao khụi lng cua võt nng.
C. C nng cua dao ụng bng thờ nng cc ai.

D. Chuyờn ụng cua võt t vi tri cõn bng ra vi tri biờn la chuyờn ụng chõm dõn ờu.
Cõu 25:Chọn phát biểu sai khi nói về năng lợng trong mạch dao động LC:
A. Năng lợng của mạch dao động gồm có năng lợng điện trờng tập trung ở tụ điện và năng lợng từ trờng tập trung ở
cuộn cảm
B. Khi năng lợng điện trờng trong tụ giảm thì năng lợng từ trờng trong cuộn cảm tăng lên
C. năng lợng điện trờng và năng lợng từ trờng cùng biến thiên điều hoà với tần số của dòng điện xoay chiều
D. Tại mọi thời điểm, tổng năng lợng điện trờng và năng lợng từ trờng là không đổi
PHN T LUN:(10 im)
Cõu 1:
Lng kớnh cú tit din l tam giỏc vuụng cõn ABC vuụng ti nh A chit sut ca lng kớnh i
vi ỏnh sỏng l 1,5. Chiu tia sỏng trng ti mt bờn AB ca lng kớnh theo phng vuụng gúc vi AB.
V ng i ca tia sỏng v gii thớch.

Câu 2: Một con lắc đơn có chiều dài 1m, đầu trên cố định đầu dưới gắn với vật nặng có khối lượng m.Ở thời điểm ban
đầu đưa con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng 6
0
rồi thả nhẹ. Khi con lắc đi qua vị trí góc lệch 3
0
so với vị trí cân bằng khác
bên, vật nặng đang đi lên thì dây đứt. Bỏ qua mọi sức cản, lấy g=10m/s
2
=
π
2
. Tìm tốc độ của vật nặng ở thời điểm

t=0.75s.
Câu 3 : Một cái hộp có khối lượng m=0,6kg trượt ngang trên sàn một thang máy Hệ số ma sát trượt giữa
đáy hộp và sàn thang máy là 0,36. Cho g=9,8m/s
2
. Khi thang máy chuyển động đi lên nhanh dần đều với gia
tốc có độ lớn bằng 1,2m/s
2
. Tính lực ma sát trượt tác dụng lên hộp.
Câu 4:
Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay các bản tụ. Tụ có giá trị điện dung C biến
đổi giá trị C
1

=10pF đến C
2
= 490pF ứng với góc quay của các bản tụ là α các bản tăng dần từ 0
0
đến 180
0
.
Tụ điện được mắc với một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2µH để làm thành mạch dao động ở lối vào của 1
một máy thu vô tuyến điện. Để bắt được sóng 19,2m phải quay các bản tụ một góc α là bao nhiêu tính từ vị
trí điện dung C lớn nhất.
Câu 5: Trình bày phương án thí nghiệm xác định lực đẩy Ácsimet của nước . Dụng cụ vật nặng , ba cốc
đựng nước trong đó có một cốc chia vạch, lực kế và nước, giá đỡ và dây treo.

Hết