de thi hsg tinh phu tho

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
PHÚ THỌ

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12
THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016 – 2017
Mơn: VẬT LÍ
ĐỀ MINH HỌA
(Đề có 03 trang)

I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (16,0 điểm)
Câu 1: Hai chất điểm m1 và m2 cùng bắt đầu chuyển động từ điểm A dọc theo vịng trịn bán
kính R lần lượt với các tốc độ góc 1 = /3 và 2 = /6. Gọi P1 và P2 là hai hình chiếu của m1 và m2
trên trục Ox nằm ngang đi qua tâm vòng trịn, biết hình chiếu của A lên Ox có tọa độ 0,5R. Khoảng
thời gian ngắn nhất mà hai điểm P1, P2 gặp lại nhau sau đó bằng
A. 8/3(s).
B. 2/3(s).
C. 4/3(s).
D. 6(s).
Câu 2: Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lị xo có độ cứng k = 10N/m, vật nhỏ có khối lượng
m = 0,1kg, hệ số ma sát giữa vật với mặt phẳng ngang là µ = 0,1. Kéo vật dọc theo trục lò xo để lò xo
giãn 9,5cm rồi thả nhẹ. Lấy g = 10m/s2, quãng đường vật đi được đến khi dừng lại là
A. 45,125cm.
B. 45cm.
C. 22,5cm.
D. 40cm.
Câu 3: Hai chất điểm dao động điều hòa trên hai trục Ox, Oy vng góc với nhau, gốc O là vị
trí cân bằng của cả hai vật, chuyển động của hai vật không làm ảnh hưởng đến nhau, phương trình dao
động của hai vật tương ứng là x = 2cos(t + /2)cm; y = 4cos(t - /6)cm. Khi chất điểm thứ nhất có
li độ x = - 3 cm và đang đi theo chiều âm của trục Ox thì khoảng cách giữa hai chất điểm gần giá trị
nào nhất sau
A. 5,4cm.

B. 2,7cm.
C. 3,6cm.
D. 6,0cm.
Câu 4: Một vật dao động điều hồ xung quanh vị trí cân bằng O. Ban đầu vật đi qua O theo
chiều dương. Sau thời gian t1 = /15(s) vật chưa đổi chiều chuyển động và tốc độ giảm một nửa so
với tốc độ ban đầu. Sau thời gian t2 = 0,3 (s) vật đã đi được 12cm. Vận tốc ban đầu v0 của vật là
A. 40cm/s.
B. 30cm/s.
C. 20cm/s.
D. 25cm/s.
Câu 5: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật ở vị trí cân bằng lị xo dãn 3cm. Bỏ qua mọi
lực cản. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng thì thấy khoảng thời gian lị xo
bị giãn trong 30 chu kì là 20 chu kì. Biên độ dao động của vật là
A. 3 2cm .
B. 6cm.
C. 3cm.
D. 2 3cm .
Câu 6: Một chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục tọa độ Ox với phương trình
π

x = 8cos  4πt +  cm.
6

Thời điểm vật có li độ 4cm có thể là
21
12085
61
12087
s.
s.

s.
s.
A. 8
B. 24
C. 24
D. 24
Câu 7: Con lắc lò xo ngang gồm vật nhỏ khối lượng 400g và lị xo nhẹ có độ cứng 100N/m, bỏ
qua ma sát. Đưa vật dọc theo trục của lò xo đến vị trí lị xo bị nén 6cm rồi thả nhẹ. Sau khi thả 4/15(s)
người ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo. Lấy 2 = 10. Gia tốc cực đại của vật sau đó là
A. 19,84m/s2.
B. 23,71m/s2.
C. 9,58m/s2.
D. 9,38m/s2.
π
 5π
x = 10cos  t -  cm.
6
 3
Câu 8: Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình
Kể từ lúc
t = 0 đến lúc chất điểm qua vị trí có li độ -5cm ngược chiều dương của trục tọa độ lần thứ 2015 thì lực
hồi phục sinh công dương trong khoảng thời gian là
A. 1208,7s.
B. 1207,5s.
C. 2015,1s
D. 2415,8s.
Câu 9: Một con lắc đơn treo vào trần của một thang máy, khi thang máy đứng yên, con lắc dao
động điều hịa với chu kì 0,4s. Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống theo phương thẳng
đứng với gia tốc 0,5g (g là gia tốc rơi tự do) thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là
A. 0,57s.

B. 0,28s.
C. 0,49s.
D. 0,33s.
Câu 10: Con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ có khối lượng 200g mang điện tích 0,5C treo vào
đầu lị xo có độ cứng 50N/m. Kéo vật thẳng đứng xuống để lò xo giãn 10cm rồi thả nhẹ. Khi vật


chuyển động đến vị trí lị xo giãn 7cm lần thứ nhất thì người ta đột ngột thiết lập một điện trường đều
có phương thẳng đứng, độ lớn cường độ điện trường là E = 4.10 6V/m. Lấy g = 10m/s2. Lực cực đại của
lò xo tác dụng vào điểm treo sau đó là
A. 6,65N.
B. 4,36N.
C. 7,00N.
D. 8,14N.
Câu 11: Cho một cơ hệ lí tưởng như hình vẽ: m 1 = m2 = 100g, dây treo
vật m1 dài 1m. Lấy g = 10m/s 2. Kéo m1 để dây treo hợp với phương thẳng đứng
một góc nhỏ 0,02rad rồi thả nhẹ. Khi xuống đến vị trí cân bằng thì m 1 va chạm
m1
m2 tâm
đàn hồi, xuyên
với m 2. Biết chu kì riêng của con lắc lò xo bằng một phần
tư chu kì riêng của con lắc đơn. Bỏ qua ma sát. Độ nén cực đại của lò xo là
A. 1,5cm.
B. 1cm.
C. 0,5cm.
D. 2cm.
Câu 12: Một người làm thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do g bằng con lắc đơn. Kết quả đo được
chiều dài con lắc là l = (80,0  0,4)cm; chu kì dao động nhỏ của con lắc là T = (1,80  0,05)s. Giá trị
của g đo được là
A. (9,75  0,59)m/s2. B. (9,75  0,05)m/s2. C. (9,75  0,40)m/s2. D. (9,75  0,23)m/s2.

Câu 13: Chọn câu sai khi nói về sóng âm:
A. Sóng âm có ba loại là hạ âm, âm thanh và siêu âm được phân chia theo tần số sóng.
B. Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm chỉ phụ thuộc vào đặc trưng vật lí là biên độ.
C. Độ cao của âm là đặc trưng sinh lí của âm phụ thuộc vào đặc trưng vật lí là tần số.
D. Âm cùng tần số nhưng phát ra từ nguồn âm khác nhau thì gây cảm giác âm như nhau.
Câu 14: Hai nguồn sóng kết hợp tại hai điểm A và B có cùng phương trình u A = uB =
5cos10πt(cm). Tốc độ truyền sóng là 0,15m/s. Coi biên độ sóng khơng đổi khi lan truyền. Tại điểm M
cách A và B những khoảng lần lượt là 40cm và 20cm sóng tổng hợp có biên độ và pha ban đầu là
A. -5cm và π.
B. 5cm và 0.
C. -5cm và π/2.
D. 5cm và π.
Câu 15: Một dao động lan truyền trong môi trường liên tục từ điểm M đến điểm N cách M một
đoạn 7λ/3(cm). Sóng truyền với biên độ A khơng đổi. Biết phương trình sóng tại M có dạng u M =
3cos2t (uM tính bằng cm, t tính bằng s). Vào thời điểm t 1 tốc độ dao động của phần tử M là 6(cm/s)
thì tốc độ dao động của phần tử N là
A. 6(cm/s).
B. 4(cm/s).
C. 3 (cm/s).
D. 0,5 (cm/s).
2
Câu 16: Một sợi dây AC có tiết diện S = 2mm , khối lượng riêng D = 8000kg/m3, được căng
ngang nhờ quả cân khối lượng m = 25g (đầu dây A gắn với giá cố định, đầu dây C vắt qua ròng rọc,
rồi móc với quả cân; gọi B là điểm tiếp xúc của dây với rịng rọc thì AB = 25cm). Lấy g = 10m/s 2. Đặt
một nam châm lại gần dây sao cho từ trường của nó vng góc với dây. Khi cho dịng điện xoay chiều
chạy qua dây đồng thì dây bị rung tạo thành sóng dừng, trên đoạn AB có ba bụng sóng. Biết rằng lực
F
v=
μ , trong đó μ là khối lượng của
căng trên dây sẽ quyết định tới tốc độ truyền sóng theo quy luật

dây cho một đơn vị chiều dài. Tần số của dòng điện chạy qua dây là
A. 5,0 Hz.
B. 7,5 Hz.
C. 10 Hz.
D. 15 Hz.
Câu 17: Trên mặt chất lỏng có hai điểm A và B cách nhau 15cm dao động điều hòa theo
phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos(20t)mm; uB = 2cos(20t + )mm. Biết tốc độ truyền
sóng là 20cm/s, coi rằng biên độ sóng khơng đổi khi lan truyền. Gọi O là trung điểm của AB; C là
điểm thuộc đoạn AB dao động với biên độ 2mm. Giá trị OC có thể nhận
A. 5/6(cm).
B. 25/6(cm).
C. 49/6(cm).
D. 5/3(cm)
Câu 18: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A và B dao động điều hịa theo phương thẳng
đứng với phương trình uA = uB = 3cos(10t)mm. Biết tốc độ truyền sóng là 15cm/s, coi rằng biên độ
sóng khơng đổi khi lan truyền, cho AB = 10,4cm. Số điểm dao động với biên độ 3mm cùng pha với
trung điểm của đoạn AB và thuộc đoạn AB là
A. 6 điểm.
B. 12 điểm.
C. 7 điểm.
D. 13 điểm.
Câu 19: Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có phương trình u = 2sin(0,5x)cos(50t +
0,25)mm (x đo bằng cm, t đo bằng s). Gọi B và N là hai điểm thuộc dây có vị trí cân bằng cách nhau
32/3(cm), B là bụng sóng. Khoảng thời gian li độ dao động của B không lớn hơn biên độ dao động của
N trong một chu kì là
A. 2/75(s).
B. 1/75(s).
C. 1/30(s).
D. 1/15(s).
Câu 20: Cho đoạn mạch như hình vẽ: Đặt vào hai đầu

L,r

A

M

R

N C

B


AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số
không đổi. Độ lệch pha của uAN và uAB bằng độ lệch pha của
uAM và dòng điện tức thời. Biết UAB = UAN =120 3 V; UMN =
120V. Cường độ dòng điện trong mạch I = 2 2A . Giá trị của
ZL là
A. 30 3 .
B. 15 6 .
C. 60 .
D. 30 2 .
Câu 21: Mạch điện xoay chiều RLC ghép nối tiếp, đặt vào hai đầu mạch một điện áp ổn định u
= U0cost. Điều chỉnh C = C1 thì cơng suất của mạch đạt giá trị cực đại Pmax = 400W. Điều chỉnh C =
3
C2 thì hệ số cơng suất của mạch là 2 . Cơng suất của mạch khi đó là
A. 100W.
B. 200W.
C. 300W.
D. 400W.

Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm L, R, C mắc nối tiếp theo đúng
thứ tự đó. Biết các biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa R và L là u RL = 150cos(100t +
/3)V; giữa hai đầu đoạn mạch chứa R và C là u RC = 50 6 cos(100t - /12)V. Cho R = 25, cường
độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. 3,0(A).
B. 3 2 (A).
C. 3 2 /2(A).
D. 3,3(A).
Câu 23: Điện năng truyền từ một nhà máy phát điện đến một khu công nghiệp bằng đường dây
tải một pha, cường độ dịng điện ln cùng pha với điện áp. Nếu điện áp truyền đi là U thì ở khu cơng
12
54
nghiệp phải lắp một máy hạ áp có tỉ số vòng dây 1 để đáp ứng 13 nhu cầu điện năng khu công
nghiệp. Nếu muốn cung cấp đủ điện cho khu cơng nghiệp thì điện áp truyền đi phải là 2U và cần dùng
máy biến áp với tỉ số là
171
119
117
219
A. 5 .
B. 3
.
C. 1
.
D. 4 .
Câu 24: Đặt điện áp u = U0cos2ft (với U0 không đổi và tần số f có thể thay đổi) vào hai đầu
đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Khi f = f R = 60Hz thì
điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở cực đại là UR. Khi f = fC = 30Hz thì điện áp hiệu dụng giữa hai
bản tụ cực đại, khi đó tỉ số điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở trên điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn
cảm là

A. 6 .
B. 3 .
C. 1,5 .
D. 1,5.
Câu 25: Đặt điện áp u = U

√ 2 cost (với U và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn

dây mắc nối tiếp với tụ điện C. Khi C = C1 =

2 . 10−4
F thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ cực đại là 100
π

√ 5 V. Khi C = 2,5 C thì cường độ dòng điện trễ pha
1

π
4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Giá trị của U là

A. 50V.
B. 100V.
C. 100 √ 2 V.
D. 50 √ 5 V.
Câu 26: Đặt điện áp xoay chiều u = U √ 2 cost (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối
tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R tăng 2 lần và
cường độ dòng điện trong hai trường hợp vuông pha nhau. Hệ số công suất của đoạn mạch lúc trước là
2
2
1

1
A.
.
B.
.
C.
.
D.
√5
√3
√5
√3
Câu 27: Đặt vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/3(H) điện áp xoay chiều có biểu thức u
= U0cosωt. Ở thời điểm t1 các giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng điện là: u 1 = 100V; i1 = -2,5
3 A Ở thời điểm t2 tương ứng u2 =100 3 V; i2 = -2,5A . Điện áp cực đại và tần số góc là
A. 200V; 100π rad/s.
C. 200 2 V; 120π rad/s.

B. 200 2 V; 100π rad/s.
D. 200V; 120π rad/s.


Câu 28: Một chiếc vơn kế trên mặt có 100 độ chia, vơn kế có các thang đo 50V; 100V; 200V;
250V. Người ta dùng vôn kế này để đo điện áp khoảng 220V. Nếu lấy sai số chỉ là sai số dụng cụ và
bằng nửa độ chia nhỏ nhất thì sai số đó là
A. 1,25V.
B. 2V.
C. 1V.
D. 2,5V.
u = 220 2 cos  100πt  V

Câu 29: Đặt điện áp
vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn AM và
đoạn MB nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn AM sớm pha hơn cường độ dịng điện một góc 30 0. Đoạn
MB chỉ có một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Thay đổi C để tổng điện áp hiệu dụng U AM +
UMB có giá trị lớn nhất. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là
A. 220 2V .
B. 440 V.
C. 220 V.
D. 220 3 V.
Câu 30: Một máy phát điện xoay chiều một pha truyền đi một công suất điện không đổi. Khi
điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây là U thì hiệu suất truyền tải là 75%. Để hiệu suất truyền tải là
96% thì điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây phải là
A. 4,25U.
B. 1,28 U.
C. 2,5U.
D. 6,25U.
Câu 31: Đặt điện áp xoay chiều u U 2 cos(100t) V vào đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây
thuần cảm. Biết R 100 2  , tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung tụ điện lần lượt là
25
125
C1  F
C2 
F

3
và
thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ có cùng giá trị. Để điện áp hiệu
dụng trên điện trở R đạt cực đại thì giá trị của C có thể là
200
20

50
100
C
F.
C  F.
C  F.
C
F.
3



A.
B.
C.
D.
Câu 32: Đặt điện áp u = 240 √ 2 cos(100t)V vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn
mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM là một biến trở R. Đoạn mạch MB gồm một cuộn cảm
có điện trở thuần r, độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Thay đổi R đến giá trị
sao cho công suất tiêu thụ của R đạt cực đại là 80 W, khi đó điện áp hiệu dụng U MB = 80 √ 3 V, công
suất tiêu thụ của toàn mạch là
A. 149 W.
B. 160 W.
C. 120 W.
D. 139 W.
Câu 33: Một động cơ không đồng bộ ba pha dùng dịng điện xoay chiều có tần số f 1; gọi tần số
quay của từ trường là f2 và tần số quay của rôto là f3. Chọn mối liên hệ đúng
A. f1 = f2 > f3.
B. f1 > f2 = f3.
C. f1 = f2 < f3.

D. f2 > f1 = f3.
Câu 34: Cuộn dây có điện trở thuần R và độ tự cảm L mắc vào điện áp xoay chiều u = 250

2 cos100πt(V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 5(A) và dòng điện này lệch pha
π/3 so với điện áp u. Mắc nối tiếp cuộn dây với đoạn mạch X (X là đoạn mạch mắc nối tiếp, chỉ gồm 2
trong số 3 phần tử điện trở, cuộn dây thuần cảm, tụ điện) để tạo thành đoạn mạch AB rồi lại đặt vào
hai đầu đoạn mạch AB điện áp u nói trên thì cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch là 3(A), khi đó
điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha /2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch X. Công suất tiêu
thụ trên đoạn mạch X là
A. 600W.
B. 300W.
C. 200 3 W.
D. 300 3 W.
Câu 35: Cho hai mạch dao động lí tưởng L 1C1 và L2C2 với C1 = C2 = 0,1μF, L1 = L2 = 1μH.
Ban đầu tích điện cho tụ C1 đến hiệu điện thế 6V và tụ C2 đến hiệu điện thế 12V rồi nối kín với hai đầu
cuộn dây của mỗi mạch cùng lúc để cho mạch dao động. Lấy 2 = 10. Thời gian ngắn nhất kể từ khi
bắt đầu dao động đến khi hiệu điện thế trên 2 tụ C1 và C2 chênh lệch nhau 3V là
10−6
10−6
10−6
10−6
A.
s.
B.
s.
C.
s.
D.
s.
6

3
2
12
Câu 36: Trong mạch dao động có chu kì riêng T = 0,12s. Tại thời điểm t1 giá trị điện tích và
cường độ dịng điện là q1 = 0,5Q0 3 ; i = -2(mA). Tại thời điểm t = t +  (trong đó t < 2016T) giá trị
1

mới của chúng là
A. 1,54s.

q 2 = 0,5Q0 ; i 2 = -2 3(mA)

B. 241,9s.

2

. Giá trị của  là
C. 242,02s.

1

2

D. 1,65s.


Câu 37: Mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự do, người ta nhận thấy cứ sau
khoảng thời gian nhỏ nhất bằng nhau bằng 3ms thì năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ
trường. Hiện tại điện tích của tụ bằng một nửa giá trị cực đại và đang giảm, khoảng thời gian ngắn
nhất để cường độ dịng điện qua mạch có độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại sau đó là

A. 1ms.
B. 1,5ms.
C. 3ms.
D. 2ms.
Câu 38: Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC lí tưởng là dao động điều hòa, khi điện
áp giữa hai đầu cuộn cảm bằng 1,2mV thì cường độ dịng điện trong mạch bằng 1,8(mA); khi điện áp
giữa hai đầu tụ bằng -0,9(mV) thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 2,4mA. Biết độ tự cảm của
cuộn dây là L = 5(μH). Chu kỳ biến thiên năng lượng điện trường trong tụ bằng
A. 31,4μs.
B. 20μs.
C. 15,7μs.
D. 62,8μs.
Câu 39: Chọn câu sai khi nói về sóng điện từ
A. Sóng điện từ mang năng lượng.
B. Sóng điện từ lan truyền được trong chân khơng.
C. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ, giao thoa. D. Sóng điện từ có tốc độ là 3.108m/s.
Câu 40: Cho mạch điện như hình vẽ: E = 6V; r = 4;
k1 cảm có độ tự cảm L = 0,2mH; C =
R = L8; Cuộn dây thuần
8F. Bỏ qua điện trở
nối và các khóa. Ban đầu k 1
C của dâyE;r
đóng, k2 mở; khi dịng điện trong mạch ổn định thì đồng thời
mở kR1 và đóngk2k2. Điện tích cực đại của tụ sau đó là
A. 37,7(C).

B. 20(C).

C. 25(C).

D. 1,424(C).

II. PHẦN TỰ LUẬN (4,0 điểm)
x
Câu 1: ( 2,5 điểm)
Hì
m
Cho con lắc lị xo gồm vật M = 100g gắn trên lị xo nhẹ có độ
nh
cứng k = 100N/m theo phương thẳng đứng như hình vẽ (Hình 1). Ban đầu
h
1
vật M đứng yên ở vị trí cân bằng. Vật nhỏ khác có khối lượng m = 50g
O M
được giữ ở độ cao h = 11,25cm so với M. Thả m rơi tự do xuống va chạm
k
đàn hồi, xuyên tâm với M. Chọn trục Ox như hình vẽ, gốc O trùng với vị
trí cân bằng của M, gốc thời gian lúc va chạm.
a) Tính vận tốc của mỗi vật ngay sau va chạm.
b) Tính độ nén cực đại của lị xo sau va chạm.
c) Tính khoảng thời gian từ lần va chạm thứ nhất đến lần va chạm thứ hai và từ lần và chạm
thứ hai đến lần va chạm thứ ba.
d) Vẽ dạng đồ thị dao động của vật M.
Câu 2: (1,5 điểm)
Cho các dụng cụ:
- Nguồn điện khơng đổi;
- Ampe kế có điện trở xác định;
- Vơn kế có điện trở xác định;
- Điện trở R chưa biết giá trị;
- Các dây nối có điện trở không đáng kể.

Từ bộ dụng cụ trên, hãy đề xuất một phương án đo điện trở R, chỉ rõ cơng thức tính điện trở R
đó.

------------------HẾT------------------