BÀI GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI QG MÔN VẬT LÝ – 2015 – MÃ ĐỀ 138
Câu 1: Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương
trình x = Acosωt. Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là
A. mωA
2
. B.
2
1
m A
2
ω
. C.
2 2
m A
ω
. D.
2 2
1
m A
2
ω
.
Giải: Cơ năng của vật dao động điều hòa: W = W
đmax
=
1
2
mv
2
max
=

(cm). Dao động của chất điểm có biên độ là
A. 2 cm. B. 6 cm. C. 3 cm. D. 12 cm.
Giải: x = Acos(ωt + ϕ) = 6cosωt (cm). Biên độ dao động A = 6 cm. Đáp án B.
Câu 5: Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa
với tần số góc là
A.
m
2
k
π
. B.
k
2
m
π
. C.
m
k
. D.
k
m
.
Giải: Tần số góc của con lắc lò xo: ω =
k
m
. Đáp án D.
Câu 6: Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là
A.
220 2
V. B. 100 V. C. 220 V. D.

C. trùng với phương truyền sóng. D. vuông góc với phương truyền sóng.
Giải: Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng. Đáp án C.
Câu 10: Sóng điện từ
A. là sóng dọc và truyền được trong chân không.
B. là sóng ngang và truyền được trong chân không.
C. là sóng dọc và không truyền được trong chân không.
D. là sóng ngang và không truyền được trong chân không.
Giải: Sóng điện từ là sóng ngang và truyền được trong chân không.
Câu 11: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình u =
Acos(20 t x)
π − π
(cm), với t tính bằng s.
Tần số của sóng này bằng
A. 15 Hz. B. 10 Hz. C. 5 Hz. D. 20 Hz.
Giải: Tần số sóng: f =
20
2 2
ω π
π π
=
= 10 (Hz). Đáp án B.
Câu 12: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh đó có tần số càng lớn.
B. Năng lượng của phôtôn giảm dần khi phôtôn ra xa dần nguồn sáng.
C. Phôtôn tồn tại trong cả trạng thái đứng yên và trạng thái chuyển động.
D. Năng lượng của mọi loại phôtôn đều bằng nhau.
Giải: Năng lượng của phôtôn của ánh sáng đơn sắc: ε = hf. Đáp án A.
Câu 13: Hạt nhân càng bền vững khi có
A. năng lượng liên kết riêng càng lớn. B. số prôtôn càng lớn.
C. số nuclôn càng lớn. D. năng lượng liên kết càng lớn.

=
10cos(2 t 0,5 )
π + π
(cm). Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn bằng
A. 0,25
π
. B. 1,25
π
. C. 0,50
π
. D. 0,75
π
.
Giải: Độ lệch pha của hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có độ lớn |∆ϕ| = |ϕ
2
- ϕ
1
| = 0,25π.
Đáp án A.
Câu 16: Công thoát của electron khỏi một kim loại là 6,625.10
-19
J. Biết h = 6,625.10
-34
J.s, c = 3.10
8
m/s.
Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 300 nm. B. 350 nm. C. 360 nm. D. 260 nm.
Giải: Giới hạn quang điện: λ
0

ω
thay 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. Khi ω = ω
0
thì trong mạch có
cộng hưởng điện. Tần số góc ω
0
là
A.
2 LC
. B.
2
LC
. C.
1
LC
. D.
LC
.
Giải: Mạch điện xoay chiều có cộng hưởng điện khi ω =
1
LC
. Đáp án C.
Câu 20: Ở Trường Sa, để có thể xem các chương trình truyền hình phát sóng qua vệ tinh, người ta dùng
anten thu sóng trực tiếp từ vệ tinh, qua bộ xử lí tín hiệu rồi đưa đến màn hình. Sóng điện từ mà anten thu
trực tiếp từ vệ tinh thuộc loại
A. sóng trung. B. sóng ngắn. C. sóng dài. D. sóng cực ngắn.
Giải: Trong truyền hình vô tuyến và liên lạc vệ tinh người ta thường dùng sóng cực ngắn. Đáp án D.
Câu 21: Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động theo phương trình x = 8cos10t (x tính bằng cm, t tính
bằng s). Động năng cực đại của vật bằng

phương vuông góc với đường sức điện. Tia phóng xạ không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu là
A. tia
γ
. B. tia
−
β
. C. tia
+
β
. D. tia
α
.
Giải: Tia γ là sóng điện từ không mang điện nên không bị lệch trong điện trường và từ trường. Đáp án A.
Câu 23: Hạt nhân
14
6
C
và hạt nhân
14
7
N
có cùng
A. điện tích. B. số nuclôn. C. số prôtôn . D. số nơtron.
Giải: Các hạt nhân có cùng số khối A thì có cùng số nuclôn. Đáp án B.
Câu 24: Đặt điện áp
0
u U cos100 t
= π
(t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C =
4

cộng hưởng điện): P =
2
U
R
= 400 W. Đáp án D.
Câu 26: Chiếu một chùm sáng đơn sắc hẹp tới mặt bên của một lăng kính thủy tinh đặt trong không khí.
Khi đi qua lăng kính, chùm sáng này
A. không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu. B. bị đổi màu.
C. bị thay đổi tần số. D. không bị tán sắc.
Giải: Chùm sáng đơn sắc đi qua lăng kính không bị tán sắc. Đáp án D.
Câu 27: Cho khối lượng của hạt nhân
107
47
Ag
là 106,8783 u; của nơtron là 1,0087 u; của prôtôn là 1,0073 u.
Độ hụt khối của hạt nhân
107
47
Ag
là
A. 0,9868 u. B. 0,6986 u. C. 0,6868 u. D. 0,9686 u.
Giải: Độ hụt khối của hạt nhân: ∆m = Z.m
p
+ (A – Z)m
n
– m
hn
= 0,9868 u. Đáp án A.
Câu 28 : Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm
thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100 V. Hệ số công suất

=
2
2
2
max
A
v
π
= 3 s; T
1
=
1
2
T
2
= 1,5 s. Lần gặp nhau thứ 5 (không kể thời điểm t = 0)
có: 9
1
4
T
= 3,375 s < t < 10
1
4
T
= 3,75 s. Đáp án D.
Cách khác: Viết pt dao động của hai vật rồi giải pt lượng giác (x
1
= x
2
) để tìm t5.

3
10
. D.
25
27
.
Giải: Để phát ra tối đa 3 bức xạ thì ngt H phải ở trạng thái dừng có n = 3; để phát ra tối đa 10 bức xạ thì
ngt H phải ỏ trạng thái dừng có n = 5; do đó:
2
3 1
1
2 5 1
3
1
1
25
3
1
27
1
5
E E
hf
hf E E
−
−
= = =
−
−
. Đáp án D.

= 2ω
2
; |i
1
| = |i
2
|  I
2
0
- ω
2
1
q
2
1
= I
2
0
- ω
2
2
q
2
2

1
2
q
q
=

1
và những điểm dao động với cùng biên độ A
2
có vị trí
cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d
2
. Biết A
1
> A
2
> 0. Biểu thức nào sau đây đúng?
A.
1 2
d 0 5d,=
. B.
1 2
d 4d=
. C.
1 2
d 0 25d,
=
. D. d
1
= 2d
2
.
Giải: Trong sóng dừng có 2 loại điểm dao động cùng biên độ (khác 0) cách đều nhau là: điểm bụng (A
1
=
A) cách đều nhau d

N
– L
M
= lg
2
0
4
P
ON I
π
- lg
2
0
4
P
OM I
π
= lg
2
OM
ON
 
 ÷
 
= 2 = lg10
2

OM
ON
= 10

min
M
ax
D
λ
= 13,2; với k = 7 thì λ =
7
M
ax
D
= 0,714 µm. Đáp án C.
Bấm máy fx-570ES: λ =
M
ax
kD
; MODE 7
0,5.20
2.X
= = 1 15 1 = ; chọn X = 7; f(X) = 0,7142.
Câu 38: 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. Khoảng cách BC lớn
nhất bằng
A. 37,6 mm. B. 67,6 mm. C. 64,0 mm. D. 68,5 mm.
Giải: λ = 2i = 20 mm; -
AB
λ

-
10) (cm) và (
l
-20) (cm). 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;
3s
và T. Biết độ cứng của các lò xo tỉ lệ nghịch với
chiều dài tự nhiên của nó. Giá trị của T là
A. 1,00 s. B. 1,28 s. C. 1,41 s. D. 1,50 s.
Giải: Với lò xo cắt ra ta có: k
1
l = k
2
(l – 10) = k
3
(l – 20) 
1
2
10k l
k l
−
=
;
1
3
20k l
k l
−
=
.

kT l
T k l
 
−
= = =
 ÷
 
 T =
1
2
T
=
2
. Đáp
án C.
Nhận xét: Sử dụng thêm kiến thức lớp 10 có “suy luận”.
Câu 40: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn
sắc; ánh sáng đỏ có bước sóng 686 nm, ánh sáng lam có bước sóng
λ
, với 450 nm <
λ
< 510 nm. Trên
màn, trong khoảng hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 6 vân ánh sáng lam.
Trong khoảng này bao nhiêu vân sáng đỏ?
A. 4. B. 7. C. 5. D. 6.
Giải: Ta có: 7λ = k.686 
7.450
686
= 4,6 < k <
7.510

Giải: Tổng số hạt α và hạt nhân chì gấp 14 lần số hạt nhân còn lại nên số hạt nhân đã phân rã (bằng số hạt
α hoặc số hạt nhân chì) gấp 7 lần số hạt nhân còn lại  7N = N
0
– N
 N =
0
8
N
= N
0
.2
-3
= N
0
.
2
t
T
−
 t = 3T = 414 ngày. Đáp án B.
Câu 42: Lần lượt đặt điện áp u = U
2
cosωt (U không đổi,
ω
thay đổi được) vào
hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn
mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, P
X
và P
Y

ω = ω
, công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 14 W. B. 10 W. C. 22 W. D. 18 W.
Giải: Ta có: P
Xmax
=
2
X
U
R
= 40 W; P
Ymax
=
2
Y
U
R
= 60 W  U
2
= 60R
Y
và R
X
= 1,5R
Y
. Khi ω = ω
2
:
P
X

> ω
1
;
P
Y
=
2
2 2
( )
Y
Y LY CY
U R
R Z Z+ −
=
1
3
P
Xmax
=
1
3
2
X
U
R
 Z
LY
– Z
CY
= ±

0
u U 2 ftcos= π
(U
0
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 = f
1
=
25 2
Hz
hoặc f = f
2
= 100 Hz thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện có cùng giá trị U
0
. Khi f = f
0
thì điện áp hiệu
dụng ở hai đầu điện trở đạt cực đại. Giá trị của f
0
gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 70 Hz. B. 80 Hz. C. 67 Hz. D. 90 Hz.
Giải: Ta có: U
C1
=
0 1
2 2
1 1
2 ( )
C
L C

C
 4
L
C
- 2R
2
= 2Z
2
1L
+ Z
2
1C
.
U
C2
=
0 2
2 2
2 2
2 ( )
C
L C
U Z
R Z Z+ −
= U
0

 Z
2
2C

2L
+ Z
2
2C
.
 2Z
2
1L
+ Z
2
1C
= 2Z
2
2L
+ Z
2
2C
 2L
2
( ω
2
2
- ω
1
2
) =
2
1
C
2

0
ω
=
2
ω
1
ω
2
hay
2
0
f
=
2
f
1
f
2
= 5000  f
0
= 70,7 Hz. Đáp án A.
Câu 44 : 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.
Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t
1
(đường 1) và
2 1
11
t t

3
2
A
(bằng biên độ dao động của M) thì tốc độ dao động của N bằng
1
2
v
Nmax
=
1
2
ωA =
60 cm/s  ωA = 120 cm/s. Điểm P có BP = 38 cm =
3
2
λ
+
12
λ
dao động ngược pha với M và có biên độ là
0,5A. Do đó, ở một thời điểm t bất kỳ vận tốc dao động v
P
của điểm P và v
N
của điểm N liên hệ với nhau
bởi biểu thức:
N
P
v
v

1
, u
2
và u
3
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:
1
i I 2 150 t
3
cos( )
π
= π +
,
2
i I 2 200 t
3
cos( )
π
= π +
và
3
i I 2 100 t
3
cos( )
π
= π −
. Phát biểu nào sau đây
đúng?
A. i

1 2
ω ω
= 173 rad/s
 u
1
trể pha hơn i
1
; u
2
sớm pha hơn i
2
và u
3
trể pha hơn i
3
. Đáp án B.
Câu 46: 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 có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị
3
2
10
3
C F
π
−
=
thì vôn kế (lí tưởng) chỉ giá trị cực đại bằng 103,9 V (lấy là

;
U
RC
= U
RCmax
khi y =
22
22
)(
C
CL
ZR
ZZR
+
−+
= 1 +
22
2
2
C
CLL
ZR
ZZZ
+
−
có giá trị cực tiểu theo Z
C
thay đổi. Đạo
hàm y theo Z
C

C
L C
U R Z
R Z Z
+
+ −
= 60
3
 U
2
= 60 V  N
1
=
2 1 1
2
(2200 )20
60
N U N
U
−
=
 N
1
= 550. Đáp án C.
Câu 47: Một học sinh xác định điện dung của tụ điện bằng cách đặt điện áp
u = U
0
cosωt (U
0
không đổi, ω = 314 rad/s) vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ

0
2
U
+
2 2 2
0
2 1
. .0
U C
ω

=
2
0
2
U

2
0
2
U
= 0,0015;
2 2
1
C
ω
= Z
2
C
.

-6
Ω
-2
thì có: 0,0095 = 0,0015(1 + Z
2
C
.2.10
-6
)
 Z
2
C
=
6
0,0095
1
0,0015
2.10
−
−
=
8
3
10
6
 Z
C
= 1633  C =
1
C

A. 0,30 s. B. 0,68 s. C. 0,26 s. D. 0,28 s.
Giải: Biên độ dao động của hệ là A = 20 cm; độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng là ∆l
0
=
2mg
k

= 0,1 m = 10 cm; tần số góc của hệ là ω =
2
k
m
= 10 rad/s. Khi vật B đi lên đến vị trí lò xo không biến
dạng (đi được quãng đường h
1
= 30 cm = 0,3 m) thì lực đàn hồi của lò xo thôi tác dụng vận tốc của vật B
lúc đó là v =
3
2
v
max
=
3
2
ωA =
3
m. Vật B đi lên thêm được quãng đường h
2
=
2
2

= +
 p
2
p
= p
2
α
+ p
2
α
+ 2p
2
α
cos(
;p p
α α
→ →
) = 2p
2
α
+ 2p
2
α
cos160
0

 m
p
K
p

π
−
hoặc C =
2
3
C
1
thì công
suất của đoạn mạch có cùng giá trị. Khi C = C
1
=
3
10
15
F
π
−
hoặc C = 0,5C
2
thì điện áp hiệu dụng 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. 2,8 A. B. 1,4 A. C. 2,0 A. D. 1,0 A.
Giải: Khi Z
C1
= 80 Ω hoặc Z
C1’
= 120 Ω thì P
1
= P

2
)(
CL
C
ZZR
Z
−+
=
2
2'
2 2
2'
( )
C
L C
Z
R Z Z+ −
 R = 100 Ω.
Khi nối tắt hai đầu tụ: Z =
22
L
ZR
+
= 100
2
Ω. Số chỉ ampe kế: I =
Z
U
= 2 A. Đáp án C.