GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 ĐỖ MINH TUỆ
Mail: (0916.609.081)
Trang
1LỜI GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015
I. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC
Mức độ Nhận biết Thông hiểu
Vận dụng Vận dụng cao
Bài tập Lí thuyết Tổng
Số lượng 04 03 02 01 04 06 10
II. LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: Một vật nhỏ dao động theo phương trình
x 5cos( t 0,5 )
(cm). Pha ban đầu của dao
động là
A.
0,5
. B.
A.
2
1
m A
2
. B.
2 2
1
m A
2
. C.
2 2
m A
. D.
2
m A
.
Lời giải:
Cơ năng của con lắc là
2 2
1
E m A
2
.
2
k
. D.
k
m
.
Lời giải:
Tần số góc của con lắc lò xo là
k
m
.
Chọn D.
Câu 6: Một lò xo đồng chất, tiết diện đều được cắt thành ba lò xo có chiều dài tự nhiên là
(cm),
(
-10) (cm) và (
-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. 1,41 s. C. 1,50 s. D. 1,28 s.
Lời giải:
CHƯƠNG 1. DAO ĐỘNG CƠ
.
+ Chu kì dao động con lắc lò xo:
2
1 2
2 2
2 1
k T
m 1 3
T 2 k
k T k T 4
10 3
40 cm.
4
+ Vậy:
2
3
1 1
3
2
A B
o
m m 0,2
.g .10 10 cm.
k 20
+ Kéo vật B tới vị trí tới vị trí M một đoạn 20 cm, thả nhẹ
Biên độ
dao động A = 20 cm;
A B
k
10
m m
rad/s.
+ Khi thả tay để vật đi lên: vật A tới vị trí G lò xo không biến dạng (F
đh
=
0), vật lên tới vị trí P (với NP = OG =
o
= 10 cm), tại thời điểm này vật
B có tốc độ là
1 2h 2.0,45
h gt t 0,3s.
2 g 10
Chọn A.
Câu 8: Tại nơi có g = 9,8 m/s
2
, một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1 m, đang dao động điều hòa
với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05 rad, vật nhỏ của con lắc có tốc độ là
A. 2,7 cm/s. B. 27,1 cm/s. C. 1,6 cm/s. D. 15,7 cm/s.
Lời giải:
Tốc độ của vật:
2 2 2 2
o
v g ( ) 9,8.1(0,1 0,05 ) 0,271
m/s = 27,1 cm/s.
Chọn B.
Câu 9: Hai dao động có phương trình lần lượt là:
1
x 5cos(2 t 0,75 )
(cm) và
2
x 10cos(2 t 0,5 )
(cm). Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn bằng
G
20 cm
o
GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 ĐỖ MINH TUỆ
Mail: (0916.609.081)
Trang
3
Lời giải:
Độ lệch pha của hai dao động có độ lớn là
2 1
0,5 0,75 0,25 .
Chọn A.
Câu 10: Đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và chất
điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, tốc độ cực đại của chất điểm 2 là
4
(cm/s). Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cùng li độ
lần thứ 5 là
A. 4,0 s. B. 3,25 s. C. 3,75 s. D. 3,5 s.
cm và
2
2
x 6cos( t )
3 2
cm.
+ Khi 2 chất điểm gặp nhau: x
1
= x
2
4 2
6cos( t ) 6cos( t )
3 2 3 2
1
4 2
t t k .2
3 2 3 2
3 s
2
1
t k
2
0,5 s 1,5 s 2,5 s 3,5 s 4,5 s 5,5s
Vậy, hai chất điểm gặp nhau lần thứ 5 ở thời điểm t = 3,5s.
Chọn D.
Lời giải:
Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng.
Chọn A.
Câu 2: Một sóng cơ có tần số f, truyền trên dây đàn hồi với tốc độ truyền sóng v và bước sóng
.
Hệ thức đúng là
A.
f
v
. B.
v
f
. C.
v f
. D.
v 2 f
.
Lời giải:
Bước sóng
v
v f.
f
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.
Lời giải:
+ 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
10 mm 20 mm
2
.
+ Vì hai nguồn cùng pha, phần tử nước ở C dao động với biên độ
cực đại
CB CA k 20k
+ Xác định số điểm cực đại trên AB:
AB AB
k 3,4 k 3,4 k 0, 1, 2, 3.
+ BC lớn nhất khi k = 3
A
1
có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d
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 2d
. B.
1 2
d 0 25d
,
. C.
1 2
d 4d
. D.
1 2
d 0 5d
+ Vậy: d
1
= 2d
2
.
Chọn A.
Câu 6: 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
12f
(đường 2). Tại
thời điểm t
1
, li độ của phần tử dây ở N bằng biên độ của phần tử dây ở
M và tốc độ của phần tử dây ở M là 60 cm/s. Tại thời điểm t
2
, vận tốc
của phần tử dây ở P là
A. 60 cm/s. B.
20 3
cm/s. C.
20 3
P
A
A
2
.
+ Dễ dàng thấy: N và M cùng pha, N và P ngược pha.
+ Tạ thời điểm t
1
: li độ của điểm N bằng biên độ M thì tốc độ dao động của M bằng 60 cm/s
b
N M
A 3
u A
2
M
M N b
N
A
3
u .u A
A 4
M
O
B
x (cm)
u (cm)
N
P
u
N
b
A
b
A 3
2
t
1
t
2
u
P
b
A
2 2
2 2
b b b
P P P
A A A 3 3
v A u 80 3 60
4 16 4 4
cm/s.
Chọn D.
Câu 7: Tại vị trí O trong một nhà máy, một còi báo cháy (xem là nguồn điểm) phát âm với công
suất không đổi. Từ bên ngoài, một thiết bị xác định mức cường độ âm chuyển động thẳng từ M
hướng đến O theo hai giai đoạn với vận tốc ban đầu bằng không và gia tốc có độ lớn 0,4 m/s
2
cho
đến khi dừng lại tại N (cổng nhà máy). Biết NO = 10 m và mức cường độ âm (do còi phát ra) tại N
lớn hơn mức cường độ âm tại M là 20 dB. Cho rằng môi trường truyền âm đẳng hướng và không
hấp thụ âm. Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 27 s. B. 32 s. C. 47 s. D. 25 s.
Lời giải:
+ Biết mức cường độ âm tại N lớn hơn mức cường độ âm tại M là 20 dB, ta có:
2
MN
MN 90
t t 2 2 30s
a 04
.
+ Vậy giá trị gần nhất là 32s.
Chọn B.
. B.
T LC
. C.
T LC
. D.
T 2 LC
.
Lời giải:
Chu kì dao động riêng của mạch dao động LC lí tưởng:
2
T 2 LC.
Chọn A.
Câu 2: Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với cùng cường độ dòng
điện cực đại I
o
. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T
1
, của mạch thứ hai là T
2
= 2T
1
và
1 2
i i
2 2 2 2
1 2 1
1 1 2 2
2 1 2
q T
q q 0,5.
q T
Chọn B.
Câu 3: Sóng điện từ
A. là sóng ngang và không truyền được trong chân không.
B. là sóng dọc và truyền được trong chân không.
C. là sóng ngang và truyền được trong chân không.
D. là sóng dọc và không truyền được trong chân không.
Lời giải:
Sóng điện từ là sóng ngang và truyền được trong chân không.
Chọn C.
Câu 4: Ở Trường Sa, để có thể xem các chương trình truyền hình phát sóng qua vệ tinh, người ta
Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao Bài tập Lí thuyết Tổng
Số lượng 03 03 02 04 09 03 12
II. LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là
A. 100 V. B. 220 V. C.
220 2
V. D.
100 2
V.
Lời giải:
Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là 220V.
Chọn B.
Câu 2: Cường độ dòng điện
i 2cos100 t
(A) có pha tại thời điểm t là
A.
70 t
. B. 0. C.
50 t
. D.
100 t
.
Lời giải:
4
1 1
Z 100 .
10
C
100 .
Chọn C.
Câu 4: Đặt điện áp
u 200 2 cos100 t
(V) vào hai đầu một điện trở thuần 100
. Công suất tiêu
thụ của điện trở bằng
A. 400 W. B. 800 W. C. 200 W. D. 300 W.
Lời giải:
Công suất tiêu thụ trên điện trở là
2 2
U 200
P 400W.
R 100
Chọn A.
Lời giải:
Khi xảy ra cộng hưởng điện, ta có Z
L
= Z
C
o o
o
1 1
L .
C
LC
Chọn B.
Câu 6: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V 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 100V. Hệ số
công suất của đoạn mạch bằng
A. 1. B. 0,8. C. 0,5. D. 0,7.
Lời giải:
Hệ số công suất của đoạn mạch là
R
UR 100
cos 0,5.
Z U 200
i I 2cos(100 t )
3
. Phát biểu nào sau
đây đúng?
A. i
2
sớm pha so với u
2
. B. i
1
trễ pha so với u
1
. C. i
3
sớm pha so với u
3
. D. i
1
cùng pha với i
2
.
Lời giải:
+ Từ phương trình ta thấy cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện 1 và 2 là bằng nhau
Tần số góc để cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại, tức là xảy ra cộng hưởng là
o 1 2
o
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
o
. Khi f = f
o
thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở đạt cực đại. Giá trị của f
o
gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 70 Hz. B. 80 Hz. C. 67 Hz. D. 90 Hz.
Lời giải:
+ Khi f = f
1
:
o C1
C1 1 C1 o
2 2
L1 C1
U .Z
U I .Z U
2. R (Z Z )
2. R (Z Z )
2 2 2 2
C2 L2 C2
L
Z 2R 2Z 2Z 4
C
2 2 2
L2 C2
L
4 2R 2Z Z
C
(1)
+ Từ (1) và (2):
2 2 2 2 2 2 2 2
L1 C1 L2 C2 C1 C2 L2 L1
2Z Z 2Z Z Z Z 2(Z Z )
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
lần lượt biểu diễn quan hệ công
suất tiêu thụ của X với
và của Y với
. Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu
đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của hai cuộn cảm
thuần mắc nối tiếp (có cảm kháng Z
L1
và Z
L2
) là Z
L
= Z
L1
+ Z
L2
và dung
kháng của hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng Z
C1
và Z
C2
) là Z
C
= Z
+ Khi
3 Y max
: P
2
Ymax
Y
U
P 60
R
(2)
+ Từ (1) và (2)
R
X
= 1,5R
Y
;
2
X Y
U 40R 60R
.
+ Khi
2 X Y
: P P 20W
)
+ Công suất:
2 2
2
X Y X Y
X Y
2
2
2
X Y LX LY CX CY
U (R R ) U (R R )
P I (R R )
Z
(R R ) (Z Z ) (Z Z )
2 2
X Y X Y
2 2
2 2
X Y LX LY CX CY X Y LX CX CY LY
U (R R ) U (R R )
P
(R R ) (Z Z ) (Z Z ) (R R ) (Z Z ) (Z Z )
2 2 2 2 2 2
o o
1 2 2 1
.
U U U C R
; trong đó, điện áp U giữa hai đầu R được
đo bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện số. Dựa vào kết quả thực
nghiệm đo được trên hình vẽ, học sinh này tính được giá trị của C là
A. 1,95.10
-3
F. B. 5,20.10
-3
F C. 1,95.10
-6
F. D. 5,20.10
-6
F.
Lời giải:
+ Ta có:
2 2 2 2 2 2
o o
1 2 2 1
.
U U U C R
(*)
Dễ thấy
(V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi
3
1
10
C C F
8
hoặc
1
2
C C
3
thì công suất của đoạn mạch có cùng giá trị. Khi
3
2
10
C C F
15
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
C1 C1
L
Z Z
Z 100 .
2
+ Lúc sau:
C2
2
1
Z 150
C
hoặc
'
C2 C2
Z 2Z 300
thì U
1C
= U
2C
.
Cmax
'
C2 C2 Cmax
Chọn A.
Câu 12: 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
C (F)
3
thì vôn
kế (lí tưởng) chỉ giá trị cực đại bằng 103,9 V (lấy là
60 3
V). Số vòng dây của
cuộn sơ cấp là
A. 1800 vòng. B. 1650 vòng. C. 550 vòng. D. 400 vòng.
Lời giải:
+ C biến đổi để U
RC
đạt cực đại:
2 2
C L C
Z Z .Z R 0
vòng.
Chọn C.
GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 ĐỖ MINH TUỆ
Mail: (0916.609.081)
Trang
12
5
0,38 0,76 0,38 0,76
k
6,6 k 13, 2
k = 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.
+ Bước sóng dài nhất, ứng với k
min
k = 7
max
5
0,714 m 714 nm.
7
Chọn C.
Câu 3: 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
đ đ đ
450 nm 98k 510 nm 4,6 k 5,2 k 5
.
+ Vậy trong khoảng đang xét có 4 vân sáng đỏ.
Chọn B.
Câu 4: Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều gây ra hiện tượng quang điện đối với mọi kim loại.
B. Một vật bị nung nóng phát ra tia tử ngoại, khi đó vật không phát ra tia hồng ngoại.
C. Bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của tia tử ngoại.
D. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều làm ion hóa mạnh các chất khí.
Lời giải:
Bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của ti tử ngoại.
Chọn C.
CHƯƠNG 5. SÓNG ÁNH SÁNG
GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 ĐỖ MINH TUỆ
Mail: (0916.609.081)
Trang
13
Câu 5: Khi nói về tia X, phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Tia X có tác dụng sinh lí: nó hủy diệt tế bào.
B. Tia X có tần số nhỏ hơn tần số của tia hồng ngoại.
C. Tia X có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy.
D. Tia X có khả năng đâm xuyên kém hơn tia hồng ngoại.
Lời giải:
Tia X có tác dụng sinh lí: nó hủy diệt tế bào.
GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 ĐỖ MINH TUỆ
Mail: (0916.609.081)
Trang
14
I. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC
Chọn A.
Câu 2: 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. Phôtôn tồn tại trong cả trạng thái đứng yên và trạng thái chuyển động.
C. Năng lượng của mọi loại phôtôn đều bằng nhau.
D. Năng lượng của phôtôn giảm dần khi phôtôn ra xa dần nguồn sáng.
Lời giải:
Năng lượng của phôtôn (lượng tử năng lượng):
hf
tần số càng lớn thì năng lượng càng lớn.
Chọn A.
Câu 3: Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng
A. quang - phát quang. B. nhiệt điện. C. quang điện trong. D. quang điện ngoài.
Lời giải:
Quang điện trở hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong.
Chọn C.
Câu 4: Sự phát sáng nào sau đây là hiện tượng quang - phát quang?
A. Sự phát sáng của con đom đóm. B. Sự phát sáng của đèn dây tóc.
C. Sự phát sáng của đèn ống thông dụng. D. Sự phát sáng của đèn LED.
Lời giải:
Sự phát sáng của đèn ống thông dụng là hiện tượng quang – phát quang.
Chọn C.
Câu 5: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f
1
. D.
25
27
.
Lời giải:
+ Khi chiếu bức xạ có tần số f
1
vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ:
3 1 1
E E hf
(1)
+ Khi chiếu bức xạ có tần số f
2
vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ:
5 1 2
E E hf
(2)
CHƯƠNG 6. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 ĐỖ MINH TUỆ
Mail: (0916.609.081)
Trang
15
+ Từ (1) và (2)
3 1
1
II. LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: Hạt nhân
14
6
C
và hạt nhân
14
7
N
có cùng
A. số nơtron. B. số nuclôn. C. số prôtôn . D. điện tích.
Lời giải:
Hai hạt nhân trên có cùng A = 14
cùng số hạt nuclôn.
Chọn B.
Câu 2: Cho khối lượng của hạt nhân
107
47
Ag
là 106,8783u; của nơtron là 1,0087u; của prôtôn là
1,0073u. Độ hụt khối của hạt nhân
107
47
Ag
là
A. 0,6986u. B. 0,6868u. C. 0,9868u. D. 0,9686u.
Lời giải:
Độ hụt khối:
. C. tia
. D. tia
.
Lời giải:
Vì tia
có bản chất là sóng điện từ, không mang điện tích nên không bị lệch trong điện trường.
Chọn A.
Câu 5: Đồng vị phóng xạ
210
84
Po
phân rã
, biến đổi thành đồng vị bền
206
82
Pb
với chu kì bán rã là
138 ngày. Ban đầu có một mẫu
210
84
Po
tinh khiết. Đến thời điểm t, tổng số hạt
Po
NT 138
t ln 1 ln 8 414
ln 2 N ln 2
ngày.
Chọn B.
CHƯƠNG 7. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2015 ĐỖ MINH TUỆ
Mail: (0916.609.081)
Trang
17
Câu 6: Bắn hạt prôtôn có động năng 5,5 MeV vào hạt nhân
7
3
Li
đang đứng yên, gây ra phản ứng
hạt nhân
7
3
p Li 2
. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ
, hai hạt
2 2
p p p
p 2p (1 cos ) m K 2m K (1 cos )
p p
m K
1.5,5
K 11,4
2m (1 cos ) 2.4.(1 cos160)
MeV.
+ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:
p p
K E 2K E 2K K 2.11,4 5,5 17,3
MeV.
Chọn A.