GV: Mai Trang
Trường THPT Thạch Bàn
GIẢI CHI TIẾT
ĐỀ MINH HỌA - KỲ THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015
Môn thi: VẬT LÍ
Cho biết: hằng số Plăng h = 6,625.10
−34
J.s; tốc độánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s.
Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình x = 4cosωt (x tính bằng cm). Chất điểm dao động với
biên độ
A. 8 cm. B.4 cm. C. 2 cm. D. 1 cm.
Câu 2: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng m. Cho con lắc dao động điều hòa
theo phương ngang. Chu kì dao động của con lắc là
A.
1
.
2
m
kp
B.
2 .
m
k
p
C.
2 .
k
m
p
.
Câu 8: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì và biên độ lần lượt là 0,4 s và 8
cm. Chọn trục x’x thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian (t = 0) khi
vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s
2
và π
2
= 10. Thời gian ngắn nhất kể từ
khi t = 0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là
A. 4/15(s) B.7/30(s). C. 3/10(s). D. 1/30(s).
Câu 9: Hai con lắc đơn có chiều dài lần lượt là 81 cm và 64 cm được treo ở trần một căn phòng, tại nơi có g = 10
m/s
2
. Khi các vật nhỏ của hai con lắc đang ở vị trí cân bằng, đồng thời truyền cho chúng các vận tốc cùng hướng
sao cho hai con lắc dao động điều hòa với cùng biên độ góc, trong hai mặt phẳng song song với nhau. Gọi ∆t là
khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc truyền vận tốc đến lúc hai dây treo song song nhau. Giá trị∆t gần giá trị nào
nhất sau đây?
A. 8,12 s. B. 2,36 s. C. 7,20 s. D.0,45 s.
Giải 1:
+ Dạng này tốt nhất là viết PT dao động x
1
, x
2
:X
1
= A cos (
)
29,0
ππ
+t
π π
ω − = − ω − + π → =
÷ ÷
π π
ω = = ω = = →
π π
ω + = − ω + + π → =
÷ ÷
Giải 3:
1 2
1 2
2 1,8 , 2 1,2 ,
l l
T s T s
g g
π π
= = = =
ÔN THI THPT QUỐC GIA 12A1, A2, A3
1
10 3( / ).m s
D.
40 2( / ).m s
Giả sử ban đầu con lắc đang ở biên dương, vận tốc lớn nhất của con lắc chỉ có thế nằm trong khoảng x
∈
[0,A]=[0,10](cm)
Theo ĐLBTNL: kA = mv + kx + mg
µ
(A-x)
F(x)= kx + mg
µ
(A-x)
⇒
v max
⇒
f
F’(x) = 0
x = = 2cm
⇒ v = 40 cm/s
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ?
A.Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai
điểm đó cùng pha.
B. Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang.
C. Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc.
D. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng
pha.
Câu 12: Hai âm cùng độ cao là hai âm có cùng
A. cường độ âm. B. mức cường độ âm. C. biên độ. D. tần số.
Câu 13: Một thiết bị tạo ra sóng hình sin truyền trong một môi trường, theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20
C.
2 2( ).cm
D.
2 10( ).cm
Giải: gọi khoảng cách MA=MB=d
Ta có:
Phương trình dao động tại O là: uO=2a.cos(50πt−π.AB/λ)
Phương trình dao động tại M là: uM=2a.cos(50πt−2πd/λ)
Để M cùng pha với O thì: π(2d−18)/λ=k2π
Suy ra: d=9+2k
Để OM min thì k=1. Suy ra OM= đâp án D
Câu 16: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O
1
và O
2
dao động cùng pha, cùng
biên độ. Chọn hệ tọa độ vuông góc xOy (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ là vị trí đặt nguồn O
1
còn nguồn O
2
nằm
trên trục Oy. Hai điểm P và Q nằm trên Ox có OP = 4,5 cm và OQ = 8 cm. Dịch chuyển nguồn O
2
trên trục Oy đến
vị trí sao cho
2
PO QÐ
có giá trị lớn nhất thì phần tử nước tại P không dao động còn phần tử nước tại Q dao động
với biên độ cực đại. Biết giữa P và Q không còn cực đại nào khác. Trên đoạn OP, điểm gần P nhất mà các phần tử
−
= ⇒ = − = = = ≤
+
+ +
Dấu “=” xảy ra khi a=6cm =>
1
2
1
2
4,5
: 3 ( 1/ 2)
7,5
2 1
8
: 2 ( )
10
PO cm
P k
PO cm
cm k
QO cm
Q k
QO cm
λ
λ
λ
=
⇒ = +
=
β
+ Ta có:
8
5.4
tantan
)tan.tan1(tan
8
5,4
)tan(
tan
=
+
−
→=
+
βα
βαβ
βα
β
(*)
+ Từ PT (*) ta tìm được;
00
max
8,3626,16 =→=
βα
và O
1
O
=−
+=−
=−
=−
λ
λ
λ
và
Q thuộc CĐ k = 1
+ Giả sử M là CĐ thuộc OP nên MP
min
khi M thuộc CĐ k = 2
Ta tính được MO
1
= 2,5cm nên MP
min
= 2cm.
Giải 3: Xét hàm số
2 1
2 1)
2 1
2
8 4.5
tan tan 3,5
tan(
36 36
1 tan tan
1
a a
gần P nhất là cực đại ứng với k = 2. ta có
2 2
2ON a ON ON
λ
+ − = ⇒ =
2,5cm. => PN=2cm
Câu 17: Cường độ dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch là
2 2cos 100( ) A)
3
(i t
p
p= +
(t tính bằng
s). Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Tần số dòng điện là 100 Hz.
B. Cường độ dòng điện sớm pha π/3 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
C. Cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2 A.
D. Cường độ dòng điện đổi chiều 50 lần trong một giây.
Câu 18:Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cường độ dòng
điện trong đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là I và lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc φ. Công
suất tiêu thụđiện của đoạn mạch là
ÔN THI THPT QUỐC GIA 12A1, A2, A3
3
Y
P
Q
O
1
O
2
Câu 20: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp đang có dung kháng lớn hơn cảm kháng. Để có cộng hưởng điện thì
có thể
A. giảm điện dung của tụđiện. B. giảm độ tự cảm của cuộn dây.
C. tăng điện trởđoạn mạch. D. tăng tần số dòng điện.
Câu 21: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R, mắc nối tiếp với tụđiện. Biết điện áp giữa
hai đầu cuộn dây lệch pha 0,5π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Mối liên hệ giữa điện trở thuần R với cảm
kháng Z
L
của cuộn dây và dung kháng Z
C
của tụđiện là
A.
( )
2
– .
L C L
R Z Z Z=
B.
( )
2
– .
L C C
R Z Z Z=
C.
( )
2
– .
C L L
R Z Z Z=
D.
1 .
( .cos )
0,1 0,1
1,2. ' ' . ' ' . 1,2.0,9. ' . ' 1,08 0
' 8,77 (
hp
hp
ci ci ci ci ci hp
hp
ci
P
P R
P R
U U P
P
P P H P P P P P P P R
U
P
H R
U
P
P P P P P P P P P
P P P
P P loai kiemtradkhieus
ϕ ϕ
ϕ
ϕ
= ⇒ =
= ⇒ = + = = − = −
= − ⇒
1
P∆
P
01
P
2
; U R,
2
P∆
P
02
Không mất tính tổng quát khi giả sử hệ số công suất bằng 1.
Lúc đầu: H = P
01
/P
1
= 0,9 và P
1
= P
01
+
1
P∆
(1)
Suy ra: P
1
= P
01
/0,9 và
1
1
=∆
;
R
U
P
P
2
2
2
2
=∆
=>
01
2
21
2
1
2
2
2
100
9
P
PP
P
P
P =∆=∆
+
=
; và đã có P
tải2
= 1,2P
01
=> hiệu suất truyền tải: H = P
tải2
/P
2
= 87,7%
ÔN THI THPT QUỐC GIA 12A1, A2, A3
4
+ Với nghiệm 2:
012
9
355250
PP
−
=
; và đã có P
tải2
= 1,2P
01
=> hiệu suất truyền tải: H = P
tải2
/P
2
= 12,3%
Giải 3: Công suất hao phí trên đường dây
2
2 2
2 2 1
2
1 1
0,1
1,08 1,08
P P
P P X P
P P
− = ⇒ − =
Đặt
2
1
P
k
P
=
2
0,1 1,08 0k k− + =
8,77 1,23k vak= =
Với
2
2 1
2
8,77 1 1 1 8,77 0,123 12,3%
P
k H P X P X
R
(*)
Lần sau: H’ =
'
''
P
PP ∆−
= 1 -
'
'
P
P∆
= 1 – P’
ϕ
22
cosU
R
> 1 - H’ = P’
ϕ
22
cosU
R
(**)
Từ (*) và (**)
H
H
−
−
1
'1
= 0,1237 = 12,37%
Loại nghiệm H’
2
vì hao phí vượt quá 20%.
Giải 5:
Độ giảm thế trên dây: ΔU = I.R
HĐT nơi phát không đổi là : U = U’ + ΔU
1
= U’’ + ΔU
2
.
Công suất tiêu thụ tăng 20% thì I thay đổi.
P’’ = 1,2.P’ ↔ U’’.I
2
= U’.I
1
↔ U’’.ΔU
2
= 1,2U’.ΔU
1
.
Chia 2 vế cho U
2
:
( ) ( )
2 1
2 2 1 1
U’’ U U’ U
. 1,2 . H 1 H 1,2.H 1 H
U U U U
1 1 1
100 2 100
AB
L
U
Z Z Z R
I
= = Ω ⇒ = − = Ω
+khi mắc vôn kế , hệ số công suất cực đại suy ra mạch cộng hưởng, ta có Z
C
= Z
L
=100Ω, khi đó tổng trở là Z =
2R
1
= 200Ω; cường độ dòng điện: I’ =U
AB
/Z =
2
/2 A
Số chỉ vôn kế: U
V
= U
MB
=
' 2 2
2
. 100
C
I R Z+ =
L C
U r Z Z
U R rR
U I Z U thi
r Z Z
r R Z Z R rR
r Z Z
æ ö
+ -
+
÷
ç
÷
= = = ®
ç
÷
ç
÷
ç
+ -
è ø
+ + - +
+
+ -
→
( )
2 2
min
( )
L C L C
VtCosuVtCosu
MBAM
+==
3
100100;100200
π
ππ
Ta có:
xLMBxcAN
uuuuuu +=+= ;
Hay:
xLMBxcAN
uuuuuu 333;222 +=+=
suy ra:
xLcxMBAN
uuuuuu 532532 =++=+
Từ đó ta được:
5
32
MBAN
x
uu
u
U
U
2
2
L
2
0
2
LMAX
=
+
ω
ω
hay
=> kết quả : U
Lma x
=
80 3V
= 138,56V.
Giải 2:
( ) ( )
( )
( )
( )
= − →ω = = π → =
π
→ω =ω ω ↔ π =ω π →ω = π
→ω = → =
π
2
Cmax C 1
1
2
2
Rmax R L C 1 L 1 L 1
Lmax L
1
L R X X
CoùX 1 ; U 2 f L 2
C 2 L 2 f
U 2 f 2 . 2 f 4 f
1 1
U C 3
XC X.4 f
2
2
2
LM
U
LC RC
ω
⇒ =
−
, Khi
2
ax 1
2 2
2
2
CM
LC RC
U
L C
ω
−
⇒ =
, khi
ax 2
1
RM
U
LC
ω
⇒ =
Cmax
khi
ω
1
=
L
1
2
2
R
C
L
−
; U
R
= U
Rmax
khi
ω
2
=
LC
1
=
ω
1
2
=>
ω
2
ω
3
=
2
1
2
R
C
L
C −
=
2
1
2
2
R
RC −
=
CR
2
(**)
Do vậy Z
L3
= L
ω
3
=
CR
L 2
= R
Giải 5: Khi f biến đổi đến f
1
để U
Cmax
thì ω biến đổi :
2
2
0C
2
1 R
LC 2L
ω = −
Khi f biến đổi đến f
3
để U
Lmax
thì ω biến đổi :
2 2
2
0L
R C
LC
2
ω = −
Khi f biến đổi đến f
2
=
2
f
L3
.Z
C3
;Ta có :
( )
C3
L3 L3
Lmax
2 2 2
2
L3
L3 C3
U.Z U.Z 2U
U
5
Z Z
R Z Z
= ≥ =
+
+ −
→ U
Lmax
> 107,33 V
Giá tr? c@a U
Lmax
gAn giá tr? 145V nhBt
Câu 28: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A. Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn đồng pha với nhau.
/kg
2
. Sóng cực ngắn (f > 30 MHz) phát từ vệ tinh truyền thẳng đến các điểm nằm trên Xích
Đạo Trái Đất trong khoảng kinh độ nào nêu dưới đây?
A. Từ kinh độ 81
o
20’Đ theo hướng Tây đến kinh độ 81
o
20’T.
B. Từ kinh độ 81
o
20’Đ theo hướng Đông đến kinh độ 81
o
20’T.
C. Từ kinh độ 81
o
20’T theo hướng Tây đến kinh độ 81
o
20’Đ.
D. Từ kinh độ 8
o
40’ Đ theo hướng Tây đến kinh độ 8
o
40’T.
Giải 1:Vì là Vệ tinh địa tĩnh, lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có :
2
2
2 .
.( )
86400 ( )
ω
như Trái đất quay xung quanh trục của nó với cùng chu kỳ
T=24h.
Gọi vận tốc dài của vệ tinh trên quỹ đạo là v, độ cao của nó so với mặt đất là h. Vì chuyển động tròn nên vệ tinh
có gia tốc hướng tâm bằng: F
ht
=
)(
2
Rh
mv
+
,
lực nàylà lực hấp dẫn của Trái đất đối với vệ tinh:+ F
hd
=
2
)( Rh
GmM
+
.
Từ hai biểu thức trên suy ra
)(
2
Rh
mv
+
=
2
)( Rh
2
2
3
2
4
.
πω
TGMGM
=
=42322.10
3
(m)=42322km
Vậy, độ cao của vệ tinh so với mặt đất là: h=42322-6370=35952 km
Đối với sóng cực ngắn, ta có thể xem như sóng truyền thẳng từ vệ tinh xuống mặt đất. Từ hình vẽ ta thấy vùng nằm
giữa kinh tuyến đi qua A và B sẽ nhận được tín hiệu từ vệ tinh. Ta thấy ngay: cos
θ
=
hR
R
+
=0,1505. Từ đó
θ
=81
0
20’.Như vậy, vùng nhận được tín hiệu từ vệ tinh nằm trong khoảng Từ kinh độ 81
0
20’T đến kinh độ
81
0
20’Đ .
⇒
h=35742871m
Vì vệ tinh phát sóng cực ngắn nên sóng truyền thẳng đến mặt đất là hình chŽm cầu giới hạn bởi cung nhŽ MN trên
hình vẽ.
Gọi V là vị trí vệ tinh. Điểm M, N là kinh độ có số đo bằng giá trị góc
α
cos 0.1512
OM R
OV R h
α
= = =
+
⇒
α
= 81,3
0
=81
0
20”
⇒
Từ kinh độ 81
0
20’T đến kinh độ 81
0
20’Đ.
Câu 32: Tia tử ngoại
ÔN THI THPT QUỐC GIA 12A1, A2, A3
8
hai khe là 0,5 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí
nghiệm có bước sóng 0,5 µm. Vùng giao thoa trên màn rộng 26 mm (vân trung tâm ở chính giữa). Số vân sáng
quan sát được trên màn là
A. 15. B. 17. C. 13. D. 11.
Câu 37: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạđơn sắc, trong
đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 720 nm và bức xạ màu lục có bước sóng λ (có giá trị trong khoảng từ 500 nm đến
575 nm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm, có 8 vân sáng
màu lục. Giá trị của λ là
A. 500 nm. B. 520 nm. C. 540 nm. D. 560 nm.
Gọi λ là bước sóng màu lục
Giữa 2 vân sáng gần nhất cùng màu với vân trung tâm
⇒ = ⇒ λ =80n ⇒ 500 ≤ 80n ≤ 575 ⇒ n = 7
Câu 38: Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây đúng?
A. Phôtôn có thể tồn tại trong trạng thái đứng yên.
B. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f xác định, các phôtôn đều mang năng lượng như nhau.
C. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó càng lớn.
D. Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím nhỏ hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ.
Câu 39: Pin quang điện là nguồn điện, trong đó
A. hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B. quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
C. cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
D. nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Câu 40: Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi
A. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân heli.
B. chiếu vào tấm kim loại này một bức xạđiện từ có bước sóng thích hợp.
C. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này.
D. tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt.
Câu 41: Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹđạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r
0
. Khi êlectron chuyển
C.
0
.
3
hc
l
D.
0
2
.
hc
l
Câu 43: Phản ứng phân hạch
A. chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao cỡ hàng chục triệu độ.
B.là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn.
C. là phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
D. là phản ứng trong đó hai hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng hơn.
ÔN THI THPT QUỐC GIA 12A1, A2, A3
9
Câu 44: Phóng xạβ
-
là
A. phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
B. phản ứng hạt nhân không thu và không toả năng lượng.
C. sự giải phóng êlectron từ lớp êlectron ngoài cùng của nguyên tử.
D.phản ứng hạt nhân toả năng lượng.
Câu 45: Một mẫu có N
0
hạt nhân của chất phóng xạ X. Sau 1 chu kì bán rã, số hạt nhân X còn lại là
A. 0,25 N
23
mol
–1
.
Khối lượng
235
U mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là
A. 461,6 kg. B.230,8 kg. C. 230,8 g. D. 461,6 g.
Câu 48: Bắn hạt prôtôn với động năng K
P
= 1,46MeV vào hạt nhân Li đứng yên, tạo ra hai hạt nhân giống nhau có
cùng khối lượng là m
X
và cùng động năng. Cho m
Li
= 7,0142u, m
p
= 1,0073u, m
X
= 4,0015u, 1u=931,5MeV/c
2
. Hai
hạt sau phản ứng có vectơ vận tốc hợp nhau một góc là
A . 168
o
36’. B. 48
o
18’. C. 60
o
. D. 70
ÔN THI THPT QUỐC GIA 12A1, A2, A3
10
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐÁP ÁN
ĐỀ THI MINH HỌA KỲ THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015
Môn thi: Vật lí
Câu số Đáp án Câu số Đáp án Câu số Đáp án
1 B 18 C 35 C
2 B 19 B 36 C
3 A 20 D 37 D
4 D 21 C 38 B
5 B 22 C 39 B
6 D 23 C 40 B
7 A 24 C 41 A
8 B 25 A 42 D
9 D 26 C 43 B
10 D 27 B 44 D
11 A 28 B 45 B
12 D 29 A 46 A
13 B 30 D 47 B
14 A 31 A 48 A
15 D 32 A 49 B
16 B 33 B 50 C
17 C 34 A
ÔN THI THPT QUỐC GIA 12A1, A2, A3
11