Mua Sách Online : http://newshop.vn

KÌ THI THPT Quốc Gia NĂM 2015

MÔN THI: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian phát đề
Mã đề thi: 138

138

k.

co

m
.v

n

Cấu trúc đề thi THPTQG môn Vật Lí năm 2015
Chương
Tiết
Số câu
1. Dao động cơ
11
10
2. Sóng cơ
8
7
3. Điện xoay chiều
15

kA  m2 A 2 . Chọn D.
2
2

C. m2 A2 .

D.

1
m2 A 2 .
2

ie

Giải: W 

B.

tb

A. mωA2.

oo

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

an

gv


B. 2

k
.
m

C.

m
.
k

D.

k
.
m

Chọn 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.
Chọn C.
Câu 7: Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng
A. quang – phát quang.
B. quang điện ngoài.
C. quang điện trong.
D. nhiệt điện.


m
.v

n

Câu 9: Một sóng dọc truyền trong một môi trường thì phương dao động của các phần tử môi trường
A. là phương ngang.
B. là phương thẳng đứng.
C. trùng với phương truyền sóng.
D. vuông góc với phương truyền sóng.
Chọn 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.
Chọn B.
Câu 11: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = A cos(20t  x) (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:  = 20π => f= /2π = 10Hz . Chọn B.

Giải:  0 

kh


D. 70  t.
Chọn B.
Câu 15: Hai dao động có phương trình lần lượt là: x1 = 5cos(2t  0,75) (cm) và x2= 10cos(2t  0,5) (cm).
Độ lệch pha của hai dao động này có độ lớn bằng
A. 0,25  .
B. 1,25  .
C. 0,50  .
D. 0,75  .
Giải:  =1- 2 = 0,75π -0,5 π= 0,25π . Chọn A.
Câu 16: Công thoát của êlectron khỏi một kim loại là 6,625.10-19J. Biết h =6,625.10-34J.s, c=3.108m/s. Giới hạn
quang điện của kim loại này là
A. 300 nm.
B. 350 nm.
C. 360 nm.
D. 260 nm.

hc 6, 625.1034.3.108

 3.107 m  300nm . Chọn A.
19
A
6, 625.10

Câu 17: Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của tia tử ngoại.
B. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều gây ra hiện tượng quang điện đối với mọi kim loại.
C. Một vật bị nung nóng phát ra tia tử ngoại, khi đó vật không phát ra tia hồng ngoại.
D. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều làm ion hóa mạnh các chất khí.
Chọn A.
Câu 18: Khi nói về quang phổ vạch phát xạ, phát biểu nào sau đây đúng?

B.

2
.
LC

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.
Chọn 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
A. 32 mJ.
B. 64 mJ.
C. 16 mJ.
D. 128 mJ.

1 2 1
1
kA  m2 A 2  0,1*102 (8.102 )  32.103 J  32mJ . Chọn A.
2
2
2
Câu 22: Cho 4 tia phóng xạ: tia  , tia   , tia   và tia  đi vào một miền có điện trường đều theo phương vuông

104
Câu 24: Đặt điện áp u  U0 cos100t (t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C =
(F). Dung


U 2 2002

 400W . Chọn D.
R
100

an

Giải: P 

gv

ie

tb

kháng của tụ điện là
A. 150  .
B. 200  .
C. 50  .
D. 100  .
Chọn D.
Câu 25: 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. 800 W.

m  Zmp  (A  Z)mn  m x  47*1, 0073u  (107  47)*1, 0087u  106,8783u
 0,9868u

Chọn A.

Câu 28 : 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. 0,8
B. 0,7
C. 1
D. 0,5

Giải: cos  

U R 100

 0,5 . Chọn D.
U 200

Câu 29: 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.

3


Mua Sách Online : http://newshop.vn


4 2
Giải 1: 2  max 2 

rad / s
0
A
6
3
T1
2 2
Chu kì chất điểm 2: T2 

.3  3s
(1)
6
2 2
T
4
Hình câu 31
Chu kì chất điểm 1: T1  2  1,5s => 1  22 
rad / s
2
3
4

2

Phương trình dao động của hai chất điểm: x1 = 6cos(
t - ) (cm) và x2 = 6cos(
t - ) (cm)

1
0,5

2
1.5

3
2,5

ie

Lần gặp nhau
Thời điểm t(s)
Chọn D.

tb

oo

Có hai họ nghiệm t1 = 3k1 (s) với k1 = 1, 2, 3…. Và t2 = k2 + 0,5 (s) với k2 = 0, 1, 2
Các thời điểm x1 = x2: t (s)
4
3

5
3,5

6
4.5



f1
là
f2
27
B.
25

E0
(E0 là
n2

hằng số dương, n = 1,2,3,...). Tỉ số
A.

10
3

C.

3
10

D.

25
27

Giải:
Quĩ đạo M: n=3  3vạch,

q2

B. 1,5

C. 0,5

q
I
q
I
q

T
Giải 1: q1  01  O1 ;q 2  02  O2  1  2  1  0,5 . Chọn C
2
1
2
2
q 2 1 T2

L I2
L1i 2
q2
+ 1 = 1 0 => q12 = L1C1( I02 – i2)
2
2
2C1

n


D. 2,5

k.

Câu 34: Tại nơi có g = 9,8 m/s2, một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m, 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
2



oo
2



Giải: Áp dụng công thức gần đúng với cos = 1- 2sin 2  1 - 2

tb

 02   2
2
2
v = 2gl(cos - cos0) = 2gl
2 = gl(0 -  )
=> v =


Bụng A1 có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều

u

/4 /4 /4 /4
x

0

Những điểm dao động với cùng biên độ

A bung


A2 =
có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau: d 2 
4
2
=> d1  2d 2 . Chọn D

Hình câu
35

Giải 2: Nhận xét: Khi có sóng dừng trên sợi dây các điểm có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau có 3 loại: các
điểm nút N ( có biên độ bằng 0, VTCB cách đều nhau


); các bụng sóng B ( có biên độ bằng 2a, VTCB cách đều
2


rN

m
.v

P
P
; IN 
2
4OM
4ON 2

co

Giải 1: Dùng công thức: IM 

n

Câu 36: 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 độ 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/s2 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 20dB. 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. 27s
B. 32s
C. 47s
D. 25s

Theo đề thiết bị chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn với vận tốc ban đầu bằng không ,

OM 2
=
= 102 => OM= 10.ON = 100 m => MN = 90 m
2
IM
ON

2 S1
90
=2
= 2.15 = 30s.Gần giá trị 32s nhất. Chọn B.
4
a

kh

t = 2t1 = 2

an

gv

Từ M đến N thiết bị chuyển động theo hai giai đoạn: Bắt đầu CĐ nhanh dần đều sau đó CĐ chậm dần đều dừng lại
tại N với độ lớn gia tốc như nhau. Thời gian CĐ nhanh và CĐ chậm dần đều bằng nhau t1 = t2
và quãng đường S1 = S2 = MN/2 = 45m.
Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N :

Câu 37: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, khoảng cách từ
mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng phát ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 380
nm đến 760 nm. M là một điểm trên màn, cách vân sáng trung tâm 2 cm. Trong các bước sóng của các bức xạ cho


Mua Sách Online : http://newshop.vn

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 1:

AB
AB
68
68
M
K

K
 3, 4  K  3, 4


20
20

d1
2
2
Ta có: CA  AB  BC => k=3=> CB =67,6mm. Chọn B.


20

=> - 3 ≤ k ≤ 3 ; d1 = AC; d2 = BC
Cực đại tại C xa B nhất khi d2 – d1 = 3λ = 60mm
=> d1 = d2 – 60 (mm)
(*)
2
2
2
2
d2 + d1 = AB = 68 (**)
Thế (*) vào (**) ta được: d22 – 6d2 – 5,12 = 0 => d2 = 67,576 mm
d2max = 67,6 mm. Chọn B

C 
d1

A

d2

n

AB


B

m
.v


oo

k.

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. 1,28s
C. 1,41s
D. 1,50s

T
l
= 2 => T = 1 =
l  20
2

k
T
m
=> 1 = 3 =
k3
k1
T

Giải 2:

K2
2

Chọn A.
206
Câu 41 : Đồng vị phóng xạ 210
84 Po phân rã  , biến đổi thành đồng vị bền 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  và số hạt nhân

206
82

Pb (được tạo ra) gấp 14 lần số

210
84

hạt nhân Po còn lại. Giá trị của t bằng
A. 552 ngày
B. 414 ngày

C. 828 ngày

D. 276 ngày

7



T
Câu 42: Lần lượt đặt điện áp u  U 2 cos t (U không đổi,  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, PX và PY 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 ZL1 và ZL2) là ZL = ZL1 + ZL2 và dung kháng của hai tụ điện mắc
nối tiếp (có dung kháng ZC1và ZC2) là ZC = ZC1 + ZC2. Khi   2 , 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 1: Khi  biến thiên để có Pmax thì cộng hưởng, theo đồ thị ta có:

n

2
U2
U2
R
3
 40W; PY max 
 60W => X  => Ry = Rx và U2 = 40Rx = 60Ry
RX
RY
RY 2
3

PX max 

gv

( Rx  Ry )2  ( Rx  2 Ry )2

=

5
U 2 Rx
3

=

=

U 2 ( Rx  Ry )

( Rx  Ry )2  [( Z Lx  ZCX )  ( Z Ly  ZCy )]2

U2
5
5
=
.40 = 23,97 W = 24W.
14  4 2 R x
14  4 2

an

=


kh

U 2

U2
 40W
R


 1
 R1
40

(1)
Theo đồ thị ta thấy các giá trị cực đại  2
2
U
U

R 
 60W
 R2
 2 60
Mặt khác với ω2 > ω1 và ω2 < ω3 thì PX=20W và mạch X có ZL1 > ZC1
Py=20W và mạch Y có ZL2 < ZC2

U2
cos2  φ1=450 , φ2≈ - 54,3760  ZL1 – ZC1=R1 và ZL2 – ZC2=-√2R2
R
Cộng 2 vế  Z L1  Z L2  (ZC1  ZC 2 ) = R1 - √2R2 (2)

0 .
k

Theo đề UC1  UC2  U0  2U  k  2 => f 0  f1f 2 2  25 2.100 2  50 2Hz  70Hz Chọn A.

2 1
1
 1 2   f0 =2f1 = 50 2 =70,7Hz
0
4
LC

k.

Khi UR max thì  20 

co

m
.v

Dễ thấy f2 = 2 2 f1
Do UC1 = UC2 = U0 Nên ZC1 = Z1 2 ;ZC2 = Z2 2
1
1
1
Đặt ZC1 = 1  ZC2 =
(do ZC tỉ lệ nghịch với f)  Z1 =
, Z2 =
4

oo

Chọn A: 70Hz

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

u(cm)

tb

(1) 

ie

11
(đường 2). Tại thời điểm t1, li
12f

O

x(cm)
12

24

36




u N AN
2a
2
v
A
Ta thấy: M và P khác bó sóng kế nhau nên ngược pha: P   P .
VM
AN
Ta thấy: M và N cùng bó sóng nên cùng pha:

V
3
A M  vM  M max  60cm / s  VM max  120cm / s .
2
2
A
A
a
 60cm / s
 60 3cm / s .=> vPt 2  vMt 2 P  60 3 P  60 3
AM
AM
a 3

Tại t1: uN = AM => u M 
Tại t2: vMt 2 

3


Giải: Ta thấy tần số thay đổi nên ta khảo sát I theo .
Khi  thay đổi mà I1=I2 => có  = 0 để Imax.
Suy ra 0  12  150.200  100 3 rad / s

L
C

R

m
.v

n

Do 3= 100π rad/s < 1= 150π rad/s < 2 = 200π rad/s => ZL3  ZC3 ; ZL3  ZL1  ZC1
=> i3 sớm pha so với u3.
Chọn B.
Câu 46: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 20V vào
hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có tổng số vòng dây của cuộn sơ
A
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

103
C  2 ( F ) thì vôn kế (lí tưởng) chỉ giá trị cực đại bằng 103,9V (lấy là 60 3
3

V). Số vòng dây của cuộn sơ cấp là

N1
20
RCmax

2

ie

tb

U



V

co

C. 550 vòng

B

an

gv

Chọn C.
Câu 47: Một học sinh xác định điện dung của tụ điện bằng cách đặt điện áp
u  U 0cos t (U0 không đổi,  = 314 rad/s) vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ
điện có điện dung C mắc nối tiếp với biến trở R. Biết

.106 )
2
2
2 2
U0
314 C
U
R

(1)

1
106
2
1

0,
0095

 2 => 0, 0095  2 (1 
.2.106 ) (2)
2
2
2 2
U0
314 C
U
R

Từ (1) và (2) suy ra: C= 1,95.10-6 F.

3
3
A =
2
2

3 m/s.

Vật B đi lên chậm dần đều dưới tác dụng của trọng lực,thêm được độ cao h2 =

v2
3
=
m = 15cm.
2 g 20

Vật B đổi chiều chuyển động khi khi lên được độ cao h = h1 + h2 = 45cm = 0,45m
Khoảng thời gian từ khi vật B tuột khỏi dây nối đến khi rơi và đến vị trí thả ban đầu là:
t=

2h
=
g

0,09 = 0,3 S. Chọn A

Giải 2.
- Khi dây chùng, gia tốc dao động bằng gia tốc trọng trường, tức là lực đàn hồi bằng 0, suy ra khi đó lò xo ở trạng

chiều + hướng xuống). Từ thời điểm này vật chuyển động ném đứng lên.


2m P K P
1 m P K P 1 m P K P 1 1.K P
=
=
=
2m K 
2 m K  2 m K  2 4.K 

an

P
1

= P =
2 P 2
2

/2

PP

KP
KP
=> K =
= 2,073Kp = 11,4MeV
K
16 cos 2 80 0

kh


Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là:
E = 2K - Kp = 22,8 – 5,5 = 17,3 MeV. Chọn C.

P 2

Câu 50: Đặt điện áp u  400cos100 t (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 C = C1 =
mạch có cùng giá trị. Khi C = C2 =

103
2
F hoặc C = C1 thì công suất của đoạn
3
8

103
F hoặc C = 0,5C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện có cùng giá trị.
15

Khi nối một ampe kế xoay chiều (lí tưởng) với hai đầu tụ điện thì số chỉ của ampe kế là
A. 2,8A
B. 1,4 A
C. 2,0 A

D. 1,0A

Giải:
Khi C biến thiên cho P bằng nhau: ZC1+1,5ZC1 =2ZL  120+80=2ZL => ZL=100
Khi C biến thiên cho P bằng nhau:

U
R 2  Z2L



200 2
1002  1002

 2A . Chọn C.

kh

an

gv

ie

tb

oo

k.

co

m
.v

n