Chinh phục câu hỏi Vận dụng cao trong đề thi THPT QG 2015 môn Vật lý- Bộ GD&ĐT

ĐỀ THI THPT QUỐC GIA 2015 MÔN VẬT LÝ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO       

      ______________                                        

          ĐỀ CHÍNH THỨC                  

 Câu 1. 

Đồ thi li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và của chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, tốc độ cực đại của chất điểm 2 là 4π (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      

Giải:

• Theo đồ thị ta thấy chu kỳ dao động của hai chất điểm:

   T­₂­ = 2T₁  và A1 = A2 = 6cm

• Mặt khác   v2max = \(\omega\)2A2 =\(\frac{{2\pi }}{{{T_2}}}\) A2 = 4π (cm/s) ⇒ T2 = 3s

 \(\omega\)2 = \(\frac{{2\pi }}{3}\)(rad) ⇒  \(\omega\)​1 = \(\frac{{4\pi }}{3}\) (rad)

• Phương trình dao động của hai chất điểm:  x1 = 6cos(\(\frac{{4\pi }}{3}\) t - \(\frac{\pi }{2}\) ) (cm) và x2 = 6cos( \(\frac{{2\pi }}{3}\) t - \(\frac{\pi }{2}\)) (cm)
• Hai chất điểm có cùng li độ khi:   x1 = x2 ⇒ cos(\(\frac{{4\pi }}{3}\) t - \(\frac{\pi }{2}\) ) = cos( \(\frac{{2\pi }}{3}\) t - \(\frac{\pi }{2}\))

  \(\frac{{4\pi }}{3}\) t - \(\frac{\pi }{2}\) = ± ( \(\frac{{2\pi }}{3}\) t - \(\frac{\pi }{2}\))+ 2kπ.

• 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)   

Chọn đáp án D.

Câu 2. Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f₁ vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ, . Khi chiếu bức xạ có tần số f₂ vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ. Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được tính theo biểu thức   E_n = -  \(\frac{{{E_0}}}{{{n^2}}}\) ( E₀ là hằng số dương,  n= 1, 2, 3…). Tỉ số \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\) là

A.   \(\frac{10}{3}\)                              B.  \(\frac{27}{25}\)                       

C.  \(\frac{3}{10}\)                               D.  \(\frac{25}{27}\)

Giải .

• Khi chiếu bức xạ có tần số f₁ êlectron chuyển từ quỹ đạo K (n= 1) lên quỹ đạo M (n= 3)

     hf₁ = E₃ – E₁ = E₀(1 - \(\frac{1}{9}\)) = \(\frac{{8{E_0}}}{9}\)

• Khi chiếu bức xạ có tần số f₁ êlectron chuyển từ quỹ đạo K (n= 1) lên quỹ đạo O ( n = 5)

      hf₂ = E₅ – E₁ = E₀(1 - \(\frac{1}{25}\) ) = \(\frac{{24{E_0}}}{25}\)

• Do đó  \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\)  =  \(\frac{{8{E_0}}}{9}\) :  \(\frac{{24{E_0}}}{25}\)  = \(\frac{25}{27}\)

Chọn đáp án D.

Câu 3. Hai mạch dao động điện từ lý tưởng đang có dao động điện từ tự do với cùng cường độ dòng điện cực đại I₀. Chu kỳ dao động  riêng của mạch thứ nhất là T₁ và của mạch thứ hai T₂ = 2T₁. Khi cường độ dòng điện trong hai mạch có cùng cường độ và nhỏ hơn I₀ thì độ lớn điện tích trên một bản tụ điện của mạch dao động thứ nhất là q₁ và của mạch dao động thứ hai là q₂. Tỉ số  \(\frac{{{q_1}}}{{{q_2}}}\) là:

   A. 2                                      B.   1,5                                    C.   0,5                        D.  2,5

  Giải: 

Ta có    \(\frac{{{L_1}{i^2}}}{2}\)  + \(\frac{{q_1^2}}{{2{C_1}}}\) = \(\frac{{{L_1}I_0^2}}{2}\)  ⇒ q₁² = L₁C₁( I₀² – i²)

            \(\frac{{{L_2}{i^2}}}{2}\)   + \(\frac{{q_2^2}}{{2{C_2}}}\) =  \(\frac{{{L_2}I_0^2}}{2}\) ⇒ q₂² = L₂C₂( I₀² – i²)

                \(\frac{{{q_1}}}{{{q_2}}}\)  = \(\frac{{\sqrt {{L_1}{C_1}} }}{{\sqrt {{L_2}{C_2}} }}\)  =    \(\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}}\) = 0,5.  

Chọn đáp án C.

Câu 4. Một sợi dây đàn hồi có sóng dừng. Trên dây những điểm dao động với cùng biên đô A₁ có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d₁ và những điểm dao động với cùng biên đô A₂ có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d₂. Biết A₁ > A₂ > 0. Biểu thức nào sau đây đúng:

   A. d₁ = 0,5d₂                B. d₁ = 4d₂                  C.  d₁ = 0,25d₂              D. d₁ = 2d₂        

Giải: 

• Nhận xét: Khi có sóng dừng trên sợi dây các điểm có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau có 3 loai:
  • Các điểm nút N ( có biên độ bằng 0, VTCB cách đều nhau \(\frac{\lambda }{2}\) );
  • Các bụng sóng B ( có biên độ bằng 2a, VTCB cách đều nhau \(\frac{\lambda }{2}\) )
  • Các điểm M có biên độ bằng nhau, có VTCB  cách đều nhau \(\frac{\lambda }{4}\) ; các điểm này cách nút \(\frac{\lambda }{8}\) ;  Biên độ của M:   a_M = 2asin\(\frac{{2\pi \frac{\lambda }{8}}}{\lambda }\) = 2asin\(\frac{\pi }{4}\)  = a\(\sqrt 2 \)
• Theo bài ra A₁ > A₂ > 0 nên A₁ là biên độ của bụng sóng ( A₁ = 2a) ⇒ d₁ = \(\frac{\lambda }{2}\) ) ; 
• A₂ là biên độ các điểm M ( A₂ =  a\(\sqrt 2 \) ) ⇒ d1 = \(\frac{\lambda }{4}\) )
• Do vậy ta có  d₁ = 2d₂. 

Chọn đáp án D.

ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT:

{-- xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về --}

Trên đây là trích đoạn một phần hướng dẫn giải chi tiết của các câu bài tập ở mức độ vận dụng cao trong phần Tổng hợp từ đề thi chính thức THPT QG 2015 môn Vật Lý của Bộ Giáo Dục & Đào Tạo

Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh lớp 12 ôn tập tốt và đạt thành tích cao nhất trong kỳ thi THPT Quốc gia 2017 sắp tới.

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Bộ 5 Đề thi thử THPT QG 2017 môn Vật Lý các trường THPT chuyên có đáp án

• Bộ 5 đề thi thử THPT QG 2017 môn Vật Lý các Sở GD-ĐT có giải chi tiết

• Bộ 5 Đề thi thử THPT QG 2017 có lời giải chi tiết môn Vật Lý

Chúc các em học tập tốt và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới.