Giải chi tiết câu hỏi hay và khó Đề thi thử THPT QG 2017 môn Lý trường THPT Triệu Sơn

HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI THỬ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA 2017

TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 2- THANH HÓA

Bài thi: Khoa học tự nhiên - Môn: Vật Lý

 

Câu 1: Một chất điểm dao động điều hòa, tỉ số giữa quãng đường nhỏ nhất và lớn nhất mà chất điểm đi được trong \(\frac{1}{4}\) chu kỳ là

            A. \(\sqrt 2  + 1.\)                    B.   \(2\sqrt 2 .\)                   C.    \(\sqrt 2 .\)                      D.  \(\sqrt 2  - 1\)

Dạng BT: Dao động điều hòa                             Mức độ: Vận dụng

Lời giải:

Phương pháp đường tròn

+ Vật đi được quãng đường lớn nhất khi nó di chuyển gần vị trí cân bằng, từ hình vẽ ta có

\({S_{ma{\rm{x}}}} = 2{\rm{A}}\sin \left( {\frac{{\omega t}}{2}} \right) = 2{\rm{A}}\sin \left( {\frac{\pi }{4}} \right) = 2\frac{{\sqrt 2 }}{2}A\)

+ Vật đi được quãng đường nhỏ nhấ nhất khi nó di chuyển gần vị trí biên, từ hình vẽ ta có

\({S_{\min }} = 2{\rm{A}}\left[ {1 - cos\left( {\frac{{\omega t}}{2}} \right)} \right] = 2{\rm{A}}\left[ {1 - cos\left( {\frac{\pi }{4}} \right)} \right] = 2\left( {1 - \frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)A\)

Lập tỉ số   \(\frac{{{S_{\min }}}}{{{S_{{\rm{max}}}}}} = \sqrt 2  - 1\)

Câu 2: Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ được treo vào đầu dưới của một sợi dây không dãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định. Bỏ qua ma sát và lực cản không khí. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,08 rad rồi thả nhẹ. Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân bằng và độ lớn gia tốc tại vị trí biên là

            A. 0,08.                      B. 1.                            C. 12,5.                       D. 0.

Dạng BT: Con lắc đơn                              Mức độ: Vận dụng cao

Lời giải:

Gia tốc của con lắc là tổng vecto gia tốc pháp tuyến và gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm)

\(\overrightarrow a  = \overrightarrow {{a_t}}  + \overrightarrow {{a_n}}  \Rightarrow a = \sqrt {a_t^2 + a_n^2} \)

Trong đó:

\(\left\{ \begin{array}{l}
{a_t} = g\sin \alpha \\
{a_n} = \frac{{{v^2}}}{l} = 2g\left( {\cos \alpha  - \cos {\alpha _0}} \right)
\end{array} \right.\)

Tại vị trí cân bằng  \(a = {a_n} = 2g\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)\)

Tại vị trí biên   \(a = {a_t} = g\sin {\alpha _0}\)

\(\delta  = \frac{{2\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)}}{{\sin {\alpha _0}}} \approx \frac{{2\left[ {1 - \left( {1 - \frac{{\alpha _0^2}}{2}} \right)} \right]}}{{{\alpha _0}}} = {\alpha _0} = 0,08\)

Câu 3: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng k = 100 N/m, đầu dưới gắn vật nhỏ khối lượng m =100 g. Đưa vật tới vị trí lò xo không biến dạng rồi truyền cho nó vận tốc \(10\sqrt {30} \) cm/s hướng thẳng đứng lên. Lực cản của không khí lên con lắc có độ lớn không đổi và bằng  \({F_C} = 0,1\) N. Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s². Li độ cực đại của vật là

            A. 1,95 cm.                B. 0,6 cm.                  C. 1,6 cm.                  D. 1,25 cm.

Dạng BT: Con lắc lò xo                             Mức độ: Vận dụng

Lời giải:

Li độ cực đại của vật ứng với quãng đường vật đi được trong một phần tư chu kì đầu tiên. Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có:

 \(\frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}k{\rm{A}}_0^2 = {F_C}{A_0} \Leftrightarrow 50{\rm{A}}_0^2 + 0,1{\rm{A}} - 0,015 = 0 \Rightarrow {A_0} = 1,6\) cm

Câu 4: Một sóng cơ lan truyền trên sợi dây từ C đến B với chu kì T = 2 s, biên độ không đổi. Ở thời điểm t₀, ly độ các phần tử tại B và C tương ứng là – 20 mm và + 20 mm; các phần tử tại trung điểm D của BC đang ở vị trí cân bằng. Ở thời điểm t₁, li độ các phần tử tại B và C cùng là +8 mm. Tại thời điểm t₂ = t₁ + 0,4 s li độ của phần tử D có li độ gần nhất với giá trị nào sau đây?

            A. 21,54 mm.            B. 6,62 mm.             C. 6,88 mm.               D. 6,55 mm.

Dạng BT: Giao thoa sóng                         Mức độ: Vận dụng

Lời giải:

Dựa vào hình vẽ ta có:

\(\sin \frac{{\Delta \varphi }}{2} = \frac{{20}}{A}\)  và  \(\cos \frac{{\Delta \varphi }}{2} = \frac{8}{A}\)

Mặc khác \({\sin ^2}\left( {\frac{{\Delta \varphi }}{2}} \right) + {\cos ^2}\left( {\frac{{\Delta \varphi }}{2}} \right) = 1 \Rightarrow A = \sqrt {{{20}^2} + {8^2}}  = 4\sqrt {29} \) cm

Tại thời điểm t₁ điểm D đang ở biên dương, thời điểm t₂ ứng với góc quét  \(\alpha  = \omega t = \frac{{2\pi }}{5}\) rad

Vậy li độ của điểm D khi đó sẽ là

 \({u_D} = A\sin \left( \alpha  \right) = 6,6\) mm

Câu 5: Một ống Rơn – ghen  hoạt động dưới điện áp \(U = 50000\;V\) . Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn – ghen là \(I = 5mA\) . Giả thiết 1% năng lượng của chùm electron được chuyển hóa thành năng lượng của tia X và năng lượng trung bình của các tia X sinh ra bằng 57% năng lượng của tia có bước sóng ngắn nhất. Biết electron phát ra khỏi catot với vận tôc bằng 0. Tính số photon của tia X phát ra trong 1 giây?

            A. 3,125.10¹⁶ photon/s                               B. 4,2.10¹⁴ photon/s

            C. 4,2.10¹⁵ photon/s                                    D. 4,48.10¹⁴ photon/s

Dạng BT: Tia X                               Mức độ: Vận dụng cao

Lời giải:

Năng lượng của tia X có bước sóng ngắn nhất ứng với sự chuyển hóa hoàn toàn động năng của các electron đập vào anot thành bức xạ tia X

\({\varepsilon _{\min }} = \frac{{hc}}{\lambda } = qU\)

Năng lượng trung bình của tia X là

\(\varepsilon  = 0,57qU\)

Gọi n là số photon của chùm tia X phát ra trong 1 s, khi đó công suất của chùm tia X sẽ là

\({P_X} = n\varepsilon  = 0,57nqU\)

Gọi n_e là số electron đến anot trong 1 s, khi đó dòng điện trong ống được xác định bởi

\(I = {n_e}e \Rightarrow {n_e} = \frac{I}{e}\)

Công suất của chùm tia electron

\({P_e} = {n_e}qU = UI\)

Theo giả thuyết của bài toán

\({P_X} = 0,01{P_e} \Leftrightarrow 0,57nqU = 0,01UI \Rightarrow n = \frac{{0,01I}}{{0,57q}} = 4,{48.10^{14}}\) photon/s

Câu 6: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần. Giả thiết công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i. Biết ban đầu độ giảm điện thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ.

            A. 8,7.                        B. 9,7.                         C. 7,9.                         D. 10,5.

Dạng BT: Công suất dòng điện xoay chiều                            Mức độ: Vận dụng cao

Lời giải:

Đặt U, U₁,\({\rm{\Delta U}}\) , I_1,  \(\Delta {P_1}\) là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc đầu.

U’, U₂, \({\rm{\Delta U'}}\) , I₂,  \(\Delta {P_2}\)  là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc sau.

 Ta có:      \(\frac{{\Delta {P_2}}}{{\Delta {P_1}}} = {\left( {\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}} \right)^2} = \frac{1}{{100}} \Rightarrow \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \frac{1}{{10}} \Rightarrow \frac{{\Delta U'}}{{\Delta U}} = \frac{1}{{10}}\)                      

Theo đề ra:       \({\rm{\Delta U  =  0,15}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}\,\, \Rightarrow \Delta U' = \frac{{0,15{U_1}}}{{10}}\)    (1)

• · Vì u và i cùng pha và công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi nên:

   \({{\rm{U}}_{\rm{1}}}{\rm{.}}{{\rm{I}}_{\rm{1}}}{\rm{  =  }}{{\rm{U}}_{\rm{2}}}{\rm{.}}{{\rm{I}}_{\rm{2}}}{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}\frac{{{{\rm{U}}_{\rm{2}}}}}{{{{\rm{U}}_{\rm{1}}}}}{\rm{  =  }}\frac{{{{\rm{I}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{I}}_{\rm{2}}}}}{\rm{  =  10}}\)  ⇒  U₂ = 10U₁     (2)                                      

• · (1) và (2):

\(\left\{ \begin{array}{l}
{\rm{U  =  }}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}{\rm{  +  \Delta U  =  (0,15  +  1)}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}\\
{\rm{U'  =  }}{{\rm{U}}_{\rm{2}}}{\rm{  +  \Delta U'  =  10}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}{\rm{  +  }}\frac{{{\rm{0,15}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}}}{{{\rm{10}}}}{\rm{  =  (10  +  }}\frac{{{\rm{0,15}}}}{{{\rm{10}}}}{\rm{)}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}
\end{array} \right.\)                  

• · Do đó:          \(\frac{{{\rm{U'}}}}{{\rm{U}}}{\rm{  =  }}\frac{{{\rm{10 + }}\frac{{{\rm{0,15}}}}{{{\rm{10}}}}}}{{{\rm{0,15 + 1}}}}{\rm{  =  8,7}}\)    

 

{-- 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 thử THPT QG 2017 môn Vật Lý của Trường THPT Triệu Sơn

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.