Giải các câu khó trong đề thi THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2017

Đề 1 :
Câu 29. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mức cường độ âm L theo cường độ âm I. Cường độ âm chuẩn gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 0,31a.	B. 0,35a.	C. 0,37a.	D. 0,33a.
 Giải: I = a thì L = 0,5 B : 
 0,5 = lg Þ I = = 0,316.a 
Câu 31. Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi m1, F1 và m2, F2 lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết m1 + m2 = 1,2 kg và 2F2 = 3F1. Giá trị của m1 là
A. 720 g.	B. 400 g.	C. 480 g.	D. 600 g.
 Giải: F = A Þ = = 
 m1 + m2 = 1,2 kg 
 Þ m = 0,48 g 
Câu 36. Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường. Trong ba cuộn dây của phần ứng có ba suất điện động có giá trị e1, e2 và e3. Ở thời điểm mà e1 = 30 V thì tích e2.e3 = − 300 (V2). Giá trị cực đại của e1 là
A. 50 V.	B. 40 V.	C. 45 V.	D. 35 V.
 e1 = E0cosF ® e = E0cos(F + 2) và e = E0cos(F - 2) 
 t : e1 = 30 V, e2.e3 = -300 (V)
 30 = E0cosF Þ cosF = 
 -300 = E02(cos2F+cos) = E02(2cosF -1 - ) = 900 - Þ E0 = 40V 
Câu 37. Điện năng được truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Ban đầu hiệu suất truyền tải là 80%. Cho công suất truyền đi không đổi và hệ số công suất ở nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) luôn bằng 0,8. Để giảm hao phí trên đường dây 4 lần thì cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên n lần. Giá trị của n là
A. 2,1.	B. 2,2.	C. 2,3.	D. 2,0.
 Giải : Giản đồ vectơ :
 D 
 ' 
j 
j ' 
x
 *tanj' = ; tanj = Þ = = = H Þ tanj = H. tanj' Þ tính được cosj 
 *H = 1- = 1- Þ U = 
 * = với tanj' = tan(cos(0,8)) = 0,75 Þ » 2,1
 cosj = cos(tan(H. 0,8)) 
 ( Nếu P' không đổi : = )
Câu 38. Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc trọng trường g = π2 (m/s2). Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi Wđh của lò xo vào thời gian t. Khối lượng của con lắc gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 0,65 kg.	B. 0,35 kg.	C. 0,55 kg.	D. 0,45 kg.
Giải : 
Nhận xét đồ thị :
 T = 0,3 s
 t = 0,05 đến t = 0,15 : lò xo bị nén 
 = Þ A = 2Dℓ 
 F = k(Dℓ+A) = 3mg Þ m = 0,5. : p » 0,55 kg 
Câu 39. Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm. Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 0,12.	B. 0,41.	C. 0,21.	D. 0,14.
 Giải : AM = 80 cm; AN = 65cm Þ MN = 15 cm
 MN = Þ l = 30 cm 
 chiều dài dây ℓ : ℓ = kl ; 80 < ℓ < 105 Þ ℓ = 90 cm Þ kh/c từ M đến nút gần nhất là 5 cm
 = sin 2p = Þ a = mm
 = 2p » 0,12
 Câu 40. Đặt điện áp u = 80 cos(100pt - ) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 20 Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C = C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và bằng 160 V. Giữ nguyên giá trị C = C0, biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là
 A. i =2cos(100pt + ) (A).	 B. i = 2 cos(100pt + ) (A).
 C. i = 2 cos(100pt - ) (A). 	D. i = 2 cos(100pt - ) (A).
Giải
 160 = Þ Z = 60W Þ Z = 80W
 i = = = 2 Ð - 
Đề 2 :
Câu 25. Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc 173,2 rad/s vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Gọi i là cường độ dòng điện trong đoạn mạch, φ là độ lệch pha giữa u và i. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của φ theo L. Giá trị của R là
A. 31, Ω.	B. 15,7 Ω.	C. 30 Ω.	D. 15 Ω.
 Giải : 
 L = 0,1 H ( Z = 17,3 W) thì j = 300
 R = » 30 W 
Câu 27. Chất phóng xạ pôlôni 21084Po phát ra tia α và biến đổi thành chì. Cho chu kì bán rã của pôlôni là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất, sau khoảng thời gian t thì tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng pôlôni còn lại trong mẫu là 0,6. Coi khối lượng nguyên tử bằng số khối của hạt nhân của nguyên tử đó tính theo đơn vị u. Giá trị của t là
A. 95 ngày.	B. 105 ngày.	C. 83 ngày.	D. 33 ngày.
Giải :
 = 0,6 = . = ( -1) = ( 2 -1) Þ t » 95 ngày 
Câu 32. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên màn quan sát, tồn tại vị trí mà ở đó có đúng ba bức xạ cho vân sáng ứng với các bước sóng là 440 nm, 660 nm và λ . Giá trị của λ gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 570 nm.	B. 560 nm.	C. 540 nm.	D. 550 nm.
 Giải : 
 vị trí mà ở đó có đúng ba bức xạ cho vân sáng nằm trong vùng chồng nhau của 3 QPLT bậc n, n+1, n+2
 mặt khác = Þ n = 4
 66x4 = 44x6 = 5x l Þ l =528 nm 
Câu 37. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên thì dòng điện qua đoạn mạch có cường độ là i = 2cosωt (A). Biết điện áp hiệu dụng
ở hai đầu AM, ở hai đầu MN và ở hai đầu NB lần lượt là 30 V, 30 V và 100 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là
A. 200 W.	B. 110 W.	C. 220 W.	D. 100 W.
Giải: 
 U = 30-U 
 100 = (30 + ) + ( U-100) Þ U = 16,5V Þ U » 25 V
 P = (U+U)I = 110W 
 Câu 38. Đặt điện áp xoay chiều u = 100 cos(100pt= ) (V) 
(t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 100 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/ p H và tụ điện có điện dung C thay đổi được (hình vẽ). V1, V2 và V3 là các vôn kế xoay chiều có điện trở rất lớn. Điều chỉnh C để tổng số chỉ của ba vôn kế có giá trị cực đại, giá trị cực đại này là
A. 248 V.	B. 284 V.	C. 361 V.	D. 316 V.
Giải:
 Tổng số chỉ trên 3 vôn kế : V = X ( với X = R+Z+Z Þ Z = X - R- Z = X - 200)
 V = 
 f( ) = 100000( ) - 600 +1 đạt cực tiểu tại = 
 Vậy V = 316 V 
Câu 39. Tại một điểm trên trục Ox có một nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng ra môi trường. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ âm I tại những điểm trên trục Ox theo tọa độ x. Cường độ âm chuẩn là I0 = 10–12 W/m2. M là điểm trên trục Ox có tọa độ x = 4 m. Mức cường độ âm tại M có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 24,4 dB.	B. 24 dB.	C. 23,5 dB.	D. 23 dB.
Giải: Gọi d là khoảng cách từ nguồn đến O
 ( ) = 4 Þ d = 2m 
 () = Þ I = 10 W/m 
 L = 24,4 dB 
Câu 40. Cho D1, D2 và D3 là ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Dao động tổng hợp của D1 và D2 có phương trình x = 3 cos(wt + ) (cm). Dao động tổng hợp của D2 và D3 có phương trình x = 3cosωt (cm). Dao động D1 ngược pha với dao động D3. Biên độ của dao động D2 có giá trị nhỏ nhất là
A. 2,6 cm.	B. 2,7 cm.	C. 3,6 cm.	D. 3,7 cm.
Giải :
 Giản đồ vectơ ® A min khi ^ :
 = + Þ A = 2,6 cm 
Đề 4:
Câu 28. Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng Wđ của con lắc theo thời gian t.
Hiệu t2 – t1 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 0,27 s.	B. 0,24 s.	C. 0,22 s.	D. 0,20 s.
 Giải : T = 1s Þ T = 2s 
 tại t1 : W = W và tại t : W = W
 t - t = [arcsin( )+arcsin( )] =0,25 s 
Câu 35. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên màn, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng. Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 6,7 mm.	B. 6,3 mm.	C. 5,5 mm.	D. 5,9 mm.
 Giải : x = k Þ l = = 
 0,38 £ £ 0,76 Þ 2a = ³ k ³ = a (1)
 Để M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng thì phải có đúng 5 giá trị k thỏa (1) Þ a = 4 Þ x = 4x1,52 = 6,08 mm 
Câu 37. Đặt điện áp u cos(ωt + φ) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB. Hình bên là sơ đồ mạch điện và một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp uMB giữa hai điểm M, B theo thời gian t khi K mở và khi K đóng. Biết điện trở R = 2r. Giá trị của U là
A. 193,2 V. 	B. 187,1 V.
C. 136,6 V.	D. 122,5 V.
Giải :
 Đồ thị ® u trễ pha so với u ; U = 50 V (cả đóng và mở)
 * U = 50 V (cả đóng và mở) : = Þ = 
 Þ 1 + = 1 + Þ Z = 2Z 
 Þ I = I 
 * u trễ pha so với u :
 	 2arctan( ) - 2arctan( ) = Þ » 
 	U = U = 50 = 122,5 V
 Khi K đóng : 	 = Û = Þ U =122,5 V 
Câu 38. Hai máy phát điện xoay chiều một pha A và B (có phần cảm là rôto) đang hoạt động ổn định, phát ra hai suất điện động có cùng tần số 60 Hz. Biết phần cảm của máy A nhiều hơn phần cảm của máy B 2 cặp cực (2 cực bắc, 2 cực nam) và trong 1 giờ số vòng quay của rôto hai máy chênh lệch nhau 18000 vòng. Số cặp cực của máy A và máy B lần lượt là
A. 4 và 2.	B. 5 và 3.	C. 6 và 4.	D. 8 và 6.
 Giải: 60 = np = (n+5)(p-2) Þ p = 6 
Câu 39. Một lò xo nhẹ có độ cứng 75 N/m, đầu trên của lò xo treo vào một điểm cố định. Vật A có khối lượng 0,1 kg được treo vào đầu dưới của lò xo. Vật B có khối lượng 0,2 kg treo vào vật A nhờ một sợi dây mềm, nhẹ, không dãn và đủ dài để khi chuyển động vật A và vật B không va chạm nhau (hình bên). Ban đầu giữ vật B để lò xo có trục thẳng đứng và dãn 9,66 cm (coi
) rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/s2 và π2 = 10. Thời gian tính từ lúc thả vật B đến khi
vật A dừng lại lần đầu là
A. 0,19 s.	B. 0,21 s.	C. 0,17 s.	D. 0,23 s.
Giải:
 Khi dây còn căng : Dℓ1 = 4 cm Þ A1 = 4 cm , w1 = 5p rad/s Þ T1 = 0,4s.
 Khi x £ -4 cm dây hết căng : w2 = 5p rad/s Þ T » 0,23 s, Dℓ = cm
 Tại x = -4 cm : v = -20p cm/s và x' = cm Þ A = cm
 Thời gian cần tìm : Dt = + + » 0,19s 
Câu 40. Ở mặt nước, tại hai điểm S1 và S2 có hai nguồn sóng kết hợp, dao động điều hòa, cùng pha theo phương thẳng đứng. Biết sóng truyền trên mặt nước với bước sóng λ, khoảng cách S1S2 = 5,6λ. Ở mặt nước, gọi M là vị trí mà phần tử nước tại đó dao động với biên độ cực đại, cùng pha với dao động của hai nguồn. Khoảng cách ngắn nhất từ M đến đường thẳng S1S2 là
A. 0,754λ.	B. 0,852λ.	C. 0,868λ.	D. 0,946λ.
 Giải : = 5,6 Þ k = -5; -4; ; 4; 5
 * Điều kiện để M có a max và đồng pha với 2 nguồn :
 Điều kiện 1:
 d1 + d2 = 2ml ( m Î N và 2m > 5,6) và d1 - d2 = kl (k chẵn)
Để M ở gần S1S2 nhất 
 m = 3 và k = 4
Ta có hệ phương trình :
 Þ d1 = 5 l ; d2 = l
Đặt x = MH là khoảng cách từ M đến S1S2 :
 x = d12 - S1H = d22- (5,6l - S1H) 
 Þ x = 0,754l 
 Điều kiện 2:
 d1 + d2 = (2m+1)l ( m Î N và 2m > 5,6) và d1 - d2 = kl (k lẻ)
Để M ở gần S1S2 nhất 
 m = 3 và k = 5
Ta có hệ phương trình :
 Þ d1 = 6l ; d2 = l
Đặt x = MH là khoảng cách từ M đến S1S2 :
 x = d12 - S1H = d22- (5,6l - S1H) 
 Þ x = 0,945l
Chọn A 
Đề 3:
Câu 24. Trên một sợi dây dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục Ox. Tại thời điểm t0, một đoạn của sợi dây có hình dạng như hình bên. Hai phần tử dây tại
M và O dao động lệch pha nhau
 A. .	B. .	C. 3 .	D. 2 .
Giải : M' là vị trí cân bằng của M
 OM' = 3 Þ Dj = 3 
Câu 27. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động điều hòa. Phương trình dao động của vật là
 A. x = cos( + ) (cm)	B. x = cos( + ) (cm) 
 C. x = cos( - ) (cm) 	D. x = cos( - ) (cm) 
 Giải: T = 12 = 0,3s Þ w = p rad/s
 v0 = 5 cm/s Þ A = cm
 t = 0 : v = và đang giảm Þ j = - 
Câu 32. Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động ổn định. Suất điện động trong ba cuộn dây của phần ứng có giá trị e1, e2 và e3. Ở thời điểm mà e1 = 30 V thì |e2 − e3| = 30 V. Giá trị cực đại của e1 là
A. 40,2 V.	B. 51,9 V.	C. 34,6 V.	D. 45,1 V.
Giải:
 * Khi e1 = 30 V thì e2 + e3 = -30V
 Nếu e2 > e3 thì e2 - e3 = 30V Þ e2 = 0 và e3 = -30 V Þ e1 = E0cos(-300) = 30 Þ E0 = 34,6V
 Nếu e2 < e3 thì e2 - e3 = -30V Þ e2 = -30 và e3 = 0 V Þ e1 = E0cos(300) = 30 Þ E0 = 34,6V
Câu 35. Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Êlectron trong nguyên tử chuyển từ quỹ đạo dừng m1 về quỹ đạo dừng m2 thì bán kính giảm 27r0 (r0 là bán kính Bo), đồng thời động năng của êlectron tăng thêm 300%. Bán kính của quỹ đạo dừng m1 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
	A. 60r0.	B. 50r0.	C. 40 r0	D. 30r0.
Giải:
 m1 - m2 = 27
 = 
 Þ m = 36 
Câu 37. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Gọi URL là điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch gồm R và L, UC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện C. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của URL và UC theo giá trị của biến trở R. Khi giá trị của R bằng 80 Ω thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở có giá trị là
	A. 160 V. 	B. 140 V.	C. 120 V.	D. 180 V.
Giải: 
 U = U = 200V
 Khi R = 80 W : = 1,2 Þ U = 240V
 U = 200- ( - 240) Þ U = 160 V 
Câu 38. Một con lắc đơn có chiều dài 1,92 m treo vào điểm T cố định. Từ vị trí cân bằng O, kéo con lắc về bên phải đến A rồi thả nhẹ. Mỗi khi vật nhỏ đi từ phải sang trái ngang qua B thì dây vướng vào đinh nhỏ tại D, vật dao động trên quỹ đạo AOBC (được minh họa bằng hình bên). Biết TD = 1,28 m và α1 = α2 = 4o. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = π2 (m/s2). Chu kì dao động của con lắc là 
A. 2,26 s. 	B. 2,61 s. 	C. 1,60 s. 	D. 2,77 s.
Bài giải :
 W = = mg( + ( 2a - ) = W Þ a =a
 T = 2 ( + + )
 T1 » 2,77s; T = 1,6 s Vậy T = 2.61 s 
Câu 39. Giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B. Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha và cùng tần số 10 Hz. Biết AB = 20 cm, tốc độ truyền sóng ở mặt nước là 0,3 m/s. Ở mặt nước, gọi ∆ là đường thẳng đi qua trung điểm của AB và hợp với AB một góc 60o. Trên ∆ có bao nhiêu điểm mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại?
	A. 7 điểm.	B. 11 điểm.	C. 13 điểm.	D. 9 điểm.
Giải:
 C1:l = = 3 cm Þ k = 6 
 D Ç Ax = {M} ( Ax ^ AB) : AM = 10 cm
 MB - MA = 9,2 < 4 l Þ trên AM có 3 điểm cực đại Þ Trên D có 7 điểm cực đại. 
 C2: 
 Các H có a = = k , c = 10 cm Þ b = Þ tiếp tuyến y = ± x = ± x
 D : y = ± x 
 -1 = 3 Þ k = 3,3 Þ có 7 điểm 
Câu 40. Điện năng được truyền từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết đoạn mạch tại nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) tiêu thụ điện với công suất không đổi và có hệ số công suất luôn bằng 0,8. Để tăng hiệu suất của quá trình truyền tải từ 80% lên 90% thì cần tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên
	A. 1,33 lần.	B. 1,38 lần.	C. 1,41 lần.	D. 1,46 lần.
	 Giải : P' không đổi : = » 1,38