Giải chi tiết đề thi thử TN THPT môn vật lý tỉnh Nghệ An lần 4 năm 2022
Giải chi tiết đề thi thử TN THPT môn vật lý tỉnh Nghệ An lần 4 năm 2022 là bài viết của DẠY HỌC SÁNG TẠO như một tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn đọc. Để có điểm cao, phải đảm bảo rằng thời gian làm 30 câu đầu trong khoảng từ 15 đến 20 phút, thời gian còn lại tập trung cho 10 câu cuối cùng. Bài viết này cũng chỉ tập trung vào giải 12 câu cuối cùng. Ở 28 câu đầu, ai có thắc mắc gì thì đừng ngại trao đổi bằng cách bình luận cuối bài viết nhé.
Đề thi thử TN THPT môn vật lý Nghệ Ân lần 4 năm 2022
Trước khi đọc lời giải chi tiết đề thi thử TN THPT môn vật lý tỉnh Nghệ An lần 4 năm 2022 các bạn hãy làm thử đề này theo dạng trắc nghiệm online nhé, tại đây:
Thi thử cùng học sinh Nghệ An môn vật lý lần 4 năm 2022Giải chi tiết 12 câu cuối đề thi thử TN THPT môn vật lý tỉnh Nghệ An lần 4 năm 2022
Câu 29. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - B
Giả sử trục $Ox$ hướng từ trên xuống, vì pha ban đầu của dao động bằng $\frac{\pi}{2}$ nên ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng ngược chiều dương (vật đang đi lên), nó đến vị trí cao nhất tại thời điểm
$$t=\frac{T}{4}=\frac{1}{4}\frac{2\pi}{\omega}$$
Lực đàn hồi có công thức
$$F_\text{đh}=-kx-mg=-m\omega^2x-mg$$
Tóm lại ta có
\begin{align}
F_\text{đh}&=-m\left(\omega^2x+g\right)\\
&=-0\text{,}1\left(10^2\times 0\text{,}2\cos{\left(20\frac{1}{4}\frac{2\pi}{20}+\frac{\pi}{2}\right)}+10\right)\\
&=1\ \text{N}
\end{align}
Ta cũng có thể giải bằng cách khác như sau:
Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là
\begin{align}
\Delta l_0 &=\frac{mg}{k}\\
&=\frac{mg}{m\omega^2}\\
&=\frac{g}{\omega^2}\\
&=\frac{10}{10^2}=0\text{,}1\ \text{m}
\end{align}
Khi vật ở vị trí cao nhất thì lò xo bị nén một đoạn bằng
$$ \Delta l=A-\Delta l_0$$
Lực đàn hồi khi đó là
\begin{align}
F_\text{đh}&=k\left(A-\Delta l_0\right)\\
&=m\omega^2\left(A-\Delta l_0\right)\\
&=0\text{,}1\times10^2\left(0\text{,}2-0\text{,}1\right)\\
&=1\ \text{N}
\end{align}
Câu 30. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - D
Chọn hệ trục tọa độ $xOy$ sao cho $Ox$ trùng với đường thẳng AB, $Oy$ trùng với $\Delta$ như hình dưới đây:
Điểm M là điểm cực tiểu gần $\Delta$ nhất thì nó phải thuộc đường cực tiểu $k=0\text{,}5$, tức giao điểm giữa vân này với AB các $\Delta$ một khoảng $\frac{\lambda}{4}$. Khi đó
+ Phương trình của đường tròn đường kính AB:
$$x^2+y^2=5^2$$
Điểm $M$ có hoành độ $x_\text{M}=1\text{,}4\ \text{cm}$ thuộc đường tròn này nên ta tính được bình phương tung độ của nó
\begin{align}
y_\text{M}^2&=\sqrt{25-x_\text{M}^2}\\
&=\sqrt{25-1\text{,}4^2}\\
&=23\text{,}04
\end{align}
+ Phương trình đường hypebol ứng với cực đại bậc nhất (gần $\Delta$ nhất):
$$\frac{x^2}{\left(\frac{\lambda}{4}\right)^2}-\frac{y^2}{5^2-\left(\frac{\lambda}{4}\right)^2}=1$$
Tọa độ của $M$ là $x_\text{M}=1\text{,}4$ và $y_\text{M}^2=23\text{,}04$ cũng thỏa mãn hypebol này, tức là
$$\frac{1\text{,}4^2}{\left(\frac{\lambda}{4}\right)^2}-\frac{23\text{,}04}{5^2-\left(\frac{\lambda}{4}\right)^2}=1$$
Bấm máy tính ta chọn các nghiệm dương $\lambda = 4\ \text{cm}$ và $\lambda = 28\ \text{cm}$, rõ ràng là khoảng cách hai nguồn chỉ bằng $AB=10\ \text{cm}$ nên không thể chọn bước sóng lớn hơn nó. Tóm lại ta lấy
$$\lambda = 4\ \text{cm}$$
Suy ra tốc độ truyền sóng
$$v=\lambda f=60\ \text{cm/s}$$
Câu 31. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - A
Trên đồ trục $x$ mỗi độ chia bằng $$\frac{\lambda}{8}=6\text{,}25\ \text{cm}\\ \lambda=50\ \text{cm}$$ Tần số góc \begin{align} \omega&=2\pi \frac{v}{\lambda}\\ &=2\pi \frac{200}{50}\\ &=8\pi\ \text{rad/s} \end{align}
Sóng truyền theo chiều dương $Ox$ tức là điểm $N$ nhanh pha hơn điểm $M$, trong khi đó $N$ đang ở vị trí cân bằng còn li độ của M thì dương và $MN=\frac{\lambda}{8}$ (tức là $N$ nhanh pha hơn $M$ một góc $\Delta \varphi_\text{MN}=\frac{\pi}{4}$) suy ra các điểm pha của $M$ và $N$ được biểu diễn trên đường tròn pha như hình vẽ dưới đây
Sau thời gian $\Delta t=\frac{5}{96}\ \text{s}$ pha của các điểm tăng thêm \begin{align} \Delta \varphi&=\omega \Delta t\\ &=8\pi\frac{5}{96}\\ &=\frac{5\pi}{12} \end{align} Khi đó điểm pha của $M$ là ${P_\text{M}}_1$ ở tọa độ cung $\frac{2\pi}{3}$, vận tốc của $M$ khi đó là \begin{align} {v_\text{M}}_1&=-v_\text{max}\frac{\sqrt{3}}{2}\\ &=\omega A\frac{\sqrt{3}}{2}\\ &=8\pi\times4\frac{\sqrt{3}}{2}\\ &=-87\text{,}06\ \text{cm/s} \end{align}
Câu 32. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - C
Thực ra là ta phải tính pha ban đầu của $u$. Ta gọi nó là $\varphi_u$.
Khi khóa K mở, có đầy đủ cả 3 phần tử, tổng trở là
$$Z_1=AB$$
và độ lệch pha của $u$ so với $i_1$ là $\varphi_1=\varphi_u-{\varphi_i}_1$
Khi K đóng, chỉ có $R$ và $L$, tổng trở là
$$Z_2=AN$$
và độ lệch pha của $u$ so với $i_2$ là $\varphi_2=\varphi_u-{\varphi_i}_2$
Do biê độ cường độ dòng điện hai trường hợp bằng nhau suy ra
$$Z_1=Z_2\\
AB=AN$$
Ta vẽ giản đồ như hình vẽ dưới đây:
Trong hình thì $\varphi_1=-\varphi_2$, tức là $$\varphi_u-\frac{\pi}{4}=-\left(\varphi_u-\frac{\pi}{12}\right)\\ \varphi_u=\frac{\pi}{12}$$
Câu 33. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - D
Từ đồ thị ta dễ thấy ban đầu $u=0$ và đang tăng, $i=\frac{I_0}{2}$ và đang tăng. Từ đó vẽ nhanh đường tròn pha như dưới đây:
Trên đường tròn pha ta thấy $u$ chậm pha $\frac{\pi}{6}$ so với $i$, tức là mạch chỉ có $R$ và $C$, với $$\tan{\frac{\pi}{6}}=\frac{Z_C}{R}\\ R=\sqrt{3}Z_C$$
Câu 34. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - D
Thời gian để năng lượng điện hoặc năng lượng từ giảm từ cực đại xuống còn một nửa là $$\frac{T}{8}=1\text{,}5\times10^{-4}\ \text{s}$$ Thời gian để điện tích giảm từ cực đại xuống còn một nửa là $$\frac{T}{6}=t$$ Lập tỉ số hai phương trình vế theo vế và rút ra được $$t=2.10^{-4}\ \text{s}$$
Câu 35. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - A
Công suất mạch ngoài $$P_\text{n}=UI$$ Công suất ánh sáng cung cấp điện năng cho nguồn là $$P=I_\text{s}S$$ Trong đó $I_\text{s}$ là cường độ chùm sáng. Hiệu suất là \begin{align} H&=\frac{P_\text{n}}{P}\\ &=\frac{UI}{I_\text{s}S}\\ &=\frac{5\times 1\text{,}25}{500\times 0\text{,}2}\\ &=0\text{,}0625=6\text{,}25\ \text{%} \end{align}
Câu 36. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - B
Theo đồ thị thì tại thời điểm $t_1$ số hạt $\text{X}$ còn một nửa, tức là
$$t_1=T$$
Và suy ra $t_2=4T$.
Tỉ số quen thuộc
\begin{align}
\frac{N_\text{Y}}{N_\text{Y}}&=2^{\frac{t_2}{T}}-1\\
&=2^{\frac{4T}{T}}-1\\
&=2^{4}-1=15
\end{align}
Câu 37. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - A
\begin{align}
\Delta U&=\frac{U}{Z}\left(Z_{rLC}-R\right)\\
&=U\frac{\left(\sqrt{r^2+x^2}-R\right)}{\sqrt{\left(R+r\right)^2+x^2}}\\
&=U\ \left(\frac{1}{\sqrt{1+\frac{R^2+2rR}{r^2+x^2}}}-\frac{R}{\sqrt{\left(R+r\right)^2+x^2}}\right)
\end{align}
Trong đó
$$x^2=\left(Z_L-Z_C\right)^2$$
Ta để ý đến các điểm chấm đậm trên đồ thị.
+ Khi $f=0$ thì $x\rightarrow\infty$ nên
$$\Delta U=U=3$$
+ Khi $f=f_1$ thì $\left(\Delta U\right)_{\mathrm{min}}$, có lẽ chỉ còn cách đạo hàm thôi
$$\left(\Delta U\right)^\prime=0\\
\frac{x\sqrt{\left(R+r\right)^2+x^2}}{\sqrt{r^2+x^2}}-\frac{x\left(\sqrt{r^2+x^2}-R\right)}{\sqrt{\left(R+r\right)^2+x^2}}=0$$
Suy ra $x=\left|Z_L-Z_C\right|=0$, ôi đúng cộng hưởng (Tóm lại khi $f$ thay đổi để một đại lượng nào đó đạt cực trị, nếu bí quá thì cứ cho cộng hưởng nhé). Khi đó trên đồ thị cho $\Delta U=-1$, thay vào phương trình (hoặc vẽ giản đồ véc tơ cho nhanh)
$$-1=3\frac{r-R}{r+R}\\
R=2r$$
Trường hợp này bài toán còn cho hệ số công suất cuộn dây bằng $\frac{\sqrt2}{2}$ nên ta còn có
$$r=\omega_1L=\frac{1}{\omega_1C}$$
+ Khi $f=f_2$ ta phải tính hệ số công suất cuộn dây
\begin{align}
\cos{\varphi_\mathrm{d}}&=\frac{r}{\sqrt{r^2+\left(\omega_2L\right)^2}}\\
&=\frac{\omega_1L}{\sqrt{\left(\omega_1L\right)^2+\left(\omega_2L\right)^2}}\\
&=\frac{1}{\sqrt{1+\left(\frac{\omega_2}{\omega_1}\right)^2}}
\end{align}
Ta phải đi tìm tỉ số $k=\frac{\omega_2}{\omega_1}$.
Theo đồ thị thì $\Delta U=0$, thay vào biểu thức ta được
$$\sqrt{r^2+x^2}-R=0\\
x^2=3r^2\\
\left(\omega_2L-\frac{1}{\omega_2C}\right)^2=3r^2\\
\left(\frac{\omega_2}{\omega_1}\omega_1L-\frac{\omega_1}{\omega_2}\frac{1}{\omega_1C}\right)^2=3r^2\\
\left(kr-\frac{1}{k}r\right)^2=3r^2\\
k=2\text{,}19$$
Khi đó
\begin{align}
\cos{\varphi_\mathrm{d}}&=\frac{1}{\sqrt{1+{2,19}^2}}\\
&=0\text{,}415
\end{align}
Câu 38. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - A
Khi có thêm điện trường nằm ngang, lực điện $F_\text{đ}=qE$ tạo ra một gia tốc $g_\text{đ}=\frac{qE}{m}$ nằm ngang, khi đó gia tốc trọng trường biểu kiến là $$\vec{g'}=\vec{g}+\vec{g}_\text{đ}$$ Do $\vec{g}\bot \vec{g}_\text{đ}$ nên \begin{align} g'&=\sqrt{g^2+{g_\text{đ}}^2}\\ &=\sqrt{g^2+\left(\frac{qE}{m}\right)^2} \end{align} Khi dao động hai con lắc luôn vuông góc với nhau chứng tỏ góc giữa hai sợi dây không đổi, hai con lắc cùng tần số, suy ra $$\frac{g'_1}{l_1}=\frac{g'_2}{l_2}\\ \frac{\sqrt{g^2+\left(\frac{q_1E}{m}\right)^2}}{l_1}=\frac{g^2+\left(\frac{q_2E}{m}\right)^2}{l_2}\\ \frac{\sqrt{1+\left(\frac{q_1E}{mg}\right)^2}}{l_1}=\frac{1+\left(\frac{q_2E}{mg}\right)^2}{l_2} $$ Hai sợi dây luôn vuông góc với nhau tức là kể cả ở vị trí cân bằng, khi đó các sợi dây hợp với phương thẳng đứng các góc $\alpha$ và $\beta$ sao cho $\alpha+\beta=90^0$ $$\tan{\alpha}=\cot{\beta}\\ \frac{q_1E}{mg}=\frac{mg}{q_2E}$$ + Biểu thức này một mặt thay vào phương trình trên ta được $$\frac{\sqrt{1+\left(\frac{q_1E}{mg}\right)^2}}{l_1}=\frac{\sqrt{1+\left(\frac{mg}{q_1E}\right)^2}}{l_2}$$ Bấm máy tính với ẩn $x=\left(\frac{q_1E}{mg}\right)^2$ và $l_1=25\ \text{cm}$ và $l_2=50\ \text{cm}$, ta tìm được $$x=0\text{,}25$$ Khi trao đổi giá trị điện tích giữa hai vật nhỏ thì hiệu chu kì hai con lắc là \begin{align} \Delta T&=\frac{2\pi}{\sqrt g}\left(\sqrt{\frac{l_1}{\sqrt{1+\left(\frac{q_2E}{mg}\right)^2}}}-\sqrt{\frac{l_2}{\sqrt{1+\left(\frac{q_1E}{mg}\right)^2}}}\right)\\ &=\frac{2\pi}{\sqrt g}\left(\sqrt{\frac{l_1}{\sqrt{1+\left(\frac{1}{\frac{q_1E}{mg}}\right)^2}}}-\sqrt{\frac{l_2}{\sqrt{1+\left(\frac{q_1E}{mg}\right)^2}}}\right)\\ &=\frac{2\pi}{\sqrt g}\left(\sqrt{\frac{l_1}{\sqrt{1+\left(\frac{1}{x}\right)^2}}}-\sqrt{\frac{l_2}{\sqrt{1+x^2}}}\right)\\ &=\frac{2\pi}{\sqrt g}\left(\sqrt{\frac{l_1}{\sqrt{1+4}}}-\sqrt{\frac{l_2}{\sqrt{1+0\text{,}25}}}\right)\\ &=0\text{,}66\ \text{s} \end{align}
Câu 39. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - A
Suất điện động hiệu dụng của máy phát $$E=\omega\Phi=2\pi n\frac{\Phi_0}{\sqrt{2}}\\ n=\frac{E\sqrt{2}}{2\pi\Phi_0}$$ Thời gian giữa hai lần sóng vỗ là chu kì sóng $$T=\frac{\lambda}{v}$$ Số vòng quay trong thời gian $T$ là \begin{align} N&=nT\\ &=\frac{E\lambda\sqrt{2}}{2\pi v\Phi_0}\\ &=\frac{3\text{,}2.1\text{,}5\sqrt{2}}{2\pi.0\text{,}8.0\text{,}9}\\ &=15\ \text{vòng} \end{align}
Câu 40. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An 2022 lần 4 - C
Khoảng vân của bức xạ $\lambda$ là $i$ thì của bức xạ $1\text{,}4\lambda$ là $1\text{,}4i$. Khoảng cách từ vân sáng gần nhất đến vân tối trùng là $\frac{i}{2}$, tức là $\frac{i}{2}=0\text{,}5\ \text{mm}$ hay $i=1\ \text{mm}$. Nói đến thí nghiệm giao thoa ánh sáng với 2 bức xạ, ta tìm các vân trùng bậc $k_1$ và $k_2$ $$\frac{k_1}{k_2}=\frac{1\text{,}4\lambda}{\lambda}=\frac{7}{5}$$ Thôi làm thủ công để khỏi nghĩ đau đầu (vì chỉ có vài vân thôi)
Khoảng cách giữa 4 vân sáng liên tiếp
+ từ $0$ đến $2_1$:
$$d=2i=2\ \text{mm}$$
+ từ $1_1$ đến $2_2$:
$$d=2\left(1\text{,}4i\right)-i=1\text{,}8\ \text{mm}$$
+ từ $1_2$ đến $3_1$:
$$d=3i-1\text{,}4i=1\text{,}6\ \text{mm}$$
+ từ $2_1$ đến $4_1$:
$$d=2i=2\ \text{mm}$$
+ Từ $2_2$ đến $3_2$:
$$d=1\text{,}4i=1\text{,}4\ \text{mm}$$
Đến giữa vùng là được, sang nửa bên kia tương tự. Như vậy không có giá trị $1\text{,}5\ \text{mm}$.
Không có nhận xét nào: