Sau khi làm bài thi thử online theo đề thi thử vật lý lần 5 của Nghệ An năm 2022, DẠY HỌC SÁNG TẠO gửi đến các bạn lời giải chi tiết đề thi thử TN THPT môn vật lý tỉnh Nghệ An lần 5 năm 2022. Bài viết này chỉ tập trung giải 11 câu cuối cùng, tuy nhiên có một số câu hỏi ở mức độ nhận biết chưa thực sự chính xác cần được làm rõ. Ngoài ra bạn nào còn thắc mắc điều gì thì để lại bình luận ở cuối bài viết để mọi người cùng tham khảo nhé.
Đề thi thử TN THPT lần 5 môn vật lý tỉnh Nghệ An năm 2022
Trước khi đọc lời giải chi tiết đề thi thử TN THPT môn vật lý tỉnh Nghệ An lần 5 năm 2022 các bạn hãy làm thử đề này theo dạng trắc nghiệm online nhé, tại đây:
Thi thử môn vật lý lần 5 cùng học sinh Nghệ An năm 2022
Giải chi tiết đề thi thử TN THPT môn vật lý tỉnh Nghệ An lần 5 năm 2022
Câu 4. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - D hoặc A
Theo chủ quan của người ra đề có lẽ là tần số của âm chỉ ảnh hưởng đến độ cao của âm. Tuy nhiên tần số âm còn ảnh hưởng đến độ to của âm. Một ví dụ mà chúng ta thấy rõ nhất, đó là âm phát ra từ giọng nữ thường nghe rõ hơn so với giọng nam, bởi vì giọng nữ có tần số lớn hơn.
Câu 5. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - B và A
Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, tập hợp các điểm cực đại là hệ các hypebol và một đường thẳng. Ở đây người ra đề có lẽ đã coi đường thẳng (vân trung tâm) là một hypebol đặc biệt. Tuy nhiên theo định nghĩa hypebol là tập hợp các điểm $M$ thỏa mãn $|F_1M-F_2M|=2a$, trong đó $0\lt a\lt \frac{F_1F_2}{2}$. Trường hợp vân cực đại trung tâm là đường thẳng nên $a=0$, nó không phải là hypebol.
Câu 27. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - C
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm $q_1$ và $q_2$ trong chân không tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách $r$ giữa chúng. Cụ thể
$$F=9.10^9\frac{|q_1q_2|}{r^2}$$
Nếu khoảng cách tăng 2 lần thành $2r$ thì
$$F'=9.10^9\frac{|q_1q_2|}{\left(2r\right)^2}=\frac{1}{4}9.10^9\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{F}{4}$$
Câu 28. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - D
Suất điện động tự cảm trong ống dây
\begin{align}
E&=-L\frac{\Delta I}{\Delta t}\\
&=-0\text{,}25\frac{0-0\text{,}4}{0\text{,}05}\\
&=2\ \text{V}
\end{align}
Câu 29. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - C
Thực ra đây là bài toán xét dao động điều hòa của một vật dao động tổng hợp. Gọi li độ của hai vật ở thời điểm $t$ lần lượt là $x_1$ và $x_2$. Khoảng cách giữa hai vật dọc theo $Ox$ là
$$d=|x_1-x_2|$$
Đây thực ra là tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số, biểu thức của $d$ có dạng:
$$d=|A\cos{\left(\omega t+\varphi\right)}|$$
Theo bài toán cho thì $d_\text{max}=10\ \text{cm}$ tức là $A=10\ \text{cm}$. Ta sẽ khảo sát sự biến thiên của biểu thức trong giá trị tuyệt đối $X=10\cos{\left(\omega t+\varphi\right)}$ bằng đường tròn pha. Tại thời điểm $t_1$ hai vật đi ngang qua nhau tức là chúng cùng li độ ($x_1=x_2$), tại đó $X=0$, ta biểu diễn bằng điểm pha $P_1$. Đến thời điểm $t_2$ hai vật các nhau 5 cm lần đầu tiên tức là $X=5\ \text{cm}$ lần đầu tiên, ta biểu diễn bằng điểm pha $P_2$.
Trên hình vẽ thì rõ ràng
$$\Delta \varphi=\frac{\pi}{6}$$
Suy ra thời gian
\begin{align}
\Delta t&=\frac{\Delta \varphi}{\omega}\\
&=\frac{\Delta \varphi}{2\pi f}\\
&=\frac{\frac{\pi}{6}}{2\pi.0\text{,}5}\\
&=\frac{1}{6}\ \text{s}
\end{align}
Câu 30. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - B
Đọc đề thấy khó hiểu phải không các bạn? Đọc chậm lại, tốt nhất vừa đọc vừa viết hoặc vẽ ra giấy nháp cái gì đó.
Chẳng hạn tôi vừa đọc vừa vẽ ra một đường thẳng nằm ngang, chấm hai chấm trên đường thẳng và đặt là hai điểm M, N. Các phần tử M và N đều đang thực hiện dao động tổng hợp mà các dao động thành phần có cùng biên độ $A$ và lệch pha nhau $\frac{\pi}{3}$. Dao động tổng hợp tại M ngược pha với dao động tổng hợp tại N.
Biên độ dao động của M và của N bằng nhau và bằng
\begin{align}
A_M=A_N&= \sqrt{A^2+A^2+2A.A.\cos{\frac{\pi}{3}}}\\
&=\sqrt{3}A
\end{align}
M và N dao động ngược pha nhau tức là nằm trên hai bó cạnh nhau. Tôi hay dùng đường tròn pha để xét dao động của các phần tử sóng dừng như dưới đây:
Trên đường tròn ta thấy $\stackrel\frown{P_MP_N}=\frac{2\pi}{3}$ suy ra khoảng cách giữa vị trí cân bằng của chúng là
$$MN=\frac{\lambda}{3}$$
Câu 31. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - D
Trên trục $Ax$ điểm M gần nguồn O nhất tại đó mức cường độ âm $L_M=57\ \text{dB}$, trên $Ay$ điểm N gần nguồn O nhất tại đó có mức cường độ âm $L_N=62\ \text{dB}$, tất nhiên tại A có mức cường độ âm $L_A=50\ \text{dB}$. Các khoảng cách được ký hiệu như hình vẽ dưới đây:
\begin{align}
\sin{\alpha_1}&=\frac{d_1}{d}\\
&=10^{\frac{L_A-L_M}{2}}\\
&=10^{\frac{5-5\text{,}7}{2}}
\end{align}
$$\Rightarrow\ \alpha_1=26\text{,}53^\text{o}$$
\begin{align}
\sin{\alpha_2}&=\frac{d_2}{d}\\
&=10^{\frac{L_A-L_N}{2}}\\
&=10^{\frac{5-6\text{,}2}{2}}
\end{align}
$$\Rightarrow\ \alpha_1=14\text{,}55^\text{o}$$
$$\alpha=26\text{,}53^\text{o}+14\text{,}55^\text{o}=41\text{,}08^\text{o}$$
Câu 32. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - C
Ta vẽ giản đồ véc tơ như hình dưới đây:
Về giá trị hiệu dụng thì
$$U^2=U_C^2+\left(2U_C\right)^2\\
U_C=\frac{U}{\sqrt{5}}$$
Điện áp trên tụ chậm pha so với điện áp hai đầu mạch một góc $\alpha=\pi-\beta$, trong đó
$$\tan{\beta}=\frac{U_C}{U_R}=\frac{1}{2}\\
\beta=63\text{,}43^\text{o}\\
\alpha=180^\text{o}-63\text{,}43^\text{o}=116\text{,}5^\text{o}$$
Vì $U_C=50\ \text{V}$ nên
$$U_0=U_C\sqrt{2}.\sqrt{5}=50\sqrt{10}\ \text{V}$$
Ta vẽ đường tròn pha biểu diễn điểm pha $\text{P}$ tại thời điểm $u_C=U_C$ và đang tăng ($P\left(-45^\text{o}\right)$):
Khi đó điện áp tức thời hai đầu mạch bằng
\begin{align}
u&=U_0\cos{\left(116\text{,}5-45\right)}\\
&=50\sqrt{10}\cos{71\text{,}5^\text{o}}\\
&=50\text{,}17\ \text{V}
\end{align}
Câu 33. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - D
Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch được tính dễ dàng:
\begin{align}
U&=\sqrt{U_{R_1}^2+\left(U_{L_1}-U_{C_1}\right)^2}\\
&=\sqrt{40^2+\left(90-60\right)^2}\\
&=50\ \text{V}
\end{align}
Và biết thêm rằng
$$\frac{Z_{L_1}}{R}=\frac{90}{40}=\frac{9}{4}\\
\frac{Z_C}{R}=\frac{60}{40}=\frac{3}{2}$$
Bây giờ $Z_{L_2}=2Z_{L_1}$ thì số chỉ vôn kế $V_1$ là điện áp hiệu dụng trên điện trở, nó bằng
\begin{align}
U_{R_2}&=\frac{U}{\sqrt{R^2+\left(Z_{L_2}-Z_C\right)^2}}R\\
&=\frac{U}{\sqrt{1+\left(\frac{2Z_{L_1}}{R}-\frac{Z_C}{R}\right)^2}}\\
&=\frac{50}{\sqrt{1+\left(\frac{2.9}{4}-\frac{3}{2}\right)^2}}\\
&=15\text{,}81\ \text{V}
\end{align}
Câu 34. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - B
Từ đồ thị ta thấy có một thời điểm mà tại đó $u_2$ cực đại còn $u_1=0$, chứng tỏ $u_1$ và $u_2$ vuông pha nhau. Ta viết được
$$\frac{u_1^2}{U_{0_1}^2}+\frac{u_2^2}{U_{0_2}^2}=1$$
Ta cũng thấy một thời điểm mà tại đó $u_1=u_2=1\text{,}2\ \text{V}$, tức là ta có
$$\frac{1\text{,}2^2}{1\text{,}5^2}+\frac{1\text{,}2^2}{U_{0_2}^2}=1\\
U_{0_2}=2\ \text{V}$$
Suy ra điện tích cực đại trên $C_2$:
$$Q_{0_2}=C_2U_{0_2}=4\ \mu\text{C}$$
Câu 35. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - A
Với ống tia X thì ta có công thức
$$hf=eU$$
Với dữ kiện bài toán thì ta có hệ phương trình
\begin{align}
\begin{cases}
hf &= eU \\
h\left(1\text{,}2f\right) &= e\left(U+4\right)
\end{cases}
\end{align}
Dễ dàng tìm được
$$f=4\text{,}8.10^{18}\ \text{Hz}$$
Câu 36. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - C
Nói đến năng lượng của phương trình phóng xạ
$${^{A_\text{X}}}\text{X}\rightarrow\ {^{A_\text{Y}}}\text{Y}+{^{A_\text{Z}}}\text{Z}$$
Ta nhớ ngay đến công thức
$$\frac{K_Z}{A_Y}=\frac{K_Y}{A_Z}=\frac{W}{A_X}$$
Ở đây là phương trính
$${^{226}}\text{Ra}\rightarrow {^4}\text{He}+{^{222}}\text{X}$$
$$\frac{K_\alpha}{A_\text{X}}=\frac{K_\text{X}}{A_\alpha}=\frac{W}{A_\text{Ra}}$$
\begin{align}
W&=K_\alpha \frac{A_\text{Ra}}{A_\text{X}}\\
&=6\text{,}4\times \frac{226}{222}\\
&=6\text{,}51\ \text{MeV}
\end{align}
Câu 37. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - C
Mặc dù chẳng thích lắm nhưng ta cứ lấy $Z_{C_1}=1$ để giải cho nhanh mấy bài toán loại này nhé.
Trên đồ thị tha thấy,
+ Khi $C=0$ thì $U_{MB}=U_{NB}=120\ \text{V}$ suy ra $U=120\ \text{V}$ (Vì khi $C=0$ thì cường độ dòng điện trong mạch bằng không, $U=U_C$).
+ Đồ thị có cực đại là $U_C=U_{NB}$, có cực tiểu là $U_{MB}$.
+ Khi $C=C_1$ thì $U_{NB}=U$ suy ra $Z_{C_1}=Z=1$ hay
$$1^2=\left(R+r\right)^2+\left(Z_L-1\right)^2$$
+ Khi $C=2C_1$ hay $Z_C=\frac{1}{2}$ thì $U_MB$ đạt cực tiểu và bằng 40 V, cộng hưởng xảy ra nên $Z_L=\frac{1}{2}$. Kết hợp với các phương trình trên ta suy ra
$$R+r=\frac{\sqrt{3}}{2}$$
Đồng thời
$$\left(U_{MB}\right)_\text{min}=\frac{Ur}{R+r}=40\ \text{V}$$
Suy ra
$$r=\frac{\sqrt{3}}{6},R=\frac{\sqrt{3}}{3}$$
+ Khi $C=C_3$ thì $U_MB=UNB$
$$Z_{C_3}^2=r^2+\left(3r-Z_{C_3}\right)^2\\
Z_{C_3}=\frac{1}{3}$$
Khi đó
\begin{align}
U_{AM}&=\frac{UR}{\sqrt{\left(R+r\right)^2+\left(Z_L-Z_{C_3}\right)^2}}\\
&=\frac{120.\frac{\sqrt{3}}{3}}{\sqrt{\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2+\left(\frac{1}{2}-\frac{1}{3}\right)^2}}\\
&=78\text{,}558\ \text{V}
\end{align}
Câu 38. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - A
Độ dãn của lò xo khi vật nhỏ ở vị trí cân bằng là
\begin{align}
\Delta \ell_0&=\frac{mg}{k}\\
&=\frac{1\text{,}5.10}{25}\\
&=0\text{,}6\ \text{m}=60\ \text{cm}
\end{align}
Trong khi biên độ dao động $A=8\ \text{cm}$ nên quá trình dao động lò xo luôn dãn, lực đàn hồi tác dụng lên đầu N của thanh luôn hướng từ trên xuống. Ta vẽ các lực tác dụng lên thanh như hình dưới đây:
Áp dụng quy tắc hợp lực song song
$$\left(30-y\right)Mg=yF_\text{đh}$$
Với $F_\text{đh}=kx+mg$ ta suy ra
$$y=\frac{30mg}{kx+mg+Mg}$$
Khoảng cách $y$ từ đầu N đến giá của phản lực luôn nghịch biến với li độ $x$ của vật dao động điều hòa. Tức là khi $x=-8\ \text{cm}$ thì giá của phản lực xa N nhất, cách N một khoảng
$$y_\text{min}=\frac{30.15}{-0\text{,}08.25+1+15}=\frac{225}{7}\ \text{cm}$$
Khi $x=8\ \text{cm}$ thì giá của phản lực gần N nhất, cách N một khoảng
$$y_\text{max}=\frac{30.15}{0\text{,}08.25+1+15}=25\ \text{cm}$$
Một chu kì dao động của vật thì giá của phản lực di chuyển được quãng đường
$$s=2\left(y_\text{max}-y_\text{min}\right)$$
Với thời gian
$$\Delta t=T=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$
Tốc độ trung bình
\begin{align}
v_\text{tb}&=\frac{s}{\Delta t}\\
&=\frac{2\left(\frac{225}{7}-25\right)}{2\pi\sqrt{\frac{0\text{,}1}{25}}}\\
&=35\text{,}95\ \text{cm/s}
\end{align}
Câu 39. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - B
Vẽ hình và tính các khoảng cách như sau:
Giả sử E thuộc cực đại bậc $k$, ta có thể viết
$$k=\frac{5\sqrt{3}-5}{\lambda}=\frac{\left(5\sqrt{3}-5\right).40}{v}$$
Với $40\ \text{cm/s}\le v \le 60\ \text{cm/s}$ ta suy ra
$$2\text{,}4\le k \le 3\text{,}6$$
Suy ra giá trị nguyên $k=3$. Bước sóng bằng
$$\lambda=\frac{5\sqrt{3}-5}{3}=1\text{,}22\ \text{cm}$$
M gần B nhất nên nó thuộc vân cực đại bậc 4, vân này có phương trình:
$$\frac{x^2}{\left(4\frac{\lambda}{2}\right)^2}-\frac{y^2}{\left(\frac{AD}{2}\right)^2-\left(\frac{4\lambda}{2}\right)^2}=1$$
Thay số ta được
$$\frac{x^2}{5\text{,9536}}-\frac{y^2}{19\text{,}0464^2}=1$$
Phương trình đường thẳng AB là $y=ax+b$, với $a=\tan{\left(-60^\text{o}\right)}=-\sqrt{3}$, khi $x=-5$ thì $y=0$, tức là $b=-5\sqrt{3}$
$$y=-\sqrt{3}x-5\sqrt{3}$$
Điểm M là giao điểm của hypebol và đường thẳng AB nên tọa độ $x_M$ của điểm M là nghiệm của phương trình
$$\frac{x^2}{5\text{,9536}}+\frac{\left(-\sqrt{3}x-5\sqrt{3}\right)^2}{19\text{,}0464^2}=1$$
Phương trình này có 2 nghiệm $x=-3\text{,}07$ và $x=153\text{,}72$. Trong đó nghiệm lớn là điểm cắt nhánh bên kia của hypebol, tọa độ của M chính là nghiệm nhỏ
$$x_M=-3\text{,}07$$
Khoảng cách MB khi đó bằng
$$MB=5-2\left(5-3\text{,}07\right)=1\text{,}14\ \text{cm}$$
Câu 40. Giải chi tiết đề vật lý Nghệ An lần 5 năm 2022 - C
Giả sử các bức xạ cho vân sáng có bước sóng $\lambda_1$, $\lambda_3$ và bức xạ cho vân tối có bước sóng $\lambda_2$, khi đó
$$\left(k-0\text{,}5\right).750\lt k\lambda_1=\left(k+0\text{,}5\right)\lambda_2\\
=\left(k+1\right)\lambda_3\lt \left(k+1\text{,}5\right).420$$
Suy ra
$$\frac{\lambda_1}{\lambda_3}=\frac{k+1}{k}\lt \frac{75}{42}\\
k\lt 1\text{,}2$$
Và
$$\left(k-0\text{,}5\right).750\lt \left(k+1\text{,}5\right).420\\
k\gt 2\text{,}3$$
Suy ra $k=2$.
Bây giờ ta viết được
$$\lambda_2=\frac{2}{2\text{,}5}\lambda_1=\frac{3}{2\text{,}5}\lambda_3$$
Với $\lambda_1\le 750\ \text{nm}$ và $420\ \text{nm} \le \lambda_3$
Ta suy ra được
$$5040\ \text{nm} \le \lambda_2 \le 600\ \text{nm}$$
Trong 4 giá trị đã cho thì $\lambda_2$ không thể nhận giá trị 500 nm.
