SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN THI: VẬT LÝ Thời gian làm thi: 180 phút Ngày thi: 02/11/2010 (Đề thi có 02 trang) Câu (2,5 điểm): Một vật nhỏ A bắt đầu trượt từ đỉnh bán cầu cố định, bán kính R = 90cm, xuống (Hình 1) Tìm vị trí vật bắt đầu tách khỏi mặt cầu vận tốc vật vị trí Cho gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Bỏ qua ma sát vật bán cầu A R Hình Câu (2,5 điểm): : Hai bình cầu A, B tích 400cm3 200cm3 nối với ống dài l = 30cm nằm ngang, tiết diện S = 0,2cm2 Ở 00C giọt thủy ngân nằm ống Hỏi nhiệt độ bình A t1 = 10C bình B t2 = -30C giọt thủy ngân dịch chuyển ? Cho với độ biến thiên nhiệt độ nhỏ, thể tích bình ống coi khơng đổi, bỏ qua thể tích giọt thủy ngân Câu (2,5 điểm): Hai vật có khối lượng m1 m2 nối với sợi dây nhẹ, khơng dãn vắt qua rịng rọc có trục quay nằm ngang cố định gắn vào mép bàn (hình 3) Rịng rọc có momen qn tính I bán kính R Coi dây khơng trượt rịng rọc quay Biết hệ số ma sát vật m2 mặt bàn , bỏ qua ma sát trục quay a Xác định gia tốc m1 m2 b Tìm điều kiện khối lượng m1, m2 hệ số ma sát mặt bàn để hệ thống nằm cân Hình m2 Câu (2,5 điểm): Cho mạch điện hình Các điện trở có giá trị R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = ; Rx biến trở; nguồn điện có suất điện động E = 5,4V; tụ điện có điện dung C = 0,01 F Vơn kế V có điện trở lớn, dây nối có điện trở không đáng kể Ban đầu cho Rx = vơn kế 3,6V a, Tính điện trở nguồn điện b, Tính điện tích tụ nối với M Tìm Rx để cơng suất tiêu thụ Rx cực đại Tính cơng suất Câu (2,5 điểm): Hai nguồn sóng mặt nước S1, S2 cách 30 cm có biểu thức u1 u2 cos10t (cm,s) Biết vận tốc truyền sóng v = 40 cm/s Chỉ xét điểm mặt nước Tại điểm M cách hai nguồn S1, S2 10cm 20cm biên độ bao nhiêu? Trên đoạn MS2 có điểm có biên độ cực đại, điểm đứng yên? ThuVienDeThi.com B A m1 Hình V R1 E, r R3 M Rx C R2 N R4 R5 Hình Gọi I trung điểm S1S2 Tìm khoảng cách tới I tất điểm nằm đường trung trực S1S2 có pha với hai nguồn Tìm điểm dao động pha với I Câu (2,5 điểm): Một lắc đơn, gồm vật nặng m = 0,2kg, dây treo nhẹ, khơng dãn có chiều dài l = 1m treo A cách mặt đất H = 4,9m Truyền cho m vận tốc theo phương ngang để có động Wđ Con lắc chuyển động đến vị trí dây treo lệch góc 600 so với phương thẳng đứng dây treo A bị đứt, vật m có vận tốc v0 = m/s Bỏ qua lực cản ma sát Lấy g = 10m/s2 Xác định động Wđ Bao lâu sau dây treo đứt, vật m rơi đến mặt đất Nếu từ vị trí vật dây treo bị đứt có căng sợi dây khác nghiêng với mặt đất góc 300 mặt phẳng quỹ đạo vật m (Hình 5), vật m chạm vào dây Hình điểm cách mặt đất Câu (2,5 điểm): Một chậu có đáy gương phẳng G nằm ngang (Hình 6) Đặt thấu kính L nhỏ, mỏng, dạng phẳng lồi, tiêu cự 10 cm, cho mặt lồi cịn mặt phẳng nằm mặt phẳng ngang qua đỉnh chậu Vật sáng S nằm trục thấu kính, khoảng 20 gương thấu kính cho hai ảnh thật, cách cm Cho nước vào đầy chậu hai ảnh thật lúc cách 15cm Biết chiết suất nước n = , Tìm độ cao h chậu khoảng cách từ vật S tới thấu kính O L h S G Hình Câu (2,5 điểm): Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L tụ điện gồm tụ không đổi C0 mắc song song với tụ xoay Cx Tụ xoay có điện dung hàm bậc góc xoay biến thiên từ C1=10pF đến C2 = 250pF góc xoay biến thiên từ 00 đến 1200 Mạch thu sóng điện từ từ 1=10m đến 2 =30m Tính L C0 Tính góc xoay tụ để tụ thu sóng có bước sóng 20m -HẾT - Họ tên thí sinh:………………………………… Số báo danh:……………………………………… Chữ ký giám thị số 1: ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2020 – 2011 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN THI: VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm có trang) Câu Nội dung (2,5đ) Áp dụng định lí động năng Vận tốc M: v2 2g.AH 2gR(1 cos) (1) uur ur ur mv2 Fhl P N chiếu lên phương OM được: P cos N (2) R Từ (1) (2) được: N = mg(3cos -2) (2,5) A H Điểm ur N M r v ur P O Vật bắt đầu tách khỏi mặt cầu N = cos =2/3, hay độ Hình 2gR 6v 6m/s Cao OH = Rcos =60cm Vận tốc v vật vị trí đó: v2 Thể tích ống nối: Sxl =6 (cm3) V1 = 403cm3, V2 = 203cm3 Quá trình biến đổi (1): P1V1 P2 (V1 V) T1 T1 (1) Quá trình biến đổi (2): P1V2 P2 (V2 V) T1 T1 (2) 0,5 0,5 0,5 HV:0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 V 0,25 R1 A 0,5 0,5 0,5 Để hệ thống nằm cân P1 = Fmsn ≤ (Fmsn)max, m2µ ≥ m1 1, (((R2 nt R4)//R5) nt Rx)//(R1 nt R3) (R24 = 6; R245 = 2; R245x = 3; R13 = 6) Rtd = 2 ThuVienDeThi.com 0,25 0,5 (1) (2) V 1,98cm3 V x 9,9cm S a/ Xác định gia tốc m1 m2 (2,5đ) + Biểu diễn lực hình + Xét vật m1: m1g – T1 = m1a T1 = m1(g –a) (3.1) + Xét vật m2 : T2 – Fms = m2a T2 = m2(g + a) (3.2) a + Xét ròng rọc : (T1 – T2)R = I T1 T2 I (3.3) R g(m1 m2 ) Từ (4.1), (4.2), (4.3) a (3.4) I m1 m2 R2 b/ Tìm điều kiện khối lượng m1, m2 hệ số ma sát mặt bàn để hệ thống nằm cân (2,5) 0,5 E, r M R3 B Do R1 = R3 mắc nối tiếp nên U1 = U3 = U/2= 1,8V U 1,2A Dòng điện Ix qua Rx: I x R x R 245 Tính điện trở r = U5 = U- RxIx = 2,4V Do R2 = R4 mắc nối tiếp nên U2 = U4 = U5/2= 1,2V 0,25 0,5 UNM = UNA + UAM =-U2 + U1 = 0,6V >0 Vậy VN > UM N tích điện dương Q = CUNM = 6nC 0,25 0,25 6(R x 2) 5,4(R x 8) E : => I Rx R td r 7R x 20 I13(R1 + R3) = Ix(Rx + R245) 6I13 = Ix(Rx + 2) I I I Ix 5,4(R x 8) 32,4 I Ix 13 x 13 7R x 20 R x R x R x (7R x 20)(R x 8) 2, R td (32,4)2 R x (32,4)2 Vậy Px R I (7R x 20)2 (7 R 20 )2 x Rx x x 0,25 0,25 =>Px lớn R x 20 0,25 Px(max) 1,875W (2,5) 0,25 v.2 8cm (d d1 ) A M 2A cos 2cm S1S2 3,75 có tổng cực đại, cực tiểu vùng giao thoa M nằm cực đại bậc cực tiểu thứ nên đoạn MS2 có 05 cực đại, 05 cực tiểu 1, 2, Các điểm nằm trung trực S1S2 nên d1=d2 =d M 0,25 S1 S2 0,25 N d x Các điểm nằm trung trực S1S2 có pha với S2 S1 nguồn thì: (d1 d ) 2k d k 8k I S S2 Đặt x = IN=>x2 = d2 - 1 => x 64k 225 S1S2 Điều kiện: d k k 1,875 (k Z) k Vậy x 64k 225 (k 2) S1S2 30 3, Pha ban đầu I: I 3,75 (d1 d ) (d1 d ) Pha ban đầu P: P ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 P I dao động pha I P 2n (2,5) 0,25 hay 3,75 (d1 d ) 2n d1 d 16n 30 (n N* ) 1, Chọn gốc C, áp dụng định luật bảo toàn năng: Wc mgl(1 cos)+ mv20 2,6J 2, Chọn hqc xOy hình vẽ Chuyển động vật theo hai trục x = (v0cos)t (1) r v0 y = gt (v0 sin )t (2) M O (2) y 5t 3t (3) Khi chạm đất y = 4,4m =>t = 1,34s x 3, (1) t => y x 3x (4) Mặt khác dây đoạn thẳng có PT: y = (tan)x x 3y 0,25 A v0 0,25 0,25 O 0,25 0,25 C x M h? 0,25 0,25 0,25 0,25 y 15 16 y 4y y m =>y =16/15 m 15 điểm cách mặt đất 3,33m Gọi d = OS Sơ đồ tạo ảnh: (2,5) 0,25X2 S S O L Ta có d’ = h S G L d d’ G d1 S1 d1’ Ta có d’ = d’ G d1 d1’ d2 S2 d2’ 0,25đ d’ - d2’ = 2/3 => 2d2 - 4dh +100h - 60d - 200 = Khi có nước: S LCP S’ L S’’ S L 10d d-10 d1= h - d => d2 = 2h - d => d2’ = d 0,25đ S’ 10(2h-d) 2h - d -10 (1) d’’ S1 LCP d2 S2 d2’ d3 3d 7,5d => d’’= 0,75d-10 0,25đ 0,25đ 0,25 L d3’ S3 0,25đ 0,25đ ThuVienDeThi.com 0,25đ 3(2h-d) 7,5(2h-d) => d3’= 1,5h-0,75d-10 => d’’- d3’ = 15 => 0,5625d - 1,125dh +25h - 10d - 100 = (2) Từ (1) (2) => d = 11,765 cm (loại) d = 20 cm (nhận) => h = 30 cm d1= h-d => d2= 2h-d => d3= (2,5) 1, 1 2c L(C0 C1 ) 2c L(C0 C2 ) L 0,25đ 0,25đ => C0 10 1 C0 250 C0 20pF 12 9,4.107 H 42 c2 (C0 C1 ) => 0,25 0,25 0,25 C0 C1 1 2, C0 C3 C3 100pF Gọi PT Cx Cx = a + b (*) Khi 1=00 Cx1=10 b =10 Khi 2=1200 Cx2=250 250 = 10 + a120 a=2 Vậy PT phụ thuộc Cx theo góc quay : Cx = 2 + 10 Với C3 = 100pF = 450 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 -HẾT ThuVienDeThi.com ... thí sinh: ………………………………… Số báo danh:……………………………………… Chữ ký giám thị số 1: ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC... song song với tụ xoay Cx Tụ xoay có điện dung hàm bậc góc xoay biến thi? ?n từ C1=10pF đến C2 = 250pF góc xoay biến thi? ?n từ 00 đến 120 0 Mạch thu sóng điện từ từ 1=10m đến 2 =30m Tính L C0 Tính góc... đứng dây treo A bị đứt, vật m có vận tốc v0 = m/s Bỏ qua lực cản ma sát Lấy g = 10m/s2 Xác định động Wđ Bao lâu sau dây treo đứt, vật m rơi đến mặt đất Nếu từ vị trí vật dây treo bị đứt có căng