S GIÁO D C VÀ ÀO T O THANH HÓA KÌ THI CH N H C SINH GI I T NH N m h c: 2011-2012 THI CHÍNH TH C Mơn thi: V T LÍ L p 12 THPT Ngày thi: 23 tháng n m 2012 Th i gian : 180 phút (không k th i gian giao đ ) có trang, g m câu S báo danh … .…… Câu (2 m) M t th ng, đ ng ch t, ti t di n nh , dài l = 2(m) có kh i l ng M=3(kg) Thanh có th quay m t ph ng n m ngang, quanh m t tr c c đ nh th ng đ ng qua tr ng tâm c a Thanh đ ng yên m t viên đ n nh có kh i l ng m = 6(g) bay m t ph ng n m ngang ch a có ph ng vng góc v i r i c m vào m t đ u c a T c đ góc c a sau va ch m 5(rad/s) Cho momen quán tính c a đ i v i tr c quay I= Ml Tính t c đ c a đ n 12 tr c c m vào Câu (4 m) M t l c lò xo treo th ng đ ng g m v t n ng có kh i l ng m = 100(g) lị xo nh có đ c ng k = 100(N/m) Nâng v t n ng lên theo ph ng th ng đ ng đ n v trí lị xo khơng b bi n d ng, r i truy n cho v n t c 10 30 (cm/s) th ng đ ng h ng lên Ch n g c th i gian lúc truy n v n t c cho v t n ng Ch n tr c t a đ Ox th ng đ ng, chi u d ng h ng xu ng, g c t a đ O v trí cân b ng L y g = 10(m/s2); ≈ 10 a) N u s c c n c a môi tr ng khơng đáng k , l c lị xo dao đ ng u hịa Tính: l n c a l c đàn h i mà lò xo tác d ng vào v t lúc t = 1/3(s) - T c đ trung bình c a v t kho ng th i gian 1/6(s) đ u tiên b) N u l c c n c a môi tr ng tác d ng lên v t n ng có đ l n khơng đ i b ng FC=0,1(N) Hãy tìm t c đ l n nh t c a v t sau truy n v n t c Câu (4 m) M t l c đ n dao đ ng v i biên đ góc < , có m c th n ng đ c ch n t i v trí cân b ng c a v t n ng a) Tính t s gi a th n ng đ ng n ng c a v t n ng t i v trí mà l c c ng dây treo có đ l n b ng tr ng l c tác d ng lên v t n ng b) G i đ l n v n t c c a v t n ng đ ng n ng b ng th n ng v1, đ l n c a l c c ng dây treo b ng tr ng l c tác d ng lên v t n ng v2 Hãy so sánh v1 v2 Câu (3 m) k Cho m ch n nh hình 1, ngu n n có su t n đ ng E, n tr r = 0,5 Ω , cu n c m thu n có đ t c m L, t n có n dung C Ban đ u khóa k đóng, E,r dịng n n đ nh ng t khóa k, m ch có dao L đ ng n t v i chu kì T = 10-3(s) Hi u n th c c đ i gi a hai b n t n g p n = l n su t n đ ng c a ngu n n B qua n tr thu n c a m ch dao đ ng, tìm n (Hình 1) dung C đ t c m L (trang 1) ThuVienDeThi.com C Câu (3 m) Cho m ch n khơng phân nhánh nh hình 2, g m có n tr thu n R=80 Ω , cu n dây L không thu n c m t n C i n áp gi a hai m P Q có bi u th c u PQ =240 2cos100 t(V) a) Dòng n hi u d ng m ch I= 3(A) , uDQ s m pha h n uPQ , uPM l ch pha so v i uPQ Tìm đ t c m, n tr thu n r c a cu n dây n dung c a t n b) Gi nguyên t n C, cu n dây L n áp gi a hai m P Q nh cho, thay đ i n tr R Xác đ nh giá tr c a R đ công su t tiêu th đo n m ch PM c c đ i P R D C M L,r Q (Hình 2) Câu (2 m) Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, th c hi n đ ng th i v i hai b c x đ n s c có b c sóng , kho ng vân t ng ng thu đ c quan sát i1 = 0,48(mm) i2 Hai m A, B quan sát cách 34,56(mm) AB vng góc v i vân giao thoa Bi t A B hai v trí mà c hai h vân đ u cho vân sáng t i Trên đo n AB quan sát đ c 109 vân sáng có 19 vân sáng màu v i vân sáng trung tâm Tìm i2 Câu (2 m) A M t dây AB có chi u dài l , đ c treo th ng đ ng vào m t m c đ nh A nh hình Kh i l ng m c a dây phân b đ u chi u dài t o l c c ng a) Tính t c đ truy n sóng ngang dây m M cách đ u d i B c a dây m t kho ng x M b) Tính th i gian đ ch n đ ng t đ u A c a dây h t chi u dài x dây B H t (trang 2) ThuVienDeThi.com (Hình 3) S GIÁO D C VÀ ÀO T O THANH HĨA KÌ THI CH N H C SINH GI I T NH N m h c: 2011-2012 H Câu (2 m) H + Momen đ ng l NG D N CH M MÔN V T LÍ ( th c) L p 12 THPT Ngày thi: 23 tháng n m 2012 (H ng d n g m 03.trang) Thang m ng d n gi i ng c a h tr c va ch m: v m v.l (1) L1 = I d ωd = md R = d R + Momen đ ng l 0,75 ng c a h sau va ch m: ⎛1 ⎞ L2 = ( I d + I t ) ω = ⎜ md l + mt l ⎟ ω 12 ⎝4 ⎠ + Áp d ng đ nh lu t b o toàn momen đ ng l 0,75 ng: L1 = L2 ⎛1 2⎞ ⎜ md l + mt l ⎟ ω 12 ⎠ 838,3(m / s ) ⇒v= ⎝ l md 2a) (2,5đi m) k mg = 0, 01(m) = 1(cm) ω = = 10π (rad/s) k m 2π ng trình dao đ ng c a v t: x = cos(10π t + ) (cm) + Khi v t + Ph 0,5 VTCB Δl = x0 = l n l c đàn h i: Fđh=k Δl = 3(N) r 2π 2π + Bi u di n x = cos(10π t + ) b ng véc t quay A 3 r 5π 2π Sau t =1/6s A quay ωt = =π + 3 Quãng đ ng v t dao đ ng u hòa H M đ c sau 1/6s là: A o -A S= 2A+ 2HM = 2A + A=3A=6cm + T c đ trùng bình : S Vtb= = = 36(cm / s ) t Ch n m c tính th n ng VTCB 2b) (1,5đi m) mv02 kx02 + = 0, 02( J ) + C n ng ban đ u W0 = 2 + V t chuy n đ ng ch m d n đ n v trí cao nh t cách VTCB A: kA12 = W0 − Fc ( A1 − x0 ) ⇒ A1 = 0, 0195m 0,5 0,5 + t =1/3(s) => x = 2(cm) ThuVienDeThi.com 0,5 x π 0,5 0,5 0,5 0,5 + Sau vât xu ng nhanh d n đ t t c đ c c đ i t i v trí: F Fhp=Fc ⇒ x1 = C = 0, 001(m) K + bi n thiên c n ng lúc đ u v trí t c đ c c đ i: mv kx12 W0 − − = Fc ( A1 − x0 + A1 − x1 ) ⇒ v = 0,586(m / s ) 2 3a) (2,5đi m) + T =mg ⇔ mg (3cos α − cos α ) = mg ⇒ cosα = Wt = mg l(1 − cosα )= 0,25 0,25 1+2cosα 0,5 2mgl (1 − cosα ) 0,75 mv mg l = (1 − cosα ) W ⇒ t =2 Wd Wd = 3b) (1,5đi m) (3 m) 0,75 0,5 + cosα ⇒ v1 = g l(1 − cosα ) + Khi l c c ng c a dây b ng tr ng l c tác d ng lên v t: g l(1 − cosα ) v2 = V y v1 > v2 + Khi đ ng n ng b ng th n ng: cos α = 0,5 0,5 0,5 0,5 + Dòng n qua cu n c m K đóng: I0=E/r + N ng l ng t tr ng cu n c m K đóng: WtMax 1 ⎛E⎞ = LI 02 = L ⎜ ⎟ 2 ⎝r⎠ + Khi K ng t n ng l ng n t tr ng c a m ch là: 1 W= CU 02 = Cn E = Wt Max ⇒ L = Cr n 2 T2 nrT T + Ta có: T = 2π LC ⇒ LC = ⇒ L = ;C = 4π 2π 2π nr nrT + Thay s L = 0,398mH 2π + Thay s C = 5a) (2,5đi m) r UL r U LC π O ϕ1 ϕ2 r UC π r r UrUR 0,5 0,5 0,5 T 63, 7( μ F ) 2.π r.n r U DQ 0,5 + T có giãn đ véc t m ch có tính c m kháng + T giãn đ véc t ta có: 0,5 r r r U R = U PQ − U DQ r U PQ r U Rr 0,5 2 ⇒ U R2 = U PQ + U DQ − 2U PQ U DQ Cos r I ⇒R =Z r U RC + Thay s : Lo i nghi m ZDQ = 160 Ω (vì ϕ1 < π 2 PQ +Z DQ π − Z Z PQ R = 80Ω; Z PQ = DQ U PQ I = 80 3Ω Ta đ c: ZDQ = 80 Ω = R ho c ZDQ = 160 Ω nên UQD