SỞ Bài GIÁO DỤ C – ĐÀO TẠ O BẮ C NINH KỲ THI HỌ C SINH GIỎ I THPT CẤ P TỈ NH NĂM HỌ C 2009 – 2010 Môn : Vậ t lý Lớ p 12 HƯ Ớ NG DẪ N CHẤ M ĐỀ CHÍNH THỨ C Nộ i dung + Các thờ i điể m vậ t qua vị trí x1 đư ợ c xác đị nh từ p/t : π π π π x = x1 = 8sin(10π t + ) = 4(cm) ⇒ sin(10π t + ) = ⇒ 10π t + = + 2kπ 2 2 k ⇒ t = − + (1), k = 1, 2, 30 π 5π k + 2kπ ⇒ + (2), k = 0,1, 2, 10π t + = 30 0,5 Trong (1) ứ ng vớ i thờ i điể m vậ t qua vị trí x1 theo chiề u dư ng; (2) ứ ng vớ i thờ i điể m vậ t qua vị trí x1 theo chiề u âm + Từ p/t dao độ ng ta có t = ⇒ x = 8sin π = cm, vậ t bắ t đầ u chuyể n độ ng từ biên dư ng, vậ y qua vị trí x1 lầ n thứ nhấ t theo chiề u âm, vậ y qua vị trí x1 lầ n thứ hai theo chiề u dư ng.Trong số 2010 lầ n qua vị trí x1 có 1005 lầ n vậ t qua vị trí x1 theo chiề u dư ng Vậ y thờ i điể m vậ t qua vị trí x1 lầ n thứ 2010 : Từ (1) ta có : t=− Điể m 0,5 k 1005 + =− + ⇒ t = 201 − ≈ 200,967 s 30 30 30 + Trong 1003 lầ n qua vị trí x1 theo chiề u dư ng quãng đư ng mà vậ t đư ợ c S1 = 1003.4.8 = 32096cm + Kể từ vậ t qua VTCB lầ n đế n hế t chu kì đầ u tiên (trong có lầ n qua x1 theo chiề u dư ng) quãng đư ng vậ t đư ợ c S2 = 3A = 24 cm + Ở chu kì cuố i vậ t đế n vị trí x1 theo chiề u dư ng lầ n thứ 1005 quãng đư ng đư ợ c : S3 = 3A + = 28 cm Vậ y toàn quãng đư ng vậ t đư ợ c : S = S1 + S2 + S3 = 32148 cm = 321,48 m + λ = v/f = cm Vì hai nguồ n sóng ngư ợ c pha nên điề u kiệ n để sóng tổ ng hợ p có biên độ cự c đạ i: d2 – d1 = λ/2 + kλ Chọ n gố c tọ a độ tạ i O trung điể m củ a AB Vị trí củ a mộ t điể m có biên độ cự c đạ i cách O đoạ n: x = λ/4 + kλ/2 + Vì hai phía đố i xứ ng qua O nên số vân mỗ i phía củ a O bằ ng số vân mộ t phía củ a O thỏ a mãn: > λ/4 + kλ/2 > Thay λ = cm giả i ta đư ợ c < k < ( k = 0; 1; 2; 3; 4; 5) k nhậ n giá trị , vậ y mỗ i phía củ a O có điể m dao độ ng vớ i biên độ cự c đạ i + Khoả ng cách giữ a điể m xa nhấ t dao độ ng vớ i biên độ cự c đạ i khoả ng cách giữ a cự c đạ i thứ phía củ a O : ∆d = 2(λ/4 + 5λ/2) = 11 cm + Điề u kiệ n có cự c tiể u giao thoa d2 – d1 = kλ Gọ i khoả ng cách nguồ n l ta có 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 l + x − x = k λ (1) 0,25 + Khi x lớ n vân cự c tiể u gầ n vân trung tâm Vậ y x lớ n nhấ t ứ ng vớ i vân cự c tiể u 0,5 bậ c Thay số vào (1) ta đư ợ c x = 35 cm 0,5 λD = 0, 6( µ m) , ánh sáng màu cam – vàng 0,5 a D + Khi đặ t bả n chiế t quang sau S1 thờ i gian ánh sáng truyề n từ S1 → M (trên quan sát) d −e e d − e ne d1 + e(n − 1) c + ; vớ i v = + = : t1 = ta có t1 = c v n c c c Ta có i = ⇒λ = ThuVienDeThi.com + Như vậ y có thêm bả n chiế t quang, nế u coi ánh sáng vẫ n truyề n khơng khí 0,5 ta có d1/ = d1 + e(n − 1) , nghĩ a tăng thêm mộ t đoạ n e(n-1) e C1 + Vị trí vân trung tâm ứ ng vớ i hiệ u quang trình: d1 / / S δ = d − d1 = ⇒ d = d1 , x vớ i n1 ta có C d = d1 + e(n1 − 1) ⇒ d − d1 = e(n1 − 1) (1) S d2 0,5 S2 ax (2) + Mặ t khác ta cũ ng có d − d1 = D D Từ (1) (2) ta đư ợ c : 0,5 ax e(n1 − 1) D 10−4.0,5.2 = e(n1 − 1) ⇒ x = = = 0, 025 m = 2,5 cm D a 4.10−3 0,5 e(n2 − 1) D x.a ⇒ n2 = + + Vớ i chiế t suấ t n2 ta có : x = , vớ i x = 25 +5 = 30 mm a e.D −3 −3 30.10 4.10 0,5 = + 0, = 1, + Thay số tính đư ợ c : n2 = + −4 2.10 0,5 P 20.106 = 200( A ) + Khi hệ số công suấ t bằ ng : P = U I ⇒ I = = suy cơng suấ t hao phí U 105 P / = r.I = 0, 4MW , vậ y công suấ t từ nơ i phát phả i : Pp = P + P / = 20, MW + Tạ i nơ i tiêu thụ u đồ ng pha vớ i I ta có giả n đồ véc tơ : ur UL Từ : U p = (U r + U ) + U L ≈ 102 kV uur Up Vớ i : U r = I r = 200.10 = 2(kV ); U = 100(kV ) U L = I Lω = 200.30.10−3.100π = 0, 6π (kV ) r I ur U ur Ur P 20.106 = = 250( A) U cosϕ 10 0,8 + cơng suấ t hao phí P / = r.I = 10.2502 = 0, 625 MW vậ y công suấ t nơ i phát phả i : Pp = P + P / = 20, 625 MW 0,5 0,5 Khi cosϕ = 0,8 ta có I = Khi cosϕ = 0,8 + Để xác đị nh điệ n áp nơ i phát ta phả i xét hai trư ng hợ p u sớ m pha hơ n I u trễ pha so uur vớ i i Up - Trư ng hợ p u sớ m pha hơ n i , ta có giả n đồ véc tơ : r r r r r r U p = U + U L ,r Trong : U L, r = U L + U r ur UL Về độ lớ n : U r = I r = 250.10 = 2,5 kV Suy U L, r = U + U ≈ 3, 435 kV L r mặ t khác góc ϕ , ϕ tính đư ợ c từ / cosϕ tan ϕ / lầ n lư ợ t : 36,90 43,30 Từ giả n đồ véc tơ ta có : U P2 = U + U L2,r + 2U U L , r cos(ϕ / − ϕ ) ur U L,r ϕ' U L = I Z L = 250.30.10−3.100π = 0, 75π kV ur UL ur U L, r ThuVienDeThi.com ur U r I ϕ ur Ur 0,25 r I ϕ ' ur Ur ϕ Suy Up ≈ 103,4 kV + Trư ng hợ p u trễ pha so vớ i i , ta có giả n đồ véc tơ : 0,25 0,5 ur U uur Up Các trị số U L , r ; ϕ ; ϕ / vẫ n trên, từ giả n đồ có : 0,5 U P2 = U + U L2, r + 2U U L ,r cos ϕ / − (−ϕ ) Thay số tìm đư ợ c : U P = 100, kV + Xét chuyể n độ ng tị nh tiế n củ a khố i tâm cầ u: Mg sin α − Fms = Ma (1) + Xét chuyể n độ ng quay quanh khố i tâm G: Fms R = I G γ (2) + Do chuyể n độ ng lăn không trư ợ t ta có: a = a t = γR (3) + Mơ men qn tính củ a cầ u rỗ ng là: 0,5 0,5 0,5 4π 4π R 31MR 2R R2 (4) (ρ R −ρ )= I G = (M 1R − M )= 5 3 2 70 M Vớ i ρ = 4π R (R − ) 2 70g sin α Từ (1), (2), (3), (4) ta đư ợ c: a = 101 A Có v = 2aL 140g sin α L Suy v = 101 + Khi photon bứ t electron quang điệ n khỏ i cầ u bằ ng đồ ng cầ u tích điệ n tích dư ng, điệ n tích tăng dầ n hf electron bị bứ t tăng dầ n, vậ y mà điệ n (+) củ a cầ u cũ ng tăng dầ n, điệ n trư ng củ a điệ n tích dư ng cầ u V cũ ng mạ nh dầ n đế n đủ lớ n để giữ lạ i vo electron quang điệ n kể electron tớ i nơ i có điệ n bằ ng Khi điệ n củ a cầ u không tăng nữ a đạ t cự c đạ i h.c −A h.c − A ⇒ Vmax = λ max = mv = + Giá trị cự c đạ i thoả mãn : eV λ e Thay số tìm đư ợ c : Vmax ≈ 4, 403 V + Dùng ánh sáng kích thích λ / = 120(nm) = 0,12 µ m coi đủ mạ nh để điệ n củ a cầ u tứ c đạ t cự c đạ i, cầ u đư ợ c nố i đấ t qua điệ n trở R Có dịng điệ n ổ n đị nh qua R ln có dịng electron từ đấ t lên trung hoà vớ i điệ n tích dư ng xuấ t hiệ n cầ u, ánh sáng kích thích ln làm cho cầ u đạ t điệ n dư ng cự c đạ i nên qua R ln có mộ t dòng điệ n từ cầ u qua R xuố ng đấ t (theo qui c chiề u dòng điệ n) + Cư ng độ dịng điệ n đư ợ c xác đị nh: ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 α 0,5 v=0 0,75 0,5 hf v=0 Vmax vo R 0,75 ... trị cự c đạ i thoả mãn : eV λ e Thay số tìm đư ợ c : Vmax ≈ 4, 403 V + Dùng ánh sáng kích thích λ / = 120 (nm) = 0 ,12 µ m coi đủ mạ nh để điệ n củ a cầ u tứ c đạ t cự c đạ i, cầ u đư ợ c nố i...+ Như vậ y có thêm bả n chiế t quang, nế u coi ánh sáng vẫ n truyề n khơng khí 0,5 ta có d1/ = d1 + e(n − 1) , nghĩ a tăng thêm mộ t đoạ n e(n-1)... đị nh qua R ln có dịng electron từ đấ t lên trung hồ vớ i điệ n tích dư ng xuấ t hiệ n cầ u, ánh sáng kích thích ln làm cho cầ u đạ t điệ n dư ng cự c đạ i nên qua R ln có mộ t dịng điệ n từ