Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh Vật lí 12 (Bảng A) Năm học 20122013 Sở GD ĐT Long An12284

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LONG AN ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 VỊNG MƠN: VẬT LÝ - BẢNG A NGÀY THI: 23-10-2012 THỜI GIAN: 180 phút ( không kể phát đề ) Câu 1: (3 điểm) B Trên mặt bàn có vật B khối lượng m2 = 1kg nối với vật A khối lượng m1 = 500g sợi dây khơng dãn vắt qua rịng rọc có khối lượng khơng đáng kể Hệ số ma sát vật B mặt bàn A   0, Bỏ qua ma sát ròng rọc Lấy g=10m/s2 a Bng cho hệ chuyển động Tìm gia tốc vật A, B lực căng dây? b Cho bàn chuyển động thẳng đứng hướng xuống với gia tốc a0 Xác định a0 để: - Vật A chuyển động với gia tốc 1/2 gia tốc lúc bàn đứng yên - Để vật B không trượt Câu 2: (3 điểm) Cho ba bình thơng tích V1, V2 = 2V1, V3 = 3V1 Ban đầu V1 V2 V3 chứa lượng khí nhiệt độ T1 = 100K p0 = 0,5atm Sau giữ ngun nhiệt độ bình một, nung bình hai lên đến 400K bình ba lên đến 600K (giữa bình có vách cách nhiệt) Tìm áp suất bình sau nung? Câu 3: (3 điểm) Cho ba điện tích điểm giống q = 6.10-8C đặt khơng khí ba đỉnh tam giác Xác định vị trí, dấu độ lớn điện tích q0 tồn hệ cân bằng? Câu 4: (3 điểm) Cho đoạn mạch với R1 = R2 = R3 = R4 = R5 =  , R6 biến trở, nguồn điện có suất điện động   5, 4V , tụ có C= 10  F , vơn kế có điện trở lớn a Cho R6 =  vơn kế 3,6V Tính r điện tích tụ? b Xác định R6 để cơng suất R6 cực đại, tính cơng suất đó? V R1 R3 ,r R2 R4 R5 Trang ThuVienDeThi.com R6 C Câu 5: (3 điểm) Dùng rịng rọc có vành bán kính R2 = 2R1 để kéo vật nặng khối lượng m = 50kg từ mặt đất lên cao 10m nhanh dần 2s bỏ qua ma sát Coi ròng rọc đĩa trịn có khối lượng M = 2kg Lấy g =10m/s2 Hãy xác định độ lớn lực F? R2 R1 r F m ? Câu 6: (3 điểm) Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính cho ảnh A1B1 chiều nhỏ vật Nếu tịnh tiến vật dọc trục đoạn 30cm ảnh tịnh tiến 1cm Biết ảnh trường hợp đầu 1,2 lần ảnh sau dịch chuyển a Đây thấu kính gì? Tính tiêu cự thấu kính? b Nếu đặt thêm thấu kính thứ hai có f2 = 60cm sát với thấu kính đồng trục thấy ảnh cách hệ thấu kính 30cm Xác định vị trí vật? Câu 7: (2 điểm) A Nêu cách đo hệ số ma sát trượt vật A mặt phẳng nghiêng mà dùng lực kế Biết mặt phẳng nghiêng không làm vật tự trượt ………… Hết …………… Họ tên thí sinh: Số báo danh Giám thị 1: Giám thị Trang ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LONG AN ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12VỊNG MƠN: VẬT LÝ - BẢNG A HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU NỘI DUNG r N r Fms r T B r T r P2 THANG ĐIỂM GHI CHÚ 0,25đ - Vẽ hình đúng, đủ vecto cho điểm, thiếu không cho điểm A r P1 Chọn chiều dương chiều chuyển động Chiếu lên chiều dương ta được: a) Vật A: m1 g  T  m1a Vật B: T   N  m2 a N  m2 g 0,25đ  m1 g   m2 g   m1  m2  a a m1 g   m2 g  2m / s m1  m2 0,25đ 0,25đ  T  m1 ( g  a )  N Gia tốc: a1  a2  a  2m / s b) Vật A: m1 g  T  m1 (a  a0 ) (1) T  Fms  m2 a Vật B: N  m2 ( g  a0 ) 0,25đ (2)  T   m2 ( g  a0 )  m2 a Từ (1)(2) suy ra: m1 g   m2 ( g  a0 )  m1 (a  a0 )  m2 a  a0  g  a m1  m2 m1   m2 0,25đ 0,5đ b1) a1  1m / s Mà  a0  5m / s b2) Để vật B không trượt a =  a0  g  10m / s a 0,5đ Gọi m V khối lượng thể tích khí bình Trang ThuVienDeThi.com 0,5đ Ra đáp số a,T cho điểm mRT1  V m RT m RT m RT Lúc sau: P  1  2  3 (1) V1  (2V1 )  (3V1 ) m  m1  m2  m3 Lúc đầu: PV  m RT1  P0  0,25đ 0,75đ V  V1  V2  V3  6V1 Với m1, m2, m3, V1, V2, V3 khối lượng, thể tích khí bình sau nung 6m1 m P 6   P0 m m1  m2  m3  m2  m3 m1 m1 m2 T 2  m1 T2 Theo (1): m3 T 3  m1 T3  Mỗi ý 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ P   P  3.0,5  1,5atm P0 0,5đ + q3 r F0 q2 + q1 + r F31 r F21 0,25đ r F Nhận thấy: Do ba điện tích khoảng cách q2 điện tích giống nên ta có: F21  F31  k a với a cạnh tam giác Suy hợp lực F tác dụng lên q1 nằm đường phân giác F  F212  F312  F21 F31cos60 q2 a2 Để cho q1 cân lực q0 tác dụng lên q1 phải r phương, độ lớn ngược chiều với F Do q0 phải nằm đường phân giác  F=F21  k Trang ThuVienDeThi.com 0,25đ 0,5đ 0,25đ Xét lực tác dụng lên điện tích thiếu vecto (trừ F0) lực khơng cho điểm Thiếu điện tích cho trọn Tương tự áp dụng q2, q3 cân ta có q0 nằm đường phân giác góc Suy q0 phải nằm điểm giao đường phân giác (trọng tâm tam giác) q0 q q2 Mặc khác: F0  F  k  k (1) r a Với r  2 a2 a  a 0,25đ 0,25đ  3.108 C Do lực F0 hướng phía điện tích q0 nên điện tích âm q0  2 3.108 C Từ (1) suy ra: q0  q 0,5đ Mạch mắc: ( R1ntR3 ) //  (( R2 ntR4 ) // R5 )ntR6  0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ R13  R1  R3  6 R24  R2  R4  6 a) R245  R24 R5 3.6   2 R24  R5  0,25đ R2456  R245  R6  3 R13 R2456 3.6   2 R13  R2456  U 3,  1,8( A) U N  I.R N  I  N  RN RN  U N    I r  r  U N  U13  U 2456  U N I  3, 6V  1 0,25đ 0,25đ 0,25đ U 2456  1, A R2456  I 2456  1, A  I 2456  I 245 Mà:  U C  U 245  I 245 R245  2, 4V  Q  C.U C  2, 4.10.106  24.106 C 6(R  2) 5,4(R  8) E b) R N  : => I   R6  RN  r 7R  20 I13(R1 + R3) = I6(R6 + R245)  6I13 = I6(R6 + 2)  R  2 I6 I  13  I13  I 6 R6  5,4(R  8) 6I  R  (7R  20)(R  8) 32,4  I6  7R  20 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ I  I  I13  Trang ThuVienDeThi.com 0,25đ Lập luận trọng tâm cho điểm Vậy P6  R I 26  (32,4)2 R (32,4)2  (1) (7R  20)2 (7 R  20 )2 R6 =>P6 lớn thì: 20  R6  R6 20  Từ (1)  P6(max)  1,875W 0,25đ  R6  0,25đ R2 R1 r F 0,25đ r T m r P Xét vật S 2.10 S  at  a    5m / s 2 t T  mg  ma  T  m( g  a )  50.15  750 N Xét rịng rọc: a Ta có:   R1 F R2  T R1  I   F R1  T R1  a MR22 R1  F R1  T R1  a M R12 R1 0,5đ 0,25đ Đến kết T cho điểm 0,25đ 0,5đ M a  T  385 N Do ảnh chiều nhỏ vật nên thấu kính phân kì Muốn A1B1 = 1,2 A2B2 ta phải dịch chuyển vật xa A1 B1 k  1,   1,  k1  1, 2k2 A2 B2 k2 F 0,5đ Trang ThuVienDeThi.com 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ Có lập luận k  Với d' d ' f d f ; d ; d' d d ' f d f  1  d  f 1   ; d '  f 1  k   k Chưa dịch chuyển:   1  d  f 1    f 1   (1)  k1   1, 2k2  d '  f 1  k1   f 1  1, 2k2  Dịch chuyển:  1 d  30  f 1   ; d '  f 1  k2  (2)  k2  Thế (1) vào (2): 0, f  36k2  0, f k2  1  f  900 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ Mỗi ý 0,25đ 0,75đ Không suy f âm trừ 0,25đ  f  30cm Suy f1 = -30cm b) Ghép sát f f f   60cm f1  f d 0,25đ (30).(60) d ' f   60cm d ' f 30  60 Chọn chiều dương chiều chuyển động Chiếu lên chiều dương - Kéo vật lên thẳng đều: Fl   P cos   P sin  (1) - Kéo vật xuống thẳng đều: Fx   P cos   P sin  (2) Từ (1)(2) suy ra: F  Fx F  Fx cos = l sin   l 2P 2 P 0,25đ 0,25đ Phần hình vẽ học sinh có hay khơng tính điểm 0,25đ 0,5đ Mỗi ý 0,25đ sin   cos 2   F  Fx   l 4P2  (Fl  Fx ) 1 4 P Fl  Fx  P   Fl  Fx  0,25đ 0,25đ - Dùng lực kế kéo vật trượt lên xác định Fl 0,5đ - Kéo vật trượt xuống xác định Fx - Móc vật xác định P Từ suy  Trang ThuVienDeThi.com Thiếu ba đại lượng không cho điểm Chú ý: - Trong thiếu đơn vị trừ 0,25đ cho toàn câu - Các cách giải khác tính trọn điểm - Học sinh viết công thức mà không số ngược lại mà kết tính trọn điểm Trang ThuVienDeThi.com ... Giám thị 1: Giám thị Trang ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LONG AN ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12VỊNG MƠN: VẬT LÝ - BẢNG A HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU NỘI DUNG r N... Kéo vật lên thẳng đều: Fl   P cos   P sin  (1) - Kéo vật xuống thẳng đều: Fx   P cos   P sin  (2) Từ (1)(2) suy ra: F  Fx F  Fx cos = l sin   l 2P 2 P 0,25đ 0,25đ Phần hình vẽ học. .. trượt lên xác định Fl 0,5đ - Kéo vật trượt xuống xác định Fx - Móc vật xác định P Từ suy  Trang ThuVienDeThi.com Thi? ??u ba đại lượng không cho điểm Chú ý: - Trong thi? ??u đơn vị trừ 0,25đ cho tồn