Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh Vật lí 12 (Bảng B) Năm học 20122013 Sở GD ĐT Long An12506

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VỊNG MƠN: VẬT LÝ (BẢNG B) LONG AN ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 23/10/2012 Thời gian: 180 phút (không kể phát đề) Câu 1: (3 điểm) Một bi sắt treo vào dây dài l  1, 2m kéo cho dây nằm ngang thả rơi Khi dây hợp góc =30o với đường thẳng đứng, bi va chạm đàn hồi với bề mặt thẳng đứng sắt lớn cố định (hình vẽ) Hỏi bi nẩy lên đến độ cao bao nhiêu? Câu 2: (3 điểm) Có 20g khí hêli chứa xilanh đậy kín pittơng biến đổi chậm từ (1)  (2) theo đồ thị mơ tả hình bên Cho V1=30lít; p1=5atm; V2=10lít; p2=15atm Hãy tìm nhiệt độ cao mà khí đạt q trình biến đổi Biết khối lượng mol hêli 4g/mol R= 0,082atm.l/mol.độ l  P (2) P2 (1) P1 O V2 V1 V Câu 3: (3 điểm) Bốn điện tích điểm q >0 giống đặt khơng khí bốn đỉnh tứ diện ABCD cạnh a Tìm lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích đặt D (Nêu rõ phương, chiều độ lớn) Câu 4: (3 điểm) a) Nếu mắc điện trở R1=2 R2=8 vào nguồn điện chiều có suất điện động  điện trở r cơng suất tỏa nhiệt điện trở Hãy tính điện trở nguồn b) Người ta mắc song song R1 R2 mắc nối tiếp chúng với điện trở Rx để tạo thành mạch nguồn điện Hỏi Rx phải cơng suất tỏa nhiệt mạch ngồi lớn nhất? c) Bây ta mắc nguồn điện R1, R2 vào mạch hình vẽ Trong R3=58,4, R4=60, ampe kế A có điện trở khơng đáng kể Tìm số ampe kế Biết nguồn điện có suất điện động =68V D R1 R3 R2 A B , r A Trang 1/2 ThuVienDeThi.com C R4 Câu 5: (3 điểm) Một lắc lị xo treo thẳng đứng Kích thích cho lắc dao động theo phương thẳng đứng Thời gian vật từ vị trí cao đến vị trí thấp 0,2s, quãng đường vật chu kỳ 32cm Chọn trục Ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Lấy g=10m/s2, 2=10 a) Viết phương trình dao động vật b) Tính thời gian ngắn kể từ lúc t=0 đến lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu c) Xác định quãng đường vật khoảng thời gian 0,85s kể từ thời điểm ban đầu Câu 6: (3 điểm) Một thấu kính hội tụ L đặt song song với (E) khơng khí, trục thấu kính có điểm sáng A Điểm A (E) giữ cố định Khoảng cách A (E) a=100cm Khi tịnh tiến thấu kính theo trục khoảng A (E), người ta thấy vệt sáng không thu lại thành điểm Nhưng L cách (E) khoảng b= 40cm vệt sáng có bán kính nhỏ a) Tìm tiêu cự thấu kính b) Thấu kính L có dạng phẳng lồi Thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n=1,5, chỗ dày thấu kính 0,4cm Tìm đường kính nhỏ vệt sáng Câu 7: (2 điểm) Để đo độ sâu hồ bơi, bạn Nam cầm ống nghiệm hình trụ có chia độ lặn xuống đáy hồ Sau lặn, bạn tính độ sâu cần tìm Theo em bạn Nam làm cách nào? Giải thích? HẾT - Thí sinh không sử dụng tài liệu - Giám thị coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh:………………………………………………; Số báo danh: ………… Chữ ký giám thị 1:…………………………… Chữ ký giám thị 2: …………… ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VỊNG LONG AN MƠN: VẬT LÝ (BẢNG B) Ngày thi: 23/10/2012 ĐỀ CHÍNH THỨC CÂU NỘI DUNG Câu 1: Chọn mp ngang qua B làm gốc (3 điểm) - Áp dụng định luật bảo toàn A, B: WB=WA ĐIỂM mv12  mgh ; (v1: vận tốc bi trước va chạm)  v12  gh   v12 =2glcosα (1) r r 0,25 0,25 0,25 r -Vận tốc bi sau va chạm v2  v2 n  v2t v2  v1 r v2n : vng góc với quỹ đạo trịn, nên khơng ảnh hưởng đến chuyển động trịn lên vật r v2t : vng góc với dây, ứng với chuyển động trịn sau va chạm v2t  v2 cos2  v1cos2 (2) - Áp dụng định luật bảo toàn B, C: WC=WB  mgh '  mv22t v2  h '  2t 2g (3) Từ (1), (2), (3) h'  l.cos cos 2 h’= l.cos30o.cos260o= 0,26m Hình vẽ: (đủ vectơ vận tốc) 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 0,25 A C r V2t h’  l h B 2 r V2 r V2n Câu 2: Đoạn (1)-(2) có dạng đoạn thẳng nên có dạng: p=aV+b (3 điểm) - Khi V1=30lít; p1=5atm  5=a.30+b (a) - Khi V2=10lít; p1=15atm  15=a.10+b (b) Từ (a) (b)  a= -1/2; b= 20 V2  20V (c) m 20 RT Mà: pV  RT   RT   pV   r V1 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (d) ThuVienDeThi.com 0,25 Từ (c) (d)  5RT   T   V2  20V 0,25 0,25 V 4V  10 R R Xét hàm T=f(V) T'   2V  10 R R Khi T’=0  V= 20lít 0,25 10 V(l) T’ 30 20 + - CĐ T 0,25  V= 20lít Tmax  Tmax   0,25 20 4.20   487,8 K 10.0, 082 0, 082 0,25 Câu 3: Lực điện tổng hợp tác dụng lên D là: r r r r (3 điểm) F  F1  F2  F3 F1  F2  F3  0,25 kq a2 0,25 o 60 3kq µ  BDC µ  60o F2  F3 ; F2 DF  F23  F2 cos  a2 r F23 nằm đường cao DH µ  ADH µ  F DF 23 0,5 0,25 F  F12  F232  F1 F23cos 0,25 Mà: AH  AD  DH  AD.DH cos 2 3 6kq F a2 F12  F232  F  2.F23 F cos   cos  0,25 0,25 r F   ; 19O 28' r Vậy: F có: ( nêu ý 0,25) r F23 - Điểm đặt: D - Chiều: hướng tứ diện - Phương: hợp với mặt phẳng (BDC) góc =19o28’ - Độ lớn: F  6kq a2 0,25  r F1 r F3 D 0,5  C A H B ThuVienDeThi.com Câu 4: (3 điểm) Hình vẽ : (đủ vectơ) a) p1=p2 0,25 R1 R2  ( R1  r ) ( R2  r ) 0,25  r  4 0,5 b) p  RI  R   r (R  r) ( R ) R 2 0,25 , r không đổi Pmax R= r = 4 Mà: R  RX  0,25 R1 R2 R1  R2  Rx=2,4 c) Ampe kế có điện trở khơng đáng kể, nên AC Sơ đồ tương đương mạch ngoài:  ( R1 / / R2 )ntR3  / / R4 R12  0,25 0,25 0,25 R1 R2   R1  R2 R123  R12  R3  60 R I R123 R4  30 R123  R4  0,25 0,25  2A Rr U AB    I r  60V I  I123  D I1 U AB  1A R123 I2 I3 R1 U1  U  U12  U AB  U  1, 6V A IA R2 I B I4 , r U I1   0,8 A R1 R3 C R4 A Ampe kế IA=I-I1=1,2A Câu 5: a) T  0,    2  5 (rad / s) T (3 điểm) 32 = 4A A= 8cm  x  cos   t  0,      v  sin   0,25 0,25 0,25 0,25 0,25   x  8cos(5 t  )cm Tại vị trí cân bằng: mg = kl0  lo  g 2  0, 04m  4cm A >lo  lực đàn hồi cực tiểu vị trí x = -4cm Thời gian ngắn từ t = đến lực đàn hồi cực tiểu là: ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,25 0,5 t  T T   s 12 30 0,5 c) t  0,85s  2T   s  8A  Câu 6: (3 điểm) T 0,25 0,25 A  64   69, 66cm L (E) r r1 A’ A a b d’ d Từ tam giác đồng dạng  r1 1   a(  )  d ( r f d f r a d a     (*) r d f f a d r1 nhỏ (  ) d f a có r1 nhỏ khi:  d  r1 d '  b b ad a d   1 '  1 '  1 '  ' ' r d d d d d 0,25  ) d 0,5 nhỏ Áp dụng bất đẳng thức Cosi, ta 0,25 d  d  af  a  b f ( a  b)  36cm a 1 b)  (n  1) f R  f  I R  R= (1,5-1)36=18cm Xét CIH, ta có: HI2=CI2-CH2  r2=R2-(R-OH)2  r = 3,8cm 0,5 0,25 r C H O Từ (*)  giá trị nhỏ r12,1cm Vậy đường kính nhỏ vệt sáng là: 4,2cm Câu 7: - Úp ống nghiệm thẳng đứng, sau lặn xuống hồ đến nơi cần đo (2 điểm) độ sâu, giữ nguyên tư ống nghiệm - Đánh dấu mực nước dâng lên ống nghiệm - Áp dụng định luật Bơi-lơ-Ma-ri-ốt cho khối khí ống nghiệm.( coi nhiệt độ không đổi) poVo=pV  poSlo=pSl Mà: p=po+hg  polo=(po+hg)l 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 p (l  l ) h o o  gl ThuVienDeThi.com h: độ sâu nơi cần đo po: áp suất khí lo: độ dài ống nghiệm l: độ dài khối khí ống nghiệm lúc đáy hồ : khối lượng riêng nước g: gia tốc trọng trường ( học sinh phải nêu đủ tên đại lượng công thức trên) 0,5 Chú ý: 1) Nếu học sinh ghi sai thiếu đơn vị đại lượng đề u cầu tính trừ 0,25 điểm cho tốn 2) Học sinh giải cách khác, đủ điểm câu 3) Học sinh viết cơng thức mà khơng số ngược lại mà kết tính trọn điểm Trang 2/2 ThuVienDeThi.com ... giám thị 2: …………… ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG LONG AN MƠN: VẬT LÝ (BẢNG B) Ngày thi: 23/10/2 012 ĐỀ CHÍNH THỨC CÂU NỘI DUNG Câu 1: Chọn... R4 R12  0,25 0,25 0,25 R1 R2   R1  R2 R123  R12  R3  60 R I R123 R4  30 R123  R4  0,25 0,25  2A Rr U AB    I r  60V I  I123  D I1 U AB  1A R123 I2 I3 R1 U1  U  U12 ... công thức trên) 0,5 Chú ý: 1) Nếu học sinh ghi sai thi? ??u đơn vị đại lượng đề u cầu tính trừ 0,25 điểm cho tốn 2) Học sinh giải cách khác, đủ điểm câu 3) Học sinh viết cơng thức mà không số ngược