1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đề và đáp án thi học sinh giỏi Vật lí 12 Năm học 20122013 Sở GD ĐT Ninh Bình13396

5 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MÔN: VẬT LÝ Ngày thi 10/10/2012 (Thời gian 180 phút không kể thời gian phát đề) Đề thi gồm 05 câu, 01 trang Câu (4,0 điểm): Một bánh xe không biến dạng khối lượng m, bán kính R, có trục R hình trụ bán kính r tựa lên hai đường ray song song nghiêng góc α so r với mặt phẳng nằm ngang hình Coi hệ số ma sát trượt trục hình trụ hai đường ray hệ số ma sát nghỉ cực đại chúng  Cho biết momen quán tính bánh xe (kể trục) trục  quay qua tâm I = mR2 Giả sử trục bánh xe lăn khơng trượt đường ray Tìm lực ma sát Hình trục bánh xe đường ray Tăng dần góc nghiêng α tới giá trị tới hạn α trục bánh xe bắt đầu trượt đường ray Tìm α Câu (4,0 điểm): p (B) Một mol khí lý tưởng xi-lanh kín biến đổi trạng thái từ (A) đến (B) theo đồ thị có dạng phần tư đường trịn tâm I(VB, pA), I bán kính r = VA – VB hình Tính cơng mà khí nhận q pA (A) trình biến đổi trạng thái từ (A) đến (B) theo pA r Câu (4,0 điểm): O VB VA V Cho mạch điện xoay chiều hình 3: Hình Biết u AB = 120 ×sin wt (V ) ; = mR (với m tham Cw K số dương) C C Khi khoá K đóng, tính m để hệ số cơng suất M R mạch 0,5 D A B R Khi khố K mở, tính m để điện áp uAB vng pha với uMB tính giá trị điện áp hiệu dụng UMB Hình Câu (4,0 điểm): Cho thấu kính mỏng hội tụ có tiêu cự f Một nguồn sáng điểm chuyển động từ xa, với tốc độ v khơng đổi hướng phía thấu kính quỹ đạo đường thẳng tạo góc nhỏ α trục thấu kính Quỹ đạo điểm sáng cắt trục điểm cách thấu kính khoảng 2f phía trước thấu kính Tính độ lớn vận tốc tương đối nhỏ điểm sáng ảnh thật Khi độ lớn vận tốc tương đối điểm sáng ảnh thật nhỏ khoảng cách điểm sáng ảnh bao nhiêu? K2 K1 Câu (4,0 điểm): Cho mạch điện gồm: điện trở R, tụ điện C, (E, r) hai cuộn cảm có độ tự cảm L1 = 2L, L2 = L khóa K1, L1 L2 C K2 mắc vào nguồn điện khơng đổi (có suất điện động E, điện trở r = 0) hình Ban đầu K1 đóng, K2 ngắt Sau R dòng điện mạch ổn định, người ta đóng K2, đồng thời Hình ngắt K1 Tính điện áp cực đại hai tụ HẾT -Họ tên thí sinh : Số báo danh Họ tên, chữ ký: Giám thị 1: ; Giám thị 2: ThuVienDeThi.com SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MÔN: VẬT LÝ Ngày thi 10/10/2012 (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang) Đáp án Điểm Khi bánh xe lăn khơng trượt, ta có phương trình chuyển động - tịnh tiến: mgsinα  Fms  ma 0,75 Câu (4 điểm) (2,5 điểm) a Fms r  I.γ - quay: với γ  I  m.R r gsinα Từ phương trình rút a  R 1   r suy Fms  R2 mgsinα R2  r2 0,75 1,0 (1,5 điểm) Để bánh xe trượt đường ray, lực ma sát đạt giá trị cực đại Fms  Fmsmax  μ.N  μ.mgcosα Theo kết câu 1: Fms  0,75 R mgsinα R  r2 (do α  α ) R2  r2  tanα  μ R2 (4 điểm) 0,75 +Gọi tâm đường tròn I(x0, y0); x0 = VB; y0 = PA V = x; y = P +Ta có phương trình đường trịn tâm I, bán kính R là: ( y  y0 )  ( x  x0 )  r  y  y0  r  ( x  x0 ) (1) 0,5 +Theo cơng thức tính cơng khí: dA  P  dV   y0  r  ( x  x0 )  A x2  x1   dx x2 y0  dx   r  ( x  x0 )  dx (2) 0,5 x1 +Đặt X  x  x0  dx  dX (3) x2 +Từ (2) suy ra: A  y0 (VB  VA )   r  X  dX (4) x1 +Đặt X  r  sin t  dX  r  cos t  dt t2 +Thay vào (4), suy ra: A  PA (VB  VA )   r  cos 2t  dt t1  A  PA (VB  VA )  t2 r (1  cos2t )dt t1 ThuVienDeThi.com t2 r t2 r t  sin 2t t1 t1 +Vì X  x  x0  x  VB X  r  sin t  A  PA (VB  VA )  +Khi x  x1  VA  X  VA  VB  t1   +Khi x  x2  VB  X  VB  VB   t2  +Suy A   PA (VA  VB )  r2      A  PA (VB  VA )   r 2 2,5  + Khí thực công: A  r ( PA  r ) 0,5 (4 điểm) a)Tính m để cosj = 0,5 +Vì K đóng : mạch điện cấu tạo : C nt (R // R) R +Lúc : cosj = +Suy : Z C2 = = R ( ) + Z C2 R2 Þ R2 = + Z C2 0,5 3 3 R Þ ZC = R Þ mR = RÞ m= 2 0,5 b)+Nhánh (1) : sin j = - ZC R + Z C2 R ; cosj = R + Z C2 uuur ; j < (1) 0,25 ur j góc lệch pha U DB so với I1 (1) (+ ) uuur U MB ur I1 ur I a j ur I2 O uuuur U DM uuur U DB a p uuur ( + j ) U AD uuur U AB +Trong tam giác vectơ dịng ta có : I = I12 + I 22 + I1 I 2cosj (2) 0,25 Và U DB = I1 R + Z C2 = I R (3) +Suy I1 = RI 0,25 R + Z C2 +Thay vào (2) : ThuVienDeThi.com I = I 22 RI 22 R2 R 2 + + × I 2 2 2 R + ZC R + ZC R + Z C2 R + Z C2 R + Z C2 ) Þ I = I2 Û I = I ( R + Z C2 R + Z C2 2 (4) 0,25 +Áp dụng định lý hình sin cho tam giác dịng, ta có: I2 I = sin a sin(- j ) (5) +Áp dụng định lý hình sin cho tam giác thế, ta có: U DB U AD U AD = = sin a sin( p + j ) cosj 1 (6) +Từ (5) (6), suy ra: sin a = Þ 0,25 I2 U ×sin(- j ) = DB ×cos j I U AD ZC I2 I R R × = × 2 I IZ C R + Z C2 R + ZC 0,25 0,5 +Suy ra: Z C = R Þ mR = R Þ m = +Khi m = ZC = R, ta có: ìï U MB = I1R ïï í ïï U AB = U AD ×cosa + U DB ×cos( p + j ) = IZC ×cosa + I R ìcos( p + j ) ùợ 2 ìï ïï I = I ; I = I ;sin a = I sin(- j ) = × = 1 ï I +Vì: ïí ïï p ïï cos a = 1- = ;cos( + j ) = - sin j = sin(- j ) = ïïỵ 5 0,25 0,25 +Suy ra: U MB = U AB I2 I2 I1 = = p ×cosa + I cos( + j ) I ( × + ) 2 2 ì( + 120 ị U MB = U AB × = = 40(V ) 3 Nếu d = 2f d’=2f nên quỹ đạo ảnh tạo với trục (4 điểm) góc  đối xứng qua mặt phẳng thấu kính  Nên góc hợp quỹ đạo ảnh vật góc  ) = 0,5 S r va r vv S' r vA r r r vv  va  vva Dựa vào giản đồ ta thấy vận tốc tương đối ảnh vật nhỏ r r vva vng góc với va 2 r r v va vv 0,5 0,5 ThuVienDeThi.com vva  vv sin 2  v sin 2 v A = v0 cos2  Theo quy ước từ điểm O bên trái trục toạ độ cho vật chiều từ O phía phải trục toạ độ ảnh đạo hàm theo thời gian hai vế công thức thấu kính:  1   f d d' v v' d' f    v '  v ( )  v ( ) d d' d d f f d' v ' f    cos2  d  f  d f d v cos2 d' df  f  f cos2 d f +K1 đóng, K2 ngắt, dòng 0,5 1,0 LI 02 Li12 Li 22 CU (2)    2 2 0,5 IC = i1 – i2  UCmax  IC =  i1 = i2 = i (3) Từ (2) (3)  CU 02 = 2LI02 - 2Li12 - Li 22 = 2LI02 - 3Li Từ (1)  2LI0 = Li + 2Li1 = 3Li  i =  CU 02  0,5  (4 điểm) điện ổn định qua L1: I  R + K1 ngắt, K2 đóng: Vì cuộn dây mắc song song u L1 = u L2 = uAB ==> - 2L (i1 – I0) = Li2  2L (I0 – i1) =Li2 (1) Ta có 1,0 1,0 f ( cos2  1) HH’ = d +d’= f   f cos2  f cos2 cos2 0,5 2I0 2 2L  2L LI  U  I  3C R 3C 0,5 0,5 0,5 0,5 -Hết - ThuVienDeThi.com ...SỞ GD& ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2 012 – 2013 MÔN: VẬT LÝ Ngày thi 10/10/2 012 (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang) Đáp án Điểm Khi bánh xe lăn... +Trong tam giác vectơ dịng ta có : I = I12 + I 22 + I1 I 2cosj (2) 0,25 Và U DB = I1 R + Z C2 = I R (3) +Suy I1 = RI 0,25 R + Z C2 +Thay vào (2) : ThuVienDeThi.com I = I 22 RI 22 R2 R 2 + + × I... S r va r vv S' r vA r r r vv  va  vva Dựa vào giản đồ ta thấy vận tốc tương đối ảnh vật nhỏ r r vva vng góc với va 2 r r v va vv 0,5 0,5 ThuVienDeThi.com vva  vv sin 2  v sin 2 v A = v0

Ngày đăng: 23/03/2022, 16:19

Xem thêm:

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w