Đề thi học sinh giỏi Vật lí lớp 12 Năm học 20152016 Sở GD ĐT Bắc Ninh17875

UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang) ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2015 – 2016 Môn thi: Vật lý - Lớp 12 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 24 tháng 03 năm 2016 ============ Câu (4.0 điểm) Một lò xo treo thẳng đứng, đầu gắn cố định, đầu gắn vật nặng có khối lượng m = 0,2 kg Ở vị trí cân (VTCB) lò xo giãn 16 cm Lấy g = π2 10 m/s2 a) Tính độ cứng lị xo chu kỳ dao động T0 hệ b) Vật m đứng yên VTCB, tác dụng lên m lực theo phương thẳng đứng hướng xuống có độ lớn 2,5 N thời gian s Tìm biên độ dao động quãng đường vật khoảng thời gian c) Vật m đứng yên VTCB, tác dụng lên m lực theo phương thẳng đứng hướng xuống có độ lớn 105 N thời gian 3.10-3 s Tìm biên độ dao động vật d) Vật dao động tự với biên độ phần c, người ta đặt cứng cố định, nằm ngang cách vị trí cân đoạn h =10 cm (hình vẽ) m h Khi dao động vật va chạm đàn hồi vào Tính chu kỳ dao động Câu (3.0 điểm) Nhờ nguồn dao động, người ta tạo điểm O mặt nước phẳng lặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 20 Hz a) Trên mặt nước xuất gợn sóng trịn đồng tâm O, đỉnh sóng cách cm Tính tốc độ truyền sóng ngang mặt nước b) Tại điểm A cách O 0,1m biên độ sóng cm Hãy tìm biên độ sóng điểm M theo khoảng cách dM = OM, cho biết lượng sóng khơng dần q trình lan truyền, phân bố mặt sóng trịn c) Xét điểm B nằm phía với A so với O đường thẳng qua O, AB = 10 cm Tại thời điểm t 1(s) điểm A có li độ -1,5 cm lên, tìm li độ hướng chuyển động B thời điểm t + (s) 60 Câu 3.(5,0 điểm) Đặt điện áp u = 120 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện có điện dung C = mF cuộn cảm L = 16π H a) Cần thay đổi R đến giá trị để công suất tiêu thụ mạch đạt giá trị cực đại? Tìm cơng suất cực đại b) Khi thay đổi giá trị biến trở thấy ứng với hai giá trị R R , mạch tiêu thụ công suất P độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện mạch tương ứng  ,  với  = 2 Tìm R1, R2 cơng suất P ThuVienDeThi.com Rơ to máy phát điện xoay chiều pha có cực từ quay với tốc độ n vòng/phút Hai cực phần ứng máy mắc với tụ điện có điện dung C = 10  F Cho điện trở máy không đáng kể Hãy vẽ đồ thị biểu diễn biến thiên cường độ dòng điện hiệu dụng I qua tụ theo tốc độ quay rô to tốc độ quay rô to biến thiên liên tục từ n1 = 150 vòng/phút đến n2 = 1500 vòng/phút Biết với tốc độ quay 1500 vịng/phút suất điện động hiệu dụng hai cực máy phát tương ứng 200 V Câu (3,0 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa khe I-âng, dùng đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có khoảng vân giao thoa tương ứng i1 = 0,8 mm i2 = 0,6 mm Biết hai khe hẹp cách a = mm, khoảng cách quan sát chứa hai khe D = 1,5 m a) Tìm bước sóng xạ Tìm vị trí vân gần trung tâm có màu với vân trung tâm? b) Tìm tổng số vân sáng khoảng hai vân màu với vân trung tâm, đối xứng với qua vân trung tâm gần vân trung tâm nhất? c) Trên miền giao thoa đối xứng qua vân trung tâm, có bề rộng 9,6 mm có vị trí mà vân tối xạ 1 trùng với vân sáng xạ 2? Xác định vị trí đó? Câu (5,0 điểm) Một lị phản ứng hạt nhân có chứa nhiên liệu urani làm giàu urani 235 (235 92 � ) chất làm chậm than chì (12 �) Khi lò hoạt động urani 235 bị phân hạch theo phản ứng 235 92 U + 01n ® A 38 X+ 140 Y + 01n Z a) Xác định A Z hạt nhân X Y Biết độ hụt khối phản ứng 0,006675 u Giả thiết toàn lượng phản ứng cung cấp cho nơtron thứ cấp chúng có động Tính vận tốc nơtron thứ cấp b) Các nơtron thứ cấp sinh sau phản ứng phân hạch nói tới va chạm với nguyên tử cacbon chất làm chậm (xem đứng yên) Giả thiết va chạm đàn hồi, khơng có biến đổi thành hạt nhân khác sau va chạm hạt chuyển động phương Hỏi sau lần va chạm nơtron thứ cấp trở thành nơtron nhiệt (các nơtron nhiệt nơtron có lượng kBTph, kB = 1,38.10-23J.K-1 số Bôn-xơ-man, Tph = 300K nhiệt độ phòng) c) Giả sử nơtron nhiệt hấp thụ hạt nhân 238 92 � có nhiên liệu urani Hạt nhân tạo thành khơng bền, biến đổi thành hạt nhân plutoni 239 94 �� hai hạt X giống Xác định X tính động cực đại vận tốc tương ứng hạt X Cho: mn = 1,008665u; m(U238) = 238,048608u; m(Pu239) = 239,052146u; 1u = 1,66.10-27kg = 931,5 MeV/c2 ………………… HẾT ………………… (Học sinh không sử dụng tài liệu Giám thị khơng giải thích thêm) ThuVienDeThi.com ... 239,052146u; 1u = 1,66.10-27kg = 931,5 MeV/c2 ………………… HẾT ………………… (Học sinh không sử dụng tài liệu Giám thị không giải thích thêm) ThuVienDeThi.com ... chậm than chì (12 �) Khi lò hoạt động urani 235 bị phân hạch theo phản ứng 235 92 U + 01n ® A 38 X+ 140 Y + 01n Z a) Xác định A Z hạt nhân X Y Biết độ hụt khối phản ứng 0,006675 u Giả thi? ??t toàn... Tính vận tốc nơtron thứ cấp b) Các nơtron thứ cấp sinh sau phản ứng phân hạch nói tới va chạm với nguyên tử cacbon chất làm chậm (xem đứng yên) Giả thi? ??t va chạm đàn hồi, khơng có biến đổi thành