Đề thi học sinh giỏi cấp cơ sở đợt 2 Môn Vật lí 1252520

Đề thi học sinh giỏi cấp sở đợt Môn Vật Lí 12 Thời gian làm 150 phút Sở GD - ĐT Bắc Giang Cụm chuyên môn THPT Hiệp Hoà Năm học 2007 - 2008 k Bài 1: (2đ) Lò xo có k = 100 N/m ; m = kg, treo thẳng đứng hình vẽ Lúc đầu giữ giá đỡ D cho lò xo không bị biến dạng Sau m cho D chuyển động thẳng đứng xuống nhanh dần không D vận tốc ban đầu với a = m/s2 Tính thời gian từ bắt đầu chuyển động đến m tách khỏi giá đỡ Viết phương trình dao động vật m Chọn gốc tọa độ vị trí cân D, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian thời ®iĨm m ë vÞ trÝ thÊp nhÊt Cho g = 10 m/s2 ; Fc= ; mLX = 0; Bài 2: (2đ) Cho mạch điện hình vẽ: C1 A M L R B R K C2 V (V); UAB=160 sin100 t Cuộn dây có R0 cố định ®é tù c¶m L thay ®ỉi; ®iƯn trë R thay đổi; Ra=0; Rv= Để R giá trị R1, độ tự cảm L L1, khóa K mở, 1A dòng điện nhanh pha UAB Vôn kế 120 (v) hiệu điện đầu vôn kế nhanh pha dòng điện mạch Tìm R1, L1, C1, R0 Thay R đến giá trị R2 L đến giá trị L2 Khi khóa K đóng, dòng điện mạch lớn gấp lần K mở dòng điện vuông pha với Tìm hệ số công suất mạch K mở B O1 Bài (2đ) A DeThiMau.vn O2 E Cho vËt s¸ng AB tr­íc thÊu kÝnh O1 cã f1= 20 cm, sau O1 lµ O2 vµ mµn E Cho AB cách thấy kính O2 E với khoảng cách 85 95 cm Có vị trí O1 cách 30 cm cho ảnh rõ nét AB E Xác định tiêu cự thấu kính O2 Bài (2đ) K Cho mạch dao động lý tưởng hình vẽ Điện tích dao động theo phương trình q = Q0sinwt K1 Bộ tụ gồm tụ C1 cấp lượng C E L W0= 10-6(J) tõ nguån chiÒu cã E = 4(v) Chun khãa K tõ vÞ trÝ sang vị trí 2, C2 -6 sau khoảng thời gian T1= 10 (s) lượng tụ dây lại Xác định cường độ dòng điện cực đại cuộn dây Người ta đóng khóa K1 lúc cương độ dòng điện cuộn dây đạt giá trị cực ®¹i TÝnh l¹i hiƯu ®iƯn thÕ cùc ®¹i cn dây Bài (2 đ) Cho m = 0,2kg treo vào dây BC không giÃn, đầu dây gắn vào lò xo có K = 20N/m (xem hình vẽ) k - Tại thời điểm t = 0, ta kéo m xuống vị trí cân đoạn x0 råi th¶ nhĐ B - Chän chiỊu trơc Ox h­íng xuống gốc toạ độ O vị trí cân bằng, g = 10m/s2 m C Viết phương trình dao động vật m Sợi dây CB chịu lực kéo 3N; tìm điều kiện x0 để m dao động điều hòa HÕt DeThiMau.vn Sở GD - ĐT Bắc Giang Cụm chuyên môn THPT Hiệp Hoà Năm học 2007 - 2008 Hướng dẫn chấm đề thi học sinh giỏi cấp sở đợt môn vật lí: 12 Bài 1.(0,75đ) P + N + F® = ma P – N Fđ = ma - Khi N = m t¸ch khái D  mg – kx = ma x= F® N m( g  a ) = … = cm k mµ x = at  t = P 2x = 0,2 = 0,283 (s) a 2.(1,25 ®) W= k 100 = = 10 m VT cân mg = k∆x  ∆x = mg = 0,1m = 10cm k N  Khi t¸ch khái D vËt m cã li ®é OM OM = x0 = ∆x – MN = ∆x – x = 10 – = 2cm M O  VËn tèc m t¸ch khái D (ở vị trí M là) v = at = 2.0,2 = 0,4 m/s  A = ( x02  v2 ) = 0,06 m = cm w2 Vµ t = x = A φ = /2 x = 6sin(10t + /2) (cm) Bài 2: Câu (0,5đ) Từ giản đồ R0 = 60 UMB Ul 60 UR0 UR1 UR1+R0 30 L1 = 0,6  UCL UAB DeThiMau.vn UC1 I C1 = 17,3 μF Câu (1,5đ) R = R2 + R0 R1 = 78,5 Ω Khi K më: tg φm= wl2  Khi K ®ãng: tg φ® = c1w R' cw mµ c = c + c ' wl R Biết im vuông góc iđ nên tg φm=Mµ Zm = R '2  ( wl  Z®= R '2  ( wl  tg d ) Khi k më wc1 ) wc Mà Zm= 3Zđ (vì Iđ = 3Im) tg2 φm= + tg2 φ® ==> φm= 10 0,32 Bài (2đ): Với vị trí 1: AB  A1B1  A2B2 d1 d’1 d2 d’2 cã d’2= 95 – 85 = 10 cm o o Víi vÞ trÝ 2: AB  A’B’  A”B” D1 D’1 D2 D’2 cã D’2= 95 – 85 = 10 cm v× d’2= D’2= 10 cm  d2 = D2 fd 20d1 Từ sơ đồ 1: d1 = 1 = d1  f1 d1  20 20d1 d2= 85 – d1– d1  20 20(d1  30) Sơ đồ 2: D2= 85 (d1 + 30) – d1  30  20 V× d2 = D2 => d – 10d1 – 600 =  d1 = 30 cm Thay cã d2 = -5 cm o f2= d2d2 o ' d2  d2 ' = = -10cm DeThiMau.vn 0,5đ 0,5đ 0,5đ Bài (2®) (1®) LI w0= 2  I0 = w0 L Vẽ đồ thị lượng thÊy T = 2π LC b  T2 = 4π2.LCb L= T2 4 C b Mµ w0 = I0= T = 4T1= 4.10-6 (s) 2w 1 10 6 Cb.U02 = CbE2  Cb = 20 = =0,125.10-6 (F) 2 E w0 T = 0,785 A u C b (1®) Khi K1 ®ãng Imax cuộn dây tụ không tích điện Đồng thời C1 bị nối tắt 1 C1 Cb.U02 = U02 2 w0 = C1.U012 1 C1.U012 = C1.U02  U01= 2,83 (v) Khi K1 ch­a ®ãng: w0 = Khi K1 ®ãng: Bài (0,5đ) Phương trình x = 2sin(10t + π/2) (cm) (1,5®) P – T = ma = m(-w2x) T = P + mw2x T = + 20Asin(10t + π/2) (N) - §iỊu kiƯn cho m dao động điều hòa CB căng T  T  TMax  3N Víi x = (+A; -A)  < x ≤ cm DeThiMau.vn ... – 85 = 10 cm v× d? ?2= D? ?2= 10 cm  d2 = D2 fd 20 d1 Từ sơ đồ 1: d1 = 1 = d1  f1 d1  20 20 d1 d2= 85 – d1– d1  20 20 (d1 30) Sơ đồ 2: D2= 85 (d1 + 30) – d1  30  20 V× d2 = D2 => d – 10d1 – 600... = 3Im) tg2 φm= + tg2 φ® ==> φm= 10 0, 32 Bài (2? ?): Với vị trÝ 1: AB  A1B1  A2B2 d1 d’1 d2 d? ?2 cã d? ?2= 95 – 85 = 10 cm o o Víi vÞ trÝ 2: AB  A’B’  A”B” D1 D’1 D2 D? ?2 cã D? ?2= 95 – 85... 30 cm Thay cã d2 = -5 cm o f2= d2d2 o ' d2  d2 ' = = -10cm DeThiMau.vn 0,5đ 0,5đ 0,5đ Bài (2? ?) (1®) LI w0= 2  I0 = w0 L Vẽ đồ thị lượng vµ thÊy T = 2? ? LC b  T2 = 4? ?2. LCb L= T2 4 C b Mµ w0