Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word Thi KS lần 2 năm 2022 2023 docx SỞ GDĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT CON CUÔNG (Đề thi có 2 trang ) ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HSG TỈNH LỚP 12 ĐỢT 2, NĂM 2022 – 2023 Môn thi VẬT LÝ 12 Thời gian 150.
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT DTNT TỈNH (Đề thi có trang ) ĐỀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HSG TỈNH LỚP 12 ĐỢT 2, NĂM 2022 – 2023 Môn thi: VẬT LÝ 12 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu (4 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Nguồn điện có suất điện động E = 8V, điện trở r = 2W Điện trở đèn R1 = R2 = 3W , Ampe kế coi lí tưởng a) Khố K mở, di chuyển chạy C người ta nhận thấy điện trở phần AC biến trở AB có giá trị 1W đèn tối Tính điện trở toàn phần biến trở b) Mắc biến trở khác thay vào chỗ biến trở cho đóng khóa K Khi điện trở phần AC 6W ampe kế 5/3A Tính giá trị toàn phần biến trở K A E,r R1 D R2 C B A Câu (4 điểm) ® Một êlectrôn chuyển động từ trường đủ rộng có cảm ứng từ B Tại thời ® ® điểm ban đầu êlectrơn điểm O có vận tốc v vng góc với cảm ứng từ B Cho độ lớn điện tích êlectrơn e khối lượng m Bỏ qua tác dụng trọng lực lên electron a Xác định bán kính quỹ đạo chyển động êlectrơn? b, Tính khoảng cách d từ vị trí êlectrơn thời điểm t đến O Câu (5 điểm) Một lắc đơn có chiều dài l = 40cm , cầu nhỏ có khối lượng m = 600 g treo nơi có gia tốc rơi tự g = 10m / s Bỏ qua sức cản khơng khí Đưa lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc a = 0,15rad thả nhẹ, cầu dao động điều hồ a) Tính chu kì dao động T tốc độ cực đại cầu b) Tính sức căng dây treo cầu qua vị trí cân c) Tính tốc độ trung bình cầu sau n chu kì d) Tính quãng đường cực đại mà cầu khoảng thời gian 2T/3 tốc độ cầu thời điểm cuối quãng đường cực đại nói Một lị xo nhẹ có độ cứng K , đầu gắn vào giá K cố định mặt nêm nghiêng góc a so với phương m ngang, đầu gắn vào vật nhỏ có khối lượng m (hình vẽ) Bỏ qua ma sát mặt nêm ma sát nêm với sàn M ngang Nêm có khối lượng M Ban đầu nêm giữ chặt, 300 kéo m lệch khỏi vị trí cân đoạn nhỏ thả nhẹ vật đồng thời bng nêm Tính chu kì dao động vật m so với nêm Câu (5 điểm) Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp nguồn điểm A B dao động theo phương trình: u A = uB = acos(20p t) Coi biên độ sóng khơng đổi Người ta đo khoảng cách điểm đứng yên liên tiếp đoạn AB cm Khoảng cách hai nguồn A, B 30cm Tính tốc độ sóng Tại điểm M nằm đoạn AB, cách A 20 cm cách B 10 cm Hãy viết phương trình sóng từ nguồn A, B truyền đến điểm M phương trình sóng tổng hợp điểm M? Tính số điểm đứng yên đoạn AB Tính số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn AB pha với nguồn Câu (2 điểm) Cho dụng cụ sau: - Một đoạn dây mảnh đủ dài; - Một nặng 50g; - Thước đo chiều dài (độ chia tới mm); - Thước đo góc; - Đồng hồ bấm giây (độ chia tới 1/100 giây); - Giá thí nghiệm u cầu: a) Trình bày sở lí thuyết đo gia tốc rơi tự nơi làm thí nghiệm b) Xây dựng phương án thí nghiệm đo gia tốc rơi tự c) Nêu nguyên nhân sai số mắc phải làm thí nghiệm Hết Câu Câu (4đ) NỘI DUNG Điểm Gọi điện trở toàn phần biến trở R, điện E,r trở phần AC x Khi K mở ta có mạch hình vẽ x A R1 điện trở tồn mạch • (R- x) 3( x + 3) Rtm = R - x + +2 B C x+6 R2 - x + ( R - 1) x + 21 + R = x+6 U I RCD 24 Cường độ dòng điện qua đèn: I1 = CD = = x + R1 x + R1 - x + ( R - 1) x + 21 + R 0,5 0,5 D Khi đèn tối I1 nhỏ hay mẫu số lớn R -1 Theo đề x=1 W Vậy R=3 W Khi K đóng ta có mạch hình vẽ, điện trở tồn mạch: x= E,r 17 R ' - 60 Rtm = 4( R ' - 3) (R’ điện trở toàn phần biến trở mới) I A = I - I BC = 32( R ' - 3) 48 = A ' ' 17 R - 60 17 R - 60 0,5 R1 B A (R’- 6) C D R2 0,5 x=6 Þ R ' = 12W Gọi điện trở toàn phần biến trở R, điện E,r trở phần AC x Khi K mở ta có mạch hình vẽ R điện trở tồn mạch A • (R- x) 3( x + 3) Rtm = R - x + +2 B C x+6 R2 - x + ( R - 1) x + 21 + R = x+6 U I RCD 24 = Cường độ dòng điện qua đèn: I1 = CD = x + R1 x + R1 - x + ( R - 1) x + 21 + R 0,5 D 0,5 Khi đèn tối I1 nhỏ hay mẫu số lớn R -1 Theo đề x=1 W Vậy R=3 W Khi K đóng ta có mạch hình vẽ, điện trở toàn mạch: x= Rtm = 17 R ' - 60 4( R ' - 3) (R’ điện trở toàn phần biến trở mới) E,r 0,25 R1 B A (R’- 6) 0,25 C x=6 R2 D I A = I - I BC = 32( R ' - 3) 48 = A ' ' 17 R - 60 17 R - 60 0,25 Þ R ' = 12W 0,25 Câu (4đ) 4.a (2đ) 4.b (2đ) d = R sin Câu (5đ) 3.1.a 3.1.b 3.1.c 0,5 Vì v ^ B nên quỹ đạo electron đường trịn bán kính R mv f = Fht Þ Bve = R mv Bán kính quỹ đaọ là: R= Be Ta có chiều dài cung OM S=v t=Rα H v.t Be M α= = t O R m d=2.OH= O1 a =2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 mv eB sin t eB 2m Xác định chu kì dao động tốc độ cực đại (1điểm): 2p l 2p + Chu kì dao động: T = = 2p = = 1, 257( s) …………………………… w g + Biên độ dao động cầu: s0 = a l = 6cm ………………………………… 0,5 + Tốc độ cực đại cầu: vmax = w s0 = 5.6 = 30cm / s ………………………… 0,25 Xác định sức căng dây treo VTCB (1điểm): + Lúc qua VTCB cầu có tốc độ: vmax = 30cm / s …………………………… 0,25 + Gia tốc hướng tâm cầu: an = vm2 ax 0,32 = = 0, 225m / s ………………… l 0, 0,25 + Theo định luật II Niu Tơn, vật qua VTB: t - mg = man Þ t = mg + man = 0, 6.(10 + 0, 225) = 6,135( N ) ………………………… 0,5 Tốc độ trung bình vật sau n chu kì (0,5điểm): + Sau n chu kì quãng đường vật là: S = n.4s0 ………………………… 0,25 + Tốc độ trung bình vật sau n chu kì là: V = n.4 s0 S 4.6 = = = 19,1(cm / s ) nT n.T 1, 2566 …………………………………………… 3.1.d 0,25 0,25 Quãng đường cực đại (1,5điểm): 2T T T 0,25 = + ………………………………………………………… + Phân tích Dt = + Quãng đường cực đại Smax = 2s0 + S1max …………………………………………… 0,25 M2 M1 Trong thời gian T/6 vật S1max ứng với tốc độ trung bình lớn vật chuyển động s lân cận VTCB Sử dụng véc tơ quay ta tính • -3 O 2p T p 0,5 = suy T S1max= A ® Smax = 3s0 = 3.6 = 18cm …………………….…………… góc quay M 1OM = + Ở cuối thời điểm đạt qng đường cực đại nói vật có li độ dài s=-3cm , vận tốc vật có độ lớn là: v = w A2 - x = 62 - (-3) = 18 3(cm / s) ………….…………… 3.2 Câu (4 đ) 4.1 4.2 4.3 0,5 Tính chu kì dao động vật so với nêm (1điểm): + Trong hệ quy chiếu gắn với nêm: - Tại VTCB m nêm (khi m cân nêm nêm cân mg sin a bàn): lò xo giãn đoạn: Dl0 = (1) K - Chọn trục Ox gắn với nêm trùng mặt nêm hướng xuống, O VTCB m nêm - Tại vị trí vật có li độ x: theo định luật II Niu Tơn: mg sin a - K (Dl0 + x) + ma.cosa =mx // (2) 0,25 với a gia tốc nêm so với sàn Fd + Trong hqc gắn với bàn, với nêm ta có: N 0,25 (mgcosa -ma.sina )sina -K(x+Dl0 )cosa =Ma • Q O Fq m thay (1) vào biểu thức vừa tìm ta được: - Kx.cosa P X a= (3) N M + m sin a P/ K ( M + m) K x.cos 2a // // = mx Þ x + x = + Thay (3) vào (2) cho ta: - Kx - m M + m.sin a m( M + m.sin a ) 2p m( M + m.sin a ) 0,5 chứng tỏ m dao động điều hồ so với nêm với chu kì: T = = 2p w K ( M + m) Tính tốc độ sóng (1điểm): + Khoảng cách hai điểm đứng yên liên tiếp đoạn AB là: l / = 3cm ® l = 6cm …………………………………………………… 0,5 + Tốc độ sóng: v = l f = 60cm / s …………………………………………………… 0,5 Phương trình sóng 0,25 0,25 𝑢!" =acos(20pt-20p/3) cm 𝑢#" =acos(20pt-10p/3) cm 0,5 uM = 2acos(5p/3)cos(20pt-15p/3)= acos(20pt-15p/3) Tính số điểm cực đại đoạn AB (1 điểm) + Khoảng cách hai điểm đứng yên liên tiếp đoạn AB l / , khoảng cách điểm cực đại điểm đứng yên liên tiếp đoạn AB l / …… 0,25 + Hai nguồn pha trung điểm AB điểm cực đại giao thoa……… 0,25 é AB 1ù + ú = 10 điểm…………… + Trên đoạn AB có số điểm đứng yên là: N A = ê 0,5 2û ë l Tính số điểm dao động với biên độ cực đại pha với nguồn đoạn AB (1điểm): + Theo pt dao động điểm đoạn AB có biên độ cực đại : 0,25 4.4 uM = 2a.cos 2p x cos(wt - p AB 2p x ) = 2a.cos cos(w t-5p ) l l l …………………………… + Các điểm dao động với biên độ cực đoạn AB pha với nguồn thoả mãn: cos 2p x l = -1 ® 2k + ì l ïx = = (2k + 1)p ® í ® k = -2; -1;0;1 l ïỵ- AB / < x < AB / 2p x 0,75 Vậy đoạn AB có điểm dao động với biên độ cực đại pha với nguồn a) Cở sở lý thuyết : * Tại li độ góc α nhỏ : - Định luật II Niutơn: -mgsinα = ms¢¢ = mls¢¢ α g g α = đặt ω2 = l ! Ta có phương trỡnh : ÂÂ + = ị ÂÂ + Þ lắc dao động điều hồ với chu kỳ: T = 2π Þg= ! g 4π ! T2 b) Chọn dây có chiều dài ℓ1 = 40cm Mắc nặng vào đầu tự sợi dây treo giá đỡ để tạo thành lắc đơn - Kéo nặng lệch khỏi phương thẳng đứng góc nhỏ (50) thả nhẹ -Đo thời gian lắc thực n dao động toàn phần ( n ³ 10 ) Thực lại phép đo ( 2điểm) với giá trị khác α ghi kết vào bảng : 0,25 m = 50g, ℓ1 = 40cm α t T g α1 t1 = ± … T1 = ± … g1 = ± … α2 t2 = ± … T2 = ± … g2 = ± … α3 t3 = ± … T3 = ± … g3 = ± … … … …… ……… 0,25 - Lặp lại phép đo với sợi dây có chiều dài ℓ2 = 50cm, ℓ3 = 60cm ghi vào bảng Þ Từ tính g trung bình 0,25 b) Sai số mắc phải đo : - Sai số đo trực tiếp: đo góc, đo chiều dài, đo thời gian - Sai số làm thí nghiệm lắc dao động khơng phải mặt phẳng thẳng đứng - Do lực cản khơng khí, gió - Sai số dụng cụ đo c) Cở sở lý thuyết : * Tại li độ góc α nhỏ : - Định luật II Niutơn: -mgsinα = ms¢¢ = mls¢¢ α ( 2điểm) g g α = đặt ω2 = l ! Ta có phương trình : α¢¢ + ω α = Þ α¢¢ + ! Þ lắc dao động điều hoà với chu kỳ: T = 2π g 0,25 0,25 Þg= 4π ! T2 b) Chọn dây có chiều dài ℓ1 = 40cm Mắc nặng vào đầu tự sợi dây treo giá đỡ để tạo thành lắc đơn - Kéo nặng lệch khỏi phương thẳng đứng góc nhỏ (50) thả nhẹ -Đo thời gian lắc thực n dao động toàn phần ( n ³ 10 ) Thực lại phép đo 0,25 với giá trị khác α ghi kết vào bảng : m = 50g, ℓ1 = 40cm α t T g α1 t1 = ± … T1 = ± … g1 = ± … α2 t2 = ± … T2 = ± … g2 = ± … α3 t3 = ± … T3 = ± … g3 = ± … … … …… ……… 0,25 - Lặp lại phép đo với sợi dây có chiều dài ℓ2 = 50cm, ℓ3 = 60cm ghi vào bảng Þ Từ tính g trung bình d) Sai số mắc phải đo : - Sai số đo trực tiếp: đo góc, đo chiều dài, đo thời gian - Sai số làm thí nghiệm lắc dao động khơng phải mặt phẳng thẳng đứng - Do lực cản khơng khí, gió - Sai số dụng cụ đo Lưu ý: Thí sinh giải cách khác đáp án mà cho điểm tối đa 0,25 ... luật II Niu Tơn, vật qua VTB: t - mg = man Þ t = mg + man = 0, 6.(10 + 0, 225) = 6,135( N ) ………………………… 0,5 Tốc độ trung bình vật sau n chu kì (0,5điểm): + Sau n chu kì quãng đường vật là: S = n.4s0... đường cực đại nói vật có li độ dài s=-3cm , vận tốc vật có độ lớn là: v = w A2 - x = 62 - (-3) = 18 3(cm / s) ………….…………… 3.2 Câu (4 đ) 4.1 4.2 4.3 0,5 Tính chu kì dao động vật so với nêm (1điểm):... cực đại Smax = 2s0 + S1max …………………………………………… 0,25 M2 M1 Trong thời gian T/6 vật S1max ứng với tốc độ trung bình lớn vật chuyển động s lân cận VTCB Sử dụng véc tơ quay ta tính • -3 O 2p T p 0,5