HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 12 NĂM HỌC 2022 – 2023

TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC (Hướng dẫn chấm có 6 trang) HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 12 NĂM HỌC 2022 – 2023 Ngày thi 16102022 Môn thi Vật lí Bài. HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 12 NĂM HỌC 2022 – 2023

TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 12 NĂM HỌC 2022 – 2023 Ngày thi: 16/10/2022 Mơn thi: Vật lí u r HƯỚNG DẪN u CHẤM A1 CHÍNH THỨC (Hướng dẫn chấm có trang) Bài 1: (5,0đ) Nội dung 1) (1đ) ω1 = ω2 = Ta có uur A2 ϕ3 uur A2 k1 u rrad / s;ω3 = =u 20 m −1 A π ϕ1 = rad Tính A1 = 3cm, π x1 = 3cos(20t + ) cm Suy A = 1,5 cm, ϕ = rad Điểm k3 =r20 rad / s u mu 0,5 A3 Suy x2 = 1,5cos(20t ) cm 2) (1đ)Khoảng cách hai vật theo phương thẳng đứng : ∆x =| x1 − x2 |⇒ ∆xmax = 1,5 cm Khoảng cách lớn hai vật 0,25 0,25 0,5 0,5 Lmax = (O1O2 ) + ∆x max = + (1,5 5) = 3,5 cm 3) (1đ) Vì O1O2 = O2O3 ba vật nằm đường thẳng nên : x +x x2 = ⇒ x3 = x2 − x1 uu r uur uu r A = A − A Sử dụng giản đồ véc tơ quay ta có 0,25 0,25 Suy : A3 = A22 + A12 = cm A π tan ϕ3 = ⇒ ϕ3 = − rad A2 0,5 P O Tìm phương trình dao động vật m3 π x1 = cos(20t − ) cm Hình 4) (2đ) a) Độ dãn lị xo hệ vị trí cân : 2m ∆l0 = = cm g ω= M 0,5 g = 10 rad / s ∆l0 Tần số góc hệ : Biên độ dao động hệ: A = 20 cm Áp dụng định luật Niuton cho m2 vị trí dây nối bắt đầu chùng uu r ur r g P2 + T = m2 a ⇒ T2 = P2 − m2 a = P2 + m2 x = ⇒ x = −∆l0 = −5 cm ∆l0 b) Tốc độ m2 dây chùng 0,5 v1 = ω A2 − x = 7,5 m / s Độ cao cực đại m2 đạt sau dây chùng : v12 s1 = = m 2g Quãng đường rơi tự m2 đến vị trí ban đầu thả: s = A + ∆l0 + s1 = m 2s t= = 0,35 s g Thời gian rơi vật Bài 2: (5,0đ) Nội dung 2.a) (1,0 điểm) 0,5 0,5 Điểm Vì A, B hai nguồn kết hợp pha M, P thuộc vân cực đại giao thoa bậc k k + nên ta có 0,5  AM − BM = k λ   AP − BP = ( k + ) λ với λ Kết hợp AM − BM = cm AP − BP = cm bước sóng với đề k = 2, λ = cm cho tìm ta 0,5 Tốc độ truyền sóng ω 40π v=λf =λ =2 = 40 cm/s 2π 2π 2.b) (1,0 điểm) Vì hai nguồn A, B có phương trình dao động trung điểm O đoạn AB cách hai nguồn A, B nên phương trình dao động O hai 0,5 nguồn gây  uA →O = uB→O = cos  40π t −  2π AO  λ ÷  Do phương trình dao động tổng hợp phần tử chất lỏng O  uO = uA →O + uB→O = 2uA→O = 2cos  40π t −  2π AO  λ ÷  0,5 2π 4,5  π   = 2cos  40π t − = = 2cos  40π t − ÷ ( mm ) ÷  2   2.c) (1,0 điểm)Theo kết câu 1.a, M thuộc vân cực đại giao thoa bậc k =2 nên M đường trung trực ∆ (khơng tính vân cực đại trùng đường ∆ ) có vân cực đại giao thoa Vì tính đối xứng mà M ′ đường trung trực 0,5 ∆ (khơng tính vân cực đại trùng đường ∆ ) có vân cực đại giao thoa Do đó, M M ′ có vân cực đại ′ MM giao thoa, tức đoạn có vị trí mà phần tử chất lỏng dao động với biên độ cực đại Lập luận tương tự ta tìm đoạn MM ′ có vị trí mà 0,5 phần tử chất lỏng dao động với biên độ cực tiểu 2.d) (1,0 điểm) Số dãy cực đại giao thoa số số nguyên k thỏa 0,25 AB AB 9 N N′ − λ Ur = 40V; UL = 75V PMN = Ur.I = 40 W => I = PMN/Ur = 1(A) Vậy: R = UR/I = 35Ω r = Ur/I = 40Ω ZL= UL/I =75Ω => L = 0,75/π (H) 2) (1đ) Ta có: U Z C U U C = I ZC = = (R + r )2 + (Z L − ZC ) ( R + r ) + Z L2 2Z L − +1 Z C2 ZC U ( R + r ) + Z L2 R+r Chứng minh: UCmax = , ZC = 2 (R + r) + ZL ZL thay số tính UCmax = 150V, ZC = 150Ω => C = 2.10-4/3π (F) Khi Z = 75 2Ω , I = U/Z = 1A (2) 0,25 0,5 0,25 0,75 0,25 0,25 0,25 r + Z L2 = UAM= IR = 35V, UMN= I 3) (1đ) Khi K mở mạch có: R nt (L,r) nt C Ta có U r + (Z L − Z C ) UV = I Z MB = = (R + r )2 + (Z L − ZC ) 0,25 85V 0,25 U R + Rr +1 r + (Z L − ZC ) Khi C thay đổi: (ZL - ZC)2 ≥ => 0,25 R + Rr R + Rr R+r + ≤ + = r + (Z L − ZC ) r2 r Đẳng thức xảy dấu : ZC = ZL = 75Ω => C = 4.10-4/3π (F) => UV ≥ Ur/(R+r) => UVmin= Ur/(R+r) = 40 (V) Bài (3,0đ): Nội dung a) (1đ) d = 2,5 f ; d ' = f + Điểm 0,25 40 cm Ta có : df 2,5 f f d'= = = d−f 1,5 f Suy : f = 20 cm; d = 50 cm b) (2đ) Do hai điểm sáng A,B nằm hai bên thấu kính ảnh A, B trùng nên tính chất ảnh chúng khác ' ' Giả sử A cho ảnh thật A’ B cho ảnh ảo B’ Gọi d A , d B vị trí ảnh A’ B’ d f d f d A' = A ; d B' = B dA − f dB − f Ta có: Với dB = L – dA d A' = − d B' 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 (1) (2) (3) 0,5 A '' O’ A B O A' ≡ B ' B '' Từ (1), (2) (3), suy d A = 60 cm; d B = 12 cm; d A' = 30 cm; d B' = −30 cm Trường hợp dA = 12cm tính chất ngược lại Ta có A’ B’ chuyển động ngược chiều nhau, mô tả hình vẽ với tốc độ A’ B’ A : - Xét hai tam giác đồng dạng: dA OO ' v ∆AOO ' ~ ∆AA ' A '' ⇒ = = ' d A + d A A ' A '' v A ' 0,5 d A' 30 ⇒ v = v (1 + ) = (1 + )4 = cm / s dA 60 - Xét hai tam giác đồng dạng: d OO ' v ∆OBO ' ~ ∆B ' BB '' ⇒ ' B = = | d B + d B | B ' B '' vB ' ' A ⇒ vB' =|1 + d B' 30 | v = ( − 1)4 = cm / s dB 12 Suy tốc độ tương đối hai ảnh : v A ' B ' = v A ' + vB ' = 12 cm / s 0,5 Ghi : HS giải cách khác cho điểm ... dB = L – dA d A'' = − d B'' 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 (1) (2) (3) 0,5 A '''' O’ A B O A'' ≡ B '' B '''' Từ (1), (2) (3), suy d A = 60 cm; d B = 12 cm; d A'' = 30 cm; d B'' = −30 cm Trường hợp dA = 12cm tính... | B '' B '''' vB '' '' A ⇒ vB'' =|1 + d B'' 30 | v = ( − 1)4 = cm / s dB 12 Suy tốc độ tương đối hai ảnh : v A '' B '' = v A '' + vB '' = 12 cm / s 0,5 Ghi : HS giải cách khác cho điểm ... ∆l0 b) Tốc độ m2 dây chùng 0,5 v1 = ω A2 − x = 7,5 m / s Độ cao cực đại m2 đạt sau dây chùng : v12 s1 = = m 2g Quãng đường rơi tự m2 đến vị trí ban đầu thả: s = A + ∆l0 + s1 = m 2s t= = 0,35 s