HƯỚNG dẫn CHẤM đề THI HSG vật lý 2020 2021

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2020 – 2021 Mơn: Vật lí (Hướng dẫn chấm có 05 trang) HD CHÍNH THỨC I PHẦN TỰ LUẬN (8,0 điểm) Câu (2,5 điểm) Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm Đặt vật sáng phẳng nhỏ AB cao cm trước thấu kính, vng góc với trục thấu kính, A nằm trục chính, cách thấu kính khoảng 15 cm a Xác định vị trí, tính chất, chiều, độ cao ảnh vẽ ảnh b Để ảnh cao bốn lần vật, phải dịch chuyển vật dọc theo trục từ vị trí ban đầu khoảng bao nhiêu, theo chiều nào? c Giữ nguyên vị trí vật Cho thấu kính chuyển động tịnh tiến xa vật, dọc theo trục chính, đến thấu kính cách vật 25cm qng đường mà ảnh trình bao nhiêu? Nội dung a Xác định vị trí, tính chất, chiều, độ cao ảnh vẽ ảnh Điểm df 15.10   30 (cm) d  f 15  10 + Ảnh thật, cách thấu kính 30 cm + ; Ảnh ngược chiều với vật, có độ cao 4cm 0,25 d'  0,25 + Vẽ ảnh B A’ A F O F’ 0,25 B’ b Phải dịch chuyển vật dọc theo trục khoảng bao nhiêu, theo chiều nào? + - Nếu Dịch vật lại gần thấu kính 7,5cm - Nếu Dịch vật lại gần thấu kính 2,5cm c Tính quãng đường mà ảnh - Vì giá trị thay đổi từ 15 cm đến 25 cm ln lớn f, vật thật cho ảnh thật - Khoảng cách vật- ảnh: - Phương trình có nghiệm khi: ' Dấu "=" xảy    d  20 cm; d  20 cm - Ban đầu Khi thấu kính dịch xa vật ảnh dịch chuyển lại gần vật đến ( ) Khi ảnh dịch chuyển quãng đường 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Trang / - Sau đó, ảnh dịch chuyển xa vật đến ( ) Khi ảnh dịch chuyển thêm quãng đường Vậy, quãng đường ảnh qua trình là: Câu (4,0 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp S1 , S cách 10 cm dao động pha với tần số f  20 Hz Tại điểm M mặt nước cách S1 , S2 khoảng d1  12 cm, d  18 cm dao động với biên độ cực đại, M đường trung trực S1S có hai dãy cực đại khác a Tính bước sóng tốc độ truyền sóng mặt nước b N điểm thuộc đường trung trực đoạn thẳng S1S (khác trung điểm I S1S ) dao động ngược pha với hai nguồn Tìm khoảng cách NI nhỏ c Tính số điểm dao động với biên độ cực đại pha với hai nguồn khoảng S1S2 d Dịch chuyển nguồn S từ từ xa nguồn S1 theo phương S1S Hỏi S phải dịch chuyển đoạn để M trở thành điểm dao động cực tiểu lần thứ 2? Nội dung Điểm a Tính bước sóng tốc độ truyền sóng - Tại M sóng có biên độ cực đại nên: d2 – d1 = k   d  d1 k 0,25 - Giữa M trung trực AB có hai dãy cực đại khác  k 3 0,25 - Từ    cm 0,25 - Tốc độ truyền sóng: v = f = 40 cm/s 0,25 b Tìm khoảng cách NI nhỏ N d d 0,25 S1 - Giả sử u1  u2  a cos t I S2 , phương trình sóng N: - Độ lệch pha sóng N sóng nguồn: Để dao động N ngược pha với dao động nguồn S1 S2 S1S2 - Do d > >  k > Để dmin kmin =  dmin =7,0 cm 0,25 0,25 SS  NI     NI  cm  4,9 cm   - Mà dmin= 0,25 Trang / c Tính số điểm dao động với biên độ cực đại pha với nguồn khoảng AB - Phương trình dao động điểm khoảng S1S2 có dạng: uM  2a.cos Thay số  (d  d1 )  (d  d1 )  (d  d1 )  S1S2 cos(t  )  uM  2a.cos cos(t  )      uM  2a.cos  (d  d1 ) cos(t  5 )  0,25 0,25 - Các điểm dao động với biên độ cực đại khoảng S1S pha với nguồn thoả mãn: cos  (d  d1 )  (d  d1 )  1   (2k  1)  d  d1  (2k  1)   0,25 - Xét đoạn S1S :  S1 S2  (2k  1)  S1 S  3  k   k  2, 1, 0,1 Vậy, khoảng S1S2 có điểm dao động với biên độ cực đại pha với nguồn 0,25 d Hỏi S2 phải dịch chuyển đoạn đề M chuyển thành cực tiểu lần thứ 2? M  12 S1 0,25 18 10 S2 x S’2 - Khi S2 từ từ dịch chuyển xa S1 M dần chuyển thành cực tiểu, cực đại lại cực tiểu Lúc M nằm cực tiểu thứ ứng với k = '  d 2'  d1  ( k  0,5)  4,5  cm  d   12  21 cm 0,25 - Gọi x đoạn dịch chuyển theo hình ta có: cos   122  102  182 122  (10  x)  212  2.12.10 2.12.(10  x)  x  28 x  117   x1  3, cm ; x1  31, cm ( loại) 0,25 0,25 Vậy, phải dịch chuyển nguồn S2 đoạn 3,7 cm Câu (1,5 điểm) Người ta dùng máy bơm để bơm nước vào bể chứa tích V ống dẫn mềm có đầu cuối ống kim loại hình trụ Với dụng cụ thước dây đo độ dài Trình bày sở lý thuyết, phương án thí nghiệm, cách tính sai số viết kết phép đo để xác định thời gian bơm đầy nước vào bể Biết gia tốc rơi tự nơi làm thí nghiệm g Nội dung Điểm Trang / • Cơ sở lý thuyết - Từ độ cao h so với mặt đất hướng vòi nhựa mềm theo phương ngang, t a dùng thước đo tầm xa L tia nước Vận tốc nước chảy khỏi đầu ống nước tính theo cơng thức 0,25 - Thể tích nước chảy từ ống nước giây: S: tiết diện ống kim loại d: đường kính ống kim loại - Thời gian bơm nước đầy bể là: 0,25 • Tiến hành thí nghiệm - Đo đường kính d đầu kim loại thước - Từ độ cao h so với mặt đất hướng vòi nhựa mềm theo phương ngang, cho dòng nước chảy ra, - Đo độ cao h tầm xa L thước 0,5 h L • Tính sai số phép đo: - Tính giá trị trung bình : 0,25 - Tính sai số tỉ đối phép đo: - Tính sai số tuyệt đối trung bình : - Viết kết cuối : 0,25 II PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (12,0 điểm; Mỗi câu =0,3 điểm) Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án B 11 A 21 C D 12 A 22 B A 13 D 23 A C 14 A 24 A D 15 C 25 C A 16 C 26 C B 17 B 27 D D 18 A 28 B B 19 A 29 D 10 C 20 A 30 B Câu 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Đáp án A D A B A C B C C D Trang / Ghi chú: Phần tự luận: - Thí sinh làm theo phương án khác cho điểm tối đa theo điểm thành phần tương ứng - Ở phép tính, thiếu sai đơn vị trừ 0,25 điểm điểm tồn trừ khơng q 1,0 điểm Phần trắc nghiệm: - Mỗi câu hỏi có 01 phương án lựa chọn - Câu hỏi không lựa chọn đáp án lựa chọn 01 phương án khơng tính điểm Điểm tồn khơng làm trịn Trang / ... Người ta dùng máy bơm để bơm nước vào bể chứa tích V ống dẫn mềm có đầu cuối ống kim loại hình trụ Với dụng cụ thước dây đo độ dài Trình bày sở lý thuyết, phương án thí nghiệm, cách tính sai số viết... vào bể Biết gia tốc rơi tự nơi làm thí nghiệm g Nội dung Điểm Trang / • Cơ sở lý thuyết - Từ độ cao h so với mặt đất hướng vịi nhựa mềm theo phương ngang, t a dùng thước đo tầm xa L tia nước Vận...- Sau đó, ảnh dịch chuyển xa vật đến ( ) Khi ảnh dịch chuyển thêm quãng đường Vậy, quãng đường ảnh qua trình là: Câu (4,0 điểm)