SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2021 – 2022 ĐÁP ÁN, HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn Vật lí (Hướng dẫn chấm có 03 trang.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2021 – 2022 ĐÁP ÁN, HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Mơn: Vật lí (Hướng dẫn chấm có 03 trang) I PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (40 câu, 12 điểm) Câu 10 Đáp án A B D D D B A C C D Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Đáp án B A C A B A D A D B Câu 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Đáp án A C A A A D A D A D CâuM 31 32 33 34 Q 35 36 37 38 39 40 Đáp án N A B D A P A D C A C D ur B II PHẦN TỰ LUẬN (3 câu, điểm) Lưu ý chấm - Hướng dẫn chấm (HDC) dựa vào lời giải sơ lược cách Khi chấm thi, giám khảo cần bám sát yêu cầu trình bày lời giải đầy đủ, chi tiết, hợp logic - Thí sinh làm theo cách khác với HDC mà tổ chấm cần thống cho điểm tương ứng với thang điểm HDC - Điểm thi tổng điểm khơng làm trịn số Hướng dẫn chấm tự luận Câu Nội dung Điểm ur Cho khung dây dẫn kín MNPQ đặt từ trường có véc tơ cảm ứng từ B hình vẽ Biết khoảng thời gian 0,2 s từ thông Φ qua khung dây giảm từ 1,2 Wb xuống 0,4 Wb Chỉ rõ cách xác định chiều dòng điện cảm ứng khung dây tính suất điện động cảm ứng xuất khung dây Một người cận thị nhìn rõ vật xa cách mắt 50 cm Tính độ tụ kính phải đeo sát mắt để người nhìn rõ vật vơ mà mắt điều tiết Hai điện trở R1 R2 mắc nối tiếp mắc vào hiệu điện V cường độ dịng điện mạch A; mắc hai điện trở song song mắc vào hiệu điện V cường độ dịng điện mạch 4,5 A Tính R1 R2 ur Một điện tích điểm q di chuyển điện trường E Cho q di chuyển dọc theo hướng đường sức, qng đường S cơng lực điện A Cho q di chuyển theo hướng hợp với hướng đường sức góc α, qng đường 2S cơng lực điện A Tính α 1, Từ thơng giảm nên từ trường cảm ứng chiều từ trường 0,25 Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải dòng điện cảm ứng theo chiều MNPQM e=− ∆Φ =4V ∆t 2, Tiêu cự kính phải đeo f = - OCV = - 50 cm 0,25 0,25 1 = = −2 dp f −0,5 R1 + R2 = = 3, Theo đề ta có R1 R2 = = R1 + R2 4,5 Độ tụ kính phải đeo D = 0,25 0,25 Giải hệ ta có R1 = Ω; R2 = Ω R1 = 6Ω; R2 = Ω 0,25 4, Khi dọc theo hướng đường sức điện trường A = qES (1) Khi theo hướng hợp với hướng đường sức điện trường góc 0,25 α A = qE2Scosα (2) Từ (1) (2) có cosα = 0,5 suy α = 600 0,25 Cho lắc lị xo hình vẽ: lị xo nhẹ có độ cứng 200 N/m, vật nhỏ M có khối lượng 500 g, bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m/s2 a) Từ vị trí cân ấn vật xuống đoạn x = cm theo phương thẳng đứng thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Chọn trục Ox thẳng đứng hướng lên, gốc O trùng với vị trí cân vật, gốc thời gian lúc thả vật Lập phương trình dao động vật Tính lực tác dụng lớn nhỏ mà lò xo nén lên mặt giá đỡ b) Đặt lên vật M gia trọng nhỏ m có khối lượng 100 g Từ vị trí cân hệ hai vật, ấn hệ vật xuống để lò xo bị nén đoạn x 0’ thả nhẹ Để gia trọng m nằm yên vật M x0’ phải thỏa mãn điều kiện nào? Một sóng lan truyền mặt chất lỏng với bước sóng λ, nguồn sóng O, coi biên độ sóng khơng đổi lan truyền Trên mặt chất lỏng có hai điểm M, N với MO = 8λ; NO = 5λ Tính · cho đoạn MN có độ dài cực tiểu để chứa điểm dao động ngược pha với O MON a) ω = k 200 = = 20rad / s M 0,5 0,25 A = x0 = 0,02 m = cm Khi t = x = -A suy ϕ = π Phương trình dao động x = 2cos(20t + π) cm Lực nén nhỏ Fnmin = k(∆l0 - A) = 200(0,025 - 0,02) = N Lực nén lớn Fnmax = k(A + ∆l0) = 200(0,025 + 0,02) = N b) Hai vật dao động nên ω ' = 0,25 0,25 0,25 k M +m 0,25 Phương trình động lực học cho m: N – Pm = ma ⇔ N = mg - mω’2A'cos(ω’t + ϕ) N ≥ với giá trị t nên g ≥ ω’2A' Tính A ' ≤ ( M + m ) g = ( 0,5 + 0,1) 10 = 0, 03m k 200 0,25 0,25 ⇒ x0’ ≤ 2A' = cm Vẽ hình 0,25 N H Điều kiện để MN có độ dài cực tiểu để chứa điểm dao động ngược pha với O: đường cao tam giác ONM OH = 3,5λ O M 3,5 · · cos MOH = ⇒ MOH = 640 3,5 · · · cos NOH = ⇒ NOH = 45, 60 suy MON = 109,60 0,25 0,25 0,25 0,25 Cho đoạn mạch hình vẽ, cuộn dây có điện trở r = 80 Ω độ tự cảm L = 1,6 H , R π R M A L, r C N biến trở, tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai điểm A B điện áp xoay chiều ổn định u = 200 cos100πt (V) Đặt R = 20 Ω, xác định giá trị C để điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha điện áp hai đầu 2π đoạn mạch góc Xác định giá trị C để điện áp hiệu dụng A N không phụ thuộc vào giá trị R Đặt C = 100 µF, xác định giá trị R để công suất tiêu thụ đoạn mạch AB cực đại tính π cơng suất cực đại 1, = 160Ω π a, Z L = ω L = 100π 0,25 Z L 160 63, 43π = = ⇒ ϕd ≈ 63, 430 ud sớm pha i góc r 80 180 2π 63, 43π 56,57π 56,57π Z L − Z C − = u thễ pha i góc ⇒tan − ÷= 180 R+r 180 180 1 thay số tính ZC = 311 Ω suy C = = ≈ 10−5 F ωC 100π 311 tan ϕd = ( R + r ) + Z L2 2 ( R + r ) + ( Z L − ZC ) 0,25 0,25 0,25 b, Ta có U AN = U =U 1+ 0,25 ZC ( ZC − 2Z L ) ( R + r) +Z 0,25 L Để UAN khơng phụ thuộc R ZC(ZC – 2ZL) = Loại nghiệm ZC = ZC = ZL = 320 Ω C= 0,25 1 = ≈ 9,910−6 F ωC 100π 320 0,25 c, Công suất tiêu thụ đoạn mạch P= Pmax U ( R + r) ( R + r) + ( Z L − ZC ) = U2 (Z −Z ) ( R + r) + L C ( R + r) 0,25 U2 = R + r = | ZL - ZC| Z L − ZC 0,25 Thay số tính R < 0; Trong khoảng giá trị (R +r) từ | ZL - ZC| đến vô P nghịch biến Vì R ≥ nên Pmax = U 2r r + ( Z L − ZC ) = 2002.80 802 + ( 160 − 100 ) = 320W 0,25 0,25 Khi R = Hết B