Đề thi và đáp án casio vật lý 12 cấp tỉnh

Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm ba phần tử RLC nối tiếp (R là biến trở, L là cuộn cảm thuần), được mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U và tần số f ổn định. Với một giá trị R ban đầu, dùng vôn kế đo điện áp hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm và hai đầu tụ thì số chỉ vôn kế lần lượt UR = 30V, UL = 80V và UC = 120V

Trang 1

Së Gi¸o dôc vy §yo t¹o Kú thi chän häc sinh giái cÊp tØnh

Gia lai Gi¶i to¸n trªn m¸y tÝnh casio - vinacal

§Ò chÝnh thøc N¨m häc 2011-2012

Ĉ͉ thi g͛m 10 trang Thӡi gian làm bài: 150 phút (không k͋ thͥi gian phát ÿ͉)

Hä v tªn thÝ sinh: ………

Ngy sinh: ………

N¬i sinh: ………

Sӕ báo danh: ……… ………

Ban coi thi: THCS Ph¹m Hång Th¸i, Pleiku Ch÷ ký gi¸m thÞ 1: ………

Ch÷ ký gi¸m thÞ 2: ………

Sè mËt m· (Do Tr}ëng Ban chÊm thi ghi) ………

LӠI DҺN THÍ SINH 1.Thí sinh ghi rõ sӕ tӡ giҩy phҧi nӝp cӫa bài thi vào trong khung này 2.Ngoài ra không ÿѭӧc ÿánh sӕ, kí tên hay ghi mӝt dҩu hiӋu gì vào giҩy thi Chӳ kí giám khҧo 1 Chӳ kí giám khҧo 2 SӔ MҰT MÃ (do Trѭӣng Ban chҩm thi ghi) ĈIӆM BÀI THI Bҵng sӕ Bҵng chӳ Qui ÿ͓nh: H͕c sinh trình bày v̷n t̷t cách gi̫i, công thͱc áp dͭng, k͇t qu̫ tính toán vào ô tr͙ng li͉n k͉ bài toán Các k͇t qu̫ tính g̯n ÿúng, n͇u không có ch͑ ÿ͓nh cͭ th͋, ÿ˱ͫc ng̯m ÿ͓nh chính xác tͣi 4 chͷ s͙ ph̯n th̵p phân sau ḓu pẖy Bài 1:(5 ÿiӇm) Quҧ cҫu M = 350g nҵm ӣ mép bàn cao 1m so vӟi mһt ÿҩt Mӝt viên ÿҥn có khӕi lѭӧng m = 10g ÿѭӧc bҳn theo phѭѫng ngang vào tâm quҧ cҫu, xuyên qua quҧ cҫu và rѫi cách chân bàn 12 m, còn quҧ cҫu rѫi cách chân bàn 6m Tính nhiӋt tӓa ra trong va chҥm

Ĉ˯n v͓ tính: (J) Cách gi̫i K͇t qu̫ Sӕ tӡ: ……

from:

Cách Các g

m:

D

ii

DAYHOCVATLI.NET

(do Tr (do ET ĈIӆӆM BÀIM BÀN LI.

VA VAT

ͱc áp d áp d

ͱ d n ͭ

u không c

u không d

ḓ ̭ d

d u ph ̭̭ u ph ̱̱yy ̱̱̱

p bàn cao bàn cao

g vào tâmvào tâm

n 6m Tín D

Trang 2

ThÝ sinh kh«ng ®}îc lm bi thi trong phÇn g¹ch chÐo ny

Bài 2: (5 ÿiӇm)

Cho mҥch ÿiӋn xoay chiӅu nhѭ hình vӁ: Cuӝn dây không thuҫn cҧm, biӃt ÿiӋn trӣ thuҫn R = 80: Ĉһt vào hai ÿҫu A,B mӝt ÿiӋn áp xoay chiӅu uAB = 240 2cosZt V( )thì cѭӡng ÿӝ dòng ÿiӋn hiӋu dөng qua mҥch I = 3 ( A ) BiӃt uMB nhanh pha 30o so vӟi uAB và uAN vuông pha vӟi uAB Tính cҧm kháng và dung kháng cӫa ÿoҥn mҥch AB

Ĉ˯n v͓ tính: (:)

Cách gi̫i K͇t qu̫

N

M

C L,r

A

from:

DAYHOCVATLI.NET

ӡӡng ng ÿ pha v pha vӟi ui u

TL AT

B

Trang 3

Bài 3: (5 ÿiӇm)

Tө xoay gӗm 8 tҩm ÿһt song song theo 2 cӕt, cách ÿӅu DiӋn tích ÿӕi diӋn giӳa hai tҩm là S =S( cm2), khoҧng cách giӳa hai tҩm liên tiӃp là d = 5 mm Giӳa các bҧn là không khí, riêng tҩm ngoài cùng (thuӝc cӕt cӕ ÿӏnh) bӏ dính phҫn nhӵa cӫa bҧn mҥch (ÿѭӧc xem là chҩt ÿiӋn môi có hҵng sӕ ÿiӋn môi là 2,5) chiӃm ÿúng ¼ thӇ tích không gian giӳa 2 tҩm nhѭ hình vӁ Tө ÿѭӧc mҳc vào hai ÿҫu cuӝn thuҫn cҧm

L = 5 nH Tính bѭӟc sóng ÿiӋn tӯ mà mҥch này thu ÿѭӧc

Ĉ˯n v͓ tính: (nm)

S/2

d/2

Cá Cách ch g

m:

DAYHOCVATLI.NET

ӋӋn gin giӳӳa h khí, riêng

Ӌn môi cón môi có

ӧc mc mҳҳc vàoc v

D

V

CV

C

D

CV

Trang 4

Bài 4: (5 ÿiӇm)

Lăng kính bҵng thӫy tinh có tiӃt diӋn thҷng là tam giác ABC vuông góc ӣ A và góc B = 750 Ban ÿҫu chiӃu chùm tia ÿѫn sҳc ÿӓ rҩt hҽp (chiӃt suҩt lăng kính ÿӕi vӟi ánh sáng ÿӓ là 1,501) thӓa ÿiӅu kiӋn: tia sáng vào mһt bên AB, bӏ phҧn xҥ toàn phҫn ӣ mһt BC và ló ra mһt AC Góc tӟi ÿѭӧc chӑn sao cho phѭѫng tia ló vuông góc phѭѫng tia tӟi Sau ÿó giӳ lăng kính và tia tӟi cӕ ÿӏnh, thay ánh sáng ÿӓ bҵng ánh sáng trҳng (chiӃt suҩt lăng kính ÿӕi vӟi ánh sáng trҳng biӃn thiên tӯ 1,501 ÿӃn 1,511) Xác ÿӏnh góc hӧp bӣi hai tia ló ngoài cùng

Ĉ˯n v͓ tính: (ÿ͡, phút, giây)

from:

DAYHOCVATLI.NET

ng góc

ng góc ӣӣ A

h sáng sáng ÿӓÿӓ m

mһһt AC t AC

à tia tia tӟӟi ci cӕ

n thiên t

n thiên tӯӯ

CV OC

Trang 5

Bài 5: (5 ÿiӇm)

Mӝt băng kép, làm bҵng mӝt lá ÿӗng và mӝt lá sҳt có cùng bӅ dày a và cùng chiӅu dài l0 ӣ 00C, ÿѭӧc hàn ӣ hai ÿҫu có mӝt khe hӣ 1 mm ӣ giӳa Giҧ thiӃt khi ÿѭӧc nung nóng, băng kép có dҥng mӝt cung tròn Khi nung nóng băng kép ÿӃn nhiӋt ÿӝ t = 2000C thì bán kính trung bình cӫa lá ngoài là 3 m Tính bӅ dày a cӫa mӛi lá BiӃt hӋ sӕ nӣ dài cӫa ÿӗng và sҳt tѭѫng ӭng là : D1= 1,7.10-5K-1 và D2= 1,2.10-5K-1

Ĉ˯n v͓ tính: (m)

from:

DAYHOCVATLI.NET

ng

g, b

g, băăng kng

ng bình c

ng bình cӫӫ

1

D = 1,7.1= 1,7

AT VA

Trang 6

Bài 6: (5 ÿiӇm)

Mӝt con lҳc ÿѫn có chiӅu dài 1m, vұt nһng là viên bi A khӕi lѭӧng 100g Kéo con lҳc lӋch mӝt góc D so vӟi phѭѫng thҷng ÿӭng rӗi thҧ nhҽ không vұn tӕc ÿҫu, bӓ qua mӑi sӭc cҧn 0

a Xác ÿӏnh sinD0 ÿӇ vұn tӕc cӫa A ÿӃn vӏ trí cân bҵng có giá trӏ 1,62m/s

b Khi qua vӏ trí cân bҵng bi A va chҥm ÿàn hӗi xuyên tâm vào bi B ÿang ÿӭng yên có khӕi lѭӧng 50g Tìm vұn tӕc cӫa bi A và B ngay sau khi va chҥm.(Bӓ qua sӵ tӓa nhiӋt khi va chҥm)

Ĉ˯n v͓ tính: (m/s)

DAYHOCVA

VATLI.NET

100g 100 m

mӑӑi si ӭӭc cc cҧ 62m/s

o bi B bi B ÿÿanan qua squa sӵӵ t tӓӓ

VA CV

Trang 7

Bài 7: (5 ÿiӇm)

Mӝt vұt dao ÿӝng ÿiӅu hoà, khi vұt có li ÿӝ x1= 3cm thì vұn tӕc v1 20S 3cm s/ , khi vұt có li ÿӝ

x cm thì vұn tӕc v2 20S 2cm s/ Tìm biên ÿӝ dao ÿӝng cӫa vұt

Ĉ˯n v͓ tính: (cm)

from:

DAYHOCVATLI.NET

TT3

200S

vұұt t

I N N LI

Trang 8

Bài 8: (5 ÿiӇm)

Cho khung dây dүn có kích thѭӟc nhѭ hình vӁ, a = 50cm,

ÿiӋn trӣ mӝt ÿѫn vӏ chiӅu dài R0 : 1( /m) Khung ÿһt trong tӯ

trѭӡng ÿӅu vectѫ cҧm ӭng tӯ BG

vuông góc vӟi mһt phҷng khung

Cho BG

tăng theo quy luұt B = kt (k =10T/s)

Tính cѭӡng ÿӝ dòng ÿiӋn qua các ÿoҥn cӫa khung B G

Ĉ˯n v͓ tính: (A)

E

A

D

a

a B G

from:

DAYHOCVATLI.NET

HO YH

ETB

NE ETa

Trang 9

Bài 9: (5 ÿiӇm)

Mӭc cѭӡng ÿӝ âm tҥi ÿiӇm A phía trѭӟc cái loa phát thanh O mӝt khoҧng l = AO =1m là LA = 65dB Coi loa nhѭ mӝt nguӗn phát sóng cҫu và lҩy cѭӡng ÿӝ âm chuҭn I0 = 10-12 W/m2

a) Xác ÿӏnh cѭӡng ÿӝ âm tҥi vӏ trí A

b) Xác ÿӏnh mӭc cѭӡng ÿӝ âm tҥi vӏ trí B là ÿiӇm chính giӳa cӫa AO

Ĉ˯n v͓ tính: (W/m 2

và dB)

from:

DAYHOCVATLI.NET

T ӝӝt khot khoҧҧng

n I0 = 10-1

chính gi chính g ӳӳ

O HO

Trang 10

Bài 10: (5 ÿiӇm)

Hai quҧ cҫu nhӓ giӕng nhau mang ÿiӋn tích q1, q2 ÿһt cách nhau 10cm trong không khí Ban ÿҫu chúng hút nhau lӵc F1 = 1,6.10-2N Cho hai quҧ cҫu tiӃp xúc vӟi nhau rӗi ÿѭa vӅ vӏ trí cǊ chúng ÿҭy nhau lӵc F2 = 9.10-3N Xác ÿӏnh q1, q2 trѭӟc khi chúng tiӃp xúc

Ĉ˯n v͓ tính: (C)

from:

DAYHOCVATLI.NET

0cm 0cm trontro ӗӗi i ÿѭÿѭa va vӅӅ

LI . TL

Trang 11

Së Gi¸o dôc vy §yo t¹o Kú thi chän häc sinh giái cÊp tØnh

Ĉӄ CHÍNH THӬC N¨m häc 2011 - 2012

Ĉáp án g͛m 06 trang

ĈÁP ÁN VÀ THANG ĈIӆM MÔN: VҰT LÝ THPT

Qui ÿ͓nh: H͕c sinh trình bày v̷n t̷t cách gi̫i, công thͱc áp dͭng, k͇t qu̫ tính toán vào ô

tr͙ng li͉n k͉ bài toán Các k͇t qu̫ tính g̯n ÿúng, n͇u không có ch͑ ÿ͓nh cͭ th͋, ÿ˱ͫc ng̯m

ÿ͓nh chính xác tͣi 4 chͷ s͙ ph̯n th̵p phân sau ḓu pẖy

Bài 1

(5 ÿiӇm)

Ngay trѭӟc va chҥm Ngay sau va chҥm

Ĉҥn m : v ÿҥn m : v 1

Quҧ cҫu M: 0 Cҫu M : v 2

+ ChuyӇn ÿӝng quҧ cҫu là chuyӇn ÿӝng ném ngang Áp dөng công thӭc tҫm

xa => * Vұn tӕc ÿҥn ngay sau va chҥm:

1 1 (1)

2

g

h

* Vұn tӕc quҧ cҫu ngay sau va chҥm: 2 2 (2)

2

g

h + Ĉӏnh luұt bҧo toàn ÿӝng lѭӧng: mv = mv1 +Mv 2 (3)

+ Ĉӏnh luұt bҧo toàn năng lѭӧng :

2

mv

Q

(4)

Tӯ (1), (2), (3), (4) suy ra :

Q = 2

2

Mv

= 2

4

MS g

Q=1173,8560 (J)

0,5ÿ

0,5ÿ 0,5ÿ

0,5ÿ

2,5ÿ

Bài 2

(5 ÿiӇm)

Giҧn ÿӗ vec tѫ ( hình vӁ)

Ĉӏnh lí hàm sin:

0

sin sin 30

R

U U

E

( vì mҥch có tính cҧm kháng)

0

30

80 3 1 tan

3

R C

U U

D

240 V

Z c = U c /I = 80 3 (: ) = 138,5641 ( : )

' AMB cân => U R = U MB = 80 3V

U L = U c + U MB sin600 = 360 (V )

Z L = U L /I = 120 3 (: ) = 207,8461( : )

1,0ÿ

1,5ÿ

1,0ÿ

1,5ÿ

P

N

B

UL

E M

Ur

U C

U

A

U R

D

( hình v hình vӁӁ))

m

DAYHOCVATLI.NET

c t

c tҫҫm m

1)

AT ATL2 (2 ( 2

g s h

v 1 +Mv 2 2 ((

O

2 1 2

1

T

) 11 ))

T

Trang 12

Bài 3

(5 ÿiӇm) Tө xoay có ÿiӋn dung Cb gӗm 7 tө mҳc // trong ÿó 6 tө C ( 4

S C

kd

S ) và tө dính nhӵa C’ lҥi ÿѭӧc xem nhѭ bӝ tө gӗm 3 tө C 1 ,C 2 ,C 3 mҳc nhѭ hình vӁ

Vӟi : 1

4

S C

kd

S

2

4

S C

kd

H

S , 3

2 4

S C

kd

S

2 ( 1) '

b

S C

kd

C

H

S H

!

B˱ͣc sóng ÿi͏n tͳ m̩ch thu ÿ˱ͫc:

(2 5) 2

( 3)

LS c kd

H

O S

S H

6

(nm)

0,5 ÿ

1,5 ÿ

2,5 ÿ

Bài 4

(5 ÿiӇm)

C 2

C 1

C 3

K S

I

r2 i1

J

A

B

C i2

R i3

r1

ș

from:

fro

: m om f

A

DAYHOCVATLI.NET

T

VA

DAY

D

DA

Trang 13

R1

R2

* Ĉ͙i vͣi tia ngoài cùng (ÿ͗)

Theo giҧ thiӃt => i 1 = i 3 = i sini 1 =nsinr 1

Ĉӏnh luұt khúc xҥ tҥi I và K : sini 3 =nsinr 2 => r 1 = r 2 =r

Mһc khác : r 1 +i 2 = 750 ; i 2 = r 2 + 150

=> i 2 = 450 , r = 300 => i 3 = sin-1(1,501.sin30)

* Ĉ͙i vͣi tia ngoài cùng thͱ hai cͯa chùm tr̷ng (tím)

sini 1t = sini = n t sinr 1t

sini 3t = n t sinr 2t

r 1t +i 2t = 750 ; i 2t = r 2t + 150

suy ra

-1

3

sin (1,501.sin30) sin sin 60 sin

t

n

tia ngoài cùng là : 1 1 sin 45

sin tsin 60 in

t

n

= 0 0 52’25,0200”

1,5 ÿ

1,0 ÿ

2,5 ÿ

Bài 5

(5 ÿiӇm) Gӑi R 1 và R 2 là bán kính trung bình cӫa lá ÿӗng và lá sҳt khi nung nóng

băng kép ÿӃn nhiӋt ÿӝ t

1

D >D2 nên R 1 > R 2

ChiӅu dài 2 lá ӣ nhiӋt ÿӝ t :

1 2

(1 ) (1 )

D D

Vӟi R 1 =3 ; R 2 =R 1 -(a+10-3) suy ra :

5

3(1, 7 1, 2).10 200

10 1, 9898.10 ( )

1 1, 7.10 200

a= 1,9898.10 -3 (m)

0,5ÿ

1,0ÿ 1,0ÿ

2,5ÿ

from:

+10-3) s

5 5

10 200 0 200 5 10 200 10 2005

-3 (m (m

DAYHOCVATLI

TLR1

1 2

1

2 ) 1 2

oR R11 R R

uy r

ATL TLI.N TLI LL LI.NET

g nóng nóng TT LI.N

Trang 14

Bài 6

(5 ÿiӇm)

Giҧi: a) Tҥi vӏ trí cân bҵng :

=>

2

2 2 2

0

2

2 sin 0, 4997

v

gl v c

gl

D

b) Ĉӏnh luұt bҧo toàn ÿӝng lѭӧng

A A A A B B

m vG m vG m vG

Tӯ ÿó: m v A A m v A 'Am v B B' (1)

A A A A B B

Tӯ (1) và (2) => v'A 0,5400m s/

và v B' 2,1600m s/

1,0ÿ

1,0ÿ

0,75ÿ 0,75ÿ

Bài 7

(5 ÿiӇm)

2

8,8318

v

Z

1,5ÿ 1,0ÿ

2,5ÿ

Bài 8

(5 ÿiӇm) Gi̫i:

Khi BG

thay ÿәi suҩt ÿiӋn ÿӝng cҧm ӭng xuҩt hiӋn ӣ hai khung dây:

1

1 kS1 2, 5V

t

[ ')

2

2 kS2 1, 25V t

[ ') ' ChiӅu [ [1, 2nhѭ hình vӁ

Gӑi R 1 = R ABCD = 3aR 0

R 2 = R AED = (a + a 2 )R 0 ; R = R AD = aR 0

Mҥch ÿiӋn có thӇ vӁ lҥi:

1,0ÿ

1

[

2 [ E

A

D a

a

fr

1

( 11112 om: 22222))m:

2

D DAYvv12

Z

YHOCVATLI.NET

(2) (2)

T

Y

Trang 15

U AD

I

R (1)

1

AD

U I

R

[

(2)

2

AD

U I

R

[

(3)

I (4) I1 I2

Thay (1), (2), (3) vào (4) =>

1 2

0,1806

AD

[ [

Thay U AD = 0,1806V

vào (1), (2)và (3) ta có

I = 0,3612A; I 1 = 1,5463A; I 2 = 1,1851A

1,0ÿ 0,5ÿ

2,5ÿ

Bài 9

(5 ÿiӇm)

Ta có : L A = 10lg

0

A

I

I Suy ra

10

0 10

A

L A

I I

65

12 10

10 10

A

I =3,1623.10 -6W/m2

b) Ta có:

2

;

A

B

R

§ ·

© ¹

Suy ra L B = 10lg

0

I

I B

=

2 0

10 lg A 10 lg A 20 lg A

A

L

L B = 65 20 lg 2 = 71,0206 dB

1,0ÿ

1,0ÿ

0,75ÿ

1,5ÿ

D

R

I2

I

I1

A

2 [ 1

[

R2

R1

from:

10lg g

m0

II

II B

=

B = = 65 6

DAYHOCVATLI.NE

NET

T NE

Trang 16

Bài 10

(5 ÿiӇm)

Ban ÿҫu hai quҧ cҫu hút nhau nên q 1 q 2 < 0 (q 1 , q 2 trái dҩu)

2

2 1 2

14

1 2

.

1, 6.10 (10 ) 16

9

q q

K

H H

Sau khi tiӃp xúc ÿiӋn tích trên hai quҧ cҫu bҵng nhau:

2

1 2

2

7

1 2

4 2

2 2.10 (2)

H

!

Tӯ (1) và (2), giҧi hӋ phѭѫng trình :

.10 0, 6667.10 ; 2, 6667.10

.10 0, 6667.10 ; 10 2, 6667.10

.10 2, 6667.10 ; 10 0, 6667.10

1,5ÿ

2,0ÿ

Chú ý:

+ H͕c sinh gi̫i ÿúng theo các cách khác v̳n cho ÿi͋m t͙i ÿa

+ Sai ho̿c thi͇u ÿ˯n v͓ trͳ 0,5ÿ nh˱ng không trͳ quá 1,0ÿ cho toàn bài

-

from:

nh h˱ ˱ DAYHOCVATLI.NET

7

C C

7 67.10 7.1

YH

T

khác v khác v̳ ̳̳

g kh

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	421,21 KB