SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 2 (Đề thi có 06 trang) KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI GIẢI TOÁN BẰNG MÁY TÍNH CẦM TAY Năm học: 2012 - 2013 Môn: Vật lí – Lớp 12 (Vòng 1) Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề Ngày thi: 03/12/2012 **** Điểm của bài thi Các giám khảo (họ tên và chữ ký) Số phách Bằng số Bằng chữ Giám khảo 1: Giám khảo 2: Qui ước: - Thí sinh làm trực tiếp vào bản đề thi này. - Đối với mỗi câu yêu cầu thí sinh làm theo thứ tự: Thiết lập các biểu thức Vật lí, kết quả trung gian và kết quả cuối cùng lấy tới 5 chữ số sau dấu phẩy và theo bậc độ lớn của đề bài. - Các hằng số Vật lí chỉ được gọi trực tiếp từ máy tính. Đề bài và lời giải của thí sinh Bài 1(2,0 điểm): Một bình chứa khí oxi nén ở áp suất p 1 = 1,5.10 7 Pa, nhiệt độ t 1 = 32 0 C, có khối lượng (cả bình) là M 1 = 52 kg. Sau một thời gian sử dụng khí, áp suất trong bình là p 2 = 5.10 6 Pa, nhiệt độ t 2 = 5 0 C, khối lượng bình và khí lúc này là M 2 = 51 kg. Tính khối lượng khí còn lại trong bình và thể tích của khí trong bình. Tóm tắt cách giải Kết quả Bài 2 (2,0 điểm): Một dây đồng có chiều dài l = 40 m, đường kính d = 0,8 mm, lớp sơn cách điện bên ngoài rất mỏng. Dùng dây đồng để quấn thành một ống dây dài. Để cảm ứng từ bên trong ống dây B = 5.10 -3 T thì hiệu điện thế giữa hai đầu ống dây là bao nhiêu? Biết điện trở suất của dây là ρ = 1,76.10 -8 Ωm . Tóm tắt cách giải Kết quả Trang 1 Bài 3 (2,0 điểm): Một thanh đồng chất tiết diện đều AB, khối lượng M = 500g, chiều dài l = 0,6 m có thể quay xung quanh trục cố định nằm ngang đi qua đầu A của thanh. Lúc đầu thanh ở vị trí nằm ngang, thả nhẹ cho thanh chuyển động tự do. 1. Tìm tốc độ góc, tốc độ dài của trọng tâm G khi thanh đi qua vị trí có phương thẳng đứng. Lấy g = 9,8 m/s 2 . 2. Gắn thêm chất điểm m = M/2 vào điểm I cách đầu B một đoạn 20 cm. Kéo thanh ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi thả nhẹ. Tìm chu kì dao động của thanh. Tóm tắt cách giải Kết quả Trang 2 Bài 4 (2,0 điểm): Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300 g, lò xo có độ cứng k = 200 N/m lồng vào một trục thẳng đứng như hình vẽ. Khi M đang ở vị trí cân bằng, thả vật m = 200 g từ độ cao h = 3,75 cm so với M, va chạm giữa hai vật là chạm mềm. Bỏ qua mọi ma sát, lấy g =10 m/s 2 . Sau va chạm 2 vật cùng dao động điều hòa. 1. Tính nhiệt lượng toả ra khi va chạm. 2. Chọn t = 0 là lúc va chạm, chiều dương như hình vẽ. Lập phương trình dao động điều hoà của hệ. Tóm tắt cách giải Kết quả Bài 5 (2,0 điểm): Một con lắc đơn có vật nặng m = 1g dao động bé trong không khí với chu kì 1,5 s. Truyền cho vật điện tích q rồi đưa vào trong điện trường đều E = 10 4 V/m, E ur có phương ngang, khi đó chu kì dao động của con lắc là 1,45 s. Lấy g = 9,81 m/s 2 . Tính chiều dài sợi dây và độ lớn điện tích q. Tóm tắt cách giải Kết quả Trang 3 Bài 6 (2,0 điểm): Một nguồn âm S là nguồn điểm phát âm đẳng hướng trong không gian, môi trường không hấp thụ âm. Tại một điểm M cách nguồn âm 10 m thì mức cường độ âm là 82 dB. Xác định công suất âm và mức cường độ âm tại điểm N cách nguồn 3 m. Tóm tắt cách giải Kết quả Bài 7 (2,0 điểm): Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ cùng pha, cùng tần số f = 20 Hz, cách nhau AB = 8cm. Coi biên độ sóng truyền đi không giảm. Tốc độ truyền sóng là 30 cm/s. Gọi O là trung điểm của AB; N và P là hai điểm nằm trên trung trực của AB về cùng một phía so với O thỏa mãn ON = 2cm; OP = 5cm. Điểm M trên đoạn NP dao động vuông pha với O cách O một khoảng là bao nhiêu? Tóm tắt cách giải Kết quả Bài 8 (2,0 điểm): Cho mạch dao động như hình vẽ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4.10 -3 H, tụ điện có điện dung C = 0,1μF, nguồn điện có suất điện động E = Trang 4 6 mV và điện trở trong r = 2Ω. Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k. 1. Tính chu kì của mạch dao động. 2. Tính điện tích trên tụ điện khi năng lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện. Tóm tắt cách giải Kết quả Bài 9 (2,0 điểm): Một mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây thuần cảm có L 1 mắc nối tiếp với cuộn dây L 2 = 1 2π H, điện trở trong r = 50 Ω . Điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u = t π 100cos2130 (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch là 1 A. Phải mắc nối tiếp một tụ có điện dung C là bao nhiêu để điện áp giữa hai đầu cuộn (L 2 , r) đạt giá trị cực đại. Tóm tắt cách giải Kết quả Bài 10 (2,0 điểm): Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch 0 u = U cos100πt V. Ampe kế chỉ 2A và cường độ dòng điện trong mạch Trang 5 trễ pha π 6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Thay ampe kế bằng một vôn kế thì vôn kế chỉ 100V và điện áp giữa hai đầu vôn kế trễ pha π 6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Vôn kế có điện trở rất lớn, ampe kế và dây nối có điện trở nhỏ không đáng kể. 1. Tính U 0 và trị số của các linh kiện có trong mạch 2. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch khi mắc ampe kế và khi mắc vôn kế. Tóm tắt cách giải Kết quả Hết (Giám thị coi thi không giải thích gì thêm) Trang 6 . THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 2 (Đề thi có 06 trang) KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI GIẢI TOÁN BẰNG MÁY TÍNH CẦM TAY Năm học: 2 012 - 2013 Môn: Vật lí – Lớp 12 (Vòng 1) Thời gian làm bài: 150. tự: Thi t lập các biểu thức Vật lí, kết quả trung gian và kết quả cuối cùng lấy tới 5 chữ số sau dấu phẩy và theo bậc độ lớn của đề bài. - Các hằng số Vật lí chỉ được gọi trực tiếp từ máy tính. Đề. gian giao đề Ngày thi: 03 /12/ 2 012 **** Điểm của bài thi Các giám khảo (họ tên và chữ ký) Số phách Bằng số Bằng chữ Giám khảo 1: Giám khảo 2: Qui ước: - Thí sinh làm trực tiếp vào bản đề thi này. -