k A S I B C Sở GD & ĐT Vĩnh Phúc Đề xut Kỳ thi chọn hsg lớp 12 thpt năm học 2011 - 2012 Đề thi môn: Vật lý (Dành cho học sinh THPT) Thời gian: 180 phút, không kể thời gian giao đề. Cõu 1 Mt con lc lo xo gm vt nng M=300g, cng k=200N/m (hỡnh 1). Khi M ang v trớ cõn bng th vt m=200g t cao h=3,75cm so vi M. Sau va chm h M v m bt u dao ng iu hũa. B qua ma sỏt,ly g=10m/s 2 .Coi va chm gia m v M l hon ton khụng n hi. a.Tớnh vn tc ca m ngay trc va chm v vn tc ca hai vt ngay sau va chm b.Vit phng trỡnh dao ng ca h (M+m) chn gc thi gian l lỳc va chm, trc ta 0x thng ng hng lờn gc 0 l v trớ cõn bng ca h sau va chm. c.Tớnh biờn dao ng cc i ca hai vt trong quỏ trỡnh dao ng vt m khụng ri khi M Cõu 2 Trong thớ nghim giao thoa súng mt nc, hai ngun kt hp S 1 , S 2 cỏch nhau 8cm dao ng cựng pha vi tn s f = 20Hz. Ti im M trờn mt nc cỏch S 1, S 2 ln lt nhng khong d 1 = 25cm, d 2 = 20,5cm dao ng vi biờn cc i, gia M v ng trung trc ca AB cú hai dóy cc i khỏc. a. Tớnh tc truyn súng trờn mt nc. b.Tỡm s im dao ng cc i trờn on 1 2 S S c.Tỡm s im dao ng cc tiu trờn on 1 2 S S d. N l mt im thuc ng trung trc ca on thng S 1 S 2 dao ng ngc pha vi hai ngun. Tỡm khong cỏch nh nht t N n on thng ni S 1 S 2. Cõu 3 Cho mt lng kớnh cú tit din l tam giỏc ABC nh hỡnh v (hỡnh 2), chit sut ca lng kớnh l n = 3 . Chiu ti mt bờn AB ca lng kớnh tia sỏng SI. 1. Gúc chit quang A ca lng kớnh phi tha món iu kin gỡ vi mi tia SI chiu ti mt AB thỡ u cú tia lú khi mt bờn AC? 2. Gúc A phi tha món iu kin gỡ vi mi tia sỏng chiu n AB thỡ khụng cú tia lú ra khi AC? Cõu 4 Buộc vào hai đầu một sợi dây dài 2l hai quả cầu nhỏ A và B giống nhau có cùng khối lợng m, ở chính giữa sợi dây gắn một quả cầu nhỏ khác khối lợng M. Đặt ba quả cầu đứng yên trên mặt bàn nằm ngang nhẵn, dây đợc kéo căng.(Hình 3). Truyền tức thời cho vật M một vận tốc 0 V theo phơng vuông góc với dây. Tính lực căng của dây khi hai quả cầu A và B sắp đập vào nhau. Cõu 5 Mt mỏy bay nộm bom bay theo phng ngang cao h = 2km vi gia tc khụng i a = 3m/s 2 v cỏc qu bom ln lt c th sau nhng khong thi gian bng nhau t = 0,5s. Tỡm khong cỏch gia cỏc im ri ca qu bom th nm v qu bom th by trờn mt t nu qu bom th nht c th ra khi vn tc ca mỏy bay l v 0 = 360km/h. Cho g = 10m/s 2 v b qua sc cn ca khụng khớ. HNG DN CHM HSG MễN VT Lí THPT M m Hỡnh 1 Hình vẽ 3 B A M hỡnh 2 Năm học:2011-2012 Câu Ý Nội dung Điểm 1 (2đ) a Vận tốc của m ngay trước va chạm: 2 0,5 3v gh= = (m/s)= 50 3 (cm/s) 0,25 Do va chạm hoàn toàn không đàn hồi nên sau va chạm vòng và đĩa có cùng vận tốc V ( ) 0,2 3 mv mv M m V V M m = + → = = + (m/s)= 20 3 (cm/s) 0,25 b Tần số dao động của hệ: 20 K M m ω = = + (rad/s). Khi có thêm m thì lò xo bị nén thêm một đoạn: 0 1 mg l K ∆ = = (cm) vậy VTCB mới của hệ nằm dưới VTCB ban đầu một đoạn 1cm 0,25 Tính A: 2 2 0 2 2 V A x ω = + = (cm) 0,25 Tại t=0 ta có: 1 2 os 2.20sin 0 3 c ϕ π ϕ ϕ = → = − < (rad/s) 0,25 Vậy: x=2cos(20t+ 3 π ) (cm) 0,25 c Lực tác dụng lên m là: 2 1 N P ma N P ma m x ω + = → − = = − uur ur r Hay N= 2 2 min mg m x N mg m A ω ω − → = − 0,25 Để m không rời khỏi M thì min 0N ≥ 2 g A ω → ≤ Vậy ax 2 2 10 2,5 20 m g A ω = = = (cm) 0,25 2 (2đ) a Tính tốc độ truyền sóng: • Tại M sóng có biên độ cực nên: d 1 – d 2 = kλ k dd 21 − =⇒ λ - Giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác 3=⇒ k • Từ đó cm5,1=⇒ λ , vận tốc truyền sóng: v = λf = 30 cm/s 0,25 0,25 b Tìm được ĐK số điểm dao động CĐ trên đoạn 1 2 S S là: 1 2 1 2 S S S S k λ λ − ≤ ≤ Với k Z∈ 0, 1; ; 5k→ = ± ± Vậy có 11 điểm dao động CĐ trên đoạn 1 2 S S 0,5 c Tìm được ĐK số điểm dao động CT trên đoạn 1 2 S S là: 1 2 1 2 1 1 2 2 S S S S k λ λ − − ≤ ≤ − Với k Z∈ 0, 1; ; 4; 5k→ = ± ± − Vậy có 10 điểm dao động CT trên đoạn 1 2 S S 0,5 3 2 d Tỡm v trớ im N Gi s tauu cos 21 == , phng trỡnh súng ti N: = d2 tcosA2u N lch pha gia phng trỡnh súng ti N v ti ngun: d2 = dao ng ti N ngc pha vi dao ng ti ngun thỡ ( ) 2 12)12( 2 +=+== kdk d Do d 1 2 S S /2 ( ) 2 12 + k 1 2 S S /2 k 2,16. d min thỡ k=3. d min = 2 2 1 2 min min 3,4 2 S S x x cm + ữ 0,25 0,25 4 2 Lc cng Hệ kín động lợng bảo toàn 0 1 2 MV mv mv M v= + + uur ur ur r 0 1 2 1 2 0 y y M x x MV mv mv Mv mv mv = + + = + Ta luôn có: 1 2 1 2 ; y y x x v v v v= = Khi hai quả cầu sắp đập vào nhau: 1 2y y M y v v v v= = = 0 2 y MV v m M = + áp dụng định luật bảo toàn năng lợng: 2 2 2 2 0 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 y x y MV mv mv Mv= + + ( x v độ lớn vận tốc của hai quả cầu A,B lúc chúng sắp đập vào nhau) 2 2 0 2 x mMV mv m M = + Gia tốc của quả cầu M: 2T a M = Trong hệ quy chiếu gắn với M hai quả cầu m chuyển động tròn áp dụng định luật 2 Niutơn, chiếu xuống phơng Oy: 2 x q v T F m l + = 2 0 2 (2 ) mMV T T m M l m M + = + 2 2 0 2 (2 ) mM V T l m M = + 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Tớnh khong Thi gian chuyn ng ca mi qu bom t khi bt u c th n 0,25 2 y v T ur T ur T ur T ur 1y v v T ur T ur T ur 1y v 1x v T ur 2 y v 2x v O x y 5 2đ cách khi chạm đất T = s g h 20 2 = Khoảng thời gian từ lần thả thứ nhất đến lần thả thứ năm là t 5 = 4 t ∆ =2s Khoảng thời gian từ lần thả thứ nhất đến lần thả thứ bảy là t 7 = 6 t ∆ =3s Vận tốc của máy bay ứng với lần thả thứ năm và lần thả thứ bẩy lần lượt là v 5 = v 0 + at 5 = 100 + 3.2 = 106m/s v 7 = v 0 + at 7 = 100 + 3.3 = 109m/s Khoảng thời gian tính từ khi máy bay bắt đầu thả quả thứ 5 đến khi bắt đầu thả quả thứ 7 là t’ = 2 t ∆ =1s Quãng đường máy bay bay được tính từ khi bắt đầu thả quả thứ năm đến khi vừa thả quả thứ 7 là: S 57 = v 5 t’+ 2 ' 2 at = 107,5m Quãng đường theo phương ngang mà quả bom thứ 5 đi được so với vị trí thả của nó là : S 5 = v 5 .T = 2120m Quãng đường theo phương ngang mà quả bom thứ 7 đi được so với vị trí thả của nó là : S 7 = v 7 .T = 2180m Khoảng cách giữa quả bom thứ 5 và quả bom thứ 7 trên mặt đất là: x∆ = S 7 + S 57 - S 5 = 167,5m 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 . Sở GD & ĐT Vĩnh Phúc Đề xut Kỳ thi chọn hsg lớp 12 thpt năm học 2011 - 2 012 Đề thi môn: Vật lý (Dành cho học sinh THPT) Thời gian: 180 phút, không kể thời gian giao đề. Cõu 1 Mt con lc lo xo. ti ngun: d2 = dao ng ti N ngc pha vi dao ng ti ngun thỡ ( ) 2 12) 12( 2 +=+== kdk d Do d 1 2 S S /2 ( ) 2 12 + k 1 2 S S /2 k 2,16. d min thỡ k=3. d min = 2 2 1 2 min. 360km/h. Cho g = 10m/s 2 v b qua sc cn ca khụng khớ. HNG DN CHM HSG MễN VT Lí THPT M m Hỡnh 1 Hình vẽ 3 B A M hỡnh 2 Năm học:2011-2 012 Câu Ý Nội dung Điểm 1 (2đ) a Vận tốc của m ngay trước va chạm: