Đề và Đáp án HSG Vật Lí 12 tỉnh Gia Lai năm học 2010-2011 (Bảng B môn vật lý)

7 813 10
  • Loading ...
    Loading ...
    Loading ...

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 30/07/2015, 10:22

    From:DAYHOCVATLI.NET…………………………………………………….…………………………………………Trang1 m 2V 0 T m,V 0 ,T (Hình 1) A R D L C B E f=50Hz ~ U=100V (Hình 2) SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2010-2011 Môn: VẬT LÝ- Bảng B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 01/12/2010 (Đề này gồm 2 trang) Bài 1 (3,5 điểm). Một pit-tông có trọng lượng đáng kể ở vị trí cân bằng trong một bình hình trụ kín (Hình 1). Phía trên và phía dưới pit-tông có chứa cùng một loại khí. Khối lượng và nhiệt độ của khối khí ở trên và khối khí ở dưới pit-tông là như nhau. Biết rằng ở nhiệt độ T, thể tích khí ở phần trên gấp 2 lần thể tích khí ở phần dưới. Nếu tăng nhiệt độ khí lên đến 2T thì tỉ số hai thể tích khí khi đó là bao nhiêu? Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành bình. Bài 2 (3,0 điểm). Mạch điện có sơ đồ như hình 2. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Người ta thay đổi L và điện dung C của tụ điện để công suất mạch tuân theo biểu thức: 2 . LC KZZP . a). Khi 2 ()LH   thì 2 2K  , dòng điện trong mạch cực đại. Tính C, R và độ lệch pha giữa u AE và u BD . b). Tìm liên hệ giữa R, C, L để cường độ hiệu dụng I = K. Lúc đó, tính độ lệch pha giữa u AE và u BD. Bài 3 (3,5 điểm). Hai nguồn sóng A, B cùng pha, cùng biên độ, cùng tần số 40(Hz) gây ra hiện tượng giao thoa trên mặt thoáng chất lỏng. Biết 19,5( ) A Bcm  . Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 2( / )ms. a). Điểm M thuộc mặt chất lỏng, cách A và B lần lượt là 19( )cm và 9,5( )cm . Tính số vân giao thoa cực đại đi qua đoạn AM. ĐỀ CHÍNH THỨC     From:DAYHOCVATLI.NET…………………………………………………….…………………………………………Trang2 (H ì nh 3) A (L) (G) (Hình4) S (L) (M) B Trụcchính a b). Điểm N thuộc mặt chất lỏng và nằm trên đường thẳng đi qua A, vuông góc với AB. Biết N dao động với biên độ cực tiểu, tính khoảng cách lớn nhất giữa A và N. Bài 4 (3,0 điểm). Cho một nguồn điện có suất điện động   12 VE , điện trở trong r . Khi mắc vào hai cực của nguồn điện điện trở 1 2( )R   hoặc 2 4,5( )R   thì công suất tỏa nhiệt trên các điện trở ấy đều bằng nhau. a). Tính điện trở trong của nguồn điện. b). Nối nguồn điện này với một điện trở ngoài R, để công suất mạch ngoài là lớn nhất thì điện trở R phải có giá trị là bao nhiêu? Tính công suất này. c). Dùng nguồn điện này để thắp sáng một bộ bóng đèn gồm các đèn giống nhau, m ỗi đèn có ghi 3V – 1,5W mắc thành m dãy, mỗi dãy gồm n đèn ghép nối tiếp. Xác định số đèn lớn nhất và cách ghép để các đèn đều sáng bình thường. Bài 5 (3,5 điểm). Một thấu kính mỏng, phẳng - lồi (L) làm bằng thuỷ tinh có chiết suất n, ghép đồng trục với một gương cầu lõm (G) có cùng tiêu cự f. Hệ thống đặt trong không khí. Khoảng cách giữa (L) và (G) là 3 f  . Một vật phẳng, nhỏ AB đặt trước hệ, vuông góc với trục chính tại A như hình 3. a). Tìm vị trí đặt vật (theo f) để ảnh qua hệ có vị trí trùng với vị trí vật. b). Dùng thấu kính trên đặt giữa một điểm sáng S và màn chắn sáng M (hình 4), người ta tìm được khoảng cách nhỏ nhất giữa S và ảnh của nó trên màn qua thấu kính là 64(cm). Biết 1, 5n  , tính bán kính cong của mặt cầu giới hạn thấu kính. Bài 6 (3,5 điểm). Từ một số dụng cụ có sẵn: + 1 giá có gắn 1 ròng rọc cố định (khối lượng ròng rọc không đáng kể); + 1 thước mét; + Hai vật 1 m và 2 m 12 ()mm được nối với nhau bằng 1 sợi dây không dãn; + 1 đồng hồ bấm giây; + 1 chiếc cân. Bỏ qua mọi ma sát và xem dây nhẹ, hãy thiết lập phương án thí nghiệm để xác định gia tốc rơi tự do g tại nơi làm thí nghiệm. Hết      From:DAYHOCVATLI.NET…………………………………………………….…………………………………………Trang3  SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2010-2011 Môn: VẬT LÝ- Bảng B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 01/12/2010 (Hướng dẫn này gồm 4 trang) HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM BÀI NỘI DUNG – LƯỢC GIẢI ĐIỂM Bài 1 (3,5 điểm) + Gọi 0 P là áp suất của khí ở phần trên pit-tông, phần áp suất tạo nên do trọng lực của pit-tông là K . Áp suất của khí ở phần dưới pit-tông là : 0 PK . 0,50 + Vì khối lượng khí ở phần trên và phần dưới pit-tông bằng nhau nên ta có : 00 0 0 0 2( )PV P KV KP TT    0,50 + Khi nhiệt độ bằng 2T, gọi: , td VV lần lượt là thể tích khí ở trên và dưới pit-tông , P là áp suất của khí ở phần trên pit-tông . Khi đó áp suất của khí ở phần dưới pit-tông là : 0 PK PP   0,50 + Áp dụng phương trình trạng thái cho lượng khí ở phần trên pit-tông, ợ c : 00 00 24 2 t t PV P V P V V TT P    (1) 0,25 + Áp dụng phương trình trạng thái cho lượng khí ở phần dưới pit-tông, ợ c : 000 00 0 () 2 4 2 d d PPV PV PV V TT PP      (2) 0,25 + Mặt khác : 00 0 23 td VV VV V  (3) 0,25 + Thay (1) và (2) vào (3), suy ra : 22 00 35 4 0PPPP    0,25 + Giải phương trình trên được 2 nghiệm : 0 (5 73) 0 6 P P  (Loại) và 0 (5 73) 0 6 P P   (Nhận) 0,50 + Tính được tỷ số thể tích của khí ở phần trên và phần dưới pit-tông là : 0 11 73 1, 443 573 t d VPP VP      0,50 Bài 2 (3,0 điểm) a) + Ta có : 2 .2 . 2 50 200 L ZL f    0,25 + Khi 2 22 LC KZZ   P (1) 0,25 + Vì mạch RLC nối tiếp có I max nên cộng hưởng xảy ra 200 LC ZZ  (2) 0,25 ĐỀ CHÍNH THỨC     From:DAYHOCVATLI.NET…………………………………………………….…………………………………………Trang4 i L U   C U   AE U    BD U   R U   O 2  1  Suy ra : 4 1110 () 200 100 2 C CF Z      + Từ (1) và (2), được : 2 400(W) L Z  P 0,25 + Mặt khác : 2 R IP , với ax min R m UU II Z   nên 222 100 25 400 UU R R   P P 0,25 + Giản đồ véc tơ vẽ được : 0,25 + Từ giản đồ véc tơ suy ra : 12    Với : 0 11 R 200 tan 8 82,9 25 LL UZ UR    0,25 + Suy ra : 0 12 165,8 0,92 AE BD uu      0,25 b) + Ta biết : 2 2 LC RI KZZ         P P nên khi I = K, ta suy ra : 22 LC LC L RZZ RZZ R C  0,50 + Lúc này có: 1 12 2 2 tan tan tan 1 tan L LC C Z ZZ R Z R R                 0,25 + Suy ra: 12 2 AE BD uu       0,25 Bài 3 (3,5 điểm) a) + Bước sóng : 2 0,05 5 40 v mcm f     + Ta có : 19 9,5 1, 9 5 MA MB    + Suy ra M nằm giữa vân cực đại bậc 1 và vân cực đại bậc 2 (cùng phía so với vân trung tâm).(Hình vẽ). (1) 0,25 0,25 0,25 + Số vân cực đại qua AB là số nghiệm k của bất phương trình: 0,75     From:DAYHOCVATLI.NET…………………………………………………….…………………………………………Trang5 B N A M 3, 2, 1, 0 AB AB k k kZ           Vậy có 7 cực đại qua AB (2) + Từ (1) và (2) suy ra có 5 vân cực đại qua MA. 0,50 b) + Vì N dao động với biên độ cực tiểu và ở xa A nhất nên thuộc vân giao thoa cực tiểu gần vân trung tâm nhất . Khi đó: 1 () 2,5( ) 2 2 0 BN AN k B NAN cm k           (3) 0,50 + Mặt khác A BN vuông tại A nên: 222 2 19,5 380,25( ) B NAN AB cm  (4) 0,50 + Giải hệ (3) và (4) được: 74,8( )AN cm  0,50 Bài 4 (3,0 điểm) a) + 2 2 111 1 2 1 () RI R R r   E P ; 2 2 2222 2 2 () RI R R r   E P 0,25 + 12 12 3rRR P=P 0,50 b) + 22 2 2 2 () () RI R r Rr R R    EE P= 0,25 + Vì 2 r R r R  + Nên ax 3 m r RRr R  P 0,25 + 2 ax 12 4 m W r  E P 0,25 c) + 1,5 nD NNPP (1) 0,25 + 2 .( )123 n UI Ir I I I PE (2) 0,25 + Từ (1) và (2) 22 12 3 1,5 2 8 0II N I IN  (3) Điều kiện để phương trình có nghiệm ax 0648 0 8 8 m NNN        0,5     From:DAYHOCVATLI.NET…………………………………………………….…………………………………………Trang6 m 2 m 1 h  Thay N = 8 vào (3) suy ra 2 I A  + 0,5 D I A U  P mà 4; 2 D ImI m n Vậy cần mắc 4 dãy, mỗi dãy 2 đèn nối tiếp 0,5 Bài 5 (3,5 điểm) a) + Sơ đồ tạo ảnh : 12 3 // / 12 3 () ( ) () // 11 2 2 LG L dd d dd d ff f AB A B A B A B              0,25 + Đặt 1 x OA d, suy ra : / 1 1 1 df x f d dfxf    0,25 + 2 / 21 23 3 x fxff ddf x fxf        0,25 + 2 / 2 2 2 23 2 df x ff d df xf    0,25 + 22 / 32 23 3 3 22 x ff xff ddf x fxf        0,25 + 2 / 3 3 3 3 df x ff d df f    0,25 + Để ảnh qua hệ có vị trí trùng với vị trí của vật, ta có : / 31 dd  Hay 2 33 2 x ff f xx f    0,25 b) + Gọi a là khoảng cách từ điểm vật S đến ảnh thật của nó trên màn, ta có : / df add d df    2 0dadaf   0,50 + Để tồn tại ảnh thật thì phương trình trên phải có nghiệm, do đó: 2 4af 0 4 a af     0,50 + Khi a min thì 64 16( ) 44 a f cm  0,25 + Ta biết: 11 (1) (1) (1,51)168() nRnf cm fR    0,50 Bài 6 (3,5 điểm) 1). Cơ sở lý thuyết: + Xét hai vật m 1 , m 2 nối với nhau bởi sợi dây không dãn, vắt qua ròng rọc cố định, khối lượng ròng rọc không đáng kể (Hình vẽ). 1,00     From:DAYHOCVATLI.NET…………………………………………………….…………………………………………Trang7 + Gia tốc của hệ vật: 12 1 2 12 12 PP m m ag mm mm     (1) 0,50 + Gọi độ cao ban đầu của hệ vật là h, thời gian kể từ khi hệ chuyển động đến khi m 1 chạm đất là t. Ta có: 2 2 12 2 h hata t  (2) 0,25 + Từ (1) và (2), suy ra: 12 2 12 2 mmh g tmm    (3) 0,25 + Từ (3): Xác định được 12 ,, ,htm m ta xác định được g. 0,25 2). Tiến hành thí nghiệm: + Cân khối lượng m 1 , m 2 và lắp lên ròng rọc. + Giữ cố định m 2 , đo khoảng cách h từ m 1 đến mặt đất (hoặc sàn ngang). + Thả cho m 2 chuyển động, đồng thời cho đồng hồ hoạt động. + Khi m 1 chạm đất ngắt đồng hồ và đọc số đo thời gian t. + Thay các số liệu 12 ,, ,htm m đo được vào (3), xác định được g. 1,25 Ghi chú: - Thí sinh luận giải theo các cách khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa theo biểu điểm. - Thí sinh trình bày thiếu hoặc sai đơn vị ở đáp số mỗi câu sẽ bị trừ 0,25 điểm (toàn bài không trừ quá 0,5 điểm). Hết  . GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2010-2011 Môn: VẬT LÝ- B ng B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 01 /12/ 2010 (Hướng dẫn này gồm 4 trang) HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU. A R D L C B E f=50Hz ~ U=100V (Hình 2) SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2010-2011 Môn: VẬT LÝ- B ng B Thời gian: 180 phút. u AE và u BD. B i 3 (3,5 điểm). Hai nguồn sóng A, B cùng pha, cùng biên độ, cùng tần số 40(Hz) gây ra hiện tượng giao thoa trên mặt thoáng chất lỏng. Biết 19,5( ) A Bcm  .
- Xem thêm -

Xem thêm: Đề và Đáp án HSG Vật Lí 12 tỉnh Gia Lai năm học 2010-2011 (Bảng B môn vật lý), Đề và Đáp án HSG Vật Lí 12 tỉnh Gia Lai năm học 2010-2011 (Bảng B môn vật lý), Đề và Đáp án HSG Vật Lí 12 tỉnh Gia Lai năm học 2010-2011 (Bảng B môn vật lý)