Đề thi học viên giỏi khối bổ túc THPT năm 2008-2009 (Sở GD Nghệ An) môn vật lý

Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học viên giỏi tỉnh Năm học 2007-2008 Môn thi: VậT Lý lớp 12 bổ túc THPT Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Bi 1.(6,0 im) Mt qu cu nh khi lng m = 0,1kg gn vo u mt lũ xo khi lng khụng ỏng k, u kia ca lũ xo treo vo mt im c nh. Cho qu cu dao ng iu hũa theo phng ng, ngi ta thy chiu di ca lũ xo lỳc ngn nht l 36cm, lỳc di nht l 44cm. Tn s dao ng l f = 5Hz. Ly g = 10m/s 2 . a) Tỡm di t nhiờn ca lũ xo. b) Chn trc ta theo phng thng ng, v trớ cõn bng lm gc, chiu dng hng xung di, ly t = 0 khi vt v trớ di cựng, hóy: * Lp biu thc dao ng ca qu cu. * Tỡm vn tc cc i v gia tc cc i ca qu cu. * Tỡm vn tc trung bỡnh ca qu cu trong thi gian chuyn ng t v trớ thp nht n v trớ cú ta x = 2cm m cha i chiu chuyn ng. Bi 2. (4,0 im) Trờn mt thoỏng mt cht lng, ng thi xut hin hai ngun dao ng iu hũa kt hp ti O 1 , O 2 cỏch nhau mt on l to thnh hai h súng ngang trũn cú bc súng lan ta trờn mt cht lng. Bit phng trỡnh dao ng ti O 1 , O 2 l: )(sin 21 cmtauu == . Coi biờn dao ng khụng suy gim trong quỏ trỡnh truyn súng . a) Lp biu thc dao ng ti im M trờn mt cht lng cỏch O 1 mt on d 1 , cỏch O 2 mt on d 2 . b) Tỡm iu kin ti im M: * Cú biờn dao ng cc i. * Ti ú mt cht lng ng yờn. Bi 3. (6,0 im) Cho mch in xoay chiu R,L,C nh hỡnh v. Cun dõy thun cm cú t cm L, ban u t in cú in dung C 0 . t vo hai u AB mt hiu in th cú biu thc )(100sin2220 Vtu AB = . B qua nh hng ca ampe k v dõy ni. Khi K 1 úng, K 2 ngt thỡ ampe k ch I 1 = 2,2A. Khi K 1 v K 2 u ngt, ampe k ch 2 I = A21,1 , dũng in i qua on mch chm pha hn hiu in th u AB mt gúc l /4. Xột khi K 1 v K 2 u ngt: a) *Tỡm tng tr ca on mch. Tỡm in tr R, t cm L, in dung 0 C . * Lp biu thc hiu in th hai u ng dõy L. b) Thay i giỏ tr in dung ca t in, khi in dung ca t in cú giỏ tr C 1 thỡ hiu in th hai u ng dõy t cc i. Tỡm C 1 v cụng sut tiờu th ca on mch lỳc ny. Bi 4 .(4,0 im) MN l trc chớnh ca mt thu kớnh. Khi t vt sỏng ti im A, qua thu kớnh cho nh ca nú ti im B; khi t vt sỏng ti im B, qua thu kớnh cho nh ti im C. Bit AB=20cm, AC=40cm; tỡm tiờu c ca thu kớnh. Ht H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: A B C M N Hỡnh 2 A A B R L C K 1 K 2 M N Hỡnh 1 Đề chính thức Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học viên giỏi tỉnh Năm học 2007-2008 Hớng dẫn chấm và biểu điểm đề chính thức Môn: vật lý lớp 12 bổ túc thpt Bi 1: a) * v trớ cõn bng lũ xo cú di : .40 2 minmax cm ll l = + = 0.5 im *T ./100 2 1 2 2 mNk m k f m k ==== 0.5 im * v trớ cõn bng : cmm k mg lmglk 101,0. 00 ==== T ú : .39 00 cmlll == 0.5 im b) * Biờn dao ng : .4 2 minmax cm ll A = = *Phng trỡnh dao ng cú dng : cmtAx )sin( += Biờn dao ng : A= 4 cm , tn s gúc : ./10 srad = Khi t = 0 : .2 1sinsin 0 ==== AAx 0.75 im *Vy : ).)( 2 10sin(4 cmtx += 0.25 im c) *Vn tc : )/)( 2 10cos(.4.10 , scmtxv +== 0.5 im Vy vn tc cc i : )./(125)/(404.10 max scmscmv == 0.25 im *Gia tc : )/)( 2 10sin(.4.100 22,, scmtxa +== 0.5 im Vy gia tc cc i : )/(4000)/(400 222 max scmscma == . 0.25 im *T v trớ thp nht n v trớ cú x = -2cm, vt i c quóng ng .6 2 3 cm A s == 0.5 im *Ti thi im t 1 thỡ : . 15 1 60 4 26 4 2 10 2 1 ) 2 10sin() 2 10sin(42 1111 sstttt ==+=+=++= 0.5 im Thi gian i l : . 15 1 01 sttt == 0.25 im *Vn tc trung bỡnh cn tỡm l : )./(90 scm t s v == 0.25 im Cõu 2: a) * Phng trỡnh dao ng ti M do súng t ngun 1 O truyn n : ). 2 sin( 1 1 d tau M = 0.75 im *Phng trỡnh dao ng ti M do súng t ngun O 2 truyn n : ). 2 sin( 2 2 d tau M = 0.75 im *Phương trình dao động tại M : 1 2 M 1M 2 M 2 1 1 2 2 d 2 d u u u a sin( t ) sin( t ) 2a cos (d d )sin t (d d ) π π π π     = + = ω − + ω − = − ω − +     λ λ λ λ     1.0 điểm b) *Điều kiện để dao động tại M có biên độ cực đại là : , )2,1,0(.1)(cos 1212 ==−⇒±=− kkdddd λ λ π Vậy những điểm M có hiệu đường đi từ hai nguồn tới là một số nguyên lần bước sóng thì tại đó có biên độ dao động cực đại . 0.75 điểm * Điều kiện để dao động tại M có biên độ bằng 0 là : 2 )12( 2 )(0)(cos 121212 λ π π λ π λ π +=−⇒+=−⇒=− kddkdddd . Với k = 0,1,2, Vậy những điểm M có hiệu đường đi từ hai nguồn tới là một số lẻ lần nửa bước sóng thì tại đó mặt chất lỏng không dao động. 0.75 điểm Câu 3: a) Khi K 1 đóng , K 2 ngắt: C U 220 Z 100 I 2,2 = = = Ω 0.5 điểm Khi 1 K và 2 K đều ngắt , tổng trở của mạch : )(2100 Ω== I U Z AB 0.5 điểm Độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện : .1001 4 RZ R ZZ tg L cL =−⇒= − = π 0.5 điểm Mặt khác: 2 2 2 2 2 L C L Z R (Z Z ) R (Z 100) 100 .2 = + − ⇒ + − = 0.5 điểm Nên L 2 R 100 , Z 200 L (H).= Ω = Ω ⇒ = π 1.0 điểm Vì u L nhanh pha hơn i góc π/2 nên u L nhanh pha hơn u AB góc π/4 . 0.5 điểm Mặt khác VZIU LoL 440. == . 0.5 điểm Vậy : ))( 4 100sin(440 Vtu L π π += . 0.5 điểm b) Ta có : LL IZU = , nên L U đạt cực đại khi khi Z cực đại tức là trong mạch xảy ra cộng hưởng 0.5 điểm nên : . 50 .100 1 200 F Z CZZ C CL µ ππ ==⇒Ω== 1.0 điểm Câu 4: * Khi vật đặt tại A cho ảnh ở B, khi vật ở B không cho ảnh ở A nên ảnh ở B là ảnh ảo. Suy ra A và B ở cùng một phía của thấu kính . 0.75 điểm *Khi vật ở B cho ảnh ở C , trường hợp này ảnh ở C là ảnh thật . 0.5 điểm *Vậy thấu kính phải là thấu kính hội tụ , thấu kính nằm trong đoạn AC. 0.5 điểm *Ứng với vật ở A : 20 111 + −= xxf . 0.5 điểm *Ứng với vật ở B : xxf − + + = 40 1 20 11 0.5 điểm *Giải hệ 2 phương trình trên ta được : x = 10cm và f =15 cm. 1.0 điểm A B C M N 0.25 điểm . Sở GD& amp;ĐT Nghệ An Kì thi chọn học viên giỏi tỉnh Năm học 2007-2008 Môn thi: VậT Lý lớp 12 bổ túc THPT Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Bi 1.(6,0 im) Mt qu. 2 A A B R L C K 1 K 2 M N Hỡnh 1 Đề chính thức Sở GD& amp;ĐT Nghệ An Kì thi chọn học viên giỏi tỉnh Năm học 2007-2008 Hớng dẫn chấm và biểu điểm đề chính thức Môn: vật lý lớp 12 bổ túc thpt Bi 1: a) * v trớ. F Z CZZ C CL µ ππ ==⇒Ω== 1.0 điểm Câu 4: * Khi vật đặt tại A cho ảnh ở B, khi vật ở B không cho ảnh ở A nên ảnh ở B là ảnh ảo. Suy ra A và B ở cùng một phía của thấu kính . 0.75 điểm *Khi vật ở B cho ảnh ở C , trường