ĐỀ HỌC SINH GIỎI LÝ THPT KÈM ĐÁP ÁN

TÀI LIỆU FILE NÉN CÓ ĐỀ học SINH GIỎI lý THPT kèm đáp án THAM KHẢO

Trng THPT T Vt lớ THI TH CHN HC SINH GII NM HC 2011-2012 Mụn thi: Vt lớ 12 Thi gian lm bi:180 phỳt Cõu 1: (1,5) Mt g lng M=400g c uu r M m treo vo lũ xo cú cng k=100N/m Mt viờn bi v0 lng m=100g c bn n vi tc v0= 50cm/s va chm vo g Sau va chm h dao ng iu hũa Xỏc nh chu kỡ v biờn dao ng Bit va chm tuyt i n hi Cõu 2: (2) Mt qu cu cú lng m= 2kg treo mt u mt si dõy cú lng khụng ỏng k v khụng co dón B qua ma sỏt v sc cn Ly g= 10m/s2 a) Kộo qu cu v trớ cõn bng mt gúc m ri th ( tc ban u bng khụng) Thit lp biu thc lc cng dõy ca dõy treo qu cu v trớ lch mt gúc so vi v trớ cõn bng Tỡm v trớ ca qu cu trờn qu o lc cng t cc i Tinh ln ca lc cng cc i nu gúc m =600 b) Phi kộo qu cu v trớ cõn bng mt gúc bng bao nhiờu th cho dao ng, lc cng cc i gp ln trng lng ca qu cu c) Thay si dõy treo qu cu O bng mt lũ xo cú trng lng khụng ỏng k cng ca lũ xo l k= 500N/m, chiu di ban u l0=0,6m Lũ xo cú th dao ng mt phng thng ng xung quanh im treo O Kộo qu cu v trớ cõn bng mt gúc = 900 ri th Lỳc bt u th, lũ xo trng thỏi khụng b nộn dón Xỏc nh dón ca lũ xo qu cu n v trớ cõn bng Cõu 3:(1,5) Trờn mt nc cú hai ngun súng ging A v B, cỏch khong AB = 12(cm) ang dao ng vuụng gúc vi mt nc to súng cú bc súng = 1,6cm a) Tỡm s im dao ng vi biờn cc i, cc tiu trờn on AB b) C v D l hai im khỏc trờn mt nc, cỏch u hai ngun v cỏch trung im O ca AB mt khong 8(cm) Tỡm s im dao ng cựng pha vi ngun trờn on CD Cõu 4: (1,5) on mch in xoay chiu gm in tr thun 30 () mc ni tip vi cun dõy in ỏp hiu dng hai u cun dõy l 120 V Dũng in mch lch pha /6 so vi in ỏp hai u on mch v lch pha /3 so vi in ỏp hai u cun dõy Tớnh cng hiu dng ca dũng in chy mch? Cõu 5;(1,5)Trờn on mch xoay chiu khụng phõn nhỏnh cú bn im theo ỳng th t A, M, N v B Gia hai im A v M ch cú in tr thun, gia hai im M v N ch cú cun dõy, gia im N v B ch cú t in t vo hai u on mch mt in ỏp 175 V 50 Hz thỡ in ỏp hiu dng trờn on AM l 25 (V), trờn on MN l 25 (V) v trờn on NB k l 175 (V) Tớnh h s cụng sut ca ton mch ? Cõu 6: (2) Mt mch dao ng nh hỡnh v ban u khúa k úng Khi dũng in ó n nh, ngi ta m khúa k v khung cú dao ng in vi L chu kỡ T Bit rng hiu in th cc i gia hai bn t ln gp n ln sut E,r C in ng ca b pin Hóy tớnh theo T v n in dung C ca t v t cm L ca cun dõy thun cm HNG DN CHM THI TH CHN HC SINH GII MễN VT LI 12 NM HC 2011-2012 Cõu í Ni dung Va chm tuyt i n hi mv0 = mv + MV (1) inh lut bo ton nng lng 2 mv0 = mv + MV (2) 2 2m T (1), (2) suy ra: V = v m+M M = ( s) k nh lut bo ton c nng 1 2m kA = MV = M v 2 m+M Chu kỡ: T = 2m M v0 = 4(cm) m+M k T = mg(3cos cos m ) A= a b c Tmax = mg(3 cos m ) = 40( N ) Tmax= 3mg T h thc trờn suy ra: cos m = m = 90 Chn mc th nng ti VT thp nht C nng ti A(ngang): E A = mg(l0 + l) (1) 1 C nng ti B(thp nht): EB = mv + k l (2) 2 Thang im 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 Lc n hi ti VT B: F = k l = mg + m v2 (3) l0 + l 0,25 T (1),(2) mv = 2mg(l0 + l) k l 0,25 Thay vo (3): k (l0 + l) = mg(l0 + l) + 2mg(l0 + l) k l l + 0,24l 0,036 = Gii ra: l =0,104(m) Gi M l im bt k thuc AB, vi MA= d1; MB= d2 Ta cú d1 + d = AB (1) M dao ng vi biờn cc i: d1 d = k (2) 0,25 0,25 k AB + (3) 2 Mt khỏc: d1 AB (4) T (1) v (2) ta cú: d1 = a 0,25 AB AB k Thay s ta cú: 7,5 k 7,5 k = vy cú 15 im dao ng vi biờn cc i T (3) v (4) suy ra: Tng t trờn nu M dao ng vi biờn cc tiu: AB AB k k k = vy cú 16 im dao ng vi biờn cc tiu V c hỡnh: 0,25 C M d1 x b A 6cm M v hai ngun A, B dao ng cựng pha thỡ: ( d1 + d ) d = = k = = k V mch in v v gin vộc-t d2 B 0,25 O D d = k x + 62 = k (1) Mt khỏc: x (2) T (1) v (2) suy ra: 3, 75 k 6, 25 k = 4,5, Vy trờn on CD cú im dao ng cựng pha vi ngun 0,25 0,25 0,5 HD : AMB cân M U R = MB = 120(V ) I = UR = ( A) R V mch in v v gin vộc-t 0,5 MNE : NE = 252 x EB = 60 252 x HD : AEB : AB = AE + EB 30625 = ( 25 + x ) + 175 252 x x = 24 cos = AE = AB 25 ( ) Khi dũng in n nh, cng dũng in qua cun dõy l: E I0 = r Nng lng dao ng: 1 E w = LI 02 = L( ) 2 r Trong quỏ trỡnh dao ng, t in tớch in n ht cc i U0 thỡ nng lng in trng cc i: 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 E LI = L( ) = CU 02 2 r U = nE w0 = E C (nE ) = L( ) ; T = LC r T Tnr C = ;L = nr S GIO DC V O TO HI DNG CHNH THC Kè THI CHN HC SINH GII TNH HI DNG Lp 12 THPT nm hc 2011- 2012 Mụn thi: VT Lí Thi gian lm bi: 180phỳt ( thi gm 02 trang) Cõu 1(2 im) 1) Mt vt cú lng m = 100( g ) dao ng iu ho theo phng trỡnh dng x = Acos(t + ) Bit lc kộo v theo thi gian F(t) nh v Ly = 10 Vit phng trỡnh ng ca vt 2) Mt cht im dao ng iu hũa chu kỡ T v biờn 12(cm) Bit mt chu kỡ, khong thi gian tc cú ln khụng vt quỏ , cú th hỡnh dao vi 2T Xỏc nh chu kỡ dao ng ca cht im 3) Mt lc lũ xo t trờn mt phng nm ngang cú k = 100 (N/m), m = 500( g ) a qu cu n 24 (cm/s) l v trớ m lũ xo b nộn 10cm, ri th nh Bit h s ma sỏt gia vt v mt phng nm ngang l = 0,2 Ly g = 10(m/s2) Tớnh tc cc i m vt t c quỏ trỡnh dao ng Cõu 2(2 im) Cỏc electron c tng tc t trng thỏi ngh mt in trng cú in th U = 103(V) v thoỏt t im A theo ng Ax Ti im M A x M hiu cỏch A mt on d = 5(cm), ngi ta t mt tm bia hng chựm tia electron, m ng thng AM hp vi ng Ax mt gúc = 600 a) Hi nu sau thoỏt t im A, cỏc electron chuyn ng mt t trng khụng i vuụng gúc vi mt phng hỡnh v Xỏc nh ln v chiu ca vộc t cm ng t B cỏc electron bn trỳng vo bia ti im M? b) Nu vộc t cm ng t B hng dc theo ng thng AM, thỡ cm ng t B phi bng bao nhiờu cỏc electron cng bn trỳng vo bia ti im M? Bit rng B 0,03 (T) Cho in tớch v lng ca electron l: -e = -1,6.10 -19(C), m = 9,1.10-31(kg) B qua tỏc dng ca trng lc Cõu 3(2 im) Hai ngun õm im phỏt súng cu ng b vi tn s f = 680(Hz) c t ti A v B cỏch 1(m) khụng khớ Bit tc truyn õm khụng khớ l 340(m/s) B qua s hp th õm ca mụi trng 1) Gi I l trung im ca AB, P l im nm trờn trung trc ca AB gn I nht dao ng ngc pha vi I Tớnh khong cỏch AP 2) Gi O l im nm trờn trung trc ca AB cỏch AB 100(m) V M l im nm trờn ng thng qua O song song vi AB, gn O nht m ti ú nhn c õm to nht Cho rng AB AB (2k + 1) > k > - 1/2 2 Vỡ k Z, nờn dmin k = dmin = 0,75(m) 0,25 I B 0,25 0,25 2) (1 im) Hc sinh phi chng minh cụng thc sau: d d1 = Ti M nhn c õm to nht, ta cú: d2 d1 = k = ( k = 1, vỡ im M gn O nht) x= OI. = 50m AB 0,5 AB.x OI 0,5 M d1 A x d2 I o B Cõu 4.(2 im) a) (1 im) Phng trỡnh dao ng ca lc n theo li di l: s = S0cos(t + ) +) = 0,25 g = (rad/s) l 0,25 v +) S0 = s + ữ = (cm/s) = 0,02 (rad) s = S0cos = cos =0 = rad +) Lỳc t = thỡ sin 0 0,25 s = cos(t - /2) (cm) 0,25 Phng trỡnh dao ng theo li gúc l: = 0,02 cos(t - /2) (rad) b) (1 im) uur ur uur 0,25 Ta cú P ' = P + Fqt Xột OKQ vi OK = 0,5 KQ , gúc(OKQ) = 600 OKQ vuụng ti O P = OQ = Psin(600) g = (m/s2) (Cú th ỏp dng nh lớ hm s cosin tớnh P) O K ur P Q uur Fqt ur P' 0,25 l = 2,135( s ) Vy, chu kỡ dao ng ca lc l: T ' = g' Cõu 5.(2 im) 1) (1 im) Chn trc ta Ox nh hỡnh v, gc O ti VTCB +) Xột ti thi im t bt kỡ MN qua v trớ cú li x v chuyn ng sang bờn phi nh hỡnh v +) T thụng bin thiờn lm xut hin s cm ng: ec = Blv +) Chiu dũng in xut hin trờn MN c xỏc nh theo quy tc bn tay phi v cú biu thc: i = A M uur Fdh ur Ft E B ur 0,25 C +B D N x O dq dv = CBl = CBla dt dt Theo quy tc bn tay trỏi xỏc nh c chiu lc t nh hỡnh v v cú biu thc: Ft = iBl = CB2l2 x uur uuur uur r Theo nh lun II Niutn, ta cú: Fhl = Fdh + Ft = ma Chiu lờn trc Ox, ta c: mx '' = CB2l x '' kx k (m + CB2l2 )x '' = kx x '' = x m + CB2l2 k t = x + 2x = 2 m + CB l di sut in ng t cm: etc = - L dt A 0,25 0,25 Vy, MN dao ng iu hũa vi chu kỡ: T = 2) (1 im) Chn trc ta Ox nh hỡnh v, gc O ti VTCB +) Xột ti thi im t bt kỡ MN qua v trớ cú li x v chuyn ng sang bờn phi nh hỡnh v +) T thụng bin thiờn lm xut hin s cm ng: ec = Blv +) Dũng in qua cun cm lm xut hin 0,25 m + CB2 l2 k M uur Fdh ur Ft E 0,25 B ur L +B D N x O Ta cú: ec + etc = i.r = ( vỡ r = 0) d ( Blx + Li ) = Blx + Li = const dt x = Blx Lỳc t = thỡ Blx + Li = 0, i = L i = uur +) Thanh MN chuyn ng t trng chu tỏc dng ca lc t Ft ngc 0,25 B 2l x L uur uuur uur r +) Theo nh lut II Niutn, ta cú: Fhl = Fdh + Ft = ma chiu chuyn ng v cú ln: Ft = iBl = Chiu lờn trc Ox, ta cú: kx x "+ B 2l x = x '' L B 2l B 2l k + x = t = x + 2x = k+ ữ ữ m L m L Vy, MN dao ng iu hũa vi chu kỡ: T = 0,25 0,25 m B2 l k+ L Ht UBND TNH THI NGUYấN S GD&T CHNH THC K CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM c lp - T - Hnh phỳc THI CHN HC SINH GII CP TNH LP 12 - MễN: VT L Nm hc 2010 - 2011 Thi gian: 180 phỳt - (Khụng k thi gian giao ) Bi Mt vt nh lng M =100g treo vo u si dõy lớ tng, chiu di l = 20cm nh Hỡnh Dựng vt nh m = 50g cú tc v bn vo M B qua sc cn ca khụng khớ Ly g = 10m/s2 Coi va chm l tuyt i n hi a/ Xỏc nh v0 M lờn n v trớ dõy nm ngang b/ Xỏc nh v0 ti thiu M chuyn ng trũn xung quanh O c/ Cho v0 = Bi m/s, xỏc nh chuyn ng ca M O l m v0 M Hỡnh Mt vt sỏng AB hỡnh mi tờn t song song vi mt mn E nh B L hỡnh bờn Khong cỏch gia AB v E l L Gia AB v E cú mt thu E kớnh hi t tiờu c f Tnh tin thu kớnh dc theo trc chớnh AE A ngi ta thy cú hai v trớ ca thu kớnh u cho nh rừ nột ca AB trờn mn a/ Tỡm iu kin ca L bi toỏn tha b/ Bit khong cỏch gia hai v trớ ca thu kớnh l a Tỡm tiờu c f ca thu kớnh theo L v a p dng bng s L = 90cm, a = 30cm c/ Vn thu kớnh v mn E nh trờn, thay AB bng im sỏng S t trờn trc chớnh ca thu kớnh v cỏch E mt khong 45cm Xỏc nh v trớ t thu kớnh trờn mn thu c vựng sỏng cú kớch thc nh nht Bi O Con lc lũ xo nh hỡnh v Vt nh lng m = 200g, lũ xo lớ x m tng cú cng k = 1N/cm, gúc = 300 Ly g = 10m/s2 a/ Chn trc ta nh hỡnh v, gc ta trựng vi v trớ cõn bng Vit phng trỡnh dao ng Bit ti thi im ban u lũ xo b dón 2cm v vt cú tc v0 = 10 15 cm/s hng theo chiu dng b/ Ti thi im t1 lũ xo khụng bin dng Hi ti t2 = t1 + s, vt cú ta bao nhiờu? c/ Tớnh tc trung bỡnh ca m khong thi gian t = t2 - t1 Bi Hai mi nhn S1, S2 ban u cỏch 8cm gn u mt cn rung cú tn s f = 100Hz, c t chm nh vo mt nc Tc truyn súng trờn mt nc l v = 0,8 m/s a/ Gừ nh cn rung cho hai im S1, S2 dao ng theo phng thng ng vi phng trỡnh dng u = A.cos2ft Vit phng trỡnh dao ng ca im M cỏch u S1, S2 mt khong d = 8cm b/ Tỡm trờn ng trung trc ca S1, S2 im M2 gn M1 nht v dao ng cựng pha vi M1 c/ C nh tn s rung, thay i khong cỏch S 1S2 li quan sỏt c hin tng giao thoa n nh trờn mt nc, phi tng khong cỏch S 1S2 mt on ớt nht bng bao nhiờu ? Vi khong cỏch y thỡ gia S1, S2 cú bao nhiờu im cú biờn cc i Coi rng cú giao thoa n nh thỡ hai im S1S2 l hai im cú biờn cc tiu === Ht === Thớ sinh khụng c s dng bt c ti liu no HNG DN CHM THI HSG VT L 12 - Nm hc 2010 -2011 (gm 02 trang) Bi (2,5) a/ Va chm n hi: mv = mv1 + Mv mv 02 mv12 Mv 22 = + 2 im E 0,25 0,25 D 2m v0 => v = m+M Mv 22 m + M gl = Mgl v = Khi dõy nm ngang: m Thay s: v0 = 3m/s b/ M chuyn ng ht vũng trũn, ti im cao nht E: v E = gl O C 0,25 0,25 0,25 0,25 Mv 22 Mv E m+M = Mg 2l + v0 = 5gl => 2 2m 10 Thay s: v0 = m/s 10 c/ Khi v = m/s < => M khụng lờn ti im cao nht ca qu o trũn 2 mv Lc cng ca dõy: T = mg cos + Khi T = => M bt u ri qu o trũn ti D l 0,25 0,25 0,25 0,25 vi tc vD, cú hng hp vi phng ngang gúc 600 T D vt M chuyn ng nh vt nộm xiờn D dng tớnh c gúc COD = 30 * Nu HS tớnh k hn ý c/ cú th thng im Bi (2,5) a/ L = d + d ' = d + = L2 4Lf df d Ld + Lf = ; df 0,25 0,25 cú hai v trớ ca thu kớnh u cho nh rừ nột trờn ca AB trờn mn thỡ pt phi cú nghim => > => L > 4f L b/ Nghim d1,2 = f = L a 0,25 d d1 = a 0,25 I 0,25 M 4L Thay s f = 20cm S MN S' N = IO S' O MN d + d ' L d L L = = + IO d' f d f Theo Cụsi MNmin d = Lf = 30cm c/ S' MN S' IO Bi 0,25 S' N O 0,25 0,25 0,25 0,25 (2,5) a/ Ti VTCB = g sin l k = m => l = 1cm, = 10 rad/s, T = 0,25 5 0,25 s Biờn : A = v x + => A = 2cm v = Vy: x = 2cos( 10 5t M 0,25 K )cm b/ Ti t1 vt M cú tc v1, sau t = = 1,25T -1 O - vt K (nu v1 > 0) => ta x2 = cm N - vt N (nu v1 < 0) => ta x2 = - cm c/ Quóng ng m i c: - Nu v1 s1 = 11 => vtb = 26,4m/s - Nu v1>0 => s2 = + => vtb = 30,6m/s x K' 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bi (2,5) M2 M1 M2' a + = v = 0,8cm v d1 = d2 = d = 8cm f S1 I 0,25 + Ta cú phng trỡnh dao ng súng tng hp ti M1 uM1 = 2A cos ( d d ) (d + d ) cos 200t vi d1 + d2 = 16cm = 20 v d2 d1 = 0, ta c: uM1 = 2Acos(200t - 20) b Hai im M2 v M2 gn M1 ta cú: S1M2 = d + = + 0,8 = 8,8 cm S1M2 = d = 0,8 = 7,2 cm Do ú: IM2 = S1 M 22 S1 I = 8,8 = 7,84(cm) Suy IM1 = S1I = = 6,93(cm) M1M2 = 7,84 6,93 = 0,91 (cm) Tng t: IM2 = S1M '22 S1I = 7, 2 = 5,99(cm) M1M2 = 6,93 5,99 = 0,94 (cm) c Khi h súng ó n nh thỡ hai im S1, S2 l hai tiờu im ca cỏc hypecbol v rt gn chỳng xem gn ỳng l ng yờn, cũn trung im I ca S1S2 luụn nm trờn võn giao = (2k + 1) => S1S2 = 2S1I = (2k + 1) 4 Ban u ta ó cú: S1S2 = 8cm = 10 = 20 => ch cn tng S1S2 mt khong = 0,4cm 2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 thoa cc i Do ú ta cú: S1I = S2I = k + Khi ú trờn S1S2 cú 21 im cú biờn cc i S GD&T NGH AN CHNH THC K THI CHN HC SINH GII TNH LP 12 NM HC 2011 - 2012 ( thi cú trang ) Mụn thi: VT Lí LP 12 THPT - BNG A Thi gian: 180 phỳt (khụng k thi gian giao ) Cõu (5im) 0,25 0,25 Mt lc n cú chiu di l = 40cm , qu cu nh cú lng m = 600 g c treo ti ni cú gia tc ri t g = 10m / s B qua sc cn khụng khớ a lc lch phng thng ng mt gúc = 0,15rad ri th nh, qu cu dao ng iu ho a) Tớnh chu kỡ dao ng T v tc cc i ca qu cu b) Tớnh sc cng dõy treo qu cu i qua v trớ cõn bng c) Tớnh tc trung bỡnh ca qu cu sau n chu kỡ d) Tớnh quóng ng cc i m qu cu i c khong thi gian 2T/3 v tc ca qu cu ti thi im cui ca quóng ng cc i núi trờn Mt lũ xo nh cú cng K , u trờn c gn vo giỏ c nh trờn mt nờm nghiờng mt gúc so vi K phng ngang, u di gn vo vt nh cú lng m (hỡnh v 1) B qua ma sỏt mt nờm v ma sỏt gia nờm m vi sn ngang Nờm cú lng M Ban u nờm c gi cht, kộo m lch v trớ cõn bng mt on nh ri M 300 th nh vt v ng thi buụng nờm Tớnh chu kỡ dao ng Hỡnh ca vt m so vi nờm Cõu (4im) Trờn mt nc cú hai ngun phỏt súng kt hp l ngun im A v B dao ng theo phng trỡnh: u A = u B = acos(20 t) Coi biờn súng khụng i Ngi ta o c khong cỏch gia im ng yờn liờn tip trờn on AB l 3cm Khong cỏch gia hai ngun A, B l 30cm Tớnh tc súng Tớnh s im ng yờn trờn on AB Hai im M1 v M2 trờn on AB cỏch trung im H ca AB nhng on ln lt l 0,5cm v 2cm Ti thi im t1 tc ca M1 cú giỏ tr i s l 12cm / s Tớnh giỏ tr i s ca tc ca M2 ti thi im t1 Tớnh s im dao ng vi biờn cc i trờn on AB cựng pha vi ngun Cõu (4im) Cho mch dao ng lớ tng nh hỡnh v Cỏc t in cú in dung C1 = 3nF ; C2 = 6nF Cun thun cm cú t cm L = 0,5mH K C1 C2 B qua in tr khoỏ K v dõy ni B M Ban u khoỏ K úng, mch cú dao ng in t A t vi cng dũng in cc i mch l 0, 03 A L a) Tớnh tn s bin thiờn nng lng t trng ca mch b) Tớnh in ỏp cc i gia hai im A, M v M, B Hỡnh c) Lỳc in ỏp gia hai bn t in C l 6V thỡ ln ca cng dũng in mch bng bao nhiờu? Ban u khoỏ K ngt, t in C c tớch in n in ỏp 10V, cũn t in C2 cha tớch in Sau ú úng khoỏ K Tớnh cng dũng in cc i mch Cõu (5im) Cho mch in nh hỡnh v gm in tr R, t in C v cun cm cú in tr thun mc ni tip R A M K C Hỡnh L N B t vo hai u on mch mt in ỏp xoay chiu u AB = 120.cos(100 t)V B qua in tr ca dõy ni v ca khoỏ K Ban u khoỏ K úng, in ỏp hiu dng hai u on AM v MB ln lt l: U1 = 40V ;U = 20 10V a) Tớnh h s cụng sut ca on mch b) Vit biu thc ca in ỏp tc thi hai u in tr R in dung ca t in C = 103 F Khoỏ K m thỡ in ỏp hiu dng gia hai im M, B l U MB = 12 10V Tớnh giỏ tr ca in tr R v t cm L Cõu (2im) O G Hai hỡnh tr bỏn kớnh khỏc quay theo chiu ngc quanh O2 cỏc trc song song nm ngang vi x cỏc tc gúc = = = 2rad / s (hỡnh v 4) Khong cỏch gia cỏc trc theo phng ngang l 4m 4m thi im t=0, ngi ta t mt tm vỏn ng cht cú tit din u lờn Hỡnh cỏc hỡnh tr, vuụng gúc vi cỏc trc quay cho nú v trớ nm ngang, ng thi tip xỳc b mt vi hai tr, cũn im gia ca nú thỡ nm trờn ng thng ng i qua trc ca hỡnh tr nh cú bỏn kớnh: r = 0,25m H s ma sỏt gia vỏn v cỏc tr l = 0, 05; g = 10m / s Xỏc nh thi im m tc di ca mt im trờn vnh tr nh bng tc ca vỏn Tỡm s ph thuc ca dch chuyn nm ngang ca tm vỏn theo thi gian - - - Ht - - - H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: aSở Gd&Đt Nghệ an Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 Năm học 2011 - 2012 Hớng dẫn Biểu điểm chấm đề thức (Hớng dẫn biểu điểm chấm gồm 05 trang) Môn: Vt lý Bảng A Cõu NI DUNG Cõu1 Xỏc nh chu kỡ dao ng v tc cc i (1im): (5) l = = = 1, 257( s ) + Chu kỡ dao ng: T = g s = l = 6cm 1.1.a + Biờn dao ng ca qu cu: 1.1.b 1.1.c im 0,5 0,25 + Tc cc i ca qu cu: vmax = s0 = 5.6 = 30cm / s 0,25 Xỏc nh sc cng dõy treo ti VTCB (1im): + Lỳc i qua VTCB qu cu cú tc : vmax = 30cm / s 0,25 + Gia tc hng tõm ca qu cu: an = vm2 ax 0,32 = = 0, 225m / s l 0, 0,25 + Theo nh lut II Niu Tn, vt i qua VTB: mg = man = mg + man = 0, 6.(10 + 0, 225) = 6,135( N ) 0,5 Tc trung bỡnh ca vt sau n chu kỡ (0,5im): + Sau n chu kỡ quóng ng ca vt i c l: S = n.4s0 0,25 + Tc trung bỡnh ca vt sau n chu kỡ l: V = n.4 s0 S 4.6 = = = 19,1(cm / s ) nT n.T 1, 2566 0,25 Quóng ng cc i (1,5im): 2T T T 0,25 = + + Quóng ng cc i S max = 2s0 + S1max 0,25 M2 M1 Trong thi gian T/6 vt i c S1max ng vi + Phõn tớch t = tc trung bỡnh ln nht vt chuyn ng 1.1.d lõn cn VTCB S dng vộc t quay ta tớnh T c gúc quay M 1OM = = suy /3 -3 O s T S1max= A S max = 3s0 = 3.6 = 18cm . + cui thi im t quóng ng cc i núi trờn thỡ vt cú li di s=-3cm , tc ca vt cú ln l: v = A2 x = 62 (3) = 18 3(cm / s ) . Tớnh chu kỡ dao ng ca vt so vi nờm (1im): + Trong h quy chiu gn vi nờm: - Ti VTCB ca m trờn nờm (khi m cõn bng trờn nờm thỡ nờm cng cõn bng 0,5 0,5 1.2 trờn bn): lũ xo gión mt on: l0 = mg sin (1) K - Chn trc Ox gn vi nờm v trựng mt nờm hng xung, O l VTCB ca m trờn nờm - Ti v trớ vt cú li x: theo nh lut II Niu Tn: mg sin K ( l0 + x) + ma.cos =mx // (2) Fd vi a l gia tc ca nờm so vi sn N + Trong hqc gn vi bn, vi nờm ta cú: Q O F (mgcos -ma.sin )sin -K(x+l )cos =Ma m q thay (1) vo biu thc va tỡm ta c: P X N Kx.cos a= (3) M + m sin P/ K x.cos K ( M + m) = mx // x // + x = + Thay (3) vo (2) cho ta: Kx m M + m.sin m( M + m.sin ) chng t m dao ng iu ho so vi nờm vi chu kỡ: T = 2.3 0,5 m( M + m.sin ) = K ( M + m) 0,5 0,5 0,25 0,25 + = 10 im + Trờn on AB cú s im ng yờn l: N A = 0,5 Tớnh li ca M1 ti thi im t1 (1im) + Pt dao ng ca M trờn on AB cỏch trung im H ca AB mt on x: x AB 0,25 uM = 2a.cos cos(t ) + T pt dao ng ca M trờn on AB ta thy hai im trờn on AB dao ng cựng pha hoc ngc pha, nờn t s li cng chớnh l t s tc 0,25 x1 0,5 cos cos uM/ uM = = 3/2 = = = / x 2 uM uM 1/ cos cos 1 2 vM = u 2.4 0,25 Cõu Tớnh tc súng (1im): (4 ) + Khong cỏch gia hai im ng yờn liờn tip trờn on AB l: / = 3cm = 6cm 2.1 + Tc súng: v = f = 60cm / s Tớnh s im cc i trờn on AB (1 im) + Khong cỏch gia hai im ng yờn liờn tip trờn on AB l / , khong cỏch 2.2 gia mt im cc i v mt im ng yờn liờn tip trờn on AB l / + Hai ngun cựng pha thỡ trung im ca AB l mt im cc i giao thoa AB 0,25 / M2 = uM/ = 3(cm / s ) 0,5 Tớnh s im dao ng vi biờn cc i cựng pha vi ngun trờn on AB (1im): + Theo trờn pt dao ng ca mt im trờn on AB cú biờn cc i : x AB x uM = 2a.cos cos(t ) = 2a.cos cos( t-5 ) 0,25 + Cỏc im dao ng vi biờn cc trờn on AB cựng pha vi ngun tho món: 2k + x x x = cos = = (2k + 1) k = 2; 1;0;1 AB / < x < AB / Vy trờn on AB cú im dao ng vi biờn cc i cựng pha vi ngun 0,75 Cõu3 Tớnh tn s bin thiờn ca nng lng t trng (1im) 1 (4) f = = ; 159155( Hz ) LC C1C2 + Tn s dao ng riờng ca mch: 0,5 L 3.1.a C +C + Tn s bin thiờn ca nng lng t trng l: f1 = f ; 318310( Hz ) 0,5 Tớnh in ỏp cc i hai u mi t in (1im) + in ỏp cc i hai u b t in: 3.1.b CbU 02 LI 02 L = U0 = I = 15(V ) 2 Cb 0,5 + in ỏp uAM v uMB cựng pha nhau, nờn in ỏp cc i gia hai bn ca mi t in l: U 01 + U 02 = 15V U 01 = 10(V ) U 01 C2 U 02 = 5(V ) U = C = 02 0,5 Tớnh cng dũng in (1im) + Lỳc in ỏp hai u t C1 l u1= 6V, thỡ in ỏp gia hai u t C2 l u2: 3.1.c u1 C2 u = = u2 = = 3V u2 C1 0,5 + p dng nh lut bo ton nng lng: C1u12 C2 u22 Li LI 02 C1u12 + C2 u22 W= + + = i = I0 = 0, 024( A) 2 2 L 0,5 Tớnh cng dũng in cc i v vit biu thc in tớch (1im) + Theo nh lut bo ton in tớch: q1 + q2 = C1U 01 = 3.109.10 = 3.108 (C ) = q0 (1) 0,25 + Theo nh lut bo ton nng lng: q2 q12 q2 Li + + = (2) 0,25 2C1 2C2 2C1 + Rỳt q2 t (1) thay vo (2) ta c pt: 3.2 q02 q12 (q0 q1 ) Li + + = C2 q12 + C1 (q0 q1 ) + LC1C2 i C2 q02 = , thay s: 2C1 2C2 2C1 3q12 2q0 q1 q02 + 3.1012.i = (3) 0,25 + iu kin tn ti nghim ca pt (3): / = q02 3.(3.1012.i q02 ) = 4q02 9.1012.i i 2q0 = 0, 02( A) , suy cng 3.106 dũng in cc i mch l I0=0,02A Cõu4 Tớnh h s cụng sut v vit biu thc ca in ỏp hai u R (2,5im) (5) + Khi khoỏ K úng, t C b ni tt + Gin vộc t : - p dng nh lớ hm s cosin: h s cụng sut ca 0,25 0,25 0,25 on mch: 4.1 U12 + U AB U 22 cos = = UAB U2 2.U1.U AB I - Suy uAM tr pha / so vi uAB nờn: U1 u AM = 40 2cos(100 t / 4)(V ) 1,5 0,5 Tớnh R; L (2,5im) 0,5 = 10() C U + T gin vộc t, ta cũn cú: R + U r = U AB cos( /4)=60 U r = 20V U L = U AB sin / = 60V , suy ra: R = 2r; Z L = 3r 0,5 + Dung khỏng ca t in: Z C = 4.2 + Khi khoỏ K m, mch cú thờm t in, lỳc ny in ỏp hiu dng gia hai im M, B: U MB = I r + ( Z L Z C ) = vo ta c: U AB r + ( Z L Z C ) ( R + r )2 + (Z L ZC )2 60 r + (3r 10) = 12 10(V ) , thay R=2r; ZL=3r = 12 10 r = 5() (3r ) + (3r 10) T ú suy ra: R = 10; Z L = 15 L = 0,15 / ( H ) 2 1,0 0,5 Cõu5 Thi im tc di ca mt im trờn vnh tr nh bng tc vỏn (0,75im (2) + Chn gc O trựng tõm ca vỏn nú VTCB + Khi G cú ta x: 2mg N1 l / x N1 = (l / x) = l N2 l / + x N + N = mg N = 2mg (l / + x ) l + Ban du ma sỏt trt, nờn theo nh lut II Niu Tn: mg // // // Fms1 Fms = mx 5.1 l x = mx x + 2à g x = (1) l Chng t ban u vt chuyn ng pt: x = A cos(0t + ) vi = 2à g / l = 0,5(rad / s ) x = 2(m) A.cos =2 A = 2m Trong ú: t = ta cú: V = sin = = Do ú u tiờn vt dao ng theo pt: x = 2.cos(0,5t) (m) m ma sỏt gia vỏn v cỏc tr u l ma sỏt trt (khi m Fms = N > N1 = Fms1 ) 0,25 + Khi m tõm G ca vỏn i v O thỡ phn lc N2 gim, N1 tng nờn Fms2 gim cũn Fms1 tng (v d thy G O thỡ Fms1=Fms2) Vỡ vy, n thi im t1 v tc ca vỏn cú ln bng tc di ca mt im trờn vnh tr nh thỡ sau ú lc ma sỏt gia vỏn vi tr nh l ma sỏt ngh 0,25 + Ta xỏc nh thi im t1: V1 = A.sin 0t1 = r sin 0t1 = 2.0, 25 = 0,5 0t1 = / t1 = / 3( s) 0,25 ( vỡ t1 N2 nờn Fms1>Fms2 : vỏn trt trờn hai tr, vỡ ú tc ca vỏn gim, ú vỏn dao ng iu hũa vi biờn : A1 = 5.2 V1 = 1m 0,25 + Khi tc ca vỏn ó trit tiờu, Fms1 kộo vỏn v VTCB theo pt (1), hn na tc cc i ca vỏn bõy gi: Vmax = A1 = 0,5m / s < r < R (ch bng tc di ca mt im trờn vnh tr nh vỏn qua VTCB) nờn vỏn luụn trt trờn hai tr., ngha l nú dao ng iu hũa theo pt (1) 0,25 + Ta cú pt dao ng ca vỏn sau thi im t2: x = 1.cos(0,5.t+1 ) , ti t = 4,5(s): cos(2,25+1 ) = x = V = 0,5( m / s) sin(2, 25 + ) = = 0, 68( rad ) x = 1.cos(0,5t-0,68)(m) 0,25 Vy: * vi t ( s) ta tõm ca vỏn l: x = 2.cos(0,5t)(cm) ( s) t 4,5( s ) : ta tõm ca vỏn: x = 0,5.(t )(cm) 3 * vi t 4,5( s ) : ta tõm ca vỏn: x = 1.cos(0,5t-0,68)(m) * vi 0,25 [...]... vn tc ca vỏn 2 Tỡm s ph thuc ca dch chuyn nm ngang ca tm vỏn theo thi gian - - - Ht - - - H v tờn thớ sinh: S bỏo danh: aSở Gd&Đt Nghệ an Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 Năm học 2011 - 2012 Hớng dẫn và Biểu điểm chấm đề chính thức (Hớng dẫn và biểu điểm chấm gồm 05 trang) Môn: Vt lý Bảng A Cõu NI DUNG Cõu1 Xỏc nh chu kỡ dao ng v tc cc i (1im): (5) 2 l 2 =... 0,4cm 2 2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 thoa cc i Do ú ta cú: S1I = S2I = k + Khi ú trờn S1S2 cú 21 im cú biờn cc i S GD&T NGH AN CHNH THC K THI CHN HC SINH GII TNH LP 12 NM HC 2011 - 2012 ( thi cú 2 trang ) Mụn thi: VT Lí LP 12 THPT - BNG A Thi gian: 180 phỳt (khụng k thi gian giao ) Cõu 1 (5im) 0,25 0,25 1 Mt con lc n cú chiu di l = 40cm , qu cu nh cú khi lng m = 600 g c treo ti ni cú gia... k+ ữ ữ m L m L Vy, thanh MN dao ng iu hũa vi chu kỡ: T = 2 0,25 0,25 m B2 l 2 k+ L Ht UBND TNH THI NGUYấN S GD&T CHNH THC K CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM c lp - T do - Hnh phỳc THI CHN HC SINH GII CP TNH LP 12 - MễN: VT L Nm hc 2010 - 2011 Thi gian: 180 phỳt - (Khụng k thi gian giao ) Bi 1 Mt vt nh khi lng M =100g treo vo u si dõy lớ tng, chiu di l = 20cm nh Hỡnh 1 Dựng vt nh m = 50g cú... phi tng khong cỏch S 1S2 mt on ớt nht bng bao nhiờu ? Vi khong cỏch y thỡ gia S1, S2 cú bao nhiờu im cú biờn cc i Coi rng khi cú giao thoa n nh thỡ hai im S1S2 l hai im cú biờn cc tiu === Ht === Thớ sinh khụng c s dng bt c ti liu no HNG DN CHM THI HSG VT L 12 - Nm hc 2010 -2011 (gm 02 trang) Bi 1 (2,5) a/ Va chm n hi: mv 0 = mv1 + Mv 2 mv 02 mv12 Mv 22 = + 2 2 2 im E 0,25 0,25 D 2m v0 => v 2 = m+M