Dap an HSG 08-09

Hớng dẫn chấm thi môn vật lý kì THI CHọN HọC SINH GiỏI CấP TỉNH LớP 12 thpt Năm học 2008-2009 (Hớng dẫn chấm này gồm 04 trang) I. Đáp án và thang điểm Bài Ni dung Điểm Bài 1 3,0 điểm 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 + = + Lực căng của dây khi đó: 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 0,25 0,25 0,25 Bài 2 4,0 điểm 1. Chứng minh vật dao động điều hòa * Viết phơng trình dao động của vật: Tại VTCB: 4 = l (cm) Tần số góc: 5 = (rad/s) 0,75 0,25 0,5 0,25 1 sở gD & đT tỉnh Lào cai 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 Đề chính thức Tại thời điểm t = 0 ta có: == == )/(310sin )(2cos scmAv cmAx Vì 3 2 3tan;0cos;0sin ==<< (rad) Biên độ dao động : A = 4 (cm) Vậy phơng trình dao động của vật là: = 3 2 5cos4 tx (cm) 2. Khi vật qua vị trí mà lò xo bị giãn 6cm lần thứ hai thì vật có li độ x = 2cm và chuyển động theo chiều âm của trục tọa độ. Ta có: > = 0 3 2 5sin 2 1 3 2 5cos t t Giải hệ phơng trình (lấy giá trị nhỏ nhất) đợc kết quả: 2,0 = t (s) * Xác định hớng và độ lớn của lực tác dụng lên điểm treo tại thời điểm đó: - Hớng: Phơng thẳng đứng, chiều từ trên xuống dới. - Độ lớn: 5,110.6.25 2 1 === lkF (N) 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 Bài 3 3,0 điểm Quá trình từ 1 đến 2 là quá trình đẳng áp, công do khí thực hiện: A p V V 2 1 ( )= Ta lại có: p V nRT p V nRT 1 1 1 2 2 2 ;= = Nên A 3nRT 1 = A T 1 3Rn = Công mà khí thực hiện trong cả chu trình đợc tính bằng cách tính diện tích tam giác 123: 1 A p p V V ct 1 3 2 1 2 ( )( )= Từ phơng trình trạng thái ở trên cho ta nRT 4nRT A 4A 1 1 V V 1 2 p 3p p 3p 1 1 1 1 ;= = = = Do đó: p A 3 A 1 ct 2 p 1 ( )= Vì các điểm 2 và 3 nằm trên đờng thẳng đi qua gốc toạ độ nên: p V 3 3 p V 1 2 = Cũng từ PT trạng thái ta có nRT A 1 V 3 p 3p 3 3 = = và 4A V 2 3p 1 = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 2 O 1 2 3 V p Từ đây suy ra p p p 1 3 3 1 p 4p p 2 1 3 1 = = Vậy công mà khối khí thực hiện trong chu trình là: ct A A 4 = 0,25 Bài 4 3,0 điểm Đèn sáng bình thờng, ta có: 3V d U U DB = = P d I 1A I 3 d U d = = = Vì I A =0 2 U d R 3 d P d = = áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch CE 2 D: U E r R I E 5V CD 2 2 A A 2 ( )= + = = U U U 8V BD CB CD = + = Cờng độ dòng điện qua R 2 là: U CB I 2A 2 R 2 = = Cờng độ dòng điện qua R 1 là: I I 2A 1 2 = = Vì I 0 A = áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch AE 1 B: U E Ir 10V AB 1 1 = = Từ đó: U U U U U 2V U AC AB BC AB CB 1 = + = = = U U U U U 7V U BD DB AD AB AB 3 = + = = = Suy ra: U U 1 1 R 1 1 I I 1 2 = = = U 3 R 7 3 I 3 = = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 5 3,5 điểm - Vẽ giản đồ véc tơ (Chọn trục gốc là trục I r ) ,AB R L C U U U= + uuur uuuur uur - Từ giản đồ ta có : tan R L L U R const U Z = = = Xét MON, áp dụng định lý hàm số sin ta đợc : sin sin MN ON MON = Hay : 0,5 0,5 3 P N M O sin sin C U U MON = sin sin C U MON U = C U đạt cực đại khi sinMON=1 vậy MON vuông tại O. áp dụng định lý Pitago ta có : 2 2 2 MN OM ON= + 2 2 2 OM MN ON= Hay : 2 2 80 AE C AB U U U V= = AE u nhanh pha hơn AB u một góc 2 vậy biểu thức của AE u là : 80 2 cos(100 ) 3 AE u V = + 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 Bài 6 3,5 điểm *Loại thấu kính - ảnh ở B không phải là ảnh thật vì nếu là thật theo nguyên lý thuận nghịch về đờng truyền của ánh sáng đặt vật ở B phải cho ảnh ở A(vật thật). - Với thấu kính ảnh và vật luôn di chuyển cùng chiều trong bài vật di chuyển từ A B ảnh chuyển động từ B đến C không theo quy luật này chứng tỏ ảnh không cùng tính chất với vật vậy ảnh của vật ở C phải là ảnh thật. - Vật thật cho ảnh thật đây là thấu kính hội tụ. *Khoảng đặt thấu kính - Vật ở A cho ảnh ảo ở B thấu kính đặt bên phải A. - Vật ở B cho ảnh thật ở C thấu kính đặt trong khoảng BC Thấu kính đặt trong khoảng AC *Tính OA, f áp dụng công thức thấu kính: 1 1 2 2 1 1 1 1 1 f d d d d / / = + = + (1) Từ hình vẽ ta có 1 1 d d a / ( )= + (2) 2 1 d d a= + (3) 2 1 d b d / = (4) Giải hệ 1,2,3,4 ta đợc: 1 ab OA d 2a b = = + 2 2ab a b f 2a b ( ) ( ) + = + áp dụng bằng số: d 1 = 8cm, f = 9,6cm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 II. Hớng dẫn chấm - Ngoài đáp án trên, nếu học sinh làm theo cách khác mà vẫn đúng bản chất vật lý và đáp số thì vẫn cho điểm tối đa. 4 - Nếu học sinh làm đúng từ trên xuống nhng cha ra kết quả thì đúng đến bớc nào cho điểm đến b- ớc đó. - Nếu học sinh làm sai trên đúng dới hoặc xuất phát từ những quan niệm vật lí sai thì dù có ra kết quả đúng vẫn không cho điểm. - Giám khảo có thể chia thành các ý nhỏ hơn nữa để chấm điểm. 5 . CấP TỉNH LớP 12 thpt Năm học 2008-2009 (Hớng dẫn chấm này gồm 04 trang) I. Đáp án và thang điểm Bài Ni dung Điểm Bài 1 3,0 điểm Hệ kín động lợng bảo toàn. Tại thời điểm t = 0 ta có: == == )/(310sin )(2cos scmAv cmAx Vì 3 2 3tan;0cos;0sin ==<< (rad) Biên độ dao động : A = 4 (cm) Vậy phơng trình