Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12

Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 Tuyển tập đề thi đáp án thi học sinh giỏi vật lý lớp 12

S GIO DC &O TO Hà Nội Trng THPT Tựng Thin ba THI CHN I TUYN MễN VT L 12 Thi gian lm bi 180 phỳt Nm hc 2011-2012 Bi : ( 1,5 im) Mt qu búng nm trờn mt t , cỏch u hai ct khung thnh v cỏch ng thng ni hai khung thnh mt on x0 = 50 m Qu búng c ỏ vi tc v0 = 25 m/s m v0 nm mt phng thng ng ,vuụng gúc vi mt phng khung thnh v hp vi mt t mt gúc l Khung thnh cao 3,44 m Hi gúc l bao nhiờu qu búng lt vo khung thnh? Ly g = 9,8 m/s2 Bi : (1,5 im) Cho c h nh hỡnh v : rũng rc cú hai rónh gn cht ,cú bỏn kớnh l r v R ( R = r)) ,khi lng ca rũng rc v dõy ni khụng ỏng k ,dõy ni khụng co gión, lũ xo cú cng k v vt nng cú lng m Kộo vt nng m xung thng ng mt on nh ri buụng nh Chng minh rng vt nng m dao ng iốu ho v tớnh chu k dao ng ca nú k m Hinh1 Bi 3: ( 1,5 im) Mt xi lanh kớn hai u c chia thnh hai phn bng bi mt vỏch ngn Phn th nht cha khớ ễxy (cú lng mol l à1),phn th hai cha khớ Nit (cú lng mol l à2) p sut ca khớ Nit gp ụi ỏp sut ca khớ ễxy t xi lanh trờn mt bn nm ngang,nhn Xilanh s dch chuyn mt on bao nhiờu nộu vỏch ngn cú l thụng vi ? Bit xi lanh cú chiu di l.B qua lng ca xi lanh v vỏch ngn Xem quỏ trỡnh cú nhit khụng i v nhit ban u hai phn l nh Bi :( im) Cho mach in gm hp linh kin X,Y,Z mc ni tiộp vi ampe k (cú in tr khụng ỏng k),mi hp ch cha mt ba loi linh kn cho trc : din tr thun R ,cun cm L v t in C (nh hỡnh v 2) t vo hai u A v D ca mch mt hờu in th xoay chiu uAD = 32V2 sin 2ft (V) Khi f=100Hz dựng mt vụn k (cú in tr rt ln) o ln lt c UAB = UBC = 20 V; UCD = 16 V; UBD =12V.Dựng oỏt k o cụng sut tiờu th ca mch c P = 6,4 W Ngi ta thy f>100Hz hoc f y = tg .x g ( 1+tg2 )x2 / 2v02 0,5 t tg = z v thay x = 50 m=> y = 50z -19,6z2 -23,04 0,25 + i u ki n : 0< y < 3,44m - 0,25 => 25,80 < < 31,10 v 62,80 < < 64,20 0,5 Bi ( 1,5 i m) +Chn trc cú gc O l v trớ cõn bng ca vt m, chiốu dng hng xung -+Ti VTCB : P T = - 0,25 +Khi m b kộo xung v trớ x : cú thờm lc T l lc hi phc Vỡ gúc quay = x / r = X / R => X= R x / r =>Lc n hi thờm /F/ = kX = k Rx / r - 0,5 Theo quy tc momen lc : T r = F R => T = F R / r = k (R2/ r2) x - 0,25 +Tho L II Niutn: -T = mx x +( k/m)( R2 /r2 )x =0 => m dao ng ho vi = ( k/m)( R2 /r2 ) = (R/r) V(k/m) 0,25 + Chu k : T = 2/ = Vm / k 0,25 Bi ( 1,5 im) + Do theo phng ngang xi lanh khụng chu ngoi lc no nờn tõm ca h cbo ton 0,25 Gi m1 v m2 l lng ca khớ ễxy v Nit Chn trc Ox nm ngang ,gc O ti tõm xi lanh Gi x l to tõm ca h ,ta cú: x= (m2.l/4 m1.l/4) /(m1 + m2) - 0,5 t =m2 / m1 => x =( l/4).( -1) / ( + 1) (*) ễ x + T phng trỡnh M-Clapayron v theo bi p2 = 2p1 ta cú : O = m2 / m1 = p2 2/ p1 = 22/ + Thay vo (*) ta cú : x = (l/4)(22 ) /(22 + 1) 0,5 l/4 l/4 Khi khớ trn vo thỡ tõm khớ ti tõm ca xi lanh Vy tõm khụng i v trớ thỡ xi lanh phi di mt on x 0,25 Bi ( im) + Theo bi : UAD =U AB + UBD =20+12= 32V U2BC = 202 = U2BD + U2DC = 122 +162 = 202 0,25 + V c gin vect: C - A B + Kt lun : X cú chỳa in tr thun Y cú cha cun cm L ( cú iờn tr thun r) D Z cú cha t in C -0,75 + Theo bi : f = 100hz thỡ cú cng hng in Ta suy : I = P / UAB + UBD = 6,4/ 20 +12 = 0,2 A => R = UAB /I = 100 ZL = ZC = UCD /I = 80 => L = 2/ H v C = 10 -3 /16 F -0,75 r = UBD /I = 60 0,25 Bi ( im) +nh c t thụng qua mch thi im t : =BR2t2 /4 0,25 + ln sut in ng : e = = BR2t/2 0,25 + Dũng in cm ng : i = e/R vi R = l/S = (/S ) ( 2r +r) =( r /2S) ( 4+ t ) i = (BRS)/ ( 4/t + t) - 1,00 + i = I max : 4/t = t t = 2/ V + Vy : = ẵ t2 = rad v imax = 2,2 A 0,5 Bi ( 1,5 im) + Mc c mch iờn nh hỡnh v : 0,5 + Trong s I : Rv = U1/I1 (1) + Trong s II : Rx = U2/ I RX=U2/( I2-U2/Rv ) (2) 0,75 Rx Rx U1 (I) V Rv A I1 Rv U2 V + T v : Rx= U2/ (I2- U2I1/U1) - 0,25 A I2 ( II ) TUYN CHN HC SINH GII -MễN VT Lí -KHI 12 (Thi gian lm bi: 180 phỳt) Bi Cho c h nh hỡnh v 1, lũ xo lý tng cú cng k = 100 (N/m) c gn cht vo tng ti Q, vt M = 200 (g) c gn vi lũ xo bng mt mi ni hn Vt M ang v trớ cõn bng, mt vt m = 50 (g) chuyn ng u theo phng ngang vi tc v0 = (m/s) ti va chm hon ton mm vi vt M Sau va chm hai vt dớnh lm mt v dao ng iu hũa B qua ma sỏt gia vt M vi mt phng ngang 1) Vit phng trỡnh dao ng ca h vt Chn trc ta nh hỡnh v, gc O trựng ti v trớ cõn bng, gc thi gian t = lỳc xy va chm 2) Sau mt thi gian dao ng, mi hn gn vt M vi lũ xo b lng dn, thi im t h vt ang v trớ lc nộn ca lũ xo vo Q cc i Sau khong thi gian ngn nht l bao nhiờu (tớnh t thi im t) mi hn s b bt ra? Bit rng, k t thi im t mi hn cú th chu c mt lc nộn tựy ý nhng ch chu c mt lc kộo ti a l (N) Bi 2: Qu cu cú lng m = 0,3 (kg) c treo vo u mt si dõy khụng dón, lng khụng ỏng k, cú chiu di = (m) Kộo cng dõy treo qu cu theo phng nm ngang ri th tay cho nú lao xung Khi xung n im thp nht, qu cu va chm n hi xuyờn tõm vi qu cu 2, qu cu cú lng m = 0,2 (kg) t mt sn nm ngang (c mụ t nh hỡnh v bờn) Sau va chm, qu cu lờn ti im cao nht thỡ dõy treo lch gúc so vi phng thng ng Qu cu s ln c on ng cú chiu di S trờn phng ngang Bit h s ma sỏt gia qu cu v mt sn nm ngang l 0,02 v s tng tỏc gia m v m thỡ lc ma sỏt tỏc dng vo qu cu l khụng ỏng k so vi tng tỏc gia hai qu cu Ly g = 10(m/s ) Tớnh: v S Bi 3: Mt xi lanh cỏch nhit nm ngang, th tớch V + V = V = 60 (lớt), c chia lm hai phn khụng thụng vi bi mt pittụng cỏch nhit (nh hỡnh v) Pớttụng cú th chuyn ng khụng ma sỏt Mi phn ca xi lanh cha (mol) khớ lý tng n nguyờn t Ban u pớttụng ng yờn, nhit hai phn khỏc Cho dũng in chy qua in tr R truyn cho khớ bờn trỏi nhit lng Q = 90 (J) 1) Nhit phn bờn phi cng tng, ti ? 2) Khi ó cú cõn bng, ỏp sut mi xi lanh ln hn ỏp sut ban u bao nhiờu ? Bit ni nng ca mol khớ lý tng c xỏc nh bng cụng thc U = RT 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 1)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 M1 cỏch u S1, S2 mt khong d = 8cm 2)Tỡm trờn ng trung trc ca S1, S2 im M2 gn M1 nht v dao ng cựng pha vi M1 3)C nh tn s rung, thay i khong cỏch S1S2 li quan sỏt c hin tng giao thoa n nh trờn mt nc, phi tng khong cỏch S1S2 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 L cc tiu Bi Mt mch in gm cun dõy thun cm L v hai in tr r R1 v R2 c t t trng u B nh hỡnh v.Ngay sau R1 tt t trng cng dũng in chy qua R1 l I Tớnh nhit lng ta trờn mi in tr sau ú r B R2 Bi 6: Hai vt A v B cú lng ln lt l mA = m v mB = 2m c ni vi bng mt si dõy khụng dón, khụng lng, vt qua rũng rc ng C Rũng rc l mt a trũn ng cht, lng mC = 2m, bỏn kớnh R H thng c buc vo u mt lũ xo cú cng k; u cũn li ca lũ xo buc vo mt im c nh thi im ban u, gi h ng yờn v lũ xo cú chiu di t nhiờn Xỏc nh gia tc ca cỏc vt A v B k Bi 7: Cho dng c gm: mA - Mt hỡnh tr rng cú lng v bỏn kớnh cha bit - Mt phng nghiờng cú gúc nghiờng thay i c, ni tip vi mt mt phng ngang - ng h - Thc chia - ng thng bng - Thc kp Yờu cu: 1)Xỏc nh h s ma sỏt ln ca hỡnh tr 2)Xỏc nh bỏn kớnh ca hỡnh tr bng cỏch cho nú ln trờn hai mt phng mB P N ỏp ỏn bi 1) Vit phng trỡnh dao ng: + Gi v l tc ca h vt sau va chm, s dng nh lut bo ton ng lng ta cú: mv0 = ( M + m)v v = 0,4 m/s = 40 cm/s x = A cos(t + ) x' O + Phng trỡnh dao ng ca h hai vt: -2(1) v = A sin( t + ) B x = A cos = 0(cm) Chn gc thi gian, trc ta nh gi thit, ta cú: (2) v = A sin = 40(cm / s) y P N x k 100 = = 20 rad/s M +m 0,25 T (1) v (2) ta tỡm c A = cm, = /2 + Phng trỡnh dao ng: x = 2cos(20t + /2)(cm) 2) Xỏc nh thi gian ngn nht: + Lc tỏc dng vo mi hn l lc kộo h vt (M + m) dao ng vi x > + Lc tỏc dng vo mi hn chớnh l lc n hi ca lũ xo F = k x = kx = kx 1N x 0,01m = cm + Mi hn s bt F 1N + Thi gian ngn nht t lũ xo b nộn cc i cho ti mi hn b bt l thi gian vt chuyn ng t B n P ( xP = cm) S dng hỡnh chiu chuyn ng trũn u ta xỏc nh c: tmin = T/3 = /30 (s) ỏp ỏn bi 2: Gi: A l v trớ buụng vt m B l v trớ thp nht (ni m , m va chm) C l v trớ cao nht vt lờn c sau va chm.Chn gc th nng bng khụng l sn So sỏnh c nng ca qu cu A v B m gh = m v 12 Vn tc qu cu m trc va chm cú ln: v1 = 2gh1 = (m/s) Gi v 1/ l tc ca m sau va chm So sỏnh c nng ca qu cu B v C m v 1/ = m gh v 1/ = 2gh2 ng nng ca qu cu trc va chm chuyn húa thnh th nng ca nú C v cụng thc hin thng ma sỏt ca qu cu ln m v 12 = m gh + A 0,3.20 = 0,3.10.h + 0,02.0,2.10.S = h + 0,04S (1) i vi hai qu cu, thỡ lc ma sỏt gia qu cu v sn l ngoi lc Lc ma sỏt tỏc dng vo qu cu cú lm cho ng lng ca h hai qu cu gim i Thi gian va chm gia hai qu cu rt ngn nờn xung lc ca lc ma sỏt lm ng lng ca qu cu gim i khụng ỏng k Nh vy cú th coi thi gian va chm gia hai qu cu thỡ tng ng lng ca chỳng c bo ton: m v = m v 1/ + m v 2/ 0,3 = 0,3 2gh2 + 0,2 v 2/ 0,6 = 0,3 20h2 + 0,2 v 2/ (2) p dng nh lý ng nng cho qu cu ta c: v/2 m v 2/ = - m g.S 0,5 v 2/ = 0,2.S S = (3) 0,4 v/2 0,1.v 2/ Thay (3) vo (1) ta c: = h + 0,04 = h + 0,1 v 2/ h = 0,4 0,1v 2/ + 0,2 v 2/ Th (4) vo (2) ta c: 0,6 = 0,3 20 / / Gii phng trỡnh (5) ta c: v = (loi); v = 2,4 (m/s) (5) (4) T (3) S = T (4) h v 2/ = 72 (m) 0,4 0,1.v 2/ = = 0,04 (m) 0,04 h2 = = 0,96 16,26 ỏp ỏn bi 3: a Nhit phn bờn phi cng tng, ti ? Ni nng ca mol khớ lý tng c xỏc nh bng biu thc U = 3RT/2 Khi ta lm tng nhit ca khớ bờn trỏi (do cung cp nhit lng Q) thỡ khớ gión n lm pớttụng nộn khớ phn bờn phi (V ); vỡ nộn cỏch nhit nờn nhit ca phn bờn phi cng tng lờn b Khi ó cú cõn bng, ỏp sut mi xi lanh ln hn ỏp sut ban u bao nhiờu ? Gi U v U l ni nng ca khớ hai phn xi lanh, ta cú phng trỡnh : Q = U + U hay Q = R( T + T ) ; õy cụng tng cng bng khụng Lỳc u ta cú pV = RT v pV = RT (ỏp sut p nh nhau) Sau cung cp nhit lng v ó cú cõn bng thỡ ỏp sut hai bờn l (p + p), th tớch hai phn l (V + V) v (V - V) nờn cỏc phng trỡnh trng thỏi l: p V + V1 p + V p = R T1 (p + p) (V + V) = R(T + T ) (1) p V2 - pV - Vp = RT2 (p + p) (V - V) = R(T + T ) (2) Cng phng trỡnh (1) v (2) v theo v ta c: (3) p(V + V ) = R( T + T ) Mt khỏc ta cú: Q = R( T + T ) T + T = 2Q/3R v V + V = V = 60 (lớt) th vo 60 phng trỡnh (3) ta c: p.0,06 = R 2.90/3R p = = 1000 (N/m ) 0,06 Vy ó cú cõn bng, ỏp sut mi xi lanh ln hn ỏp sut ban u l 1000 (N/m ) Mt khỏc ta cú : h = - .cos cos = ỏp ỏn Bi v = = 0,8cm v d1 = d2 = d = 8cm f Ta cú phng trỡnh dao ng súng tng hp ti M1 ( d d ) (d + d ) cos 200t uM1 = 2A cos vi d1 + d2 = 16cm = 20 v d2 d1 = 0, S1 ta c: uM1 = 2Acos(200t - 20) 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) ; IM1 = S1I = = 6,93(cm) Suy M1M2 = 7,84 6,93 = 0,91 (cm) M2 M1 M2' I Tng t: IM2 = '2 2 S1M S1I = 7, = 5,99(cm) M1M2 = 6,93 5,99 = 0,94 (cm) 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 thoa cc i Do ú ta cú: S1I = S2I = k + = (2k + 1) => S1S2 = 2S1I = (2k + 1) 2 4 Ban u ta ó cú: S1S2 = 8cm = 10 = 20 => ch cn tng S1S2 mt khong = 0,4cm 2 Khi ú trờn S1S2 cú 21 im cú biờn cc i ỏp ỏn bi : Ngay sau tt t trng , tng cm ng in t , cng dũng in qua cun dõy l I0 , qua R2 l I2 Ta cú : I0 = I + I R1 R1 Mt khỏc UR1 = UR2 IR1 = I2 R2 I = I I0 = I + ữ R2 R2 Nhit lng ta trờn cỏc in tr R1 v R2 tng ng l Q1 v Q2 Tng cỏc nhit lng ny ỳng bng nng lng t trng ban u tớch tr trrong cun dõy 2 R Q1 + Q2 =W = LI = LI + ữ (1) 2 R2 U12 U 22 t t Mt khỏc ta cú : Q1 = ; Q2 = R1 R2 Q1 R2 = (2) Q2 R1 ( t l thi gian xy s bin thiờn t trng) R R R1 LI + ữ v Q2 = LI + ữ 2 R2 R2 R2 T (1) v (2) ta tỡm c : Q1 = ỏp ỏn bi * Xột rũng rc cú dón x so vi chiu di t nhiờn Do h khụng cú vi trớ cõn bng c nh nờn chn gc ta ti v trớ ban u ca rũng rc, cỏc chiu dng nh hỡnh v p dng cỏc phng trỡnh c bn ca ng lc hc (TA/ = TA v TB/ = TB) ta cú: 2mg TB = 2maB (1) TA mg = maA (2) 2mg + TA + TB kx = 2maC (3) aA / C = aA aC a B / C = a B a C 2a C = a A + a B a A / C = a B / C Chiu: 2aC = aB aA (4) Ta li cú: ( TB TA ) R = mR (do I = 2mR ) Mt khỏc: R = a A / C = a A + a C TB TA = m(aA + aC) (5) * T (1), (2) v (5) ta cú: mg m(aA + aC) = m(aA + 2aB) g = 2(aA + aB) + aC T (4): aB = 2aC + aA nờn g = 2(aA + 2aC + aA) + aC g 5a C g + 3a C (*) v a B = (**) 4 Thay vo (1) v (2), ta c: TB = m(g a C ) v TA = m(g a C ) Thay vo (3): 2mg + m(g a C ) + m(g a C ) kx = 2ma C 19 19 ma C = kx mg (6) (Vi aC = x) 4 19 t X = kx mg X = kx 19 X" 4k = X X" = X = X Khi ú, (6) tr thnh: m k 19m aA = Nghim ca phng trỡnh l: x = Acos(t + ) kx 19 = x = mg = Aco s * Ti t = 0: 19 x ' = A sin = A = mg Thay vo (6) thỡ: 19 mg = A cos( t + ) 19 19 4k maC = mgco s ( t + ) a C = g cos t 19m 4 g g 4k 4k g cos t = cos 4 19m 19m Thay vo (*) v (**) ta c: g g 4k 4k a B = + g cos t = + cos 4 19m 19m aA = t t ỏp ỏn bi 7: VA = A s1 VB VC = Th cho hỡnh tr bt u ln xung t nh A ca mt phng nghiờng, hỡnh tr ln xung B ri tip tc i trờn mt ngang v dng li C B Ta cú: EA = mgh s2 C EC = EA EC = Ams= à.mg(s1+s2) ( gúc nh cos 1) h mgh = à.mg(s1+s2) = h (1) s1 + s Chn mc th nng mt phng ngang C nng ti B cú giỏ tr bng cụng ca lc ma sỏt trờn on ng BC: ( ) 1 mV B2 + I B2 = mg.s 2 VB 2 v I = m R + r Vi: R: bỏn kớnh ngoi ca hỡnh tr r: bỏn kớnh ca hỡnh tr R g.s R V2 1 m (2) 3R mV B2 + R + r B2 = mg.s r = V 2 R B Cú B = ( ) Mt khỏc trờn on ng s1 ta cú: T (1), (2) v (3): r = R s1 = at1 ; v B = at1 vB = s1 (3) 2t1 g h.t12 s2 ( s1 + s ) s1 THI CHN I TUYN HSG-MễN VT Lí 12 ************************* Cõu 1: Mt vt cú lng m cú th trt khụng ma sỏt trờn mt cỏi nờm ABC ; AB = , C = 90 , B = Nờm ban u ng yờn, cú lng M v cú th trt khụng ma sỏt trờn mt sn nm ngang ( nh hỡnh v )Cho vt m trt t nh A ca nờm khụng tc u a Thit lp biu thc tớnh gia tc a ca vt i vi nờm v gia tc a ca nờm i vi sn b Ly h ta xOy gn vi sn, ban u trựng vi BCA Tớnh honh ca vt m v ca nh C vt trt ti nh B Qu o ca vt l ng gỡ ? Cho m = 0,1 (kg), M = 2m, = 30 , = (m), g = 10 (m/s ) A C B Cõu2: Mt lng khớ lý tng n nguyờn t thc hin mt quỏ trỡnh bin i trng thỏi, trờn h to T-p quỏ trỡnh ny c biu din bng on 1-2 ca mt parabol m nh ca nú trựng vi gc to (hỡnh v) Hi nhit lng m khớ nhn vo quỏ trỡnh ny c s dng bao nhiờu T phn trm lm bin i ni nng v bao nhiờu phn trm thc hin cụng? Bit ni nng ca mol khớ lý tng n nguyờn t l U = RT Cõu 3: Hai t in phng khụng khớ ging cú in dung C mc song song v c tớch n hiu in th U ri ngt ngun Hai bn ca mt t c nh, O p cũn hai bn ca t cú th chuyn ng t do.Tỡm tc ca cỏc bn t ti thi im m khong cỏch gia chỳng gim i mt na Bit lng ca mi bn t l M, b qua tỏc dng ca trng lc Cõu Mt mnh ng cht, cú lng m chiu di L, cú trc quay c nh nm ngang vuụng gúc vi v i qua u trờn ca (Hỡnh 1) B qua mi ma sỏt v lc cn khụng khớ, gia tc ri t l g Thanh ang ng yờn thỡ mt cht im cú lng m1 = m/3 bay ngang vi r tc v theo phng vuụng gúc vi trc quay n cm vo trung im ca m1 v0 Tớnh tc gúc ca sau va chm v c nng mt mỏt lỳc va chm Cho V0 = 10 gL Tớnh gúc lch cc i ca Cõu Hỡnh Trờn mt nc cú hai ngun phỏt súng kt hp A, B dao ng theo phng trỡnh: u A = cos(20t )cm v u B = cos(20t + )cm Coi biờn súng khụng i, tc súng l 60cm/s Vit phng trỡnh súng tng hp ti im M cỏch A, B nhng on l: MA = 9cm; MB = 12cm Cho AB = 20cm Hai im C, D trờn mt nc m ABCD l hỡnh ch nht vi AD = 15cm Tớnh s im dao ng vi biờn cc i on trờn AB v trờn on AC Hai im M1 v M2 trờn on AB cỏch A nhng on 12cm v 14cm Tớnh lch pha dao ng ca M1 so vi M2 Cõu6: Cho quang h ng trc gm thu kớnh phõn kỡ O v thu kớnh hi t O2 Mt im sỏng S nm trờn trc chớnh ca h trc O1 mt on 20cm Mn E t vuụng gúc trc chớnh ca h sau O cỏch O2 mt on 30cm Khong cỏch gia hai thu kớnh l 50cm Bit tiờu c ca O l 20cm v h cho nh rừ nột trờn mn Thu kớnh phõn kỡ O1 cú dng phng - lừm, bỏn kớnh mt lừm l 10cm Tớnh tiờu c ca thu kớnh phõn kỡ O1 v chit sut ca cht lm thu kớnh ny Gi S, O1 v mn E c nh, ngi ta thay thu kớnh O bng mt thu kớnh hi t L t ng trc vi O1 Dch chuyn L t sỏt O1 n mn thỡ vt sỏng trờn mn khụng bao gi thu nh li thnh mt im, nhng L cỏch mn 18cm thỡ ng kớnh vt sỏng trờn mn l nh nht Tớnh tiờu c ca thu kớnh L Cõu Cho cỏc dng c sau: - Hai hp en kớn cú hai in cc, bờn ngoi hon ton ging nhau, bờn ca mt hp cú mt ốn si t cũn hp l mt in tr; - Mt ngun in (pin hoc acquy); - Mt ampe k v mt vụn k; - Mt bin tr v cỏc dõy ni Hóy trỡnh by v gii thớch mt phng ỏn thc nghim xỏc nh hp no cha ốn, hp no cha in tr -Ht - P N 16 ỏp ỏn cõu a Tớnh gia tc a ca vt i vi nờm v gia tc a ca nờm i vi sn - Chn h tc ta xOy nh hỡnh v - ng lng ca h bng Vt i xung sang phi thi nờm phi sang trỏi giỏ tr i s gia tc ca nờm l a < + Vt m chu tỏc dng ca lc : trng lc m g , phn lc N ca nờm vuụng gúc vi AB ( nh hỡnh v bờn ) ( hc sinh phi nờu tờn cỏc i lng cụng thc trờn) 0,5 Chỳ ý: 1) Nu hc sinh ghi sai hoc thiu n v i lng yờu cu tớnh thỡ tr 0,25 im cho c bi toỏn ú 2) Hc sinh cú th gii bng cỏch khỏc, nu ỳng im cõu ú 3) Hc sinh vit cụng thc m khụng th s hoc ngc li m kt qu ỳng tớnh trn im sở Giáo dục Đào tạo Thanh Hoá Đề thức Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 thpt, 12 btth Năm học 2005- 2006 Đề thi môn: Vật lí lớp 12 THPT -Bảng A Thời gian làm bài: 180 phút Bài (3,0 điểm): Hình đồ thị biểu diễn biến đổi trạng thái lợng khí lí tởng hệ toạ độ P V Hãy: 1/ Mô tả trình biến đổi trạng thái lợng khí đó? 2/ Tính nhiệt độ cuối T3 lợng khí Cho biết trạng thái có t1 = 270C 3/ Vẽ đồ thị biểu diễn trình hệ toạ độ V T P T Bài (3,0 điểm): Có hai tụ điện: Tụ điện thứ có điện dung C = 33 F đợc tích điện đến hiệu điện U1 = 4V, tụ điện thứ hai đợc tích điện đến hiệu điện U = 20V Khi đem mắc chúng song song với hiệu điện chung hai tụ điện U = 2V Hãy xác định điện dung tụ điện thứ hai Bài (4,0 điểm): Cho mạch điện có sơ đồ nh hình Trong X Y hai hộp linh kiện, hộp chứa hai ba loại linh kiện mắc nối tiếp: điện trở thuần, cuộn dây cảm, tụ điện Ampe kế nhiệt có điện trở không đáng kể, vôn kế nhiệt có điện trở lớn Ban đầu mắc hai điểm A M mạch điện vào hai cực nguồn điện không đổi, vôn kế V 45V, ampe kế 1,5A Sau bỏ nguồn điện không đổi mắc A B vào hai cực nguồn điện xoay chiều có hiệu điện u = 120sin100 t(V) thấy ampe kế 1A, hai vôn kế có số nh uAM lệch pha góc /2 so với uMB 1) Hỏi hộp X Y có chứa linh kiện nào? Tính trị số chúng Viết biểu thức cờng độ dòng điện mạch 2) Thay tụ điện có mạch tụ điện khác có điện dung C cho số vôn kế V đạt giá trị lớn U2max Tính C, U2max công suất tiêu thụ mạch Bài (4,0 điểm): 1/ Cho ba điểm A, B, C nằm trục thấu kính nh hình Nếu đặt điểm sáng A thấu kính cho ảnh B, đặt điểm sáng B thấu kính cho ảnh C Biết AB = 8cm, BC= 24cm Hãy xác định loại thấu kính, vị trí đặt thấu kính tiêu cự 2/ Hình : xy trục chính, F tiêu điểm gơng cầu lõm, AB vật sáng có dạng đoạn thẳng cắt trục F Hãy dựng ảnh AB Bài (4,0 điểm): Hình có lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên l = 20cm, độ cứng k = 480N/m gắn với vật có khối lợng m2 = 300g mặt bàn nằm ngang nhẵn Vật có khối lợng m1 = 100g chuyển động với vận tốc v1 = 0,8m/s dọc theo phơng trục lò xo đến va chạm xuyên tâm với m2 1/ Nếu va chạm hoàn toàn đàn hồi Hãy: a.Tìm vận tốc hai vật sau va chạm mô tả chuyển động chúng sau va chạm b.Viết phơng trình dao động vật có khối lợng m2 2/ Nếu va chạm mềm Hãy: a Mô tả chuyển động hai vật sau va chạm b Tìm biên độ tần số dao động lắc lò xo c Tìm chiều dài cực đại cực tiểu lò xo Bài (2,0 điểm): Hãy trình bày ý tởng đo vận tốc đầu nòng viên đạn súng đại bác phơng pháp va chạm Họ tên thí sinh: Số báo danh: (Đề thi gồm có hai trang) Trang P(at) 2 15 10 V(dm3) Hình A X A Hình A M B Y V V1 B C Hình B F x y A Hình m1 Hình V1 m2 k (Đề thi gồm có hai trang) Trang Hết sở Giáo dục Đào tạo Thanh Hoá Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 thpt, 12 btth Năm học 2005- 2006 hớng dẫn chấm môn vật lí lớp 12 thpt - bảng a Bài (3,0 điểm): 1/+ Quá trình đến qt đẳng tích ( V1 = V2 = 10dm3 ), áp suất tăng từ P1 = 1at đến P2 = 2at 0,5đ + Quá trình đến qt đẳng áp ( P1 = P2 = 2at ), thể tích tăng từ V2 = 10dm3 đến V3 = 15dm3 0,5đ P3V3 T1 = 900 K 2/ + Ta có T3 = 0,5đ P1V1 P2 3/ + Quá trình đẳng tích (1-2) ta có: T2 = T1 = 600 K 0,5đ P1 + Đồ thị: ( đồ thị cho 0,5 điểm) 1,0đ V(dm3) P(at) 2 10 15 300 600 300 600 900 T(K) 900 T(K) Bài (3,0 điểm): +Điện tích tụ ban đầu là: Q1 = C1U1 Q2 = C2U2 0,5đ Khi nối song song với C = C1 + C2 điện tích Q = U(C1 + C2) 0,5đ +Nếu Q1 > Q2 Q = Q1 Q2 U(C1 + C2) = C1U1 - C2U2 (1) 0,5đ Nếu Q1 < Q2 Q = Q2 - Q1 U(C1 + C2) = C2U2 - C1U1 (2) 0,5đ +Giải phơng trình (1) ta có nghiệm : C2 = 3àF 0,5đ +Giải phơng trình (2) ta có nghiệm : C2 = 11àF 0,5đ Bài (4,0 điểm): 1)- Hộp X không chứa tụ điện cho dòng điện không đổi chạy qua Vậy hộpUX chứa cuộn cảm L AM điện trở R1 có độ lớn: R1 = 45/1,5 = 30 (0,25đ) UL - Hộp Y chứa tụ điện điện trở R2 uAM lệch pha với uMB góc /2 (0,25đ) - Vẽ đợc giản đồ véctơ : (0,25đ) U 120 / U AB U AM = U MB = AB = = 60(V ) U R1 = IR1 = 30(V ) (0,25đ) 2 U R1 sin = sin = = = ; = (0,25đ) U AM U R2 - Từ đó: O U R1 U L = U AM sin = 30 (V ) Z L = 30 () L = 0,165( H ) (0,25đ) I U R2 = U MB cos = 30 (V ) R2 = U R2 / I = 30 () (0,25đ) UC U MB U C = U MB sin = 30(V ) Z C = 30() C = 106 àF - Ta có: = / = / 12 (0,25đ) (0,25đ) - Biểu thức cờng độ dòng điện: i = sin (100t / 12 ) ( A) (0,25đ) 2)- Đặt Z C ' = x ta có: với Z = R22 + x ; Z = hay U max = ( R1 + R2 ) + ( Z L x ) (0,25đ) U MB 1+ 2 a bx với: a = R1 + R1 R2 + Z L ; b = Z L ; c = R2 c + x2 (0,25đ) a bx a + a + b2c cực tiểu (x>0) Z C ' = 123() C ' = 25,9 àF (0,5đ) x = c + x2 b Khi U2max=103(V) Z=110() suy I= UAB /Z=0,77(A) (0,25đ) Công suất tiêu thụ mạch: P=(R1+R2)I2 = 48,6(W) (0,25đ) Bài (4,0 điểm): 1/ * Giả sử thấu kính bên trái điểm A: 1 = - vị trí A cho ảnh ảo B: (1) (0,25đ) f d d +8 1 = - vị trí B cho ảnh ảo C: (2) f d + d + 32 - Giải hệ (1), (2) ta đợc : d = 16cm f = 48cm Thấu kính hội tụ (0,25đ) *Nếu thấu kính nằm đoạn AB ảnh B ảnh thật vật thật đặt A, theo nguyên lí tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng vật thật đặt B phải cho ảnh thật A trái với đề bài.(0,5đ) *Nếu TK nằm đoạn BC ảnh B ảnh ảo gần TK vật thật đặt A nên TK TKPK, nhng ảnh C ảnh thật không xảy trờng hợp (0,5đ) *Nếu TK nằm bên phải điểm C TKPK AB khoảng di chuyển vật, BC khoảng di chuyển ảnh, ta phải có AB>BC điều trái với đề cho (0,5đ) 2/ * Dựng đợc ảnh: (1,5đ) * Mô tả đợc ảnh AB gồm phần: B A - ảnh thật A (0,25đ) B - ảnh ảo B (0,25đ) y F x Dễ thấy A Bài (4,0 điểm): 1 1 a m1v12 = m1v12 + mv22 (1) 2 m1 v = m1v '1 + m v ' Chiếu lên hớng v1 : m1v1 = m1v1 + m2v2 (2) Thay số giải hệ (1) (2) ta đợc v1 = -0,4m/s ; v2 = 0,4m/s Sau va chạm m1 chuyển động ngợc trở lại với vận tốc 0,4m/s Vật m2 DĐĐH quanh VTCB với vận tốc lúc qua VTCB 0,4m/s k b Tần số góc: = = 40 (rad/s) m2 (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) (0,25đ) Chọn trục toạ độ Ox trùng với phơng dao động m2 , gốc toạ độ O trùng với VTCB, chiều dơng chiều chuyển động ban đầu m2, gốc thời gian t0 = lúc vật m2 bắt đầu chuyển động x = = A sin = t0 = A = 0,01m = 1cm v = 0,4 = 40 A cos Phơng trình dao động vật m2 : x = sin40t ( cm) (0,5đ) m1 v = 0,2m/s (0,25đ) m1 + m Sau va chạm vật chuyển động chậm dần đến biên đổi chiều chuyển động nhanh dần đến VTCB m1 tiếp tục chuyển động sang trái với vận tốc 0,2m/s (0,25đ) m2 DĐĐH quanh VTCB (lúc qua VTCB có vận tốc 0,2m/s) theo pt x = 0,5sin40t (cm) (0,25đ) k b Khi cha tách m1 m2 hệ có = = 20 (rad/s) (0,25đ) m1 + m 2 a Va chạm mềm nên sau va chạm vật có vận tốc v = v max 10 = m= cm = cm (0,25đ) 3 Sau tách m2 có = 40rad/s A2 = 0,5cm (0,25đ) c Chiều dài cực đại lò xo: lmax = l0 + A2 = 20,5cm (0,25đ) Chiều dài cực tiểu lò xo: lmin = l0 - A1 = 20 - /3 19,423cm (0,25đ) Bài (2,0 điểm): + Đặt toàn súng bệ lên đờng ray nằm ngang Gọi góc nghiêng nòng súng so với phơng nằm ngang, S quãng đờng giật lùi súng, k hệ số ma sát, V vận tốc giật lùi, u vận tốc đầu nòng đạn, M khối lợng súng bệ, m khối lợng đạn Thực bắn súng chế độ không giật + Định luật BTĐL theo phơng ngang: = MV mu0cos u0 = MV/mcos (1,0đ) + Định lí động năng: MV /2 = FmsS = kMgS V = 2kgS (0,5đ) M 2kgS + Kết hợp u = m cos Biểu thức cho phép thực nghiệm đo đạc để xác định vận tốc đầu nòng u đạn (0,5đ) Biên độ A1 = sở Giáo dục Đào tạo Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 thpt, 12 btth Đề thức Đề thi môn: Vật lí lớp 12 THPT -Bảng A Thanh Hoá Năm học 2005- 2006 Thời gian làm bài: 180 phút Bài (3,0 điểm): Hình đồ thị biểu diễn biến đổi trạng thái lợng khí lí tởng hệ toạ độ P V Hãy: 1/ Mô tả trình biến đổi trạng thái lợng khí đó? 2/ Tính nhiệt độ cuối T3 lợng khí Cho biết trạng thái có t1 = 270C 3/ Vẽ đồ thị biểu diễn trình hệ toạ độ V T P T Bài (3,0 điểm): Có hai tụ điện: Tụ điện thứ có điện dung C = 33 F đợc tích điện đến hiệu điện U1 = 4V, tụ điện thứ hai đợc tích điện đến hiệu điện U = 20V Khi đem mắc chúng song song với hiệu điện chung hai tụ điện U = 2V Hãy xác định điện dung tụ điện thứ hai Bài (4,0 điểm): Cho mạch điện có sơ đồ nh hình Trong X Y hai hộp linh kiện, hộp chứa hai ba loại linh kiện mắc nối tiếp: điện trở thuần, cuộn dây cảm, tụ điện Ampe kế nhiệt có điện trở không đáng kể, vôn kế nhiệt có điện trở lớn Ban đầu mắc hai điểm A M mạch điện vào hai cực nguồn điện không đổi, vôn kế V 45V, ampe kế 1,5A Sau bỏ nguồn điện không đổi mắc A B vào hai cực nguồn điện xoay chiều có hiệu điện u = 120sin100 t(V) thấy ampe kế 1A, hai vôn kế có số nh uAM lệch pha góc /2 so với uMB 1) Hỏi hộp X Y có chứa linh kiện nào? Tính trị số chúng Viết biểu thức cờng độ dòng điện mạch 2) Thay tụ điện có mạch tụ điện khác có điện dung C cho số vôn kế V2 đạt giá trị lớn U2max Tính C, U2max công suất tiêu thụ mạch Bài (4,0 điểm): 1/ Cho ba điểm A, B, C nằm trục thấu kính nh hình Nếu đặt điểm sáng A thấu kính cho ảnh B, đặt điểm sáng B thấu kính cho ảnh C Biết AB = 8cm, BC= 24cm Hãy xác định loại thấu kính, vị trí đặt thấu kính tiêu cự 2/ Hình : xy trục chính, F tiêu điểm gơng cầu lõm, AB vật sáng có dạng đoạn thẳng cắt trục F Hãy dựng ảnh AB Bài (4,0 điểm): Hình có lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên l0 = 20cm, độ cứng k = 480N/m gắn với vật có khối lợng m2 = 300g mặt bàn nằm ngang nhẵn Vật có khối lợng m1 = 100g chuyển động với vận tốc v1 = 0,8m/s dọc theo phơng trục lò xo đến va chạm xuyên tâm với m2 1/ Nếu va chạm hoàn toàn đàn hồi Hãy: a.Tìm vận tốc hai vật sau va chạm mô tả chuyển động chúng sau va chạm b.Viết phơng trình dao động vật có khối lợng m2 2/ Nếu va chạm mềm Hãy: a Mô tả chuyển động hai vật sau va chạm b Tìm biên độ tần số dao động lắc lò xo c Tìm chiều dài cực đại cực tiểu lò xo Bài (2,0 điểm): Hãy trình bày ý tởng đo vận tốc đầu nòng viên đạn súng đại bác phơng pháp va chạm Họ tên thí sinh: Số báo danh: (Đề thi gồm có hai trang) Trang P(at) 2 A 10 HìnhA1 X Hình V1 A 15 M V(dm3) B Y V B C Hình B F x A Hình y V1 m1 m2 k Hình (Đề thi gồm có hai trang) Trang Hết sở Giáo dục Đào tạo Thanh Hoá Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 thpt, 12 btth Năm học 2005- 2006 hớng dẫn chấm môn vật lí lớp 12 thpt - bảng a Bài (3,0 điểm): 1/+ Quá trình đến qt đẳng tích ( V1 = V2 = 10dm3 ), áp suất tăng từ P1 = 1at đến P2 = 2at + Quá trình đến qt đẳng áp ( P1 = P2 = 2at ), thể tích tăng từ V2 = 10dm3 đến V3 = 15dm3 PV 2/ + Ta có T3 = 3 T1 = 900 K P1V1 P 3/ + Quá trình đẳng tích (1-2) ta có: T2 = T1 = 600 K P1 + Đồ thị: ( đồ thị cho 0,5 điểm) 0,5đ 0,5đ 1,0đ V(dm3) P(at) 2 3 15 10 0,5đ 0,5đ T(K) T(K) Bài (3,0 điểm): +Điện tích tụ ban đầu là: Q1 = C1U1 Q2 = C2U2 0,5đ 900 600 300 300 song600 Khi nối song với nhau900 C = C1 + C2 điện tích Q = U(C1 + C2) 0,5đ +Nếu Q1 > Q2 Q = Q1 Q2 U(C1 + C2) = C1U1 - C2U2 (1) 0,5đ Nếu Q1 < Q2 Q = Q2 - Q1 U(C1 + C2) = C2U2 - C1U1 (2) 0,5đ +Giải phơng trình (1) ta có nghiệm : C2 = 3àF 0,5đ +Giải phơng trình (2) ta có nghiệm : C2 = 11àF 0,5đ U AM Bài (4,0 điểm): U 1)- Hộp X không chứa tụ điện cho dòng điện không đổi chạy qua.LVậy hộp X chứa cuộn cảm L điện trở R1 có độ lớn: R1 = 45/1,5 = 30 (0,25đ) - Hộp Y chứa tụ điện điện trở R2 uAM lệch pha với uMB góc /2 (0,25đ) - Vẽ đợc giản đồ véctơ : (0,25đ) U AB U 120 / U AM = U MB = AB = = 60(V ) U R1 = IR1 = 30(V ) (0,25đ) 2 1 U R1 U (0,25đ) sin = sin = = = ; = R2 O U AM U R1 - Từ đó: I U L = U AM sin = 30 (V ) Z L = 30 () L = 0,165( H ) (0,25đ) UC U MB U R2 = U MB cos = 30 (V ) R2 = U R2 / I = 30 () (0,25đ) U C = U MB sin = 30(V ) Z C = 30() C = 106 àF (0,25đ) - Ta có: = / = / 12 (0,25đ) - Biểu thức cờng độ dòng điện: i = sin (100t / 12 ) ( A) (0,25đ) 2)- Đặt Z C ' = x ta có: với Z = R22 + x ; Z = hay ( R1 + R2 ) + ( Z L x ) (0,25đ) U MB U max = 1+ 2 a bx với: a = R1 + R1 R2 + Z L ; b = Z L ; c = R2 c + x2 (0,25đ) a bx a + a + b c (x>0) Z = 123() C ' = 25,9 àF cực tiểu (0,5đ) x = C' c + x2 b Khi U2max=103(V) Z=110() suy I= UAB /Z=0,77(A) (0,25đ) Công suất tiêu thụ mạch: P=(R1+R2)I = 48,6(W) (0,25đ) Bài (4,0 điểm): 1/ * Giả sử thấu kính bên trái điểm A: 1 = - vị trí A cho ảnh ảo B: (1) (0,25đ) f d d +8 1 = - vị trí B cho ảnh ảo C: (2) f d + d + 32 - Giải hệ (1), (2) ta đợc : d = 16cm f = 48cm Thấu kính hội tụ (0,25đ) *Nếu thấu kính nằm đoạn AB ảnh B ảnh thật vật thật đặt A, theo nguyên lí tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng vật thật đặt B phải cho ảnh thật A trái với đề bài.(0,5đ) *Nếu TK nằm đoạn BC ảnh B ảnh ảo gần TK vật thật đặt A nên TK TKPK, nh ng ảnh C ảnh thật không xảy trờng hợp (0,5đ) *Nếu TK nằm bên phải điểm C TKPK AB khoảng di chuyển vật, BC khoảng di chuyển ảnh, ta phải có AB>BC điều trái với đề cho (0,5đ) 2/ * Dựng đợc ảnh: (1,5đ) * Mô tả đợc ảnh AB gồm phần: Dễ thấy - ảnh thật A (0,25đ) B (0,25đ) - ảnh ảo x B A B F y Bài (4,0 điểm): A 1 1 a m1v12 = m1v12 + mv22 (1) (0,25đ) 2 = m1v '1 + m v ' (0,25đ) m1 v Chiếu lên hớng v1 : m1v1 = m1v1 + m2v2 (2) Thay số giải hệ (1) (2) ta đợc v1 = -0,4m/s ; v2 = 0,4m/s (0,25đ) Sau va chạm m1 chuyển động ngợc trở lại với vận tốc 0,4m/s (0,25đ) Vật m2 DĐĐH quanh VTCB với vận tốc lúc qua VTCB 0,4m/s (0,25đ) k b Tần số góc: = = 40 (rad/s) (0,25đ) m2 Chọn trục toạ độ Ox trùng với phơng dao động m2 , gốc toạ độ O trùng với VTCB, chiều dơng chiều chuyển động ban đầu m2, gốc thời gian t0 = lúc vật m2 bắt đầu chuyển động x = = A sin = t0 = A = 0,01m = 1cm v = 0,4 = 40 A cos Phơng trình dao động vật m2 : x = sin40t (0,5đ) ( cm) m1 v1 = 0,2m/s (0,25đ) m1 + m Sau va chạm vật chuyển động chậm dần đến biên đổi chiều chuyển động nhanh dần đến VTCB m tiếp tục chuyển động sang trái với vận tốc 0,2m/s (0,25đ) m2 DĐĐH quanh VTCB (lúc qua VTCB có vận tốc 0,2m/s) theo pt x = 0,5sin40t (cm) (0,25đ) k b Khi cha tách m1 m2 hệ có = = 20 (rad/s) (0,25đ) m1 + m 2 a Va chạm mềm nên sau va chạm vật có vận tốc v = v max 10 (0,25đ) = m= cm = cm 3 Sau tách m2 có = 40rad/s A2 = 0,5cm (0,25đ) c Chiều dài cực đại lò xo: lmax = l0 + A2 = 20,5cm (0,25đ) Chiều dài cực tiểu lò xo: lmin = l0 - A1 = 20 - /3 19,423cm (0,25đ) Bài (2,0 điểm): + Đặt toàn súng bệ lên đờng ray nằm ngang Gọi góc nghiêng nòng súng so với phơng nằm ngang, S quãng đờng giật lùi súng, k hệ số ma sát, V vận tốc giật lùi, u vận tốc đầu nòng đạn, M khối lợng súng bệ, m khối lợng đạn Thực bắn súng chế độ không giật + Định luật BTĐL theo phơng ngang: = MV mu0cos u0 = MV/mcos (1,0đ) + Định lí động năng: MV /2 = FmsS = kMgS V = 2kgS (0,5đ) Biên độ A1 = M 2kgS m cos Biểu thức cho phép thực nghiệm đo đạc để xác định vận tốc đầu nòng u0 đạn + Kết hợp u = S GD&T QUNG BèNH CHNH THC H v tờn: S bỏo danh: (0,5đ) Kè THI CHN HSG TNH NM HC 2015 - 2016 Khoa ngy 23 - 2016 Mụn: VT L LP 12 THPT Thi gian: 180 phỳt (Khụng k thi gian giao ) gm cú 02 trang Cho in tớch, lng ca electron l e = -1,6.10-19C, m = 9,1.10-31kg, tc ỏnh sỏng chõn khụng c = 3.108 m/s, hng s Plng h = 6,625.10-34 J.s Cõu (2 im) Mt lc lũ xo gm vt nng cú lng M = 300 g , lũ xo nh cú cng k = 200 N / m Khi M ang v trớ cõn bng thỡ th nh vt m = 200 g ri cao h = 3, 75cm so vi M nh hỡnh Coi va chm gia m v M l hon ton mm Sau va chm, h M v m bt u dao ng iu hũa Ly g = 10m / s B mi ma sỏt v lc cn mụi trng a, Vit phng trỡnh dao ng ca h (M+m) Chn gc thi gian l lỳc chm, trc ta Ox thng ng hng lờn, gc O ti v trớ cõn bng ca h va chm b, Tớnh biờn dao ng cc i ca h vt quỏ trỡnh dao ng m khụng ri M Cõu (2 im) Cho mch in cú s nh hỡnh Cun dõy thun cm cú t cm L thay i c T in C cú dung m h Hỡnh t M k Hỡnh qua va sau vt khỏng ln gp ln in tr R Vụn k cú in tr rt ln t vo hai u A, B ca on mch hiu in th: u = 200 sin 100t (V ) a, Bit R = 40 Tớnh L s ch ca vụn k l cc i Vit biu thc ca u AM ú b, Khi t cm ca cun dõy cú giỏ tr L = L1 thỡ vụn k ch U1 v dũng in mch sm pha gúc so vi u Cũn t cm ca cun dõy cú giỏ tr L = L2 = 2L1 thỡ vụn k ch U = U1 v dũng in mch tr pha gúc so vi u Hóy tớnh , v vit biu thc u AM ng vi trng hp L = L2 Cõu (1 im) Chiu mt bc x in t cú bc súng = 0,546 àm lờn mt kim loi dựng lm catụt ca mt t bo quang in, thu c dũng quang in bóo hũa vi cng 2mA Bit cụng sut ca bc x in t l P=1,515W a, Tớnh hiu sut lng t ca hiu ng quang in b, Dựng mn chn tỏch mt chựm hp cỏc quang electron cc i lỳc bn t catụt v hng chỳng vo mt t trng u cú cm ng t B vuụng gúc vi vộc t tc ca nú v cú ln B = 10-4T thỡ qu o cỏc electron ú l ng trũn cú bỏn kớnh R=2,332cm Tớnh gii hn quang in ca kim loi lm catụt Trang 1/2 Cõu (1 im) Thớ nghim giao thoa Ing vi ỏnh sỏng n sc cú bc súng 0,75 m, khong cỏch gia hai khe S 1,S2 l 1mm Mn quan sỏt E khỏ nh c gn vi mt lũ xo v cú th dao ng iu hũa theo phng ngang vi chu kỡ T=4,5s nh hỡnh Ban u mn ang v trớ lũ xo khụng b bin dng, ú nú cỏch mt phng cha hai khe mt on 2m Sau ú kộo mn v trớ ban u mt khong 20cm theo phng vuụng gúc v hng xa Hỡnh mt phng cha khe, ri th nh cho nú dao ng iu hũa Tỡm khong thi gian k t th mn n im M trờn mn cỏch võn trung mt on 9,45mm thuc võn sỏng bc ln th 2016 Cõu (2 im) Hai ngun súng c kt hp S1, S2 trờn mt nc cỏch 20cm dao ng cựng pha, cựng biờn , theo phng vuụng gúc vi mt nc Vn tc truyn súng l v = 1,5m/s M l im trờn mt nc cú súng truyn n cỏch S 1, S2 ln lt 16cm, 25cm l im dao ng vi biờn cc i v trờn on MS2 cú s im dao ng cc i nhiu hn trờn on MS1 l im a, Tớnh tn s ca súng ' ' b, Xột im S trờn ng thng S1S2 cỏch S1, S2 ln lt l 30cm, 10cm Hi on S S cú bao nhiờu im t ngun S2 im M dao ng vi biờn cc i Cõu (1 im) Cho mch dao ng LC lớ tng cú cựng in tớch cc i Q = 5.10-6C, v cú tn s dao ng ln lt l f1, f2 v f3 Bit rng ti mi thi im, in tớch v dũng in ca cỏc mch dao q1 q2 q3 + = Ti thi im t, in tớch trờn cỏc t ca cỏc ng liờn h vi bng biu thc i1 i2 i3 mch dao ng ln lt l q1 = 3.10-6C, q2 = 2.10-6C v q3 Tớnh in tớch q3 ú Cõu (1 im) Mt ngun sỏng cú cụng sut 2W, phỏt ỏnh sỏng n sc cú bc súng 0,597 m ta u theo mi hng Hóy tớnh khong cỏch xa nht m ngi cũn nhỡn thy c ngun sỏng ny Bit rng, mt cũn cm nhn c ỏnh sỏng cú ớt nht 10 phụtụn lt vo mt 0,05s Bit din tớch ngi ca mt l mm2 B qu s hp th ỏnh sỏng ca khớ quyn Ht Trang 2/2 Trang 2/2 S GD&T QUNG BèNH HNG DN CHM Cõu K THI HC SINH GII LP 12 THPT NM HC 2015 2016 MễN: VT L NI DUNG a Vn tc ca m trc va chm: im v = gh = 50 3cm / s 86, 6cm / s Do va chm hon ton khụng n hi nờn sau va chm hai vt cú cựng tc V mv = 20 3cm / s 34, 6cm / s 0,25 M +m K = 20rad / s Khi cú thờm m thỡ lũ xo Tn s dao ng ca h: = M +m mg 0,25 = 1cm Vy VTCB mi ca h nm di b nộn thờm mt on: x0 = K mv = ( M + m)V V = VTCB ban u mt on 1cm im 0,25 V2 = (cm) = 2cos = rad Ti t=0 ta cú: 2.20sin < Tớnh A: A = x 20 + 0,25 ữcm b, uu r Phn ur lc rca M lờn m l N tha món: N + mg = ma N mg = ma = m x 2 N = mg m x N = mg m A g m khụng ri M thỡ N A Vy g 10 Amax = = = 2,5cm 20 Vy: x = 2cos 20t + 2 im 0,25 0,25 0,5 a S ch vụn k chớnh l u AM = I R + Z C2 u AM cc i thỡ I phi cc i nờn on mch xóy hin tng 3R 0,38( H ) cng hng Z L = Z C L = 100 0,25 Khi cú cng hng thỡ i cựng pha vi u, ú u AM tr pha hn u mt gúc 1,25rad U0 R + Z C2 = U 10 = 1000 (V ) R u AM = 1000 sin(100t 1,25)(V ) = 3R b Z C = C + Khi L = L1 , ta cú: U AM = I R + Z C2 = U1 = I1 R + Z C2 = I1R 10 0,25 0,25 0,25 (1) tan = I1 = L1 R U (2) (3) R + ( L1 3R ) + Khi L = L2 = 2L1 , ta cú: Z L = Z L1 U = I R + Z C2 = I R 10 tan = I2 = (4) L1 R U (5) (6) R + (2 L1 3R ) U1 I , t (1) v (4), ta cú: I = 2 5R T (2), (6) v (7), ta cú: L1 = Theo bi U = (7) (8) Thay (8) vo (3) v (5), ta cú: = 0,46rad , = 1,11rad 0,25 0,25 + Xột trng hp L = L2 = 2L1 u AM tr pha hn i mt gúc 1,25rad nờn u AM tr pha hn u mt gúc 0,25 2,36rad U AM = I R + Z C2 = U0 R + ( L1 Z C ) 2 R + Z C2 = 200 10 (V ) u AM = 200 10 sin(100t 2,36)(V ) Ihc = = 3.10 = 0,3% a Hiu sut lng t eP im 1im 0,5 b Gii hn quang in e BR = 4,1.105 m / s m hc = = 0,690 àm hc mv02max Tớnh c Tớnh c v0 max = Gi s im M thuc võn sỏng bc thỡ mn cú ly x ( gúc ta chn VTCB, chiu dng l chiu kộo mn), ú khong cỏch t mn n khe: D = D + x = 2000 + x (mm), D' (2000 + x) a.xM =6 x= 2000 = 100mm=10cm Ta cú xM = a a Vỡ th nh nờn biờn dao ng A= 20cm Vy thi gian k t th vt n i qua x = 10cm = A/2 ln th 2016 l t = 1007T + im 0,25 5T = 4527, 75s a Ly M i xng vi M qua ng trung trc S 1S2 V ng cc i ct MS2 ti ti M Nh vy, s im cc i trờn MS bng s im cc i trờn MS1, cũn s cc i trờn MM chớnh l s cc i m MS 0,25 0,25 0,5 0,5 nhiu hn MS1 (nhiu hn im ) T hỡnh v ta thy M thuc cc i k=3 0,5 t: MS1 = d1; MS2 = d2 0,25 ta cú: d d1 = k 25 16 = 3. = 3cm tn s súng: f = v 1,5 = = 50 Hz 0, 03 0,25 b Theo nh lớ hm s cosin cho tam giỏc MS1S2 v tam giỏc MS1S2 ta cú cos = d12 + ( S1S ) d 22 d12 + ( S1S 2' ) ( MS 2' ) = MS 2' = 33,3cm 2.d1.S1S 2.d1.S1S 2' 0,25 Gi M thuc võn cc i bc k ngun S2 dch chuyn Gi d2 l khong cỏch t M ti S2 quỏ trỡnh S2 dch chuyn Ta cú: d 2' d1 = k d 2' = d1 + k = 16 + 3.k Vỡ MS d 2' MS 2' 25 d 2' 33,3 25 16 + 3.k 33,3 k 5,8 Vỡ k l s nguyờn, nờn k = ( 3,4,5 ) Nhng k = l ngun S2 Suy ra, quỏ trỡnh S2 dch chuyn thỡ M chuyn thnh im dao ng cc i ln 0,5 0,25 q = Qo cos(t + ) Trong mch dao ng ta cú: i = q ' = Qo sin(t + ) i ' = Qo cos(t + ) = q Vỡ mch dao ng i vuụng pha vi q nờn ta cú: i2 q2 i2 q2 + = + = i + q 2 = Qo2 = I o2 I o2 Qo2 Qo2 Qo2 im 0,25 q q ' i i ' q i + q I o2 Ta cú o hm ca: ( ) ' = = = i i2 i2 i 2 2 I Q i q M + = 2o = o I o Qo i Qo q Qo2 q ( ) ' = Vy o hm ca: i Qo2 q T phng trỡnh bi toỏn cho : 0,25 q1 q2 q3 + = Ta o hm v ca phng i1 i2 i3 trỡnh, ta cú: q3 Qo2 Qo2 Qo2 q1 q2 ( ) '+ ( ) ' = ( ) ' + = i1 i2 i3 Qo q12 Qo2 q22 Qo2 q32 0,5 Thay cỏc giỏ tr Qo; q1; q2; vo phng trỡnh trờn, ta tỡm c q3 = 4.10-6 (C) im Cng chựm sỏng ti im t mt cỏch ngun sỏng mt khong R l I= P P = S R Nng lng ca chựm sỏng truyn n mt giõy W = I s = P P 10 = 10 4R R S phụtụn lt vo mt giõy 0,5 N0 = W P = 10 hcR S photon lt vo mt thi gian t =0,05 s N = N1 t = P t 10 hcR iu kin mt nhỡn thy ngun sỏng l N = Pt 10 10 R hcR Pt 10 =173,313(Km) hc * Ghi chỳ: Phn no thớ sinh lm bi theo cỏch khỏc ỳng cho im ti a phn ú Khụng vit cụng thc m vit trc tip bng s cỏc i lng, nu ỳng cho im ti a Ghi cụng thc ỳng m: 3.1 Thay s ỳng nhng tớnh toỏn sai thỡ cho na s im ca cõu 3.3 Thay s t kt qu sai ca ý trc dn n sai thỡ cho na s im ca ý ú Nu sai hoc thiu n v ln tr lờn thỡ tr 1,0 im im ton bi lm trũn n 0,25 im 0,5 [...]... Vụn Ampe cú dng 1 ng cong - Da vo c tuyn Vụn Ampe v c ta xỏc nh ỳng tng hp Suy ra PQ min khi Sở Giáo dục và Đào tạo Thanh Hoá Đề chính thức Kì thi Học Sinh Giỏi bậc THPT năm học 2006-2007 Đề thi môn; Vật lý Thời gian làm bài : 180 phút không kể thời gian giao nhận đề I Cơ học (6,5 điểm): 1/ Một hạt thực hiện dao động điều hoà với tần số 0,25 (Hz) quanh điểm x = 0 Vào lúc t = 0 nó có độ dời 0,37 (cm)... bán kính mt lõm bng bán kính li ca thu kính hi t ã cho 4/ Hãy vẽ xác định ảnh ca AB khi t AB nghiêng 450 so vi trc chính ca thu kính v có trung iểm trùng vi tiêu im ca thu kính 1 1 2 + = ( n 1) 5/ Từ định luật khúc xạ ánh sáng hãy chng minh công thức thấu kính: d d' R Sở Giáo dục và Đào tạo Thanh Hoá Kì thi Học Sinh Giỏi bậc THPT năm học 2006-2007 Hớng dẫn chấm môn ; Vật lý I Cơ học (6,5 điểm): Câu... 2 gl (1 cos ) Biểu thức này cho phép thực hiện m và đo đạc để tính vận tốc ban đầu u0 của đạn (1,0đ) S GIO DC O TO TNH B RA VNG TU l K THI CHN HC SINH GII CP TNH LP 12 THPT, NM HC 2010 2011 MễN THI: VT Lí Thi gian lm bi thi: 180 phỳt Ngy thi: 02/11/2010 ( thi cú 02 trang) m u0 M Cõu 1 (2,5 im): Mt vt nh A bt u trt t nh ca mt bỏn cu c nh, bỏn kớnh R = 90cm, xung di (Hỡnh 1) Tỡm v trớ vt bt u tỏch... v bin thi n t C 1=10pF n C2 = 250pF khi gúc xoay bin thi n t 00 n 120 0 Mch cú th thu c cỏc súng in t t 1=10m n 2 =30m 1 Tớnh L v C0 2 Tớnh gúc xoay ca t t thu c súng cú bc súng 20m -HT - H v tờn thớ sinh: Ch ký giỏm th s 1: S bỏo danh: S GIO DC O TO K THI CHN HC SINH GII CP TNH TNH B RA VNG TU LP 12 THPT, NM HC 2010 2011 HNG DN CHM MễN THI: VT... một cơ cấu rơle tự động Quang học (6,0 im): 1/ (1,0 điểm) 1 1 1 + = ta thấy rằng với một thấu kính cho trớc (f = hằng số): Nếu hai điểm sáng bất kì d d' f cách thấu kính những khoảng nh nhau d1 = d2 thì ảnh của chúng cũng cách thấu kính những khoảng nh nhau d'1 = d'2 + Suy ra rằng nếu vật đặt vuông góc với trục chính (mọi điểm trên vật cách đều thấu kính) thì ảnh của vật cũng phải vuông góc với trục... TO chớnh thc R - H O A K THI CHN HC SINH GII TNH LP 10 THPT NM HC 2010 -2011 Mụn thi: Vt lý Thi gian lm bi: 150 phỳt Cõu 1 Vt A c nộm thng ng lờn trờn t cao 300m so vi mt t vi vn tc ban u 20m / s Sau ú 1s vt B c nộm thng ng lờn trờn t cao 250m so vi mt t vi vn tc ban u 25m / s B qua sc cn khụng khớ, ly g = 10m / s 2 Chn gc to mt t, chiu dng hng thng ng lờn trờn, gc thi gian l lỳc nộm vt A 1... v S Bài 8: Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều có phơng trình : x = t2 6t + 10 (m) A a) Vẽ đồ thị toạ độ thời gian , đồ thị vận tốc thời gian và B đồ thị gia tốc thời gian của chuyển động R1 b) Mô tả chuyển động của vật c) Tính quãng đờng vật đi đợc sau 5 giây kể từ thời điểm t0 = 0 Bài 9: Một nguồn điện có suất điện động E = 24 V và điện trở trong r = 6 đợc dùng để thắp sáng các bóng đèn... bóng nh thế nào để chúng sáng bình thờng? b) Tính hiệu suất của từng cách mắc ? cách mắc nào có lợi hơn ? c) Với nguồn điện trên ,ta có thể thắp sáng bình thờng tối đa bao nhiêu bóng đèn loại 6V- 3 W Nêu các cách mắc đèn Bài10:Cho cơ hệ gồm vật M, các ròng rọc R1, R2 và dây treo có khối lợng không đáng kể, ghép với nhau nh hình 1 Các điểm A và B đợc gắn cố định vào R2 giá đỡ Vật M có khối lợng m=250(g),... 15 0 Tớnh C, V v Q C = 4. 0 R A RB 4.3,14.8,86.10 12. 4.10.10 4 = = 7,42.10 12 (F) 2 2 RB R A 10.10 4.10 tan M g sin 2 8.10 2 tan 15 0 0,1.10 3.9,8 sin 30 0 = r 2. 0 6.10 3 2.3,14.8,86.10 12 V 10602 (V) Q = C.V = 7,42.10 12 10602 = 7,87.10 8 ( C ) V = Bi 5: a Ban u khúa K m, R 4 = 4 ( ) thỡ vụn k ch 1 (V) - Xỏc nh hiu in th U ca ngun in R 12 = R 1 + R 2 = 6 ( ) R 34 = R 3 + R 4 = 6 ( ) U... 6 : a.Tớnh khong cỏch gia vt v vt kớnh Tớnh s bi giỏc ca nh - Hc sinh A quan sỏt trc tip vt m qua kớnh hin vi Ta cú S to nh : Xột mi nh c to ra, ta cú : - Vi A / B / : d 2/ d 2 = f 2 = 3,4 cm - Vi A 1 B 1 : d 1/ = - d 2 = 16 - 3,4 = 12, 6 cm 12, 6.0,6 d1/ f 1 d1 = / = = 0,63 cm 12, 6 0,6 d1 f1 Vy vt phi t cỏch vt kớnh 0,63 cm 12. 25 147 S bi giỏc ca nh : G = = f1 f 2 0,6.3,4 b Chiu v khong