Đề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp án

Đề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp ánĐề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Bắc Ninh 2016,2017 có đáp án

UBND TNH BC NINH S GIO DC & O TO CHNH THC ( thi gm 02 trang) THI CHN HC SINH GII CP TNH NM HC 2015 2016 MễN THI: VT Lí - LP 12 THPT Thi gian lm bi : 180 phỳt(Khụng k thi gian giao ) Ngy thi: 24/03/2016 *** Cõu 1.(4.0 im) Mt lũ xo treo thng ng, u trờn c gn c nh, u di gn vt nng cú lng m=0,2kg v trớ cõn bng (VTCB)lũ xo gión 16cm Ly g= 10m/s2 a)Tớnh cng ca lũ xo v chu k dao ng T0 ca h b) Vt m ang ng yờn VTCB, tỏc dng lờn m mt lc theo phng thng ng hng xung di cú ln 2,5 N thi gian 1s Tỡm biờn dao ng v quóng ng vt i c khong thi gian ú c)Vt m ang ng yờn VTCB, tỏc dng lờn m mt lc theo phng thng ng hng xung di cú ln 105 N thi gian 3.10-3 s Tỡm biờn dao ng ca vt d)Vt ang dao ng t vi biờn nh phnc, ngi ta t mt bn cng c nh, nm ngang cỏch v trớ cõn bng mt on h =10 cm (hỡnh v) Khi m h dao ng vt va chm n hi vo bn ny Tớnh chu k mi ca dao ng Cõu 2.(3.0 im) Nh mt ngun dao ng, ngi ta to c ti mt im O trờn mt nc phng lng nhng dao ng iu ho theo phng thng ng vi tn sf = 20 Hz a) Trờn mt nc xut hin nhng gn súng trũn ng tõm O, cỏc nh súng cỏch u nhau6 cm Tớnh tc truyn súng ngang trờn mt nc b) Ti mt im A cỏch O l 0,1m biờn súng l cm Hóy tỡm biờn súng ti mt im M theo khong cỏch dM = OM, cho bit nng lng súng khụng mt dn quỏ trỡnh lan truyn, nhng phõn b u trờn mt súng trũn c) Xột im B nm cựng phớa vi A so vi O trờn ng thng qua O, AB = 10 cm Ti thi im t 1(s ) im A cú li -1,5 cm v ang i lờn, tỡm di v hng chuyn ng ca B thi im t + (s ) 60 Cõu 3.(5,0 im) 1.t in ỏp u = 120cos100t (V) vo hai u on mch mc ni tip gm bin tr R, t in cú in dung C = mF v cun cm thun L = H 16 a) Cn thay i R n giỏ tr no cụng sut tiờu th trờn mch t giỏ tr cc i? Tỡm cụng sut cc i ú b)Khi thay i giỏ tr ca bin tr thỡ thy ng vi hai giỏ tr R v R, mch tiờu th cựng cụng sut P v lch pha ca in ỏp hai u on mch so vi dũng in mch tng ng l , vi = 2.Tỡm R1, R2 v cụng sut P ú Rụ to ca mt mỏy phỏt in xoay chiu mt pha cú cc t v quay vi tc n vũng/phỳt Hai cc phn ng ca mỏy mc vi mt t in cú in dung C = 10 F Cho rng in tr ca mỏy khụng ỏng k Hóy v th biu din s bin thiờn ca cng dũng in hiu dng I qua t theo tc quay ca rụ to tc quay ca rụ to bin thiờn liờn tc t n = 150 vũng/phỳt n n2 = 1500 vũng/phỳt Bit rng vi tc quay 1500 vũng/phỳt thỡ sut in ng hiu dng gia hai cc mỏy phỏt tng ng l 200 V Cõu (3,0 im) Trong thớ nghim giao thoa khe I-õng, dựng ng thi hai ỏnh sỏng n sc cú khong võn trờn mn giao thoa tng ng l i = 0,8mm v i2 = 0,6mm Bithai khe hp cỏch a = mm, khong cỏch gia mn quan sỏt v mn cha hai khe l D = 1,5 m a) Tỡm bc súng ca tng bc x Tỡm v trớ ca võn gn trung tõm nht cú cựng mu vi võn trung tõm? b)Tỡm tng s võn sỏng khong hai võn cựng mu vi võn trung tõm, i xng vi qua võn trung tõm v gn võn trung tõm nht? c) Trờn giao thoa i xng qua võn trung tõm, cú b rng 9,6mm cú bao nhiờu v trớ m võn ti ca bc x trựng vi võn sỏng ca bc x2? Xỏc nh cỏc v trớ ú? Cõu (5,0 im) Mt lũ phn ng ht nhõn cú cha nhiờn liu l urani ó c lm giu urani 235 ( cht lm chm l than chỡ ( ) v ) Khi lũ hot ng urani 235 b phõn hch theo phn ng 235 92 U + 01n đ A 38 X + 140 Z Y + 01n a)Xỏc nh A v Z ca ht nhõn X v Y Bit ht ca phn ng l 0,006675u Gi thit ton b nng lng ca phn ng c cung cp cho cỏc ntron th cp v chỳng cú ng nng nh Tớnh tc ca cỏc ntron th cp b) Cỏc ntron th cp c sinh sau phn ng phõn hch núi trờn ti va chm vi cỏc nguyờn t cacbon ca cht lm chm (xem l ng yờn) Gi thit cỏc va chm l n hi, khụng cú s bin i thnh ht nhõn khỏc v sau va chm cỏc ht chuyn ng cựng phng Hi sau bao nhiờu ln va chm thỡ ntron th cp tr thnh ntron nhit (cỏc ntron nhit l cỏc ntron cú nng lng kBTph, kB=1,38.10-23J.K-1l hng s Bụn-x-man, Tph=300K l nhit phũng) c) Gi s mt ntron nhit c hp th bi mt ht nhõn nhõn c to thnh khụng bn, nú bin i thnh ht nhõn plutoni cú nhiờn liu urani.Ht v hai ht X ging Xỏc nh X v tớnh ng nng cc i v tc tng ng ca ht X Cho: mn=1,008665u; m(U238)=238,048608u; m(Pu239)=239,052146u; 1u=1,66.10-27kg =931,5 MeV/c2 HT (Hc sinh khụng c s dng ti liu Giỏm th khụng gii thớch gỡ thờm) UBND TNH BC NINH S GIO DC V O TO TT Cõu 4.0 HNG DN CHM THI CHN HC SINH GII CP TNH NM HC 2015 - 2016 Mụn thi: Vt lý - Lp 12 Ni dung im a) VTCB lũ xo b gión D l0 : k D l0 = mg Suy k = mg 0, 2.10 = = 12, 5N / m D l0 0, 16 0.5 Chu k dao ng ca h: T = 2p m 0, = 2p = 0, 8s k 12, k 0.5 b)Di tỏc dng ca lc F VTCB ca vt m dch chuyn xung di mt on: Dl = F 2, = = 0, 2m = 20cm k 12, -l 0.5 O * Chn trc to hng dc theo trc h r lũ xo, gc to trựng vi v trớ cõn bng ca vt sau ó cú lc F tỏc dng Khi ú, v trớ ban u k ca vt cú to l - D l * Ti to x bt k thỡ bin dng ca lũ xo l (x + D l ), theo nh lut II Niutn: - k(x + D l ) + F = ma F - k(x + ) + F = ma - kx = ma x + x = k k 12,5 = = 2,5 rad/s Vt dao ng iu ho vi phng trinh: Trong ú = m 0, x = Acos( t + ) 0.25 Trong thi gian lc F tỏc dng vt s dao ng iu hũa quanh VTCB mi 0.5 Do vt ban u ang ng yờn nờn biờn dao ng: 0.25 A = D l = 20cm T nờn quóng ng vt i c: S = 4.A + A = 100cm - c)Do thi gian vt chu tỏc dng ca lc F l D t = 3.10 s = T nờn ta b qua dch 0.25 chuyn ca vt m thi gian ú Xung ca lc F gõy cho vt m tc v Ta cú 0.25 Do D t = Vn tc ca m sau ú: F D t = m v M F D t 105.3.10- v= = = 1, 575m / s m 0, 2/3 0.25 Vy biờn dao ng ca m: A= 0.25 v 1, 575 = = 0, 2m = 20cm w 2, 5.p d)Do va chm vi bn l n hi nờn sau va chm vt N 0.25 tcca vt ch i chiu m khụng thay i ln Tng ng trng thỏi ca vt tc thi thay i t M n N trờn ng trũn Nh vy chu k dao ng mi ca vt 0.25 2 T = T = 0, ằ 0, 53 s 3 Bi 3.0 a) - Súng trờn mt nc coi gn ỳng l súng ngang, cỏc gn súng l nhng vũng trũn ng tõm cỏch bc súng Vy : = cm v = f = 120cm/s b) Nng lng súng phõn b u trờn mt súng, nờn theo mi phng truyn súng, cng xa O, nng lng súng cng gim Gi dA l bỏn kớnh mt súng ti A, d l bỏn kớnh mt súng ti M , W l nng lng súng cung cp bi ngun O 1s, thỡ mi n v W di trờn mt súng s nhn c mt nng lng W0 = d - Nu a l biờn súng ti im kho sỏt cỏch O mt khong d, thỡ W0 : a2 hay W0 = W W W a2 = ; t K = ka2 suy ka = thỡ d k d k K a2 = d K - Vi d = d A = 0,1 m thỡ a A = cm, ta cú : = 0,1 K - tng t ti M cỏch O khong d thỡ a = dM - Kt hp li ta cú: 0,95 0,1 0,1 a a=3 cm (cm) (biờn súng ti M) ữ = dM dM dM c) Biờn súng ti B: aB dA 0,1 aB = = cm ữ = dB 0, 2 aA - Do B cỏch A 10cm = 10 Nờn A sm pha hn B l , pha ca B thi B, t2 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 2/3 B, t1 0.25 A, t1 Bi 5.0 0.5 0.5 im t c biu din trờn dng trũn T (s ) 60 Sau ú tc l pha ca B c biu din trờn ng trũn nh hỡnh v cm 2 Ta c li ca B l v ang i xung Z C = 160 Z = 100 ; L 0.25 0.25 0.5 U2 a (Z L Z C ) R+ R p dng bt ng thc Cosi c: R = Z L Z C = 60 P= U 2R = R + (Z L Z C ) =>Pmax = 120W b Chng minh c vi hai giỏ tr khỏc ca R m cho cựng mt cụng sut thỡ gúc lch pha ca u v i tng ng l , tha + = (HS phi chng minh iu ny) M gii thit cho: = = Z L ZC = R1 = 20 Khi R = R1 : tan = R1 Z L ZC = R2 = 60 Khi R = R2 : tan = R2 Cụng sut : P = 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 U = 60 W R1 + R2 - Rụ to cú cc, nờn s cp cc t p = 0.25 n p 1500.2 = 50 Hz * Khi n2 = 1500 (vũng/phỳt) thỡ tn s dũng in: f = = 60 60 = f = 314 (rad/s) - Vỡ b qua in tr ca mỏy nờn: U = E2 = 200V U2 = U 2C2 = 200.105.314 = 0, 628A - Cng dũng in hiu dng qua t: I = ZC * Vi tc quay rụto l n vũng/phỳt thỡ hiu in th hiu dng c xỏc nh mt NBS cỏch tng quỏt l : U = E = (vỡ in tr bng 0) U NBSC = UC = Vi - Cng dũng in hiu dng qua t : I = ZC np = f = 60 NBSC np NBSC p 2 - Suy I = = n = K n ữ 60 3600 2 NBSC p I - Vi K = l hng s I = K n 3600 ng biu din s ph thuc ca I vi n - tc quay ca rụ to, cú dng mt nhỏnh ca parabol cú b lừm hng lờn chiu dng ca to - Vi n = : I = - Vi n1 = 150 v/ph : I1 = K (150) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 n2 = 1500 v/ph: I = K (1500) = 0, 628 A I 150 I = I1 = = 0, 00628 A ữ = I 1500 100 100 - th ca I = K n l mt nhỏnh parabol cú dng nh hỡnh v 0.25 0.25 Cõu 3.0 a.* Bc súng: D i.a = - Ta cú: i = a D = ( m) 15 = 0, 4( m) * V trớ ca võn gn trung tõm nht cú cựng mu vi võn trung tõm - V trớ ca võn cú cựng mu vi võn trung tõm l v trớ hai võn sỏng ca hai bc x trựng x = x k1l = k 2l hay 4k1 = 3k - V trớ ca võn trựng gn võn trung tõm nht ng vi giỏ tr nguyờn nh nht ca k 1, k2 tha phng trỡnh trờn l k 1= 3, k2= ú khong cỏch ti trung tõm l x=3i1=4i2=2,4mm b *Tng s võn sỏng - Trong khong hai võn trựng liờn tip cú võn sỏng ca l v võn sỏng ca l - Trong khang hai võn cựng mu vi võn trung tõm, i xng vi qua võn trung tõm v gn võn trung tõm nht cú võn sỏng ca l v võn sỏng ca l ú cú v trớ trung tõm trựng nờn cú tng 5+ 7-1=11võn sỏng c Tỡm v trớ võn sang trựng vi võn ti: ổ 1ử 2k1 + ữ k1 + ữ i = k i = iu kin: ỗ ỗ ữ1 2 ỗ ỗ ố ữ 2ứ 2k ( ( 9, mm ÊÊ k2i2 9, mm - 2, ÊÊn n -2 -1 k1 -5 -2 k2 -6 -2 x (mm) -3,6 -1,2 1,2 3,6 a) p dng nh lut bo ton in tớch ht nhõn v bo ton s nuclon cho phn ng 235 92 U + 01n đ Ta c: A 38 X + 0.5 0.25 0.25 1, Vy cú v trớ tha võn ti i1 trựng võn sỏng i2 tng ng n bng: -2; -1; 0; Cỏc v trớ ú cỏch võn trung tõm khong x cho bi bng sau: Cõu 5.0 0.5 0.25 ) Biu din: 2k1 + = 2n + ; 2k2 = 2n + vi n nguyờn Trong giao thoa : - 0.25 0.25 ) 0.25 0.25 0.25 140 Z Y + 01n 235+1=A+140+3 suy A=93 92=38+Z suy Z=54 0.5 0.5 Nng lng ta ca phn ng: D E = D m c Do cỏc ntron th cp cú ng nng bng nờn ng nng ca mi ntron bng DE D m c Kn = = 3 Vn tc ca mi ntron th cp bng: = 2K n = mn 2.D m c = 3m n 0.5 0.5 2D m c= 3m n 2.0, 006675 3.108 = 2.107 m/ s 3.1, 008665 b) Sau mi ln va chm vi nguyờn t cacbon Do cỏc ht chuyn ng cựng phng 0.5 nờn theo nh lut bo ton ng lng v nng lng ta c: m n = m C vC' + m n vn' m n vn2 m C vC' m n vn' = + 2 V mC = 12 mn Vi vn' = ' ta c = - 0.5 11 v 13 n 11 v 13 n 0.25 V ln B ph Sau N ln va chm n tron tr thnh n tron nhit cú ng nng c k T , tc l cú tc v= 2k BT ph 2K n 2.1, 38.10- 23.300 = = = 2, 22.103 m/ s - 27 mn mn 1, 008665.1, 66.10 N Ta cú v = ổ 11 ữ ỗ ữ ỗ ữ ỗ ố13 ữ ứ Suy N = ln - ln v = 55 ln ln 13 - ln 11 0.25 0.25 Vy phi sau 55 ln va chm chm thỡ ntron th cp tr thnh ntron nhit c) Ta cú phn ng: 238 92 U + 01n = 239 94 Pu + ZA X 0.25 0.25 p dng nh lut bo ton ta c A=0 v Z=-1 Vy X l electron 0.25 n nng cc i ca electron 2K em ax = D E = (mU 238 + m n - 2m e - m Pu 239 )c Thay s ta c K em ax = 3, 82.10- 13 J Vn tc ca electron ve = 0.25 2Ke = 9, 16.108 m / s > c = 3.108m / s Vụ lý me Ta phi s dng cụng thc tng i tớnh ổ ữ ỗ ve ữ ỗ Ke = ỗ - 1ữ m ec b = ữ ỗ ú ữ ỗ c ố 1- b ứ Ta c b = 0, 9843 hay v = 2,95.10 m/s Chỳ ý: + Hc sinh cú cỏch gii khỏc nu ỳng cho im ti a + Nu thiu n v tr 0.25 im nhng khụng tr quỏ im cho ton bi thi 0.25 ... (Hc sinh khụng c s dng ti liu Giỏm th khụng gii thớch gỡ thờm) UBND TNH BC NINH S GIO DC V O TO TT Cõu 4.0 HNG DN CHM THI CHN HC SINH GII CP TNH NM HC 2015 - 2016 Mụn thi: Vt lý - Lp 12 Ni... 0, 2.10 = = 12, 5N / m D l0 0, 16 0.5 Chu k dao ng ca h: T = 2p m 0, = 2p = 0, 8s k 12, k 0.5 b)Di tỏc dng ca lc F VTCB ca vt m dch chuyn xung di mt on: Dl = F 2, = = 0, 2m = 20cm k 12, -l 0.5... Vụ lý me Ta phi s dng cụng thc tng i tớnh ổ ữ ỗ ve ữ ỗ Ke = ỗ - 1ữ m ec b = ữ ỗ ú ữ ỗ c ố 1- b ứ Ta c b = 0, 9843 hay v = 2,95.10 m/s Chỳ ý: + Hc sinh cú cỏch gii khỏc nu ỳng cho im ti a + Nu thiu