Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011-2012 ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI MƠN: VẬT LÝ 12- THPT – BẢNG B Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề ( Đề gồm 02 trang) Câu (5,0 điểm): Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, có hai nguồn kết hợp hai điểm A, B (AB = 18cm) dao động theo phương trình u1 = u2 = 2cos50πt(cm) Coi biên độ sóng khơng đổi Tốc độ truyền sóng 50cm/s a) Viết phương trình sóng tổng hợp điểm M mặt nước cách nguồn d1, d2 b) Xác định số điểm đứng yên đoạn AB c) Trên đoạn AB có điểm cực đại có dao động pha với nguồn d) Gọi O trung điểm AB, điểm M mặt chất lỏng nằm đường trung trực AB gần O cho phần tử chất lỏng M dao động pha với phần tử chất lỏng O Tính MO Câu (6,0 điểm): Cho đoạn mạch AB gồm R, L, C mắc nối tiếp hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp 103 xoay chiều uAB = 220 cos100πt(V), R = 50 Ω, L = H, C = F 5π π a) Viết biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức điện áp u AN uMB b) Điều chỉnh C để công suất đoạn mạch đạt cực đại Tìm C giá trị cực đại công suất c) Giữ nguyên L = H, thay điện trở R R1 = 1000Ω, điều chỉnh tụ điện C C1 = μF Giữ π 9π nguyên điện áp hiệu dụng nguồn, thay đổi tần số f đến giá trị fo cho điện áp hiệu dụng UC1 hai cực tụ điện đạt cực đại Tìm fo giá trị cực đại UC1 Câu (5,0 điểm): Một sợi dây cao su nhẹ đàn hồi có độ cứng k = 25 N/m đầu giữ cố định, đầu treo vật m = 625g Cho g = 10m/s2, π2 = 10 Kéo vật rời khỏi vị trí cân theo phương thẳng đứng hướng xuống đoạn 5cm thả nhẹ cho vật dao động điều hoà Chọn gốc thời gian lúc thả vật, gốc toạ độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống a) Viết phương trình dao động vật b) Tính tốc độ trung bình vật kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vật qua vị trí có x = -2,5cm lần thứ 2 Vật vị trí cân bằng, truyền cho vật vận tốc 2m/s hướng thẳng đứng hướng xuống Xác định độ cao cực đại vật so với vị trí cân Câu (3,0 điểm): Cho quang hệ gồm hai thấu kính hội tụ, đồng trục f1 = 10cm; f3 = 25cm; khoảng cách hai thấu kính O1O3 = 40cm a) Đặt vật sáng AB = 2cm vng góc với trục trước thấu kính O1 đoạn d1 = 15cm Xác định vị trí tính chất ảnh qua quang hệ b) Đặt thêm thấu kính O2 đồng trục với hai thấu kính trung điểm O1O3, độ phóng đại ảnh qua hệ thấu kính khơng phụ thuộc vị trí đặt vật Xác định f2 vẽ đường tia sáng http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Câu (1,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ Với E = 1,5V; r = 0; R = 50Ω Biết đường đặc trưng vôn-ampe điôt D (tức phụ thuộc dòng điện qua điơt vào hiệu điện hai đầu nó) mơ tả cơng thức I = 10-2U2, I tính ampe U tính vơn Xác định cường độ dòng điện mạch http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011-1012 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT - BẢNG B Câu a) Bước sóng: λ = vT = 2cm Phương trình sóng từ nguồn truyền tới điểm M: 2πd1 2πd u1M = 2cos 50πt ; u2M = 2cos 50πt λ λ π π Phương trình sóng tổng hợp M: uM = 4cos (d d1 ) cos 50πt (d1 d ) (cm) λ λ 2π b) Độ lệch pha: ∆∅ = (d d1 ) λ 2π λ Điểm đứng yên khi: ∆∅ = (d d1 ) = (2k + 1)π d d1 = (2k + 1) λ λ Số điểm đứng yên AB: (2k + 1) ≤ AB -9,5 ≤ k ≤ 8,5 với k nguyên k nhận giá trị từ: -9, -8, , 7, có 18 điểm π c) Phương trình sóng: uM = cos (d d1 ) cos 50πt π (cm) λ π Hay uM = 4 cos (d d1 ) cos 50πt (cm) λ π Các điểm dao động cực đại pha với nguồn khi: cos (d d1 ) 1 d d1 4k λ Khi đó: 4k AB -5 Điểm M gần kmin: kmin = Khi đó: AM = 11cm Khoảng cách MO là: MO = Câu a) Tổng trở: Z = AM AO 10 (cm) R + ZL ZC = 100 (Ω) Trong ZL = ωL = 200Ω; ZC = = 50Ω ωC Uo ≈ 1,8A Z Z -Z π π i u Độ lệch pha: tan∅ = L C = ∅ = R 3 Cường độ dòng điện: Io = http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Biểu thức cường độ dòng điện: i = 1,8cos(100πt Biểu thức uAN: ZAN = π )A R Z2L ≈ 218Ω; U0AN = IoZAN ≈ 392,4V 200 ZL ∅AN ≈ 1,16rad = ∅uAN - ∅i ∅uAN ≈ 0,11rad = R 50 uAN = 392,4cos(100πt + 0,11) (V) Biểu thức uMB: ZAN = ZL – ZC = 150Ω; U0MB = IoZMB = 1,8.150 = 270(V) π π π π Vì ZL > ZC nên ϕMB = ; uMB = 270cos(100πt - + )(V) = 270cos(100πt+ )(V) b) Công suất đoạn mạch đạt cực đại khi: ZC = ZL = 200Ω 104 Điện dung tụ: C’= F ωZC 2π tan∅AN = 220 Công suất cực đại là: Pmax = I R 50 ≈ 558,7 (W) 50 c) Điện áp hiệu dụng hai tụ: Ta thấy UC1 đạt cực đại mẫu số cực tiểu Biến đổi biểu thức max mẫu số ta được: MS = Mẫu số cực tiểu khi: ωo L2C12ω4 (C12 R12 2LC1 )ω2 ω 2C1L - C12 R12 = 1000π(rad/s) fo = o = 500Hz 2 2C1 L 2π U Giá trị cực đại UC1 là: UC1max = ωo C1 = 480,2(V) R12 ωo L ωo C1 Câu a) Phương trình dao động vật có dạng: x = Acos(ωt + ϕ) k 25 Tần số góc: ω = = 2π(rad/s) m 0, 625 x o A cos A 5cm; Tại thời điểm t = 0: v o ωA sin Phương trình dao động là: x = 5cos2πt(cm) b) Từ mối quan hệ dao động điều hoà chuyển động tròn ta xác định thời gian kể từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến lúc vật qua vị trí 4π x = -2,5cm là: α = =ωt t (s) 3 S 12,5 Tốc độ trung bình: tđtb= = 18,75(cm/s) t 2/3 mg Tại vị trí cân độ giãn dây l 0, 25m 25cm Vì vật dao động điều hồ k A < 25cm v Nếu VTCB truyền vận tốc v = 2m/s biên độ đạt A = max = 31,8cm, nên lên qua ω vị trí 25cm dây bị chùng vật khơng dao động điều hồ Áp dụng định luật BTNL, chọn gốc hấp dẫn VTCB thì: kx o2 mv o2 Tại VTCB: W1 = Tại vị trí cao nhất: W2 = mghmax 2 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 W1 = W2 hmax = 32,5cm TK O3 TK O1 Câu a) Sơ đồ tạo ảnh qua hệ: AB A1B1 A2 B2 Áp dụng cơng thức thấu kính, ta có: d f d f 50 d1' 1 30cm d l d1' 10cm d 2' 2 cm d1 f1 d2 f2 d1' d '2 50 100 Độ phóng đại: k = = A B2 k AB cm d1d 15 15 Vậy ảnh A2B2 qua hệ thấu kính ảnh ảo, ngược chiều với vật 50 lần vật 15 b) Khi vật dịch chuyển dọc theo trục tia BI song song trục khơng đổi Để phóng đại ảnh khơng phụ thuộc vị trí đặt vật tia ló KR phải song song trục Suy tia JK kéo dài phải qua F3, từ hình vẽ, ta có F3 ảnh F1’ qua TK O2 d 2d '2 Ta có: d2 = 10cm; d2’ = -5cm f2 = = -10(cm) d +d '2 Vậy cần phải đặt thấu kính phân kì có tiêu cự f2 = -10cm O2 Câu Ta có: U + UR = E, UR = IR = 0,01U2.R Thay số vào ta phương trình: 0,5U2 + U – 1,5 = Giải phương trình lấy nghiệm U = 1V, suy UR = 0,5V U Dòng điện mạch : I = R = 0,01A R http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 201 1-1 012 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 1 2- THPT - B NG B Câu a) B ớc sóng: λ = vT = 2cm Phương trình... 096.79.79.369 Biểu thức cường độ dòng điện: i = 1,8cos(100πt Biểu thức uAN: ZAN = π )A R Z2L ≈ 218Ω; U 0AN = IoZAN ≈ 392,4V 200 ZL AN ≈ 1,16rad = ∅uAN - ∅i ∅uAN ≈ 0,11rad = R 50 uAN = 392,4cos(100πt... ≈ 1,8A Z Z -Z π π i u Độ lệch pha: tan∅ = L C = ∅ = R 3 Cường độ dòng điện: Io = http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com