Đề HSG môn vật lý lớp 12 năm học 2012 2013 sở GDĐT hải phòng hệ không chuyên file word có lời giải chi tiết

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT HẢI PHÒNG KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012-2013 ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI MƠN: VẬT LÝ 12- THPT Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề ( Đề gồm 02 trang) Câu (3 điểm) Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục thấu kính hội tụ cho ảnh thật nằm cách vật khoảng cách Nếu cho vật dịch lại gần thấu kính khoảng 30cm ảnh AB ảnh thật nằm cách vật khoảng cũ lớn gấp lần ảnh cũ a) Xác định tiêu cự thấu kính vị trí ban đầu vật AB b) Để ảnh cao vật, phải dịch chuyển vật từ vị trí ban đầu khoảng bao nhiêu, theo chiều nào? Câu 2(3,5 điểm) Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m  300 g , lò xo có độ cứng k  200 N / m lồng vào trục thẳng đứng Khi M vị trí cân bằng, thả vật m  200 g từ độ cao h  3, 75cm so với M Coi ma sát không đáng kể, lấy g  10m / s , va chạm hồn tồn mềm a) Tính vận tốc m trước va chạm vận tốc hai vật sau va chạm b) Sau va chạm hai vật dao động điều hòa Lấy t = lúc va chạm Viết phương trình dao động hai vật Chọn hệ tọa độ hình vẽ, I vị trí cân M trước va chạm, O vị trí cân hai vật sau va chạm c) Tính biên độ dao động cực đại hai vật để q trình dao động m khơng rời khỏi M Câu (2điểm) Hai nguồn kết hợp S1 , S2 cách 50mm dao động theo phương trình uS1  uS  2cos 200 t (mm) mặt nước, coi biên đọ sóng khơng đổi Xét phía đường trung trực S1S ta thấy vân bậc k qua http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 điểm M1 có hiệu số M1S1  M1S2  12mm vân thứ k  (cùng loại với vân k ) qua điểm M2 có hiệu số M S1  M S2  36mm a) Tìm bước sóng vận tốc truyền sóng mặt nước Vân bậc k cực đại hay cực tiểu? b) Xác định số cực đại đường nối S1S2 c) Điểm gần dao động pha với nguồn đường trung trực S1S2 cách nguồn S1 bao nhiêu? Câu (1,5 điểm) Làm xác định hệ số ma sát trượt mặt phẳng nghiêng mà dùng lực kế (hình vẽ)? Biết độ nghiêng mặt phẳng không đổi không đủ lớn bị trượt 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 HẢI PHÒNG KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012-2013 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT Câu a) Vì thấu kính thấu kính hội tụ hai ảnh ảnh thật, vật dịch đến gần thấu kính đoạn 30 cm mà ảnh cách vật khoảng cũ nên ảnh phải dịch chuyển xa thấu kính so với ảnh cũ đoạn 30 cm Tại vị trí đầu ta có phương trình: 1   d d' f Tại vị trí sau, ta có phương trình: 1 (2)   d  30 d ' 30 f Theo đề (1) AB A B AB d ' 30 d A1 B2   (3)  d  d '  , ta có: 2  2 A1 B1 AB A1 B1 d  30 d ' A1 B1 Từ (1) (2) ta có 1 1 1 1 d ' 30 d          d d ' d  30 d ' 30 d d  30 d ' 30 d d  30 d ' (4) Thay (4) vào (3) ta d  2d ' Thay d  2d ' vào phương trình (4) ta tìm d '  30cm  d  60cm Vậy f  d d ' 30.60   20cm d  d ' 30  60 b) Vì ảnh ảo thấu kính hội tụ lớn vật, nên ảnh trường hợp ảnh thật Theo đề ảnh vật suy d1  d '1 Mà f  d1.d1' d12   d1  f  40cm d1  d1' 2d1 Vậy phải dịch vật lại gần thấu kính đoạn d  d  d1  60  40  20cm Câu a) Vận tốc bật trước lúc va chạm: v  gh  2.10.3, 75.102   0,866m / s Theo định luật bảo toàn động lượng: mv   m  M  v0  vận tốc hai vật sau va chạm là:  m v0    mM   200    0,346m / s v      200  300  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 b) Gọi l0  HC chiều dài tự nhiên lò xo; I vị trí cân M trước va chạm Mg 0,3.10   0, 015m  1,5cm k 200 vị trí hai vật sau va chạm: CI  l0  Gọi O VTCB hệ vật  M  m  sau va chạm: CO  l   M  m  g   0,3  0,  10  0, 025m  2,5cm k 200 Chọn trục tọa độ gốc O hình vẽ, gốc thời gian  t   lúc m M vừa chạm nhau: x0  IO  CO  CI  2,5  1,5  1(cm) v0  34,6(cm / s) Phương trình dao động hệ vật M  m có dạng x  A.cos  t    1/2  k  Tần số góc:     M m Xét t  :  1/2  200     0,  0,3   20(rad / s ) x  x0  A.cos  1( cm ) v v0  A.sin  34,6( cm / s )   A2( cm )     ( rad )    Vậy phương trình dao động là: x  2.cos  20t   (cm) 3  Để hai vật không rời q trình dao động vật m ln chịu tác dụng hai lực: Trọng lực P  mg hướng xuống dưới, phản lực N M tác dụng lên hướng lên ( N  0) Theo định luật Niu tơn ta có: P  N  ma , chiếu lên Ox ta được: N  mg  ma  m x  N  mg  m x  m  g   x  Khi xmax  A suy ra: g   A   A  g   10  0, 025(m)  2,5cm 202 Vậy Amax  2,5(cm) N  , m không rời khỏi M Câu a) Gỉa sử M1 M2 vân cực đại ta có: d1  d  k   12mm Và d1'  d 2'   k  3   36mm (1) (2) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Với k số nguyên dương Từ (1) (2) ta có: 3  24    8mm Thay vào (1) ta được: k  12   12  1,5 Khi k  1,5 số nguyên, nên M1 M2 cực đại giao thoa Giả sử M1 M2 vân cực tiểu ta có: d1  d   2k  1  Và d1'  d 2'    k  3  1  36mm   12mm (3) (4) Thay (3) vào  k  (là số nguyên) Vậy M1 M2 cực tiểu giao thoa Theo đề   200  f    100 Hz 2 Vậy vận tốc truyền sóng v   f  8.100  800mm / s  0,8m / s b) Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn S1S d1  d2  k   8k d1  d2  S1S2  50 (5) (6) Từ (5) (6) ta có d1  8k  50  4k  25 Mặt khác  d1  50   4k  25  50  6, 25  k  6, 25 Vậy k nhận giá trị k   1, 2, 3, 4, 5, 6 , tức đoạn S1S2 có 13 cực đại c) Các điểm nằm đường trung trực đoạn S1S2 có d1  d  d1  d   Các điểm cực đại giao thoa Độ lệch pha điểm pha với nguồn, ta có:   2k  2 d   2k  d  k  Do điểm xét nằm đường trung trực S1S2, ta có: d S1S2 50 25 25   25  k   25  k    3,125 2  Vậy kmin   dmin  4  4.8  32 mm Câu Để chuyển động lên đều: FL   P cos   P sin  (1) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Để chuyển động xuống đều: FL   P cos   P sin  Từ (1) (2): sin   (2) FL  FX F  FX ;cos   L  sin   cos   2P 2P FL  FX  F  FX   FL  FX   L    1    2P   2P  P   FL  FX  2 Đo FL , FX , P lực kế sử dụng công thức để suy  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT HẢI PHÒNG KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2 01 2- 2013 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MƠN: VẬT LÝ 1 2- THPT Câu a)... m không rời khỏi M Câu a) Gỉa sử M1 M2 vân cực đại ta có: d1  d  k   12mm Và d1'  d 2'   k  3   36mm (1) (2) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file. ..    3 ,125 2  Vậy kmin   dmin  4  4.8  32 mm Câu Để chuyển động lên đều: FL   P cos   P sin  (1) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website