Đề HSG môn vật lý lớp 12 năm học 2012 2013 sở GDĐT thanh hóa vòng 2 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 THANH HĨA ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012-2013 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT- Vòng Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề ( Đề gồm 02 trang) Câu (6,5 điểm) Một vật nhò cỏ khối lượng m, nằm đỉnh bán cầu nhẵn, kính R, tâm O, bán cầu đặt mặt phẳng nằm ngang (hình 1) Cho gia tốc rơi tự g Bán cầu giữ cố định, đẩy nhẹ cho vật trượt xuống Xác định vị trí vật rời bán cầu tốc độ lúc Bán cầu bắt đầu kéo cho chuyển động với gia tốc a nằm ngang khơng đổi có độ lớn a = g Vật bắt đầu trượt xuống từ đỉnh bán cầu Xác định vị trí vật rời bán cầu Bán cầu quay với tốc độ góc  khơng đổi quanh trục thẳng đứng, cố định Oz Đẩy nhẹ cho vật trượt xuống từ đỉnh bán cầu Trong hệ quy chiếu gắn với bán cầu, xác định lực quán tính li tâm lực quán tính Coriolis thời điểm vật rời bán cầu Câu (4 điểm) Hai bình tích V nhau, nối thơng với ống ngắn có tiết diện nhỏ (hình 2) Trong hai bình có chứa mol khí lí tường Khí bình thứ giữ nhiệt độ T1 , khí bình thứ hai giữ nhiệt độ T2 Tính áp suất khí bình hai trường hợp: Áp suất bình thấp (khí kém) Áp suất khí bình khơng thấp Câu (3 điểm) Cho mạch điện hình Trong đó: R1  R; R  2R; R  2R; R  4R; suất điện động điện trở nguồn E1 , r1 E , r2 Tính cường độ dòng điện chạy qua nguồn Tính cơng suất tiêu thụ tổng cộng điện trở Câu (3,5 điểm) Tia sáng đơn sắc từ khơng khí khúc xạ vào giọt nước hình cầu có chiết suất n phản xạ phần mặt cầu đối diện khúc xạ ló ngồi, (hình 4) Tia sáng phản xạ phần mặt cầu đối diện phản xạ toàn phần hay phản xạ phần? Hãy chứng minh Tìm góc tới i để góc lệch  tạo tia tới SI tia ló KR cực tiểu Câu (3 điểm) dV Dùng bơm hút chân không cỏ tốc độ bơm không đổi C  để hút khơng khí bình kín dt tích V = 60 lít từ áp suất khí P0 Quá trình bơm đẳng nhiệt Tỉ số áp suất P khơng khí bình thời điểm tính từ lúc bắt đầu bơm hút với áp suất ban đầu P0 có giá trị cho http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 bảng sau: t (phút) P P0 1 1,5 0,7165 0,6065 0,3678 0,2636 0,1888 0,1353 0,0970 Xác định tốc độ bơm C (tốc độ bơm C thể tích khí mà bơm hút đơn vị thời gian, thể tích đo áp suất khí lúc qua bơm) 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 THANH HÓA KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2010-1011 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: Có P cos   N   N  mg(3cos   2) mV mV  mgR(1  cos ) (1) R Vật rời mặt cầu N =  cos  M  Thay cos  M  2gR vào (1) ta V  3 Phương trình động lực học cho: P cos   N  ma sin   mV R (1) mV2  mgR(1  cos )  maR sin  (2)   3a Từ (1)&(2)  N  mg (3cos   2)  sin   g   a Vật rời bán cầu N   cos    sin  g Với a  g  sin 2     16,90 Do khơng có lực ma sát vật cầu nên HQC quán tính chuyển động quay cầu không ảnh hưởng đến chuyển động trượt xuống vật, theo ta có: Định lí động cho: cos   2gR  VM  3 R 5  Flt  m2 R 3 Lực quán tính Coriolis: Fc   m2  V với V  VM  Vq Lực quán tính li tâm: Flt  m2 HM với HM    2m2 R 8g Nên Fc  2m   gR     HM   Fc  5 3 R   Câu 2: Ở áp suất thấp, trạng thái dừng thiết lập khoảng thời gian số phân tử khuếch tán từ bình sang bình nên: n 1v1  n v  N1 8RT1 N 8RT2 N T2    V  V  N2 T1 Do N1  N  N A  N1  N A Lại có P1  N1 RT kT1  P1  V V T2 T1  T2 T2 T1  T2 ; N2  NA ; P2  T1 T1  T2 N2 RT2 kT2  P2  V V T1 T1  T2 ; Ở áp suất bình thường, trạng thái thiết lập áp suất hai bình nên: N T P1  P2  n1kT1  n kT2  n1VkT1  n VkT  N1T1  N 2T   N T1 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 N1  N  N A  N1  N A Suy P1  P2  Câu 3: Do T2 T1 ; N2  NA T1  T2 T1  T2 N A kT1T2 RT1T2  V(T1  T2 ) V(T1  T2 ) R1 R  nên cầu MN AB cân R3 R4 Nếu bỏ nguồn E1 (vẫn giữ lại r1 ) ta có: R AB  2R  I  E2 E2  R AB 2R  r2 Nếu bỏ nguồn E (vẫn giữ lại r2 ) ta có: R MN  2R  I1  E1 E1  R MN 2R  r1 Cầu cân nên nguồn điện E1 khơng gây dòng điện qua r2 , nguồn điện E khơng gây dòng điện qua r1 Vậy có nguồn ta có: I E1  I1   E1 E 22 I E2  I   2R  r1 2R  r2 E12 E 22 r1E12 r2 E 22    2R  r1 2R  r2 (2R  r1 ) (2R  r2 ) sin i Câu 4: Có sin r  sin i gh   r  igh  n n phản xạ phần  Có r  (i  r)     2i  4r   d dr Lấy vi phân:  24 di di P  E1I E1  E1I E2  r1I E2  r2 I E2 ; P  dr   di  2dr (1) di Có sin i  n sin r  cosidi  n cos rdr (2) Để  cực tiểu  n2 1 Câu 5: Quá trình đẳng nhiệt nên thời điểm t t + dt có PV  (P  dP)(V  dV) Bỏ qua vô bé dP C bậc cao thay dV  Cdt ta có:   dt P V P0 C Lấy tích phân ta có: ln  t P V P0 Đặt y  ln ta có bảng sau: P t 1,5 y 0,3334 0,5001 1,0002 1,3333 1,6670 2,0003 2,3330 Từ bảng ta có đồ thị Từ (1) (2)   3cos i  n  cos i  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ đồ thị ta tính C  thay V = 60 lít ta có C = 20 lít/phút V http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT THANH HÓA KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 20 1 0-1 011 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 1 2- ... điện qua r1 Vậy có nguồn ta có: I E1  I1   E1 E 22 I E2  I   2R  r1 2R  r2 E 12 E 22 r1E 12 r2 E 22    2R  r1 2R  r2 (2R  r1 ) (2R  r2 ) sin i Câu 4: Có sin r  sin i gh   r ... P2  Câu 3: Do T2 T1 ; N2  NA T1  T2 T1  T2 N A kT1T2 RT1T2  V(T1  T2 ) V(T1  T2 ) R1 R  nên cầu MN AB cân R3 R4 Nếu bỏ nguồn E1 (vẫn giữ lại r1 ) ta có: R AB  2R  I  E2 E2  R AB 2R