Đề HSG môn vật lý lớp 12 năm học 2014 2015 sở GDĐT thanh hóa 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 2014-2015 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề ( Đề gồm 02 trang) Câu (2,0 điểm) Một cứng, mảnh, đồng chất có chiều dài h dựng thẳng đứng mặt đất Đầu bắt đầu đồ xuống mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc ban đầu coi không, đầu không bị trượt Bỏ qua sức cản khơng khí Biết momen quán tính trục mh quay qua đầu vng góc với I  với khối lượng m khối lượng Cho gia tốc trọng trường g = 9,81m/s2 a) Tính gia tốc dài đầu hợp với phương thẳng đứng góc   600 b) Thanh hợp với phương thẳng đứng góc gia tốc dài đầu g Câu (2,0 điểm) Cho hệ học hình 1, biết lò xo nhẹ có độ cứng k  100 N / m , vật nặng khối lượng m1  0, 4kg m2  m1 Lấy g  10m / s Bỏ qua khối lượng ròng rọc; dây nối nhẹ không dãn Bỏ qua ma sát a) Xác định độ biến dạng lò xo hệ trạng thái cân b) Kéo m1 xuống theo phương thẳng đứng giữ lực có độ lớn 3N sau thả nhẹ để m1 dao động Hỏi khối lượng lớn m2 để đứng n vật m1 dao động Câu (2,0 điểm) Một lắc đơn có chiều dài l  1m , vật nặng khối lượng m = 1kg treo nơi có gia tốc trọng trường g  10m / s Đưa vật nặng đến vị trí cho dây treo căng hợp với phương thẳng đứng góc 0  600 thả nhẹ Biết lắc bảo toàn q trình dao động Tính gia tốc vật nặng dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 0  300 Câu (2,0 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, có hai nguồn kết hợp hai điểm A, B cách 18cm dao động theo phương trình u A  uB  2cos50 t (cm) Cho tốc độ truyền sóng mặt nước 50cm/s Coi biên độ sóng khơng đổi truyền a) Tính số điểm dao động với biên độ cực tiểu khoảng AB b) Trong khoảng AB có điểm dao động với biên độ cực đại pha với nguồn Câu (2,0 điểm) Cho mạch điện AB gồm cuộn dây cảm L, điện trở R tụ điện C mắc hình Đặt vào hai đầu đoạn AB điện áp xoay chiều có biểu thức u AB  U cos t (V ) Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AN MB vuông pha với U AN  50 5V , U MB  100 5V Mạch tiêu thụ công suất P  50W Tính R, Z L , ZC Câu (2,0 điểm) Điện truyền từ nơi phát đến khu dân cư đường dây pha với hiệu suất truyền tải 90% Nếu công suất sử dụng điện khu dân cư tăng thêm 20% giữ nguyên điện http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 áp nơi phát hiệu suất truyền tải điện đường dây lúc bao nhiêu? Biết hao phí điện tỏa nhiệt đường dây không vượt 20% Coi điện áp ln pha với dòng điện Câu (2,0 điểm) Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến gồm tụ điện có điện dung C0  100( pF ) cuộn cảm có độ tự cảm L  (  H )  a) Mạch thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu? b) Để mạch thu sóng điện từ có bước sóng từ 12m đến 18m cần phải ghép thêm tụ điện Cx có điện dung biến thiên Hỏi phải ghép Cx nối tiếp hay song song với tụ điện C0 ? Điện dung tụ điện Cx biến thiên khoảng nào? Câu (2,0 điểm) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng Lần thứ nhất, ánh sáng dùng thí nghiệm có hai loại xạ có bước sóng 1  0,56 m 2 ,với 0, 67  m  2  0, 74 m , khoảng hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có vân sáng xạ 2 Lần thứ hai, ánh 7 sáng dùng thí nghiệm có ba loại xạ có bước sóng 1 , 2 3 với 3  , 12 khoảng hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm quan sát vân sáng đơn sắc? Câu (2,0 điểm) Hai bàn kim loại phẳng M, N đặt đối diện, song song cách 4cm chân khơng Cho cơng kim loại M A  2,5eV Chiếu đến O kim loại M xạ có bước sóng   0,3 m Cho số h  6,625.1034 J s; c  3.108 m / s; mc  9,1.1031 kg; e  1, 6.1019 C a) Tính vận tốc ban đầu cực đại quang electron bứt từ M b) Đặt M N hiệu điện không đổi UMN = 4,55v Hỏi quang eletron đến cách N đoạn gần Câu 10 (2,0 điểm) Cho dụng cụ sau:  Một máy biến áp  Dây dẫn đủ dài có lớp cách điện  Một vơn kế xoay chiều lí tưởng có nhiều thang đo  Một cuộn điện xoay chiều ổn định Hãy trình bày phương án thí nghiệm để xác định số vòng cuộn dây máy biến áo mà khơng phải tháo đếm số vòng? 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 HƯỚNG DẪN GIẢI KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2014-2015 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT Câu a) Áp dụng phương trình động lực học vật rắn cho chuyển động quay quanh trục h đầu vng góc với thanh: M  mg sin   I  2 h mh  3g sin   mg sin     2h Gia tốc tiếp truyền đầu ống khói là: at   h  1,5 g sin  (1) Thay số: at  7,36  12, 74m / s    41,810  410 48'37 '' 1,5 Câu a) Tại vị trí cân m1 ta có m g 0, 4.10 FM  m1 g  k l0   m1 g  k l0  l0    0, 04(m)  4(cm) k 100 F b) Biên độ dao động m1 là: A1   0, 03m  3cm k Để m2 đứng yên TAB  Fdh  m2 g   Fdh  m2 g với x1 b) Từ biểu thức (1) thay at  g  sin    Fdh  m2 g  k  l  A   m2 g  m2  k  l  A  g  100  0, 04  0, 03 10  0,1kg Vậy m2max  0,1kg Câu Tính vận tốc vật dây troe lệch góc  : mv  mgl  cos   cos    v  gl  cos   cos   Tính gia tốc tiếp tuyến at  g sin  v2 Tính gia tốc pháp tuyến aht   g  cos   cos   l Gia tốc vật a  at2  aht2 Thay số a  8,865m / s v  2cm f Số cực tiểu AB số giá trị nguyên k thỏa mãn Suy 9  k  0,5   k  9, 8, ,8 tức có 18 cực tiểu AB AB b) Tính   n số nguyên lẻ  số điểm dao động với biên độ cực đại pha với nguồn AB n   Câu Trên giản đồ véc tơ tính U U 2  U MB  250V ;U R  AN MB  100V U L  U C   U AN U L  UC Câu a) Tính bước sóng   U L  U AN  U R2  50V ;U C  250  50  200V http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 P  0,5 A UR U Vậy R  R  200; Z L  100; Z C  400 I P P P Câu Hiệu suất truyền tải ban đầu: H1  i1  tp1 hp1 Trong Pi1 cơng suất nơi tiêu thụ, Ptp1 Ptp1 Ptp1 Tính I  cơng suất truyền đi, Php1 cơng suất hao phí tỏa nhiệt Thay só ta có: Pi1  0,9Ptp1 Php1  0,1Ptp1 Khi tăng công suất: Pi  1, 2Pi1  1,08Ptp1  Php  Ptp  Pi  Ptp  1,08Ptp1 Mặt khác ta có: Php  Php1 Php  Ptp21 Ptp22  Php (1) Ptp R Do U R không đổi nên U2 Ptp22 0,1Ptp22  Php1  (2) Ptp1 Ptp1  Ptp  Ptp   10  1, 08  Từ (1) (2) ta có: Ptp  1, 08 Ptp1    Ptp1  Ptp1 Ptp1   P P Giải phương trình ta được:  8, 77  1, 23 Ptp1 Ptp1 0,1Ptp22 Từ tìm được; H  12,3% (loại H  80% ); Hoặc H  87,8% (thỏa mãn) Câu a) Mạch dao động bắt sóng điện từ có bước sóng tính theo công thức:   c.2 LC0  3.108.2 106.100.1012  6(m)  b) Gọi Cb điện dung tụ C0 ghép với C x Bước sóng mà mạch thu tính theo cơng thức:   c.2 LCb  6 108 LCb Theo yêu cầu toán: 12(m)    18(m), bước sóng mà mạch thu tăng nên điện dung tụ tăng Do đó, tụ C0 ghép song song với tụ Cx  Cb  C0  Cx  Cx  Cb  C0 Từ công thức   c.2 LC0  Cb  Với   1  12(m)  Cb1  2 4 2c L 122 4 9.1016 Với   2  18(m)  Cb   106  400( pF )  Cx1  Cb1  C0  300( pF ) 182 4 9.1016  106  900( pF )  Cx  Cb  C0  800( pF ) Vậy: 300( pF )  C ,  800 p( F ) Câu Khi giao thoa với ánh sáng đơn sắc 1 ; 2 , vị trí vân trùng hệ thì: k  k1i1  7.i2  k 1  72  0, 67  m  2   0, 74 m(k1  Z )  k1   2  0, 72  m Khi giao thoa với đồng thời ánh sáng đơn sắc 1; 2 ; 3 Tại vị trí vân trùng xạ k1i1  k2i2  k3i3  56k1  72k2  42k3  k1  9; k2  7; k3  12  i123  9i1  7i2  12i3 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Tại vị trí trùng xạ i12  9i1  7i2 ; i23  7i2  12i3 ; i13  3i1  4i2 Tổng số xạ đơn sắc quan sát khoảng hai vân liên tiếp màu vân trung tâm  i  i   i123   i123   i123   i  1    1    1   123  1   123  1   123  1   21   i12  i1   i2   i3   i23    i13   Câu a) Vận tốc ban đầu cực đại cuẩ electron  6, 625.1034.3.108   hc  2  2,5.1, 6.1019  2  A 6 0,3.10      7, 6.105 m / s v 31 m 9,1.10 b) Chỉ xét electron bay theo phương vng góc với vận tốc ban đầu cực đại Gọi S quãng đường xa M electron nói trên, áp dụng định lí động tính d mv0max S  0, 0144m  1, 44cm 2eU Vậy electron đến N gần cách N đoạn dmin  d  S  2,556cm U N Câu 10 Vận dụng công thức máy biến áp:  (1) U N2 Để hở mạch thứ cấp, mắc cuộn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều Dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu cuộn sơ cấp U cuộn thứ cấp U Quấn sợi dây nhỏ quanh lõi từ máy biến áp N3 vòng Dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu cuộn dây vừa quấn, đo giá trị U Ta có U ứng với N3 vòng dây, từ áp dụng cơng thức (1) tính số vòng ứng với U U http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT THANH HÓA HƯỚNG DẪN GIẢI KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 201 4-2 015 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 1 2- THPT Câu a) Áp dụng phương trình động lực học vật rắn cho chuyển động... k3  12  i123  9i1  7i2  12i3 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Tại vị trí trùng xạ i12... xoay chi u ổn định Hãy trình bày phương án thí nghiệm để xác định số vòng cuộn dây máy biến áo mà tháo đếm số vòng? http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word