de thi hsg vat ly lop 12 tinh Gia Lai bang B nam 2017 2018

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2017 – 2018 Môn thi: VẬT LÍ - Bảng B Thời gian: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi: 09/12/2017 (Đề gồm 02 trang, có câu) Câu (3,0 điểm) Hai xe mô tô A B chuyển động thẳng theo hai đường vng góc với nhau, tiến phía ngã tư (giao điểm hai đường), xe A chạy từ hướng Tây sang hướng Đông với tốc độ 50  km / h  ; xe B chạy từ hướng Nam hướng Bắc với tốc độ 30  km / h  Lúc 15 phút, xe A xe B cách ngã tư 2,2  km   km  Tìm thời điểm mà khoảng cách hai xe nhỏ Tính khoảng cách Câu (4,0 điểm) Con lắc đơn gồm cầu nhỏ khối lượng m1  100(g), chiều dài  1,0  m  Con lắc lò xo gồm lị xo có độ cứng k  25  N / m  cầu khối lượng  m2 = m1 (hình vẽ) Lấy g  10 m / s2  2  10 Bố trí hai lắc cho hệ cân bằng, lò xo không biến dạng, sợi dây thẳng đứng Kéo m1 lệch khỏi vị trí cân để sợi dây lệch góc nhỏ   0,1  rad  , k m2 m1 thả nhẹ Bỏ qua ma sát, coi va chạm hai cầu tuyệt đối đàn hồi xuyên tâm sau va chạm lần thứ nhất, lị xo bị nén a) Tính vận tốc m2 sau va chạm với m1 độ nén cực đại lị xo b) Tìm chu kì dao động T hệ c) Chọn gốc thời gian lúc bắt đầu va chạm, chiều dương trục tọa độ chiều chuyển động vật m2 sau va chạm lần Hãy vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc vận tốc theo thời gian lắc lò xo   t  T  Câu (2,0 điểm) Một nguồn phát sóng dao động điều hịa tạo sóng tròn đồng tâm O, truyền mặt nước với bước sóng  Hai điểm M N thuộc mặt nước, nằm hai phương truyền sóng mà phần tử nước dao động Biết OM  8, ON  12 OM vng góc với ON Tìm số điểm đoạn MN có phần tử nước dao động ngược pha với dao động nguồn O   Câu (4,0 điểm) Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức: u  200 2cos 100t    V  vào hai đầu 6  đoạn mạch AB (hình vẽ) Cuộn cảm có độ tự cảm L xác định; R biến trở, tụ điện có điện dung C thay đổi C R N a) Điều chỉnh biến trở đến giá trị R  200    , điều chỉnh điện dung để M điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu U1  giá trị cực đại U2  400 V  Tính giá trị U1 L L  A B b) Điều chỉnh biến trở đến giá trị R  300    , tiếp tục điều chỉnh điện dung để tổng điện áp hiệu dụng U AN  U NB  đạt giá trị cực đại Viết biểu thức điện áp uAN (t) lúc Đăng tải https://blogvatly.com Page Câu (3,0 điểm) Một khung dây dẫn phẳng, hình vng cạnh a, khối lượng m, z a khơng biến dạng, có điện trở R, ném ngang từ độ cao z0 xác định  a  z0  v0 với vận tốc v0 vùng có từ trường với cảm ứng từ B có hướng khơng đổi, độ  lớn phụ thuộc độ cao z theo qui luật B  B0  k z với B0 , k số, B k  Bỏ qua lực cản Biết suốt q trình ném, mặt phẳng khung ln thẳng đứng, vng góc với B khung khơng quay; Cho gia tốc trọng trường g (hình vẽ) O x a) Viết biểu thức từ thông  qua khung dây theo tọa độ z b) Xác định tốc độ cực đại mà khung đạt Câu (2,0 điểm) Cho hệ thấu kính L1 , L2 , L3 đặt đồng trục hình vẽ Hai thấu kính L1 L3 giữ cố định hai vị trí O1 O3 cách đoạn  90  cm  Thấu kính L2 đặt vị trí cách L1 khoảng O1O2  30  cm  Vật sáng phẳng, nhỏ, có chiều cao AB, đặt vng góc với trục chính, trước L1 cách L1 khoảng d1  60  cm  Khi ảnh cuối vật AB cho hệ sau L3 cách L3 khoảng 120  cm  B - Nếu bỏ L2 ảnh cuối khơng có thay đổi vị trí cũ A - Nếu không bỏ L2 mà dịch chuyển từ vị trí cho L1 L2 L3 O1 O2 O3 phía L3 đoạn 40  cm  ảnh cuối dịch chuyển xa vơ cực Tính tiêu cự f1 , f , f thấu kính Câu (2,0 điểm) Có điện trở R1 , R2 , R3 mắc thành mạch theo sơ đồ hình vẽ Trình bày phương án xác định giá trị điện trở trên, dụng cụ đo không mắc vào tiếp điểm O Đồ dùng gồm có: Nguồn điện khơng đổi (E , r ) ; Ampe kế lý tưởng (A); Vơn kế lý tưởng (V); Khóa ngắt điện (K) dây dẫn có điện trở khơng đáng kể O R1 R2 R3 HẾT Họ tên thí sinh: ; Số báo danh:   Thí sinh khơng sử dụng tài liệu; Giám thị coi thi khơng giải thích thêm Đăng tải https://blogvatly.com Page  KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2017 - 2018 Mơn: VẬT LÍ - BẢNG B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 09/12/2017 (Hướng dẫn gồm 05 trang) SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM Câu (3,0 đ) NỘI DUNG - LƯỢC GIẢI + Chọn hệ trục tọa độ Oxy, với: Trục Ox theo hướng từ Tây sang Đông; Trục Oy theo hướng từ Nam sang Bắc; Gốc tọa độ O ngả tư + Chọn mốc thời gian lúc 15 phút ĐIỂM 0,25 0,25 y vA O vB x0 0,50 x y0 + Phương trình chuyển động xe là: Mô tô A: x  x0  vA t  2,2  50t (km) 0,50 Mô tô B: y  y0  vB t  2  30t (km) (4,0 đ) + Khoảng cách hai mô tô: L  x  y  3400t  340t  8,84 (km) 0,50  L  3400.(t  0,05)2  0,34 (km) 0,25 + Nhận xét: L  0,34 (km)  0,583(km)  583(m) 0,25  Lmin  583 (m) Suy ra: t  0,05(giờ)  3( phút) Vậy: Lúc 18 phút, khoảng cách nhỏ hai mơ tơ 583 (m) 0,50 a) Tìm vận tốc m2 sau va chạm với m1 độ nén cực đại lò xo + Gọi vận tốc m1 trước va chạm v0 : m1gh  m1g  (1- cos  )  + Khi đó: v0 = g =0,1 2  0,1.  m / s   m1  v02  2,0 ñ 0,25 0,25 + Gọi v1 , v2 vận tốc m1 , m2 sau va chạm (1) m1 v0  m1 v1  m2 v2  + Vì va chạm đàn hồi, xuyên tâm nên:  1 2 (2)  m1 v0  m1 v1  m2 v2 2 2 (3) v  v  v + Vì m1  m2 nên từ (1) (2) ta có:  02 12 22 (4) v0  v1  v2 Đăng tải https://blogvatly.com 0,50 0,25 Page + Từ (3) suy ra: v02   v1  v2   v12  v22   v1  v2 ; So sánh với (4) suy ra: 2.v1.v2  0,25 + Vì lị xo bị nén nên v2    v1  0; v2  v0  0,1.  m / s  0,25 + Khi lị xo vị trí có độ nén cực đại, áp dụng định luật bảo toàn năng:  k   max   m2  v22     max m2  0,02(m)  2(cm) k  v2  0,25  1,0 đ b) Chu kì dao động: + Con lắc đơn: T1  2 g  2(s) 0,50 m + Con lắc lò xo: T2  2  0,4(s) k 1 + Chu kì dao động hệ: T  (T1  T2 )  (2  0,4)  1,2(s) 2 c) Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc vận tốc theo thời gian lắc lò xo 0,50  1,0 ñ   + Phương trình li độ lắc lò xo: x  0,02.cos  5t -  (m) 2  + Phương trình vận tốc lắc lò xo: v  0,1..cos  5t  m / s  0,25 + Bảng giá trị: t (s) v (m / s) v0 0,1 0,2 v0 0,3 0, 0,5 0 0,6 0, 0,9 0 1, 0 1,1 1,2   0,25 v (m / s) + Đồ thị vẽ: 0,1. O t (s) 0, 0,1 0,50 1,2 0,1. (2,0 đ) + Gọi I điểm nằm đoạn MN Để I dao động ngược pha với nguồn O thì:  d   2k  1  với k  Z 0,25 M H 0,25 I O + Áp dụng hệ thức lượng tam giác vng ta có: Đăng tải https://blogvatly.com d N 0,25 Page 1 24    OH   2 OH OM ON 13 + Tìm số điểm dao động ngược pha với nguồn O đoạn NH: 24 24  Vì OH  OI  ON     d  12      2k  1   12 13 13  6,1  k  11,5  Có điểm dao động ngược pha với nguồn O đoạn NH (4,0 đ) 0,50 + Tìm số điểm dao động ngược pha với nguồn O đoạn MH: 24 24  Vì OH  OI  OM    d  8     2k  1  8 13 13  6,1  k  7,5  Có điểm dao động ngược pha với nguồn O đoạn MH  Có tất điểm dao động ngược pha với nguồn đoạn MN a) Tính giá trị U1 L + Ta có: U MB  + Đặt f ( ZC )  U R  ZC2 R  ( Z L  ZC ) Z L2  Z L ZC R Z + f   ZC   ZC  C 0,25  2,0ñ U  1  f   ZC   0,25 Z  ZL ZC L R  ZC2  2Z L ZC2  Z L ZC  R R  ZC2   0,25 Z L  R  Z L2 0,25 + Khi Z C  thì: U MB  + Khi ZC  0,50 U Z 1 R Z L  R  Z L2 2 L U U MB  R 0,25 R  Z L2 2UR R  Z L2  Z L 0,25 + Khi ZC   U MB  U + Bảng biến thiên: ZC 0,25 Z L  R  Z L2 f   ZC  f  ZC  UMB   2Z L Z L2 0,25 2UR UR R Z Z L  R  Z L2 R2  L + Từ bảng biến thiên ta có: U MB  U MB max  Đăng tải https://blogvatly.com 4R  Z2L  ZL 2UR R  Z L2  Z L U  U2 Page   R  Z L   4 R  Z L  Z L  1, 5R  300     L  UR  U MB  U MB min  ZC   U MB min  R  Z L2 ZL    H  UR  U1  U1 = R  Z L2  111  V   2,0ñ b) Viết biểu thức điện áp uAN (t) U AN U sin  + Ta có:  NB  U NB  U  sin   sin sin 3 U + Tương tự: U  sin  U AN  2  sin       0,25  U AN  2  sin       U   sin O    UR U AB UC  U AN  U NB   2  sin       sin     U.      sin  sin  3   + U AN  UNB  U      sin   cos  U AN  U NB  2U  cos      2U 3  + Suy ra: U AN  UNB  + Mặt khác: u (3,0 đ) AN  max   Lúc này: U0  U0  200 V  AN AB    200 2cos 100t    V  6     nên uAN a) Viết biểu thức từ thông  qua khung dây theo tọa độ z z + Vẽ hình F1 G z + Vì độ cao khung giảm dần nên B giảm  Từ thơng giảm, dẫn đến có dịng điện cảm ứng ic 0,50 0,50 0,50  1,5ñ 0,50 0,25 v0 F F4 + Mặt khác Bc  B nên dòng điện cảm ứng ic chiều kim đồng hồ F3 vz O 0,50 x + Ở thời diểm t , trọng tâm G khung có tọa độ z, từ thông qua khung:   a B  a  B0  k z  b) Xác định tốc độ cực đại mà khung đạt + Trong khoảng thời gian t nhỏ, suất điện động cảm ứng xuất khung:  z z ec   a2k  a2k  a kvz (Với vz tốc độ tức thời) t t t Đăng tải https://blogvatly.com 0,25 0,50  1,5ñ 0,50 Page + Dịng điện cảm ứng xuất khung có độ lớn: i  ec a kvz  R R + Lực từ tổng hợp F  F  F  F  F hướng lên có độ lớn tăng theo v z (theo định luật Lenxơ) Đến F  P, theo trục Oz khung chuyển động thẳng với vận tốc 0,25 vz  vzmax + Áp dụng định luật bảo toàn lượng:  a kvz max  mgR mgvz max t  Ri t  mgvz max  R    vz max  R  k a  + Trên phương ngang, khung chuyển động thẳng đều: vx  v0 0,25 2 + Tốc độ cực đại khung: vmax  v (2,0 đ) z max  mgR   v     v02 k a  0,50 + Sơ đồ tạo ảnh với hệ ba thấu kính: L3 L1 L2 AB   A1B1   A2 B2  A31B31 d1 d1' d2 d2' d31 0,25 d31' L3 L1 + Sơ đồ tạo ảnh với hệ hai thấu kính L1 , L3 : AB   A1B1    A32 B32 d1 d1' d32 d32' 0,25 + Vì: A32 B32  A31B31; d32/  d31/  120  cm  nên: d32  d31  d2/  d2  + Ta có: d  O1O2  d1/  d1/  O1O2  30  cm  0,25 d31  O2O3  d  O2O3  90  30  60  cm  / + Tính được: f1  d31  d31/ d1  d1/ 60.30 60.120   20 cm f    40  cm  ;   / / d1  d1 60  30 d31  d31 60  120 + Sơ đồ tạo ảnh sau di chuyển thấu kính L2 L L L AB   A1B1    A23 B23  A33 B33 d1 d1' d23 d23' d33    0,25 d33' + Vì d33/    d33  f3  40  cm  + Mà d33  O2/ O3  d 23/  d 23/  O2/ O3  d33  20  40  20  cm  0,25 + Ta có: d23  O1O2/  d1/  70  30  40 (cm) 0,25 + Tiêu cự thấu kính L2 : f  (2,0 đ) 0,25 E,r E,r A (K ) 0,25 E,r A (K ) A (K ) V V V O O O R2 R1 (Hình 1) d 23d 23/ 40.(20)   40  cm  / d 23  d 23 40  20 R3 R2 (Hình 2) R3 R1 + Bước 1: Mắc dụng cụ đo vào mạch điện hình Đăng tải https://blogvatly.com R3 R1 (Hình 3) R2 0,25 Page + Khi đó, áp dụng định luật Ơm ta được: I1  U1 R1  R (1) Với U1 , I1 hiệu điện cường độ dòng điện đo Vôn kế Ampe kế phép đo lần thứ + Bước 2: Mắc dụng cụ đo vào mạch điện hình U2 (2) + Khi đó, áp dụng định luật Ơm ta được: I2  R  R3 0,25 0,25 Với U2 , I2 hiệu điện cường độ dòng điện đo Vôn kế Ampe kế phép đo lần thứ hai 0,25 + Bước 3: Mắc dụng cụ đo vào mạch điện hình U3 (3) + Khi đó, áp dụng định luật Ơm ta được: I3  R1  R3 0,25 Với U3 , I3 hiệu điện cường độ dòng điện đo Vôn kế Ampe kế phép đo lần thứ ba  U U  U  R1        I1 I3 I2    U U  U  + Bước 4: Giải hệ phương trình (1), (2) (3), ta được: R        I2 I1 I3       R    U3  U  U1     I3 I2 I1   0,25 0,50 * Ghi chú: - Thí sinh luận giải theo cách khác, đạt điểm tối đa theo biểu điểm - Thí sinh trình bày thiếu sai đơn vị đáp số câu bị trừ 0,25 điểm (tồn khơng trừ 0,5 điểm) - HẾT - Đăng tải https://blogvatly.com Page ... Mơn: VẬT LÍ - B? ??NG B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 09 /12/ 2017 (Hướng dẫn gồm 05 trang) SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO GIA LAI ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM Câu... b? ?o danh:   Thí sinh khơng sử dụng tài liệu; Giám thị coi thi không giải thích thêm Đăng tải https://blogvatly.com Page  KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2017 - 2018. .. Từ b? ??ng biến thi? ?n ta có: U MB  U MB max  Đăng tải https://blogvatly.com 4R  Z2L  ZL 2UR R  Z L2  Z L U  U2 Page   R  Z L   4 R  Z L  Z L  1, 5R  300     L  UR  U MB 