7 đề thi HSG vật lý 12 có đáp án

www.thuvienhoclieu.com UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN THI: VẬT LÝ - LỚP 12 - THPT Thời gian làm : 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 22/03/ 2011 *** Bài (4 điểm) Cho hệ hình vẽ, lò xo lý tưởng có độ cứng k = 100(N/m) gắn chặt vào tường Q, vật M = 200 (g) gắn với lò xo mối nối hàn Vật M vị trí cân bằng, vật m = 50(g) chuyển động theo phương ngang với tốc độ v = (m/s) tới va chạm hoàn toàn mềm với vật M Sau va chạm hai vật dính vào dao động điều hòa Bỏ qua ma sát vật M với mặt phẳng ngang a) Viết phương trình dao động hệ vật Chọn trục tọa độ hình vẽ, gốc O vị trí cân bằng, gốc thời gian t = lúc xảy va chạm b) Sau thời gian dao động, mối hàn gắn vật M với lò xo bị lỏng dần, thời điểm t hệ vật vị trí lực nén lò xo vào Q cực đại Sau khoảng thời gian ngắn (tính từ thời điểm t) mối hàn bị bật ra? Biết rằng, kể từ thời điểm t mối hàn chịu lực nén tùy ý chịu lực kéo tối đa 1(N) Bài (3điểm) Một máy phát điện pha mà rơ to có cực từ quay với tốc độ n vòng/phút Hai cực máy mắc với tụ điện có điện dung C = 10 µ F Cho điện trở máy không đáng kể Hãy vẽ đồ thị biểu diễn biến thiên cường độ dòng điện hiệu dụng I qua tụ theo tốc độ quay rô to, tốc độ quay rô to biến thiên liên tục từ n1 = 150 vòng/phút đến n2 = 1500 vòng/phút Biết với tốc độ quay 1500 vòng/phút suất điện động hiệu dụng tương ứng 200 V Bài (3 điểm) Nhờ nguồn dao động, người ta tạo điểm O mặt nước phẳng lặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 40 Hz a) Trên mặt nước xuất sóng tròn đồng tâm O, đỉnh sóng cách 2,5 cm Tính tốc độ truyền sóng ngang mặt nước b) Tại điểm A cách O 0,1cm biên độ sóng cm Hãy tìm biên độ sóng điểm M theo khoảng cách d = OM, cho biết lượng sóng khơng dần ma sát q trình lan truyền, phân bố mặt sóng tròn Bài (4 điểm) Cho lưỡng lăng kính dạng nêm, đáy mỏng, góc chiết quang 15 / , làm thuỷ tinh coi suốt với ánh sáng dùng làm thí nghiệm, có chiết suất n = 1,5 www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com coi khơng đổi với ánh sáng dùng thí nghiệm Phía trước lăng kính có đặt khe sáng hẹp S (đơn sắc) đường thẳng qua đáy trùng với đáy chung a) Tìm khoảng cách d khe S lưỡng lăng kính để hai ảnh S S2 S qua lưỡng lăng kính cách khoảng a = 1,8 mm Lấy 1/ = 3.10 – rad b) Tại vùng giao thoa màn, người ta đếm 11 vân sáng Xác định khoảng cách từ lưỡng lăng kính đến màn, suy bề rộng vùng giao thoa khoảng vân i Biết bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng thí nghiệm λ = 0,5µ m c) Thay khe sáng khe sáng tử ngoại gần Để quan sát hình ảnh giao thoa người ta dùng máy ảnh với phim đen trắng thông thường chụp ảnh miền giao thoa in giấy ảnh đếm 15 vạch tối tồn miền giao thoa Giải thích tượng hình ảnh quan sát được, tính bước sóng ánh sáng tử ngoại nói Bài (3 điểm) Một kiểu phân hạch U235 : loại, La kim loại lan tan họ đất hiếm) U + 01n → 235 92 95 42 Mo + 139 57 La + n + −1 e (Mo kim a) Tính lượng ∆E toả từ phản ứng theo đơn vị Jun (J) Cho biết khối lượng hạt : mU = 234,99u ; mMo= 94,88u ; mLa = 138,87u ; mn = 1,01u ; bỏ qua khối lượng electron ; lấy 1u = 931 MeV/c2 b) Nếu coi giá trị ∆E tìm lượng trung bình cho phân hạch 1g U235 phân hạch hết cho lượng kWh Cần phải đốt lượng than để lượng lượng đó, biết suất toả −1 nhiệt than q = 2,93.107 J/kg Lấy số Avôgađrô N A = 6, 023.10 mol c) Trong cố lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện nguyên tử Fukushima (Nhật Bản) động đất sóng thần, người ta lo ngại tượng xảy ? (hiện tượng có liên quan đến kiến thức em học phản ứng phân hạch hạt nhân dây truyền) Hiện tượng xảy không ? α Bài (3 điểm) Cho đồng chất chiều dài L, khối lượng m Thanh quay khơng ma sát quanh trục nằm ngang, vng góc với qua O đầu O Ban đầu giữ vị trí hợp với phương ngang góc α hình vẽ, sau bng nhẹ cho quay quanh O Lấy gia tốc trọng trường g Hãy xác định véc tơ lực trục quay tác dụng lên thanh qua vị trí nằm ngang 23 ………………… Hết ………………… (Đề thi gồm 02 trang) Së gi¸o duc- Đào tạo Bắc ninh Kỳ thi học sinh giỏi THPT cấp tỉnh Năm học 2010- 2011 Môn: Vt lý Lp 12 www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Đáp án - Biểu ®iÓm chÊm Bài Lời giải chi tiết Đi a Viết phương trình dao động: - Gọi v vận tốc hệ vật sau va chạm, sử dụng định luật bảo tồn động lượng ta có: 0,5 mv = ( M + m)v ⇒ v = 0,4 m/s = 40 cm/s - Phương trình dao động hệ hai vật:  x = A cos(ωt + ϕ )  v = − Aω sin(ωt + ϕ ) 0,5 Chọn gốc thời gian, trục tọa độ giả thiết, t = ta có:  x = A cos ϕ = 0(cm)  v = − Aω sinϕ = −40(cm / s ) ω= k = M +m 100 = 20 0,25 rad/s 0,5 (1) (2) Từ (1) (2) ta tìm A = cm, ϕ = π/2 0,5 - Phương trình dao động: x = 2cos(20t + π/2)(cm) b Xác định thời gian ngắn nhất: - Lực tác dụng vào mối hàn lực kéo hệ vật (M + m) dao động với x > 0,5 0,5 - Lực tác dụng vào mối hàn lực đàn hồi lò xo Fđ = k x = kx 0,5 - Mối hàn bật F đ ≥ 1N ⇒ kx ≥ 1N ⇔ x ≥ 0,01m = cm 0,5 - Thời gian ngắn từ lò xo bị nén cực đại mối hàn bị bật thời gian vật chuyển động từ B đến P ( x P = cm) Sử dụng hình chiếu chuyển động tròn ta xác định được: t = T/3 = π/30 (s) - Rơ to có cực, nên số cặp cực từ p = 2, Khi n2 = 1500 (vòng/phút) tần số dòng điện: f2 = n2 p 1500.2 = = 50 Hz 60 60 ⇒ ω2 = 2π f = 314 (rad/s) - Vì bỏ qua điện trở máy nên: U = E2 = 200V U I = = U 2Cω2 ZC = 200.10−5.314 = 0, 628A - Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ: - Với vận tốc quay rơto n vòng/phút hiệu điện hiệu dụng xác định cách tổng NBSω U =E= quát : (vì điện trở 0) www.thuvienhoclieu.com Trang 0,2 0,2 0,2 0,5 www.thuvienhoclieu.com I= U NBSC np = UCω = ω ω = 2π f = 2π ZC 60 Với 0,5 - Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ : NBSC  2π np  NBSC 4π p 2 I=  = n = K n ÷  60  3600 - Suy NBSC 4π p 3600 số → I = K n - Với đường biểu diễn phụ thuốc I với n - tốc độ quay rơ to, có dạng nhánh parabol có bề lõm hướng lên chiều dương toạ độ - Với n = : I = - Với n1 = 150 v/ph : I1 = K (150) K= 0,5 0,5 n2 = 1500 v/ph: I = K (1500) = 0, 628 A I  150  I ⇒ = ⇔ I1 = = 0, 00628 ÷ = I  1500  100 100 A - Đồ thị I = K n nhánh parabol có dạng hình vẽ 0,2 a) - Sóng mặt nước coi gần sóng ngang, gợn sóng vòng tròn đồng tâm cách bước sóng Vậy : λ = 2,5 cm ⇒ v = λ f = 100cm/s b) – Năng lượng sóng phân bố mặt sóng, nên theo phương truyền sóng, xa O, lượng sóng giảm Gọi dA bán kính mặt sóng A, d bán kính mặt sóng M , W lượng sóng cung cấp nguồn O 1s, đơn vị dài mặt sóng nhận W W0 = 2π d lượng - Nếu a biên độ sóng điểm khảo sát cách O khoảng d, W0 : a2 hay W0 = ka2 W W W K ka = ⇒ a2 = K= a2 = 2π d 2π k d ; đặt 2π k d suy K 32 = 0,1 - Với d = d A = 0,1 cm a A = cm, ta có : K a = dM - tương tự M cách O khoảng d - Kết hợp lại ta có: 0,95 0,1 0,1 a ⇒a=3  ÷ = dM dM dM 3 cm ≈ (cm) (biên độ sóng M) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,7 a) - Vẽ hình : Lăng kính nêm: D = A(n – 1), đáy mỏng nên B I gần - S ,S nguồn kết hợp (ảo), từ hình vẽ S S = a, ta có : a = S1S2 = 2d tanD ≈ 2d(n – 1)A (góc nhỏ: tanD ≈ D( rad) ) a 1,8.10 −3 = = 0, −4 Thay số → d = 2(n − 1) A 2(1,5 − 1).15.3.10 m = 40 cm ' λ D λ (d + d ) i= = a a b) - Khoảng cách D ≈ d + d/ → - Bề rộng miền giao thoa L, từ hình vẽ có : www.thuvienhoclieu.com 1,0 0,5 0,5 0,2 Trang www.thuvienhoclieu.com L d' d' = ⇒L=a a d d theo đầu L = 10i 0, d = ≈ 0, 645 ⇒ d' = (1,8.10 −3 ) a −1 −1 10.0,5.10 −6.0, 10λ d m = 64,5 cm d' 0, 645 a = 1,8.10 −3 ≈ 2,9.10 −3 d 0, -L= m = 2,9 mm, mà L = 10i ⇒ i = 0, 29mm c) - Ánh sáng tử ngoại gần xạ không trông thấy gây tượng giao thoa Để quan sát tượng đó, người ta dùng máy ảnh với phim đen trắng chụp ảnh miền giao thoa in giấy ảnh kết vân sáng ứng với vạch tối ảnh - Với 15 vạch tối đếm được, ta có 14 khoảng vân i Vì a D khơng đổi, chiết suất n ' ' coi không đổi, nên ta có: 10λ = 14λ → λ ≈ 0,357 µ m ∆E = (mU + mn − mMo − mLa − 2mn )c = (234,99 − 94,88 − 138,87 − 1, 01) a) Ta có = 214,13 MeV = 214,13 1,6.10 – 13 = 342,608.10 – 13 J ≈ 3,43.10 – 11 J m N = NA = 6, 023.10 23 A 235 b) - Trong 1g U235 có số hạt U235 : hạt - Năng lượng toả 1g U235 phân hạch hết : E = N ∆E = 6, 023.10 23.3, 43.10 −11 = 8, 79.1010 235 J 931MeV c c2 0,2 0,5 0,5 1,0 0,2 0,2 8, 79.1010 K= ≈ 2, 44.104 3, 6.10 - Lượng lượng K (kWh) : - Lượng than cần đốt để thu lượng lượng kể : E 8, 79.1010 m= = = 3.103 q 2,93.10 kg 0,5 0,2 0,2 c) - Sự cố số lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện nguyên tử Fukushima thảm hoạ động đất sóng thần dấy lên mối lo ngại chung rò rỉ phóng xạ Tuy nhiên điều đángu lo quan đến tượng phân hạch hạt nhân không hạ nhiệt độ u rngại có liênuu r lò thìFcác nhiên liệu có chứa U235 làm giàu tan chảy khối tan chảy Fy khối lượng tới hạn điều kiện để phản ứng x nhập với đến vượt phân hạch dây truyền xảy mức vượt hạn (s > 1) u rtỉ lệ U235 làm giàu Nhưng tỉ lệ U235 làm giàu nvào - Khối lượng tới hạn phụ thuộc aa t dùng làm nhiên liệu lò u phản Fthường không cao, nên để vượt khối lượng tới hạn mà gây r ứng nên phản ứng vượt hạn không dễ P xảy G Chọn mốc O - Bảo toàn cho vị trí ban đầu vị trí nằm ngang : I L 3g sin α mg sin α = ω ↔ ω = (1) O 2 L - Phương trình chuyển động quay quanh O qua vị trí nằm ngang: L mL2 3g M P = I 0γ ↔ mg = γ ↔γ = (2) 2L L g sin α L g sin α an = ω = = (3) L 2 - Gia tốc pháp tuyến khối tâm thanh: 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 www.thuvienhoclieu.com Trang Đ www.thuvienhoclieu.com 0,2 L 3g L 3g = = (4) 2L - Gia tốc tiếp tuyến khối tâm thanh: g sinα Fx = man = m 0,2 - Lực tác dụng lên theo Ox là: 3mg mg Fy = mat − mg = − mg = − 0,5 đ - Lực tác dụng vào mối hàn lực đàn hồi lò xo Fđ = k x = kx - Mối hàn bật Fđ ≥ 1N ⇒ kx ≥ 1N 0,5 đ ⇔ x ≥ 0,01m = cm - Thời gian ngắn từ lò xo bị nén cực đại mối hàn bị bật thời gian vật chuyển động từ B đến P ( xP = cm) Sử dụng hình chiếu chuyển động tròn ta xác định được: 3.0 đ 0,5 đ tmin = T/3 = π/30 (s) - Rơ to có cực, nên số cặp cực từ p = 2, n p 1500.2 f2 = = = 50 Hz n = 1500 60 60 Khi (vòng/phút) tần số dòng điện: ⇒ ω2 = 2π f = 314 (rad/s) 0,25 đ 0,25 đ - Vì bỏ qua điện trở máy nên: U = E2 = 200V U I = = U 2Cω2 ZC = 200.10−5.314 = 0, 628A - Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ: - Với vận tốc quay rơto n vòng/phút hiệu điện hiệu dụng xác định cách www.thuvienhoclieu.com 55 Trang 55 0,25 đ 0,5 đ www.thuvienhoclieu.com tổng quát : U =E= NBSω 0,5 đ (vì điện trở 0) U NBSC I= = UCω = ω Z C - Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ : Với np ω = 2π f = 2π 60 NBSC  2π np  NBSC 4π p 2 I=  = n = K n ÷ 60  3600  - Suy NBSC 4π p 3600 số → I = K n2 - Với đường biểu diễn phụ thuộc I với n - tốc độ quay rơ to, có dạng nhánh parabol có bề lõm hướng lên chiều dương toạ độ - Với n = : I = - Với n1 = 150 v/ph : I1 = K (150) K= 0,5 đ 0,5 đ I 0,25 đ n2 = 1500 v/ph: I = K (1500) = 0, 628 A I  150  I ⇒ = ⇔ I1 = = 0, 00628 ÷ = I  1500  100 100 A - Đồ thị I = K n nhánh parabol có dạng hình vẽ a) - Sóng mặt nước coi gần sóng ngang, gợn sóng vòng tròn đồng tâm cách bước sóng Vậy : λ = 2,5 cm ⇒ v = λ f = 100cm/s 3.0 đ b) – Năng lượng sóng phân bố mặt sóng, nên theo phương truyền sóng, xa O, lượng sóng giảm Gọi dA bán kính mặt sóng A, d bán kính mặt sóng M , W lượng sóng cung cấp nguồn O 1s, đơn vị dài W W0 = 2π d mặt sóng nhận lượng - Nếu a biên độ sóng điểm khảo sát cách O khoảng d, W0 : a2 hay W0 = W W W K ka = ⇒ a2 = K= a2 = 2π d 2π k d ; đặt 2π k d ka suy K 32 = 0,1 - Với d = d A = 0,1 cm a A = cm, ta có : K a = dM - tương tự M cách O khoảng d - Kết hợp lại ta có: 0,95 0,1 0,1 a ⇒a=3  ÷ = dM dM   dM cm ≈ (cm) (biên độ sóng M) 0,5 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ www.thuvienhoclieu.com 0,5 đ 0,5 đ 56 Trang 56 www.thuvienhoclieu.com a) - Vẽ hình : 1,0 đ Lăng kính có góc chiết quang nhỏ nên góc lệch : D = A(n – 1), đáy mỏng nên B I gần - S ,S nguồn kết hợp (ảo), từ hình vẽ S S = a, ta có : a = S1S = 2d tanD ≈ 2d(n – 1)A (góc nhỏ: tanD ≈ D( rad) ) 4.0 đ 0,5 đ a 1,8.10−3 = = 0, −4 2( n − 1) A 2(1,5 − 1).15.3.10 → Thay số d= m = 40 cm λ D λ (d + d ' ) i= = a a b) - Khoảng cách từ hai nguồn đến D ≈ d + d/ → - Bề rộng miền giao thoa L, từ hình vẽ có : L d' d' = ⇒L=a a d d theo đầu L = 10i 0, d = ≈ 0, 645 ⇒ d' = (1,8.10−3 ) a −1 −1 10.0,5.10−6.0, 10λ d m = 64,5 cm 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ d' 0, 645 = 1,8.10−3 ≈ 2, 9.10 −3 0, -L= d m = 2,9 mm, mà L = 10i ⇒ i = 0, 29mm c) - Ánh sáng tử ngoại gần xạ không trông thấy gây tượng giao thoa Để quan sát tượng đó, người ta dùng máy ảnh với phim đen trắng chụp ảnh miền giao thoa in giấy ảnh kết vân sáng ứng với vạch tối ảnh - Với 15 vạch tối đếm được, ta có 14 khoảng vân i Vì a D khơng đổi, chiết suất n ' ' coi không đổi, nên ta có: 10λ = 14λ → λ ≈ 0,357 µ m a) Ta có 931MeV ∆E = (mU + mn − mMo − mLa − 2mn )c = (234,99 − 94,88 − 138,87 − 1, 01) c c2 = 214,13 MeV = 214,13 1,6.10 – 13 = 342,608.10 – 13 J ≈ 3,43.10 – 11 J m N = NA = 6, 023.10 23 A 235 b) - Trong 1g U235 có số hạt U235 : hạt - Năng lượng toả 1g U235 phân hạch hết : E = N ∆E = 6, 023.1023.3, 43.10−11 = 8, 79.1010 235 J 0,5 đ a 3.0 đ K= 8, 79.1010 ≈ 2, 44.10 3, 6.106 J 0,25 đ 0,5 đ 1,0 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ - Lượng lượng K (kWh) : - Lượng than cần đốt để thu lượng lượng kể : 0, đ www.thuvienhoclieu.com 57 Trang 57 www.thuvienhoclieu.com E 8, 79.1010 = = 3.103 0,5 đ q 2,93.107 kg c) - Sự cố số lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện nguyên tử Fukushima thảm hoạ động đất sóng thần dấy lên mối lo ngại chung rò rỉ phóng xạ Tuy nhiên điều đáng lo ngại có liên quan đến tượng phân hạch hạt nhân không hạ nhiệt độ lò nhiên liệu có chứa U235 làm giàu tan chảy khối tan chảy nhập với đến vượt khối lượng tới hạn 0,25 đ điều kiện để phản ứngx phân hạch dây truyền xảyyra mức vượt hạn (s > 1) - Khối lượng tới hạn phụ thuộc vào tỉ lệ U235 làm giàu Nhưng tỉ lệ U235 làm giàu dùng làm nhiên liệu lò phản ứng thường không cao, nên để vượt n khối lượng tới hạn mà gây nên phản ứng vượt hạn không dễ xảy m= uu r F uu r F u r P Chọn mốc O ur F a 0,5 đ 3.0 đ - Bảo toàn cho vị trí ban đầu vị trí nằm ngang : I L g sin α mg sin α = ω ↔ ω = (1) 2 L - Phương trình chuyển động quay quanh O qua vị trí nằm ngang: L mL2 3g M P = I 0γ ↔ mg = γ ↔γ = (2) 2L L g sin α L 3g sin α an = ω = = (3) L 2 - Gia tốc pháp tuyến khối tâm thanh: L 3g L 3g at = γ = = (4) 2L - Gia tốc tiếp tuyến khối tâm thanh: 3g sinα Fx = man = m - Lực tác dụng lên theo Ox là: 3mg mg Fy = mat − mg = − mg = − Pmax = 120W b Chứng minh với hai giá trị khác R mà cho cơng suất góc lệch pha u i tương ứng ϕ, ϕ thỏa mãn ϕ+ϕ = này) ⇒ ϕ1 = − − π (HS phải chứng minh điều π Mà giải thiết cho: ϕ = 2ϕ Z L − ZC =− R ⇒ R1 = 20 Ω Khi R = R1 : tanϕ = Z L − ZC =− R2 ⇒ R2 = 60 Ω Khi R = R : tanϕ = 0.5đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ P= 0.5đ U = 60 R1 + R2 W Công suất : - Rô to có cực, nên số cặp cực từ p = * Khi n2 = 1500 (vòng/phút) tần số dòng điện: ⇒ ω2 = 2π f = 314 (rad/s) 0.25đ f2 = n2 p 1500.2 = = 50 Hz 60 60 0.25đ - Vì bỏ qua điện trở máy nên: U = E2 = 200V U I = = U Cω ZC = 200.10−5.314 = 0, 628A - Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ: * Với vận tốc quay rơto n vòng/phút hiệu điện hiệu dụng xác định NBSω U =E= cách tổng quát : (vì điện trở 0) U NBSC I= = UCω = ω Z C - Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ : Với np 60 NBSC  2π np  NBSC 4π p 2 I=  = n = K n ÷  60  3600 - Suy NBSC 4π p K= 3600 số → I = K n - Với đường biểu diễn phụ thuộc I với n - tốc độ quay rô to, có dạng nhánh parabol có bề lõm hướng lên chiều dương toạ độ - Với n = : I = - Với n1 = 150 v/ph : I1 = K (150) 0.25đ 0.25đ ω = 2π f = 2π 0.25đ 0.25đ n2 = 1500 v/ph: I = K (1500)2 = 0, 628 A 0.25đ 0.25đ www.thuvienhoclieu.com 64 Trang 64 I www.thuvienhoclieu.com I1  150  I = ⇔ I1 = = 0, 00628 ÷ = I  1500  100 100 A - Đồ thị I = K n nhánh parabol có dạng hình vẽ a.* Bước sóng: λD i.a i= ⇒λ = a D - Ta có: ⇒ λ1 = ( µ m) 15 ⇒ λ2 = 0, 4( µ m) * Vị trí vân gần trung tâm có màu với vân trung tâm - Vị trí vân có màu với vân trung tâm vị trí hai vân sáng hai xạ trùng ⇒ Câu 3.0 đ 0.25đ 0.25đ x1 = x2 Û k1l = k2l 4k = 3k hay - Vị trí vân trùng gần vân trung tâm ứng với giá trị nguyên nhỏ k 1, k2 thỏa mãn phương trình k 1= 3, k2= khoảng cách tới trung tâm x=3i1=4i2=2,4mm b *Tổng số vân sáng l l - Trong khoảng hai vân trùng liên tiếp có vân sáng vân sáng - Trong khỏang hai vân màu với vân trung tâm, đối xứng với qua vân trung l tâm gần vân trung tâm có vân sáng vân sáng trí trung tâm trùng nên có tổng 5+ 7-1=11vân sáng c Tìm vị trí vân sang trùng với vân tối: Điều kiện: Biểu diễn: l2 có vị - 0.5đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ ỉ 1ư 2k1 + ç ÷ k1 + ÷ i1 = k2i2 Û = ç ÷ ç ÷ 2ø 2k2 è 2k1 + = 3( 2n + 1) ; 2k2 = 4( 2n + 1) 0.5đ 0.25đ với n nguyên 9,6 9,6 mm £ k2i2 £ mm Û - 2,5 £ n £ 1,5 2 Vậy có 0.25đ Trong miền giao thoa : vị trí thỏa mãn vân tối i1 trùng vân sáng i2 tương ứng n bằng: -2; -1; 0; Các vị trí cách vân trung tâm khoảng x cho bảng sau: Câu 5.0đ n -2 -1 k1 -5 -2 k2 -6 -2 x (mm) -3,6 -1,2 1,2 3,6 a) Áp dụng định luật bảo tồn điện tích hạt nhân bảo toàn số nuclon cho phản ứng 235 92 U + 01n ® Ta được: A 38 0.25đ X + 140ZY + 301n 0.5đ 0.5đ 235+1=A+140+3 suy A=93 92=38+Z suy Z=54 Năng lượng tỏa phản ứng: D E = D mc Do nơtron thứ cấp có động nên động nơtron www.thuvienhoclieu.com 65 Trang 65 0.5đ www.thuvienhoclieu.com Kn = DE D mc = 3 0.5đ Vận tốc nơtron thứ cấp bằng: = 2K n 2.D mc 2D m 2.0, 006675 = = c= 3.108 = 2.107 m/ s mn 3mn 3mn 3.1, 008665 0.5đ b) Sau lần va chạm với nguyên tử cacbon Do hạt chuyển động phương nên theo định luật bảo toàn động lượng lượng ta được: ' C C 0.5đ ' n n mnvn = m v + m v mnvn2 mC vC' mnvn' = + 2 Và mC = 12 mn Với Về độ lớn vn' = 11 v 13 n vn' = ta 0.25đ 11 v 13 n Sau N lần va chạm nơ tron trở thành nơ tron nhiệt có động cỡ kBTph, tức có vận tốc 0.25đ v= 2kBT ph 2K n 2.1, 38.10- 23.300 = = = 2,22.103 m/ s - 27 mn mn 1,008665.1,66.10 N ỉ 11÷ ữ v = ỗ ỗ ữ ỗ ố13ữ ứ 0.25đ 0.25đ Ta có N = ln - ln v = 55 ln13- ln11 0.25đ Suy lần Vậy phải sau 55 lần va chạm chạm nơtron thứ cấp trở thành nơtron nhiệt c) Ta có phản ứng: 238 92 U + 01n = 0.25đ 239 94 Pu + 2ZAX 0.25đ Áp dụng định luật bảo toàn ta A=0 Z=-1 Vậy X electron Độn cực đại electron 0.25đ 2K emax = D E = (mU 238 + mn - 2me - mPu239)c Thay số ta K emax = 3,82.10- 13J ve = 2K e = 9,16.108m / s > c = 3.108m / s me Vận tốc electron Vô lý Ta phải sử dụng cơng thức tương đối tính www.thuvienhoclieu.com 66 Trang 66 www.thuvienhoclieu.com ổ ữ ỗ ữ Ke = ỗ mc ữ ỗ e ữ ỗ ữ ỗ ố 1- b ứ b = 0,9843 Ta b= ve c hay v = 2,95.108 m/s Chú ý: + Học sinh có cách giải khác cho điểm tối đa + Nếu thiếu đơn vị trừ 0.25 điểm không trừ điểm cho toàn thi www.thuvienhoclieu.com 67 Trang 67 ... điện trở cảm kháng cuộn sơ cấp Hết - (Đề thi gồm 02 trang) www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT CẤP TỈNH ĐÁP ÁN MÔN THI: VẬT LÝ Câu (4,0 điểm)... DỤC - ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang) ĐỀ THI HSG CẤP TỈNH LỚP 12 THPT Năm học 2013 - 2014 Môn thi: Vật lí Thời gian làm bài: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi: 28 –03 –... 2 012 – 2013 MÔN THI: VẬT LÝ - LỚP 12 – THPT Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi 29 tháng năm 2013 ================ Câu (4,0 điểm) Tại hai điểm A B mặt chất lỏng có