Đang tải... (xem toàn văn)
[r]
(1)Thien Son-12/16/2012 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN
(Đề thi có 01 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn thi: VẬT LÍ 12 THPT - BẢNG A
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu (5,0 điể
ho l c l o h nh t n ng h i lư ng m 100g l o nh c c ng = 40 m l ng vào tr c th ng ng ầu l o g n ch t với gi t i iểm Q qua m i ma s t g 10m s2
ưa v t n v tr l o b n n m t o n 4 5cm r i th nh h n tr c t a theo phư ng th ng ng g c O v tr c n b ng chi u dư ng hướng l n g c thời gian (t = 0) lúc th v t
a h ng minh v t dao ng i u h a vi t phư ng tr nh dao ng v t b T m thời iểm l o b n n m t o n 5cm lần th 35 qu ng ường v t i c n thời iểm ?
c i t biểu th c l c àn h i l o t c d ng l n gi theo thời gian
Cho ầu l o g n c nh vào v t c h i lư ng m c t tr n bàn n m ngang h nh ưa v t m n v tr l o h ng bi n d ng r i tru n cho n v n t c ban ầu c lớnv0=120cm/s hướng th ng ng u ng h ng t r ng n m t thời iểm v t b t ầu b nh c lên h i m t bàn? T nh t c m thời iểm ?
Câu (5,0 điể Trên m t ch t l ng c hai ngu n ph t s ng t h p c ch 20cm dao ng với phư ng tr nh: uA 2cos 20 t(mm),u B2cos(20 t )(mm). T c tru n s ng v = 0,6m/s oi bi n s ng h ng i
i t phư ng tr nh s ng t i iểm M m t ch t l ng c ch 9cm 12cm
C, hai iểm tr n m t ch t l ng cho h nh ch nh t c 15cm c nh s iểm dao ng c c i tr n o n o n BD?
M1, M2 hai iểm tr n o n c ch lần lư t 12cm 14cm c nh l ch pha dao ng của 2?
i trung iểm o n c nh iểm tr n gần nh t dao ng c c i?
Câu (5,0 điể ho o n m ch oa chi u h nh t vào hai ầu i n p oa chi u AB
u 100 cos(100 t )(V) 2
i t cu n d c :L 1 (H), r 20( ) 3
; t i n c :
4 3.10
C (F)
2
;
bi n tr R
i u chỉnh R b ng R180( ) :
a i t biểu th c cường d ng i n qua m ch b i t biểu th c i n p uMB.
c h i tha t b ng t c i n dung b ng ể i n p hi u d ng AN c c tiểu? i u chỉnh R b ng R2 ể thời iểm uAB 100 2(V)thì uMN 0(V) Tìm R2?
Câu (3,0 điể t v t s ng ph ng nh c t tr n tr c ch nh vu ng g c với tr c ch nh trước m t th u nh ph n cho nh A1B1 T v tr ban ầu gi v t c nh d ch chu ển th u nh m t o n 10cm d c theo tr c ch nh c ng ph a ban ầu i với v t th cho nh 2B2 = 2
3
A1B1 A2B2 cách A1B1 m t o n 25 (cm) 3
T m ti u c th u nh?
Câu (2,0 điể t d ng, ường nh d 2mm c phủ m t lớp s n c ch i n m ng c qu n thành v ng p s t ể t o thành m t ng d dài, c chi u dài l ường nh 5cm Cho d ng i n c cường I0= 1A ch qua ng d sau ng t c c ầu d ng h i ngu n c nh i n lư ng chu ển qua ng d ể t lúc b t ầu ng t i n? ho bi t i n tr su t ng
1,7.10 ( m)
- - - Hết - - -
C B
A L, r N R
Hình
M
m
Hình
k Q Đề thức
m
Hình
(2)SỞ GD& ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2012 - 2013
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Mơn thi: VẬT LÍ 12 THPT – BẢNG A
(Hướng dẫn chấ gồ 04 trang)
Câu N i n Đi
1
(5,0đ) 1a T l o n n m t o n
mg
l 2,5(cm) k
0,25
t v tr c t a Theo nh lu t iu t n: ,,
k( l x)mgmx
,, ,, k
kx mx x x x
m
v t dao ng i u h a c : k
20(rad / s) m
0,75
hư ng tr nh dao ng c d ng: x Acos( t ) ,
v x Asin( t )
T i t th : 0
0
x A cos l l 2cm v A sin 0
A 2cm
(rad)
0,75 phư ng tr nh dao ng là: x2cos(20t )(cm) 0,25 1b T a l o b n n: '
n
x l l 1(cm) chu : T (s)
10
0,25
T m i li n h gi a dao ng i u h a chu ển ng tr n u ta th v t qua v tr c t a n lần th 35 vào thời iểm:
t 35 1.T T 103 (s) 5,39(s)
2 6 60
0,75
u ng ường v t i c n thời iểm : S 17.4A A 137(cm)
2
0,25
1c c àn h i t c d ng l n v t m: h = mg + ma =1 0,8cos(20t )(N)
0,25 c àn h i l o t c d ng l n gi : '
dh dh
F F 0,8cos(20t ) 1(N) 0,5 2
i n dao ng m là:
2
2
0
v
A l 6,5(cm)
0,25
c àn h i l o t c d ng l n : ' dh
F mg m Acos( t ) 0,25 ể ng n th p l c t c d ng l n bàn thoã mãn i u ki n:
2
N 0 Mgmg m Acos( t ) 0 t
2
2
0 2
v M m
l
m
2
0
M.g (M 2m)
v v 50 3(cm / s)
k.m
0,25
Vì v0 g M(M 2m) km
n n n m t thời iểm b t ầu b nh c l n h i bàn Thời iểm b t ầu b nh c lên h i m t bàn th l o ph i gi n m t o n
l
, l c àn h i tr ng l c t c d ng l n n c n b ng n n: Mg
Mg k l l 2,5(cm)
k
úc nà v t m c to 5cm T c v t m hi là:
(3)2 2
v A x 20 6,5 5 (cm / s)83,1(cm / s) 2
(5,0đ)
1 hư ng tr nh s ng t i tru n n:
1
1M 2M
2 d 2 d
u a cos( t );u a cos( t ).
0,5
ước s ng: v 0,06m 6cm. f
0,25
Phư ng trình sóng t i iểm M:
M 1M 2M 2
u u u 2a.cos (d d ) cos t (d d )
2 2
0,5 Hay: uM 4cos(20 t 3 )(mm). 0,25 2 iểm dao ng c c i th a m n:
1 2
1
cos (d d ) 1 d d (k ) (k Z)
2 2
0,5 Tr n o n
1
1
1 AB 1 AB 1
d d (k ) (k Z) k
2 2 2
d d AB k Z
Suy ra: k = -2; -1; 0; 1; 2; a c iểm dao ng c c i tr n o n
0,5
Tr n o n
iểm dao ng c c i th a m n: ADBD d1 d2AB với 25cm
1 1
AD BD (k ). AB 10 (k ). 20
2 2
k Z k Z
Suy ra: k = -1; 0; 1; 2; a c iểm dao ng c c i tr n o n
0,5
3 M1 c ch : d1 12cm d2 = 8cm; M2 c ch : '
d 14cm d'2= 6cm 0,25 Phư ng trình sóng t i iểm M : 1
1
1
1 1M
M
1M
2 d u 2cos(20 t )
2 5
u 4cos( )cos(20 t )
2 d 3 2 6
u 2cos(20 t )
(mm)
Hay:
1 M
5 u 2 3.cos(20 t )
6
(mm)
0,25
Phư ng trình sóng t i iểm M2:
2
2
2
' 1M
M '
2 2M
2 d u 2cos(20 t )
4 5
u 4cos( )cos(20 t )
3 2 6
2 d
u 2cos(20 t )
(mm)
Hay:
2 M
5 u 2 3.cos(20 t )
6
(mm)
0,25
dao ng c ng bi n ngư c pha a l ch pha dao
(4)4 iểm gần nh t dao ng c c i th a m n: d1- d2 = / 23 (cm) (1) T h nh vẽ ta c :
2 2 2
1
2 2 2
2
AB
d AD DN AD ( x)
2 AB
d BC CN AD ( x)
2
0,25
2 2
1
AB AB
d d ( x) ( x) 2.AB.x 40.x
2 2
(2) T :
1
40.x 40
d d .x
3
(3) 0,25
T : 2
1
40 .x
20 3 20 3
3 2
d .x d ( .x )
2 3 2 3 2
(4)
t h c: 2 2 2
1
AB
d AD DN AD ( x) 15 (10 x) 2
(5)
0,25
o s nh ta c : 391
x 322, 75 x 2, 73(cm)
9
t lu n: iểm gần nh t dao ng c c i i ng qua
0,25 3
(5,0đ) 1a
Ta c : L C
100 1 200
Z L ( ); Z ( ), R R 80( )
C
3 3
0,25
T ng tr : 2
1 L C
200 Z (R r) (Z Z ) ( )
3
0,25
l ch pha gi a uAB i: ZL ZC 1
tan (rad)
R r 3 6
0,25
Suy ra: u i i u (rad)
0,25
t h c: 0
U
I (A)
Z
0,25
: i 6cos(100 t )(A)
2
0,25
1b
Ta c : 2
MB L 0MB MB
200
Z (R r) Z ( ) U I Z 200 2(V)
3
0,5
l ch pha uMB so với i: MB L MB
Z 1
tan (rad).
R r 3 6
0,5
Suy ra: u (MB) MB i (rad)
6
0,25
uMB 200 cos(100 t )(V)
0,25
1c
Ta c :
1
2 2
1 L C C
100
Z (R r) (Z Z ) 100 ( Z )
3
1
2 2
AN L C C
100
Z r (Z Z ) 20 ( Z )
3
0,25 O
N
I C
D
(5)Ta có: 1 2 C AN AN 2 C 2 C 100 100 20 ( Z )
100
U I.Z
100 9600
100 ( Z )
100
3 20 ( Z )
3 0,25
Ta th : UAN(min) C1
100 ( Z )
3 C1
100
Z ( )
3
0,25
Suy ra: C 1 3.10 C (F) Z
0,25
2
Theo suy ra: uAB ch m pha / 2 so với uMN, nên ta có: MN
AB tan tan 0,5
L C L
L C L
Z Z
Z R r R r
r Z Z r Z
0,25
Suy ra: C L L
(Z Z ).Z 500
R r ( )
r
500 440
R r ( )
3
0,25
4 (3,0đ)
nh sau hi d ch chu ển c ch thước nh h n n n th u nh d ch chu ển ra a v t n n ta c : d2 = d1 + 10(cm) (1)
0,5 ph ng i nh lúc ầu:
'
1 1
1
d A B
k 0
d AB
(2) ph ng i nh sau hi d ch chu ển th u nh:
'
2 2
2
d A B
k 0
d AB
(3) T su ra:
'
1 2
'
2 1
k A B d d 2
k A B d d 3 (4)
0,75
Theo c ng th c th u nh ta c ' 1 d f d d f
(5),
' 2 d f d d f
(6) 0,5 T su d1 = f + 20 (cm) (7) 0,25 i lần lư t ho ng c ch gi a v t nh trước sau hi d ch
chu ển th u nh ta c :
L1 d1 d1', L2 d2 d'2 L2 L1 d2 d'2 d1 d1' 25(cm)
(8)
0,5
T ta có:
f = 100 Suy ra: f = -10(cm) 0,5 5
(2,0đ)
Khi ng t i n ng d u t hi n su t i n ng t c m etc c d ng i n qua ng d : etc
I R
i n lư ng chu ển qua ng d thời gian tlà: q = It = etc t
R
0,25
ới
tc
e q q
t R R
0,25
2
là t th ng qua ng d hi su ra: 2=0
là t th ng qua ng dây I=I0 suy ra: 1 L.I0 0,25 L.I0
q R
(1) 0,25 i với m t ng d :
(6)t h c i n tr ng d : 2
d S R
(3)
Tha vào ta c: 0 2 2 I0 16
D d N q
(4)
0,25
ới chi u dài d ND (5) chi u dài ng d Nd
(6) 0,25
Tha vào ta c:
2
7
0
Dd 5 10 2 10
q I 4 10 1 1, 45 10 C
16 16 1, 10
.
0,25
- - - Hết - - -