DAP AN DE THI HSG LYDU BI TINH NGHE AN BANG B 20122013doc

ViÕt biÓu thøc cña lùc t¸c dông vµo h¹t díi d¹ng hµm cña thêi gian.[r]

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2012 – 2013

Mơn thi: VẬT LÍ LỚP 12 THPT - BẢNG B Thời gian làm bài: 150 phút

Câu 1: (3,0 điểm)

Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp S1, S2 cách 8cm dao động pha với tần số f 20 zH Điểm M mặt nước cách S1, S2 khoảng

1 25 , 20,5

d  cm d  cm dao động với biên độ cực đại, M đường trung trực AB có hai dãy cực

đại khác

Tính tốc độ truyền sóng mặt nước

A điểm mặt nước cho tam giác AS1S2 vng S1, AS16cm Tính số điểm dao động cực đại, cực tiểu đoạn AS2

Câu 2: (3,0 điểm)

Cho mạch điện có sơ đồ hình 1, bỏ qua điện trở nguồn điện dây nối Hãy xác định cường độ dòng điện qua điện trở Biết: E1 = 12 V, E2 = V, E3 = V, R1 = 15 Ω, R2 = 33 Ω, R3 = 47 Ω

Câu 3: (5,0 điểm)

Cho đoạn mạch RLC khơng phân nhánh hình Cuộn dây L cảm, điện trở ampe kế nhỏ Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng UAB = 150 V không đổi vào hai đầu đoạn mạch, thấy hệ số cơng suất đoạn mạch AN 0,6 hệ số công suất đoạn mạch AB 0,8

Tính điện áp hiệu dụng UR, UL UC, biết đoạn mạch có tính dung kháng

Khi tần số dịng điện 100 Hz thấy điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha /2 so với điện áp hai đầu đoạn NB số

của ampe kế 2,5A Tính giá trị R, L, C C©u 4: (3,0 điểm)

Cho thấu kÝnh hội t bng thy tinh dng hình tròn có chit sut n, cã hai mặt lồi b¸n kÝnh cong R Mt vt sáng AB có dạng on thẳng t trước thấu kÝnh

Chứng minh đặt vËt nhá AB vu«ng gãc với trục chÝnh ca thu kính nh ca cng vuông góc với trục chÝnh

Hãy vẽ xác định ảnh AB đặt AB nghiêng 450 so với trục của thấu kính có trung

iểm trùng vi tiêu im ca thu kính Câu (5,0 điểm)

Một hạt khối lợng 10 (g), dao động điều hoà theo qui luật hàm sin với biên độ 2.10-3 (m) pha

ban đầu dao động -/3 (rad) Gia tốc cực đại 8.103 (m/s2) Hãy:

a Viết biểu thức lực tác dụng vào hạt dới dạng hàm thời gian b Tính tồn phần dao động hạt

Một lắc đơn có chiều dài l thực dao động điều hoà xe lăn tự do xuống dốc không ma sát Dốc nghiêng góc  so với phơng nằm ngang

a Chứng minh rằng: Vị trí cân lắc vị trí có dây treo vng góc với mặt dốc b Tìm biểu thức tính chu kì dao động lắc

¸p dơng b»ng sè l =1,73 m;  =300; g = 9,8 m/s2.

Hết

-Họ tên thí sinh : Số báo danh : E1 E2

E3

R1 R2 R3

Hình

A

A N B

R L C

Hình

SỞ GD& ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2012 - 2013

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI DỰ BI Mơn thi: VẬT LÍ LỚP 12 THPT – BẢNG B

(Hướng dẫn chấm gồm 02 trang)

Câu Y Nội dung – Yêu cầu Điểm

Câu 1

5,0 đ

2

Tại M sóng có biên độ cực đại nên: d1 – d2 = k k d d1 2 

 

1,0

Giữa M trung trực AB có hai dãy cực đại khác  k=3 0,5 Từ   1,5cm, vận tốc truyền sóng: v = f = 30 cm/s 1,0 * Số điểm dao động cực đại đoạn AS2 là:

 

1 2 2,7 5,3 2, 1, 4,5

S A S A S S

k k k

 

 

           Có điểm dao động cực đại

1,25 * Số điểm dao động cực tiểu đoạn AS2 là:

 

1 1 3, 2 4,8 3, 2, 1, 3, 4

S A S A S S

k k k

 

 

             Có điểm dao động cực tiểu

1,25 Câu 2

2,0 đ : Giả sử chiều dịng điện hình vẽ Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch

chứa nguồn chứa máy thu ta hệ phương trình:

¿

I1=− UAB+E1

R1 I2=

UAB− E2 R2 I3=

UAB− E3 R3

I1=I2+I3 ¿{ { {

¿

↔ R1.I1+UAB=E1

R2.I2− UAB=− E2

R3.I3− UAB=− E3

I1− I2− I3=0 ¿{{ {

1,0

1,0

Câu 3

5,0 đ

- Ta có: cos AB =

R AB U U

 UR = UAB.cos AB = 120 (V)

0,5

- Lại có: cos AN =

R R

2

AN R L

U U

U  U U

 UL = 160 (V)

0,5 - Điện áp hai đầu đoạn mạch: U2AB U2R (UL  U )C 0,5 Thay số giải phương trình ta có: UC = 250 (V) UC = 70 (V)

- Vì đoạn mạch có tính dung kháng, ZC > ZL  UC > UL, UC = 250 (V) 0,5

2 Dòng điện i lệch pha /2 so với uc = uNB

0,5 - Theo giả thiết uAB lệch pha /2 so với uNB

 uAB pha với i: mạch xảy cộng hưởng, đó: 0,5

+ Điện trở thuần: R = ZABmin = AB U

60 I  (). + ZL = ZC  LC =

4 2 10  

  (1)

- Mặt khác cos AB =

AB

AB AB

R R

Z 75

Z  cos  (

), nên

AB AB U I Z   (A) 0,5

Từ đó: ZL1 = L U

80

I  () ; L 1 = 80 (2)

và ZC1 = C U

125

I  () ; 1

125 C

 (3)

0,5

- Nhân (2) (3) vế theo vế, ta có:

4 L

10

C (4) 0,5

- Giải (1) (4) ta có: L =

2 (H) C = 10

2 

 (F). 0,5

Câu 4

3,0 đ + Tõ c«ng thøc 1d+d '1 =1f ta thÊy r»ng víi mét thÊu kÝnh cho tríc (f = hsè):

NÕu hai điểm sáng cách thấu kính khoảng nh d1 = d2 ảnh

chúng cách thấu kính khoảng nh d'1 = d'2

1,0 + Suy vật đặt vng góc với trục (mọi điểm vật cách u thu

kính) ảnh vật phải vu«ng gãc víi trơc chÝnh 0,5

2 + Vẽ tia sáng tới đặc biệt: Tia qua quang tâm qua tiêu điểm, ta đợc ảnh

thật A A' ảnh ảo B lµ B' 0,5

+ Trung điểm I có ảnh vơ cực I' Các điểm cịn lại đoạn BI có ảnh (giao điểm tia qua quang tâm với đờng A'B') nằm nửa đờng thẳng ảo B'I', cịn đoạn AF

có ảnh nửa đờng thẳng thật A'I' 0,5

+ Do vËt AB n»m nghiêng 450 so với trục nên hai ảnh song song víi trơc

chính cách trục khoảng tiêu cự f 0,5

Câu 5

5,0 đ 1a

+ Gia tèc a = x'' = -2x =>

gia tốc cực đại am = 2A =>  = (am/A)1/2 = 2.103 (rad/s) 0,5

+ VËy F = ma = 0,01.(2.10-3)2 2.10-3 cos(2.103.t - π

3 ) = 80 cos(2.103t + 2π

3 )

(N)

1,0

1b + Vận tốc cực đại hạt vm = A = (m/s) 0,5

+ C¬ toàn phần E0 = mvm

2

2 = 0,08 (J) 0,5

2a + Gia tốc chuyển động xuống dốc xe a = gsin

0,5 XÐt hƯ quy chiÕu g¾n víi xe

+ Tác dụng lên lắc thời điểm có lực: Trọng lợng P,

lùc quán tính F

và sức căng T dây treo

Tại vị trí cân bằngta có: P+F+ T=0

0,5 + Chiếu phơng trình xuống phơng OX song song víi mỈt dèc ta cã: Psin - F +

TX =

Mµ F = ma = mgsin suy TX =

§iỊu chứng tỏ vị trí cân dây treo lắc vuông góc với Ox 0,5 2b + Vị trí cân nh trọng lực biểu kiến lắc

P' = Pcos Tøc lµ gia tèc biĨu kiÕn lµ g' = gcos 0,5

+ Vậy chu kì dao động lắc 0,5

T F

P 

T = 2 '

l

g = 2 cos

l

g   2,83 (s).