Đề thi HV Giỏi Lý 2015 | Phòng Giáo dục Thường xuyên

Nếu đầu B cố định và coi tốc độ truyền sóng trên dây không đổi, để trên dây vẫn có 6 nút thì tần số dao động của đầu A phải bằng:A. 18Hz.[r]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KỲ THI HỌC VIÊN GIỎI GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊNNĂM HỌC 2014 – 2015 Khóa ngày: 28/ 3/ 2015

Môn: Vật lý – Lớp: 12

Thời gian: 120 phút (Không kể thời gian phát đề)

(Thí sinh khơng phải chép đề vào giấy làm bài)

A- TRẮC NGHIỆM (2,5 điểm):

Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều u=U √2 cost vào hai đầu đoạn mạch theo thứ tự gồm cuộn cảm L, điện trở R tụ điện C có giá trị thay đổi Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ có giá trị U, giá trị ZC là:

A ZC =ZL B ZC= √R2+Z2L C ZC =

R2+ZL2

2ZL

D ZC =

R2+ZL2

ZL

Câu 2: Một sợi dây đàn hồi treo thẳng đứng vào điểm cố định, đầu tự Người ta tạo sóng dừng dây với tần số nhỏ f1 Để lại có sóng dừng, phải tăng tần số tối

thiểu lượng f Giá trị f bằng:

A 4f1 B 3f1 C f1 D 2f1

Câu 3: Nếu mắc điện áp u=U0cost vào hai đầu cuộn cảm L biên độ dịng điện tức thời

I01 Nếu mắc điện áp vào hai đầu tụ điện C biên độ dịng điện tức thời I02 Nếu mắc

cuộn dây tụ thành mạch dao động LC, điện áp cực đại hai đầu tụ U0 cường độ tức thời

cực đại qua mạch là:

A I0=I01=I02 B I0= √I01.I02 C.I0= |I01− I02| D I0=I01+I02

Câu 4: Cho mạch dao động điện từ LC lý tưởng Khi điện áp hai đầu tụ 2V cường độ dịng điện qua cuộn dây i, điện áp hai đầu tụ 4V cường độ dịng điện qua cuộn dây 2i Điện áp cực đại hai đầu cuộn dây bằng:

A √5 V B √3 V C.4V D 6V

Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc 1, 2 có bước sóng 0,48 m 0,60 m Trên quan sát, khoảng

hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có

A vân sáng 1 vân sáng 2 B vân sáng 1 4vân sáng 2

C vân sáng 1 5vân sáng 2 D vân sáng 1 4vân sáng 2

Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa khe đến quan sát 1,5m Nguồn S phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 400nm đến 760nm Tần số nhỏ xạ cho vân sáng M quan sát cách vân trung tâm 2mm là: (biết c=3.108m/s)

A 6,75.108 Hz B 2,5.1014 Hz C.4,5.1014 Hz D.4,5.108 Hz

Câu 7: Một vật dao động điều hoà Tại vị trí hai lần động gia tốc vật có độ lớn a, vị trí động hai lần gia tốc vật có độ lớn bằng: A a √2 B a

√2 C a √3 D

a √3

Câu 8: Quan sát sóng dừng dây AB, đầu A dao động điều hịa theo phương vng góc với sợi dây (coi A nút) Với đầu B tự tần số dao động đầu A 22Hz thấy dây có tất nút Nếu đầu B cố định coi tốc độ truyền sóng dây khơng đổi, để dây có nút tần số dao động đầu A phải bằng:

A 23Hz B 20Hz C 25Hz D 18Hz

Câu 9: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hồ với W Trong q trình dao động, lực đàn hồi lị xo ln hướng lên có độ lớn thay đổi từ đến FM Độ dãn lị xo vị trí cân có độ lớn bằng:

A 4FW

M B

W

FM C

2W

FM D

W FM

Câu 10: Một máy phát điện xoay chiều có cơng suất P Dịng điện phát sau tăng lên 110kV truyền xa đường dây tải điện có điện trở 60 Cơng suất hao phí đường dây 1,5KW Xem u, i pha cơng suất P máy phát bằng:

A.1100kW B.220kW C.110kW D 550kW B- TỰ LUẬN (7,5 điểm):

Bài (1,5 điểm):

Dao động chất điểm tổng hợp hai dao động điều hòa phương, tần số có phương trình li độ x1=4sint x2=6cost (x1 x2 tính cm, t tính s)

a) Viết phương trình dao động tổng hợp chất điểm

b) Tại thời điểm mà x1=x2 li độ dao động chất điểm có giá trị bao nhiêu?

Bài 2(1,5 điểm):

Một nguồn sóng O mặt chất lỏng dao động với tần số 80Hz có tốc độ truyền sóng 48cm/s Trên mặt chất lỏng có hai điểm M,N tạo với nguồn O thành tam giác vuông O Biết MO=6cm NO=8cm Tìm số điểm dao động pha với O đoạn MN ?

Bài (1,5 điểm):

Đặt điện áp xoay chiều có điện áp tức thời u=U √2 cos100t(V) vào hai đầu mạch điện gồm dụng cụ mắc nối thứ tự: cuộn cảm có L= 0,3π (H), điện trở R tụ điện có điện dung C= 10−3

2π (F) Biết điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm điện trở lệch pha π

4 so với điện áp tức thời hai đầu điện trở tụ điện Hãy tìm giá trị điện trở R Bài (1,5 điểm):

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, nguồn sáng phát đồng thời hai xạ đơn sắc xạ màu đỏ có bước sóng 1=720nm xạ màu lục có bước sóng

2 (có giá trị khoảng từ 500nm đến 575nm) Trên quan sát, hai vân sáng gần

nhau màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu lục có vân sáng màu đỏ?

Bài (1,5 điểm):

Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng , quan sát cách mặt phẳng hai khe khoảng khơng đổi D, khoảng cách hai khe thay đổi (nhưng S1 S2 cách S) Xét điểm M màn, lúc đầu vân sáng bậc 4, lần

lượt giảm tăng khoảng cách S1S2 lượng a vân sáng bậc k bậc 3k

Nếu tăng khoảng cách S1S2 (từ giá trị ban đầu) thêm lượng 2a M vân sáng hay

vân tối có bậc bao nhiêu?

- Hết –

Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Giám thị khơng giải thích thêm.

Họ tên thí sinh:………; Số báo danh………

GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN Môn: Vật lý – Lớp: 12

A- TRẮC NGHIỆM (2,5 điểm):

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

C D B A A C B B A D

B- TỰ LUẬN (7,5 điểm): Bài 1:

(1,5 điểm)

a) Phương trình dao động tổng hợp chất điểm

x=2 √13 cos(t-0,588)= √13 cos(t- 33180,7π ) cm b) Khi x1=x2 4sint = 6cost

tant=1,5

t= 56180,3π +k

Li độ dao động tổng hợp x=2 √13 cos( 56180,3π - 33180,7π +k)

x= 6,66cm= ±24

√13 cm

0,5

0,25 0,25

0,5

Bài 2

1,5 điểm = v

f =0,6cm

Những điểm có sóng truyền qua cách nguồn khoảng r=k. dao động pha với O tạo thành đường trịn đồng tâm có tâm O, bán kính thỏa mãn r=k.

Từ hình vẽ, ta có OH=4,8cm

k=8 đường trịn cắt MN điểm (H) k=9 đường tròn cắt MN điểm k=10 đường tròn cắt MN điểm k=11 đường tròn cắt MN điểm k=12 đường tròn cắt MN điểm k=13 đường tròn cắt MN điểm

Vậy có điểm đoạn Mn dao động pha với O

0,25 0,25

0,5 Bài 3

1,5 điểm ZZLC=30=20 =450 Cách 1: RL- RC= /4

tan(RL- RC)=1

tanRL- tanRC=1 +tanRL.tanRC

ZL+ZC

R

=1-ZL.ZC R2 50R=R2-600

R=60

Cách 2: Xét OAB UL+UC

sinα = URC sinβ Với sin= UUR

RL

= R

ZRL ZL+ZC

sin 450 =

ZRC.ZRL R

50 √2 = √R2+302√R2+202 R

0,5

0,5 0,5 0,5

0,5 UR

L UL

0 UR





A

O

M H

R4-3700R2+360000=0

R=10 (loại) R=60

0,5 Bài 4

1,5 điểm Gọi M,N hai vân sáng liên tiếp màu vân sáng trung tâmGọi i2 khoảng vân xạ màu lục màn Ta có MN=9i2 (1)

Gọi i1 khoảng vân xạ màu đỏ m số khoảng vân

bức xạ màu đỏ MN=mi1 (2)

Từ (1)(2) 9i2=m.i1 92=m12=80m

Mà 500nm<2<575nm

6,25<m<7,18 m=7

Giữa M,N (khơng tính vân sáng M N) có vân sáng màu đỏ

0,5 0,25 0,25

0,5 Bài 5

1,5 điểm xM=4 λDa =3k aλD

+Δa =k

λD a− Δa a= a2 k=2

Khi tăng khoảng cách S1S2 thêm lượng 2a

Khoảng vân i’= a+λD2Δa = 2λDa  xM i' =8 Nên M vân sáng bậc

0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 GHI CHÚ :

1) Trên biểu điểm tổng quát phần, câu.

2) Học sinh làm không thiết phải theo trình tự Hướng dẫn chấm Mọi cách giải khác, kể cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý đó, lập luận đúng, có cứ, kết cho điểm tối đa tương ứng với bài, câu, phần hướng dẫn chấm này.

Giải chi tiết

Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều u=U √2 cost vào hai đầu đoạn mạch theo thứ tự gồm cuộn cảm

thuần L, điện trở R tụ điện C có giá trị thay đổi Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ có giá trị U,

A ZC =ZL B ZC= √R2+ZL

2 C Z

C =

R2+ZL2

2ZL D ZC =

R2+ZL2

ZL

UC=I.ZC=

ZL− ZC¿

2

¿

R2

+¿

√¿

U.ZC

¿

=U R2+Z2L−2ZL.ZC =0  ZC =

R2+ZL

2

2ZL

Câu 2: Một sợi dây đàn hồi treo thẳng đứng vào điểm cố định, đầu tự Người ta tạo sóng dừng dây với tần số nhỏ f1 Để lại có sóng dừng, phải tăng tần số tối

thiểu lượng f Giá trị f

A 4f1 B 3f1 C f1 D 2f1

l=(2k+1) v

4f  f=(2k+1) v 4l f1= v

4l (k=0)

UC UR

(k=1) f2=3 v

4l  f=f2− f1=2v

4l=2f1

Câu 3: Nếu mắc điện áp u=U0cost vào hai đầu cuộn cảm biên độ dịng điện tức thời I01

Nếu mắc điện áp vào hai đầu tụ điện biên độ dịng điện tức thời I02 Nếu mắc cuộn

dây tụ thành mạch dao động LC, điện áp cực đại hai đầu tụ U0 cường độ tức thời cực

đại qua mạch là:

A I0=I01=I02 B I0= √I01.I02 C.I0= |I01− I02| D I0=I01+I02

I01=

U0

ZL ; I02=

U0

ZC  I01 I02=

U0

.C L I0=Q0=

C.U0 √LC = √

C.U02

L = √I01.I02

Câu 4: Cho mạch dao động điện từ LC lý tưởng Khi điện áp hai đầu tụ 2V cường độ dòng điện qua cuộn dây i, điện áp hai đầu tụ 4V cường độ dịng điện qua cuộn dây

i

2 Điện áp cực đại hai đầu cuộn dây

A √5 V B √3 V C.4V D 6V

u1=2V; i1=i

i2 I02+

4 U20=1 u1=4V; i1=i/2 i

2

4I02+ 16

U02=1 U0

2 =20

 U0=2 √5 V

Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc 1, 2 có bước sóng 0,48 m 0,60 m Trên quan sát, khoảng

hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có

A vân sáng 1 vân sáng 2 B vân sáng 1 4vân sáng 2

C vân sáng 1 5vân sáng 2 D vân sáng 1 4vân sáng 2

k11=k22

k1=

5 k2

Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa khe đến quan sát 1,5m Nguồn S phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 400nm đến 760nm Tần số nhỏ xạ cho vân sáng M quan sát cách vân trung tâm 2mm (biết c=3.108m/s)

A 6,75.108 Hz B 2,5.1014 Hz C.4,5.1014 Hz D.4,5.108 Hz

x= k λDa = kx..Da = 38k 0,40,76

3,5k6,6

max=0,667mfmin4,5.1014Hz

Câu 7: Một vật dao động điều hồ Tại vị trí hai lần động gia tốc vật có độ lớn a, vị trí động hai lần gia tốc vật có độ lớn?

A a √2 B a

√2 C a √3 D

a √3 Wđ=

1

2 Wtx= A√2

√3  |a|=

Wđ=2Wtx’=

A

√3  |a '|= ω2A

√3 =

|a|

√2

Câu 8: Quan sát sóng dừng dây AB, đầu A dao động điều hịa theo phương vng góc với sợi dây (coi A nút) Với đầu B tự tần số dao động đầu A 22Hz thấy dây có tất nút Nếu đầu B cố định coi tốc độ truyền sóng dây khơng đổi, để dây có nút tần số dao động đầu A phải

A 23Hz B 20Hz C 25Hz D 18Hz

l=(2k+1) v

4f = 11v

4f = v

8 (với k=5) l=k v

2f = v

2f (với k=5)  f=20Hz

Câu 9: Một lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hồ với W Trong q trình dao động lực đàn hồi lị xo ln hướng lên có độ lớn thay đổi từ đến FM Độ dãn lị xo vị trí cân có độ lớn

A 4FW

M B

W

FM C

2W

FM D

W FM Lực đàn hồi lò xo hướng lên Al

Fdhmin=0 A=l

Fdhmax=FM=k(l+A)=2kA

W= 12 kA2=

2 FM 2A A

2

 A= 4FW

M

Câu 10: Một máy phát điện xoay chiều có cơng suất P Dòng điện phát sau tăng lên 110kV truyền xa đường dây tải điện có điện trở 60 Cơng suất hao phí đường dây 1,5KW Xem u, i pha công suất P máy phát

A.1100kW B.220kW C.110kW D 550kW Php=RI2= R.P

2

U2 P=U √Php

R =110.10

3

√1500