sở gd đt thanh hoá sở gd đt thanh hoá đáp án đề chính thức kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh năm học 2009 2010 môn thi vật lý lớp 12 thpt ngày thi 24 3 2010 thời gian làm bài 180 phút không kể thời

[r]

R

lt

a

g

 'g



SỞ GD & ĐT THANH HỐ

ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH

NĂM HỌC 2009 - 2010 MÔN THI: VẬT LÝ

LỚP: 12 THPT Ngày thi: 24 - - 2010

Thời gian làm 180 phút (không kể thời gian giao đề) Chú ý: - Nếu học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa bài.

- Điểm thi làm tròn đến 0,5.

- Bài có hình vẽ, HS khơng vẽ hình trừ tối đa 0,5 điểm.

CÂU HƯỚNG DẪN GIẢI THANG

ĐIỂM

Câu 1

3 điểm Khi tàu đứng yên, chu

kỳ dao động bé

con lắc g 2π T l

Khi tàu chuyển động, chu kỳ dao động bé lắc

' g 2π

T' l

Trong g' gia tốc trọng trường biểu kiến: lt g alt

m F g '

g  

  

   

Với

R v sin R

v a

2

lt 

 



l l bỏ qua so với R

Trên hình vẽ ta có g alt  

 nên

R v R g R

v g a g g'

4 2 2 lt

2 

    

Vậy suy 4 4 2 2

R g v

gR g'

g T T'

  

4 v4 g2R2 gR T T'

  

0,5đ

0,5đ 0,5đ 0,5đ

0,5đ

0,5đ

Câu 2

2 điểm Tính từ thời điểm có i = (tcủa mạch = 0) đến thời điểm T/2 điện lượng chuyển qua tiết diện

 

 

f I

0 cos cos

2

/

/ cos

2 sin

2 /

0

/

0 /

0



 

 





 

  

      

  

IT

T T t I

dt t T I

idt q

T T

T 0,5đ

0,5đ 0,5đ

0,5đ

Câu 3

3 điểm a 1,5đ b 1,5đ

a Khi bánh xe lăn khơng trượt, ta có phương trình chuyển động - tịnh tiến: mgsinα Fms ma

- quay: Fms.r I.γ với

r a

γ  Im.R2

0,5đ

Từ phương trình rút

r R

gsinα a

       

suy mgsinα r

R R

F 2 2

2 ms

 

b Để bánh xe trượt đường ray, lực ma sát đạt giá trị cực đại Fms Fmsmax μ.Nμ.mgcosα0

Theo kết câu a/ ms 2 2 mgsinα0 r

R R F



 (do αα0)

μ R

r R tanα 2

2

  

0,5đ 0,5đ 0,5đ

0,5đ

Câu 4

2 điểm

Vận tốc dao động điểm dây xác định 4 0,02 ( / )

sin 24

' t x cm s

u

v     

Thay x = 25 cm t = s vào ta

  cm s

v24sin16  0,5 24 /

1đ 1đ

Câu 5

3 điểm Màu sắc vân trung tâm tạo thành chồng chập ba ánh sáng đơn sắcλ1;λ2;λ3

Vậy toạ độ vân sáng màu vân trung tâm thoả mãn

xk1i1k2i2 k3i3 với 1,6.10 m 1,6mm 0,5.10

.2 0,4.10 a

D λ

i

3 -6

1    

 

 k1λ1k2λ2 k3λ3

 4k15k26k3

hay

2k 5k 2.3k

2  



Bội số chung nhỏ số 22.3.5.k1k2k3 60n

với n số nguyên Vậy ta có bảng sau

n

k1 15 30 45 60

k2 12 24 36 48

k3 10 20 30 40

x (mm) 24 48 72 96

Giá trị cực đại x xmax l/210cm100mm Vậy ta thấy giá trị lớn n

Vậy tổng số vân màu vân trung tâm N = + 2.4 = vân

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ 0,5đ

Câu 6

3 điểm

Vẽ giản đồ véc tơ biểu diễn phương trình

C L R

AB U U U

U     trục gốc I

Trên giản đồ véc tơ ta có tanα UU IZIR ZR const

L L L R

   

Áp dụng định lý hàm sin với ΔOMN ta sinαON sinβMN hay

sinβ U sinα UAB  C

sinβ sinα U

U AB

C 



 UC max sinβ1   900: tam giác MON vuông O

Áp dụng định lý pitago cho ΔOMN ta

80V 60

100 U

U

U 2

AB

Cmax

AE      UAE nhanh pha UAB góc 900 Vậy biểu thức UAE

0,5đ 0,5đ

0,5đ 0,5đ 0,5đ

2 O

M

N UAE

UAB UR I

UL

UC



A

B M

H

β γ

1

T T2



P



  

 

 

3 100 cos

80 πt π

uAE (V)

0,5đ

Câu 7

2 điểm

Khi chiếu xạ vào cầu kim loại đặt cô lập, êlectron bị bứt làm cho cầu nhiễm điện dương, điện tích dương tạo nên cho cầu điện V tăng dần Khi điện cầu cực đại, êlectron có động cực đại bị giữ lại lực điện trường, theo định lý động ta có

  max

2 0max max

max

0max e.V

2 mv e.V

V e mv

 

  

 

Theo công thức Anhxtanh tượng quang điện ta có

e λ hc hf e

λ hc λ hc V

e.V λ

hc

mv λ

hc λ hc hf

0

max

max

2 0max

    

  

 

Áp dụng cho xạ thứ ta V1max 1,7V Áp dụng cho xạ thứ hai ta V2max 2,4V

Vậy điện cực đại cầu chiếu đồng thời hai xạ 2,4V

V

Vmax  2max  .

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

Câu 8

2 điểm

Do cấu tạo hệ nên tồn vị trí thấp O vị trí cân bền vòng nhẫn

Khi vòng nhẫn cân O ta có

0 T T

P12  với T1 T2 T

Chiếu lên phương ngang ta

sinγ T sinβ

T1  2  βγ

 OM phân giác góc AOB

L AO AM AO.AH

AH.AM cosα

sinβ l

  

 cosα

L sinβl

 (*)

Và

(**)

sinα β

sin -1 L

sinα Lcosβ

h

sinα Lcosβ

2h

sinα OH

Lcosβ sinα

OA)cosβ (L

sinα OB.cosβ

OH h

2 l

l l

l l

l

 

 



 



  

 

 

 

Thay (*) vào (**) ta

2

sin cos

2 sinα cosα

L L

h 2

2



 l

l L l

l  

 

   

   

Mặt khác, áp dụng định luật bảo tồn ta tính vận tốc nhẫn O lsinα

α cos L

g 2gh

v l2 g

 

 

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

- HẾT