Đang tải... (xem toàn văn)
Nhằm giúp các bạn học sinh củng cố lại phần kiến thức đã học, biết cấu trúc ra đề thi như thế nào và xem bản thân mình mất bao nhiêu thời gian để hoàn thành đề thi này. Mời các bạn cùng tham khảo đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Vật lý 12 - Sở Giáo dục và Đào tạo Thanh Hóa năm học 2010-2011 kèm đáp án.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO THANH HĨA ĐỀ CHÍNH THỨC Số báo danh …………………… KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học 2010-2011 Môn thi: Vật lý Lớp 12.BT THPT Ngày thi: 24 tháng năm 2011 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề thi) Đề thi có câu, gồm 01 trang Câu (3 điểm) Cho giá trị cực đại vận tốc giá trị cực đại gia tốc dao động điều hoà 0,8m/s 16m/s2 a Xác định chu kì biên độ dao động b Lấy gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều âm Hãy viết phương trình dao động điều hồ cho Câu (4 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp S 1, S2 dao động pha với tần số f = 24Hz tạo mặt nước 13 gợn lồi Biết khoảng cách nhỏ hai điểm nằm hai gợn lồi 12cm a Xác định tốc độ truyền sóng mặt nước b Cho biết khoảng cách hai nguồn S S2 13cm, xác định vị trí điểm N nằm gợn lồi giữa, dao động pha với hai nguồn gần hai nguồn Câu (3 điểm) Mạch dao động điện từ gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,02H tụ điện có điện dung C = 2µF Chọn thời điểm t = tụ tích điện tới điện tích cực đại Q a Khi dịng điện tức thời mạch có giá trị giá trị hiệu dụng điện tích tụ cịn % giá trị điện tích cực đại b Tính thời gian ngắn để đạt đến thời điểm kể từ thời điểm t = Câu (4 điểm) Đặt vào hai đầu ống dây D hiệu điện chiều U = 12V cường độ dịng điện chạy qua ống dây 0,24A Nếu đặt vào hai đầu ống dây điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos100πt (V) cường độ dịng điện hiệu dụng qua ống dây có giá trị 1A a Xác định điện trở r hệ số tự cảm L ống dây b Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua ống dây đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu c Mắc nối tiếp với ống dây D tụ điện có điện dung C biến thiên tiếp tục đặt vào điện áp xoay chiều nói Điện dung C có giá trị để điện áp hiệu dụng hai đầu ống dây đạt giá trị cực đại, tính giá trị cực đại Câu (3 điểm) Điện từ máy phát điện truyền điện áp 2kV Hiệu suất trình truyền tải 80% Muốn hiệu suất tải điện tăng lên 95% phải tăng điện áp lên đến giá trị nào? Giả thiết dây tải trở Câu (3 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng(Young) Nguồn sáng S phát ánh sáng trắng có bước sóng nằm đoạn từ 400nm đến 750nm Khoảng cách hai khe S 1, S2 1,5mm Màn quan sát cách mặt phẳng hai khe đoạn D = 1,2m a Tính khoảng vân i xạ có bước sóng 600nm b Tại điểm A quan sát cách vân 3mm có vân sáng xạ có bước sóng nào? HẾT Thí sinh khơng sử dụng tài liệu - Giám thị khơng giải thích thêm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO THANH HĨA KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học 2010-2011 ĐÁP ÁN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đáp án gồm trang, ý gắn với chấm trịn • ứng với 0,5 điểm) Mơn thi: Vật lý Lớp 12 BỔ TÚC THPT Ngày thi: 24/03/2011 Câu Câu (3 đ) Câu (4 đ) Nội dung a Tính chu kỳ biên độ dao động • v0 = ωA ; amax = ω2A Suy ω = amax/v0 = 20 rad/s • Chu kì T = 2π/ω = 0,314 s • Biên độ A = v0/ω = cm b Phương trình dao động điều hịa • Phương trình dao động điều hồ dạng x = Acos(ωt + ϕ) => v = -Aωsin(ωt + ϕ) • Tại t = ; x(0) = v < suy ϕ = π/2 • Vậy x = 4cos(20t + π/2) (cm) a Tốc độ truyền sóng mặt nước • Gọi A; B hai điểm nằm hai gợn lồi AB nhỏ A B nằm đường thẳng nối hai nguồn S1S2 • Vì khoảng cách hai gợn lồi liên tiếp tính theo phương S 1S2 nửa bước sóng λ • Ta có (13-1) = 12 cm ⇒ λ = cm • Vận tốc truyền sóng mặt nước là: v = λ.f = 2.24 = 48 cm/s b Xác định vị trí điểm N • Gọi N điểm nằm trung trực S1S2 ⇒ NS1 = NS2 = d Để N dao động pha với nguồn d = kλ= 2k (cm) ( k ∈ N) • Vì d ≥ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 S1S2 ⇒ 2k ≥ 6,5 cm ⇒ k ≥ 3,25 • Để N gần hai nguồn k = • Vậy điểm N nằm trung trực S1S2 cách hai nguồn khoảng d = 4.2 = cm Câu (3 đ) Điểm 0.5 0.5 0.5 a Điện tích q 0.5 I0 1 Li = LI02 2 2 1 • ⇔ Et = E0 => Eđ = E0 = Eđ0 2 2 q 1 q Q = •⇔ 100% ≈ 70,7% = => Q0 2 C 2C • Khi i = I = 0.5 0.5 b Tìm thời gian ngắn • Biểu thức điện tích tụ q = Q0cos(ωt + ϕ) ω= LC = 0,02.2.10 −6 0.5 = 5.10 rad / s α O Q0 • Vẽ hình 0.5 π • Theo hình vẽ α =π/4 ⇒ t = α = = 1,57.10 − s ω 5.10 Câu (4 đ) 0.5 a Tính r L • Khi đặt vào hiệu điện chiều r = U1 = 50Ω I1 0.5 • Khi đặt vào điện áp xoay chiều: r + (ω L)2 = Z= U = 100Ω => ZL = 50 Ω =>L = 1,59.10-3 H I2 0.5 b Viết biểu thức cường độ dịng điện • i = cos(100π t − ϕ ) π tanϕ = ZL/r = => ϕ = π • Vậy i = cos(100π t − ) (A) c Xác định C giá trị cực đại điện áp ống dây • Điện áp hiệu dụng ống dây U d= I.Zd = I r + Z L2 , đổi nên Ud max ⇔ Imax , Imax ⇔ xảy tượng cộng hưởng • Điều kiện cộng hưởng: ZL = ZC =50 Ω => C = 3,677.10-5F • Imax= U/r = 100/50 = 2A • Ud max= I.Zd = 100 = 200V Câu (3 đ) Pci1 ∆P = − ⇒ ∆P1 = (1 − H ) P P P • Tương tự: ∆P2 = (1 − H ) P ∆P − H •⇒ = ∆P2 − H • H1 = ∆P U • Mặt khác: = ∆P2 U U − H1 • ⇒ 22 = 1− H2 U1 • ⇒ U = U1 Câu (3 đ) − H1 = 4kV 1− H2 a Tìm khoảng vân i λD •i= a • Thay số i = 0,48 mm b Tìm số xạ cho vân sáng • Để A vân sáng x = ki 0.5 0.5 r + Z L2 không 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 • Do λ∈ [λ1; λ2] ⇒ x x 3 ≤k≤ ⇔ ≤k≤ ⇔ ≤ k ≤ 9,37 i1 i2 0,6 0,32 • Vậy có xạ cho vân sáng ứng với k = 5, 6, 7, 8, • Bước sóng là: λ1 = 750 nm; λ = 625nm ; λ3 = 538nm ; λ = 469nm ; λ5 = 416nm Lưu ý: Nếu thí sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa - HẾT - 0.5 0.5 0.5 ...SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO THANH HĨA KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học 201 0-2 011 ĐÁP ÁN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đáp án gồm trang, ý gắn với chấm trịn • ứng với 0,5 điểm) Môn thi: Vật lý Lớp 12. .. vân sáng • Để A vân sáng x = ki 0.5 0.5 r + Z L2 không 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 • Do λ∈ [λ1; λ2] ⇒ x x 3 ≤k≤ ⇔ ≤k≤ ⇔ ≤ k ≤ 9,37 i1 i2 0,6 0,32 • Vậy có xạ cho vân sáng... Câu (4 đ) 0.5 a Tính r L • Khi đặt vào hiệu điện chiều r = U1 = 50Ω I1 0.5 • Khi đặt vào điện áp xoay chiều: r + (ω L)2 = Z= U = 100Ω => ZL = 50 Ω =>L = 1,59.1 0-3 H I2 0.5 b Viết biểu thức cường