Đề thi KSCL đội tuyển HSG môn Vật lí lớp 12 năm 2017-2018 - Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc

Mời các bạn học sinh và quý thầy cô giáo cùng tham khảo đĐề thi KSCL đội tuyển HSG môn Vật lí lớp 12 năm 2017-2018 - Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc tư liệu này giúp các bạn tổng quan kiến thức đã học, hướng dẫn trả lời các câu hỏi trong đề thi cũng như cách tính điểm.

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT YÊN LẠC KÌ THI KSCL ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI KHỐI 12 ĐỀ THI MƠN: VẬT LÍ NĂM HỌC: 2017-2018 Thời gian làm 180 phút, không kể thời gian giao đề Đề thi gồm 01 trang Câu 1(2.0 điểm): Một lắc lị xo treo thẳng đứng Kích thích cho lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Thời gian vật từ vị trí cao đến vị trí thấp 0,2s, quãng đường vật chu kỳ 32cm Chọn trục Ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc vật qua vị trí cân theo chiều dương Lấy g=10m/s2, π2=10 a) Viết phương trình dao động vật b) Tính thời gian ngắn kể từ lúc t=0 đến lực đàn hồi lị xo có độ lớn cực tiểu c) Xác định quãng đường vật khoảng thời gian 0,85s kể từ thời điểm ban đầu Câu 2(1.5 điểm): Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây, A điểm nút, B điểm bụng gần A với AB = 18 cm, M điểm dây cách B khoảng 12 cm Biết chu kỳ sóng, khoảng thời gian mà độ lớn vận tốc dao động phần tử B nhỏ vận tốc cực đại phần tử M 0,1s Tính tốc độ truyền sóng dây Câu 3(1.5 điểm): Một lắc lị xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100g lị xo nhẹ có độ cứng k=100N/m Kéo vật xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí lị xo dãn 4cm truyền cho vận tốc 40πcm/s theo phương thẳng đứng hướng xuống Chọn chiều dương hướng xuống Coi vật dao động điều hịa theo phương thẳng đứng.Tính tốc độ trung bình vật chuyển động từ vị trí thấp đến vị trí lị xo bị nén 1,5 cm lần thứ Lấy g = 10m/s2, Câu 4(2.0 điểm): Hai nguồn kết hợp A, B cách 45mm mặt thống chất lỏng dao động theo phương trình u1 = u2 = 2cos100πt (mm) Trên mặt thoáng chất lỏng có hai điểm M M’ phía đường trung trực AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm M’A - M’B = 35mm Hai điểm nằm vân giao thoa loại chúng có vân loại a) Tìm bước sóng vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng b) Hai điểm M M’ thuộc vân giao thoa cực đại (bậc mấy) hay vân giao thoa cực tiểu (thứ mấy)? c) Tính số vân giao thoa cực đại đoạn AM Câu 5(1.5 điểm): Một cầu có khối lượng m= 2kg treo đầu lị xo có trọng lượng khơng đáng kể Độ cứng lò xo k= 500N/m, chiều dài ban đầu l0=0,6m Lị xo dao động mặt β = 900 phẳng thẳng đứng xung quanh điểm treo O Kéo cầu khỏi vị trí cân góc thả Lúc bắt đầu thả, lị xo trạng thái không bị nén dãn Xác định độ dãn lò xo cầu đến vị trí cân Bỏ qua ma sát sức cản Lấy g= 10m/s2 Câu 6(1.5 điểm): Một vật AB có dạng đoạn thẳng đặt song song cách E đoạn L không đổi Khi xê dịch thấu kính hội tụ khoảng vật cho thấu kính ln song song với tìm hai vị trí thấu kính cho ảnh vật AB rõ nét Biết hai ảnh cao 8cm ảnh cịn lại cao 2cm Hãy tính chiều cao vật AB HẾT SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT YÊN LẠC KÌ THI KSCL ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI KHỐI 12 ĐÁP ÁN MƠN: VẬT LÍ Đáp án gồm 02 trang Chú ý: Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa Câu Ý a Câu b T 2π = 0, ⇒ ω = = 5π ( rad / s) T Nội dung 32 = 4A ⇒A= 8cm  x = cosϕ = π t = 0,  ⇒ ⇒ϕ = − v > sin ϕ < 0.25 0.25 π ⇒ x = 8cos(5π t − )cm 0.25 Tại vị trí cân bằng: mg = k∆l0 g ⇒ ∆lo = = 0, 04m = 4cm ω A >∆lo ⇒ lực đàn hồi cực tiểu vị trí x = -4cm Thời gian ngắn từ t = đến lực đàn hồi cực tiểu là: T T ∆t = + = s 12 30 c ∆t = 0,85s = 2T + ⇒ s = 8A + Câu Câu Điểm 0.25 T A = 64 + = 69, 66cm 0.25 0.25 0.25 0.25 Bước sóng: λ = 4AB = 72cm 0.25 Biên độ M cách bụng B đoạn d = 12cm = λ/6 0.25 Vận tốc cực đại M: vM(max) = Độ lớn vận tốc B nhỏ vận tốc cực đại M: → Dùng véc tơ quay ta tìm được: T = 0,3s Vận tốc truyền sóng: v = λT = 21,6cm/s Tần số góc: Tại vị trí cân lị xo dãn đoạn: → x = – =3cm Biên độ dao động: Khi lò xo bị nén 1,5cm → x = -2,5cm Dùng véc tơ quay ta tìm lị xo nén 1,5cm lần : =10 0.25 0.5 0.25 0,5 Câu a →t = 2/15s Quãng đường vật được: s = 12,5cm Tốc độ trung bình: Giả sử vân giao thoa cực đại ta có: 0,5 0,5 0.5 Vận tốc truyền sóng: v = λf = 500mm/s =0,5m/s b Với λ = 10mm ta có K = 1,5 → MA – MB = (1+1/2) λ = (K+1/2) λ → M, M, vân giao thoa cực tiểu thứ thứ 0.5 0.5 c 0.25 Số vân cực đại đoạn AM: K = -4→ Vậy có cực đại giao thoa đoạn MA 0.25 Câu Chọn mốc VT thấp EA = mg(l0 + ∆l ) (1) Cơ A(ngang): 1 EB = mv2 + k∆l (2) 2 Cơ B(thấp nhất): v2 F = k∆l = mg + m (3) l0 + ∆l Lực đàn hồi VT B: 2 ⇒ mv = 2mg(l0 + ∆l ) − k∆l Từ (1),(2) k(l0 + ∆l ) = mg(l0 + ∆l ) + 2mg(l0 + ∆l ) − k∆l Thay vào (3): ∆l + 0,24∆l − 0,036 = Giải ra: ∆l 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 =0,104(m) Câu Số phóng đại: k1 = A1B1 AB k2 = => =- A B2 AB 0.5 d1' d1 =- d '2 d2 d1' d '2 A1B1 A B2 d1 d AB AB k1.k2 = = Áp dụng tính thuận nghịch chiều truyền tia sáng ta có: d1 = d ' d2 = d 0.5 ' 0.5 16 => AB =1 => AB = 4cm HẾT ... 8cm ảnh cịn lại cao 2cm Hãy tính chiều cao vật AB HẾT SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT YÊN LẠC KÌ THI KSCL ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI KHỐI 12 ĐÁP ÁN MƠN: VẬT LÍ Đáp án gồm 02 trang Chú ý: Học sinh làm... điểm): Một vật AB có dạng đoạn thẳng đặt song song cách E đoạn L không đổi Khi xê dịch thấu kính hội tụ khoảng vật cho thấu kính ln song song với tìm hai vị trí thấu kính cho ảnh vật AB rõ nét... dao động: Khi lò xo bị nén 1,5cm → x = -2 ,5cm Dùng véc tơ quay ta tìm lị xo nén 1,5cm lần : =10 0.25 0.5 0.25 0,5 Câu a →t = 2/15s Quãng đường vật được: s = 12, 5cm Tốc độ trung bình: Giả sử vân