Đang tải... (xem toàn văn)
Giữ nguyên vị trí vật AB và L1, người ta đặt thêm một thấu kính phân kì L2, đồng trục chính với L1 và cách L1 một khoảng 70cm.. f=50Hz Cuộn dây thuần cảm L.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO AN GIANG ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm trang) Bài 1: (2 điểm) Cho dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số góc = 100 rad/s với các biên độ : A1 = 5 2 3 2; Viết phương 1,5cm; A2 = cm; A3 = cm, các pha ban đầu tương ứng 1 = ; trình dao động tổng hợp dao động trên Bài (4 điểm): Một nguồn điện có suất điện động E, điện trở r, cấp điện cho mạch ngoài có điện trở R thay đổi 1) a) Xác định R để mạch ngoài tiêu thụ công suất cực đại b)Tìm biểu thức công suất cực đại và tính hiệu suất nguồn điện đó 2) a) Chứng minh với giá trị công suất mạch ngoài P < P max thì có hai giá trị R và hai giá trị đó thoả mãn hệ thức : R1.R2 = r2 b) Hiệu suất nguồn điện ứng với hai giá trị trên liên hệ với nào ? Bài (4 điểm) Đặt vật sáng AB trên và vuông góc với trục chính thấu kính hội tụ L có tiêu cự 20cm Vật AB cách thấu kính khoảng 30cm a Xác định vị trí, tính chất và số phóng đại ảnh A1B1 vật AB cho thấu kính L1 b Giữ nguyên vị trí vật AB và L1, người ta đặt thêm thấu kính phân kì L2, đồng trục chính với L1 và cách L1 khoảng 70cm Tính tiêu cự thấu kính L2 để ảnh cuối cùng A2B2 vật AB qua hệ ( L1, L2) cao vật AB Vẽ ảnh U=100V A D Bài (4 điểm): Mạch điện có sơ đồ hình vẽ f=50Hz Cuộn dây cảm L Người ta thay đổi L và C để ~ L C P K Z L Z C R công suất mạch tuân theo biểu thức: B E L (H ) a) Khi thì K 4 , dòng điện mạch cực đại Tính C và R b) Tính độ lệch pha uAE và uBD Imax Tìm liên hệ R, C, L để I = K Lúc đó độ lệch pha uAE và uBD bao nhiêu ? Bài (2 điểm): Một vật dao động điều hoà, lúc vật vị trí M có toạ độ x = 3cm thì vận tốc là 8(cm/s); lúc vật vị trí N có toạ độ x2 = 4cm thì có vận tốc là 6(cm/s) Tính biên độ dao động và chu kỳ dao động vật Bài (4 điểm): Một vật có khối lượng m = 0,5kg gắn vào với hai lò xo có độ cứng K1, K2 hình vẽ Hia lò xo có cùng chiều dài lo = 80cm và K1 = K2 Khoảng cách MN = 160 cm Kéo vật theo phương MN tới vị trí cách Mmột đoạn 76cm thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Sau thời gian t = 30 (s) kể từ lúc buông ra, vật quãng đường dài 6cm Tính K1 và K2 Bỏ qua ma sát và khối lượng các lò xo, kích thước vật Cho biết độ cứng hệ lò xo là K = K1 + K2 M K m K ………………….Hết…………………… N (2) SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO AN GIANG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Bài HƯỚNG DẪN CHẤM Điểm Bài 1: A12 A22 2A1A cos(2 1 ) A12 = tg12 0,5 cm 0,25 12 A122 A32 2A12 A 3cos(2 1 ) A= cm (2 điểm) A12 sin 12 A3 sin 3 tg A12 cos12 A3 cos3 X = cos(100 t 0,5 0,5 )cm 0,25 Bài 2: 1) a)+ Ta có : I E Rr ; 0,5 P = R.I2 E2 (4 điểm) 0,25 E R r ( R ) R + Suy : P = ( R r ) = +Áp dụng hệ bất đẳng thức Côsi, suy Pmax khi: R = r b)+Khi đó: Pmax E2 4r (1) 0,25 0,25 (2) U I R H E.I R r +Hiệu suất nguồn: H 50% +Khi R = r thì 0,25 0,25 2)a)+Từ P E R P.R (2rP E ) R r P 0 (R r ) 2 +Với E ( E 4rP ) (4) 0,25 (3) Thay E từ (2) vào (4), được: 0,25 E 4r ( Pmax P ) 0 +Suy phương trình (3) có nghiệm riêng biệt: E 2rP E E 4rP R1 2P (5) ; E 2rP E E 4rP R2 2P +Lấy (5) nhân (6) theo vế, được: R1.R2 r (Đpcm) (6) 0,25 0,5 (3) b) +Với R1, có: H1 + Với R2, có: R1 R1 R1 r R1 R1.R2 H2 0,25 (7) R2 R2 R2 r R2 R1.R2 0,25 (8) +Lấy (7) + (8) theo vế, được: H1 H 1 100% 0,5 d1 f ta có : d’1 = d1 f = 60cm 0,5 d’1 > Ảnh là ảnh thật 0.5 0,5 a) ' Bài ( điểm) d K1 = - d1 = - b) 0,5 - Tính d2 = l - d’1 = 10cm - Tính k = 0,5 - Tính d2’ = - 5cm - Tính f2 = -10cm - Vẽ hình đúng 0,5 0,5 0,5 0,5 Z L L.2 f 2 50 100 a)+ Ta có : K 4 P 4 Z L Z C 0,25 + Khi (1) + Vì mạch RLC nối tiếp có Imax nên cộng hưởng xảy Z L Z C 100 (2) (4 điểm) Do đó : C 1 10 (F ) Z C 100 100 0,5 +Từ (1) và (2), : P 4Z L 400(W) + Mặt khác : P R I , với I I max 0,25 0,25 U U Z R nên U2 U 1002 P R 25 R P 400 0,5 b)+ Giản đồ véc tơ vẽ : U AE O UBD UL 1 U R 2 UC i 0,25 (4) +Từ giản đồ véc tơ suy : 1 U Z 100 tan 1 L L 4 1 760 UR R 25 Với : 38 u AE uBD 1 2 1520 45 +Suy : 0,25 0,25 P R I P K Z L Z C + Ta biết : nên I = K, ta suy : R Z L Z C R Z L Z C R L C 0,5 ZL tan 1 R Z Z tan 1 tan L C 1 R tan ZC R +Lúc này có: +Suy ra: u AE uBD 1 2 0,5 0,5 Bài 5: ( điểm) + Áp dụng hệ thức độc lập: A x12 v12 32 A x2 v2 , được: 0,25 82 2 (1) 0,5 62 v22 2 A x2 (2 điểm) +Tại N: (2) 0,5 +Tại M: 2 +Giải hệ (1) và (2) được: A = cm và Bài ( điểm ) 2(rad / s ) T 2 2 3,14( s ) Lược thuật lại đáp án Lập luận tính tính biên độ A = 4cm T Xác định thời gian là t = Tính Chu Kì T = 10 Tính 20(rad/s) Giải hệ : K1 = 150N/m ; K2 = 50N/m 0,75 1đ 1đ 0,5đ 0,5đ 1d (5) - Ghi chú: - Thí sinh luận giải theo các cách khác, đúng đạt điểm tối đa theo biểu điểm -Hết………………… (6)