HD cham HSG Vat Ly Nam Dinh nam 2013Phan Tu luan

Yêu cầu Tính tỉ số lực căng của sợi dây - Lập công thức tính tốc độ dao động tại một vị trí bất kỳ với góc lệch của sợi dây là  so với vị trí cân bằng v  2glcosα-cosα 0... - Ta có: rad[r]

SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH Câu 1 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM THI KỲ THI CHỌN HSG NĂM HỌC 2012-2013 Môn: VẬT LÝ (Phần tự luận) – Lớp 12 THPT Yêu cầu ω2  ω02  2φ Gia tốc góc  = rad/s Momen hãm M = I = - 0,1 N.m Độ lớn momen hãm là 0,1 N Thời gian đĩa quay đến dừng ω  ω0  γ T= s Câu Yêu cầu Tính tỉ số lực căng sợi dây - Lập công thức tính tốc độ dao động vị trí với góc lệch sợi dây là  so với vị trí cân v  2gl(cosα-cosα ) Điểm (1 đ) 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ Điểm (2,5 đ) 0,25 đ  gl(α '20  α ) - Lực hướng tâm tác dụng vào vật là Fht T  P.cosα mv  T P cosα  3P cosα  2Pcos α l P  P.α02  1,5P.α2 Tmax P  P.α02 Tmin P  0,5P.α02 Tmax P  P.α02   T P  0,5P.α Thay số tính tỉ số 1,06  R Khi có điện trường: Quả cầu dao động tác dụng hợp lực   F hai lực P và d + Vận tốc cầu vị trí O1 là g '.l.α0 v’ = R P g   với g’ = m m.cosβ cosβ =10,04 m/s2 0,5 đ 0,25 đ 0,5 đ Thay số tính v’ = 0,32 m/s - Sau điện trường bị mất, lắc dao động điều hòa tác dụng trọng lực xung quanh vị trí cân O: ' - Biên độ dao động là α ' α  β  v'02 gl 0,1 - Ta có: rad - Gọi vị trí góc lệch sợi dây lực căng sợi dây và trọng lực có cùng độ lớn là  2 T  P  P.α  1,5P.α P Với Khi P = T thì  = 0,12 rad 2 a = a t  a ht 0,25 đ 0,25 đ Với: at = P. v g.l(α 02  α )  g(α 02  α ) l Và aht = l Thay số ta được: a = 1,12 m/s2 Câu 0,25 đ 0,25 đ Yêu cầu Điểm (2 đ) Lập phương trình sóng điểm B cách nguồn đoạn d1 và d2 π π u 2a cos (d  d1 )cos(ωt- (d1  d ) λ λ π A 2a cos (d  d1 ) λ Biên độ sóng điểm B là Tính d1M = 3,96 cm và d2M = 8,8 cm v λ f = cm Bước sóng  = Thay số tính biên độ dao động điểm M là A = 9,8 mm Gọi C, D là vị trí ban đầu và cuối y đoạn đường của (P) B D Độ dài CD = v.t = 10 cm d1 Vì quĩ đạo chuyển động có hệ số d2 góc nên tứ giác BCND là C N hình vuông CN = 10 cm BC = 10 cm S1  x I E S2 O Tại C có S1C = cm;    0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ   0,25 đ S S2  S N S2C = = 11,18 cm dC = 9,18 cm = 9,18 Tại D có S1E  ED S1 D = = 15,62 cm 2 S2 E  ED S2 D = = 10,04 cm dD = 5,58 cm = 5,58 Từ phương trình sóng, ta vân qua I là vân cực đại Số vân cực đại cắt đoạn CD là 15 vân Số điểm có biên độ cực đại cắt CD là 15 Câu Yêu cầu 0,25 đ 0,25 đ Điểm (3 đ) Khi C = C1 U R R.I  R.U 3 0,5 đ U2 t2 R Q2 = R2I t2 = U2 t3 R Q =RIt = U (ZL  ZC ) 1 R2 Để UR không phụ thuộc R thì ZL = ZC U I R Vậy U2 t1 R Q =RIt = 1 R  (ZL  ZC )  0,5 đ Q1 R t1 R t   1 1 Q R 1t R2 t2 R2 = 1,5R1 R3 = 2R1 + 3R2 =2R1 + 4,5R1 = 6,5R1 Q1 R 3t1 R t 10 R   11  Q R 1t R t t 6,5R t3 = 65 phút Khi C = C1 Z  ZC  tan   L tan 1 R ZL  ZC R  ZL ZC  R 0,25 đ 0,5 đ 1 Khi C = C2 thì UCmax 0,25 đ 0,25 đ R  ZL2 ZC  ZL Chứng minh UCmax thì R  ZL2 ZC  2,5ZC ZL 2 Ta phương trình: 1,5ZL  2,5R.ZL  R 0 2 0,5 đ R 10.R Giải ta được: ZL = ; ZC2 = Thay số tính hệ số công suất mạch cos = 0,316 Câu Yêu cầu Tính tần số biến thiên lượng từ trường f  2 LC 0,25 đ Điểm 159155 0,25 đ C1C 2 L C1  C + Tần số dao động riêng mạch: Hz + Tần số biến thiên lượng từ trường: Chứng minh tần số biến thiên lượng từ trường lần tần số dao động điện từ + Vậy: Tần số biến thiên lượng từ trường là: f1 2f 318310 Hz Tính điện áp cực đại hai đầu tụ điện + Điện áp cực đại hai đầu tụ điện: C b U 02 LI02 L   U0  I0 15 2 Cb V + Điện áp uAM và uMB cùng pha nhau, nên điện áp cực đại hai tụ điện là:  U 01  U 02 15V  U 01 10V    U 01 C  U 02 5V  U  C 2  02 0,5 đ 0,25 đ 0,5 đ Lưu ý: - Học sinh có thể giải cách khác cho kết đúng cho điểm tối đa - Kết cuối cùng thiếu sai đơn vị trừ 0,25 điểm (Trừ lỗi sai thiếu đơn vị toàn bài không quá 0,5 điểm) - Điểm toàn bài tự luận là tổng điểm các câu bài (không làm tròn)