Đang tải... (xem toàn văn)
Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết Tuyển tập 50 đề thi HSG vật lý lớp 12 có đáp án chi tiết
NGUYỄN QUANG HUY TUYỂN TẬP 50 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ - LỚP 12 Năm học 2014 - 2015 Môn thi : Vật lý Ngày thi: 02 tháng 10 năm 2014 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm trang) ĐỀ CHÍNH THỨC Bài I (4 điểm) Một vật nhỏ dao động điều hòa trục tọa độ Ox với biên độ 10cm đạt gia tốc lớn li độ x1 Sau đó, vật qua điểm có li độ x2, x3, x4, x5, x6, x7 khoảng thời gian t 0,1s Biết thời gian vật từ x1 đến x7 hết nửa chu kì Tìm khoảng cách nhỏ khoảng cách lớn hai điểm gần liên tiếp Tìm tốc độ trung bình lớn chất điểm chuyển động 0,8s Bài II (5 điểm) Hai lắc lò xo giống treo thẳng đứng, sát giá nằm ngang gồm: lò xo nhẹ có độ cứng k = 0,2N/cm; vật nhỏ có khối lượng m Chọn hệ trục tọa độ theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, gốc tọa độ trùng với vị trí cân vật Lấy g = 10m/s2 Kích thích lúc cho hai vật dao động với phương trính vật x1 = 6cos ( 20t ) cm phương trính vật x2 = cos( 20t ) cm Phải kích thích để hai lắc dao động với hai phương trính Tìm khoảng cách dài hai vật trính dao động Tìm lực cực đại tác dụng lên giá treo lắc Bài III (4 điểm) Một lắc đơn gồm sợi dây có độ dài , vật nhỏ có khối lượng m = 100g, dao động điều hoà Biết đồ thị hợp lực tác dụng lên vật theo thời gian F(t) biểu diễn hình 1a Lấy 2 10 ; g = 10m/s2 Viết phương trính dao động vật Giả sử lắc dao động thí người ta đặt ván dày nghiêng góc rad so với 50 phương thắng đứng Sau qua vị trí cân vật va chạm đàn hồi với ván (hình 1b) Tìm chu kì dao động lắc F (10-2N) -4 t(s) Hình 1a Hình 1b Bài IV (3 điểm) Bạn phòng thí nghiệm Vật lí trường Trung học phổ thông Để xác định xác tiêu cự thấu kính phân kì, bạn cần dụng cụ nào? Trính bày phương án thực nghiệm phù hợp Bài V (2 điểm) Không gian từ trường với cảm ứng từ B 2.102 Tđược giới hạn mặt phẳng song song (P) (Q) cách đoạn d = 2cm Một electron vận tốc ban đầu tăng tốc điện áp U đưa vào từ trường điểm A theo phương vuông góc với mặt phẳng (P) Q P A v (hình 2) Cho e 1,6.1019 C; me 9,1.1031 kg Hãy xác định thời gian electron chuyển động từ trường phương chuyển động electron khỏi từ trường trường hợp: d Hình U 3,52kV U 18,88kV Bài VI (2 điểm) Ba vật hình trụ mỏng giống A, B, C có bán kính R = 2cm nằm yên mặt phẳng ngang, nhẵn, khoảng cách hai tâm B C Người ta truyền cho A vận tốc v = 10m/s để chuyển động đến va chạm xuyên tâm đồng thời với B, C (hình 3) Coi va chạm hoàn toàn đàn hồi A B v C Hình Biết sau va chạm A dừng lại, tìm vận tốc B C sau va chạm Xác định giá trị để sau va chạm, A tiếp tục tiến lên phìa trước - Hết Họ tên sinh : Số báo danh : SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ - LỚP 12 Năm học 2014 - 2015 HƢỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ Bài I (4 điểm) Dễ thấy chất điểm chuyển động khoảng T/12 A Khoảng cách xa 5cm .1đ 1,34cm 1đ A A Để có vận tốc TB lớn lần vật qua VTCB: s A A A 1đ 2 30 vtb 37,5cm / s 1đ 0,8 Khoảng cách gần là: A A Bài II (5 điểm) Con lắc Tại thời điểm t = x0 A cos cm ; v0 A sin = 60 cm/s Như phải kéo vật xuống đoạn vị trí cân 3cm cấp cho vật vận tốc 60 cm/s theo chiều hướng xuống 1đ Con lắc Tại thời điểm t = x0 A cos cm ; v0 A sin -60 cm/s Như phải kéo vật xuống đoạn vị trí cân 9cm cấp cho vật vận tốc 60 cm/s theo chiều hướng lên 1đ 2 Xét x x1 x2 12cos(20t ) cm nên xMAX = 12cm 2đ 3 Lực tác dụng lên giá treo lực đàn hồi : F F1 F2 k (l01 x1 ) k (l02 x2 ) 0,5đ F 2P k ( x1 x2 ) mg k.12cos20 t suy FMAX = 3,4N 0,5đ Bài III (4 điểm) Từ đồ thị suy T = 2s; = rad/s; l = 100cm 0,5đ Vì F = - m2x nên tím x0 = - 2cm A = 4cm 0,5đ Tại t = x0 = - A/2 hợp lực có xu tăng đến cực đại nên = 2/3 .0,5đ Phương trính dao động x = 4cos(2t + 2/3) cm 0,5đ A Với A = 4cm nên 0 rad 1đ 25 0 Khi tới vị trí bóng bị va chạm đàn hồi nên Tmới = Tcũ - Tcũ/3 = 4/3s 1đ Bài IV (3 điểm) - Dụng cụ: vật sáng; ảnh; hai thấu kính: thấu kính hội tụ thấu kính phân kì; thước thẳng có chia độ tới mm; giá quang học thẳng (trên có giá đỡ vật sáng, thấu kính ảnh) 1,5đ - Thiết kế thí nghiệm hính vẽ để thu ảnh rõ nét màn S’ S1 O1 O2 - Bỏ TKPK O1, ta di chuyển S trục chình đến vị trí S1 lại thu ảnh rõ nét S1 ảnh ảo vật S cho TKPK với SO1 = d; S1O = d’ 1đ 1 Áp dụng công thức: fTKPK (với qui ước học) 0,5đ f d d' Bài V (2 điểm) eU mv 2 nên mv ; Floren Fhuongtam e vB R R m e U 2mU eB m B e Khi U 3,52kV 3,52.103 (V ) R 1(cm) 0,5đ P Do R < d nên quĩ đạo chuyển động electron nửa đường tròn, bán kính R= 1(cm) khỏi từ trường điểm A’, ngược với điểm vào từ trường Thời gian electron bay từ trường 2 R R t 9.1010 ( s) 0,5đ v v U 18,88kV 18,88.103V R 2,3cm d 2cm Nên electron khỏi Q A v Floren B α R O α vB từ trường điểm mặt phẳng Q theo phương lệch góc xác định d sin 0,86 600 0,5đ R 2,3 Do cung AB có độ dài 1/6 chu vi đường tròn nên thời gian 2 R m t 3.1010 ( s) 0,5đ v 3e B d Bài VI (2 điểm) Vì vật tròn nên va chạm xuyên tâm B C chuyển động theo phương đối xứng với qua v Đặt = N.2R Va chạm đàn hồi có: mv mv '2 mvB2 mvC2 v = v’2 + v B2 vC2 (1) = + + 2 2 Ví v’ = nên suy ra: vB = vC = v 7,07m / s 0,5đ 2 Theo định luật bảo toàn động lượng: mv mv ' mvB mvC Suy ra: mv = mv’ + 2mvBcos (2) Trong vB = vC, góc quỹ đạo A phương chuyển động B C Ta có: cos = R ( NR)2 N2 (với OAOB = 2R) (3) 0,5đ 2R Thay (2) vào (3) v = v’ + vB Kết hợp với (1) thí v’ = 4 N2 N2 2 v 6 N2 (4) .0,5đ * Để A tiếp tục tiến lên phìa trước N2 2 ; Để A va vào B C thì:N 6 N2 suy N > nên 8cm 0,5đ Chú ý: Thì sinh làm theo cách khác mà đáp số chất vật lý cho đủ điểm SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ - LỚP 12 Năm học 2014 - 2015 ĐÁP ÁN- BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN VẬT LÝ Bài I (4 điểm) Khoảng cách xa là:5cm 1đ Khoảng cách gần là:1,34cm 1đ vtb = 37,5cm/s 2đ Bài II (5 điểm) Con lắc Như phải kéo vật xuống đoạn vị trí cân 3cm cấp cho vật vận tốc 60 cm/s theo chiều hướng xuống 1đ Con lắc Như phải kéo vật xuống đoạn vị trí cân 9cm cấp cho vật vận tốc 60 cm/s theo chiều hướng lên 1đ 2 Xét x x1 x2 12cos(20t ) cm nên xMAX = 12cm 2đ 3 FMAX = 3,4N 1đ Bài III (4 điểm) Phương trính dao động x = cos(2t + 2/3) cm 2đ Tmới = Tcũ - Tcũ/3 = 4/3s .2đ Bài IV (3 điểm) - Dụng cụ: vật sáng; ảnh; TKHT;TKPK; thước thẳng có chia độ tới mm; giá quang học thẳng 1,5đ - Bỏ TKPK O1, ta di chuyển S trục chình đến vị trí S1 lại thu ảnh rõ nét S1 ảnh ảo vật S cho TKPK với SO1 = d; S1O = d’ 1đ 1 fTKPK 0,5đ Áp dụng công thức: f d' d Bài V (2 điểm) Khi U 3,52kV 3,52.103 (V ) R 1(cm) 0,5đ Quĩ đạo chuyển động electron nửa đường tròn, bán kính R= 1(cm) khỏi từ trường điểm A’, ngược với điểm vào từ trường Thời gian electron bay từ trường 2 R R t 9.1010 ( s) .0,5đ v v U 18,88kV 18,88.103V R 2,3cm d 2cm sin d 0,86 600 0,5đ R 2,3 2 R m t 3.1010 ( s) 0,5đ v 3e B Bài VI (2 điểm) vB = vC = v’ = v 7,07m / s 0,5đ N2 2 v 6 N2 suy N > 1đ nên 8cm 0,5đ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn thi : VẬT LÝ, vòng I Thời gian làm : 180 phút ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đề thi có 01 trang gồm 04 câu) Câu (4 điểm) Hai cầu thủ bóng đá A B chạy đường thẳng đến gặp với tốc độ 5,0m/s Để điều hành tốt trận đấu, trọng tài chạy chổ cho: đứng cách cầu thủ hậu vệ A 18m cách cầu thủ tiền đạo B 24m Khi khoảng cách A, B 30m vận tốc gia tốc trọng tài ? Câu (5 điểm) Một cầu đồng tính có khối lượng m bán kình r, lăn không trượt mặt phẳng nằm ngang, quay xung quanh trục nằm ngang A (hình 1) Khi đó, trục A quay quanh trục cố định O tâm C cầu chuyển động với vận tốc v theo đường tròn bán kính R C O R Điểm cầu chuyển động với tốc độ lớn nhất, tốc độ ? Tình động cầu Câu (6 điểm) Hình 1 Một vỏ cầu có bán kính R1 bán kính R2 làm chất suốt có chiết suất n2 Từ môi trường có chiết suất n1, tia sáng chiếu tới vỏ cầu góc tới i1 Trước vào bên trong, tia sáng chiếu đến mặt vỏ cầu góc tới i2 (hình 2) Thiết lập hệ thức liên hệ i1, i2 với R1, R2 n1, n2 Một cầu tâm O, bán kình R làm chất suốt Cách tâm O khoảng r, chiết suất cầu điểm 2R xác định : n r Từ không khí, chiếu tia sáng Rr tới cầu góc tới i = 30o : a Xác định khoảng cách ngắn từ tâm O tới đường tia sáng b Xác định góc lệch tia sáng tới tia sáng ló cầu / sin x dx 0,386 Cho biết : sin x /6 Câu (5 điểm) i1 I 100 80 70 60 50 40 30 20 n2 O R2 R1 Hình R0 90 n1 i2 J Một học sinh dùng miliampe kế mA để đo suất điện động pin (E, r) Sơ đồ mạch điện mắc hính vẽ (hình 3) Đóng khoá K, điều chỉnh giá trị biến trở núm xoay R đọc số ampe kế tương ứng, học sinh thu bảng số liệu sau : R (Ω) A R mA E, r K Hình I (mA) 25 27 30 33 37 42 49 59 73 Từ bảng số liệu trên, xây dựng sở lý thuyết để tính suất điện động pin thí nghiệm Tuyến tính hoá bảng số liệu: đổi biến thích hợp, thay đổi bảng số liệu, chuyển đường cong phi tuyến thành đường thẳng (tuyến tính) Bằng phương pháp trực quan phương pháp bính phương tối thiểu, viết phương trính đường thẳng nói tính suất điện động trung bình pin ***HẾT*** Họ tên thí sinh : Thí sinh không sử dụng tài liệu; Giám thị không giải thích thêm Số báo danh : SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn thi : VẬT LÝ, vòng I HƢỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC Câu 1 điểm Điểm Khi khoảng cách hai cầu thủ 30m, tam giác ATB vuông T Vì khoảng cách trọng tài cầu thủ không vy đổi nên : - vận tốc trọng tài T cầu thủ A phương Tx nhau; - vận tốc trọng tài cầu thủ B phương Ty x T A 0,5 0,5 B y 18 24 3m / s, Vy v 4m / s 30 30 0,5 Vậy tốc độ trọng tài VT Vx2 Vy2 5m / s 0,5 Vx v vx Xét chuyển động trọng tài hệ quy chiếu quán tính gắn với cầu thủ A : - cầu thủ B chuyển động với tốc độ : + = 10m/s - trọng tài chuyển động đường tròn bán kính AT – theo phương By 24 VT / A Vy' 10 8m / s 30 Gia tốc hướng tâm trọng tài – gia tốc trọng tài phương Tx : VT2/ A 32 ax m / s2 AT V2 Tương tự: xét hệ quy chiếu gắn với cầu thủ B: a y T / B( x ) m / s BT Vậy gia tốc trọng tài là: a a 2x a 2y 3,86m / s Câu 0,5 0,5 0,5 0,5 điểm H' A C O H O' I Cách 1: Dùng trục quay tức thời Khi cầu quay, có hai điểm đứng yên O I trục OI trục quay tức thời (Δ) Vận tốc điểm M v M R v v R r CH R.r Điểm có tốc độ cực đại cách xa trục quay tức thời nhất, H' (vẽ hình) Tốc độ quay cầu trục quay tức thời: 0,5 0,5 0,5 0,5 ……………………………………………………………… Điều chứng tỏ pittong dao động điều hòa với tần số góc 2PS chu kì md 0,5 md PS …………………………………………………………………………… T 2 0,5 * Ghi chú: Phần thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa phần Không viết công thức mà viết trực tiếp số đại lượng, cho điểm tối đa Ghi công thức mà: 3.1 Thay số tính toán sai cho nửa số điểm câu 3.3 Thay số từ kết sai ý trước dẫn đến sai cho nửa số điểm ý Nếu sai thiếu đơn vị lần trở lên trừ 0,5 điểm Điểm toàn làm tròn đến 0,25 điểm SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 - 2013 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT L –V ng Khóa ngày: 11/10/2012 Số báo danh: Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) O 243 Câu (2,0 điểm): Ba cầu nhỏ, khối lượng m1 gắn nhẹ, cách khoảng l Thanh quay quanh điểm O không ma sát Khi cầu đứng yên vị trí cân theo phương thẳng đứng có viên đạn khối lượng m2, bay ngang trúng cầu hính vẽ với vận tốc v0 Ngay sau va l m2 v0 chạm viên đạn quay ngược lại với vận tốc v ( v ngược hướng với v0 ) Cho gia tốc trọng trường g Hỏi sau va chạm viên đạn làm nhỏ quay góc quanh điểm O? l Hình cho câu Câu (2,0 điểm): Đầu hai kim loại thẳng, song song cách L đặt thẳng đứng nối với hai cực tụ có điện dung C hình vẽ Hiệu điện đánh thủng tụ điện UT Hệ thống đặt từ trường có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng hai Một kim loại khác MN củng có chiều dài L trượt từ đỉnh hai xuống với vận tốc ban đầu v0 Cho trính trượt MN tiếp xúc vuông góc với hai kim loại Giả thiết kim loại đủ dài bỏ qua điện trở mạch điện, ma sát không đáng kể l C N M v0 + B Hình cho câu a) Hãy chứng minh chuyển động MN chuyển động thẳng nhanh dần tìm gia tốc b) Hãy tìm thời gian trượt MN tụ điện bị đánh thủng Câu (2,0 điểm): Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B dao động theo phương thẳng đứng với phương trính: u A uB U 0cos40 t (cm) Biết AB = d =12 cm, tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 20 cm/s a) Xét điểm M nằm đường thẳng vuông góc với AB A cách A khoảng l Tính giá trị lớn l mà M có cực đại giao thoa b) Xét đoạn thẳng CD = 6cm mặt chất lỏng có chung đường trung trực với AB Trên đoạn CD có điểm dao động với biên độ cực đại Hỏi khoảng cách từ AB đến CD đạt giá trị lớn bao nhiêu? Câu (2,0 điểm): Một gỗ đặt nằm ngang hai trục máy hình trụ có c ng bán kình, quay ngược chiều với tốc độ góc Khoảng cách hai trục hình trụ 2l Hệ số ma sát hai hình trụ gỗ k Tấm gỗ cân nằm ngang, đẩy nhẹ khỏi vị trí cân theo phương ngang đoạn nhỏ để tự 2l Hình cho câu Hãy chứng minh gỗ dao động điều hòa Câu (2,0 điểm): Nêu phương án thực nghiệm xác định điện trở nguồn điện chiều Dụng cụ gồm: nguồn điện chiều chưa biết suất điện động điện trở trong, ampe kế có điện trở không đáng kể, điện trở R0 biết giá trị, biến trở chạy Rb có điện trở toàn phần lớn R0, hai công tắc điện K1 K2, số dây dẫn đủ dùng Các công tắc điện dây dẫn có điện trở không đáng kể Chú ý: Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn …………………… Hết……………………… 244 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG BÌNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn: VẬT LÍ – Vòng HƢỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Câu Điểm Nội dung - Mô men quán tính hệ cầu nhẹ trục quay O: I m1l m1 (2l )2 m1 (3l )2 14m1l 0,5 ……………………………………………… Gọi tốc độ góc hệ cầu nhẹ sau va chạm Xét hệ gồm viên đạn hệ (3 cầu + thanh) Mô men động lượng hệ lúc bắt đầu va chạm đến lúc vừa va chạm xong bảo toàn: L0( m2 ) L0(3m1 ) L( m2 ) L(3m1 ) I2 v0 v I I 2l 2l Câu (2,0 đ) m2v0 2l I m2v 2l m2 (v0 v) 7m1l (1) …… 0,5 Gọi góc cực đại tạo phương thẳng đứng sau va chạm Cơ hệ cầu bảo toàn nên ta có: I m1 gl (1 cos ) m1 g 2l (1 cos ) m1 g 3l (1 cos ) ……… (2) m22 (v0 v)2 Giải hệ (1) (2) ta có: cos 42m12 gl 0,5 …………………………………… 0,5 a) (1,25 điểm) Vì R=0 nên suất điện động cảm ứng MN hiệu điện hai tụ 245 E UC BLv UC (1) …… 0,25 Phương trính Định luật II Newton cho chuyển động MN P Ft ma mg BLI ma (2) …… 0,25 Với Ft lực từ tác dung lên thanh, a gia tốc thanh, I cường độ dòng điện qua mạch khoảng thời gian t Ta có I U C q C t t (3) …… Từ (1) suy UC BLv thay vào (3) ta được: Câu (2,0 đ) I CBL 0,25 v CBLa t (4) …… mg số m CB L2 ………………………………… Thay (4) vào (2) ta được: a 0,25 Điều chứng tỏ MN chuyển động nhanh dần 0,25 b) (0,75 điểm) Thanh MN trượt nhanh dần với vận tốc v v0 at v0 mg t m CB L2 (5)… Khi UC = UT tụ bị đánh thủng, vận tốc v UT BL 0,25 (6)… Từ (5) (6) suy thời gian trượt tụ bị đánh thủng là: 0,25 UT v0 m CB L2 mg BL ………………………………………………… t 0,25 a) (1,0 điểm) Câu (2,0 đ) Ta có v.T 1cm ……………………………………………………… Điều kiện để M có cực đại giao thoa là: MB – MA = k l d l k với k =1, 2, … 246 ………………… 0,25 A k=2 M l 0,25 k=1 d k=0 B Khi l lớn đường thẳng AM cắt vân cực đại giao thoa có bậc nhỏ (k bé), ứng với giá trị lớn l để M có cực đại M giao đường AM vân cực đại bậc (k=1) ………………………… Thay giá trị cho ta nhận được: l d l l 71,5(cm) ………… b)(1,0 điểm) 0,25 0,25 A 3cm x C k=2 k=1 d k=0 D k=-2 B Để CD có điểm dao động với biên độ cực đại mà khoảng cách từ AB đến CD lớn C, D phải nằm hai vân cực đại bậc (k = 2) (do trung điểm CD cực đại), xem hình vẽ …………………………… Gọi khoảng cách từ AB đến CD x Xét điểm C nằm vân cực đại bậc ứng với k=2.Từ hình vẽ ta có: 247 CA d1 x CB d2 x 81 ……………………………… Suy d2 d1 x 81 x 2 x 16,73(cm) ……………… 0,5 0,25 0,25 N1 N2 G F1 mg F2 x o x 2l 0,5 Các lực tác dụng lên gỗ gồm có: Trọng lực mg ; Các phản lực: N1 ; N Câu lực ma sát F1 , F2 ( F1 kN1 , F2 kN2 ) (2,0 đ) Ta có: mg N1 N2 N1 N2 mg (1) - Ở VTCB F F01 F02 Suy N01 = N02 nên khối tâm G cách 0,25 hai trục quay ……………………………………………………………………… - Chọn trục ox hính vẽ, góc O VTCB, xét gỗ vị trí có tọa độ x ,lêch khỏi VTCB đoạn nhỏ(xem hình vẽ) F F1 F2 0,25 Tấm gỗ không quay quanh G nên M M hay N (l x) N (l x) (2) N1 …… 248 N2 Suy N1 > N2, F1 >F2 nên Từ (1) (2) ta viết F có chiều F1 N1 N mg l x l x 2l 0,25 (3)……… Áp dụng định luật Newton ta có: F ma F F1 ma k ( N2 N1 ) ma Thay N1, N2 từ (3) thay a=x’’ ta có k mg kg x mx '' x '' x0 l l 0,25 …………… Điều chứng tỏ gỗ dao động điều hòa 0,25 0,25 * Phƣơng án thực hành: Bố trí mạch điện hính vẽ (hoặc mô tả cách mắc) + A K1 E _ U R0 K2 Rb 0,25 Câu (2,0 đ) - Bước 1: Chỉ đóng K1: số ampe kế I1 Ta có: E = I1(r + R0) (1) …… - Bước 2: Chỉ đóng K2 dịch chuyển chạy để ampe kế I1 Khi phần 0,5 biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị R0 …………………………… - Bước 3: Giữ nguyên vị trí chạy biến trở bước đóng K1 0,5 K2, số ampe kế làI2 Ta có: E = I2(r + R0/2) (2) …… Giải hệ phương trính (1) (2) ta tím được: 249 r (2 I1 I ) R0 2( I I1 ) 0,5 0,25 * Ghi chú: Phần thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa phần Không viết công thức mà viết trực tiếp số đại lượng, cho điểm tối đa Ghi công thức mà: 3.1 Thay số tính toán sai cho nửa số điểm câu 3.3 Thay số từ kết sai ý trước dẫn đến sai cho nửa số điểm ý Nếu sai thiếu đơn vị lần trở lên trừ 0,5 điểm Điểm toàn làm tròn đến 0,25 điểm SỞ GD&ĐT HP Trƣờng THPT ĐỀ THI THỬ HỌC SINH GIỎI CẤP THÀNH PHỐ LỚP 12 THPT - NĂM HỌC 2012-2013 250 MÔN: VẬT LÝ Đề thức ( Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề ) Đề thi gồm có 02 trang Thi ngày 05 tháng 10 năm 2012 Câu ( điểm): Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục thấu kính hội tụ cho ảnh thật nằm cách vật khoảng cách Nếu cho vật dịch lại gần thấu kính khoảng 30 cm ảnh AB ảnh thật nằm cách vật khoảng cũ lớn gấp lần ảnh cũ a) Xác định tiêu cự thấu kính vị trì ban đầu vật AB b) Để ảnh cao vật, phải dịch chuyển vật từ vị trì ban đầu khoảng bao nhiêu, theo chiều nào? x Câu (3,5điểm) : Một lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng M = 300g, m lò xo có độ cứng k = 200N/m lồng vào trục thẳng đứng hính Khi M vị trí cân bằng, thả vật m = 200g từ độ cao h = h 3,75cm so với M Coi ma sát không đáng kể, lấy g = 10m/s2, va chạm M hoàn toàn mềm O a) Tính vận tốc m trước va chạm vận tốc hai vật sau va chạm Hình b) Sau va chạm hai vật c ng dao động điều hòa Lấy t = lúc va chạm Viết phương trính dao động hai vật Chọn hệ tọa độ hính vẽ, I vị trí cân M trước va chạm, O vị trí cân hai vật sau va chạm c) Tình biên độ dao động cực đại hai vật để trính dao động m không rời khỏi M Câu ( điểm ): Hai nguồn kết hợp S1, S2 cách 50 mm dao động theo phương trính uS1 = uS2= 2cos 200 t (mm) mặt nước, coi biên độ sóng không đổi Xét phìa đường trung trực S1S2 ta thấy vân bậc k qua điểm M1 có hiệu số M1S1 –M1S2 = 12 mm vân thứ k +3 ( loại với vân k ) qua điểm M2 có hiệu số M2S1 – M2S2 = 36 mm 251 I a) Tím bước sóng vận tốc truyền sóng mặt nước Vân bậc k cực đại hay cực tiểu? b) Xác định số cực đại đường nối S1S2 c) Điểm gần dao động pha với nguồn đường trung trực S1S2 cách nguồn S1 bao nhiêu? Câu :(1,5 ểm) Làm xác định hệ số ma sát trượt mặt phẳng nghiêng mà dùng lực kế (hình vẽ)? Biết độ nghiêng mặt phẳng không đổi không đủ lớn bị trượt - Hết - Họ tên thí sinh: Số báo danh : Phòng thi: Giám thị Giám thị 252 SỞ GD & ĐT HP HƢỚNG DẪN CHẤM Trƣờng THPT ĐỀ THI THỬ HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2012-2013 MÔN: VẬT LÍ (Hướng dẫn chấm gồm 03trang) Câu a) Vì thấu kính thấu kính hội tụ hai ảnh thật, vật dịch đến gần thấu kính đoạn 30 cm mà ảnh cách vật khoảng cũ nên ảnh phải dịch chuyển xa thấu kính so với ảnh cũ đoạn 30 cm - Tại vị trì đầu ta có phương trính: 1 (1) d d' f - Tại vị trì sau, ta có phương trính: 1 ' (2) d 30 d 30 f - Theo đề A2 B2 d > d’ > 0, ta có : A1 B1 A2 B2 A2 B2 AB d ' 30 d 4 A1B1 AB A1B1 d 30 d ' ( 3) - Từ (1) (2) ta có 1 1 ' ' d d d 30 d 30 1 1 ' d d 30 d 30 d 253 d ' 30 d (4) d 30 d ' - Thay ( 4) vào (3) ta d = 2d’ - Thay d = 2d’ vào phương trính ( 4) ta tím d’ = 30 cm => d = 60cm Vậy f d d ' 30.60 20cm ' d d 30 60 b) Vì ảnh ảo thấu kính hội tụ lớn vật, nên ảnh trường hợp ảnh thật Theo đề ảnh vật suy d1 = d’1 Mà d1.d1' d12 f d1 f 40cm d1 d1' 2d1 Vậy phải dịch vật lại gần thấu kính đoạn d d d1 60 40 20cm Câu a)Vận tốc vật trước lúc va chạm : v gh 2.10.3,75.10 2 0,866m / s -Theo định luật bảo toàn động lượng : mv = (m+M)v0 => vận tốc hai vật sau m 200 va chạm là: v0 0,346m / s v m M 200 300 b) Gọi l0 = HC chiều dài tự nhiên lò xo ; I vị trí cân M trước va chạm vị trí hai vật sau va chạm: CI l0 Mg 0,3.10 0,015m 1,5cm ……………………………… k 200 x C Gọi O VTCB hệ vật (M+m) sau va chạm: M mg 0,3 0,2.10 0,025m 2,5cm ………………… CO l k 200 -Chọn trục tọa độ gốc O hính vẽ, gốc thời gian (t = 0) lúc m M vừa chạm nhau: x0 IO CO CI 2,5 1,5 1(cm) v0 = 34,6 (cm/s) I O H -Phương trính dao động hệ vật M+m có dạng x A cos(t ) 1/ k -Tần số góc : M m 1/ 200 0,2 0,3 254 20(rad / s) …………………… A 2(cm) x x0 A cos 1(cm) - Xét t = : => v v0 A sin 34,6(cm / s) (rad ) Vậy phương trính dao động : x cos(20t )(cm) 3- Để hai vật không rời trongquá trính dao động vật m chịu tác dụng hai lực : Trọng lực P mg hướng xuống dưới, Phản lực N M tác dụng lên hướng lên ( N ) - Theo định luật Niu tơn ta có : P N ma , chiếu lên Ox ta : N mg ma m x N mg m x m( g x) - Khi xmax =A suy : g A A g 10 0,025(m) 2,5(cm) 20 Vậy : Amax = 2,5(cm) N , m không rời khỏi M Câu a) - Giả sử M1 M2 vân cực đại ta có : d1 – d2 = k = 12 mm (1) d1’ – d2’ = ( k+3) = 36 mm (2) Với k số nguyên, dương Từ (1) (2) ta có = 24 => = mm Thay vào (1) ta được: k = 12 12 1,5 k = 1,5 số nguyên, nên M1 M2 cực đại giao thoa - Giả sử M1 M2 vân cực tiểu ta có : d1 – d2 = (2k+1) = 12 mm d1’ – d2’ = 2(k 3) 1 (3) = 36 mm (4) Với k số nguyên, dương Từ (3) (4) ta có = 24 => = mm Thay vào (3) = > k = ( số nguyên ) , Vậy M1 M2 cực tiểu giao thoa Theo đề 200 f 100 Hz 2 Vậy vận tốc truyền sóng v = f = 8.100 = 800 mm/s = 0,8 m/s 255 b Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn S1S2 d1 –d2 = k = 8k (5) d1 + d2 = S1S2 = 50 (6) Từ (5) (6) ta có d1 = 8k 50 4k 25 Mặt khác < d1 < 50 < 4k +25 < 50 - 6,25 < k < 6,25 Vậy k nhận giá trị k = 1, 2, 3, 4, 5, 6 , tức đoạn S1S2 có 13 cực đại c Các điểm nằm đường trung trực đoạn S1S2 có d1 = d2 = d, => d1 – d2 = => điểm cực đại giao thoa Độ lệch pha điểm so (d1 d ) 2 d với nguồn : Để dao động điểm pha với nguồn, ta có: 2k 2 d 2k d k Do điểm xét nằm đường trung trực S1S2 , ta có SS 50 25 25 d 25 k 25 k 3,125 2 Vậy kmin = => dmin = = 4.8 = 32 mm câu Để chuyển động lên đều: FL = Pcos + Psin (1) Để chuyển động xuống đều: FX = Pcos - Psin (1) (2) sin = (2) FL FX F FX ; cos = L sin2 + cos2 = 2P 2P 256 (0,25đ) (2 0,25đ) F FX F FX ( L ) +( L ) =1 2P 2P FL FX = 4P (0,5đ) (0,5đ) FL FX Đo FL, FX, P lực kế sử dụng công thức để suy Hết Ghi chú: Thí sinh làm theo phương án khác, phương pháp kết giám khảo cho điểm tương đương theo thang điểm hướng dẫn chấm 257 [...]... nhiêu? Câu 13 (1,5 điểm): Cho một bán cầu trong suốt có bán kình R = 30cm, chi t suất n = 1,6 Chi u tới bán cầu một ch m sáng song song vuông góc với mặt phẳng và choán hết mặt phẳng của bán cầu Quan sát thấy phìa sau bán cầu có một vệt sáng dài MN Tình độ dài vệt sáng MN Câu 14 (1,5 điểm): Dùng một ống nhỏ có bán kình a = 1mm để thổi bong bóng xà phòng Khi bong bóng có bán kính R thì ngừng thổi và để... +Có 4 d1 d 2 AB d2 0,25 AB 2k 1 2 8 2 d 2min 4cm Chú ý: Nếu học sinh làm bằng cách khác nhưng đúng thì vẫn cho điểm tối đa _ Hết _ 31 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT QUẢNG NAM NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn thi ĐỀ CHÍNH THỨC : VẬT LÝ Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 02/10/2013 (Đề thi có 2 trang, 7 bài toán)... ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH HẢI DƢƠNG Lớp 12 THPT năm học 2013 - 2014 Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi có 4 câu và gồm 02 trang) _ Câu 1 (2,0 điểm) Một khung dây dẫn kín hình chữ nhật ABCD ( AB l; BC b ), khối lượng m được giữ đứng yên và mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng thẳng đứng Khung A được đặt trong từ trường đều có véc tơ... sinh không sử dụng tài liệu Giám thị không giải thích gì thêm 16 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT BÌNH PHƢỚC NĂM HỌC 2013 – 2014 - Môn: VẬT LÝ Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) ĐÁP ÁN Ngày thi: 03/10/2013 ĐỀ THI CHÍNH THỨC án có 06 trang) Câu 1 (1,5 (Đáp điểm): + Tình được biên độ: A L 5cm 0,25 điểm 2 + Áp dụng hệ thức độc lập: a2 ... được theo phương pháp bình phương tối thi u mà học sinh biết tuyến tính hoá và vẽ được đồ thị và viết gần đúng phương trình đường thẳng, cho 1 điểm 12 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT BÌNH PHƢỚC NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn: VẬT LÝ ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 03/10/2013 Câu 1 (1,5 điểm): Một vật nhỏ dao động điều hòa trên quỹ đạo... đổi; - 2 vôn kế; - 1 ngắt điện; - Các dây nối cần thi t Yêu cầu: a) Vẽ các sơ đồ mạch điện (nếu có) b) Nêu cơ sở lý thuyết và xây dựng các công thức cần thi t c) Trính bày các bước tiến hành thí nghiệm, lập bảng biểu cần thi t HẾT UBND TỈNH QUẢNG NAM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Vật lý HƯỚNG DẪN CHẤM Bài 1 3,0 a) Công nguyên tố của... tốc của vật là 10cm/s và 40 3 cm/s2 Tính thời gian ngắn nhất để vật đi được quãng 5cm đường Câu 2 (1,25 điểm): Một con lắc đơn có chi u dài dây treo ℓ = 45cm, khối lượng vật nặng là m = 100g Con lắc dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Khi con lắc đi qua vị trí có dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc 600 thí độ lớn lực căng dây bằng 2,5N Vận tốc của vật nặng ở vị trì này có độ lớn... gốc thời gian ( t 0 ) lúc các vật bắt đầu dao động a Viết các phương trính dao động điều hòa của vật m1 và vật m2 Nếu vào thời điểm t vật m1 ở vị trì có li độ x1 2cm và đang giảm thí sau đó 20 s vật m2 có tốc độ là bao nhiêu? b Tình khoảng cách lớn nhất giữa m1 và m2 trong quá trính dao động c Viết phương trính dao động của vật m3 để trong suốt quá trính dao động ba vật luôn nằm trên c ng một đường... TỈNH HẢI DƢƠNG Lớp 12 THPT năm học 2013 - 2014 Môn thi: VẬT LÝ (Đáp án gồm 06 trang) Ý Điểm Nội dung + Khi khung rơi, trong thanh AB xuất hiện suất điện động cảm ứng: eC Bvl + Cường độ dòng điện trong khung: i eC Bvl R R 0,25 + CD không chịu tác dụng lực từ; Lực từ tác dụng lên cạnh AD và CB cân bằng; Lực từ tác dụng lên AB hướng thẳng đứng từ dưới lên và có B 2l 2 v... 0,25 d' + k 2