Đang tải... (xem toàn văn)
Ampe kế có điện trở rất nhỏ, vôn kế có điện trở rất lớn , điện trở dây nối không đáng kể.. Hỏi hộp X,Y chứa các linh kiện nào, tính trị số của chúng.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI 12
BÌNH PHƯỚC Năm học 2010-2011
Môn : Vật lý
Thời gian : 180 phút
(Đề gồm có 02 trang)
Bài 1: ( 5.0 điểm) (Học viên TT GDTX làm này)
Một lắc đơn A có hịn bi có m = 100 (g), dây treo l =1(m) Kéo lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc 300 bng khơng vận tốc đầu.
a Tìm vận tốc cuả cầu lắc qua vị trí cân Cho g = 9,8m/s2.
b Khi qua vị trí cân bi A va chạm đàn hồi xun tâm với hịn bi B có khối lượng 50(g) đứng yên mặt bàn
+ Tìm vận tốc hai hịn bi sau va chạm (bỏ qua ma sát) + Biên độ góc lắc A sau va chạm?
c Giả sử bàn cao 0,8(m) so với sàn nhà bi B nằm mép bàn Xác định quỹ đạo chuyển động bi B Bi B rơi xuống sàn, cách chân bàn bao nhiêu?
Bài 2( điểm) :
Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ : X,Y hai hộp linh kiện, hộp
có thể chứa linh kiện mắc nối tiếp : điện trở thuần, cuộn cảm thuần, tụ điện
Ampe kế có điện trở nhỏ, vơn kế có điện trở lớn , điện trở dây nối không đáng kể Ban đầu mắc điểm A,M vào cực nguồn điện chiều V1
45V, ampe kế 1,5A Sau mắc A,B vào nguồn điện xoay chiều có hiệu điện uAB = 120cos100t(V) ampe kế 1A ; hai vôn kế giá trị uAM
lệch pha góc 900 so với u MB
a Hỏi hộp X,Y chứa linh kiện nào, tính trị số chúng? Viết biểu thức cường độ dòng điện mắc AB vào nguồn điện xoay chiều ?
b Thay tụ C (nếu có tụ mạch) tụ C’ số V2 đạt cực đại
Tính C’ giá trị cực đại (U2max)?
Bài 3: (4điểm)
Khí đựng xilanh, có diện tích mặt pittơng S = 100cm2 pittơng
ở cách đáy đoạn 30cm, có nhiệt độ t1 = 270C áp suất p = 106N/m2 Đốt cháy
3g xăng để cung cấp nhiệt lượng làm cho khí khí giãn nở nhiệt độ tăng thêm 1500C Hãy tính cơng khí thực hiệu suất q trình giãn khí Cho
biết có 10% lượng xăng bị đốt cháy toả có ích suất toả nhiệt xăng q = 4,4.107J/kg Coi khí xi lanh khí lý tưởng (Bỏ qua khối
lượng Pittơng) Đề thức
M B
A
V2 V1
X Y
(2)Bài 4.(2 điểm)
Một người đứng sân ga nhìn đồn tàu bắt đầu chuyển bánh nhanh dần Thấy toa thứ (1) qua trước mặt người thời gian t giây Hỏi toa thứ n
đi qua trước mặt người thời gian bao lâu?
Bài 5.(4 điểm)
Cho quang hệ gồm thấu kính ghép cố định, đồng trục, có tiêu cự f1 f2,
cách khoảng a Vật thật AB đặt vng góc với trục (A nằm trục chính), trước cách thấu kính L1 khoảng d1 Trong trình dịch chuyển vật
dọc theo trục thấy ảnh cuối qua quang hệ ln có độ phóng đại khơng đổi k Tính tiêu cự hai thấu kính theo a k
(3)SỞ GD&ĐT BÌNH PHƯỚC KỲ THI HỌC SINH GIỎI 12 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ
LỚP 12 NĂM HỌC 2010 – 2011.
Bài 1 Hướng dẫn giải 5,0 điểm
a vmax 2gl(1 cosm) = 1,62(m/s)
b Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
suy (1)
2
0 A B
v v v
áp dụng định luật bảo toàn suy (2)
2
2 2
0 A B
v v v
kết hợp (1) (2) suy vA = 0,54(m/s)
vB = 2,16(m/s)
Sau va chạm bi A tiếp tục chuyển động lên điểm có độ cao hA(so với vị trí cân bằng)
áp dụng định luật bảo toàn Suy vglA
m 2
cos
9,8956258310
m
c.Sau va chạm chuyển động bi B chuyển động vật ném ngang với vận tốc vB=2,16(m/s)
Theo phương ngang ,hòn bi B chuyển động thẳng với vận tốc vB=2,16(m/s) nên phương trình chuyển động: x=vBt
(m)
Theo phương thẳng đứng ,hòn bi B chuyển động thẳng biến đổi với gia tốc g khơng vận tốc đầu ,nên phương trình chuyển động:
2
gt
y (m)
Khi hịn bi chạm đất y = 0,8(m) Suy 0,4(s)
g y
t
Điểm rơi cách chân bàn x 0,87(m)
1 điểm 0,25 điểm
0,25 điểm 0,5 điểm
1 điểm
0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm
0,5 điểm
Bài 2 Hướng dẫn giải 5 điểm
(GDTX:7 điểm) a.Xác định X,Y
(4)chiều hộp X khơng thể chứa tụ C, hộp X chứa điện trở R1và cuộn dây cảm L
R1 = 45/1,5 = 30
- Khi mắc A,B vào hđt xoay chiều uAM lệch pha góc 900
so với uMB hộp Y chứa C R2
Vẽ giãn đồ véc tơ : (Hình vẽ) Theo giả thiết UAB = 60 2V
UAM = UMB = 60V ; UR1 = I.R1 = 30V Từ HV ta có :
+cos1 = R1
AM
U
U = 0,5
1 = 600 , 2 = -300
+UL = UAM sin1 = 30 3V
L = 3
10 H
+UR2 = UMBcos2 = 30 3V R2 = R2
U
I = 30 +UC = - tg2.UR2 = 30V C =
4
10 3
F -Biểu thức dòng điện : i = 2cos(100t -
12
) (A)
b.(2 điểm).Thay tụ C C’: Đặt ZC’ = x
Ta có : U2 = I R22x2 =
2 2 2 ( ) ( ) AB L
U R x
R R Z x
=
AB U a bx c x =
1 ( )
AB
U f x
Với a = 2
1 2 L
R R R Z ; b = 2ZL ; c = R2
Để U2max f(x)min Lấy đạo hàm f(x) , Lập bảng xét dấu
Từ bảng xét dấu suy f(x)min x =
2
a a b c
b
Suy : ZC’ = 147,6 C’= 21,6F U2max = 131V
0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm
Bài 3 Hướng dẫn giải 4 điểm
(GDTX: điểm)
Cơng khí thực trình đẳng áp A = P.ΔV = P( V2 – V1)
Với V1 = Sh1 = 0,003m3
Vì khí dãn nở đẳng áp nên:
3 1 1
2 4,5.10 m
(5) A = P(V2 – V1) = 1500(J)
Hiệu suất trình:
1 Q
A
H
Với Q1 nhiệt lượng có ích xăng cháy toả
Q1 = q.m
100 10 = 13200(J) Q A
H = 0,114 = 11,4%
1 điểm
1 điểm
Câu 4 Hướng dẫn giải 2 điểm
(GDTX: điểm)
+ Chọn chiều dương chiều chuyển động, gốc thời gian lúc đoàn tàu bắt đầu chuyển bánh
+ Gọi l chiều dài toa tàu
1 2
2
a l
s l at
t
(1)
+ Gọi tn1;tnlà thời gian (n-1) n toa tàu qua trước mặt
người
21
1
1 ( 1)
( 1)
2
n n
n
a n l
s n l at
t
(2)
2
2
n n
n
a nl s nl at
t
(3)
+Từ (1) (2) ta có :
1
2
1
1 ( 1)
1
n n
n l
t t n
t t
+Từ (1) (3) ta có :
2
1
n n
nl
t t n t t
+Thời gian toa thứ n qua trước mặt người là:
1 ( 1)
n n
t t t t n n
0,25 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm
Bài 5 Hướng dẫn giải 4 điểm
(GDTX: điểm)
+ Sơ đồ tạo ảnh :
1
1 2
1 2
' ' a f f
d d d d
AB A B A B
O O
+ 1' 1
1 d f d d f
+ 1' 1 1
1
ad af d f d a d
d f
+ 2' 2 1 1
2 1 2
( )
( )
d f f ad af d f d
d f d a f f f f af
1 điểm
(6)+ Số phóng đại :
' '
1 2
1 1( 2)
d d f f
k
d d d a f f f f af
+ k không phụ thuộc d1 nên : a - f1 - f2 =
+ Vậy ta có :
1
1 2
a f f f f k
f f af
+ Giải hệ (5) ta :
1
2
1
a f
k ka f
k
0,5 điểm 0,5 điểm
1 điểm
Chú ý :
- Trên hướng dẫn chấm, trước chấm Giám khảo họp thống điều chỉnh phù hợp với tình hình thực tế làm học sinh, nhiên không thay đổi điểm tổng
- Khơng làm trịn điểm