Đang tải... (xem toàn văn)
Khi tăng chiều dài con lắc thêm 7,9 cm, thì cũng trong khoảng thời gian Δt nói trên nó thực hiện được 39 dao động toàn phần.. Tính chiều dài l ban đầu, chiều dài sau khi tăng thêm và các[r]
(1)SỞ GD & ĐT THANH HOÁ ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2009 - 2010 MÔN THI: VẬT LÝ LỚP: 12 BT THPT Ngày thi: 24 - - 2010 SỐ BÁO DANH Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề này có 05 câu gồm 01 trang Câu (4 điểm) Một lắc đơn chiều dài l kích thích cho dao động điều hoà Trong khoảng thời gian Δt nó thực 40 dao động toàn phần Khi tăng chiều dài lắc thêm 7,9 cm, thì khoảng thời gian Δt nói trên nó thực 39 dao động toàn phần Lấy gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s Tính chiều dài l ban đầu, chiều dài sau tăng thêm và các chu kì dao động tương ứng lắc Câu ( điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp A, B dao động với cùng tần số f = 16 Hz và có cùng pha ban đầu Tại điểm M trên mặt chất lỏng cách A và B khoảng là d1 = 10 cm, d2 = 14 cm sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực AB còn có dãy cực đại khác Biết khoảng cách AB = cm a Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng b Tính tổng số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB L,R0 Câu (5 điểm) C Cho mạch điện hình vẽ Điện áp hai đầu AB A R M B N có biểu thức uAB =160 cos 100 πt ( V ) Điều chỉnh điện dung C tụ điện để công suất tiêu thụ hình mạch đạt cực đại và 160 W Khi đó điện áp hai đầu AM có biểu thức uAM =80 cos ( 100 πt+ π /3 )( V ) a Tính R0, R, ZL, ZC và viết biểu thức cường độ dòng điện mạch đó b Xác định giá trị điện dung C' tụ điện để điện áp hai đầu đoạn mạch AM và AN vuông pha với Câu (4 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, khoảng cách hai khe là a = mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = m Dùng nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ chiếu vào hai khe, ta đo khoảng cách vân sáng liên tiếp trên màn là mm Tính λ O Câu (2 điểm) Một hệ học bố trí hình vẽ 2: các cầu nhỏ M 1, M2 có khối lượng là m1 A M2 = 180 g, m2 = 320 g Lò xo nhẹ có độ cứng k = 40 N/m Sợi dây OA mềm, nhẹ, không dãn, đầu O cố định Kích thích để cầu M1 dao động điều hoà dọc trục lò xo Hỏi cầu M1 có thể dao động với biên độ cực đại bao nhiêu cho sợi dây OA luôn căng Cho gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 M1 hình - HẾT -Giám thị coi thi không giải thích gì thêm (2) SỞ GD & ĐT THANH HOÁ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2009 - 2010 MÔN THI: VẬT LÝ LỚP: 12 BT THPT Ngày thi: 24 - - 2010 Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề) ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC Chú ý: - Nếu học sinh làm theo cách khác đúng cho điểm tối đa bài CÂU Câu điểm THANG ĐIỂM HƯỚNG DẪN GIẢI Ta có T= Δt l =2 π 40 g √ √ T '= Δt l' =2 π 39 g 0,75 đ 0,75 đ l ' T ' 40 1600 l T 39 1521 Suy l 7,9 1600 l' =l+7,9 l 1521 Mặt khác suy Tìm l 152,1cm & l ' 160cm l 152 , =2 π ≈ , 475 s g 9,8 Các chu kỳ dao động tương ứng là l' 160 T ' =2 π =2 π ≈ ,539 s g 9,8 a/ Vì sóng M có biên độ cực đại nên Δd =d − d 1=kλ=4 cm + Mặt khác M và đường trung trực AB còn cực đại khác nên cực đại M ứng với k = λ= =2 cm + Suy v =λ f =2 16=32 cm/ s + Tốc độ truyền sóng là T =2 π Câu điểm a 3đ b 2đ √ √ √ 0,75 đ 0,75 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ √ 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ b/ Xét điểm N trên đoạn AB cách nguồn d1 và d2 có cực đại, ta có ¿ d − d 1=kλ d +d 1=AB AB kλ ⇒ d 2= + 2 ¿{ ¿ AB AB < k< + Mà 0<d < AB ⇒ − λ λ + Suy 4,5 k 4,5 và k nguyên k ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 0,75 đ 0,25 đ 0,25 đ (3) + Vậy tổng số điểm dao động với biên độ cực đại trên Ab là Câu điểm a 4đ b 1đ a Ta I max= có P max 160 = =√ A U AB 160/ √2 U ⇒ Z d=√ R20 + Z 2L = AM =40 Ω I ZL tan Z L 3R0 + Mặt khác R0 + Hay 3R02 R02 40 R0 20 Z L 20 3 + Suy Z C Z L 20 3 U + Khi đó Z =R + R0= AB =80 Ω ⇒ R=60 Ω I i=2 cos 100 πt ( A ) + Biểu thức cường độ dòng điện mạch b/ Gọi ϕ ; ϕ là độ lệch pha uAM và uAN so với dòng điện i tan ϕ tan ϕ2=− Theo bài ta uAM vuông pha với uAN nên R02 Z L2 Z L ( Z L Z 'C ) 80 Z 'C R0 ZL 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25đ 69.10 F 69 F Z 'C 8000 + Khoảng cách vân sáng liên tiếp lần khoảng vân (5i) 1,0 đ + Theo bài 5i = mm nên suy khoảng vân i = 0,2 mm 1,0 đ + Bước sóng ánh sáng giao thoa và khoảng vân liên hệ với công thức a.i D 1,0 đ C' Câu 4 điểm + Thay số ta Câu điểm 0, 2.10 3.2.10 0, 4.10 m 0, m 1,0 đ + Để dây không bị chùng ta cần xét lực đàn hồi lò xo hướng lên và có độ 0,5 đ lớn thoả mãn điều kiện Fdh P2 + Để điều này luôn xảy với li độ m1 thì ta phải có k ( A l ) m2 g + Hay là + Suy Fdh max ≤ P2 0,5 đ 0,5 đ kA m2 g k l m2 g m1 g ⇒ A≤ (m 1+ m2 )g =0 ,125 m=12 , cm k 0,5 đ (4)