Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ ĐỀ NGHỊ (Hướng dẫn chấm có 6 trang) HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 12 NĂM HỌC 2021 – 2022 Ngày thi 9012022 Môn thi Vật lí Bài 1. HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN LÝ CẤP TRƯỜNG LỚP 12 NĂM HỌC 2022 – 2023
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 12 NĂM HỌC 2021 – 2022 Ngày thi: 9/01/2022 Mơn thi: Vật lí HƯỚNG DẪN CHẤM NGHỊ (Hướng ĐỀ dẫnĐỀ chấm có trang) Bài 1: (4 điểm) Nội dung Điểm (2 đ) a.(0,5đ) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : v= Suy : b.(1đ) ω= - Tìm A= - Áp dụng : 0,5 m0 v0 = 25 cm / s (m0 + m) 0,5 k = rad / s m1 v = cm ω - Tại thời điểm t0 = - Suy : c.(0,5) uu r r m0 v0 = (m0 + m)v x = π ⇒ ⇒ϕ=− sin ϕ< 0,5 π x = 5cos(5t − ) cm x=± Xác định vị trí có động hai lần : A 0,5 α = 0,615 rad Chọn Liên hệ chuyển động trịn dao động điều hồ viết : tmin = α ω Tính kết : tmin = 0,123s 2.(2đ) a (1đ) v= - Gọi v vận tốc m1 sau va chạm : - Tìm biên độ dao động m1 : m0v0 (m0 + m) m 1 m1v = kA2 ⇒ A = v 2 k 0,5 - Điều kiện để M nằm yên m1 dao động điều hoà kA ≤ Fmsn max = µMg 0,5 v0 ≤ µMg m0 m1 ⇒ v0 ≤ m / s k - Kết hợp suy : b (1đ) Vận tốc M m1 sau va chạm v1 = vM = ; m0 v0 = 0,5m / s (m0 + m) xG = 0,25 Mx1 + m1 x2 M + m1l0 = = 6cm M + m1 M + m1 Toạ độ khối tâm hệ : Hệ cô lập, khối tâm chuyển động thẳng với vận tốc : vG = MvM + m1v1 = m/s M + m1 kM = kl0 kl = 35 N / m; k1 = = 14 N / m lM lm1 0,25 Hai lắc M, m1 có độ cứng : M, m1 dao động điều hoà quanh khối tâm với tần số góc : k k1 ω1 = ω2 = ω = M = = 35 rad / s M m1 Vận tốc M, m1 khối tâm say va chạm vMG = vM − vG = − m / s v1G = v1 − vG = 0,25 m/s 14 Áp dụng định luật bảo toàn cho M, m1 dao động quanh khối tâm m1v12G k1 A12 v = → A1 = 1G = cm / s 2 ω 0,25 MvMG v k A2 = M M → AM = MG = 2, 41m / s 2 ω Bài 2: (4 điểm) Nội dung a.(1đ) Điều kiện cực đại giao thoa hai nguồn pha M : ∆d = k λ ⇔ −4,5 = −3λ ⇒ λ = 1,5cm Suy : b.(1đ) v = λf = 20.1,5 = 30cm / s Điểm 0,5 0,5 ∆d = k λ - Dựa vào điều kiện cực đại giao thoa hai nguồn pha: − AB NB − NA ⇒ Ta có : 2πd λ : 0,25 kmin = ⇒ d = 5, 25 cm OI = d − Suy : d (1đ) Xét điểm P: - Phương trình sóng P : 2π d uO = 10cos 40π t − ÷ λ ∆ϕ = - Dao động P pha với nguồn : AB AB d> ⇒k > = 2,6 ⇒ k = 2λ Ta có : d = 3λ = 4,5 cm Suy : IPmin = d − Suy : 0,25 AB = 3, cm AB = 2,06 cm 2πd = 2k π ⇒ d = k λ λ 0,25 IQmin = - Xét điểm Q: Vì Q cực đại AB gần I nên - Suy phương trình dao động tổng hợp sóng P,Q: λ = 0,75 cm 2π d u P = 10cos 40π t − = 10cos ( 40π t ) ( mm) λ ÷ 0,25 0,25 π π AB π uQ = 10cos( (d − d1 )) cos 40π t − ÷ = 10cos 40π t − ÷( mm) λ λ 3 Độ lệch P, Q xét theo phương dao động thẳng đứng : π ∆u P ,Q = 10cos(40πt + ) (mm) ⇒ ∆umax = 10 mm = 1cm Khoảng cách PQ lớn trình dao động : 2 PQmax = IPmin + IQmin + ∆umax = 2, cm A Q ∆umax I 0,25 B Bài 3: (4 điểm) Nội dung 1.(2đ) a.(1đ) Khi f = 50Hz Z L = Z C = Z = 50Ω 0,5 U2 P= = 800W R 0,5 Mạch cộng hưởng : b (1đ) U I0 = = A Z ϕ=0 Điểm 0,5 suy u pha với i Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch : U L = I Z L = 200 V UL sớm pha i góc π i = cos(100πt + ) A π rad u L = 200 cos(100πt + Biểu thức điện áp hai đầu L : 0,5 2π )V (2đ) a (1đ) 0,5 4f 2500 10000 U C = IZC = = 2 f 2500 2500 2 50 + f − 50 + f − f ÷ f ÷ Suy : 2500 2500 f1 − ÷ = f1 − ÷ f1 f1 f1 = 0,5 50 Hz Suy : b (1đ) Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch U 4f I= = = Z 1 2500 25002 − 2500 + 50 + f − f f f ÷ x= Đặt 0,5 f2 I= Viết lại : I → I max ; x = 0,5 25002 x − 2500 x + 1 ⇒ f = 50 Hz 5000 Bài 4: (4 điểm) Nội dung Điểm a (1đ) p1V1 = nRT1 ⇒ T1 = TT (1) : TT (2) : V2 = V1 = V0 ; p0V0 R 0,25 (1) 6p V p2 p1 = ⇒ T2 = 0 T2 T1 R p = aV ⇒ - Trong trình – : 9p V p3V3 = nRT3 ⇒ T3 = 0 R 0,25 (2) pV p1 V1 = ⇒ p3 = = p0 p3 V3 V1 - Theo : (4) b (1đ) Xét biến đổi trạng thái khí – : 0,25 (3) 0,25 3p a=− 6 p0 = aV0 + b 2V p = aV + b ⇒ ⇒ 3 p0 = a3V0 + b b = 15 p0 p=− Suy : Sử dụng : p0 15 p0 V+ 2V 0,5 (5) (6) RT pV = nRT ⇒ p = V (7) T =− Thay (7) vào (6), suy : Đạo hàm (8) theo V, thu : p0 15 p0V V + RV0 2R (8) 0,5 3p 15 p0 15V0 dT =− 0V + = ⇒ Vc = dV RV0 2R Tmax (9) 75 p0V0 = = Tc 8R Thay (9) (8), suy nhiệt độ cực đại khí : (10) c (1 đ) Tính cơng khí thực chu trình diện tích tam giác giới hạn 0,5 A ' = ( p2 − p1 )(V3 − V1 ) A ' = p0V0 0,5 Thay số tính tốn : (11) d (1 đ) Các giai đoạn thu nhiệt khí q trình biến đổi Q12 = CV (T2 − T1 ) = 0,25 15 p0V0 Quá trình : – : (13) Gọi c trạng thái khí có nhiệt độ cực đại T c, khí biến đổi từ – c thu nhiệt, theo nguyên lý I nhiệt động lực học : ∆U 2c = Q2 c + A2 c ∆U c = nCV (Tc − T2 ) = - Độ tăng nội khí : Cơng mà khí thực : 81 p0V0 16 Từ (14) suy : Qthu = Q12 + Q2 c = Từ (13), (17) suy : (16) 0,25 (17) 159 p0V0 0,25 (15) 117 p0V0 117 p0V0 A '2c = ( p2 + pc )(Vc − V2 ) = ⇒ A2 c = − A '2 c = − 16 16 99 p0V0 Q2 c = ∆U c − A2 c = (14) (18) H= Thay (11), (18) vào (12) thu : A' = 25% Qthu 0,25 Bài 5: (4 điểm) Nội dung Điểm (2 đ) a (1 đ) d + d ' = −45cm 1 ⇒ − = 1 1 d 45 + d 10 f = d + d' 0,5 Ta có : Giải phương trình chọn nghiệm d = 8,42 cm b (1 đ) df L=d +d'=d + ⇒ d − Ld + Lf = d− f Khoảng cách vật ảnh : Hai vị trí vật cho khoảng cách vật - ảnh L nhau, từ phương trình bậc 15 x1 = L1 f = 10 L1 x1 + 15 = L1 hai ta có : Giải hệ phương trình thu x1 = 30 cm Suy L1 = 45 cm (2 đ) a (1 đ) Gọi S0 S diện tích lúc đầu lúc sau vệt sáng : MN 2 π S MN MN = = = ⇒ = ÷ IJ S0 IJ 25 IJ π - Xét Hai tam giác đồng dạng : ∆A 'IJ ∆A ' MN A ' F ' MN d '− f = = ⇔ = ⇒ d ' = 12,5 cm A'O IJ d' d= Suy : Quãng đường vật di chuyển : 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 d' f = 50 cm d '− f s=d− f = 0,5 at ⇒ t = 2s = 20 s a 0,25 b (1 đ) - Sơ đồ tạo ảnh ban đầu : d'= Vị trí ảnh A’ ban đầu : 0,25 O A → A' d ,d ' df 15.10 = = 30 cm d − f 15 − 10 0,25 - Khi xoay thấu kính ảnh trục cũ Từ A hạ đường vng góc đến trục H, sơ đồ tạo ảnh sau xoay thấu kính : O A → A '' d1 , d1 ' O →H ' H d2 ,d2 ' d = d cos α Suy khoảng cách từ H đến quang tâm O : d f df cos α d2 ' = = d − f d cos α − f Suy : d 2' df ' d1 = = = 31, 43 cm cos α d cos α − f Tính : d1' > d ' Vì nên ảnh dời xa O so với ảnh cũ A ' A '' = d1' − d ' = 1, 43 cm Tính tốn : 0,25 0,25