Sở GD&ĐT Nghệ an Hớng dẫn chấm thi học sinh giỏi tỉnh khối 12 Đề chính thức Năm học 2008- 2009 Môn thi: Vật lý lớp 12- Bổ túc THPT Câu ý Nội dung Điểm Câu1 3,0đ a Tìm chiều dài của dây: Vì B cố định nên khi có sóng dừng B là nút, còn A luôn dao động với biên độ rất nhỏ hơn biên độ của bụng nên A cũng đợc coi là nút, nh vậy khi đó trên dây có 4 bó sóng mà chiều dài mỗi bó là 2 . 0,5đ Ta có: = )(5,0 50 25 m f v == 0,5đ l = 4 2 = 4 )(1 2 5,0 m = 0,5đ b Tìm tần số mới f / : Khi tăng f thì giảm và do đó số bó tăng, mà B tự do nên khi có sóng dừng B là bụng còn A vẫn là nút. Vì f tăng đến giá trị kề đó nên số bó tăng đến giá trị kề đó, do vậy trên dây có 4 bó nguyên và một nửa bó. 0,5đ 4 .9 42 4 /// =+= l 9 .4 / l = 0,5đ )(25,56 1.4 25.9 .4 .9 / / Hz l vv f ==== 0,5đ Câu2 5,0đ a +Chứng minh vật dao động điều hoà: Tại VTCB vật chịu tác dụng của 2 lực P và 0 F Ta có P + 0 F = 0 P = F 0 m.g = k.l 0 (1) 0,5đ Tại thời điểm vật có li độ x, vật chịu tác dụng của 2 lực P và F . áp dụng định luật 2 Niu-tơn ta có: P + F = m a P - F = ma mg - k(l 0 +x) = mx // (2) 0,5đ Từ (1) và(2) - kx = mx // x // + x m k = 0. 0,25đ Đặt m k = 2 x // + 2 x = 0Vật dao động điều hoà. 0,25đ + Viết PT dao động: Ta có: = )/(10 1,0 10 srad m k == 0,25đ Phơng trình dao động có dạng: x = A.cos(t + ) v = x / = - Asin(t + ) 0,25đ x 0 F F 0 P P X Khi t =0 thì: x 0 = A.cos = 6(cm) (3) v 0 =- Asin=0 (4) 0,25đ Giải hệ (3) và (4) ta đợc: = 0 và A = 6(cm) PTdao động: x = 6.cos(10t)(cm) 0,5đ 0,25đ b Tính lực đàn hồi: Lực đàn hồi cực đại khi vật ở biên phía dới: F max = k(l 0 +A) với l 0 = m k mg 1,0 10 10.1,0 == 0,5đ F max =10.(0,1 + 0,06) =1,6(N) 0,5đ Vì l 0 > A nờn lực đàn hồi cực tiểu khi vật ở biên phía trên: 0,5đ F min = k(l 0 - A) =10.(0,1- 0,06) = 0,4(N) 0,5đ Câu3 5,0đ a Xác định vị trí, tính chất và độ phóng đại của ảnh: Ta có sơ đồ tạo ảnh: 22 0 11 0 21 BABAAB 0,5đ )(60 2030 20.30 11 11 / 1 cm fd fd d = = = 0,5đ d 2 = l - d 1 / = 40 - 60 = -20(cm) 0,5đ / 2 2 2 2 2 ( 20)( 10) 20( ) 20 10 d f d cm d f = = = + 0,5đ + Độ phóng đại k = 2) 20 20 ).( 30 60 ()).(( 2 / 2 1 / 1 = = d d d d 0,5đ Vậy ảnh tạo bởi hệ là ảnh ảo, cách TK 0 2 20cm và cao gấp đôi vật. 0,5đ b Xác định khoảng cách l : Ta có k =k 1 .k 2 = )( / 12 2 11 1 22 2 11 1 dlf f df f df f df f = 0,5đ k = 121211 21 11 11 211 21 )( ))(( lfffffld ff fd fd lfdf ff + = + 0,5đ Để ảnh có chiều cao không phụ thuộc vào vị trí của vật thì: l - f 1 - f 2 = 0 với mọi d 1 0,5đ Suy ra l = f 1 + f 2 = 20 +(-10) = 10cm 0,5đ L u ý : HS có thể nhận xét khi đầu A trợt trên tia tới song song với trục chính thì đầu A 2 của ảnh tạo bởi hệ cũng trợt trên tia ló song song với trục chính. Khi đó coi d 1 = , d 2 / = . suy ra F 1 / F 2 l = f 1 +f 2 = 10cm Câu4 3,0đ a Tính áp suất: Vì quá trình là đẳng tích nên áp dụng định luật Sac-lơ ta có: 0,5đ )(1,3 300 310.3 1 21 2 2 2 1 1 atm T TP P T P T P ==== 0,5đ d 1 d 1 / d 2 d 2 / P(atm) b Vẽ đồ thị: Biểu thức sự phụ thuộc của áp suất theo nhiệt độ: TT T P P 100 1 . 1 1 == Ta có bảng biến thiên: T(K) P(atm) 300 3,0 310 3,1 Lập đ- ợc biểu thức P theo T cho 0,5đ Vẽ đúng đồ thị cho 0,5đ c Tính nhiệt độ: áp dụng PT trạng thái: 1 11 T VP = 3 33 T VP T 3 = 11 133 VP TVP 0,5đ Thay số: T 3 = 10.3 300.15.2,2 = 330(K) =57( 0 C) 0,5đ Câu5 4,0đ a Tính lực Lorenxơ: áp dụng định lý động năng, ta có: ABB eUmvmv = 2 0 2 2 1 2 1 0,5đ 0,5đ )/(10.97,1 10.1,9 )10)(10.6,1.(2 )10.6( 2 6 31 19 252 0 sm m eU vv AB B = +=+= 0,5đ Độ lớn của lực Lorenxơ tác dụng lên electron: f = 0 90sin . Bve B 0,5đ f = 1,6. )(10.3,610.2.10.97,1.10 174619 N = 0,5đ b Xác định bán kính quỹ đạo: Trong từ trờng electron chuyển động dới tác dụng của lực Lorenxơ luôn luôn vuông góc với v nên electron chuyển động tròn đều và lực Lorenxơ là lực hớng tâm: 0,5đ f = F ht = R v m B 2 0,5đ Bán kính quỹ đạo electron: R = f v m B 2 = 17 2631 10.3,6 )10.97,1.(10.1,9 = 5,6.10 -2 (m) 0,5đ Ghi chú: Học sinh có thể tính theo các cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa./. T(K) 3 300 0 . GD&ĐT Nghệ an Hớng dẫn chấm thi h c sinh giỏi tỉnh khối 12 Đề chính th c Năm h c 2008- 2009 Môn thi: Vật lý lớp 12- Bổ t c THPT C u ý Nội dung Điểm C u1 3,0đ. a Tìm chiều dài c a dây: Vì B c định nên khi c sóng dừng B là nút, c n A luôn dao động với biên độ rất nhỏ hơn biên độ c a bụng nên A c ng đ c coi là