Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI MƠN: VẬT LÝ 12- THPT Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề ( Đề gồm 03 trang) Câu 1: (4.0 điểm) Một lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100(g) lò xo nhẹ có độ cứng k = 100(N/m) Nâng vật nặng lên theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo khơng bị biến dạng, truyền cho vận tốc thẳng dứng hướng lên Chọn gổc thời gian lúc truyền vận tốc cho vật nặng Chọn trục tọa độ Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ vị trí cân Lấy g  10  m / s  ;   10 Nếu sức cản mơi trường khơng đáng kể, lắc lò xo dao dộng điều hòa Tính: - Độ lớn cùa lực đàn hồi mà lò xo tác dụng vào vật lúc t  s - Tốc độ trung bình cùa vật khoảng thời gian t  s Nếu lực cản môi trường tác dụng lên vật nặng có độ lớn khơng đổi Fc  0,1  N  Hãy tìm tốc độ lớn vật sau truyền vận tốc Câu 2: (3.0 điềm) Cho đoạn mạch AB gồm R, L, C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu doạn mạch điện áp xoay 103 chiều u AB  220 2cos100 t (V ), R  50 3(), L  H , C  ( F )  5 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 1.Viết biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức điện áp u AN ; uMB 2.Điều chỉnh C để công suất đoạn mạch đạt cực đại Tim C giá trị cực đại công suất Giữ nguyên L  C1   H , thay điện trở R R1  1000() , điều chỉnh tụ điện C  F Giữ nguyên điện áp hiệu dụng nguồn, thay đổi tần số f đến giá tri f0 9 cho điện áp hiệu dụng UC1 hai cực tụ điện đạt cực đại Tìm f0 giá trị cực đại UC1 Câu 3: ( 3,0 điểm) Một mol khí lí tuyển thực trình giãn nở từ trạng thái ( P0 ,V0 ) đến trạng thái P   , 2V0  có đồ thị hệ tọa độ P-V (hình vẽ 2)   Xác định nhiệt độ cực đại cùa khối khí trình Biểu diễn q trình hệ toạ độ P-T Câu 4: (3,0 điểm) Dùng prôtôn có động 5,45 MeV bán vào hạt nhân 49 Be đứng yên Phản ứng tạo hạt nhân X hạt  Hạt  bay theo phương vng góc với phương tới prơtơn có động MeV Tính động hạt nhân X lượng tỏa phản ứng Lẩy khối lượng hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử số khối chúng Câu 5: (3,0 điếm) Trên mặt bàn nằm ngang có hai ván khối lưọrng m1 m2 Một lực F song song với mặt bàn đặt vào ván Biết hệ sổ ma sát trượt ván k1 , ván bàn k2 (Hình 3) Tính gia tốc a1 a2 hai ván Biện luận kết theo F cho F tăng dần từ giá trị không Xác định khoảng giá trị F ứng với dạng chuyến động khác hệ Áp dụng http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 số: m1  0,5kg; m2  1kg; k1  0,1; k2  0,3; g  10m / s Câu 6: (4,0 điếm) Cho khung dây dẫn kín hình chữ nhật ABCD kim loại, có điện trở R, có chiều dài cạnh a b Một dây dẫn thẳng  dài vô hạn, nằm mặt phẳng khung dây, song song với cạnh AD cách đoạn d (hình 4) Trên dây dẫn thẳng có dòng diện cường độ I chạy qua Tính từ thông qua khung dây Tinh điện luợng chạy qua tiết diện thẳng khung dây trình cường độ dòng điện dây dẫn thẳng giảm đến khơng Cho cường độ dòng điện dây dẫn thẳng giảm tuyến tính theo thời gian khơng, vị trí dây dẫn thẳng vị tri khung dây không thay đổi Hãy xác định xung lực từ tác dụng lên khung http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2010-1011 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT Câu Khi vật VTCB l0  x0  k mg  10 (rad/s)  0, 01(m)  1(cm)   m k Phương trình dao động vật: x  cos(10 t  Chu kỳ T  t 2   2 ) (cm) 2  s 10 (s)  x  (cm) Độ lớn lực đàn hồi: Fdh  k l  (N) Biểu diễn x  cos(10 t  Sau t  2 ) véc tơ quay A 5 2   s A quay t  3 Quãng đường vật dao động điều hòa sau Tốc độ trung bình: Vtb  s là: S  A  2HM  A  A  A  cm S   36 (cm/s) t http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 b) Chọn mốc tính VTCB Cơ ban đầu W0  mv02 kx02   0, 02 (J) 2 Vật chuyển động chậm dần đến vị trí cao cách VTCB A: kA12  W0  Fc ( A1  x0 )  A1  0,0195 m Sau vật xuống nhanh dần đạt tốc độ cực đại vị trí: Fph  Fc  x1  Fc  0, 001 (m) K Độ biến thiên lúc đầu vị trí tốc độ cực đại: W0  mv kx12   Fc ( A1  x0  A1  x1 )  v  0,586 (m/s) 2 Câu a) Tính Z L   L  200 ; Z C   50 C Tổng trở: Z  R  ( Z L  ZC )2  100 3() Cường độ dòng điện: I  Độ lệch pha: tan   U0  1,8 A Z Z L  ZC        i  u     R 3  Biểu thức cường độ dòng điện: i  1,8cos(100 t  ) A Biểu thức U AN : Z AN  R  Z L2  218 ; U AN  I Z AN  392, 4V tan  AN  ZL 200    AN  1,16rad  uAN  i  uAN  0,11 rad R 50 u AN  392, 4cos(100 t  0,11) (V) Biểu thức U MB : Z AN  Z L  ZC  150 ; U MB  I Z MB  1,8.150  270 (V) Vì Z L  ZC nên MB    uMB  270cos(100 t      )(V )  270cos(100 t  )(V ) b) Công suất đoạn mạch đạt cực đại khi: ZC  Z L  200 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Điện dung tụ: C  104  F .ZC 2  220  R   Công suất cực đại là: Pmax  I max  50  558, 7(W)  50  c) Điện áp hiệu dụng hai tụ: U C1  I Z C1  U ZC1 R  (Z L  ZC ) 2  U  R12  Z L   1 Z C1  Z C1  Ta thấy UC1 đạt cực đại mẫu số cực tiểu Biến đối biểu thức mẫu số ta được: MS  L2C12  (C12 R12  2LC1 )  Mẫu số cực tiểu khi: 0   2C1 L  C12 R12  1000 (rad / s)  f   500 Hz 2 2C1 L 2 U Giá trị cực đại UC1 là: U C1Max  0C1   R12   0 L   0C1    480, 2(V ) Câu Vì đồ thị P-V đoạn thẳng nên ta có: P  V   (*)   hệ số phải tìm Khi V  V0 P  P0 nên: P0  V0   Khi V  2V0 P  P0 P nên:  2V0   2 Từ (1) (2) ta có:    (1) (2) P0 3P ;  2V0 Thay (*) ta có phương trình đoạn thẳng đó: P  3P0 P0  V 2V0 Mặt khác, phương trình trạng thái mol khí: PV = RT (***) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ(**) và(***) ta có: T  3V0 2V P  p2 R RP0 T hàm bậc P nên đồ thị T-P phần parabol Khi P  P0 P  P0 PV T  T1  T2  0 ; R Khi T = P =0 P  Ta có: T '( P )  P 3P0 3V0 4V0  P  T '( P )  R RP0 3P0 3P 9v P ; P  nhiệt độ chất khí T  Tmax  0 4 8R Đồ thị biểu diễn q trình hệ tọa độ T-P hay P-T hai đồ thị đây: Câu Theo định luật bảo tồn động lượng ta có: p p  p  p X Vì: v p  v  p p  p  p X2  p 2p  p2 1  2mx mX vX2  2mP m p vX2  2m m vX2 2 Hay 2mX WdX  2mp Wdp  2m Wd  WdX  Wdp  4Wd  3,575MeV http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Theo định luật bảo tồn lượng ta có:  m p  mBe  c  Wdp  (m  mX )c  Wd  WdX Năng lượng tỏa ra: W  (m p  mBc  m  mX )c  Wd  Wdp  2,125MeV Câu Các lực ma sát nghỉ có độ lớn cực đại là: F1Max  k1m1 g ; F2 Max  k2 (m1  m2 ) g F  F2Max ván chuyển động chịu tác dụng lực: F , F2 Max lực ma sát F1 hai ván Có hai khả năng: a) F  F1Max ván gắn với ván Hai ván chuyển động với gia tốc a  b) Lực truyền gia tốc a cho m1 F1 : F1  m1 F  F2 Max m1  m2 F  F2 Max  k1m1 g  F  (k1  k )(m1  m2 ) g m1  m2 Điều kiện để hai ván chuyển động với gia tốc a là: k2 (m1  m2 ) g  F  (k1  k2 )(m1  m2 ) g Thay số: 4,5 N  F  N  F  F1Max Ván trượt ván sang phải với gia tốc a1 : a1  a2 ; F1max  k1m1 g  m1a1 ; a1  k1 g Ván chịu F , F1max , F2 max có gia tốc a2 : a2  Điều kiện để a2  a1  F  k1m1 g  k2 (m1  m2 ) g m2 F  (k1  k2 )(m1  m2 ) g  F  (k1  k2 )(m1  m2 ) g m2 Thay số: F  4, N : a1  a2  hai vật đứng yên 4,5 N  F  N : hai vật có gia tốc: a1  a2  F  4,5 1,5 F>6N: Vật l có a1  1m / s ; vật có a2  ( F  5) Câu 6.1 Tại điểm cách dây dẫn r: B  d a 0 I Ib Ib a    0 dr  0 ln(1  )  0 2 r 2 r 2 d a Trong thời gian nhỏ dt có s.đ.đ: E   d , mạch có dòng dt http://dethithpt.com – Website chun đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 i   0  0 0 0 I 0b dq E d d a   ; dq   q    ln(1  ) dt R Rdt R R R R 2 R d Gọi t thời gian dòng giảm đến I  I (1  i t ); E   '; khung có: Dt E '  b a I    ln(1  )  hs R R 2 R d t Lực tác dụng lên khung tổng hợp hai lực tác dụng lên cạnh AD BC: F  B1bi  B2bi  0 b 0 b 0 ab Ii  Ii  Ii 2 d 2 (d  a) 2 d (d  a) t Xung lực là: X   Fdt  0 I abi t  02 ab2 I 02 t  a I  dt  ln(1  ) 0   2 d (d  a)  t  4 d (d  a) R d http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 201 0-1 011 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 1 2- THPT Câu Khi vật VTCB l0  x0  k mg  10 (rad/s)... đường vật dao động điều hòa sau Tốc độ trung bình: Vtb  s là: S  A  2HM  A  A  A  cm S   36 (cm/s) t http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website... 2 r 2 r 2 d a Trong thời gian nhỏ dt có s.đ.đ: E   d , mạch có dòng dt http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline