Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN BẢNG B KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2015-2016 ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề ( Đề gồm 02 trang) Câu (2 điểm) Một lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 300g, lò xo nhẹ có độ cứng k = 200N/m Khi M vị trí cân thả nhẹ vật m = 200g rơi từ độ cao h = 3,75cm so với M hình Coi va chạm m M hoàn toàn mềm Sau va chạm, hệ M m bắt đầu dao động điều hoà Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua ma sát lực cản mơi trường a) Viết phương trình dao động hệ (M + m) Chọn gốc thời gian lúc va chạm, trục toạ độ Ox thẳng đứng hướng lên, gốc O vị trí cân hệ sau va chạm b) Tính biên độ dao động cực đại hệ vật để trình dao động vật m không rời khỏi M Câu (2 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ hình Cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Tụ điện C có dung kháng lớn gấp lần điện trở R Vơn kế có điện trở lớn Đặt vào hai đầu A, B đoạn mạch hiệu điện thế: u  200 sin100 t (V ) a) Biết R = 40Ω Tính L để số vôn kế đạt cực đại Viết biểu thức u AM b) Khi độ tự cảm cuộn dây có giá trị L = L1 vơn kế U1 dòng điện mạch sớm pha U góc φ1 so với u Còn độ tự cảm cuộn dây có giá trị L = L2 = 2L1 vơn kế U  u dòng điện mạch trễ pha góc φ2 so với u Hãy tính φ1, φ2 viết biểu thức AM ứng với trường hợp L = L2 Câu (1 điểm) Chiếu xạ điện từ có bước sóng λ = 0,546μm lên mựt kim loại dùng làm catôt tế bào quang điện, thu dòng quang điện bão hồ với cường độ 2mA Biết công suất xạ điện từ P = 1,515W a) Tính hiệu suất lượng tử hiệu ứng quang điện b) Dùng chắn tách chùm hẹp quang electron cực đại lúc bắn từ catôt hướng chúng vào từ trường có cảm ứng từ B vng góc với véc tơ vận tốc có độ lớn B= 10-4T quỹ đạo electron đường tròn có bán kính R= 2,332cm Tính giới hạn quang điện kim loại làm catôt Câu (1 điểm) Thí nghiệm giao thoa I-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,75μm, khoảng cách hai khe S1, S2 1mm Màn quan sát E nhỏ gắn với lò xo dao động điều hồ theo phương ngang với chu kì T = 4,5s hình Ban đầu vị trí lò xo khơng bị biến dạng, cách mặt phẳng chứa hai khe đoạn 2m Sau kéo khỏi vị trí ban đầu khoảng 20cm theo phương vng góc hướng xa mặt phẳng http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 cứa hai khe, thả nhẹ cho dao động điều hồ Tìm khoảng thời gian kể từ thả đến điểm M cách vân trung đoạn 9,45mm thuộc vân sáng bậc lần thứ 2016 Câu (2 điểm) Hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 mặt nước cách 20cm dao động pha, biên độ, theo phương vng góc với mặt nước Vận tốc truyền sóng v = 1,5m/s M điểm mặt nước có sóng truyền đến cách S1, S2 16cm, 25cm điểm dao động với biên độ cực đại đoạn MS2 có số điểm dao động cực đạ nhiều đoạn MS1 điểm a) Tính tần số sóng b) Xét điểm S 2' đương thẳng S1S2 cách S1, S2 30cm, 10cm Hỏi đoạn S2 S 2' có điểm đặt nguồn S2 để điểm M dao động với biên độ cực đại Câu (1 điểm) Cho mạch dao động LC lí tưởng có điện tích cực đại Q0 = 5.10-6C, có tần số dao động f1, f2 f3 Biết thời điểm, điện tích dòng điện mạch dao động liên hệ q q q với biểu thức   Tại thời điểm t, điện tích tụ mạch dao động lần i1 i2 i3 -6 -6 lượt q1 = 3.10 C, q2 = 2.10 C q3 Tính điện tích q3 Câu (1 điểm) Một nguồn sáng có cơng suất 2W, phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,597μm toả theo hướng Hãy tính khoảng cách xa mà người nhìn thấy nguồn sáng Biết rằng, mắt cảm nhận ánh sáng có 10 phơtơn lọt vào mắt 0,05s Biết diện tích mắt 4πmm2 Bỏ qua hấp thụ ánh sáng khí (Cho điện tích, khối lượng electron e = -1,6.10-19C, m = 9,1.10-31kg, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108m/s, số Plăng h =6,625.10-34J.s) 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 NGHỆ AN BẢNG A KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2015-2016 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT Câu a) Vận tốc m trước va chạm: v  gh  50 3cm / s  86, 6cm / s Do va chạm hồn tồn khơng đàn hồi nên sau va chạm hai vật có vận tốc V mv mv  ( M  m)V  V   20 3cm / s  34, 6cm / s M m K  20rad / s Tần số dao động hệ:   M m mg Khi có thêm m lò xo bị nén thêm đoạn: x0   1cm K Vậy VTCB hệ nằm VTCB cũ ban đầu đoạn 1cm Tính A: A  x02  V2 2  2(cm) 1  cos   Tại t = ta có:     rad 2.20sin     Vậy: x  cos  20t   cm 3  b) Phản lực M lên m N thoả mãn: N  mg  ma  N - mg = ma = -mω2x N = mg - mω2x → Nmin = mg - mω2A g g 10 Để m khơng rời khỏi M Nmin ≥  A  Amax    2,5cm   20 Câu a) Số vơn kế u AM  I R  ZC2 Để uAM cực đại I phải cực đại nên đoạn mạch xãy tượng cộng hưởng 3R Z L  ZC  L   0,38( H ) 100 Khi có cộng hưởng i pha với u, uAM trễ pha u góc 1,25rad U U AM  I R  ZC2  R  Z C2  U 10  1000 2(V ) R u AM  1000 sin 100 t  1, 25  (V )  3R Khi L = L1, ta có: U1  I1 R  ZC2  I1R 10 C U L1 I1  (3) tan 1   (2) 2 R R   L   3R  b) Ta có: ZC  (1) Khi L = L2 = 2L1, ta có: ZL2 = 2ZL1  U  I R  ZC2  I R 10 (4) tan 2  L1  (5) R Theo U  I2  U R   L1  3R  U1 I , từ (1) (4), ta có: I  2 (6) (7) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ (2), (6) (7), ta có: L1  5R (8) Thay (8) vào (3) (5), ta có: 1 = 0,46rad,  = 1,11 rad Xét trường hợp L = L2 = 2L1; uAM trễ pha i góc 1,25rad nên uAM trễ pha u góc 2,36rad U0 U AM  I R  Z C2  R  Z C2  200 10(V ) 2 R  (2 L1  Z C ) u AM  200 10 sin(100 t  2,36)(V ) Ihc Câu a) Hiệu suất lượng tử    3.103  0,3% eP e BR b) Tính v0max   4,1.105 m / s m hc  0, 690  m Tính 0  hc mv0max   Câu Giả sử khii điểm M thuộc vân sáng bậc có ly độ x (góc toạ độ chọn VTCB, chiều dương chiều kéo màn), khoảng cách từ đến khe: D’ = D + x = 2000 + x (mm) a.xM D '  (2000  x) Ta có xM  6 x  2000  100mm  10cm a a 6 Vì thả nhẹ nên biên độ dao động A = 20cm A Vậy thời gian kể từ thả vật đến qua x = 10cm = lần thứ 2016 5T t  1007T   4527, 75s Câu a) Lấy M’ đối xứng với M qua đường trung trực S1S2 Vẽ đường cực đại cắt MS2 M’’ Như số điểm cực đạ M”S2 số điểm cực đại MS1, số cực đại MM” số cực đại mà MS2 nhiều MS1 ( nhiều điểm) Từ hình vẽ ta thấy M thuộc cực đại k = Đặt: MS1 = d1; MS2 = d2, ta có: v 1,5 d  d1  k   25  16  3.    3cm  f    50Hz  0, 03 b) Theo định lí hàm số cosin cho ∆MS1S2 ∆MS1S’2 ta có d  ( S1S2 )2  d 22 d12  ( S1S2' )2  ( MS2' ) cos     MS2'  33,3cm 2.d1.S1.S2 2.d1.S1.S2' Gọi M thuộc vân cực đại bậc k nguồn S2 dịch chuyển Gọi d’2 khoảng cách từ M tới S’2 trình S2 dịch chuyển Ta có: d2'  d1  k   d2'  d1  k   16  3.k Vì MS2  d2'  MS2'  25  d2'  33,3  25  16  3.k  33,3   k  5,8 Vì k số nguyên, nên k = (3, 4, 5) Nhưng k = nguồn S2 Suy trình S2 dịch chuyển M chuyển thành điểm dao động cực đại lần http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 q  Q0 cos(t   )  Câu Trong mạch dao động ta có: i  q '  Q0 sin(t   ) i '  Q  cos(t   )   q  Vì mạch dao động i vng pha với q nên ta có: i2 q2 i2 q2       i  q 2  Q02  I 02 2 2 I Q0 Q0  Q0 Ta có đạo hàm của: I 02 Q02 i2 q2 q q ' i  i ' q i   q I 02 mà     ( )'    I 02 Q02 i Q02  q i i2 i2 i2 Q2 q Vậy đạo hàm của: ( ) '  2 i Q0  q q q q Từ phương trình tốn cho:   i1 i2 i3 Ta đạo hàm hai vế phương trình, ta có: q Q2 Q2 Q2 q q ( ) ' ( ) '  ( ) '  2  2  2 i1 i2 i3 Q0  q1 Q0  q2 Q0  q3 Thay giá trị Q0 ; q1; q2; vào phương trình trên, ta tìm q3 = 4.10-6(C) Câu Cường độ chùm sáng điểm đặt mắt cách nguồn sáng khoảng R là: P P I  S 4 R Năng lượng chùm sáng truyền đến mắt 1s: P P W  I s  4 106  106 4 R R Số phôtôn lọt vào mắt 1s: W P N0   106  hcR Số phôtôn lọt vào mắt thời gian: P.t t = 0,05s: N  N1t  106 hcR Điều kiện để mắt nhìn thấy nguồn sáng là: P.t P.t 7 106  10  R  10  173,313(km) hcR hc http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN B NG A KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 201 5-2 016 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 1 2- THPT Câu a) Vận tốc m trước va chạm: v ... e = -1 ,6.1 0-1 9C, m = 9,1.1 0-3 1kg, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108m/s, số Plăng h =6,625.1 0-3 4J.s) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website... (1) (4), ta có: I  2 (6) (7) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ (2), (6) (7), ta có: L1 