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 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 có 6 trang)

HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 12

NĂM HỌC 2021 – 2022 Ngày thi: 9/01/2022 Môn thi: Vật lí

Bài 1: (4 điểm)

1 (2 đ)

a.(0,5đ) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : m v0 0                (m0 m v)              

Suy ra được :

0 0 0

25 /

m v

m m



0,5

b.(1đ)

- Tìm được 1

5 /

k rad s m

  

- Áp dụng : 5

v

A  cm



0,5

- Tại thời điểm t0 = 0

0

x 

    





- Suy ra được : x 5cos(5t 2)cm



0,5

c.(0,5)

Xác định được các vị trí có động năng bằng hai lần thế năng : 3

A

x 

Chọn được  min 0,615rad

Liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà viết được :

min

min

t 



Tính được kết quả : tmin = 0,123s

0,5

2.(2đ)

a (1đ)

- Gọi v là vận tốc của m1 ngay sau va chạm :

0 0 0

m v v

m m





- Tìm được biên độ dao động của m1 :

1

m

m v kA A v

k

0,5

- Điều kiện để M vẫn nằm yên khi m1 dao động điều hoà là

max

msn

kA F Mg

- Kết hợp suy ra được :

1

0

4 /

m Mg



0,5

b (1đ)

HƯỚNG DẪN CHẤM

ĐỀ ĐỀ NGHỊ

Vận tốc của M và m1 ngay sau va chạm

vM = 0 ;

0 0 1

0

0,5 /

m v

m m



Toạ độ khối tâm của hệ :

1 0

1 1 2

.0

6

G

M m l

Mx m x





Hệ cô lập, khối tâm chuyển động thẳng đều với vận tốc :

1 1 1

1 / 7

M

G

Mv m v

M m





0,25

Hai con lắc M, m1 có độ cứng : 1

1

M

M, m1 dao động điều hoà quanh khối tâm với tần số góc :

1

1 2

1

35 /

M

rad s

     

0,25

Vận tốc của M, m1 đối với khối tâm ngay say va chạm

1 / 7

v v  v  m s

1 1

5 / 14

v  v v  m s

0,25

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho M, m1 dao động quanh khối tâm



2,41 /

M

0,25

Bài 2: (4 điểm)

a.(1đ)

Điều kiện cực đại giao thoa hai nguồn cùng pha tại M :

          0,5 Suy ra được : v f 20.1,5 30 cm s/ 0,5 b.(1đ)

- Dựa vào điều kiện cực đại giao thoa hai nguồn cùng pha: d  k

0

5,3 2,67 0, 1, 2, 3, 4, 5

 

Suy được có 8 cực đại

0,5

- Dựa vào điều kiện cực tiểu giao thoa hai nguồn cùng pha:

1

2

d k

   

5,8 2,16 0, 1, 2, 3, 4, 5

 

Suy được có 8 cực tiểu

0,5

c (1đ)

1 2

O

u   t    t 

- Độ lệch pha giữa O và nguồn :

2 d

 



- Điều kiện dao động O ngược pha nguồn :

2

2

d



0,25

Ta có :

1 2,16

d   k   



Suy được kmin  3 dmin 5, 25cm

0,25

Suy được :

2 2

min min 3, 4

4

AB

0,25

d (1đ)

Xét điểm P:

- Phương trình sóng tại P :

2 10cos 40

O

d

u   t 







- Dao động của P cùng pha với nguồn :

2

2

d



      



Ta có : 2 2 2,6 min 3

d   k    k 



Suy ra được : dmin   3 4,5cm

Suy ra được :

2 2

4

AB

0,25

- Xét điểm Q: Vì Q là cực đại trên AB gần I nhất nên IQmin 2 0,75cm



- Suy được phương trình dao động tổng hợp của sóng của P,Q:

2 10cos 40 10cos 40 ( )

P

d

u   t  t mm





2 1

3

Q

AB

u  d  d  t   t  mm

Độ lệch của P, Q xét theo phương dao động thẳng đứng :

, 10cos(40 )( ) max 10 1

3

P Q

       

0,25

Khoảng cách PQ lớn nhất trong quá trình dao động :

max min min max 2, 4

PQ  IP IQ  u  cm

0,25

Bài 3: (4 điểm)

Q I

P

B A

Nội dung Điểm

1.(2đ)

a.(1đ)

Khi f = 50Hz thì Z L Z C  Z 50 0,5

Mạch cộng hưởng :

2 800

U

R

b (1đ)

0

0 U 4 2

Z

0

  suy u cùng pha với i

Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch : i 4 2 cos(100 t 6)A



0,5

0L 0 L 200 2

UL sớm pha hơn i một góc 2rad



Biểu thức điện áp hai đầu L :

2

200 2 cos(100 )

3

L

0,5

2 (2đ)

a (1đ)

f

U IZ

f

0,5

Suy ra :

3

3

Suy ra được : 1

50 3 3

0,5

b (1đ)

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch

2

2 2

2500 2500 2500. 1 50

I

Z

f

  

0,5

Đặt 2

1

x

f



Viết lại : 2 2

4

2500 2500 1

I



max

1

5000

I  I x  f  Hz

0,5

Bài 4: (4 điểm)

a (1đ)

TT (1) :

0 0

p V

R

(1)

0,25

TT (2) : V2 = V1 = V0 ;

0 0

2

6 p V

T

0,25

- Trong quá trình 3 – 1 :

1 3

3

p V

(3)

0,25

- Theo :

0 0

9 p V

R

(4)

0,25

b (1đ)

Xét sự biến đổi trạng thái khí 2 – 3 :

0

3

2

p a

p aV b

b







Suy được :

V

(6)

Sử dụng :

RT

V

(7)

0,5

Thay (7) vào (6), suy được :

2

0

(8)

Đạo hàm (8) theo V, thu được :

0

0

dT

dV  RV  R    (9)

Thay (9) và (8), suy nhiệt độ cực đại của khí :

0 0 max

75

p V

R

(10)

0,5

c (1 đ)

Tính công khí thực hiện trong cả chu trình bằng diện tích tam giác giới hạn

1

2

A  p  p V V

0,5

Thay số tính toán : A' 5 p V0 0 (11) 0,5

d (1 đ)

Các giai đoạn thu nhiệt của khí trong quá trình biến đổi

Quá trình : 1 – 2 :

0 0

15

2

V

p V

Q C T  T 

(13)

0,25

Gọi c là trạng thái khí có nhiệt độ cực đại Tc, khí biến đổi từ 2 – c là thu

nhiệt, theo nguyên lý I nhiệt động lực học : U2c Q2cA2c (14)

- Độ tăng nội năng của khí :

0 0

81

16

p V

(15) Công mà khí thực hiện :

0,25

0 0 0 0

1

(16)

Từ (14) suy ra :

0 0

99 8

p V

(17)

Từ (13), (17) suy ra :

0 0

159 8

p V

(18)

0,25

Thay (11), (18) vào (12) thu được :

' 25%

thu

A H Q

0,25

Bài 5: (4 điểm)

1 (2 đ)

a (1 đ)

Ta có :

' 45

'

f d d

 











0,5

Giải phương trình chọn được nghiệm d = 8,42 cm 0,5

b (1 đ)

Khoảng cách vật ảnh :

2

d f



0,25

Hai vị trí vật cho khoảng cách vật - ảnh L1 bằng nhau, từ phương trình bậc

hai ta có :

15







0,25

Giải hệ phương trình thu được x1 = 30 cm 0,25

2 (2 đ)

a (1 đ)

Gọi S0 và S là diện tích lúc đầu và lúc sau của vệt sáng trên màn :

2

2 2

0

4

4

MN

S





0,25

- Xét Hai tam giác đồng dạng :

'IJ

A

 và A MN'

' 12,5



Suy ra được :

' 50 '

d f

d f



0,25

Quãng đường vật di chuyển :

2

20 2

s

a

b (1 đ)

- Sơ đồ tạo ảnh ban đầu : O, ' '

d d

A  A

Vị trí ảnh A’ ban đầu :

15.10

15 10

df

d f

0,25

- Khi xoay thấu kính

ảnh vẫn trên trục

chính cũ Từ A hạ

đường vuông góc đến

trục chính mới tại H, sơ đồ tạo ảnh sau khi xoay thấu kính :

1 1

2 2

, '

, '

'' '

O

d d

O

d d

   





  



Suy được khoảng cách từ H đến quang tâm O : d2 dcos

Suy được :

2 2

2

.cos '

cos

d f df d



0,25

Tính được :

'

cos cos

  

Vì d1' d' nên ảnh mới dời ra xa O so với ảnh cũ

0,25

Tính toán được : A A' ''d1' d' 1, 43 cm 0,25

H

A' A’’

H’

O A