S GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỞ Ụ Ạ NGH ANỆ KÌ THI CH N H C SINH GI I T NH L P 12Ọ Ọ Ỏ Ỉ Ớ NĂM H C 2021 – 2022Ọ Môn thi V T LÍ – B NG AẬ Ả Th i gian ờ 150 phút (không k th i gian giao đ )ể ờ ề (Đ thi g m 02 tr[.]
Trang 1S GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỞ Ụ Ạ
NGH ANỆ
KÌ THI CH N H C SINH GI I T NH L P 12Ọ Ọ Ỏ Ỉ Ớ
NĂM H C 2021 – 2022Ọ
Môn thi: V T LÍ – B NG AẬ Ả
Th i gian: ờ 150 phút (không k th i gian giao đ ) ể ờ ề
(Đ thi g m 02 trang)ề ồ
Câu 1 (4,5 đi m).ể Cho m ch đi n nh hình 1. Ngu n đi n khôngạ ệ ư ồ ệ
đ i có su t đi n đ ng ổ ấ ệ ộ E = 12 V, đi n tr trong ệ ở r = 3 Ω; đèn Đ: 3 V –
3 W; R 1 = 3 Ω; MN là m t v t d n đ ng ch t, ti t di n đ u. Ampeộ ậ ẫ ồ ấ ế ệ ề
k , dây n i và khoá K có đi n tr không đáng k ế ố ệ ở ể
1. Cho R MN = 6 , khóa K m Ω ở
a. Con ch y C chính gi a MN. Xác đ nh c ng đ dòng đi nạ ở ữ ị ườ ộ ệ
qua ngu n, hi u su t c a ngu n và nh n xét đ sáng c a đèn.ồ ệ ấ ủ ồ ậ ộ ủ
b. Xác đ nh v trí con ch y C đ đèn sáng bình th ng.ị ị ạ ể ườ
2. Thay đ i ổ R MN = R 0.
a. Khóa K m Khi con ch y C v trí M ho c v trí N thì công su t t a nhi t trên m chở ạ ở ị ặ ở ị ấ ỏ ệ ạ ngoài nh nhau.ư Xác đ nh ị R 0
b. Đóng khóa K, xác đ nh v trí con ch y C đ đèn sáng nh t. Bi t r ng đèn không b cháy.ị ị ạ ể ấ ế ằ ị Câu 2 (3,5 đi m).ể Hai thanh ray kim lo i AC và BD đ t song song v i nhau trong m t ph ngạ ặ ớ ặ ẳ
th ng đ ng, cách nhau kho ng ẳ ứ ả l. M t thanh d n đi n MN đ ng ch t, ti t di n đ u, kh i lộ ẫ ệ ồ ấ ế ệ ề ố ượng m
đ t vuông góc v i các ray và có th trặ ớ ể ượt không ma sát d c theo các ray. H đọ ệ ược đ t trong m t tặ ộ ừ
trường đ u vuông góc v i m t ph ng ch a hai ray nh hình 2. B qua đi n tr c a MN, các rayề ớ ặ ẳ ứ ư ỏ ệ ở ủ
và các dây d n. Các thanh ray đ dài.ẫ ủ
1. C và D đ c n i v i nhau b i đi n tr ượ ố ớ ở ệ ở R. Ban đ u gi thanh MN đ ng yên, sau đó th nh ầ ữ ứ ả ẹ
a. Ch ng minh r ng khi MN chuy n đ ng v i v n t c ứ ằ ể ộ ớ ậ ố v thì trên thanh MN xu t hi n su tấ ệ ấ
đi n đ ng c m ng đệ ộ ả ứ ược xác đ nh b i công th c ị ớ ứ E c = Bvl.
b. Sau m t th i gian, MN chuy n đ ng v i v n t c không đ i ộ ờ ể ộ ớ ậ ố ổ v 0. Xác đ nh ị v 0 , chi u và cề ườ ng
đ c a dòng đi n qua ộ ủ ệ R khi đó.
2. Thay R b i m t t đi n có đi n dung ở ộ ụ ệ ệ C. Ban đ u gi thanh MN đ ng yên, sau đó th nh ầ ữ ứ ả ẹ Xác đ nh gia t c chuy n đ ng c a thanh MN.ị ố ể ộ ủ
Câu 3 (6 đi m). ể M t con l c lò xo g m lò xo nh L và v t nh M kh i lộ ắ ồ ẹ ậ ỏ ố ượng m được treo th ngẳ
đ ng n i có gia t c tr ng trứ ở ơ ố ọ ường g =10 m/s2. Khi v t v trí cân b ng thì lò xo giãn 4 cm. L yậ ở ị ằ ấ
π2 = 10. B qua l c ma sát và l c c n c a không khí.ỏ ự ự ả ủ
1. Kéo v t M theo ph ng th ng đ ng xu ng d i đ n v trí lò xo giãn 12 cm r i th nh choậ ươ ẳ ứ ố ướ ế ị ồ ả ẹ
nó dao đ ng đi u hoà. Ch n tr c Ox th ng đ ng, chi u dộ ề ọ ụ ẳ ứ ề ương hướng lên, g c O trùng v i v tríố ớ ị cân b ng c a v t M, g c th i gian khi th v t. ằ ủ ậ ố ờ ả ậ
a. Vi t ph ng trình dao đ ng c a M.ế ươ ộ ủ
b. Xác đ nh kho ng th i gian lò xo b nén trong m t chu kì.ị ả ờ ị ộ
c. Xác đ nh th i đi m v n t c ị ờ ể ậ ố v và li đ ộ x c a v t M tho mãn l n th 2021.ủ ậ ả ầ ứ
Trang 22. Treo thêm v t N phía d i v t M b ng m t s i dây m nh, nh , không giãn. S i dây xuyênậ ướ ậ ằ ộ ợ ả ẹ ợ qua N b i m t l nh nh hình 3. Ban đ u N đở ộ ỗ ỏ ư ầ ược gi đ ng yên b i m t cái ch t, h cân b ng,ữ ứ ở ộ ố ệ ằ khi đó lò xo giãn 10 cm. Rút nh ch t, N trẹ ố ượt trên dây th ng đ ng xu ng. Bi t l c ma sát gi a Nẳ ứ ố ế ự ữ
và dây có đ l n b ng ộ ớ ằ
1 4
tr ng lọ ượng c a N.ủ
a. Khi N r i dây, nó có t c đ là 2,25 m/s. Xác đ nh biên đ dao đ ng c a M sau khi N r iờ ố ộ ị ộ ộ ủ ờ
kh i dây.ỏ
b. T c đ c a N khi r i dây tho mãn đi u ki n gì đ sau đó v t M dao đ ng đi u hoà v iố ộ ủ ờ ả ề ệ ể ậ ộ ề ớ biên đ nh nh t?ộ ỏ ấ
Câu 4 (4 đi m). ể Trong thí nghi m giao thoa sóng trên m t ch t l ng, hai ngu n sóng k t h p Sệ ặ ấ ỏ ồ ế ợ 1 và
S2 cách nhau 18 cm dao đ ng theo phộ ương trình cm. T n s ầ ố f có thể thay đ i đổ ược. Coi sóng truy n đi v i biên đ không đ i. T c đ truy n sóng ề ớ ộ ổ ố ộ ề v = 75 cm/s.
1. Cho f = 25 Hz.
a. Xác đ nh b c sóng và biên đ dao đ ng t i M, bi t M là m t đi m trên m t ch t l ngị ướ ộ ộ ạ ế ộ ể ặ ấ ỏ trong vùng giao thoa cách hai ngu n Sồ 1, S2 l n lầ ượt là 15 cm và 24 cm
b. N là m t đi m trên m t ch t l ng trong vùng giao thoa v i NSộ ể ặ ấ ỏ ớ 1 vuông góc v i Sớ 1S2 và
NS1 = 24 cm. Xác đ nh s đi m dao đ ng v i biên đ c c ti u trên đo n NSị ố ể ộ ớ ộ ự ể ạ 1.
c. P là m t đi m trên m t ch t l ng trong vùng giao thoa cách hai ngu n Sộ ể ặ ấ ỏ ồ 1, S2 l n lầ ượt là 32
cm và 22 cm. T i th i đi m t, N có li đ là cm. ạ ờ ể ộ Xác đ nh li đ c a P khi đó.ị ộ ủ
2. Thay đ i t n s ổ ầ ố f. A và B là hai đi m trên m t ch t l ng trong vùng giao thoa sao cho Sể ặ ấ ỏ 1ABS2
là hình vuông. Bi t A là đi m dao đ ng v i biên đ c c đ i, trên đo n Sế ể ộ ớ ộ ự ạ ạ 1S2 có s đi m giao thoaố ể
c c đ i nhi u h n s đi m giao thoa c c ti u và s đi m giao thoa c c đ i trên đo n AB nhi uự ạ ề ơ ố ể ự ể ố ể ự ạ ạ ề
h n s đi m giao thoa c c đ i trên đo n BSơ ố ể ự ạ ạ 2 là 2 đi m. Xác đ nh s đi m dao đ ng v i biên để ị ố ể ộ ớ ộ
c c đ i trên đo n ASự ạ ạ 2
Câu 5 (2 đi m).ể Hình bên là công t đi n. T trơ ệ ừ ường t o ra cácạ ở
cu n dây tác d ng l c t lên đĩa nhôm làm cho đĩa nhôm quay. Namộ ụ ự ừ
châm vĩnh c u tác d ng l c hãm gi cho đĩa nhôm có t c đ nh t đ nhử ụ ự ữ ố ộ ấ ị
t l v i tích c a đi n áp ỉ ệ ớ ủ ệ U đ a vào công t và dòng đi n ư ơ ệ I ch y quaạ
t i. Tr c c a đĩa nhôm k t n i v i h th ng bánh răng và c c u hi nả ụ ủ ế ố ớ ệ ố ơ ấ ể
th s , đ m theo s vòng quay c a đĩa. Đi u ch nh khe gi a các c cị ố ế ố ủ ề ỉ ữ ự
c a nam châm và đĩa nhôm có th làm thay đ i t c đ quay c a đĩaủ ể ổ ố ộ ủ
nhôm.
a. Công t đi n là thi t b có tác d ng gì? Dòng đi n c m ng trongơ ệ ế ị ụ ệ ả ứ
đĩa nhôm còn có tên g i khác là gì?ọ
b. M t gia đình s d ng các thi t b tiêu th đi n g m: m t tivi lo i 220 V – 40 W; m t t l nhộ ử ụ ế ị ụ ệ ồ ộ ạ ộ ủ ạ
lo i 220 V – 150 W; b n bóng đèn lo i 220 V – 25 W. M i ngày, s d ng tivi 4 gi , t l nh 24ạ ố ạ ỗ ử ụ ờ ủ ạ
gi , m i đèn dùng 4 gi v i đi n áp 220 V. H i sau m t tháng (30 ngày), s ch công t tăng thêmờ ỗ ờ ớ ệ ỏ ộ ố ỉ ơ bao nhiêu? Bi t hao phí trong quá tình s d ng là 5%. ế ử ụ
H TẾ
Trang 3Thí sinh không đ ượ ử ụ c s d ng tài li u. Giám th không gi i thích gì thêm ệ ị ả
H và tên thí sinh:……….S báo danh: ……….ọ ố
S GIÁO D C VÀ ĐÀOỞ Ụ
T OẠ
NGH ANỆ
KÌ THI CH N H C SINH GI I T NH L P 12Ọ Ọ Ỏ Ỉ Ớ
NĂM H C 2021 – 2022. Ọ
HƯỚNG D N CH M MÔNẪ Ấ V T LÍ – B NG AẬ Ả
Câu 1 (4,5 đi m).ể
Trang 4(2,5
đi mể
)
a. RMN = 6 Ω
Đi n tr đèn: ệ ở ………
Khóa K m , ta có m ch ngoài: ở ạ {[(R CN nt R đ )//R 1 ]ntR MC } ………
Khi C chính gi a MN thì ở ữ R MC = R CN = 3 Ω
RCNđ = RCN + Rđ = 6 Ω; R CND = 2 Ω
Đi n tr m ch ngoài: ệ ở ạ R N = R CND + R MC = 5 Ω ………
Dòng qua ngu n: ồ ………
Hi u su t c a ngu n: ……….ệ ấ ủ ồ
U CD = I.R CND = 3 V
Dòng qua đèn: nên đèn sáng y u so v i bình thế ớ ường. ……
0,25 0,25
0,25 0,25 0,25 0,25
b. Đ t Rặ CN = x, (*) => RMC = 6 x
Đèn sáng bình thường: Iđ = Iđm = 1 (A) => U CD = I. (x + 3) = x + 3 (V) ……
………
không th a mãn (*)…ỏ
V y, không t n t i v trí c a C trên MN đ đèn sáng bình thậ ồ ạ ị ủ ể ường. …………
0,25 0,25 0,25 0,25
Trang 5(2,0
đi mể
)
RMN = R0
a. K m G i R là đi n tr m ch ngoàiở ọ ệ ở ạ
Cường đ dòng đi n qua m ch ngoài là: ộ ệ ạ
Công su t t a nhi t m ch ngoài là: ấ ỏ ệ ở ạ ………
(**) ………
Khi C M thì ở
Vì khi C M ho c C N thì m ch ngoài có cùng công su t nên ở ặ ở ạ ấ R N1 và R N2 là 2
nghi m c a (**) => ệ ủ R N1 R N2 = r 2
………
0,5 0,25 0,25
0,5
b.
Đ t ặ R CN = x; => R MC = 3 – x
Khi K đóng, m ch có d ng nh hình v ạ ạ ư ẽ
Đi n tr tệ ở ương đương c m AC là ụ
Ta có:
Cường đ dòng đi n trong m ch chính:ộ ệ ạ
Cường đ dòng đi n ch y qua đèn là: ộ ệ ạ
Ta th y đèn sáng nh t khi Iấ ấ đ l n nh t ớ ấ X l n nh t ớ ấ
M t khác: ặ
X l n nh t khi: x = 3 – x ớ ấ
=> x = 1,5( ) ( Th a mãn) ỏ
0,25
0,25
Câu 2 (3,5 đi m) ể
Trang 6Ý N I DUNGỘ Đi mể
1
(2,0
đi mể
)
a.
T thông qua m ch CMND là: ừ ạ Φ = B.S ………
Sau kho ng th i gian Δt, đ bi n thiên t thông là ả ờ ộ ế ừ Δ = B. ΔS = Bvl. ΔtΦ
(đpcm) ………
b. Khi thanh chuy n đ ng v i v n t c n đ nh ể ộ ớ ậ ố ổ ị v 0, L c t tác d ng lên thanh ự ừ ụ
cân b ng v i tr ng l c . ằ ớ ọ ự
có hướng th ng đ ng lên nên dòng đi n qua thanh có chi u t N đ n M. ẳ ứ ệ ề ừ ế
Do đó, dòng đi n qua R có chi u t C đ n D. ………… ệ ề ừ ế
………
………
0,25 0,25
0,5 0,5
0,5
2.
(1,5
đi mể
)
Thay R b i t đi n có đi n dung ở ụ ệ ệ C.
Khi thanh có v n t c ậ ố v, hi u đi n th gi a hai b n t : ệ ệ ế ữ ả ụ U = E c = Bvl ………
Đi n tích c a t : ệ ủ ụ q = C.U = CBl.v ………
Dòng đi n trong m ch: ệ ạ i = q ' = CBl.v ' = CBl.a ………
L c t tác d ng lên thanh: ự ừ ụ F = Bil = CB 2 l 2 a ……….
Theo đ nh lu t len x , ị ậ ơ hướng th ng đ ng lên.ẳ ứ
Theo đ nh lu t II Newton: ị ậ mg – F = m.a ………
. ………
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Câu 3 (6 đi m). ể
1
(4
đi m)ể
a. T n s góc c a dao đ ng là: rad/s. ………….ầ ố ủ ộ
Phương trình dao đ ng c a v t có d ng: ộ ủ ậ ạ …………
T i t = 0: ạ ………
V y phậ ương trình dao đ ng c a v t là : cm ………… ộ ủ ậ
0,25 0,25 0,5 0,5
Trang 7b. Trong quá trình dao đ ng, lò xo b nén khi ộ ị
Xét trong m t chu kì, trên độ ường tròn lượng giác góc quét ng v i th i gian là xoứ ớ ờ
nén là
2 3
π
α =
rad ………
Th i gian lò xo nén trong m t chu kì là: s. ……….ờ ộ
0,5 0,5
c. Ta có
v =ω A −x
và . ……
x và v trái d u nên tr ng thái trên tấ ạ ương ng 2 v trí Mứ ị 1 và M2 trên đường tròn
tho mãn nh hình v …… ả ư ẽ
Th i đi m l n th 2021 = 1010*2+1 v t tr ng thái trên là ờ ể ầ ứ ậ ở ạ …
0,5 0,5 0,5
2
(2
điể
m)
a.
* Khi N ch a trư ượt, h cân b ng, VTCB c a M là Oệ ằ ủ 1, lò xo giãn: (m ' là kh i ố
lượng c a N) ủ
O1 phía dở ưới O đo n OOạ 1 = 6 cm. ………
* Khi rút nh ch t, N trẹ ố ượt xu ng, l c căng dây có đ l n b ng l c ma sát gi a ố ự ộ ớ ằ ự ữ
N và dây: F = F ms = 0,25.m ' g ……….
=> V t M ch u thêm tác d ng c a ngoài tr ng l c và l c đàn h iậ ị ụ ủ ọ ự ự ồ nên VTCB c aủ
nó lúc này là O2 phía dở ưới O đo n ạ
V t M dao đ ng v i biên đ : ậ ộ ớ ộ A 1 = O 2 O 1 = 6 – 1,5 = 4,5 cm. ………
0,25 0,25
0,25
V t N chuy n đ ng nhanh d n đ u xu ng dậ ể ộ ầ ề ố ướ ới v i giá t c có đ l n ố ộ ớ
………
=> Khi N r i dây thì th i gian M và N đã chuy n đ ng là: => Góc quét: ờ ờ ể ộ
Khi đó, M qua VTCB O2 v i t c đ ớ ố ộ v 1 = ω.A 1 ………
Sau khi N r i dây, M có VTCB O nên M dao đ ng v i biên đ ờ ộ ớ ộ
………
0,25
0,25
0,25
b.
G i x là li đ c a M ( So v i VTCB Oọ ộ ủ ớ 2) khi v t N r i dây => khi đó M có li đ ậ ờ ộ
c a nó so v i VTCB O là x – 1,5 (cm) và t c đ : ủ ớ ố ộ
Biên đ c a M sau khi N r i kh i dây làộ ủ ờ ỏ
………
Đ Aể 3min thì xmax = A1 => Th i gian N đã chuy n đ ng: t = (k + 0,5).Tờ ể ộ
=> T c đ c a N khi r i dây là: vố ộ ủ ờ N = a.t = (k + 0,5).3 (m/s); V i k = 0, 1, 2, … ớ
…
0,25 0,25