SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO M KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2019 2020 Môn: VẬT LÍ BẢNG B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 13122019 (Hướng dẫn này gồm 05 trang) HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM Câu NỘI DUNG LƯỢC GIẢI ĐIỂM 1 (3,5 đ) a) Tìm độ nén cực đại của lò xo và tốc độ cực đại của vật. + Tại vị trí cân bằng, lò xo bị nén: 0,50 + Gia tốc vật khi trượt xuống: 0,25 + Lúc vật chạm lò xo, vật có vận tốc: 0,25 + Áp dụng định luật BTCN, ta có: 0,25 + Biên độ : 0,25 + Độ nén cực đại của lò xo: 0,25 + Tốc độ cực đại của vật: 0,25 b) Tìm thời gian từ lúc vật bắt đầu trượt đến khi vật tách khỏi lò xo lần đầu tiên Thời gian từ khi bắt đầu trượt đến khi chạm vào lò xo: 0,25 Thời gian từ khi bắt đầu trượt đến khi chạm vào lò xo: 0,50 + Tính được thời gian từ khi lò xo không biến dạng đến khi vật tách khỏi lò xo lần đầu tiên 0,50 + Vậy thời gian tìm: t = t1 + t2 = 0,571s 0,25 2 (2,5 đ) Khoảng cách ngắn nhất từ M dao động với biên độ cực đại, cùng pha với 2 nguồn đến đường thẳng AB
Trang 1SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO M KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2019 - 2020 Môn: VẬT LÍ - BẢNG B
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề)
Ngày thi: 13/12/2019 (Hướng dẫn này gồm 05 trang)
HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM
1
(3,5
đ)
a) Tìm độ nén cực đại của lò xo và tốc độ cực đại của vật. 2,0ñ + Tại vị trí cân bằng, lò xo bị nén: l mgsin 0,05( )m
k
+ Gia tốc vật khi trượt xuống: agsin 5(m/ s )2 0,25 + Lúc vật chạm lò xo, vật có vận tốc:v 2as 0,5( / )m s 0,25
+ Áp dụng định luật BTCN, ta có:
( )
mv k l kA
+ Biên độ :
2 2
k
+ Độ nén cực đại của lò xo: lmax l A0,05( 2 1)( ) 0,12( ) m m 0,25
+ Tốc độ cực đại của vật: vmax A k A 0,5 2( / )m s
m
b) Tìm thời gian từ lúc vật bắt đầu trượt đến khi vật tách khỏi lò xo lần đầu tiên 1,5ñ
Thời gian từ khi bắt đầu trượt đến khi chạm vào lò xo: 1v 0,1( )
Thời gian từ khi bắt đầu trượt đến khi chạm vào lò xo:
2
5
+ Tính được thời gian từ khi lò xo không biến dạng đến khi vật tách khỏi lò xo lần
đầu tiên 2 3 0, 471( )
4
2
(2,5
đ)
Khoảng cách ngắn nhất từ M dao động với biên độ cực đại, cùng pha với 2 nguồn
2
f
+ Cực đại: AB k AB 5, 6 k 5,6
Phương trình sóng tại M
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2Với d2d1 2n5,6 n2,8
M gần đường thẳng AB nhất khi M là
cực đại thứ 4 và n = 3
0,25
H là chân đường cao hạ từ M xuống AB ta có:
Trường hợp k là số nguyên lẻ thì
Tại M có cực đại và cùng pha với hai nguồn khi :
;
0,25
Ta có d2d1(2n1)5,6 n2,3
M gần đường thẳng AB nhất khi M là cực đại thứ 5 và n = 3
0,25
1 (MH) 6 (MH) 5,6(cm) MH 0,946(cm)
3
(3,5
đ)
+ Vì ZRC không đổi nên Uv(max) khi Imax (cộng hưởng) 0,50 + => ZL = ZC = 2R = 50Ω => 1 0,159( )
2
R
C
Z R
Cộng hưởng nên uAB cùng pha với i => 500cos(100 1,107)( )
MB
+ L = L1: 2 2
1
+L = L2 = 2L1 => ZL2 = 2ZL1 ; U2 I2 R2Z C2 I R2 5(3);
2
2
+ Theo đề bài : 2 1 2 1
U I =>
15 2
8
L
+ Thay (5)vào (2) và (4) ta tìm được :
tan 0,125 0,124( d),ra tan2 1,7511,051( d)ra 0,50
4
(2,5
đ)
a) Tính chiều cao của nước trong bể.
1,5ñ
B
M
Trang 3* Sơ đồ tạo ảnh: A LCP A'
0,50
* Dựa vào hình vẽ ta có:
tani KE KE
AE h
; tan
'
r
A E d
Vì nhìn xuống đáy bể theo phương thẳng đứng nên i và r nhỏ Do đó ta có công
thức gần đúng: tanisin ; tani rsinr Suy ra tan sini
tan sinr
r d (1) 0,25
* Theo định luật khúc xạ:sini
Từ (1) và (2) => 4.12 16
3
b) Hãy xác định để đạt giá trị lớn nhất:
1,0 ñ
Dựa vào hình vẽ ta có: tan
tan( )
h h
d d EI
n
1 tan
tan
tan
n n
0,25
Để lớn nhất thì (tan ) lớn nhất, dó đó mẫu (tan )
tan
n
phải cực tiểu
Theo bất đẳng thức Cô si ta có: tan 2.tan 2
n
Dấu “=” xảy ra khi tan
tan
n
Hay tan n=> 49 6'0
0,25
0,25
5
(3,0
đ)
Quy ước chiều dòng điện như hình vẽ
R0
K
M
h
d
i r
h
A'
E
A
K
B
Trang 40 6
U MN U MN
I
R ( 3) ; Tại M: I I1 I ( 4)2 0,50
Từ 1 , 2 , 3 , 4 ta suy ra U MN 9V
Thay trở lại các phương trình ta tính được: I1 1 ;A I2 0,5 ;A I 1,5A
0,25 0,25
- Khi K ở (1), bản trên của tụ tích điện dương : q C U . MN = 18 C 0,25 Khi chuyển K sang (2), bản trên của tụ tích điện dương : q' C E 24C 0,25
- Sau khi chuyển khóa K, điện lượng chuyển qua nguồn q q q' 6C
từ cực âm đến cực dương Nguồn thực hiện công Aq E 0,25 Công này làm biến đổi năng lượng tụ điện và một phần tỏa nhiệt trên nguồn
’ – ’
Thay số ta được Q = (6.12 + 0,5.2.122 – 0,5.2.92).10-6 = 1,35 10-4 J 0,25
Tìm E để khi thay đổi giá trị biến trở R, cường độ dòng điện qua nguồn (2 E )1
Để thay đổi giá trị R mà cường độ dòng điện qua E không đổi thì 1 I2 0
60 10
MN U MN MN
7
MN
6
(3,0
đ)
+ Chọn hệ trục tọa độ x0y như hình vẽ
+ Phương trình chuyển động của mỗi tàu:
Tàu T1: x1 v t ; y1 0
Tàu T2: x2 v.sin.t; y1v.c os.t l 0
0,25
0,25 + Khoảng cách giữa hai tàu tại thời điểm t:
2
0
+ Thay số tìm được l = 675(m)
0,25 0,25
Tại thời điểm tàu T2 đến C, lúc đó tàu T1 đến điểm D trên quỹ đạo của nó
Do v1 = v2, nên trong cùng khoảng thời gian ta có độ dài BC = AD
0 0
cos
l
0,50
+ Khi tàu T2 di chuyển đến điểm E,
tàu T1 bắt đầu chuyển hướng với tốc độ 2v
+ Theo hình vẽ, ta có:
0,50
Trang 52 0
3
0
v v
+ Thời gian chuyển động của tàu T1: 1
2
DE t
v
, với khoảng cách DE được xác định
bằng định lí hàm sin:
0
0tan cos
l l
C
Với
;
C E
0,50
+ Suy ra:
1
0
1 ˆ
cos
39,5s ˆ
2 sin 2
DE t
v
7
(2,0
đ)
Xác định vận tốc của viên đạn bi bắn ra từ khẩu súng đồ chơi. 2ñ
Cơ sở lý thuyết :
Một vật được ném theo phương ngang từ độ cao h có tầm bay xa : L v 2h
g
=> Tốc độ của vật được ném là :
2
g
h
0,25
0,25
Bố trí và tiến hành thí nghiệm :
+ Giữ súng nằm ngang trên mặt bàn sao cho súng
nằm sát mép bàn
+ Bắn thử để xác định vị trí đặt khay cát
+ Bắn đạn để đạn chuyển động theo phương ngang
+ Đo chiều cao h từ giữa nòng súng so đất
+ Đo được tầm xa L
0,25 0,25 0,25
Ghi các giá trị đo được vào bảng số liệu :
Đại lượng
Tầm xa L (m)
Tốc độ của đạn (m/s)
1
2
3
0,25
Tính giá trị trung bình của vận tốc: 1 2 3
3
v v v
Tính sai số và ghi kết quả của phép đo
Sai số của phép đo:
2
v
Ghi kết quả đo: v v v
0,25
* Ghi chú:
- Thí sinh luận giải theo các cách khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa theo biểu điểm.
- Thí sinh trình bày thiếu hoặc sai đơn vị ở đáp số mỗi câu sẽ bị trừ 0,25 điểm (toàn bài không trừ quá 0,5
h O
v
L