DE THI GVG TRUONG NAM 2013-2014 VA DAP AN

b Xác định số điểm dao động cực đại trên đoạn AB không tính 2 nguồn A,B.. c Trên đoạn AB có mấy điểm cực đại có dao động cùng pha với nguồn.. b Điều chỉnh C để công suất trên cả đoạn mạ

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HOÁ KỲ THI CHỌN GIÁO VIÊN GIỎI TUYẾN TRƯỜNG

NĂM HỌC 2013 - 2014

Môn thi: VẬT LÝ Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (4,0 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, có hai nguồn kết hợp tại hai

điểm A, B (AB = 27 cm) dao động theo phương trình u1 u2  4 cos 50 t(cm).Coi biên độ sóng không đổi Tốc độ truyền sóng là 75cm/s

a) Viết phương trình sóng tổng hợp tại điểm M trên mặt nước cách các nguồn lần lượt d1, d2 b) Xác định số điểm dao động cực đại trên đoạn AB ( không tính 2 nguồn A,B)

c) Trên đoạn AB có mấy điểm cực đại có dao động cùng pha với nguồn

Câu 2 (6,0 điểm) Cho đoạn mạch AB gồm R, L, C mắc

nối tiếp như hình vẽ 1 Đặt vào hai đầu đoạn mạch một

điện áp xoay chiều u AB  200 2 cos 100 t(V),



 100



 C 10 4 F.







a) Viết biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức của các điện áp u AN và u MB

b) Điều chỉnh C để công suất trên cả đoạn mạch đạt cực đại Tìm C và giá trị cực đại của công suất

c) Giữ nguyên L 2 H,



 thay điện trở R bằngR1  1000  ,điều chỉnh tụ điện C bằng .

9

4



 Giữ nguyên điện áp hiệu dụng của nguồn, thay đổi tần số f đến giá trị f0 sao cho điện áp hiệu dụng UC1 giữa hai bản cực của tụ điện đạt cực đại Tìm f0 và giá trị cực đại của

UC1

Câu 3 (4,0 điểm): Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng Lò xo có

độ cứng k = 50 N/m, vật có khối lượng m = 200g Cho g = 10m/s2,  2  10 Kéo vật rời khỏi

vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng hướng xuống dưới một đoạn bằng 5cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Chọn gốc thời gian là lúc thả vật, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống

a) Viết phương trình dao động của vật

b) Tính tốc độ trung bình của vật kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vật qua vị trí có

x = -2,5cm lần thứ 2

Câu 4 (3 điểm) Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng qua khe I- Âng có a= 2mm, D=2m,

nguồn phát ra bức xạ đơn sắc có bước sóng1  0 , 5 m

a) Tính khoảng vân i1? Xác định vị trí vân tối thứ 3?

b) Dùng đồng thời 2 bức xạ 1 0 , 5 m, 2  0 , 4 m Biết bề rộng của trường giao thoa là

L = 13 cm Tìm số vân sáng quan sát được trên trường giao thoa ?

Câu 5 (2,0 điểm) Đồng vị 24Na

11 phóng xạ   tạo hạt nhân con là magiê (Mg), ký hiệu là

Mg

24

12 Ở thời điểm ban đầu t = 0, khối lượng của 24Na

11 là m0 = 4,8g thì sau thời gian t=30h , khối lượng 24Na

11 chỉ còn lại m = 1,2g chưa bị phân rã Tính chu kỳ bán rã của

Na

24

11 và độ phóng xạ (theo đơn vị Ci ) của lượng 24Na

11 sau thời gian t = 30h

Câu 6 (1,0 điểm) Một nguồn sáng có công suất P = 2W, phát ra ánh sáng có bước sóng

λ=0,597µm toả ra đều theo mọi hm toả ra đều theo mọi hướng Nếu coi đường kính con ngươi của mắt là 4mm và mắt còn có thể cảm nhận được ánh sáng khi tối thiểu có 80 phôtôn lọt vào mắt trong 1s Bỏ qua sự hấp thụ phôtôn của môi trường Tính khoảng cách xa nguồn nhất mà mắt còn trông thấy nguồn?

Hết

-C B

N

Hình 1

ĐỀ CHÍNH THỨC

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HOÁ KỲ THI CHỌN GIÁO VIÊN GIỎI TUYẾN TRƯỜNG

NĂM HỌC 2013 - 2014

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Môn thi: VẬT LÍ

(Hướng dẫn chấm gồm 03 trang)

1.a

(2,0đ)

- Bước sóng :  vT  3cm

- Phương trình sóng từ các nguồn truyền tới điểm M :

4 cos( 50 2 1 );

1





t

2





t

- Phương trình sóng tổng hợp tại M :u M  8 cos (d2  d1)cos50 t (d1d2)(cm).











0,5 0,75 0,75

1.b

(1,25đ)

- Điểm dao động cực đại khi : d2 d1 k

- Số điểm dao động cực đại trên AB :





K AB AB

k      (không kể 2 nguồn)

9

9 k 



=> k nhận các giá trị từ : -8,-7 7, 8 có 17điểm

0,5 0,5 0,25

1.c

(0,75đ)

- Phương trình sóng : u M 8 cos (d2 d1) cos50 t (cm).



















Hay : u M 8 cos (d2 d1) cos 50 t(cm).



















- Các điểm dao động cực đại cùng pha với nguồn khi :

3 cos d2 d1     d2 d1  k Khi đó : ( 6k 3 ) AB

=> -5 < k <4 với k nguyên, nên k nhận các giá trị từ : - 4, -3, 3 Vậy có 8 điểm.

0,25

0,5

2.a

(3,5đ)

Tổng trở : Z  R2  (Z L Z C) 2  100 2 (  )

với   200  ;  1  100 

C Z

L





Cường độ dòng điện : A

Z

U

0  

Độ lệch pha :

4 1

tan       

R

Z

Z L C

4







i  u   

- Biểu thức cường độ dòng điện : i t )A

4 100 cos(

2   



- Biểu thức u AN :

 2  2  100 5  223 , 6 

L

U 0AN = I 0 Z AN 447,2V

R

Z









180

63 100

200

u AN  447 , 2 cos( 100 t 0 , 325 )(V)

- Biểu thức u MB :

Z MB Z L  Z C  100  U 0MB = I 0 Z MB = 2.100 = 200(V)

Vì Z L > Z C nên

2



MB 

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

0,25 0,25 0,25 0,25

ĐỀ CHÍNH THỨC

)( )

4 100 cos(

200 ) )(

2 4 100 cos(

2.b

(1,5đ)

- Công suất trên đoạn mạch đạt cực đại khi : Z C, Z L  200 

Z

C

10

,

,







100

200

2 2

2 max

R

U R I

0,5 0,5 0,5

2.c

(1,0đ)

- Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ:

2 1

2 1

2 1 2

2 1

1 1

1

1 )

(

.



























C

L C

C L

C C

C

Z

Z Z

R

U Z

Z R

Z U Z

I U

- Ta thấy UC1 đạt cực đại khi mẫu số cực tiểu Biến đổi biểu thức ở mẫu số

1 2

1 2 1 4 2 1 2





 C R LC C

L

2 )

/ ( 1000 2

0 2

2 1

2 1

2 1 1

L C

R C L C





















1

1

2

1 0 0

2 1

1 0

C L R

C

U

























0,25

0,25 0,25 0,25

3.a

(2,0đ)

- Phương trình dao động của vật có dạng: xAcos(  t  )

2 , 0

m

k



- Tại thời điểm t = 0: 5 ; 0

0 sin 5 cos

0 0





























cm A A

v A x

.

- Phương trình dao động là: x 5 cos 5 t(cm).

0,5 0,5 0,5 0,5

3.b

(2,0đ)

- Từ mối quan hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều ta xác định được thời

gian kể từ lúc vật bắt đầu chuyển động đến lúc vật qua vị trí

x = -2,5cm lần thứ 2 là:

15

4 3

4

s t



  



- Tốc độ trung bình: tđtb 46 , 875 ( / ).

15 / 4

5 , 12

s cm t

S







1,0 1,0

4.a

(1,5đ)

a Khoảng vân: i 1= 1 36

10 2

2 10 5 , 0







a

D

Vị trí vân tôí thứ 3: x3 = ( 2k + 1) 2i = ( 2.2 + 1).0.25 = 1,25 mm

0,75 đ 0,75 đ

4.b

(1,5đ)

/





i

L

L

s

2 2

/ 1









 5 , 0 2

13

+1=27( vân)

a .

2



2 2

2

/













i

L L

a k D a

2

1

1   



2

1 2

1







k

k

= 00,,5454











n k

n k

5 4

2 1

0,25 0,25 0,25 0,25

-5 -2,5 O 5

-LxL    n   3 , 25 n 3 , 25  n

2

13 2 2

13 2

0,25

0,25

5

(2,0đ)

- Ta có : 0 4,8 4 22

1, 2

m

m    vậy: số chu kỳ k = 2

Do đó : t = 2T , suy ra : T = t/2 = 30/2 = 15h

- Độ phóng xạ : H = N =

A T

m

N A

.

2 ln

- Thay số : H = 0, 693.6, 023.10 1, 223 3,8647.10 (17 )

15.3600.24  Bq

- Tính theo (Ci) : H =

17 3,8647.10 7

1, 0445.10 ( ) 10

3, 7.10  Ci

0,5 0,25 0,5 0,5 0,25

6

(1,0đ)

Cường độ sáng I tại điểm cách nguồn R được tính theo công thức: I = 2

4 R

P

Năng lượng ánh sáng mà mắt có thể nhận được:

W = IS = I

4

2

d



4 R

P

2

d



2

16R

Pd

(d đường kính mắt) mà W = 80



hc

>

80



hc

2

16R

Pd

-> R =

hc

Pd

80 16

2

 = 0,274.106 (m) = 274 (km)

0,25

0,5 0,25

Lưu ý: Các cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa.