Chọn gốc thời gian lúc vật ở vị trí biên dương, viết phương trình dao động của con lắc.. Xác định biên độ và tần số sóng.. Trên phương truyền sóng, hai điểm gần nhau nhất dao động vuông
Trang 1SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC VIÊN GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12
NĂM HỌC 2012 – 2013
Môn thi: VẬT LÍ LỚP 12 BT THPT
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu 1(4,0 điểm)
Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng là 0,1 kg, dao động với biên độ A= 5 cm, tần số f = 5Hz Lấy π2 = 10 Hãy tính:
1 Độ cứng của lò xo
2 Chọn gốc thời gian lúc vật ở vị trí biên dương, viết phương trình dao động của con lắc
3 Cơ năng của con lắc
4 Độ lớn vận tốc lúc thế năng bằng 3 lần động năng
Câu 2(4,0 điểm)
Một nguồn sóng có phương trình dao động: u = 5cos4πt; trong đó u được tính bằng cm và t tính bằng giây
1 Xác định biên độ và tần số sóng
2 Trên phương truyền sóng, hai điểm gần nhau nhất dao động vuông pha cách nhau một khoảng là 10cm Tính tốc độ truyền sóng
3 Viết phương trình sóng tại điểm M trên phương truyền sóng, cách O một khoảng là d=30cm
Câu 3(3,0 điểm)
Cho đoạn mạch RLC nối tiếp Biết: R=40Ω ; L= 0,2H
π ; C=
3
10 F
6 π
−
; dòng điện trong mạch có biểu thức: i = 2cos100πt (A).
1 Tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở
2 Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
3 Thay tụ C bằng tụ khác có điện dung là C1 Tìm C1 để trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện
Câu 4 (4,0 điểm)
Một bình thép kín có thể tích V được nối với một bơm hút khí Áp suất ban đầu của khí trong bình là 760 mmHg Dung tích tối đa mỗi lần bơm hút là Vb =
20
V
Hỏi phải bơm hút tối thiểu bao nhiêu lần để áp suất của khí trong bình thấp hơn 5 mmHg ? Coi nhiệt độ không đổi trong quá trình bơm
Câu 5 (4,0 điểm)
Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau 8cm dao động cùng pha với tần số f = 20Hz Tại điểm M trên mặt nước cách S1, S2 lần lượt những khoảng d1 = 25cm, d2 = 20,5cm dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại khác
1 Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước
2 Tìm số điểm dao động cực đại trên đoạn S S1 2
3 Tìm số điểm dao động cực tiểu trên đoạn S S1 2
HÕt
Đề dự bị
Trang 2SỞ GD& ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC VIÊN GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12
NĂM HỌC 2012 - 2013
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI DỰ BỊ
Môn thi: VẬT LÍ LỚP 12 BT THPT
(Hướng dẫn chấm gồm 02 trang)
Câu 1
(4,0 đ)
4,0
1 f = 1 k
2π m => k =
2 t = 0: x0= Acosϕ = A => cosϕ =1 =>ϕ = 0 => x = 4cos10πt (cm) 1,0
4 Wđ + Wt = W <=> IvI= ωA/2 = 62,8 (cm/s) = 0,628 (m/s) 1,0
Câu 2
(4,0 đ)
4,0
1 A= 5cm ;
2 λ/4 = 10cm => λ = 40cm
⇒v= λ f =80 cm/s
0,75 0,75
3 uM= 5cos(2πt - 2 dπ
λ )
= 5cos(2πt – 3.
2
π
) (cm)
0,75 0,75
Câu 3
(4,0 đ)
4,0
1 ZL = ωL = 20(Ω)
ZC= 1/ωC =60 (Ω)
Z = 40 2(Ω)
0,5 0,5 0,5
2 U = IZ = 40 2 (V) ; tanϕ = -1 => ϕ = -π/4(rad)
u = 40 2cos(100πt -π/4) (V)
0,75 0,75
3 Trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng khi ZC1=ZL=20
3 1
10
2
−
π
1,0
C©u 4
(4,0 đ)
Sau mỗi lần bơm hút, thể tích khí trong bình dãn từ V đến V+Vb 0,5
Do T không đổi => áp dụng ĐL Bôi lơ Mariôt cho từng lần bơm 0,5 Lần bơm hút thứ 1:
b b
V V
pV p
pV V
V p
+
=
⇒
=
0,75
2 2
1 2
) (
) (
b b
V V
pV p
V p V V p
+
=
⇒
=
Lần bơm hút thứ n:
n
n b n
n n
b n
b
n n
p
p V
V p
pV V
V V
V
pV
+
)
Thay số, lấy logarit ta được: n≥ lglg1152,05 với n nguyên dương nên:
103
≥
n
0,75
Trang 3Câu 5
(4,0 đ) 1 Tớnh tốc độ truyền súng:
• Tại M súng cú biờn độ cực nờn: d1 – d2 = kλ
k
d
d1− 2
=
- Giữa M và trung trực của AB cú hai dóy cực đại khỏc ⇒k = 3
• Từ đú ⇒ λ = 1 , 5cm, vận tốc truyền súng: v = λf = 30 cm/s
2 Tỡm được ĐK số điểm dao động CĐ trờn đoạn S S1 2 là:
k
− ≤ ≤ Với k∈Z → = ±k 0, 1; ; 5 ±
Vậy cú 11 điểm dao động CĐ trờn đoạn S S1 2
3 Tỡm được ĐK số điểm dao động CT trờn đoạn S S1 2 là:
k
− − ≤ ≤ − Với k ∈Z → = ±k 0, 1; ; 4; 5 ± −
Vậy cú 10 điểm dao động CT trờn đoạn S S1 2
0,5 0,75
0,5 0,75 0,75
0,75
• Ghi chú : Nếu HS giải theo cách khác đúng cũng cho điểm tối đa