Điểm M trờn mặt nước cỏch S1, S2 lần lượt những khoảng d cm d cm dao động với biờn độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB cú hai dóy cực đại khỏc.. Đặt một điện ỏp xoay chiều
Trang 1SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12
NĂM HỌC 2012 – 2013
Mụn thi: VẬT LÍ LỚP 12 THPT - BẢNG B
Thời gian làm bài: 150 phỳt
Cõu 1: (3,0 điểm)
Trong thớ nghiệm giao thoa súng trờn mặt nước, hai nguồn kết hợp S1, S2 cỏch nhau 8cm dao động cựng pha với tần số f 20 zH Điểm M trờn mặt nước cỏch S1, S2 lần lượt những khoảng
d cm d cm dao động với biờn độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB cú hai dóy cực đại khỏc
1 Tớnh tốc độ truyền súng trờn mặt nước
2 A là một điểm trờn mặt nước sao cho tam giỏc AS1S2 vuụng tại S1, AS16cm Tớnh số điểm dao động cực đại, cực tiểu trờn đoạn AS2
Cõu 2: (3,0 điểm)
Cho mạch điện cú sơ đồ như hỡnh 1, bỏ qua điện trở của cỏc
nguồn điện và cỏc dõy nối Hóy xỏc định cường độ dũng điện qua cỏc
điện trở Biết: E1 = 12 V, E2 = 6 V, E3 = 9 V, R1 = 15 Ω, R2 = 33 Ω, R3
= 47 Ω
Cõu 3: (5,0 điểm)
Cho đoạn mạch RLC khụng phõn nhỏnh như hỡnh 1 Cuộn dõy L thuần cảm, điện trở của ampe kế rất nhỏ Đặt một điện ỏp xoay chiều cú giỏ trị hiệu dụng UAB = 150 V khụng đổi vào hai đầu đoạn mạch, thỡ thấy hệ số cụng suất của đoạn mạch AN bằng 0,6 và hệ số cụng suất của đoạn mạch AB bằng 0,8
1 Tớnh cỏc điện ỏp hiệu dụng UR, UL và UC, biết đoạn mạch cú tớnh
dung khỏng
2 Khi tần số dũng điện bằng 100 Hz thỡ thấy điện ỏp hai đầu đoạn
mạch AB lệch pha /2 so với điện ỏp giữa hai đầu đoạn NB và số chỉ
của ampe kế là 2,5A Tớnh cỏc giỏ trị của R, L, C
Câu 4: (3,0 điểm)
Cho một thấu kính hội tụ bằng thủy tinh dạng hình tròn có chiết suất n, có hai mặt lồi như nhau bán kính cong R Một vật sáng AB có dạng đoạn thẳng đặt trước thấu kính
1 Chứng minh rằng khi đặt vật nhỏ AB vuông góc với trục chính của thấu kính thì ảnh của nó cũng vuông góc với trục chính
2 Hãy vẽ xác định ảnh của AB khi đặt AB nghiêng 450 so với trục chính của thấu kính và có trung điểm trùng với tiêu điểm của thấu kính
Câu 5 (5,0 điểm)
1 Một hạt khối lợng 10 (g), dao động điều hoà theo qui luật hàm sin với biên độ 2.10-3 (m) và pha ban đầu của dao động là -/3 (rad) Gia tốc cực đại của nó là 8.103 (m/s2) Hãy:
a Viết biểu thức của lực tác dụng vào hạt dới dạng hàm của thời gian
b Tính cơ năng toàn phần của dao động của hạt
2 Một con lắc đơn có chiều dài l thực hiện dao động điều hoà trên một chiếc xe đang lăn tự do
xuống dốc không ma sát Dốc nghiêng một góc so với phơng nằm ngang
a Chứng minh rằng: Vị trí cân bằng của con lắc là vị trí có dây treo vuông góc với mặt dốc
b Tìm biểu thức tính chu kì dao động của con lắc
áp dụng bằng số l =1,73 m; =300; g = 9,8 m/s2
Hết
-Họ và tờn thớ sinh : Số bỏo danh :
E1 E2 E3
R1 R2 R3
Hỡnh 1
Đề dự bị
A
Hỡnh 2
Trang 2SỞ GD& ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12
NĂM HỌC 2012 - 2013 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI DỰ BỊ
Môn thi: VẬT LÍ LỚP 12 THPT – BẢNG B
(Hướng dẫn chấm gồm 02 trang)
Câu 1
5,0 đ 1
2
k
d
d1 2
2,7 5,3 2, 1, 4,5
Có 8 điểm dao động cực đại
1,25
3, 2 4,8 3, 2, 1, 3, 4 2
Có 8 điểm dao động cực tiểu
1,25
Câu 2
2,0 đ : Giả sử chiều dòng điện đi như hình vẽ Áp dụng định luật Ôm cho các đoạn mạch
chứa nguồn và chứa máy thu ta được hệ phương trình:
3 2
1
3
3
A B 3
2
2 AB
2
1
1 AB
1
I I
I
R U
I
R U
I
R U I
E E E
0 I
I I
U I
R
U I
R
U I
R
3 2
1
3 AB
3 3
2 AB
2 2
1 AB
1 1
E E
1,0
1,0
Câu 3
5,0 đ 1
- Ta có: cos AB = R
AB
U
U UR = UAB.cos AB = 120 (V) 0,5
- Lại có: cos AN = R 2 R 2
- Điện áp hai đầu đoạn mạch: 2 2 2
Thay số và giải phương trình ta có: UC = 250 (V) hoặc UC = 70 (V)
- Vì đoạn mạch có tính dung kháng, ZC > ZL UC > UL, vậy UC = 250 (V) 0,5
2 Dòng điện i lệch pha /2 so với uc = uNB
0,5
- Theo giả thiết uAB lệch pha /2 so với uNB
uAB cùng pha với i: trong mạch xảy ra cộng hưởng, khi đó:
+ Điện trở thuần: R = ZABmin = UAB
60
+ ZL = ZC LC = 12 1024
4
- Mặt khác
cos AB = AB
Z cos (), nên 1 AB
AB
U
Z
Từ đó: ZL1 = L
1
U 80
I () ; L 1 = 80 (2)
và ZC1 = C
1
U 125
I () ; 1
1 125
C
0,5
E1 E2 E3
R1 R2 R3
B
A
Trang 3- Nhõn (2) và (3) vế theo vế, ta cú: L 4
10
- Giải (1) và (4) ta cú: L = 1
2 (H) và C =
4 10 2
Cõu 4
3,0 đ 1 + Từ công thức
f
1 ' d
1 d
1
ta thấy rằng với một thấu kính cho trớc (f = hsố):
Nếu hai điểm sáng bất kì cách thấu kính những khoảng nh nhau d1 = d2 thì ảnh của
chúng cũng cách thấu kính những khoảng nh nhau d'1 = d'2
1,0
+ Suy ra rằng nếu vật đặt vuông góc với trục chính (mọi điểm trên vật cách đều thấu
kính) thì ảnh của vật cũng phải vuông góc với trục chính 0,5
2 + Vẽ các tia sáng tới đặc biệt: Tia đi qua quang tâm và đi qua tiêu điểm, ta đợc ảnh
+ Trung điểm I có ảnh ở vô cực là I' Các điểm còn lại trên đoạn BI có ảnh (giao
điểm của tia qua quang tâm với đờng A'B') nằm trên nửa đờng thẳng ảo B'I', còn đoạn
+ Do vật AB nằm nghiêng 450 so với trục chính nên hai ảnh này song song với trục
chính và cách trục chính một khoảng đúng bằng tiêu cự f 0,5
Cõu 5
5,0 đ 1a + Gia tốc a = x'' = -2x =>
gia tốc cực đại am = 2A => = (am/A)1/2 = 2.103 (rad/s) 0,5 + Vậy F = ma = 0,01.(2.10-3)2 2.10-3 cos(2.103.t
-3
π ) = 80 cos(2.103t +
3
2π ) (N) 1,0 1b + Vận tốc cực đại của hạt là vm = A = 4 (m/s) 0,5 + Cơ năng toàn phần E0 =
2
mv2
2a + Gia tốc chuyển động xuống dốc của xe là a = gsin
0,5
Xét hệ quy chiếu gắn với xe
+ Tác dụng lên con lắc tại một thời điểm nào đó có 3 lực:
Trọng lợng P,
lực quán tính F
và sức căng T của dây treo
Tại vị trí cân bằngta có: P F T 0
0,5
+ Chiếu phơng trình trên xuống phơng OX song song với mặt dốc ta có: Psin - F +
TX = 0
Mà F = ma = mgsin suy ra TX = 0
Điều này chứng tỏ ở vị trí cân bằng dây treo con lắc vuông góc với Ox 0,5 2b + Vị trí cân bằng nh trên thì trọng lực biểu kiến của con lắc là
P' = Pcos Tức là gia tốc biểu kiến là g' = gcos 0,5 + Vậy chu kì dao động của con lắc sẽ là
T = 2
'
l
g = 2 cos
l
g 2,83 (s).
0,5
Chú ý: Nờ́u học sinh giải theo cách khác đúng võ̃n cho điờ̉m tụ́i đa
T F
x