ĐỀ HSG vật lý 12 QUỐC GIA 2016 đầy đủ 3 NGÀY

ng ctra mat phfing dao dQng ctra con lic, 6ng d6 chimg t6 ring Tr6i Oht-tU qouy'*ung quanh trlrc cira n6.. Trong Uai nav ta wrao s6t chuytin dQng cira con l6c, Fu-c6 du6i dang chuySn dQn

Scanned by CamScanner

Be-clrio pUC vi Df OTAO

flJ{'eTmlff'

Ciu I (4,0 didm)

Va; gina ttr6 kli 19, nha khoa hgc Fu-c6 dE lih6o s6t chuy6n dQng cira

mQt con l6c c6 c6u tAo tuong t.u nhu mQt con l[c dcrn Cdn crt viro chuy6n

d6 ng ctra mat phfing dao dQng ctra con lic, 6ng d6 chimg t6 ring Tr6i

Oht-tU qouy'*ung quanh trlrc cira n6 Con lic t16 gqi ld con l6c Fu-c6

Trong Uai nav ta wrao s6t chuytin dQng cira con l6c, Fu-c6 du6i dang

chuySn dQng cira mQt con l6c dcyn trong he quy chi6u quay du-o c d{c

tnmg boi lgc qu6n tinh C6-ri-6-lit vi du6i t1c dung ctra trgng lyc.

rai mot noi c6 vi d0 rp tr6n b6n cau Bic ctra Tr6i E6t ngudi ta treo

mQt con lac don.khOi luqng M, chiAu ddi l G-pi O ldri tri cdn bing cira

v6t M khi con l6c dung y6n chgn hQ tqa ttQ oxyz g6n c6 dlnh v6i Tr6i

E'6t -44, phang O*y nfim ngalg song song voi b6,m4t TtdiDdt, tryc Ox

Ciu II (4,0 di1@

1 M6t mdns nu6c xd phdng c6 su{t clng bA m$t o dugc cdng tr6n

mQt khung ctmg g6m hai itrantr cd Ainn OD vi OE tr6n d6 c6 thanh manh

M{ i;i*-;g*g] iao thenh mQt tam gi6c dAu oBq.Khung nim trong mflt

;rr;lia;-d,;n rr,unt MN nim nsans co kh6i loq"s m, c6 th6 trust

iinf, tli6" kh6ne m-a s6t trdn hai thanh OD vi OE Chqn tryc tga dQ Ox theo

;h;*g thangirmg vd.chiAu ducrng huong xu6ng du6i (Hinh 2)'

'

a1 I&ri thanh Vft l nim can bing, trung di6m cua thanh 6 vi tri irng vcri

tga do xo tr6n tryc Ox; tim xo theo m, gvit o (g ld gia t6c trgng trucrng)

rY rru cHQN HQC sINH GIOI QUOc GIA THPr

NAM 2016

Thdi gian: 180 phrit (kh6ng kA thdi gian giao dA)

Ngiy thi thf hai:0710112016

foeini cd 0i trang, gim 05 cdu)

Hinh

tt.o t.rOng OO'ng,va ti6p triyerivdi Eucrn[ vi tuy6n 4i q]u di6m O; tryc

oy theo hucmg naryIiiAp;tt" roiiooig kinh tuy6n oi qru di6m oi tryc oz di qua t6m Tr6i E6t (Hinh 1) Do Tr6i EAt t.o quuy quanh tryc cria n6 vpi vfln t6c g6c 6 (c6 phucrng trirng vdi tryc qulY

.t u frai D6t, chiAu t" Aiu

"ri Nam t6i dia cgc Bic) n6n hQ tqa d0 da chgn cfrng

quay voi vfln t6c

goc 6 Khi v6t M chuy,Sn d6ng v6i v4n t6c i sE chiu t6c dlrng ctra lgc C6-ri-6-lit theo cdng thric

p"=-zru(6xv) Trongd6 6xv lekf hiqutichvdctootrahaiv6cto 6 vd V frrc F c6phuong

vu6ng g6c vdi mpt ph[ng chira 6 vir v vi c6 c6c thanh phAn q=-2M(rru,-r,rr),

Fv = -2M(r"r* -o*v,), F, = -2M(ro-v, -orv*) cia thii5t vOt M chi chiu t6c dung cria trgng lpc

lcoi g}n dring hu6ng theo phucrng Oz), lgc C6-ri-6-lit vd lgc c[ng cira d6y treo Gqim4t phdng chria

tryc Oz vd d6y tr.o".iru o" f8 [ *ii phing dao dQng Coi bi6n dQ g6c cira con 16c ln nh6, vdt M ,Ti.rrrva, d6 ng trong mflt phang oxy va AO ron ctra thdnh phfrn luc C6-ri-6-lit theo phuon g oz lit

r6t nh6 so vdi trgng lgc

l 86 qua sy'thay d6i tAn s6 dao dQng cua con lic g6y boi t6c dung ctra lyc C6-ri-6-lit MO ta

.rr*Aridre ;,i"-*i, ptri"Jauo dfng vp ic pna d.ans euy deo cira.vflt Y tl",

TAl pry"s,oxv trong

f.f,"arg thdi-gian Uing r c[u ki Bi6i rang thoi di6m t = 0 v4t M o tli6m o vi c6 vdn t6c ban ddu hutmg theo chi6u ducrng OY.'

-"; -H;i

,h;"h ph}"

",t tur C6-ri-6-1it theo phuong Ox vi Oy c6 thO vi6t dudi dpng: F = Mbvyvd

Fv = -Mbv*, trong d6 b dugc gqi h th6ng s6 C6-ri-O-lit (cho vi dQ <p) Tim b

3 Do t6c dlmg ctra lpc C6-ri-6-1it, mflt phang dao dQng vd tdn sO dao dQng ctra con lic dAu thay A6i Viet pt"*g

"inh dinh luat Il.Niu-toncho

vflt M tr0n mfit phing Oxy vi tim c6c tan sO g6c O d{c tnmgcho dao dQng cta con l8c Bi6t ring hQ phucrng trinh chuy6n dQng cria vft M c6 nghiQm dang x Jarin(eXl ,a V = Bcos(CX),trong d6 A, B ld c6c h0 s6 kh6ng <tOi.

U3

b) Tu vi tri can bing, k6o thanh MN tinh titin xu6ng dudi mQt do4n nho rOi tna nhg Chimg min'h

thani lvIN dao dQng diAu hda vl tinh chu ki dao dQng cira thanh

2 Tinh c6ng nh6 ,fra,'aa ,taft"* mQt qui bong b6ng xd phdng c6 ban kinh R' Bi6t trong qua

trinh d6 nfriet Jg kh6ng dOi, ap suAt khi q.ry6, ld ps vd su6t cang bA m4t cua mdng xd phdng ld o' Ciu III (4,0 die@

Trong c6c xe 6t6, xe m6y diQn nguoi ta thucrng dirng

ngu6n t,, a" quy tliQn qp th6p vd sri dgng mQt mectr

khutich dai hiQu diQn th0 mQt chiOu (m4ch nhan ep) dd

cAp hiQu diQn th6 cao cho dQng co' Hinh 3 m6 tA so d6

nguy6n li don giin cua mQt mpch khu6ch d+i hiQu diQn

tf,? *Ot chi€u -lvtach

diQn g6m cuQn d6y L thuAn cAm,

di6t p li tu&ng, tp diQn C va khOa $uy6n m4ch K dugc

mic viro rrgrOi'Aien c6 hiQu diQn thi5 Ue khOng d6i HiQu

dien th6 cao dugc l6y ra o hai diu ctra tg C Tu c6 diQn

UIFII Ur(i uilu \rlrLju tal Ls v rrQr ssu vss Ls v' ^ :'

dung kh6 l&n Kh6a k trong m4ch diqn li kh6a diOn tu vi chu ki d6ng ngdt cta kh6a K ld rdt ngdn n€n chi mQt phan ndng lugng tich trir trong cuQn cim chuyon t*.e tu.* m5i chu ki d6ng ngat'

ir"C rrai'chu ki Aoningit, fhoa d6ng trorg khoing thoi gian t1 vi ngit trong khoang thli gian t2'

Chu ki dong ng6t T:tr +t, rdtngin, th6a mdn T <<2rJLC Dign trd tii R ld ton n6n ddng qua diQn tro la nh6 vi c6 th6 b6 qua

'i

O thoi di6m ban dAu i = 0, tu dien chua dugc tich diOn vd trong mach chua c6 ddng tliQn, aO"g tfrJ" K vd n6i m?ch vdi nguirn Uo Tim bi6u thuc higu dien thiul^Siua hai ddu tu diQn vd

.*ong dQ dong diQn qua cuQn cam theo thdi gian t trong chuki tt6ng ngitddu ti6n'

"-; S;;t6"r;;; ki d6ng ng6t kh6a K, ddng diQn qua cuQn cim se bi0n thi6n tuAn hoan vdi chu

ki T vd hipu dien th6 Ur gita hai dAu tu diQn gdn nhu kh6ng thay d6i Tinh ti ,6 lLtheo hg so

uo

., = -jL- tr+t2

Cflu IV 1t,5 fieyl.

Lu6ng ch6t cAu ld m6t t6p hqp hai m6i truong trong su6t, ngdn c6ch

nhau boi"m6t phry (hgac toan bQ) m4t cAu Trong bii niy, chring ta sE

chi x6t lu6ng-ch6t cAu c6 dulng kinh ltrAu d0 nh6 Quy u6c chi6u

truyAn anh sang li chi6u duong vi str dUng ki higu AB de bi6u di6n <lQ

dni <Iai sd cria doan thang n6i hai <ti6m A, e b6t ki (AB=AB>0 khi

tir A i6i B cirng chi6u 4oorrg quy u6c vi ngugc l4i)'

^ t :,

1 cho m6t chom.A";eiirh R, t6m-c, dinh s, ngrn cSch hai m6i truong trong suotc6 chi6t su6t n,, n, kh6c ,il ;.it*OiaiA s6ng o trong *oi t*o'g chii5t su6t n1 Qua luong ch6t ciu se

t+o 6nh ta Al6,m A2 (Hinh 4) C6c di6"t tl, S, C, Aznim trCn cirng mQt duong thing' Bi6t c6ng thric

n'CA' n'c42

trons d6 I ld mot di6m t6i nim trcn chom cAu phan

cs ba,n cua lu6ng chdt cfiu -:=-*-, trong do r

l-IAr lA2

a) Chrmg minh c6ng thirc li6n hqp ctra lu6ng chflt c6u c6 dudng kinh khdu dO nh6

nt n2 _ flr -fl2

:-::-.

sA'

,li,.r.,irir" di6m A, tron dulng thing di qua S vd c Khi diem Ar dan t<ri mQt dicm \

thi di€m anh A2 xa dan ra v6 cyc, sr, = r, gqi ld tieu cy v{t Cdn khi dicm A, xa dAn ra v6 cgc thi

di6manhA,cuan6aantoimOtvitrigi6ihanF,sFr:frgQildti6ucg6nh'chungminh

- n,f ,.; r nr$

I =_ Va t, _

f,:-fl: '

',-n,

Hinh 3

ch6m cAu b6n kinh Rr vir Rr D4t th6u kinh gi6a hai m6i trucmg / ^ \

2 Cho mQt thAu kinh m6ng c6 chi6t su6t n gi6i han bdi hai

chinh d trong m6i tru&ng chii5t su6t n1 t4o anh le di6mA, (minh n,\" I n,

hga tr6n hinh 5) Gqi O ld quang tdm ctra th6u kinh Tinh ti6u cU

vat E, tiOu cp anh f2 vi chimg minh hQ thirc ! +

=L = f .

Cfiu V (3,5 diA@

M6t phot6n c6 ndng lugng cao chuy6n dQng theo phuong Ox tcri va ch4m v6i mQt Glectron rtang drmg y6n ldm ho Sle"t on nay ctruyen dQng con phot6n bf thay AOi nucrng Sau va ch4m, g6c lqch gifa ptr,r*g chuy,5n dgng cria phot6n vir dlectron so vdi phuong Ox tu<rng tmg ld 0 vi 9 Cho hang s6 planck h = 6, 625 lO-34 J.s, t6c dO 6nh s6ng trong chdn kh6ng c = 3 1 08 m/s, kh6i luqng nghi

ctra Olectron D = 9,1.10-3t kg, d0 lcrn diqn tich cira Olectron ltl = l, 6 '10-'e C'

1 Chung minh rang dQng ndng md 6lectron thu dugc khdng bao gio d4t t6i gi6 tri bdng ndng lugng cira phot6n trudc va chAm

Z

a) Chrmg minh r6ng dQng ndng ctra Clectron (tinh theo dcvn vi J) thu dugc sau va ch?m c6 .1 m"c'(l-sin<p)

hi6uthric *=-t ,r* -.

b) Cho g6c 0=0,007rad,61ectron (sau khi bi va ch4m b0i phot6n) chuy6n dOng d6n dap vAo mQt nguyQn tu hidr6 dimg y6n6 trpng th6i co bAn Nguy6n tri hidr6 c6 th6 ph6t ra c6c btic x4 c6

uuoc son[ ting bao nhicul-Bi€t ring o tr4ng th6i drmg nguy€n tu hidr6 c6 n[ng lugn8

13.6 , _ -,

E,=-# (eV)trong d6 n: 1,2,3,4

n

uPr -o Thi sinh khdng daqc s* &ang tdi liQu

o Gidm thi kh6ng gidi thich gi thAm

3t)

Be cIAo DUC vA oeo rAo

ut urr cniNn rn{fc

rE{fI{r{

xV rru crrqN HQC srNH cr6r Qu6c GIA TIrPT

xA*r zore

M6n thi: TrrII c rrANrr vAT Li

ft Ji Si*t 90 phrit (fihilng ki thdt gian giao itd Ngdy thi: 0S/01/2016

fiaini c6 o2 trans sdm o2 cau)

nAr rnrJc HANH

I

I}/hN

Khio s6t ilflc trung v6n-Ampe cfra linh kiQn v]r x6c ilinh iIQ l6'n iliQn tich cfia Glectron

1 Co s0lf thuySt

Cho hQp kin X (Cdn b0 coi thi phd| c6 05 ddu ra

tuong ung vdi 5 chdt cim dugc d6nh sd tu 1 drin 5' So

dd mach tliQn trong hQp etugc mic nhu hinh 1' Hai diQn

tr& R1 ve & c6 giltri R1 : 150 Q vi R'z: 1 MO' Hai

linh kiQn D1 vd E2 c6 cAu t4o tuong tE nhau vi dugc b5

tri tt6i diQn nhau Linh kiQn Dr ld mQt di6t ph6t quahg,

irl E'Y ,,Yls

4

linh kign D2 1A mQt linh kiqn bi6n OOi a*r s6ng thinh tin

I

I I

I

bAng hiQu diQn thiS U 6n dinh, D1 sC ph6t ra bfrc x4 vdi llinh 2 Hinh 3'

.otrne tlQ ph6t brtc xA 6n dinh vi brlc x4 ndy sE chiiSu

vao bi,,at ri*, kign Ez cudmg dQ ph6t brlc xa s6 tflng nhanh ]rhi higu dipn th6 u t6ng

Linh kiQn E2 c6 d6c tinh sau: Khi hai dAu A vd B (Hinh 3) crla linh kiQn c6 hiQu tli9n thti

uas thi ugn* qua linh kien c6 d4ng: I^" = Io(effi -1)+Irv6i Iu dflc tnmg cho thanh phen ddng tripn sinh ra do sp chi6u brrc x4 vdo linh kiQn (Ir= 0 khi kh6ng nhgn elugg birc xa chii'u

,i"1, io'ia ne s6 eac tryng cho linh kiQn (16 > 0) vi coi td kh6ng o6i rcri ilntr men du-o.c

chii5u brlc xa 6n dinh thi Is krrong e6i va trong truomg hqp chiiSu bric x4 manh trri lrnl> tu

k ld hing so Boltzmann (k = 1,3g.10-23 yK ) T h nhigt d0 ruyet e6i ve n h he s6 d6c trmg crla linh kiqn (n, O), lqlh d0 lon tlign tich cria €lectron.

2 Dqng cg

- 01 hQp kin X c6 5 dAu ru (duqc cdn bA coi thi phdt)'

- gi6nth6 ngudn: Stl dqng ngu6n diQn xoay chi}u 22OV- 50 Hz, diQn 6p ra:

+ EiQn 6p xoay ohiAu (5 A): 3 V; 6 V; 9 V; 12 V'

+ DiQn 6P mOJ chi6u (3 A): 3 V; 6 V;9 V; 12 V'

- chi6t 6p ttiQn trl: EiQn 6p vdo 6 + t2v, diQn iryrumOt chi6u c6 th6 di6u chinh li6ntuc.

- Bi6n ff& con ch4y: Co ttr6 thay tl6i tir 0 Ct d6n 100 o'

- 02 dbng trO Co etiQn tla ndng hi$n s6'

- BO dey n6i eien: BO 12 sqi d6v ntii co phich cim'

- Trong qud trinh do dqc liiy sd liQu, luon di nit clru1,6n ntach tr€n bi6n thd ngu6n *ng

vdi lqa chpn dAu ra 9V dii bdo ve cdc linh kiQn vd ,gu6r.

- pe do (J, s* dung thang do 20 V vd 2 V cia v6n kd; ad do I, sn d4ng cdc thang do mA cua ampe kd Hqn chd stb dung thang do pA cia cia ding hi ao di€n niiu khdng thqt ciln

thi€t,

- Sti dqtng cac ki hiQu du'di ddy khi vd so di mqch di€n s* dung

_E L r-,_ _-F lj i;t fr+ @ e

Bi6n thi5 ngudn Bi6n tr6 con chpy DiQn tr& HSp kin :t*rf Ampe k6 V6n kii

4 YGu cAu Drm bii thuc hinh

C6u I (0,8 did@ Kh6o sit d{c trung V0n-Ampe ctia linh kiQn D2 lfti dugc chi6u bfc x4 6n

dinh

O6 tam cho linh kiQn Dr ph6t btc xp, su dUng bi6n trO con chpy vd mic 0 ch€ dQ phan 6p O6 t6y <tien tir bi6n th6 nguOn vd c6p nguOn nuOi cho 81 H6y ding v6n k6 d6 lUa chsn vi tri

con ch4y sao cho sau khi m6c mqch thi hiqu tliQn th+S gita hai ch5t cim I vd2 cfia hQp kin X

I

Y eu cau:

- VC so dO mach diQn sri dUng

- Lflp bang sO liQu do

- Ve duong tl6c trung VOn - Ampe khi do phAn cgc thufln vd phAn cgc ngugc D2 trOn

cung mQt dO thi.

- X6c tlinh thdnh phAn ddng diQn I, sinh ra do chiiSu bric xp

Cfru 2 (1,2 di\@ X6c dinh d0 lon cliQn tich cria dlectron

Trong phin ndy chi duqc sri dttng hai ddng hd do vdi chtlc ndng ldm v6n k(i, YAu cdu ilm

phrong dn thu thQp sd li€u dra ffAn sry thay ddi cudng dA b*c xq chidu diin D2 th6ng qua viQc thay aAi ni€u di€n th€ cdp nu6i tinh ki€n Dt.

I

Yeu cau:

- Xdy dpg phumg zur thUc hanh d6 x5c <linh lql OUu tr6n c6c dung cp dE cho.

- VE ss dO m4ch diQn sir dUng

- Lflp bang s6 liQu do

- Tinh to6n tr€n s6 Ugu do dugc <16 x6c Oinh lql.

Khitinhtoan lql ,16,y giiltrif :300*2 Kvdn = 1,85* 0,02.

Cdn b0 coi thi khdng gidi thich gi thAm

2t2

BQ crAo DVC vA oAo t4o rcV rnr crreN Eec sn'H GIoI QuOc cIA TrrPT xAvr zore

BAr L.{\{ THI THU c HANH trloN v4r li

(G6m 04 trang)

m bli thi Cfn bQ chim thi I C{n bQ chAm thi 2

Bang s6: (Hg t6n, chft kj) (FIg t€n, chfr kj)

Bing cht:

CAul Khio s6t d{c tnmg VOn - Ampe crla linh kiQn Ez khi tlugc chi6u btlc x4 6n dinh

1 So dd mpch diQn st dpng

56 phdch (do HQi ttdng chAm thi ghi)

2 Bnng s6 tiQu do, dcrn v!

Khi chitiu brlc xp vdi hiQu <tiQn th6 dflt gitlahai chSt I vil2lA Urz=

4 Xic dinh thenh phan ddng diQn Iu sinh ra do chi6u bric x4

CAu 2 XAc tlinh gi6 tri aIQ lcrn tliQn tich cria Olectron

1 XAi' dpg phuong an thlrc hanh x6c Ai"n lql

2 So d6 mach ttiQn sir dgng trong thlrc hinh x6c dinh q

3 Bdng sO tipu do, don vi vd bang xri l1i sO liQu

B6ng sO ligu do Bing xri ly sO tigu

-1, l- :- r-l lr so lieu in6u cdn)

5 C6ch xdc dinh lql va ktit quA