Đáp án đề HSG tỉnh Vật lý 12-2010

Trên mặt nước sẽ quan sát thấy hình ảnh giao thoa của hai sóng: Trên mặt nước xuất hiện các gợn lồi các điểm dao động với biên độ cực đại và gợn lõm các điểm dao động với biên độ cực ti

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TỈNH ĐIỆN BIÊN

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Hướng dẫn chấm có 03 trang)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁC MÔN VĂN HÓA

CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2010 -2011

Môn: Vật lý – Lớp: 12 Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề

Ngày thi: 26/10/2010 HƯỚNG DẪN CHẤM

1

(5đ)

1

(2đ) -Viết phương trình dao động có dạng : x Ac  os(  t   ) cm

0,25

k

rad s m

- Độ biến dạng tại vị trí cân bằng: 0,25.10

100

mg

k

- Pha ban đầu: t = 0

0

x A v













os 1

0 sin 0

c 















2

(1đ)

Mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa

2 3





3

(2đ) Độ lớn lực đàn hội tại điểm Wđ = 3Wt

d t

t 2

d t

w 1

2

kA







2,5 2

A

1,0

- Nếu x2,5cm khi đó lò xo không biến dạng: Fđh = 0 0,5

-Nếu x2,5cm  F dh k l 2,5.102 100.5.1025( )N

0,5 2

(5đ) (1đ) 1 - Trên mặt nước quan sát thấy các gợn sóng tròn đồng tâm, có tâm tại điểm nhọn của âm thoa tiếp xúc với mặt nước

- Tốc độ truyền sóng trên mặt nước: v  f = 4.10-3.440 = 1,76(m/s)

0,5 0,5 2

(4đ) a) A và B thỏa là hai nguồn kết hợp, hai sóng do A, B tạo ra trên mặt nước là haisóng kết hợp

Trên mặt nước sẽ quan sát thấy hình ảnh giao thoa của hai sóng: Trên mặt nước xuất hiện các gợn lồi (các điểm dao động với biên độ cực đại ) và gợn lõm (các điểm dao động với biên độ cực tiểu ) hình hypebol xen kẽ nhau A và B là hai tiêu điểm

0,5

0,5

b) Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB

- Giả sử điểm M trên đoạn AB dao động với biên độ cực đại

Ta có: BM – AM = k ( k  Z ) (1)

AM + BM = AB (2)

0,5

O 5

-5

x

-2,5 N

O 5

-5

x

- 2,5 M N

- Từ (1) và (2): BM =

2 2



k AB



- ĐK: 0 < BM < AB =>





AB k

AB





 => -11,25 < k < +11,25 (3)

- Có 23 giá trị của k  Z thỏa mãn (3) , vậy có 23 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB

0,5 0,5 0,5

c) Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn CD

- Giả sử điểm N trên đoạn CD dao động với biên độ cực tiểu

- ĐK:























DB DA d

d CB CA

Z k k

d d

2 1

2

2

1



=>CA CB k  DA DB















2 1

=>

2

1 2

1

















DB DA k CB

CA

=> -5,16 ≤ k ≤ 4,16

(4)

- Có 10 giá trị của k  Z thỏa mãn (4) ( k = -5, ±4, ±3, ±2, ±1, 0 ), vậy trên đoạn

CD có 10 điểm dao động với biên độ cực tiểu

0,5

0,5 3

(4đ) (3đ) K đóng Sơ đồ mạch ngoài: (R 1 1ntR2)//R3  







3 2 1

3 2 1

R R R

R R R

r

R AB  7



R R

U AB

33 , 2 3

7

2 1





I3 = I – I1 4 , 67A

3

14



2

(1đ) Khi khóa K mở( không có dòng điện qua R3, R4)

- UC = UAM = I R1 = R V

r R

R1 2  1 12



- Điện tích của tụ C: q = C.UC = 24C

- Bản tụ nối với R4 mang điện dương (VA> VM): qR4 = + q = +24C

0,25

0,25

Khi khóa K đóng ( không có dòng qua R4, vận dụng các kết quả ở câu a)

- Ta có U’C = UMB = R2.I2 = V

3 14

- Điện tích của tụ C: q’ = C U’C =

3

28

C



- Bản tụ nối với R4 mang điện âm (VM> VB):

q’R4 = q’ =

-3

28

C



- Điện lượng qua R4:  q = q’R4 - qR4 =

-3

28

- 24 = -

3

100

C

Vậy: Đã có một lượng êlectron di chuyển qua R4 theo chiều từ N đến M ngay sau khi đóng khóa K làm cho bản tụ nối với R4 đổi dấu Số êlectron di chuyển qua R4

ngay sau khi đóng khóa K: ne = 14

19

6

10 083 , 2 10

6 , 1

10 3

100















e

0,25

d2 d

1 N

B A

C

R3

R 2

R 1

K N

M

B A

R4

(3đ) (1,5 1

đ)

Vật chuyển động trên sàn ngang

PT định luật II Niu- tơn: F – Fms1 = ma1

Fms1 = 1N1 = 1P = 1mg

 a1 = F 1mg

m

 

= 2 (m/s2)

(vẽ 0,5) 0,5 0,5

2

(1,5

đ)

Vật chuyển động trên mặt dốc nghiêng Chọn hệ trục tọa độ xOy như hình vẽ

PT định luật II Niu- tơn: PN2F ms2 m a

Ox: - mgsin - 2N2 = ma2 (1) Oy: N2 - mgcos = 0 (2)

Từ (1) và (2)  a2 = - g(sin+ 2cos) = -10.(0,5 + 3

2 .

3

2 ) = - 12,5 (m/s

2)

0,25

0,25

Vận tốc của vật tại chân dốc: v02 = 2a1S = 4 (m/s)

02

2

2 v a S

v   =>

2

2 02 max

2

'

a

v

S  = 0,64(m)

Độ cao lớn nhất vật đạt tới: H = S' maxsin = 0,64.1

2= 0,32m.

0,25

0,25

0,5 5

(3đ)

1 Áp xuất của khí trong 2 xilanh

Xilanh (1): TT(1): p0, V0, T0 = (27 + 273) K = 300K

TT(2): p1 = ?, V1 , T1 = (77 + 273)K = 350K

PTTT:

1

1 1 0

0 0

T

V p T

V p

0,5

Xilanh (2): TT(1): p0, V0, T0 = (27 + 273) K = 300K

TT(2): p2 = ?, V2 , T2 = (0 + 273)K = 273K

PTTT: 0 0 2 2

p V p V

T  T (2)

0,5

Pít-tông cân bằng ở cả hai trạng thái ta có:

2p0 = 2pa => p0 = pa ; 2p0 = p1 + p2 ; V1 = V2 (3) 0,5

Từ (1), (2), (3) => p Pa

T T

T

2 1

1

1 2 1,1236.10



p Pa

T T

T

2 1

2

2 2 0,8764.10



0,5

2

(1đ) Sự thay đổi thể tích tương đối của khí trong mỗi xilanh: x =

0

0 1

V V V





Từ (1), (2), (3) và (4) => x = 1 2 0

0

2 0,03833 2

T

- Hết

-1

ms

F FS



ms2 H

F N2

P P

1

N

O

pa

T2

T1

2 1