Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý lớp 12 năm học 2010-2011 – Sở Giáo dục và Đào tạo Tuyên Quang (Đề chính thức) đây sẽ là tài liệu ôn tập hữu ích, giúp các bạn hệ thống lại kiến thức đã học đồng thời rèn luyện kỹ năng giải đề. Mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1S GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỞ Ụ Ạ
TUYÊN QUANG
Đ CHÍNH TH CỀ Ứ
Đ THI CH N H C SINH GI I L P 12Ề Ọ Ọ Ỏ Ớ
NĂM H C 2010 2011Ọ
MÔN V T LÝẬ
Th i gian 180 phút (không k th i gian giaoờ ể ờ
đ )ề
(Đ này có 04 câu trong 01 trang) ề
Câu 1.(5 đi m)ể : M t t m bê tông n m ngang đ c c n c u nh c th ng đ ng lên caoộ ấ ằ ượ ầ ẩ ấ ẳ ứ
v i gia t c a = 0,5 m/sớ ố 2. B n giây sau khi r i m t đ t ngố ờ ặ ấ ười ng i trên t m bê tôngồ ấ ném m t hòn đá v i v n t c vộ ớ ậ ố 0 = 5,4 m/s theo phương làm v i t m bê tông m t gócớ ấ ộ
0
30
a) Tính th i gian t lúc ném đá đ n lúc r i xu ng m t đ t.ờ ừ ế ơ ố ặ ấ
b) Tính kho ng cách t n i đá ch m đ t đ n v trí ban đ u c a t m bê tôngả ừ ơ ạ ấ ế ị ầ ủ ấ (coi nh ch t đi m). L y g = 10 m/sư ấ ể ấ 2
Câu 2.(4 đi m)ể : Trong m t ng hình tr th ng đ ng v i hai ti t di n khác nhau cóộ ố ụ ẳ ứ ớ ế ệ hai pít tông n i v i nhau b ng m t s i dây nh không dãn. Gi a hai pít tông có 1 molố ớ ằ ộ ợ ẹ ữ khí lí tưởng. Pít tông trên có di n tích ti t di n l n h n pít tông dệ ế ệ ớ ơ ưới là S 10cm2.
Áp su t khí quy n bên ngoài là ấ ể p0 1atm. Bi t kh i lế ố ượng t ng c ng c a hai pít tôngổ ộ ủ
là 5 kg, khí không b l t ra ngoài. (B qua ma sát gi a các pít tông và thành ng).ị ọ ỏ ữ ố
a) Tính áp su t p c a khí gi a hai pít tôngấ ủ ữ
b) Ph i làm nóng khí đó lên bao nhiêu đả ộ
đ pít tông d ch chuy n lên trên m t đo n l = 5cm.ể ị ể ộ ạ
Câu 3.(6 đi m)ể : M ch đi n m c nh hình v B ngu n g mạ ệ ắ ư ẽ ộ ồ ồ
hai ngu n gi ng nhau, m i pin có su t đi n đ ngồ ố ỗ ấ ệ ộ
5 , 0
;
5
,
1 V r
E R1 6 ;R2 2 ; R MN 6
đi n tr các Ampek và dây n i không đáng k ệ ở ế ố ể
a) Tìm s ch các Ampek khi con chay C M và Nố ỉ ế ở
b) Con ch y C v trí nào thì Aạ ở ị 2 ch 0,3Aỉ
Câu 4.(5 đi m)ể : Cho quang h nh hình v , v i L là th u kính h i t , tiêu cệ ư ẽ ớ ấ ộ ụ ự
cm
f 20 G là gương ph ng.ẳ
a) Cho x 70 cm và l 50 cm
Hãy xác đ nh nh Aị ả 3B3 c a AB quaủ
quang h V hìnhệ ẽ
b) l b ng bao nhiêu thì Aằ 3B3 có
đ l n không đ i và không ph thu c vào x ộ ớ ổ ụ ộ
S1
S2
A
B
O2
(G) (L)
O1
C
R1
B
R2
N M
RMN
A2
A1
Trang 2 H TẾ
S GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỞ Ụ Ạ
12 NĂM H C 2010 2011Ọ
MÔN V T LÝẬ
Câu
h iỏ
Câu 1
(5đi mể
)
a) Tính th i gian t lúc ném đá đ n lúc r i xu ng m t đ t.ờ ừ ế ơ ố ặ ấ
Lúc t = 4 s, t m bê tông đ cao yấ ở ộ 0 và v n t c vậ ố 1
m t
a
y 0 , 5 4 4
2
1 2
0
s m at
v1 0 , 5 4 2 /
N u g i v là v n t c c a đá đ i v i m t đ tế ọ ậ ố ủ ố ớ ặ ấ
1
0 v v
v
Ch n h tr c t a đ Oxyọ ệ ụ ọ ộ
Ta có:
s m v
v x cos 5 , 4 cos 30 0 4 , 7 /
0
s m v
v
v y sin 5 , 4 sin 30 0 2 4 , 7 /
1
0
0 45 1
y
x
v
v
tg
V yậ ta được: v v x2 v y2 4 , 7 2m/s
*/ K t khi n m. ể ừ ắ
Ta có các phương trình chuy n đ ng c a v tể ộ ủ ậ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ
0,25đ
y
x O
0
v
1
v v
x
v
O y
Trang 32 2
1
v
y (2)
Th i gian hòn đá đi lên: Ta bi t ờ ế v y v sin g.t v y 0 s g v t 0 , 47 2 2 10 2 7 , 4 sin 1 (3)
Đ cao hòn đá đ t t i: ộ ạ ớ m g v y 1 , 10 4 2 10 2 ) 2 7 , 4 ( 2 sin 2 2 2 1 (4)
Th i gian r i xu ng đ t: ờ ơ ố ấ t y 1 , 01s g 2 Max 2 (5), (ymax = y0 + y1)
V y th i gian t lúc n m đ n khi ch m đ t là:ậ ờ ừ ắ ế ạ ấ t = t1 + t2 = 1,48 s (6)
b) Tính kho ng cách t n i đá ch m đ t đ n v trí ban đ u c aả ừ ơ ạ ấ ế ị ầ ủ t m bê tông (coi nh ch t đi m).ấ ư ấ ể m t v x L cos 4 , 7 1 , 48 7 (7)
0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Câu 2 (4đi mể ) a) Tính áp su t p c a khí gi a hai pít tôngấ ủ ữ Ta có: S1 S2 S và m m1 m2 Đi u ki n cân b ng c a hai pít tông là:ề ệ ằ ủ (1)
(2)
T (1) và (2) ừ .
mg g m m p p S S )( ) ( ) ( 1 2 0 1 2
Pa p S mg p 5 0 1 , 5 10
b) Nhi t đ c n làm nóng ệ ộ ầ T Khi làm nóng khí thì pít tông d ch chuy n lên trên m t đo n l. Mu n ị ể ộ ạ ố pít tông cân b ng v trí này thì p' = p (p': áp su t ch t khí sau khi d ch ằ ở ị ấ ấ ị chuy n pít tông) ể Theo phương trình Menđêleep Clapayron pV nRT (n = 1)
) ( ) ('V V R T T p
V R p V V T T mà V l S
K R Sl p T 0 , 9
0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ (3)
(4)
Trang 4(6đi mể
)
a) Tìm s ch các Ampek khi con chay C M và Nố ỉ ế ở
Khi con ch y C M, đi n tr m ch ngoài là ạ ở ệ ở ạ R N R MN, dòng đi n ệ
không đi qua A1 nên (IA1 =
0)
r R
E I
b N
43 , 0 1 6 3
Dòng đi n m ch chính đi qua Aệ ạ 2 nên IA2 = I = 0,43A
Khi con ch y C v trí N, m ch ngoài đạ ở ị ạ ược m c nh sauắ ư
) //
//
(R MN R1 R2
do đó R N 1 , 2 và A
r R
E I
b N
36 , 1 1 2 , 1
3
Hi u đi n th m ch ngoài: ệ ệ ế ạ U N U NM U BA U BD IRN 1 , 36 1 , 2 1 , 63V
R
U I
MN
NM
2 , 1
63 , 1
A
R
U
6
63 , 1
1
và A
R
U
2
63 , 1
2
Do đó t i nút N: ạ I A1 I I NM 1 , 36 0 , 27 1 , 09A
IA2 I I BD 1 , 36 0 , 81 0 , 55A
b) Con ch y C v trí nào thì Aạ ở ị ch 0,3Aỉ
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,5đ 0,5đ
0,25đ
S1
S2
F
T F 0
0
F T P 1
2
P
F
C
R1
B
R2
N M
RMN
A2
A1
Trang 5G i đi n tr ph n MC là x, ph n CN = 6 xọ ệ ở ầ ầ
Đi n tr m ch ngoài: ệ ở ạ R CN nt(R MC//R1//R2)
Ta có:
3 2
18 2
2 1
2 1
2 1
x
x x R
R R R R R
R R R R
R
MC MC
MC CN
b N
r R
E
(2)
Hi u đi n th m ch ngoài: ệ ệ ế ạ U N E b Ir b 3 I
Ta có: U NC I( 6 x)
xI I x
I I U
U
U BD N NC ( 3 ) ( 6 ) 3 7
2
7 3
R2
U
I BD (3)
T gi thi t: ừ ả ế I A2 0 , 3A; t i nút D ạ IA2 I I BD
2
7 3 3
,
) 9 ( 5
18
x
I (4)
3 2
18 2
12 ) 9 ( 5
18
x
x x x
0 9 9
2x2 x
gi i pt ta đả ược: x 3 ho c ặ x 1 , 5 V y c hai giá tr c a x đ uậ ả ị ủ ề
đúng
0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
Câu 4
(5đi mể
)
a) Xác đ nh nh t o b i quang hị ả ạ ở ệ
f d
f d
20 70
20 70 1
1
th t) ậ
5
2 70
28 1
1
d
k
V i Aớ 2B2: d2 l d1 50 28 22cm; d2 d2 22cm ( nh o) ả ả
1 2
2
d
k
f d
f d
20 72
20 72 3
3
( nh th t)ả ậ
13
5 72
7 , 27 3
3
d
k
0,5đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ
L
1
1, d
Trang 6 Đ phóng đ i c a h : ộ ạ ủ ệ
13
2 5
2 ) 1 ( 13
5 1
2 3 3
AB
B A k
V y nh Aậ ả 3B3 c a AB t o b i quang h là nh th t, cùng chi u và ủ ạ ở ệ ả ậ ề
b ng ằ
13
2 v t.ậ
b) l b ng bao nhiêu thì Aằ 3B3 có đ l n không đ i và không ph thu c vào x.ộ ớ ổ ụ ộ
Khi l có giá tr thay đ i, ta có:ị ổ
d1 x;
20
20
x
d
d2 l d1; d2 d2 d1 l
20
) 20 10 ( 2 20
20 2
2 2
l x lx x
x l
d l d l d l
Ta l i có: ạ
x
l x lx d
f
f d
f
f k
k k AB
B
A
k
20
20 20
) 20 10 ( 2 20
20
1
1 3
1 2 3 3
3
200 20 ) 20 (
200
l x
l
V y k = h/s và k không ph thu c vào x khi l = 20cm ậ ụ ộ
Khi đó
2
1
k
0,25đ 0,25đ
0,5đ
0,25đ 0,25đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
A3
B3
B2
A2
A1
B1 A
B
O2
(G) (L)
O1