De thi va Dap an HSG tinh nghe an 2013

[r]

Thien Son-12/16/2012

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

(Đề thi có 01 trang)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT

NĂM HỌC 2012 – 2013

Môn thi: VẬT LÍ 12 THPT - BẢNG A

Thời gian làm bài: 150 phút (không k ể thời gian giao đề )

Câu 1 (5,0 điể

1 ho con l c l o như h nh 1 t n ng h i lư ng m 100g l o nh c

c ng = 40 m l ng vào tr c th ng ng ầu dưới của l o g n ch t với gi t i

iểm Q qua m i ma s t g 10m s2

ưa v t n v tr l o b n n m t o n

4 5cm r i th nh h n tr c t a theo phư ng th ng ng g c O v tr c n

b ng chi u dư ng hướng l n và g c thời gian (t = 0) lúc th v t

a h ng minh v t dao ng i u h a và vi t phư ng tr nh dao ng của v t

b T m thời iểm l o b n n m t o n 3 5cm lần th 35 và qu ng ường v t i

ư c n thời iểm ?

c i t biểu th c l c àn h i của l o t c d ng l n gi theo thời gian

2 Cho ầu dưới của l o g n c nh vào v t c h i lư ng m ư c t tr n

bàn n m ngang như h nh 2 ưa v t m n v tr l o h ng bi n d ng r i tru n cho n

v n t c ban ầu c lớnv0=120cm/s hướng th ng ng u ng dưới h ng t r ng n

m t thời iểm v t b t ầu b nh c lên h i m t bàn? T nh t c của m thời iểm ?

Câu 2 (5,0 điể Trên m t ch t l ng c hai ngu n ph t s ng t h p c ch nhau 20cm dao ng với

phư ng tr nh: uA  2cos 20 t(mm),u  B 2cos(20 t    )(mm) T c tru n s ng v = 0,6m/s oi

bi n s ng h ng i

1 i t phư ng tr nh s ng t i iểm M trên m t ch t l ng c ch là 9cm 12cm

2 C, là hai iểm tr n m t ch t l ng sao cho là h nh ch nh t c 15cm c nh s iểm dao ng c c i tr n o n và o n BD?

3 M1, M2 là hai iểm tr n o n c ch lần lư t là 12cm và 14cm c nh l ch pha dao ng của 1 và 2?

4 i là trung iểm của o n c nh iểm tr n gần nh t dao ng c c i?

Câu 3 (5,0 điể ho o n m ch oa chi u như h nh 3 t vào hai ầu i n p oa chi u

AB

u 100 2 cos(100 t )(V)

2



3

4 3.10

2





bi n tr R

1 i u chỉnh R b ng R180( ) :

a i t biểu th c cường d ng i n qua m ch

b i t biểu th c i n p uMB.

c h i tha t b ng t 1 c i n dung b ng bao nhiêu ể i n p hi u d ng AN c c tiểu?

2 i u chỉnh R b ng R2 ể thời iểm uAB  100 2(V) thì uMN 0(V) Tìm R2?

Câu 4 (3,0 điể t v t s ng ph ng nh ư c t tr n tr c ch nh và vu ng g c với tr c ch nh trước m t

th u nh ph n cho nh A1B1 T v tr ban ầu gi v t c nh d ch chu ển th u nh m t o n 10cm d c theo

tr c ch nh c ng ph a ban ầu i với v t th cho nh 2B2 = 2

3

A1B1 và A2B2 cách A1B1 m t o n 25 (cm)

3

T m ti u c của th u nh?

Câu 5 (2,0 điể t d ng, ường nh d 0 2mm c phủ m t lớp s n c ch i n m ng ư c qu n

thành v ng p s t nhau ể t o thành m t ng d dài, c chi u dài l và ường nh 5cm Cho d ng

i n c cường I0= 1A ch qua ng d sau ng t c c ầu d của ng h i ngu n c nh i n

lư ng chu ển qua ng d ể t lúc b t ầu ng t i n? ho bi t i n tr su t của ng 8

1,7.10 ( m)

- - - Hết - - -

Họ và tên thí sinh : Số báo danh :

Hình 3

M

m

Hình 1

k

Q

Đề chính thức

m

Hình 2

k

M

SỞ GD& ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12

NĂM HỌC 2012 - 2013

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn thi: VẬT LÍ 12 THPT – BẢNG A

(Hướng dẫn chấ gồ 04 trang)

1

(5,0đ) 1a T l o n n m t o n 0 mg

k

t v tr c t a Theo nh lu t iu t n: ,,

0

k( l x)mgmx

m

v t dao ng i u h a c : k

20(rad / s) m

0,75

hư ng tr nh dao ng c d ng: x Acos( t     ) ,

0



     



(rad)







0,75

phư ng tr nh dao ng là: x  2cos(20t   )(cm) 0,25 1b T a l o b n n: '

x       l l 1(cm) chu : 2

10

T m i li n h gi a dao ng i u h a và chu ển ng tr n u ta th v t qua

v tr c t a n lần th 35 vào thời iểm:

35 1 T 103

0,75

u ng ường v t i ư c n thời iểm : S 17.4A A 137(cm)

2

1c c àn h i t c d ng l n v t m: h = mg + ma =1 0,8cos(20t    )(N)

0,25

c àn h i do l o t c d ng l n gi : '

dh dh

F   F  0,8cos(20t    ) 1(N) 0,5

2

i n dao ng của m là:

2

v

A    l  6,5(cm)

c àn h i do l o t c d ng l n : ' 2

dh

F  mg   m Acos( t    ) 0,25

ể ng n th p l c của nó t c d ng l n bàn thoã mãn i u ki n:

2

N   0 Mg  mg   m Acos( t     ) 0  t

2

2 0

l

m



2 2

M.g (M 2m)

k.m



Vì v0 g M(M 2m)

km



 n n n m t thời iểm sẽ b t ầu b nh c l n h i bàn Thời iểm b t ầu b nh c lên h i m t bàn th l o ph i gi n m t o n l

 , khi l c àn h i và tr ng l c t c d ng l n n c n b ng nhau n n:

Mg

k

T c của v t m hi là:

0,25

2 2 2 2

v   A  x  20 6,5  5 (cm / s)  83,1(cm / s)

2

(5,0đ)

1 hư ng tr nh s ng t i do và tru n n:

u  a cos( t    );u  a cos( t      ).

0,5

ước s ng: v 0,06m 6cm.

f

Phư ng trình sóng t i iểm M:

0,5

2 iểm dao ng c c i th a m n:

1

0,5

Tr n o n

 Suy ra: k = -2; -1; 0; 1; 2; 3 a c 6 iểm dao ng c c i tr n o n

0,5

Tr n o n iểm dao ng c c i th a m n: AD  BD   d1 d2 AB với 25cm

Suy ra: k = -1; 0; 1; 2; 3 a c 5 iểm dao ng c c i tr n o n

0,5

3 M1 c ch và : d1 12cm và d2 = 8cm; M2 c ch và : '

1

d 14cm và '

2

d = 6cm 0,25 Phư ng trình sóng t i iểm M : 1

1

1

1

1 1M

M 2

1M

2 d





(mm)

Hay:

1

M

5

6



0,25

Phư ng trình sóng t i iểm M2:

2

2

2

' 1 1M

M '

2 2M

2 d

2 d







(mm)

Hay:

2

M

5

6



0,25

1 và 2 dao ng c ng bi n ngư c pha nhau a l ch pha dao

4 iểm gần nh t dao ng c c i th a m n:

d1- d2 =  / 2  3 (cm) (1) T h nh vẽ ta c :

1

2

AB

2 AB

2







0,25

1 2

        (2)

T 1 và 2 :

1 2

40.x 40

3

 (3) 0,25

40 x





1

AB

2

0,25

o s nh 4 và 5 ta c : 391 2

x 322, 75 x 2, 73(cm)

t lu n: 2 iểm gần nh t dao ng c c i i ng nhau qua

0,25

3

(5,0đ)

1a

Ta c : ZL L 100 ( ); ZC 1 200 ( ), R R1 80( )

C

200

3

l ch pha gi a uAB và i: ZL ZC 1

3



t h c: 0

0

: i 6cos(100 t )(A)



1b

200

3

l ch pha của uMB so với i: L



uMB 200 2 cos(100 t )(V)

6



1c

Ta c :

100

3

100

3

0,25

O

N

D

B

A

Ta có:

1

1

1

C

C

C

100

100 3

100

3

0,25

Ta th : UAN(min) khi

1

2 C

100

3  min

1

C

100

3

Suy ra:

1

4

1 C

Z



2

Theo bài ra suy ra: uAB ch m pha / 2 so với uMN, nên ta có: MN

AB

1 tan

tan



2



4

(3,0đ)

nh sau hi d ch chu ển c ch thước nh h n n n th u nh d ch chu ển

ra a v t n n ta c : d2 = d1 + 10(cm) (1) 0,5

ph ng i nh lúc ầu:

'

1 1 1 1

1

    (2)

ph ng i nh sau hi d ch chu ển th u nh:

'

2 2 2 2

2

T 2 và 3 su ra:

'

'

2 1 1 1 2

k  A B  d d  3 (4)

0,75

Theo c ng th c th u nh ta c ' 1

1 1

d f d



 (5),

2 2

d f d



 (6) 0,5

T 1 4 5 và 6 su ra d1 = f + 20 (cm) (7) 0,25

i 1 và 2 lần lư t là ho ng c ch gi a v t và nh trước và sau hi d ch chu ển th u nh ta c :

L1 d1 d1', L2 d2 d'2 và ' '

25

3

0,5

T 1 5 6 7 và 8 ta có: 2

f = 100 Suy ra: f = -10(cm) 0,5

5

(2,0đ)

Khi ng t i n trong ng d u t hi n su t i n ng t c m etc do c d ng

i n qua ng d : etc

I R



i n lư ng chu ển qua ng d trong thời gian tlà: q = It = etc

t

R 

0,25

tc

  

2

 là t th ng qua ng d hi 0 su ra: 2=0 1

 là t th ng qua ng dây khi I=I0 suy ra:  1 L.I0 0,25 L.I0

q R

i với m t ng d :



D N S

N L

2 2

0 2

0









(2)

0,25

t h c i n tr ng d : 2

d

4 S

R















(3) Tha 2 và 3 vào 1 ta ư c:  0 2 2 2 2 I0

16

D d N q

 







(4)

0,25

ới chi u dài d ND (5) chi u dài ng d Nd

Tha 5 và 6 vào 4 ta ư c:



0,25

- - - Hết - - -

Chú ý : Nếu học sinh giải cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa