intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Thanh Hóa lớp 12 có đáp án: Môn Vật lý (Năm học 2011 - 2012)

Chia sẻ: ĐOÀN VĂN LƯỢNG | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:6

369
lượt xem
21
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm giúp các bạn có thêm tài liệu tham khảo phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Thanh Hóa lớp 12 "Môn Vật lý" năm học 2011 - 2012 dưới đây để thử sức mình trước kỳ thi. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Thanh Hóa lớp 12 có đáp án: Môn Vật lý (Năm học 2011 - 2012)

  1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN  HỌC SINH GIỎI TỈNH Năm học: 2011­2012 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn thi: VẬT LÍ Lớp 12 THPT  Số báo danh Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 …...............…… Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề này có 2 trang, gồm 7 câu. Câu 1 (2 điểm) Một thanh thẳng, đồng chất, tiết diện nhỏ, dài   l = 2( m)   và có   khối lượng  M=3(kg). Thanh có thể quay trên mặt phẳng nằm ngang, quanh một trục cố định thẳng  đứng đi qua trọng tâm của nó. Thanh đang đứng yên thì một viên đạn nhỏ  có khối  lượng m = 6(g) bay trong mặt phẳng nằm ngang chứa thanh và có phương vuông góc  với thanh rồi cắm vào một đầu của thanh. Tốc độ góc của thanh ngay sau va chạm là  1 5(rad/s). Cho momen quán tính của thanh đối với trục quay trên là  I= Ml2 . Tính tốc  12 độ của đạn ngay trước khi cắm vào thanh. Câu 2 (4 điểm) Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100(g) và   lò xo nhẹ có độ cứng k = 100(N/m). Nâng vật nặng lên theo phương thẳng đứng đến  vị  trí lò xo không bị  biến dạng, rồi truyền cho nó vận tốc   10 30 (cm/s) thẳng đứng  hướng lên. Chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật nặng. Chọn trục tọa độ  Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ O ở vị trí cân bằng.  Lấy g = 10(m/s2);  π2 10 .  a) Nếu sức cản của môi trường không đáng kể, con lắc lò xo dao động điều hòa. Tính:   ­ Độ lớn của lực đàn hồi mà lò xo tác dụng vào vật lúc t = 1/3(s).  ­ Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian 1/6(s) đầu tiên. b) Nếu lực cản của môi trường tác dụng lên vật nặng có độ  lớn không đổi và bằng  FC=0,1(N). Hãy tìm tốc độ lớn nhất của vật sau khi truyền vận tốc. Câu 3 (4 điểm) π Một con lắc đơn dao động với biên độ góc  α0 < , có mốc thế năng được chọn  2 tại vị trí cân bằng của vật nặng. a) Tính tỉ số giữa thế  năng và động năng của vật nặng tại vị trí mà lực căng dây treo  có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng. b) Gọi độ lớn vận tốc của vật nặng khi động năng bằng thế năng là v 1, khi độ lớn của  lực căng dây treo bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng là v2. Hãy so sánh v1 và v2. Câu 4 (3 điểm) k Cho   mạch  điện  như   hình   1,   nguồn   điện   có   suất  điện động E, điện trở trong r = 0,5 Ω , cuộn cảm thuần có  độ  tự  cảm L, tụ  điện có điện dung C. Ban đầu khóa k  E,r C đóng,   khi   dòng   điện   đã   ổn   định   thì   ngắt   khóa   k,   trong  L mạch có dao động điện từ  với chu kì T = 10­3(s). Hiệu  (Hình 1) (trang 1)
  2. điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện gấp n = 5 lần suất điện động của nguồn điện.  Bỏ qua điện trở thuần của mạch dao động, tìm điện dung C và độ tự cảm L. Câu 5 (3 điểm) Cho mạch điện không phân nhánh như  hình 2, gồm có điện trở  thuần R=80 Ω ,  cuộn dây L không thuần cảm và tụ điện C. Điện áp giữa hai điểm P và Q có biểu thức  u PQ =240 2cos100πt(V) .  π a) Dòng điện hiệu dụng trong mạch là  I= 3(A) , uDQ sớm pha hơn uPQ là  , uPM lệch  6 π pha   so với uPQ. Tìm độ tự cảm, điện trở thuần r của cuộn dây và điện dung của tụ  2 điện. b) Giữ nguyên tụ điện C, cuộn dây L và điện áp giữa hai điểm P và Q như đã cho, thay   đổi điện trở  R. Xác định giá trị  của R để  công suất tiêu thụ  trong đoạn mạch PM là  cực đại. P R D C M L,r Q (Hình 2) Câu 6 (2 điểm) Trong thí nghiệm Y­âng về giao thoa ánh sáng, thực hiện đồng thời với hai bức  xạ đơn sắc có bước sóng  λ1  và  λ2 , các khoảng vân tương ứng thu được trên màn quan  sát là i1 = 0,48(mm) và i2. Hai điểm điểm A, B trên màn quan sát cách nhau 34,56(mm)  và AB vuông góc với các vân giao thoa.  Biết A và B là hai vị trí mà cả hai hệ vân đều   cho vân sáng tại đó. Trên đoạn AB quan sát được 109 vân sáng trong đó có 19 vân sáng   cùng màu với vân sáng trung tâm. Tìm i2. Câu 7 (2 điểm) A Một dây AB có chiều dài  l, được treo thẳng đứng vào một  điểm cố  định A như  hình 3. Khối lượng m của dây phân bố  đều   trên chiều dài và tạo ra lực căng.  a) Tính tốc độ truyền sóng ngang trên dây ở điểm M cách đầu dưới  B của dây một khoảng là x. M b) Tính thời gian để chấn động từ đầu trên A của dây đi hết chiều   x dài dây. (Hình 3) B           ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­Hết­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ (trang 2)
  3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN  HỌC SINH GIỎI TỈNH THANH HÓA Năm học: 2011­2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ (Đề chính thức) Lớp 12 THPT  Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 (Hướng dẫn gồm 03.trang) Thang  Câu Hướng dẫn giải điểm 1 + Momen động lượng của hệ  ngay trước va chạm:  (2 điểm) v md .v.l 0,75 L1 = I d .ωd = md .R 2 . =  (1)  R 2 + Momen động lượng của hệ ngay sau va chạm: �1 1 � 0,75 L2 = ( I d + I t ) ω = � md l2 + mt l2 � ω �4 12 � + Áp dụng định luật bảo toàn  momen động lượng: L1 = L2 �1 1 2� � md l + mt l � 2 ω �4 12 � 0,5 �v = ; 838,3( m / s) l md . 2 2a) mg k (2,5điểm + Khi vật ở VTCB  ∆l0 = x0 = = 0, 01(m) = 1(cm)   ω = = 10π  (rad/s) 0,5 k m ) 2π +  Phương trình dao động của vật:  x = 2 cos(10π t + ) (cm) 0,5 3 +  t =1/3(s) => x = 2(cm). Độ lớn lực đàn hồi: Fđh=k ∆l = 3(N) 0,5 2π r 2π + Biểu diễn  x = 2 cos(10π t + )  bằng véc tơ quay  A .  3 r 5π 2π 3 Sau t =1/6s  A  quay  ωt = =π + 3 3 Quãng đường vật dao động điều hòa  đi được sau 1/6s là:  H M x ­A o A S= 2A+ 2HM = 2A + A=3A=6cm π 0,5 + Tốc độ trùng bình :  3 S 6 = = 36(cm / s ) 0,5 Vtb=  t 1   6 (trang 3)
  4. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN  HỌC SINH GIỎI TỈNH THANH HÓA Năm học: 2011­2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ (Đề chính thức) Lớp 12 THPT  Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 (Hướng dẫn gồm 03.trang) 2b) Chọn mốc tính thế năng là VTCB (1,5điểm mv 2 kx 2 0,5 + Cơ năng ban đầu W0 =  0 + 0 = 0, 02( J ) ) 2 2 + Vật chuyển động chậm dần đến vị trí cao nhất cách VTCB A: kA12 0,5 = W0 − Fc ( A1 − x0 ) � A1 = 0, 0195m 2 +  Sau đó vât đi xuống nhanh dần và đạt tốc độ cực đại tại vị trí:    Fhp=Fc F 0,25 � x1 = C = 0, 001(m) K +  Độ biến thiên cơ năng lúc đầu và vị trí tốc độ cực đại: mv 2 kx12 0,25 W0 − − = Fc ( A1 − x0 + A1 − x1 ) � v = 0,586( m / s) 2 2 3a) 1+2cosα 0 + T =mg � mg (3cos α − 2 cos α 0 ) = mg � cosα = 0,5 (2,5điểm 3 ) 2mgl 0,75 Wt = mg l(1 − cosα )= (1 − cosα 0 ) 3   mv 2 mg l Wd = = (1 − cosα 0 ) 0,75 2 3 Wt  � =2 0,5 Wd 3b) 1 + cosα + Khi động năng bằng thế năng:  cos α = � v1 = g l(1 − cosα 0 ) 0,5 (1,5điểm 2 ) + Khi lực căng của dây bằng trọng lực tác dụng lên vật:        2 g l(1 − cosα 0 ) 0,5                               v2 = 3    Vậy v1 > v2  0,5 4 + Dòng điện qua cuộn cảm khi K đóng: I0=E/r 0,5 (3 điểm) 1 1 �E � 2 + Năng lượng từ trường ở cuộn cảm khi K đóng:  WtMax = LI 02 = L � � 0,5 2 2 �r � + Khi K ngắt năng lượng  điện từ trường của mạch là: 1 1 0,5 W= CU 02 = Cn 2 E 2 = Wt Max � L = Cr 2 n 2 2 2 T2 nrT T 0,5 + Ta có:  T = 2π LC � LC = 2 � L = ;C = 4π 2π 2π nr (trang 4)
  5. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN  HỌC SINH GIỎI TỈNH THANH HÓA Năm học: 2011­2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ (Đề chính thức) Lớp 12 THPT  Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 (Hướng dẫn gồm 03.trang) nrT + Thay số  L = ; 0,398mH 0,5 2π T + Thay số  C = ; 63, 7( µ F ) 2.π .r.n 0,5 5a) + Từ bài ra có giãn đồ véc tơ và mạch này    r (2,5điểm UL   có tính cảm kháng.  0,5 ) r + Từ giãn đồ véc tơ ta có:  U DQ   r r r r r U PQ   U R = U PQ − U DQ U LC     π 6 6       � U R2 = U PQ 2 + U DQ 2 − 2U PQ .U DQ .Cos   6  r r 1 O  r r � R 2 = Z PQ 2 + Z DQ 2 − Z PQ 2 2 .Z DQ . 3 Ur U 2   R  U Rr   I   0,5 U PQ r r + Thay số:  R = 80Ω; Z PQ = = 80 3Ω I UC   U RC     Ta được: ZDQ = 80 Ω  = R hoặc ZDQ = 160 Ω π 0,5  Loại nghiệm  ZDQ = 160 Ω  (vì  ϕ1 < 2 nên UQD
  6. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN  HỌC SINH GIỎI TỈNH THANH HÓA Năm học: 2011­2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ (Đề chính thức) Lớp 12 THPT  Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 (Hướng dẫn gồm 03.trang) 34,56.10−3 34,56.10−3 Hay 19  = −3 + − 107 � i2 = 0, 64.10−3 m = 0, 64mm 0,5 0, 48.10 i2 7a) mgx (1 điểm) +  v = gx ( Lực căng là trọng lượng của phần MB, F =  ) 1 l 7b) + Chấn động đi một khoảng dx mất thời gian: (1 điểm) dx dx 1 dx t l 1 dx l 1 dt = = = . �� dt = � . �t = 2 v gx g x o 0 g x g (trang 6)
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2