Kỳ thi chọn đội tuyển quốc gia lớp 12 Đề thi Môn: Vật lý pptx

UBND tỉnh thái nguyên cộng hoà xã hội chủ nghiã việt nam
Sở giáo dục và đào tạo Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

kỳ thi chọn đội tuyển quốc gia lớp 12
Đề thi Môn: Vật lý - (gồm 2 trang)
Thời gian: 180 phút - (Không kể thời gian giao đề)
Bài 1: (Cơ học)
Cho cơ hệ như hình 1. Ban đầu m
2
đứng yên
trên mặt sàn nằm ngang phẳng và nhẵn cách bờ
tường thẳng đứng một đoạn d. Vật m
1
chuyển
động tới va chạm hoàn toàn đàn hồi với m
2

(m
1
> m
2
). Vật m
2
lại va chạm đàn hồi với bờ
tường và gặp m
1
lần 2.
a/ Va chạm lần 2 xảy ra cách bờ tường bao nhiêu? Coi m
1
, m
2

là chất điểm.
b/ Tìm điều kiện để điểm va chạm lần 2 cách điểm va chạm lần 1 là d/2.

Bài 2: (Cơ vật rắn)
Cho cơ cấu như hình 2. A là một khối trụ rỗng
cố định bán kính R đặt thẳng đứng. O là trục
quay trùng với trục khối trụ. Gắn vào O một
thanh ngang (khối lượng không đáng kể) trên
đó có các má hãm H có thể trượt tự do. Khi
trục O quay các má H sẽ nén vào mặt trong
khối trụ. Cho hệ số ma sát giữa H và khối trụ
là k, khối lượng mỗi má là m, bề dày của các
má không đáng kể so với R.
a/Tính công suất cần thiết để quay trục O
với vận tốc góc * không đổi.
b/Hãy nêu một ứng dụng của cơ cấu trên trong kỹ thuật ?
Bài 3: (Nhiệt học)
Một sợi dây chì chiều dài l = 20cm. ở hai đầu sợi dây đặt một hiệu điện thế không đổi
U = 10V. Tính thời gian dòng điện chạy qua sợi dây chì đó từ lúc ban đầu đến khi nó
bắt đầu nóng chảy.
Biết nhiệt độ ban đầu của dây chì là t
0
= 0
0
C; nhiệt độ nóng chảy là t = 327
0
C; khối
lượng riêng D = 11300 kg/m
3
; nhiệt dung riêng c = 130 J/kg.K; Điện trở suất ở 0

0
C là
*= 22.10
-8
ôm.met; hệ số nhiệt điện trở * = 4,2.10
-3
K
-1
. Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi
trường, sự thay đổi của nhiệt dung riêng và sự dãn nở của dây chì theo nhiệt độ.
Bài 4: (Điện xoay chiều)
Cho mạch điện như hình 3. Biết R
1
= 4 kôm; R
2
= 200ôm;
L = 0,02H; C = 50nF; u
AB
= 2.cos*t (V).
a/Tính U
0C
theo *.(cuộn dây thuần cảm)
b/Tính * để U
0C
đạt giá trị cực đại.
Bài 5: (Điện từ)
Thanh kim loại AC nằm ngang có trục quay O thẳng đứng
như hình 4. Chiều dài thanh AC = a + b (a = 0,5m; b = 1m)
Từ trường đều có B = 10
-2

T có các đường sứcsong song với
trục quay. Cho AC dao động xung quanh O theo phương trình
* = *
0
cos*t. Xác định hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu AC.
Cho *
0
= 0,6 rad; * = 0,2 rad/s.


d

m
2
m
1

m

H

O

A

A
O
B
C
a

b
L

C

R
2
R
1
A

B

M

Hình 1

Hình 2

Hình 3

Hình 4

R

Bài 6: (Quang hình)
Trong hình 5, xy là trục chính của một thấu kính.
Vật sáng có dạng là một hình thang ABCD phẳng
nằm trong cùng mặt phẳng với xy. Qua thấu kính
cho ảnh thật có dạng hình chữ nhật. Cố định thấu

kính, quay vật quanh AB một góc 180
0
thì thu được
ảnh là một hình thang đồng dạng với vật. Tìm độ
phóng đại của cạnh AB qua thấu kính.


==== Hết ====

Chú ý: Giám thị không giải thích gì thêm.
Thí sinh không được sử dụng bất cứ tài liệu nào!

kỳ thi chọn đội tuyển quốc gia lớp 12
Môn: Vật lí
đáp án và biểu điểm (2 trang)
Bài 1: (2đ) tr.18-02 Điểm
a/ Xét theo phương ngang:
Va chạm hoàn toàn đàn hồi- Bảo toàn động lượng: m
1
v
1
= m
1
v'
1
+ m
2
v'
2
0,50
x

y
A

B

C

D

Hình 5

- Bảo toàn năng lượng: m
1
v
1
2
= m
1
v'
1
2
+ m
2
v'
2
2

biến đổi ta được: v
1

+ v'
1
= v'
2

v'
1
= v
1
(m
1
- m
2
)/(m
1
+ m
2
); v'
2
= 2m
1
v
1
/(m
1
+ m
2
) => v'
1
.v'

2
> 0 => m
1
,m
2
cđ cùng chiều
0,50
gọi x là khoảng cách từ tường đến điểm va chạm lần 2, m
2
sau va chạm có v"
2
= -v'
2

gọi t là khoảng thời gian giữa 2 lần va chạm: t = (d + x)/v'
2
= (d - x)/v'
1
0,25
thay v'
1
và v'
2
vào ta được: x = d(m
1
+ m
2
)/(3m
1
- m

2
) (1) 0,25
b/Để điểm va chạm lần 2 cách điểm va chạm lần 1 là d/2 tức là x = d/2. 0,25
thay x vào (1) ta được m
1
= 3m
2
. 0,25
Bài 2: (2đ) tr.28-02
a/Xét một má H có hai lực tác dụng là N và F
ms





0,25
N đóng vai trò lực hướng tâm: N = m.a
ht
= m.*
2
R 0,25
F
ms
= k.N = k*
2
R 0,25
công của lực ma sát của một má hãm: A = - F
ms
.s = - k.m.*

3
R
2
.t 0,25
để O quay đều thì công cần cung cấp bằng công 2 lực ma sát ở 2 má: A' = - 2A =
2km*
3
R
2
t
0,25
công suất cần tìm: P = A'/t = 2km*
3
R
2
0,25
b/Trong kỹ thuật có thể ứng dụng cơ cấu trên để chế tạo bộ điều tốc, có tác dụng ổn định
tốc độ quay của máy phát điện xoay chiều tức là ổn định tần số của dđ xoay chiều
0,50
Bài 3: tr.211-02
Khi có dòng điện chạy qua, dây chì nóng lên, điện trở dây tăng dần => cường độ dòng điện
qua dây giảm dần.

Xét trong khoảng thời gian nhỏ dt, coi điện trở của dây là R không đổi: R = *
0
.(1 + *t
0
).l/S
Nhiệt lượng toả ra trong khoảng dt: dQ = U
2

dt/R = U
2
.S.dt/*(1 + *t
0
).l (1)
Nhiệt lượng dQ làm dây tăng nhiệt độ thêm một lượng là dt
0
: dQ = c.m.dt
0
; với m = D.S.l
=> dQ = c.D.S.l.dt
0
(2)

Từ (1) và (2) ta có dt = D.l
2
.c.*
0
.(1 + *t
0
).dt
0
/U
2

Thời gian cần tìm: t = *dt =
Thay số ta được t = s
Bài 4: tr.281-03
a/Có giản đồ véc tơ
U

MB
= I
C
(Z
L
- Z
C
) = R
2
I
2
=> I
2
= U
C
.(Z
L
- Z
C
)/Z
C
.R
2
(1)

U
AB
= U
AM
+ U

MB
(*)
Chiếu (*) lên 2 trục x, y: U
ABx
= R
1
I
C
U
ABy
= (R
1
+ R
2
).I
2


U
2
AB
= (R
1
I
C
)
2
+ (R
1
+ R

2
)
2
I
2
2
(2)
Thay I
2
và I
C
vào (2) ta được:
U
0C
= U
0
Z
C
R
2
/*[R
1
2
.R
2
2
+ (R
1
+ R
2

)
2
(Z
L
- Z
C
)
2
]

b/Khảo sát U
0C
theo biến số * ta được U
0C
max khi * = 3.10
4
Hz
Bài 5: tr.152-03
Suất điện động cảm ứng: e = | d0/dt | = B | dS/dt |
Khi AC dao động đoạn OA và OA' quét ngược nhau
nên đoạn AA' không gây ra sđđ cảm ứng, sđđ cảm
ứng chỉ xuất hiện trên đoạn A'C.

N

F
ms
U
C
y

U
MB

U
L

I
2

I
C

x

U
AB
U
AM
I

C

ad0

bd0

Khi thanh quay góc nhỏ d0, nó quét được diện tích
dS (coi là hình thang) => dS = a.(a + b).d0/2
=> | dS/dt | = a.(a + b).d0/2.dt = a.(a + b).*

0
.*.sin*t/2
=> e = B.a.(a + b).*
0
.*.sin*t/2
=> Khi (sin*t)
max
= 1 => e
max
= U
max

Thay số ta có: U
max
= 0,45.10
-3
V.

Bài 6: tr. 67-03

O

A'

d0

A