Đề thi giải toán trên Máy tính cầm tay tỉnh Bạc Liêu môn Vật lý lớp 12 năm học 2009 - 2010 (Có đáp án)

1

PHÁCH ĐÍNH KÈM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ THPT


SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY
 NĂM HỌC 2009-2010

* Ngày thi 10/01/2010
* Môn thi: Vật lý
* Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)


Họ và tên thí sinh:……………………………….…… Ngày sinh tháng năm
Số danh:……………………………………………… Giới tính:………………….

Họ, tên và chữ kí
Giám thị 1:
Giám thị 2:
Số phách
(Do Chủ tịch HĐ chấm thi ghi)


Chú ý:
- Thí sinh phải ghi đủ các mục ở phần trên theo sự hướng dẫn của giám thị;
- Thí sinh phải làm bài trực tiếp vào bản đề thi có phách đính kèm này;
- Bài thi phải được viết bằng một loại bút, một màu mực, không viết bằng
mực đỏ, bút chì; không được đánh dấu hay làm bất cứ ký hiệu riêng; phần viết
hỏng phải dùng thước gạch chéo; không được tẩy, xóa bằng bất kỳ cách gì (kể cả
bút xóa).

- Trái với các điều trên, bài thi sẽ bị loại.











2

SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY
 NĂM HỌC 2009-2010

* Môn thi: Vật lý lớp 12 THPT
* Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

Điểm toàn bài Các giám khảo
(Họ, tên và chữ kí)
Số phách
(Do Chủ tịch HĐ
chấm thi ghi)
Giám khảo 1:

Bằng số Bằng chữ
Giám khảo 2:

ĐỀ
Quy định: Học sinh trình bày vắn tắt cách giải, công thức áp dụng, kết quả tính
toán vào ô trống liền kề bài toán. Các kết quả tính chính xác tới 4 chữ số phần
thập phân sau dấu phẩy theo qui tắc làm tròn số của đơn vị tính trong bài toán.

Bài 1: (5 điểm)
Một con lắc lò xo có khối lượng của vật m = 1 kg, dao động điều hòa có phương
trình x = A cos(t + ) và cơ năng E = 0,1250 J. Tại thời điểm ban đầu vật có vận tốc v
0

= 0,2500 m/s và gia tốc a
0
= - 10,8253 m/s
2
. Hãy xác định biên độ, tần số góc, pha ban
đầu dao động của vật và độ cứng k của lò xo.
Đơn vị tính: Biên độ (cm), tần số góc (rad/s), pha (rad), độ cứng (N/m)
Cách giải Kết quả

CHÍNH THỨC

3

Cách giải Kết quả






Bài 2: (5 điểm)
Một ống nghiệm hình trụ kín hai đầu dài l = 84,3000 cm, bên trong có một
giọt thủy ngân dài d = 4,1000 cm. Khi ống nằm ngang, giọt thủy ngân nằm ở giữa
ống, khí hai bên có áp suất bằng p
0
= 75 cmHg. Khi dựng ống thẳng đứng, giọt
thủy ngân dịch chuyển một đoạn bao nhiêu?
Đơn vị tính: Độ dịch chuyển (cm).
Cách giải Kết quả

Bài 3: (5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ, U
AB
= 10 V,
U
CD
= 7 V; các nguồn có suất điện động 
1
= 6 V,

2
= 12 V; các điện trở R
1
= R
2
= R
3
= 50 ; điện

trở trong của các nguồn không đáng kể. Tìm
cường độ dòng điện qua các điện trở R
1
, R
2
, R
3
.
Đơn vị tính: Cường độ dòng điện (A).
Cách giải Kết quả








. .
. .

1


2

R
1
R
3

R
2

+ - + -
A B
C D

4

Cách giải Kết quả








Bài 4: (5 điểm)
Một chậu có dạng khối hộp chữ nhật với các thành
không trong suốt. Cạnh AB = 10 cm. Người quan sát đặt
mắt nhìn theo phương CA; khi đổ nước đầy chậu thì
người này nhìn thấy điểm giữa I của cạnh AB (hình vẽ).
Tìm chiều cao của nước trong chậu, biết chiết suất của
nước 4/3.
Đơn vị tính: Chiều cao (cm).
Cách giải Kết quả

Bài 5: (5 điểm)
Một hạt mang điện tích nguyên tố q = +e, có khối lượng bằng 1840 lần khối
lượng electron, chuyển động từ điểm M với vận tốc
0
M
v

tới điểm N cách M một
khoảng d = 10 (cm) dọc theo đường sức của điện trường đều có cường độ điện
trường E = 50,02 V/m.
a. Xác định vận tốc của điện tích tại điểm N
b. Xác định thời gian điện tích đi hết quãng đường nói trên.
Đơn vị tính: vận tốc (m/s), thời gian (s)
Cách giải Kết quả

A B
.

I
C


5

Cách giải Kết quả









Bài 6: (5 điểm)
Một vật hình trụ đồng chất có khối
lượng m = 100 kg, bán kính tiết diện R = 15
cm. Buộc vào hình trụ một sợi dây ngang có
phương đi qua trục hình trụ, kéo với lực F =
500 N. Tìm điều kiện chiều cao h = O
1
O
2

để
hình trụ có thể vượt qua được.
Đơn vị tính: Độ cao (cm)
Cách giải Kết quả



















Bài 7: (5 điểm)
Từ một điểm ở độ cao h = 18 m so với mặt đất và
cách tường nhà một khoảng l = 3 m, người ta ném một hòn
sỏi theo phương ngang với vận tốc ban đầu v
0
. Trên tường
có một cửa sổ chiều cao a = 1 m, mép dưới của cửa sổ cách

mặt đất một khoảng b = 2 m (hình vẽ). Hỏi giá trị của v
0

phải nằm trong giới hạn nào để hòn sỏi lọt qua cửa sổ? Bỏ
qua bề dày của bức tường.
Đơn vị tính: Tốc độ (m/s).
2
O

P


F


H

O

1
O

0
v


a

b

l
h

6

Cách giải Kết quả






















Bài 8: (5 điểm)
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ nhỏ có chu kỳ là T

0
. Khi con
lắc dao động trong điện trường đều, phương thẳng đứng, chiều hướng xuống, khi
lần lượt tích điện cho con lắc điện tích q
1
, q
2
thì chu kỳ dao động của con lắc có độ
lớn tương ứng là T
1
= 3T
0
, T
2
=
3
4
T
0
. Tìm tỉ số
2
1
q
q
.
Cách giải Kết quả

7

Bài 9: (5 điểm)
Mắc một cuộn dây có điện trở thuần R = 10  vào mạch xoay chiều có điện áp u =
5cos100t (V). Biết cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây là 0,25 A.
a. Tìm tổng trở của cuộn dây và độ tự cảm của nó.
b. Tính công suất tiêu thụ của cuộn dây.
Đơn vị tính: Tổng trở (), độ tự cảm (H), công suất (W).
Cách giải Kết quả

Bài 10: (5 điểm)
Một mạch điện xoay chiều gồm cuộn cảm thuần và một tụ điện ghép nối
tiếp, điện áp hai đầu mạch điện là
0
. os2 f.
t
u U c

 (V), U
0
= hằng số, f thay đổi
được. Khi tần số điện áp là f
1
thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm và giữa hai
bản tụ lần lượt là 90(V) và 30(V). Khi tần số của điện áp là f
2
= 2f
1

thì điện áp hiệu
dụng giữa hai bản tụ là bao nhiêu?
Đơn vị tính: Điện áp (V).
Cách giải Kết quả



















1

SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY
 NĂM HỌC 2009-2010

* Môn thi: Vật lý lớp 12 THPT
* Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề)

HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài 1: (5 điểm)
Từ x = A cos(t + ) => v = -  A sin(t + ), a = - 
2
A cos(t + )
Theo đề E =
2
22
Am

= 0,1250 J => 
2
A
2
= 0,2500 (1)
Ở thời điểm t = 0:
v
0
= -  A sin  = 0,2500 m/s (2)
a
0
= - 
2
A cos  = - 10, 8253 m/s
2
(3)
Từ (2) và (3) nhận thấy cos  > 0, sin  < 0
Từ (1) và (2) ta có: 
2

A
2
sin
2
 = (0,2500)
2
= 0,2500 sin
2

=> sin
2
 = 0,2500
=> sin  = - 0,5 =>  = -
6

= -0,5236 (4) (1,5đ)
Từ (4), (3) và (1) ta tìm được: A =
500,12
2500,0
= 0,0200 m = 2 cm (1,5đ)
Thay giá trị của A vào (1) ta được:  = 25 rad/s (1,0đ)
Từ đó k = m 
2
= 625 N/m (1,0đ)
Bài 2: (5 điểm)
Gọi x là độ dịch chuyển của giọt thủy ngân khi ống thẳng đứng
Áp dụng Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
Đối với đầu A:
1 0
(40,1 ) .

40,1
p x p 
Đối với đầu B:
2 0
(40,1 ) .
40,1
p x p 
0 0
40,1. 40,1.
4,1
40,1 40,1
p p
x x
  
 
(2,0đ)

2 1
4,1
p p 

40,1.75 40,1.75
4,1
40,1 40,1x x
  
 
(1,0đ)

2
4,1 6015 6592,841 0

x x
   
(1,0đ)

1
2
1,0952( )
1468,1684
( )
x cm
x cm




 

(1,0đ)
Bài 3: (5 điểm)
Giả sử chiều các dòng điện như hình vẽ
CHÍNH THỨC
A

B

40,1+x
40,1-x
(nhận)
(loại)

2

Ta có:
1 1 1 3 3
2 2 2 3 3
1 2 3
AB
CD
I R I R U
I R I R U
I I I


  


  


 

(1,0đ)
<=>
1 3
2 3
1 2 3
6 50 50 10
12 50 50 7
I I
I I

I I I
  


  


 

(1,5đ)
<=>
1 3
2 3
1 2 3
50 50 4
50 50 5
0
I I
I I
I I I
 


   


  

(1,0đ)
Giải hệ ta tìm được:

I
1
= 0,02 A, I
2
= 0,04 A, I
3
= 0,06 A (1,5đ)
Bài 4: (5 điểm)
Người quan sát thấy điểm I khi mắt người đó
đón được tia sáng xuất phát từ I (hình vẽ).

sin
4
sin
3
i
r

(1) (1,0đ)
Gọi chiều cao của nước trong chậu là x thì
AC =
2 2
10
x  (0,5đ)
IC =
2 2
5
x

(0,5đ)

sini =
2 2
10
10
AB
AC
x


(0,5đ)
sinr =
2 2
5
5
IB
IC
x


(0,5đ)
Thay các biểu thức của sini và sinr vào (1):
2 2
2 2
2 5 4
3
10
x
x




(1,0đ)
Giải ra được x = 5,9161 cm (1,0đ)
Bài 5: (5 điểm)
Áp dụng định lý động năng:

2
2
0
2 2
mvmv
qEd
  (
0
v
= 0) (1,0đ)

2
30923,5005
qEd
v
m
   (m/s) (1,0đ)
. .
. .

1


2

R
1
R
3
R
2

+ - + -
A B
C D
A
B
.

I
i

r

C


3


6
6,4676.10
( )
F qE

a
vm
m m
t s
v
qE
t
a


 


  





(3,0đ)
Bài 6: (5 điểm)
Điều kiện để hình trụ vượt qua được bậc thang

1
2 2
1
1
. .
0
F O H POH

OH R O H
O H R h
 
 
 
(1,0đ)





2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 1
.
F O H P R O H F P O H P R
     
(1,0đ)

1
2 2
PR
O H
F P


(1,0đ)

2 2 2 2
1
PR P

R h h R
F P F P
 
     
 
 
 
(1,0đ)
1,6367
( )
h cm

(1,0đ)
Bài 7: (5 điểm)
Chọn trục tọa độ như hình vẽ
Phương trình quỹ đạo: y =
2
2
0
2
gx
v
(1,0đ)
Khi viên sỏi đi tới vị trí của bức tường (x = l)
thì y =
2
2
0
2
gl

v
(1,0đ)

Viên sỏi lọt qua cửa sổ nếu: h - a - b <
2
2
0
2
gl
v
< h - b
=>
0
2( ) 2
( )
g g
l v l
h b h a b
 
  
(2,0đ)
=> 1,6608 m/s < v
0
< 1,7152 m/s (1,0đ)
Bài 8: (5 điểm)

1 0
1
3 2 3.2
l l

T T
g g
 
  


2 0
2
3 3
2 .2
4 4
l l
T T
g g
 
  
(1,0đ)
1 1
0
9
g
g g q
    

2
O

P


F


H

O

1
O

0
v


a

b

l
O
g


x
y
h

4

2 2

16
0
9
g
g g q
    
(1,0đ)
1
8
9 9
q E
g
g g
m
    (1,0đ)
2
16 7
9 9
q E
g g g
m
    (1,0đ)
2
1
7
0,8750
8
q
q
     (1,0đ)

Bài 9: (5 điểm)
a. Tổng trở: Z =
5
2
14,1421
0,2500
U
I
   (1,0 đ)
Z =
2 2
L
R Z
 =>
2 2
L
Z Z R
  =
2 2
(14,1421) - 10

= 9,9999  (1,5 đ)
Z
L
= L => L =
9,9999
0,0318
100
L
Z

 
  H (1,5 đ)
b. Công suất tiêu thụ: P = RI
2
= 10.(0,2500)
2
= 0,6250 W (1,0 đ)
Ghi chú: Nếu lấy kết quả câu a từ máy tính (không nhập lại) thì Z
L
= 10  vẫn cho điểm.
Bài 10: (5 điểm)

2
1 1
1
1 1
.
3
L L
C C
U Z
L C
U Z

  
(1,0đ)

2
2 2
2

2 2
.
L L
C C
U Z
L C
U Z

  (1,0đ)

 
 
 
 
2 2
1 1
2 2
2
2 1
2
2 2
3 1
4
2 2 .2
L
C
f f
U
f f
U

 
 
   
(1,0đ)

2 2
12
L C
U U
 

2 2 1 1
60
L C L C
U U U U V
    (1,0đ)

2
5,4545
( )
C
U V
  (1,0đ)
Hết
Chú ý:
- Học sinh có thể giải nhiều cách khác nhau, đúng đến đâu cho điểm đến đó.
- Điểm toàn bài không làm tròn.