de thi HSG thanh hoa

Tr ờng THPT hậu lộc 2
Đáp án Đề thi học sinh giỏi vòng 2 năm học 2005- 2006
Môn: vật lí 12
Bài 1 (2,5đ):
1) Tính chu kỳ dao động:
T
1
=
)(78,1
8,0
22
2
1
s
g
l
==


(0,25đ)
T
2
=
)(54,1
6,0
22
2
2
s
g
l

==


(0,25đ)
2) Tìm chu kỳ dao động hệ:
+ Phân tích quá trình tạo ra hệ, tìm ra con lắc tơng đơng:
- Con lắc dao động với gia tốc biểu kiến
g


g
l
Tgg

==


2cos
(0,5đ)
+ Tính đợc các yếu tố cho con lắc mới
l = 0,48 (m)
cos = 0,96
Tính đợc
)(41,1
cos
2 s
g
l
T
==

(0,5đ)
3) Chứng minh hệ dao động điều hoà (bằng các cách)
Tìm đợc:
( )
212
2
11
21211
2
1
2
lmlm
glmlm
f
+
+
==


(1đ)
Bài 2 (1,5đ):
a) Chứng tỏ vật dao động điều hoà:
Biến đổi:

+=+=
2
2cos1
2
)
4
(sin
2




t
a
tax

( )
t
aa
t
aa
t
aa

2sin
22
2sin
222
2cos
22
+==






+=

Nếu chọn gốc tọa độ là
O

trong hệ tọa độ ox thì
O

có tọa độ:
2
a
x
O
=

Vậy ở hệ tọa độ mới gốc
O

pt có dạng
x


t
aa
xx

2sin
22
==

(0,25đ)
+ Kết luận: - Vật dao động điều hoà
- Vị trí cân bằng là
O

có tọa độ
2
a
x
O
=

(0,25đ)
- Biên độ dao động A =

2
a
- Tần số

2
=

và
2

=

(0,25đ)
b) Vẽ đúng đồ thị
- Lập bảng: cho các giá trị t
Vào pt:
t
T
a
x

2
2sin
2
=

với
0
=
t

;
8
T
t
=
;
4
T
;
8
3T
;
2
T
- Lập bảng (0,25đ)
- Vẽ đúng đồ thị (0,5đ)
Bài 3 (2đ):
a) Tính giá trị của R và tổng trở mạch AB
+Vẽ các giản đồ vectơ
Đa ra đợc : I
L
= I
C
Tg
L
; Tg
C
+ Vẽ các giản đồ vectơ kết hợp với điều kiện đề
n
I

I
c
=

n
I
II
C
C
==

cos2
tìm đợc
14
1
2

=
nC
R

(0,75đ)
+ Tính tổng trở
R
R
I
U
LAB
AB
2

22
+
==
(0,5đ)
b) Tính đợc công suất mạch:
3
2
22
2
2
1
3
2
1
321
2
RIP
RIRIRIP
IRP
PPPP
LR
LCR
R
RRR
=
+==
=
++=
RIR
n

I
P
L
L
2
2
2
2
+=
(0,75đ)
Bài 4 (1,5đ):
+ Đóng K có
R
e
I
=
0
(0,25đ)
+ Mở K Nêu hiện tợng vật lí của mạch dao động
Có u = e = -
{
c
q
UqIIL
t
=

=

;

)(
qL
dt
qd
Lu

==
2
qq
LC
q
2
1

==


chỉ ra q = Acos(t+) (0,75đ)
+ Viết đợc pt tờng minh từ các điều kiện :
t
LC
R
LCe
t
LC
R
LCe
q
1
sin

2
1
cos
=








+=

(0,5đ)
+ Qui luật biến thiên của hiệu điện thế :

LC
t
C
L
R
e
C
q
u sin
==
Với
C
L

R
e
u
=
max
(0,25đ)
Bài 5 (2,5đ):
1) Xác định vị trí tâm C:
Có
(0.25đ)
Vẽ hình và lập luận để chỉ ra
Tâm C

Tiêu điểm F
1
của thấu kính (Cách thấu kính 20 cm) (0,25đ)
2) Tìm vị trí (d
1
) khi dịch chuyển gơng 4 cm
+ khi dịch chuyển gơng đi 4 cm, gơng nằm cách thấu kính 16 cm
AB A
1
B
1
A
2
B
2
A
3

B
3
O
1
O
2
O
3
d
1
d
2
d
2
d

2
d
3
d

3
Ta có
lfCO
+==
162
22
(0,5đ)
+ Vẽ hình, lập luận,Tính đợc
)(80

11
11
1
cm
fd
fd
d
=



=
(0,5đ)
3) Khi vật đặt tại tiêu điểm của thấu kính (0,25đ)
- Vẽ hình, chỉ rõ các ảnh
- Lập luận tính toán tìm đợc : l = 8 (cm) và f
2
= 12 (cm) ( 0,75đ)
Tổ trởng

Hoàng Lâm Du