Đề HSG môn vật lý lớp 12 năm học 2011 2012 sở GDĐT lâm đồng file word có lời giải chi tiết

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT
Khoá ngày : 01 tháng 12 năm 2012
----------------------------------------------------------------ĐỀ CHÍNH THỨC
MÔN THI : VẬT LÝ
THỜI GIAN : 180 phút

Bài 1:
Cho mạch điện xoay chiều có sơ đồ như hình vẽ. Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mạch:
u = U 2 sinωt (V). Phần tử X có thể là điện trở, cuộn dây hoăc tụ điện.
K
1- Khóa K đóng : Tìm hệ thức liên lạc giữa
R và C để công suất của đoạn mạch AB là
A
N
B
X
cực đại
R
C
2- Biết rằng khi khóa K đóng: UR = 200V ; UC = 150V
khi khóa K ngắt: UAN = 150V; UNB = 200V
a) Xác đònh phần tử X.
b) Tính hệ số công suất của mạch AB khi Kngắt.

Bài 2:
Một con lắc gồm một vật nặng có khối lượng m=100g được treo vào
đầu dưới của một lò xo thẳng đứng đầu trên cố đònh. Lò xo có độ
cứng K=20N/m, vật m được đặt trên một giá đỡ nằm ngang(hình vẽ).
Ban đầu giữ giá đỡ để lò xo không bò biến dạng, rồi cho giá đỡ chuyển

động thẳng xuống nhanh dần đều với gia tốc a=2m/s2. Lấy g=10m/s2.
1- Hỏi sau bao lâu thì vật rời khỏi giá đỡ?
2- Cho rằng sau khi rời giá đỡ vật dao động điều hoà.Viết phương trình dao động của vật. Chọn
gốc thời gian lúc vật vừa rời giá đỡ, gốc tọa độ ở vò trí cân bằng, trục tọa độ thẳng đứng, chiều
dương hướng xuống
Bài 3:
Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A và B chuyển động ngược chiều nhau. Ô tô thứ nhất chạy với gia
tốc không đổi trên 1/3 quãng đường AB, 1/3 quãng đường tiếp theo chuyển động đều và 1/3 quãng
đường còn lại chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn bằng gia tốc trên 1/3 quãng đường đầu
tiên. Trong khi đó ô tô thứ hai chuyển động nhanh dần đều trong 1/3 thời gian đi từ B tới A, 1/3
thời gian chuyển động đều, và 1/3 thời gian chậm dần đều và dừng lại ở A. Vận tốc chuyển động
đều của hai xe là như nhau và bằng 70km/h. Tìm khoảng cách AB, biết rằng thời gian chạy của xe
thứ nhất dài hơn xe thứ hai 2 phút.
Bài 4:
Một xi lanh nằm ngang được chia làm hai phần bằng nhau bởi một pittông cách nhiệt. Mỗi phần
có chiều dài lo = 30cm, chứa một lượng khí như nhau ở 27oC. Nung nóng một phần xi lanh thêm
10oC và làm lạnh phần kia đi 10oC. Hỏi pittông di chuyển một đoạn bằng bao nhiêu và về phía
nào.
Bỏ qua bề dày của pittông và sự trao đổi nhiệt giữa xi lanh với môi trường xung quanh.

– Website chun đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Bài 5:
Có 24 pin giống nhau, mỗi pin có suất điện động e = 1,5 V, điện trở trong r = 1  , được mắc hỗn
hợp thành một bộ nguồn gồm x nhánh song song, mỗi nhánh có y nguồn nối tiếp. Bộ nguồn thu
được dùng để thắp sáng bình thường cho một mạng gồm 5 bóng đèn giống nhau loại 3V-1,5W mắc
nối tiếp.

1- Tìm cường độ dòng điện đònh mức của đèn, điện trở của mỗi đèn , điện trở của bộ đèn và hiệu
điện thế đặt vào bộ đèn.
2- Xác đònh sơ đồ mắc bộ nguồn nói trên và vẽ sơ đồ cách mắc.
Bài 6:
Cho một tụ điện có điện dung C1 = 0,5  F được tích điện đến hiệu điện thế U1=90V rồi ngắt
khỏi nguồn. Sau đó lấy một tụ điện khác có điện dung C2 = 0,4  F chưa tích điện ghép song song
với tụ C1 đã tích điện như trên thì chúng phát ra tia lửa điện.
Tính năng lượng của tia lửa điện này.
-HẾT-

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT
LÂM ĐỒNG
Khoá ngày : 01 tháng 12 năm 2006
----------------------------------------------------------------ĐỀ CHÍNH THỨC
MÔN THI : VẬT LÝ
THỜI GIAN : 180 phút

ĐÁP ÁN&BIỂU ĐIỂM

– Website chun đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Bài

ý

Nội dung-lược giải
Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Bài2
1

Điểm

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
* Chọn trục tọa độ Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc O là vò trí cân bằng của m.
Ban đầu lò xo không biến dạng vật ở vò trí B. Gốc thời gian lúc cho giá đỡ chuyển động.

* 0,50

*Khi chưa rời giá đỡ, m chòu tác dụng của:trọng lực, lực đàn hồi, phản lực P, F , N
Theo đònh luật II Newton: P  F  N  ma

* 0,75

*Giả sử đến C vật rời giá đỡ, khi đó N= 0, vật vẫn có gia tốc a=2m/s2:

P  F  ma . Chiếu lên Ox: P – F = ma hay mg – k.BC = ma.
m( g  a) 0,1(10  2)
Suy ra: BC =

 0, 04m  4cm
k
20

B
m

C
*Mặt khác : gọi t là thời gian từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc rời giá đỡ, ta có
2

BC 

* 0,50
O
2,00
* 0,50

1 2
2 BC
2.0, 04
at  t 

 0, 2s
2
a
2

x
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
*Tần số góc:

k
20


 10 2 rad
s
m
0,1



*-Độ giãn của lò xo ở vò trí cân bằng: BO  l 
-Vận tốc vật tại C :VC = at = 2.0,2 = 0,4 m/s.

Bài1

mg 0,1.10

 0, 05m  5cm
k
20
 x  OC  1cm
Điều kiện đầu: t=0 
v  40cm / s

 A  3cm

*Giải được 
20

0
1
  20   180   9 rad

Phương trình x  A sin(t   )  3sin(10 2t 

*
2
a

*K đóng mạch gồm R,C nối tiếp: P  I 2 .R 

*Pmax

ymin

RC=

R=ZC

*K đóng: U  U R2  U C2 

2

U
U R
R 2

2
Z
R  ZC2

U
R

9

2
C

Z
R

* 0,50

* 0,50
6điểm
2,00
*1,00



2

* 0,50

)cm



2

U
y

1



*1,00
4,00
2,00
* 0,50
* 0,50

2002  1502  250V

2
2
 U NB

*K ngắt: Tacó U  U AN

*Đoạn AN : tg1 

2

4,0điểm
2,00
* 0,25

2002  1502  250V  U AN  U NB

 Z C U C 150

3


  . uAN trễ pha so với I một góc 1 . Suy ra
R
UR
200
4

uNB nhanh pha  2 so với i.


– nWebsite
chun
*Như vậy X phải là cuộ
dây vừa có
điện trở đề
thuầthi
n r, –vừtài
a cóliệu
độ tựfile
cảmword
L.Với mới
0<  2 nhất
<900.

* 0,50

* 0,50

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Baiø5
1

2,5điểm
1,00
* 0,25
* 0,25
* 0,25
* 0,25

*Dòng điện đònh mức: Iđ = Pđ/ = 1,5/3 = 0,5A
*Điện trở của mỗi đèn: Rđ = /Iđ = 3/0,5 = 6  .
*Điện trở của bộ bóng đèn: R = 5: Rđ = 5.6=30 
*Hiệu điện thế đặt vào bộ đèn: U=5 = 5.3 =15V

2
* Gọi x là số dãy mắc song song, y là số nguồn mắc nối tiếp trong mỗi dãy.(x,y
nguyên dương)
Ta có: xy =24 (1)
* Đònh luật ôm toàn mạch cho : eb = U +Irb. Hay: ye = 15 + yr/2x
1,5y =15 +y/2x (2)
* Giải (1) và (2) và loại nghiệm âm :x =2; y = 12 :có 2 dãy song song,mỗi dãy có 12
nguồn nối tiếp.
* Vẽ sơ đồ:

12 nguồn

Bài6

* Điện tích hệ trước khi ghép : Q = Q1 = C1U1 = 0,5.10-6.90 = 45.10-6 (C) .(Q2 = 0)
* Q1’ và Q2’ là điện tích 2 tụ sau khi ghép : Q1 + Q2 = Q1’+ Q2’ = Q = 45.10-6 (C)
(C1 + C2)U’ = 45.10-6
U’ = 50(V)
*Năng lượng tụ C1 trước khi ghép:

W1 

Q2
 2025.106 ( J )
2C1

*Năng lượng bộ tụ ghép:
W2 = W1’ + W2’ =1/2C1U’2 +1/2C2U’2 = 1/2 U’2(C1 + C2) = 1125.10-6(J)
*Năng lượng tia lửa điện chính là năng lượng mất mát khi ghép:

1,50
* 0,25
* 0,25
* 0,5
* 0,5

2,5điểm
* 0,5
* 0,5

* 0,5

* 0,5
* 0,5

W  W1  W2  0,9.103 ( J )
Ghi chú:
-Học sinh có cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa.
-Phương pháp giải đúng nhưng sai kết quả thì có thể cho điểm chiếu cố nhưng không
quá 50% số điểm câu đó.
-Sai hoặc thiếu đơn vò ở đáp số thì trừ 0,5 điểm và trừ một lần cho toàn bài thi.

– Website chun đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

b

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
* cos 1 

1
1  tg 1

* U AN  U NB

2



1

 3
1   
 4

nên : 1  2 


2

2

 0,8

. Suy ra tg2 

4
 cos 2  0, 6
3

*Khi K ngắt:

U R'  U AN cos 1  150.0,8  120V
U r'  U NB cos  2  200.0, 6  120V

Bài3

* Vậy : cos  

U R'  U r' 120  120


 0,96
U
250

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...
* Vận tốc trung bình của ô tô 1 trong 1/3 quãng đường đầu và cuối: v ' 
 thời gian chạy của ô tô 1: t1 

v0
2

AB / 3 AB / 3 AB / 3 5 AB



v/2
v
v/2
3v

* Tương tự vận tốc trung bình của ô tô 2 trong 1/3 thời gian đầu và cuối cũng là v / 2 .

v t2 v.t2 v t2
3 AB


 t2 
23
3 23
2v

1
5 AB 3. AB 1
t1  t2  2 phut  h 


30
3.70 2.70 30
Suyra : AB  14km

Và: AB 

Bài4

* Mà

* Trước và sau khi di chuyển, pittông đứng yên, áp suất của khí hai bên pittông bằng nhau.
Gọi S là diện tích tiết diện của pittông, po và p là áp suất của khí trước và sau khi di chuyển.
* Đối với phần XL bò nung nóng:

PV
PV
o o
 1 (1)
To
T1

Với: Vo = Slo, To = 27 + 273 = 300K, T1 = To + 10 = 310K.
* Đối với phần XL bò làm lạnh:
* Từ (1) và (2):

PV
PV2
o o

(2) Với T2 = To – 10 = 290K
To
T2

V1 V2
 (3) Vì T1 > T2 nên V1 > V2  Pittông di chuyển về phần bò làm lạnh.
T1 T2

* Gọi đoạn di chuyển của pittông là x, ta có: V1 = (lo + x)S, V2 = (lo – x)S
Theo (3):

lo  x lo  x
l (T  T )

 x  o 1 2  1cm
T1
T2
T1  T2

Ghi chú:
-Học sinh có cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa.
-Phương pháp giải đúng nhưng sai kết quả thì có thể cho điểm chiếu cố nhưng không quá 50% số điểm
câu đó.
-Sai hoặc thiếu đơn vò ở đáp số thì trừ 0,5 điểm và trừ một lần cho toàn bài thi.

– Website chun đề thi – tài liệu file word mới nhất

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất