Đề HSG môn vật lý lớp 12 năm học 2014 2015 sở GDĐT bình thuận hệ không chuyên file word có lời giải chi tiết

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

SỞ GD&ĐT BÌNH THUẬN
ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
( Đề gồm 01 trang)

Bài 1.(4 điểm)
Tính điện trở của đoạn mạch (như hình vẽ) khi dòng điện:
a. Vào A ra D.
b. Vào A ra E.
Biết điện trở giữa hai nút liên tục là r.
Bài 2.(4 điểm)
Một học sinh sử dụng 2 điện trở, một vôn kế, một ampe kế mắc vào
một nguồn điện theo 3 sơ đồ sau (như hình vẽ):
Khi đo thu được các số chỉ của vôn kế
và ampe kế lần lượt là U1 , I1 , U 2 , I 2 , U 3 , I 3 .
Hãy tính điện trở của vôn kế và ampe
kế theo các số đo trên.
Bài 3.(6 điểm)
Vật sáng có chiều cao AB = h, đặt
vuông góc với trục chính của thấu kính phân
kì O1 có tiêu cự f 1 = - 12cm, vật AB cách O1 một đoạn
24cm. Sau thấu kính O1 đặt thấu kính phân kì O2 đồng
trục có tiêu cự f 2 = - 30cm, khoảng cách O1O2  46cm
. Đặt thêm thấu kính hội tụ O có tiêu cự f đồng trục với
hai thấu kính trên, trong khoảng O1O2 . Người ta thấy

có hai vị trí của thấu kính hội tụ cách nhau một đoạn = 16cm thì ảnh của AB qua hệ đều rõ nét
trên màn M đặt sau O2 , cách O2 một đoạn 15cm (như hình vẽ).
a. Tính tiêu cự f của thấu kính hội tụ.
b. Tính độ cao của ảnh trên màn M.
Bài 4. (6 điểm)
Cho cơ hệ được bố trí như hình vẽ:
Tấm ván V có khối lượng m 2  1kg được nối với vật có khối
lượng m 3  1kg bằng một sợi dây không giãn vắt qua ròng rọc cố
định, khối lượng dây và ròng rọc không đáng kể.
Trên tấm ván V, tại điểm cao nhất, người ta đặt một vật có
khối lượng m 1  0, 2kg Thả tay cho m 3 chuyển động cùng lúc với
thả cho m 1 trượt trên ván V. Tìm thời gian để m1 trượt khỏi ván. Biết: Hệ số ma sát ở mọi mặt tiếp
xúc là k = 0,2; chiều dài tấm ván là

= 50cm; bỏ qua ma sát ở ròng rọc. Lấy g  10 m / s 2 .

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


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

SỞ GD&ĐT BÌNH THUẬN
HƯỚNG DẪN GIẢI

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT

Bài 1.(4 điểm)
a. Vào A ra D.

- Các đoạn mạch AB và AF; BC và FE; CD và ED đối
xứng qua trục đối xứng AD.
- Các đoạn mạch AB và CD; BO và OC; AF và ED; FO
và OE đối xứng qua trục đối xứng xy.
Do 2 sự đối xứng nói trên nên dòng điện qua các đoạn
mạch đối xứng sẽ bằng nhau và có chiều như hình vẽ.
Vì vậy ta có thể nhả nút O mà vẫn không làm thay đổi dòng điện qua các đoạn mạch.
r.2r
2r 8r
Ta có: RABCD  r 
 r  2r  
r  2r
3
3
RAOD  2r
1
2.3 1 10



RAD 8r 2r 8r
 RAD  0,8r.

b. Vào A ra E.
- Các đoạn mạch AB và DE; BC và CD; BO và
OD; AO và OE; AF và FE đối xứng qua trục đối
xứng FC, nên các dòng điện chạy qua các đoạn
mạch này bằng nhau.
- Nếu xét tại nút C (hoặc F) ta thấy dòng điện
qua các đoạn OC và OF bằng 0.

Vì vậy ta có thể nhả nút O mà không làm không
làm thay đổi dòng điện trong mạch.
Ta có:
2r.2r
RABDE  r 
 r  3r.
2r  2r
1
1
1 1 33 2 4

  

RAE 2r 2r 3r
6r
3r

 RAE 

4
 0, 75r.
3r

Bài 2.(4 điểm)
Tính điện trở của vôn kế và ampe kế:
Từ sơ đồ 1 và 2 ta có:
I 1  I2  I V 

U1 U1


(1)
R2 RV

U 2  I 2 ( RA  R2 )
(2)
Ở sơ đồ 3: U 3  I 3 RV
U
(3)
RV  3
I3

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


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Từ (1), (2) và (3) ta được:
U U I  U1U 3 I 2  U1U 2 I 3
RA  2 3 1
U 3 I1 I 2  U1 I 2 I 3
Bài 3.(6 điểm)
a. Tính tiêu cự f của thấu kính hội tụ.
Sơ đồ tạo ảnh:
TKPKO1
TKPKO
TKHTO
AB 
A1B1 
 A2 B2 


 A3 B3
d d/
d d /
d d/
1

1

2

2

3

3

Theo đề bài ta có: A1 B1 là ảnh ảo qua O1 , là vật thật cho thấu kính O tạo ảnh thật A2 B2 sau O2 . Ảnh
này là vật ảo cho O2 tạo ảnh thật rõ nét trên màn.
d f
24.(12)
Ta có: d 1  24cm; f1  12cm nên d1/  1 1 
 8cm.
d1  f1 24  (12)
d3/  15cm; f3  30cm nên d3 

d3 f3
15.(30)

 10cm.
d3  f 3 15  30

Suy ra khoảng cách từ vật A1 B1 đến A2 B2 là:
L = 8 + 46 + 10 = 64cm.
L2  2
64 2  16 2
Vậy f =
=
= 15cm.
4L
4.64
b. Tính độ cao của ảnh trên màn M.
d / h
Ta có: A1 B1  AB 1 
d1
3
Từ hệ phương trình:
d 2  d 2/  64

1
1 1
  /
15 d 2 d 2
Ta được: d 2  24cm, d2/  40cm và d 2  40cm, d2/  24cm.
+ Ở vị trí thứ nhất:
d 2/
5
5
5
k1     nên A2 B2  A1B1  h.
3

9
d2
3
15 5
5
Vậy A3 B3  . h  h.
10 9
6
+ Ở vị trí thứ hai:
3
3
1
k2   nên A2 B2  A1B1  h.
5
5
5
15 1
3
Vậy A3 B3  . h  h.
10 5
10
Bài 4.(6 điểm)
Tìm thời gian để m 1 trượt khỏi ván.
Chọn hệ trục tọa độ 0x, 0y như hình vẽ.
+ m 1 chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P 1 , Phản lực Q 1 do
ván tác dụng, Lực ma sát F 1 do ván tác dụng.
- Trên trục 0x ta lập được phương trình:
F1cos30  Q1sin30   m1a1x

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

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

 0, 2. Q1.0,866 – 0,5.Q1  0, 2. a1x
 a 1x  1, 634 Q1
(1)
- Trên 0y ta lập được phương trình:
F1sin30  Q1cos30  P1  m1a1 y

 0, 2. Q1.0,5  0,866Q1  0, 2.10  0, 2. a1 y

F1

 a 1 y  10 – 4,83Q1 (2)
+ Tấm ván m2 chịu tác dụng của 6 lực: Trọng lực P2 , lực căng dây T, lực ma sát với mặt
phẳng nghiêng F2 , lực ma sát do vật m1 tác dụng F '  F1 , áp lực từ vật m1 tác dụng N1  Q1 , phản
lực do mặt phẳng nghiêng tác dụng Q2 .
- Trên trục 0x ta lập được phương trình:
Q1sin30  Tcos30  F2cos30  F1/ cos30  Q2 sin30  m2 a2 x
 0,5Q1 0,866T – 0, 2.0,866(Q 1  P2cos30 ) – 0, 2.0,866Q1  0,5.(Q1  P2cos30 )  a2 x .
 0,5Q1  0,866T  0, 2.0,866(Q 1 8, 66)  0, 2.0,866Q1 0.5 Q 1 4, 33  a2 x
 a2 x  0,866T  0,3464Q1  5,829
(3)
- Trên 0y ta lập được phương trình:
Tsin30  Q2 cos30  N1cos30  F1/ sin30  F2 sin 30  P2  m2 a2 y
 0,5T  (Q1  mgcos30 ).0,866 – Q1.0,866 – 0, 2. Q1.0,5  0, 2(Q1  mgcos30 ).0,5 –10  a2 y
 0, 5T  0,866 Q1 7, 49956 – 0,866Q1 0,1Q1 0,1Q 1 0,866 –10  a2 y
 a2 y  0,5T  0, 2Q1  3,36644

(4)

+ Vật m3 chịu tác dụng của hai lực: Trọng lực P3 và lực căng dây T.
- Trên trục 0y, ta lập được phương trình:
T  P3  m3a3 y
 a 3 y  10 – T

(5)

Vì dây không giãn nên a2 và a3 y có cùng giá trị.
- Gia tốc của vật m1 so với gốc tọa độ 0 được tính theo công thức:
a1,0  a1,2  a2,0 ; ( a1,2 là gia tốc của m1 so với m2 )
a1,2  a1,0  a0,2
a1,2  a2,0  a1,0  (a2,0 ) vì a1,0 và a2,0 ngược hướng nhau.

Vậy: a1,2  a1,0  a2,0
Ta có: a(1,2) x  a1x  a2 x
Cộng các vế của (1) và (3), ta được:
a (1,2) x  1, 2876Q1 5,829  0,866T
a(1,2) y  a1 y  a2 y
Cộng các vế của (2) và (4), ta được:
a (1,2) y  6,63356 – 5,03Q 1 0,5T

Vì a 2 nghiêng góc 30 nên a2 y  a2 sin 30
 a2 y  0,5a2
 a2  2a2 y  2(0,5T – 0, 2Q1 3,36644)

 a2  T – 0, 4 Q1  6, 73288  6 

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

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Về giá trị a2  a3 y  a3
So sánh gữa (5) và (6), ta được:
T  0, 2Q1  8,36644
a
Ta có: (1,2) y  tan 30
a(1,2) x
6, 63356  5, 03Q1  0,5(0, 2Q1  8,36644)

= 0,577
1, 2876Q1  5,829  0,866(0, 2Q1  8,36644)
 Q1  1,732 N .
Thay Q1  1,732 N . vào (2), ta được:

a1 y  10  4,83Q1  10  4,83.1, 732  1, 63444(m / s 2 )
a1  2a1 y  2.1, 63444  3, 26888(m / s 2 )
Thay Q1  1,732 N . vào (4), ta được:
a 2 y  0,5(0, 2 Q1  8,36644) – 0, 2Q1 3,36644
= 0,5(0,2. 1,732 + 8,36644) – 0,2. 1,732 - 3,36644
= 0,64358(m/s 2 ).
a2  2a2 y  2.0, 64358 1, 28716 (m / s 2 )
Gia tốc của vật m1 so với ván:
a1,2  a1,0  a2,0  3, 26888  1, 28716  4,55604( m / s 2 )

Thời gian vật m 1 trượt qua ván là: t 

2

2.0,5

 0, 4685s.
a1,2
4,55604

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