Đề mẫu 4 HSG môn vật lý lớp 12 năm học 2010 2011 file word có lời giải chi tiết

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
ĐỀ LUYỆN THI, HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN: VẬT LÝ
Câu 1: Ti iệ h g
h i
g h ,
g
h h
h h
O,
h
H h1 , h i
g h
hi
= 2,
g h g h Ti
g SI
g
h g
g
0
g
i
h h , i
h g
h i
ig
i 45 .
1. V
g i
i

g hi i
iI
g i
O, i
h
T hg
g ệ h D gi
i
i
i
2.
h
i
iI g ệ hD
g h g, h h
3. Đi
iI
g h g
h h g
i
h i
Câu 2: M h h AB
g h i iệ ề , h i ợ g
hiề
i l.
H nh 1
1 Đ h h ê
h g g g,
ầ h h
ê

ễ
g
h
h i
g
G
gg
i
v0
h g
g g M h
i h i ợ g
h
g ậ
he h ơ g
g g
h
g
gg
i h h AB ậ
ầ A
h h V hạ
h
h i Bi hệ
gi
h h
h g
g g  T g
ự ại
h h

hạ H h 2
2 B gi , gi
h h
ợ
h ầ A
h
g
g
h g h g
g Gi h h ạ
i h ơ g h g
gg
,
h i ợ g 3
ầ
A Khi
 0 (  0 <<1
H nh 2
H h2
ầ
he h h h h h h Bi
g
hậ
i
ậ
h g i
he h h h
g i i
B T
ầ

g
hi
ợ
h g
he h h H nh 2b).
Câu 3: M
g g
g K  40( N / m) , ậ h h i ợ g m  100( g ) B
ầ gi ậ
h
é 10 cm i h hẹ
1. B
i
, ậ
g iề h
a) Vi
h ơ g
h
g
ậ, h g O
g
ậ , hiề
ơ g
hiề h
g
ậ ú h , g h i gi ú h ậ
b)
h h i i
é 5cm ầ h 2010
ừ ú h

  0,1 L g  10(m / s 2 ) .
2. Thự
gi
ậ
i hệ
ợ gi
ậ
T h
ậ ú gi
i hiề ầ h 4
Câu 4: H i g
h
g
hợ A, B ê
h g
h
g
g he h ơ g
h
u A  6.cos(20 t )(mm); uB  6.cos(20 t   / 2)(mm) C i iê
g h g gi
he h g
h,
g
v  30(cm / s ) Kh g
AB  20(cm) .
h gi h i g
1. T h
i
g ê

i
g i iê
ự ại ê
ạ AB
2. H
g i
AB, i
g ê ê
ạ AB gầ H h
H h
hH
ạ
g
nhiêu ?
AM1  BM1  3(cm) và
M1 ; M 2
3. H i i
g
ê
ei
hậ A,B
iê
i
AM 2  BM 2  4,5(cm) Tại h i i
, i
M1 là 2(mm), h i
M2 ại h i i
1
Câu 5: Ch
ạ

ạ h i i
h h h (hình 3)
T g ỗi h
,Y h
i h iệ h
ại iệ
,
X
Y

h
iệ Đ
h i ầ
ạ
ạ h
iệ
A
M
B
f  50( Hz ) ,
hiề u AB  100 2cos(2 f .t )(V ) Lú ầ
H.3

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


Ti file Word ti website Hotline : 096.79.79.369
thỡ U AM 200(V );U MB 100 3(V ) ; I 2( A) Gi i
hi
gh

khụng i, g f ờ
50 Hz h
g
g i hi
g
h gi
i h i
Cõu 6 : Ch
h i h h h . H i
C1
D1
A
i
g

h i

h
M
i h
i
h i
i
hi h
B

i

g h gi
i

i
i
g h i

h gi
H i ,Y h

i h i
i h i g ?

g C1 v C2
i C2 > C1), hai
hi u AB U 0 .cost Vi
h

C2

D2
H.2

Cõu 7: Cho một bán cầu đặc đồng chất, khối l-ợng
O.
m, bán kính R, tâm O.
1. Chứng minh rằng khối tâm G của bán cầu cách tâm
O của nó một đoạn là d = 3R/8.
2. Đặt bán cầu trên mặt phẳng nằm ngang. Đẩy bán
cầu sao cho trục đối xứng của nó nghiêng một góc nhỏ so với ph-ơng thẳng
đứng rồi buông nhẹ cho dao động (Hình 1). Cho rằng bán cầu không tr-ợt trên
mặt phẳng này và ma sát lăn không đáng kể. Hãy tìm chu kì dao động của bán cầu.

Cõu 8 : Ch h g

g
h i g

i
h g ó
g
C,

h
i A
g
C e
g B
h i g
k
k
,
g
i T
h i i

g
h
g
F h g i h h h
T
ó g
g

i
h g h i gi
ỳ

h
g
F
ỳ g i h h
N
h g
h A
i i
h i g M M>
m
m
Hó
h
F

g i h
F
F
Cõu 9 : C
h i h hỡnh 1.
M
A
L
T i C1
h i

hi i
h U1,
i C2
h iờn
hi i h U2 (U1>U2 C
+C1
+C2
h
h

L T
i
h
g
g i
g h
hi úng khoỏ K.
K
Cõu 10 : Chi
h
g
g 1 = 0,4m vo catụt
Hỡnh1
g i Khi
uang
i
hi i h UAK = -2V h
g
g i
i

-34
8
iờ Ch h g
P ng h = 6,625.10 J ,
h
g
g h
h g = 3 10
, h i gee
e =
-31
-19
9,1.10 g,
i
h
ee
e = 1,6 10 C.
1. Tớnh
g h
i
i
g
2 N h
1
g
2 = 0,2m,
g h i gi g ờ hi i h gi
ờ h
h
ee

g i hi i
gi
g
hiờ ?
Cõu 11:
T g h ghi
Y- g gi
h
h
g: h g
h gi h i he h S1, S2
= 0,2
, h g
h
h g h i he
D=1
1 Ng
S h
h
g
, i
h g
h gi 10
g iờ i
2,7
T h
g h
g
g
S h

2 Ng
S h
h
g
g
g
g h g 0,38 m 0,76 m.

Website chuyờn thi ti liu file word mi nht


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
a. Xác

h

gầ

g

h

ại

h g

ạ ơ

h

g

g h

g

g

nhau.
b. Tại

ê

h

g

2,7

ĐÁP ÁN
1 V i i
i SI = SO, i hú ạ OJ h h
OJ
ề h g
Từ
h ậ hú ạ h
g: 1sini = n2sinr
Suy ra:
sinr = 0,5
r = 300

G
ại J
h i
ầ
g0 ê g ệ h
0
D = i – r = 45 – 300 = 150

2 G
N
i

ii
J

Khi

i

3 N

g
:

g

ạ ơ

h

h

g

ê

i

i i

i SO

450 ê g
hú ạ
= 300
K,
g i
g
AB, i hú ạ i
n2sinr = n1 i i’
2
i i’ =
2
i’ = i = 450.
g
g i i
i ê g ệ h iệ iê Đi
3
OI0 = OKtanr = Rtan300 = R
.

3
i
hơ g
i gi i hạ h h
g

2
suy ra igh = 450
2
Khi I i
I1, i hú ạ i
J1 i g
g i h g OI1 h h g
i
h i
g
h h
i h
gi OI1J1,
sin igh sin OI1 J1

OI1
OJ1
T g OJ1 = R; igh = 450; OI1 J1 = 900 – r = 600.

T

h

ig

I

h

g

h gg

g h

i

ầ

ại J D

, i

= 300

I0 T

:

ạ

hầ , h

g

i

ú

i

g

h i

sinigh =

i

g igh Khi

i

i

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

Vậ

hi I


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Vậ :

OI1 = R

2
3

T ơ g ự:

OI2 = R

2
3

K
ậ : Khi i
g i
h g
h i ig
i 45 0, hỉ
ạ I1I2.
1 S
hi ừ
hạ
ậ
ậ
, h h
ậ
g .
B
e

g ợ g:
1
mv0 l = m l v +
m l 2
12
2
2
1
 v0 = v + l 
(1)
6
1 1
1
1
B
ă g ợ g:
mv02 =
m l 2 2 + mv2
2 12
2
2
1 2 2
 v02 =
(2)
l  + v2
12
3v
Từ 1
2
(3)

  0
l
1
g
h ý
g ă g: - IG  2 = Ams
2
3v
1 1
l

ml 2 ( 0 )2  mg  
2 12
l
4

i

g

h i

i

3 v0 2
max 
2  gl

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

iI

ê


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
2 Khi

ợ h g ,
e
h
h h
1 2 1 2 1
I  ml  mx  m(l 2  x 2 )
3
3
3
h h
g
:
d
l
1
( I  ')  -mg sin  - mgx sin 
dt
2
3
1
2
 l x

m(l 2  x 2 ) '' mxx '  '   mg sin    
3
3
2 3
g h
h h:

Ph ơ g

Hay
V i

N
h ơ g

3
g ( x  l )
2 xx '  '
 '' 2
 2 22  0
2
l x
l x
hậ h ự h
i
g
i ại:

h

 ''
D

ầ

g


Ph ơ g
g

h

h

g

g

,

hạ g h 2

K
 20(rad / s )
m
 x  10(cm)  Acos  10(cm)   
t  0:



v  0
sin   0
 A  10(cm)

:

h 2010 ại h i i

ầ

h 2

: t2010

hẵ

iê i
h h
2010  2
i t2
 t2 
.T
2

h

,

é

h i i

é 5cm

M2

h h i i
é 5cm ầ
g
e ơ
ta có :
ừ
ầ
ú
é 5cm ầ
e ơ
g :
-10 M1 -5
 .t2  2   / 3  5 / 3

h h i,
h i i
h 2 h
ˆ
M 1OM
2
5
 t2 
(s)
60

+ Lú
i

h

g (2 x  3l )
2(l 2  x 2 )
g : x  A.cos(t   )

ầ

D

g

A :

g (2 x  3l )
0
2(l 2  x 2 )
g :

Vậ : x  10.cos(20t   )(cm)
T h y lò xo nén 5cm
ầ

T

h h

h i i
ạ g

é 5cm ầ
, ại VTCB
ạ :

h 2010

: t2010 

10

5
2 6029
 1004.

(s)
60
20
60

ậ
•

C1

•

O

•

C2

x

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


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
l 

 mg

 0, 0025(m)
K
T h
h i VTCB
ậ h h
g h i ú
é 2,5
h VTCB
lò xo giãn 2,5mm th VTCB
ê h iO
g i h ậ
ă g ợ g,

h

g
ậ,
ậ i
iO
C1 , ú ậ i
g i
C 2)
h ợ
gi
ạ
ự ại
2 mg
ỗi ầ
O h g
g : xmax 
 0, 005(m)
K
Gi
ậ
i hiề ầ h 4 g i ậ i
VTCB C2 he hiề sang
i ầ h 2,
g
h ậ
ă g ợ g
ợ :
KA2
K (l ) 2 mv42
(


)
2
2
2
  mg  A  2( A  xmax )  2( A  2xmax )  ( A  3xmax )  ( A  3xmax  l ) 

 v4  1, 65(m / s)
Đ ệ h h
h i
2

 
(d1  d 2 ) 

2

hiề

ê

g ại

i M
h A, B h g ạ 1 và d2 là :
v 30
i  
 3(cm)
f 10
2


1
Tại M
ự ại gi h
:  
(d1  d 2 )   2k  d1  d 2  (k  )

2
4
1
M h
AB ê :  AB  d1  d 2  (k  )  AB  k  6;...;6 :
4
Tê
ạ AB 13 i
ự ại
2

1
Tại M
ự i gi h :  
(d1  d 2 )   (2k  1)  d1  d 2  (k  )

2
4
1
M h
ạ AB :  AB  d1  d 2  (k  )  AB  k  6;...;6 :
4
Tê
ạ AB 13 i

ự i
Tại i M h
AB
h
g i H
ạ x, hiệ
g i
hai sóng là : d1  d2  2 x
Đi M h
ạ AB
g ê h
ã :
1
1 
i k  6;...;6
d1  d 2  2 x  (k  )  x  (k  ). ( 1
4
4 2
1 3

 xmax  (6  4 ). 2  9,375(cm)
D

 x  (0  1 ). 3  0,375(cm)
 min
4 2
Ph ơ g
h
g
g hợ ại M

h A,B h g ạ 1 và d2 là:





uM  12.cos  (d1  d 2 )   .cos t  (d1  d 2 )   (mm)
4

4


H i i M1 và M2 ề h
e i hậ A,B
iê i
ê :
AM1  BM1  AM 2  BM 2  b
S
g
M1 và M2 là:

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


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369



 .b  



uM1  12.cos  3 .3  4  .cos t    4 
uM





 1  1

u  12.cos   .4,5    .cos t   .b    uM 2
 3

 M 2
4 
 4 
Tại h i i
1 : uM1  2(mm)  uM 2  2(mm)
2
2
2
f  50 Hz :
* Khi ầ
h U AM
h
 U AB
 U MB
ê
ạ AB h g h h :

C,

hi

h ầ

L,
L

D

,

g h

i UMB

UAM vuông pha UMB..................................................
hi

UAM g ợ

h UMB...................................

h ầ
iệ
h ầ ,
hi
g ệ h h gi UAB và
................................................................................................

h
ạ AB

hi
iệ C,

iệ
g

UAB

UAM vuông pha UMB......................................................................

h ầ

UMB

g

h

h

iệ

h ầ

,

ự

L

iệ C

* Kh ă g 1: h
h
iệ , Y h
,L
2
2
2
Khi f  50 Hz ,
h U C  200V ;U MB  U r  U L  (100 3) 2  U L  U C  Z L  Z C
ễ h
hi ă g ầ
ê
50Hz thì ZL ă g ZC gi ,
ú ZL= ZC h
g iệ
hiệ
g
i ạ ự ại, ghĩ
ă g ầ
ê
50Hz thì I ă g, i g
D
, h ă g
ại

* Kh ă g 2 : h
h
,L
h Y h
C
U C  100 3V
U C  100 3V
 2

 U L  100 3V
+ Khi f  50 Hz ,
hệ: U AM  U r2  U L2  2002
 2
U  100V
2
2
2
U AB  U r  (U L  U C )  100
 r

Dễ h
h I gi
Vậ : h

 Z C  50 3 C  103 / 5 3 ( F )


  Z L  50 3   L  0,5 3 /  ( H )
r  50
r  50()



ú f  50 Hz h
gh
g, Imax= U
ê
ă gf ê
h
ã g
h
h Y h
r  50(); L  0,5 3 /  ( H )

C  103 / 5 3( F )
Tại = 0: u AB  U 0  D1
,
D2
g:
 u1  u AM  0; u 2  u MB  U 0  q2 M  C 2U 0
V i 0  t  T / 4 : u MB gi
ừ U 0  0 nên D1
: C2 h g iệ
C1
qua D1 ợ ,
:
 q1  q2  C 2U 0 (7)
Tại = T 4: u AB  0  u AM  u MB  0 8 ;
hợ 1
2 h ại = T 4

50Hz

g

h

g h

g h

ợ :

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

g iệ


Ti file Word ti website Hotline : 096.79.79.369

C 2U 0

u AM C C 0

1
2
9 ờ h i i


u C 2U 0 0
Mb C1 C 2

S
= T 4: h
h, h i i

,
:
g
u AM u MB U 0 cos(t ) C1C 2 u AM C1C 2 u MB C1C 2U 0 cos(t )

h i

g h , ờ :

C 2 q1/ C1 q 2/ C1C 2U 0 sin(t ) (C1 C 2 ) I 0 sin(t ) C1C 2U 0 sin(t )

C1C2U 0

q q01cost a1
C C U
I0
C1 C2 i 1 2 0 sin t 1

C1 C2
q2 q02cost a2
0


C2U 0
q1
a1

u AM C C C .cos t C

1
1
2
1

(*)
u q2 C1U 0 .cos t a2
MB C2 C1 C2
C2
a1
C 2U 0
C C C

2
1
Ti = T 4: * h
ó 9 ờ
: 1
h
* h :
C 2U 0 a 2
C1 C 2 C 2
C 2U 0

u AM C C .cos t 1
C1
D1

1
2
A

M
u C1U 0 cos t C 2U 0
B
Mb C1 C 2
C1 C 2
C2
D2
h u AM 0; uMB 0t ờ hi
hh i
i

H.2
1. Do đối xứng, G nằm trên trục đối xứng Ox. Chia bán cầu thành nhiều lớp mỏng
dày dx nhỏ.
Một lớp ở điểm có toạ độ x= R sin , dày dx= Rcos.d
2
có khối l-ợng dm = (Rcos )2dx với m R 3 nên:
3
/2

m

xG

xdm

0

m



R

4

cos 3 sin d

0

m

/ 2
R 4
R 4 3R
(đpcm)
cos 4


0
4m
4m
8
2. Xét chuyển động quay quanh tiếp điểm M: gọi là góc hợp bởi OG và đ-ờng
đứng
mgd

- mgd = IM. (1) biến thiên điều hoà với =
IM

x
.
x



dx

O

O 1
Hình

d = xG

thẳng
O
G
M

P

Hình
2
Website chuyờn thi ti liu file word mi
nht

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
IO, IG, IM lµ c¸c m«men qu¸n tÝnh ®èi víi c¸c trôc quay song song qua O,G,M. M« men qu¸n tÝnh ®èi víi b¸n
cÇu lµ:
2
IO = mR 2 ; IO = IG + md2
5
IM = IG + m( MG)2 . V×  nhá nªn ta coi MG = R-d
2
13
 IM = mR 2 +m(R2 –2Rd) =
mR 2
5
20
mgd
15g
26R

=
 T = 2
IM
26R
15g
Vậ

g hi h

Ch

g=

Nh
t

h g

lo
2
g i VTCB

g ừ ê
g O
lo  x o
2
Tại VTCB
i: F P - k
=0
i o
h
2
Khi ậ
i
giã : lo  x o + x
lo  x o  x
k
2
F+P- k
=
’’  ’’
x=0

4m
2
Vậ ậ DĐĐH i h ơ g
h: = A
t   )
T

O

g ự F:



g
ậ

g

i hi
h gi

ự F

VTCB

g
i

i VTCB ũ

k
4m

h

g

ậ T = 2

4m
Th i gi
k

ừ ú

g ự

hi ậ

ừ g ại ầ

h

h

T
4m

.
2

k

Khi t = 0: x = Acos(  ) = - xo = V = -A  sin  = 0
4F
 A=
, 
k
8F
S = 2A =
k
Lự
g ê M h h h
Đ
g iề h
hi
 N=P F  Mg

(F®h ) max
2

4F
k

g ự F h M h i
g ê N 0
lo  x o  A
A
2
 0  Mg - k
 0

= Mg -k
4
2

g

h

h

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

g


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
-Ch
1 và q2 là iệ
/
i  q1  q 2/

h2

ê

(+)

2

+C1

u AB  u BC  u CA  0
L.i / 
-L

L

q 2 q1

0
C 2 C1

+C2
K

Hình1

he h i gi : i    2 .i  0 ;
C1  C 2
i 
và i  A. cos.t   
L.C1 .C 2
ạ h

L
+C1

i  A. cos   0
-Khi t = 0: i    A.. sin 
L.i    L. A.. sin   U AB  U 1  U 2  sin   0

U U2

Suy ra:    và A  1
2
L.
C1  C 2
U U2


.Cos .t  
Vậ : i  1
i 
L.C1 .C 2
L.
2


g h ơ g

hA h

h:

hc

h:

hc

1

+C2
K

Hình1

 A  e.U AK

=> A = 1,768.10-19J = 1,1eV
g h ơ g


hc

2

 A

1
mv 02MAX
2

1
mv 02MAX
 2 1
2
1
1
g
h ý

g ă g mv 02MAX  mv M2 AX  e U AK
2
2
2hc 1
1
(  ) h
=> v MAX 
v MAX  1,045.106 m / s
m  2 1

=>

hc

hA h

Kh

g

V
ậ 1

gầ
g

 e U AK 

g
h

ậ 2:

+ x d 1  xt 2   d
Nh

g

=>  

:i=3

ạ

D
h
a

:
h

ai
h
D
ại

:   0,6 m
h

g

ạ

h

g

g h

g

g h

= 3,8
g
.D

g h

g ại
5,4
= 2,7
h
ã : xk
 
( m)
a
k
+ Ta có: 0,38( m)    0,76( m)  7,1  k  14,2 ;
k nguyên => k = 8,9..14
Vậ

7
ạ h
g ại
= 2,7
Từ
h ợ
g
ạ:
  0,675 ; 0,60 ; 0,54; 0,491; 0,45; 0,415; 0,386 ( m )

– Website chuyên 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