SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn thi: Toán lớp 12 Chuyên
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29/11/2017
(Đề thi gồm 01 trang, 05 câu)
Câu 1 (5 điểm). Giải hệ phương trình trên tập số thực:
y 4 2 xy 2 7 y 2 x 2 7 x 8
2
3
y
13
15
2
x
x
1
Câu 2 (5 điểm). Cho dãy số xn xác định bởi:
x1 a
2
xn1 3 x , n 1,2,...
n
Tìm a để dãy số xn có giới hạn hữu hạn và tìm giới hạn đó.
Câu 3 (3 điểm). Tìm tất cả các hàm số f : thoả mãn điều kiện :
f xf x f y f 2 x y ,
x, y .
Câu 4 (5 điểm). Cho tam giác ABC nhọn và nội tiếp đường tròn O . Các đường
cao AD, BE ,CF cắt nhau tại H với D BC , E CA, F AB . Gọi M là trung
điểm của BC . Đường thẳng AM cắt EF và O lần lượt tại K , L . Lấy X trên
đường thẳng BC sao cho AK vuông góc với KX .
a) Chứng minh rằng HL vuông góc với AX .
b) Gọi Y là giao điểm của AX với EF . Chứng minh rằng MY đi qua trung điểm
của HL .
Câu 5 (2 điểm). Có 2n cây được trồng quanh một hồ nước hình tròn với
n 2, n . Để chuẩn bị chào đón năm mới, người ta sơn các gốc cây bởi một
trong hai màu vàng hoặc trắng. Biết rằng có 100 cách chọn ra n 1 cây không kề
nhau để sơn màu trắng, các cây còn lại sơn màu vàng. Tìm n .
---------------------Hết---------------------
Họ và tên thí sinh: ………………………………………………………....................... Số báo danh: …………...........
Chữ kí giám thị số 1:………………................................………Chữ kí giám thị số 2:…......................………....
0
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN TOÁN LỚP 12 Chuyên
(Hướng dẫn chấm gồm 3 trang)
Chú ý: Những cách giải khác HDC mà đúng thì cho điểm theo thang điểm đã định.
Câu
1
(5 đ)
Nội dung
Điểm
x 1 0
15
Điều kiện:
1 x . Gọi các phương trình là (1) và (2). Ta có
2
15 2 x 0
1 y
2
2 xy 7 y x 7 x 8 y x 7 y x 8 0
4
2
2
2
2
2
y2 x 1
y x 1 y x 8 0 2
.
y x 8
Với y 2 x 1, thay vào 2 , ta được: 3x 16 15 2 x x 1
2
2
3 x 16 15 2 x x 1 2 x
2
(5 đ)
0.5
1.5
x 115 2 x
x 0
x 0
2
2
5 x 3 y 4 y 2 .
x
3
x
6
x
13
x
15
0
6
15
1
1
Với x x 8 y 2 x 8 (vô lí) nên loại y 2 x 8 .
2
2
2
1.0
Vậy tập nghiệm của hệ phương trình là 3; 2 , 3; 2 .
1.0
Xét hàm số: f x
1.0
2
2
; f x
0 x \ 3 và
2
3 x
3 x
x 1
f x x
x 2
1
2
x
f 'x
+ + +
3
+
0
2
f x
1.0
1
0
f x x
+ 0 - 0 +
-
TH1: a ;1
1.0
Từ bảng biến thiên, ta có: dãy số xn tăng và bị chặn trên bởi 1 nên dãy số
có giới hạn hữu hạn. Chuyển qua giới hạn tìm được lim xn 1.
1
TH2: a 1
Bằng quy nạp, ta chứng minh được xn 1 n * . Suy ra lim xn 1.
TH3: a 2
Bằng quy nạp, ta chứng minh được xn 2 n * . Suy ra lim xn 2.
TH4: a 1;2
Từ bảng biến thiên, ta có: dãy số xn giảm và bị chặn dưới bởi 1 nên dãy số
có giới hạn hữu hạn. Chuyển qua giới hạn tìm được lim xn 1.
TH5: a 3;
1.0
Từ bảng biến thiên, ta có: x2 f x1 ;0 . Theo TH1, ta có: dãy số
xn tăng n 2 và bị chặn trên bởi 1 nên dãy số có giới hạn hữu hạn.
Chuyển qua giới hạn tìm được lim xn 1.
TH6: a 2;3
Từ bảng biến thiên, ta có: dãy số xn tăng và N 0 : xN 0 3; . Khi
đó theo TH5 và TH1, ta có: dãy số xn tăng n 2 và bị chặn trên bởi 1
nên dãy số có giới hạn hữu hạn. Chuyển qua giới hạn tìm được lim xn 1.
Như vậy:
+) lim xn 1, a \ 2;3
+) lim xn 2 khi a 2 .
3
(3 đ)
Chọn x 0 , suy ra f f y f 2 0 y , y
1.0
1.0
2 , suy ra f là toàn ánh.
Do đó : f 0 .
1.0
Chọn x , suy ra f f y y , y , kết hợp với 2 , được f 0 0
Sử dụng phép thế x bởi f x , y 0 để có được
f x x, x
f 2 x x 2 , x f x x, x
f x x, x D
f x x, x \ D
Với f x x, x ; f x x, x thay lại phương trình thấy thỏa mãn.
f a a
Giả sử a, b 0 : sao cho
f b b
Chọn x a; y b , thay lại phương trình, được:
2
1.0
0.5
2
a b a b b 0
(mâu thuẫn)
f af a f b f 2 a b 2
2
a b a b a 0
Vậy f x x, x hoặc f x x, x là các hàm số cần tìm.
0.5
2
4
(5 đ)
A
E
K
V
O
J
F
H
1.0
X
B
M
D
C
T
L
Y
a) Dễ thấy các tứ giác KECL, DHEC nội tiếp nên AE.AC=AK.AL=AH.AD suy ra
KHDL nội tiếp.
Vậy nên, KLH KDH .
Mặt khác, AXDK nội tiếp nên KDA KXA . Do đó,
KLH KXA 900 XAK tức là HL vuông góc với AX.
b) Gọi V là giao của HL với AX. Gọi J, T là trung điểm của AL, HL. Dễ thấy rằng
AH//=2OM//=2JT nên OJTM là hình bình hành suy ra TM//OJ, vì OJ vuông góc
với AL nên TM vuông góc với AL. Chú ý rằng AVFHE nội tiếp đường tròn đường
kính AH. Tứ giác AVTM nội tiếp.
5
(2đ)
Đường tròn (MEF) là đường tròn Euler nên theo tính chất của đường tròn Euler thì
(EFM) đi qua T. Xét các tứ giác nội tiếp AVTM, AVFE, HEMT nội tiếp ta suy ra
các trục đẳng phương AV, EF, TM đồng quy tại Y nghĩa là MY đi qua trung điểm T
của HL.
Ta quan tâm đến việc chọn các cây để sơn màu trắng, các cây còn lại không được
chọn sẽ sơn màu vàng. Cố định một cây là A. Đánh số các cây từ 1 đến 2n với cây
số 1 là A .
- TH 1: Nếu chọn cây A sơn màu trắng, khi đó 2 cây bên cạnh A không được
chọn, như vậy ta phải chọn thêm n 2 cây từ 2 n 3 cây còn lại. Giả sử chọn được
thêm n 2 cây, còn lại n 1 cây. Coi n 1 cây này là một dãy thẳng hàng thì có
n khoảng trống, bài toán trở thành chọn n 2 khoảng trống từ n khoảng trống đó
nên có Cnn 2 Cn2 cách.
- TH 2: Không chọn cây A. Khi đó ta phải chọn ra n 1 cây từ 2 n 1 cây còn lại,
vậy còn n cây không được chọn. Coi n cây là một dãy thẳng hàng nên có n 1
khoảng trống, chọn n 1 khoảng trống này ứng với n 1 cây được chọn nên có
Cnn11 Cn21 cách.
2
n
2
n 1
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
2
Vậy có C C n cách chọn ra n 1 cây không kề nhau từ 2n cây ban đầu
để sơn màu trắng, các cây không được chọn sơn màu vàng. Theo giả thiết, ta có
n 2 100 n 10.
---------------------Hết---------------------
3
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn thi: Toán lớp 12 THPT
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29/11/2017
(Đề thi gồm 01 trang, 05 câu)
Câu 1 (4 điểm). Cho hàm số y x3 m 3 x 2 mx Cm , ( m là tham số thực).
a) Chứng minh rằng đồ thị hàm số luôn có cực đại, cực tiểu với mọi giá trị của m .
Viết phương trình đường thẳng đi qua hai điểm cực trị đó.
b) Tìm tọa độ điểm cố định mà đồ thị hàm số Cm luôn đi qua.
Câu 2 (4 điểm). Giải hệ phương trình sau trên tập số thực:
xy y 2 6 y
2
x
2
4
y
y
6
Câu 3 (6 điểm). Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' có cạnh bằng a . Gọi G là
trọng tâm của tam giác B ' C ' D ' . Lấy M trên đoạn CC ' sao cho CM 2MC ' .
a) Chứng minh rằng MG B ' CD .
b) Lấy N trên đoạn DD ' sao cho DN 2 ND ' . Tính khoảng cách giữa hai đường
thẳng GN và B ' D .
c) Gọi T là trung điểm của B ' C . Tính góc giữa đường thẳng GT và mặt phẳng
B ' CD .
Câu 4 (4 điểm). Một hộp bao gồm 6 viên bi đỏ khác nhau, 8 viên bi vàng khác nhau
và 10 viên bi xanh khác nhau.
a) Người ta chọn ra ngẫu nhiên 6 viên bi trong hộp đó. Tính xác suất để 6 viên bi
chọn ra thỏa mãn ít nhất một trong hai điều kiện:
i) Có đúng 4 viên bi màu đỏ;
ii) Có đúng 2 viên bi màu xanh.
b) Lấy ra 6 viên bi sao cho có 2 viên bi đỏ, 2 viên bi vàng và 2 viên bi xanh. Xếp 6
viên bi như thế theo hàng ngang sao cho không có 2 viên bi nào cùng màu đứng
cạnh nhau. Tính số cách xếp thu được.
Câu 5 (2 điểm). Cho 2019 số thực x1; x2 ;...; x2019 thỏa mãn điều kiện 1 xi 1 với
2019
2019
i 1,2,...,2019 và xi3 0 . Chứng minh xi 673 .
i 1
i 1
---------------------Hết---------------------
Họ và tên thí sinh: ……………………………….....Số báo danh: …………...........
Chữ kí giám thị số 1:…………….………Chữ kí giám thị số 2:…............................
4
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN TOÁN LỚP 12 THPT
(Hướng dẫn chấm gồm 3 trang)
Chú ý: Những cách giải khác HDC mà đúng thì cho điểm theo thang điểm đã định.
Câu
Nội dung
1
a) Ta có: y ' 3x 2 2 m 3 x m
(4đ)
Điểm
0.5
2
Có ' m 3 3m m 2 3m 9 0, m . Suy ra điều phải chứng
minh.
0.5
x
Lại có: y y '.
3
m 3 2m 2 6m 18 x m m 3
9
9
9
0.5
m m 3
2m 2 6m 18
là đường thẳng đi
x
9
9
Suy ra đường thẳng: y
qua hai điểm cực trị.
b) Ta có: x 3 m 3 x 2 mx y 0 x x 2 m x 3 3x 2 y 0
0.5
1.0
Tọa độ điểm cố định là nghiệm của hệ phương trình:
x 0
x x 0
y 0
3
2
x 1
x 3 x y 0
y 2
2
2
(4đ)
1.0
Vậy với mọi giá trị của tham số m đồ thị hàm số Cm luôn đi qua hai
điểm O 0;0 , M 1; 2 .
ĐK: x 2; y 4
y 0
y x 6
1 y x y 6 0
+) Với y 0 , thay vào 2 , được: x 2 2 6 x 18
0.5
1.0
1.0
+) Với y x 6 , thay vào 2 , được:
x 6
2
6 x 2 10 x
1 1 x 2 10 x 4 ptvn
1.0
Vậy nghiệm của hệ phương trình là: x; y 18;0
0.5
5
3
(6đ)
A
D
B
C
O
T
N
1.0
M
D'
A'
G
B'
K
C'
a) Dễ thấy rằng A ' B '/ / C ' D '/ / CD nên suy ra A, B ', C , D đồng phẳng, nghĩa là
( B ' CD) ( A ' B ' CD) .
C 'G C ' M 1
Hơn nữa,
suy ra MG / / A ' C (theo Talet). Do đó, MG / / B ' CD .
C ' A C 'C 3
C 'M D'N 1
b) Ta có
suy ra MN / / CD . Vậy nên MNG / / A ' B ' CD , suy
MC
ND 2
ra GN / / A ' B ' CD . Gọi O là tâm của AA ' D ' D .
1.0
1.0
Dễ thấy rằng D ' O A ' B ' CD . Ta có d GN ; B ' D
2
2
a 2
d D '; A ' B ' CD D ' O
.
3
3
3
c) Gọi K là trung điểm của B ' C ' . Dễ thấy rằng K , G, D ' thẳng hàng và TKD ' là
d GN ; A ' B ' CD d N ; A ' B ' CD
a 2
.
3
1
1
a 2 1 5a 2 a 2 5a 2 14a 2
Hơn nữa, TG 2 TK 2 KG 2 CC ' 2 D ' K 2
.
4
9
4 9 4
4
36
36
a 14
nên TG
.
6
Gọi góc giữa
TG; B ' CD . Ta có
1.0
tam giác vuông tại K . Theo ý b) thì d G; A ' B ' CD
4
(4đ)
d G; A ' B ' CD
a 2 a 14
2
2
:
suy ra arcsin
.
TG
3
6
7
7
a) Gọi A là biến cố “chọn 6 viên bi có đúng 4 viên đỏ”. Gọi B là biến cố “chọn 6
viên bi có đúng 2 viên xanh”. Khi đó A B là biến cố “chọn được đúng 4 viên bi
đỏ và 2 viên bi xanh” và A B là biến cố “chọn được đúng 4 viên bi đỏ hoặc đúng
2 viên bi xanh”.
Ta có số phần tử không gian mẫu là n C246 .
sin
1.0
1.0
1.0
Số phần tử của các biến cố A; B; A B tương ứng
là n A C64 .C182 ; n B C144 .C102 ; n A B C64 .C102 .
Do đó xác suất cần tìm là
1.0
6
n A n B n A B
n
P A B P A P B P A B
C64 .C182 C144 .C102 C64 .C102
46665
0,3467
6
C24
134596
b) Số cách lấy ra 6 viên bi thỏa mãn đề bài là C62 .C82 .C102 . Với 6 viên đã có ta gọi
Gọi A1 =”có hai viên đỏ cạnh nhau”; A2 =”có hai viên vàng cạnh nhau”; A3 =”có hai
viên xanh cạnh nhau”.
A1 A2 =”có hai viển đỏ cạnh nhau và có hai viên vàng cạnh nhau. A1 A3 ; A2 A3
là tương tự
A1 A2 A3 =”hai viên đỏ cạnh nhau, hai viên vàng cạnh nhau, hai viên xanh cạnh
nhau.
Số cách xếp bất kì 6 viên là 6! .
Ta có A1 A2 A3 5!.2! 240 .
1.0
A1 A2 A2 A3 A3 A4 4!.2!.2! 96 ; A1 A2 A3 3!.2!.2!.2! 48
Khi đó kết quả cần tính là: 6! A1 A2 A3
6! A1 A2 A3 A1 A2 A1 A3 A2 A3 A1 A2 A3
5
(2 đ)
720 3.240 3.96 36 288 48 240
Kết quả: 18900.240 4536000
Do 1 xi 1; i 1, 2,..., 2019 đặt xi sin i (i 1, 2,..., 2019)
2019
2019
Theo đầu bài ta có sin 3 i 0
i 1
2019
sin
i 1
i
i 1
1
3sin i sin 3i 0 .
4
2019
1 2019
2019
sin 3 i
673 . Vậy xi 673 .
3 i 1
3
i 1
1.0
0.5
0.5
1.0
---------------------Hết---------------------
7
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
CHÍNH TH C
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn thi: Vật lý lớp 12 chuyên
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29/11/2017
(Đề thi gồm 02 trang, 05 câu)
Câu 1 (5 điểm). Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m, một
đầu lò xo gắn vào giá đỡ cố định, đầu kia gắn với vật m 1 = 250g (hình 1). Ban đầu m1 nằm
yên ở vị trí cân bằng thì một vật nhỏ khối lượng m0 = 150g được bắn với vận tốc v0 đến
va chạm đàn hồi xuyên tâm với m1. Bỏ qua sức cản không
k
khí và ma sát giữa vật m1 với mặt ngang. Lấy g = 10m/s2.
v 0 m0
m1
1. Biết rằng sau va chạm, vật m1 dao động điều hòa
với biên độ A = 3cm.
a. Tính v0.
O
b. Chọn trục tọa độ Ox như hình vẽ, gốc O tại vị trí
hình 1
cân bằng của m 1, chiều dương của trục toạ độ theo hướng lò
xo bị dãn, gốc thời gian (t = 0) là thời điểm ngay sau va chạm. Viết phương trình dao động
của m1 và tính thời điểm vật đi qua vị trí có li độ x = + 1,5cm lần thứ 2017 kể từ thời điểm
t = 0.
2. Nếu có một vật m2 = 50g đặt trên m1, hệ số ma sát nghỉ giữa vật m1 và m2 là
0,6 thì độ lớn vận tốc v0 phải thỏa mãn điều kiện nào để trong quá trình dao động, vật
m2 luôn đứng yên trên m1.
Câu 2 (4 điểm). Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cos t (với U0 và không đổi) vào hai
đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần
cảm có độ tự cảm L thay đổi được (hình 2).
a. Khi L = L1 và L = L2 với L2 > L1 thì công
C
suất tiêu thụ của mạch điện tương ứng là P1, P2 với P1
L
R
= 3P2. Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch và A
B
cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là 1 ; 2
hình 2
với 1 2 . Hãy tính độ lớn của 1 và 2 .
2
b. Cho R = 100 , = 100 (rad/s). Khi L = L1 và L = L2 =
L1
2
thì công suất tiêu
thụ trên đoạn mạch như nhau nhưng cường độ dòng điện tức thời vuông pha nhau. Tính
giá trị của L1 và điện dung C.
Câu 3 (5 điểm). Một thanh dẫn điện MM/ có chiều dài ℓ, khối lượng m có điện trở R,
trượt xuống không vận tốc đầu trên hai thanh ray Ox và O/x/. Mặt phẳng của hai thanh ray
hợp với mặt phẳng ngang một góc . Hệ thống đặt
x/
B
trong một từ trường đều có cảm ứng từ B. Véc tơ B có
M/
phương thẳng đứng, hướng lên trên (hình 3). Bỏ qua
x
điện trở của hai thanh ray và bỏ qua mọi ma sát.
O’
a. Nối OO’ bằng dây dẫn có điện trở không đáng
M
kể, tìm vận tốc cực đại mà MM/ đạt được trong quá
trình chuyển động, cho rằng hai thanh ray đủ dài để
O
hình
3
8
x
thanh MM/ đạt được vận tốc đó. Sau khi đạt vận tốc cực đại, thanh sẽ chuyển động như thế
nào?
b. Nối OO/ với hai bản của một tụ điện có điện dung C ban đầu chưa tích điện. Tính
thời gian kể từ lúc MM/ bắt đầu trượt từ vị trí cách OO/ một đoạn MO = M/O/ = d đến khi
xuống đến vị trí OO/.
Câu 4 (3 điểm). Cho bản mặt song song có bề dày e = 6cm, chiết
n
suất n = 1,5. Một điểm sáng A đặt trước bản mặt và cách bản mặt
một đoạn AH = 20cm (hình 4), xét các tia sáng từ A đến bản mặt
thỏa mãn điều kiện tương điểm.
Tính khoảng cách giữa vật và ảnh khi A đặt trong nước có
chiết suất n/ =
4
và mặt kia của bản mặt tiếp giáp với không khí. A
3
H
Vẽ hình.
e
Câu 5 (3 điểm). Một mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm có
hình
độ tự cảm L = 10 H và tụ điện có điện dung C = 2nF. Điện áp cực
đại giữa hai bản tụ là 6V.
a. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 3V thì năng lượng từ trường của mạch và cường độ
dòng điện trong mạch có độ lớn bằng bao nhiêu?
b. Giữ nguyên C = 2nF, thay cuộn dây thuần cảm trên bằng cuộn dây khác có độ tự
cảm L'= 20 μH và điện trở R = 4Ω . Để duy trì dao động điện từ trong mạch với điện áp
cực đại giữa hai bản tụ 6V, người ta dùng một pin có suất điện động = 6V, có điện
lượng dự trữ ban đầu là 20 C và có hiệu suất sử dụng H = 60%. Hỏi pin trên có thể duy trì
dao động của mạch trong thời gian tối đa là bao nhiêu?
....................................Hết.................................
Họ và tên thí sinh: ………………………………………………………....................... Số báo danh: …………...........
Chữ kí giám thị số 1:………………................................………Chữ kí giám thị số 2:…......................………....
9
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2017 - 2018
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ XUẤT MÔN VẬT LÝ LỚP 12 CHUYÊN
(Hướng dẫn chấm gồm 4 trang)
Chú ý: Những cách giải khác HDC mà đúng thì cho điểm theo thang điểm đã định.
Câu 1
Nội dung
Điểm
5 điểm 1. a. Tính vận tốc v0: gọi v1 là vận tốc của vật m1 thu được sau va chạm.
k
m1
v1 = A; với =
100
20 (rad/s); A = 3cm
0,25
0,5
Áp dụng ĐLBT ĐL và ĐLBT ĐN cho va chạm đàn hồi xuyên tâm, tính
được: v0 =
(m 0 m1 )v1
2m 0
(0,15 0,25)v1
2.0,15
4
4
v1 = A
3
3
1
v0 = 80cm/s
2
b. Phương trình chuyển động: x = 3cos(20t + )(cm)
Thời điểm vật qua vị trí có li độ
x = +1,5cm kể từ lúc t = 0
Dùng đường tròn:
1008.2
3
0,5
1,5
3
1
7
1008.2 20t t 316,86(s)
6
2. Gọi m = m1 + m2 = 0,3kg ;
/
k
100
1000
(rad/s)
m
0,3
3
Xét trong hệ qui chiếu gắn với m
1 thì m2 đứng yên dưới tác dụng của 2
lực: lực quán tính Fq và lực ma sát nghỉ Fmsn
0,5
đk để m2 luôn đứng yên trên m1: Fmsn = Fq = m2a Fmsn max m 2 g
a g amax '2 A g A
g
(1)
/2
0,5
gọi vận tốc mà m thu được sau va chạm với m0 là V thì tương tự ý (1.a)
có: v0 =
(m 0 m)V
2m 0
(m 0 m)/ A
2m 0
0,5
với V = / A
suy ra A =
2m 0 v0
(m 0 m)/
(2) Thay (2) vào
0,5
10
(1) v0
g(m 0 m)
/
2m 0
0,6.10.(0,15 0,3)
0, 49 m/s 49cm/s
1000
2.0,15.
3
11
Câu 2
4 điểm
Nội dung
Điểm
a. Theo đầu bài: P1 = 3P2
I12 3I22 Z22 3Z12 R 2 (Z L2 ZC )2 3R 2 3(ZL1 ZC )2
Chia hai vế cho R2 có (tan 2 )2 - 3 (tan 1 )2 = 2 (1)
Mặt khác theo đầu bài 1 2
1
suy ra
2
0,5
tan 1 tan 2
tan( 1 2 )
tan
2
1 tan 1 .tan 2
hay tan 1 .tan 2 1 mà theo đầu bài L1 > L2 nên tan 1 .tan 2 1 (2)
6
Giải hệ (1) (2) tìm được 1 ; 2
3
I1 I2 (Z L1 ZC ) (ZL2 ZC ) U L1 U C1 U L2 U C2
L1
2
Z L1 Z C R
Z L2 ZC R
Theo giản đồ:
I2
U R2
U L2 U C2
Tính được 0,5ZL1 = 2R Z L1 400
và ZC = 300
U
4
0,5
nên ZL1 = 2ZL2 và ZL1 ZC ; Z L2 Z C ta có
giản đồ véc tơ sau:
L1
0,5
0,5
b. P 1 = P2
i1 vuông pha với i2 và L2 =
0,5
4
10
(H);C
(F)
3
U R1
0,5
U L1 U C1
I1
12
Câu 3
5 điểm
Nội dung
a. Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trên thanh MM’ là:
Bvl cos
N
B
M
FB
P
Điểm
0,25
Dòng điện cảm ứng ic trong mạch kín MOO/M/ là:
ic
Bvl cos
R
R
Lực từ tác dụng lên thanh MM/ có độ lớn
B 2 l 2 v cos
FB ic lB sin ic lB
R
1
Như vậy thanh dây dẫn chịu tác dụng của 3 lực P, FB , N . Hợp lực tác
dụng lên thanh theo phương chuyển động là:
B 2 l 2 v cos 2
F Pt FBt mg sin
R
Ta thấy ban đầu thanh dây dẫn MM’ chuyển động nhanh dần, tức là v
tăng theo thời gian t và F giảm dần đến không.
Gọi vmax là giá trị lớn nhất của v đạt được ứng với lúc F = 0
Từ biểu thức của F ta có:
B 2 l 2 vmax cos 2
mgR sin
0 mg sin
vmax 2 2
R
B l cos 2
Khi v = vmax thì F = 0 khi đó thanh dây dẫn MM’ chuyển động thẳng
đều, nên
v = vmax = const
b. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên thanh MM’ là:
Bvl cos
Dòng điện cảm ứng trong khung nạp điện cho tụ C, lực từ tác dụng lên
dq
d
thanh MM : F = iBl = B l = CBl =B2l2C.a. cos
dt
dt
0,5
1
0,5
0,75
/
a là gia tốc của thanh
Định luật II Niu tơn, chiếu lên phương chuyển động
2
mgsin F cos ma mg sin B2 l Ca. cos2 =ma
a
mg sin
m B2 2 C cos2
Thời gian chuyển động của thanh t
0,5
2d
a
2d
(m C 2 B2 cos2 )
mgsin
0,5
13
Câu 4
3 điểm
Nội dung
Coi hệ gồm 2 lưỡng chất phẳng
e
Sơ đồ tạo ảnh :
LCP(n tt) LCP(tt kk)A
A
A
d /2 2
d1
d1/ d1 2
n
1, 5
d1
.20 22,5cm
/
4
n
3
/
d2 = e - d1 = 6 + 22,5 = 28,5 cm
Điểm
1
d1/
d /2
d2
n
0,5
0,5
19cm
Khoảng cách vật ảnh: AA 2 d1 e d /2 = 20 + 6 - 19 = 7cm
Vậy ảnh cuối cùng dời theo chiều truyền ánh sáng một đoạn 7cm
Vẽ hình đúng.
0,5
0,5
Câu 5
3 điểm
Nội dung
1
1
a) Áp dụng : W WL WC CU 02 Cu 2 WL
2
2
1
1
WL C (U 02 u 2 ) .2.10 9 (62 32 ) 27.109 ( J )
2
2
Mà WL
1 2
2WL
2.27.10 9
Li | i |
0,073( A)
2
L
10.106
C
U0
L'
Năng lượng dự trữ của pin : A ng q = 20.6 = 120 (J)
b) Cường độ dòng điện cực đại trong mạch : I 0
Điểm
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
Công suất hoạt động của pin :
2
1
2.10 9 2
I 1 C
P R.I 2 R. 0 R. .U 02 .4.
.6 7, 2.10 3 (W)
6
2 L'
2 20.10
2
Hiệu suất sử dụng pin :
Ang H 120.0, 6
P.t
10000 (s ) = 16 phút 40giây
t
H
P
7, 2.103
Ang
0,5
0,5
14
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn thi: Vật lí lớp 12 THPT
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29/11/2017
(Đề thi gồm 02 trang, 05 câu)
Câu 1 (4 điểm). Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k
và vật nhỏ có khối lượng m. Tại vị trí cân bằng của vật, lò xo giãn 2,5cm. Kéo vật
dọc theo trục của lò xo xuống dưới cách vị trí cân bằng một đoạn 2cm rồi truyền
cho nó vận tốc 40 3 cm/s theo phương thẳng đứng hướng xuống dưới để vật dao
động điều hoà. Chọn trục tọa độ Ox theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng
lên, gốc O tại vị trí cân bằng của vật, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Lấy
g = 10 m/s2.
a) Viết phương trình dao động của vật.
b) Tìm thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có vận tốc cực đại đến vị trí M.
Biết độ lớn lực kéo về tác dụng lên vật tại vị trí M nhỏ hơn 3,25 lần giá trị cực đại
lực đàn hồi của lò xo.
Câu 2 (5 điểm). Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, có hai nguồn
kết hợp A, B cách nhau 10cm dao động điều hòa cùng pha. Biết sóng do mỗi nguồn
phát ra có tần số f = 15Hz và biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền đi, tập
hợp các điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu trong vùng hai sóng gặp
nhau tạo thành hai họ đường hyperbol xen kẽ nhận A, B làm tiêu điểm và được gọi
là các vân giao thoa. Xét về một phía của đường trung trực của AB, người ta thấy
vân bậc k đi qua điểm M có MB – MA = 12cm và vân bậc (k + 3) (cùng loại với
vân bậc k) đi qua điểm N có NB – NA = 24cm.
a) Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng trên mặt nước.
b) Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại, số điểm dao động với biên độ
cực tiểu trên AB (không tính A, B)?
c) Xét đoạn thẳng CD dài 6cm trên mặt nước có chung đường trung trực với
AB. Tính khoảng cách lớn nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ có 3 điểm
dao động với biên độ cực đại.
Câu 3 (5 điểm). Đoạn mạch AB
K
mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn
dây thuần cảm có độ tự cảm L có
R
C
L
thể thay đổi được và tụ điện có
điện dung C có thể thay đổi được. A
M
N
B
Đặt điện áp xoay chiều có biểu
thức u = 200 2cos 100πt +
π
V giữa hai đầu đoạn mạch AB. Bỏ qua điện trở của
3
khoá K và dây nối.
1
π
a) Khi K ngắt, điều chỉnh để L = L1 = H .
- Điều chỉnh để R = R 1 =100 Ω , C = C 1 =
100
μ F . Viết biểu thức cường độ
2π
dòng điện i1 trong mạch và biểu thức của điện áp giữa hai điểm A, N.
15
- Điều chỉnh biến trở đến giá trị R = R 2 , sau đó điều chỉnh C = C2 để điện áp
hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại U C max = 3U. Tính R2.
b) Khi K đóng, điều chỉnh biến trở đến giá trị R = R 3 đồng thời thay cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm L bằng cuộn dây có độ tự cảm L2 và điện trở r thì điện áp
hiệu dụng trên biến trở R và trên cuộn dây lần lượt là UAM = 40V và UMN = 180V.
Biết công suất tiêu thụ trên cuộn dây là PMN = 75W. Tính R3, cường độ dòng điện
hiệu dụng I2 và cảm kháng ZL của cuộn dây.
Câu 4 (4 điểm). Xét một nguồn điểm O có công suất không đổi phát sóng âm đẳng
hướng trong môi trường không hấp thụ âm.
a) Tại một điểm M nằm cách xa nguồn điểm O một khoảng MO = 2m đo
được mức cường độ âm là L M = 70 dB . Biết cường độ âm chuẩn là I 0 =10-12 W/m 2 .
Lấy π = 3,14 . Tính cường độ âm tại M và công suất của nguồn âm.
b) Trên cùng đường thẳng qua O có ba điểm A, B, C cùng nằm về một phía
của O và theo thứ tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần. Biết mức cường độ âm tại
B nhỏ hơn mức cường độ âm tại A một lượng là a (dB); cường độ âm tại C và
2a
IB
OB
5
cường độ âm tại B liên hệ với nhau theo hệ thức =10 và
= 2 . Tính tỉ số
IC
OA
2
2
OC
.
OA
Câu 5 (2 điểm). Mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm L và tụ điện có điện dung C có thể thay đổi được. Lấy π 2 =10 .
a) Khi C= C1 = 9nF thì tần số dao động của mạch là 3 MHz. Tính độ tự cảm
L của cuộn dây.
b) Giữ nguyên giá trị tần số dao động của mạch khi C = C1, khi C = C2 thì
tần số dao động của mạch là 4 MHz. Điều chỉnh để C = 2017C1 - 1947C2 thì tần số
dao động của mạch bằng bao nhiêu.
---------------------Hết---------------------
Họ và tên thí sinh: ……………………………………………………….....Số báo danh: …………...........
Chữ kí giám thị số 1:………………................................Chữ kí giám thị số 2:…......................………....
16
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LẠNG SƠN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN VẬT LÍ LỚP 12 THPT
(Hướng dẫn chấm gồm 3 trang)
Chú ý: Những cách giải khác HDC mà đúng thì cho điểm theo thang điểm đã định.
Nội dung
a) Phương trình dao động điều hòa có dạng: x A cos( t )
g
10
20 (rad / s)
l 0
2,5.10 2
Điểm
0.5
2
2
40 3
v
Áp dụng: A x 0 (2) 2
4 (cm)
20
2
0
x0 2
1
2
; v0 < 0 nên > 0. Do đó
A
4
2
3
2
Vậy phương trình dao động của vật là x 4 cos(20t ) (cm)
3
Tại t = 0 có: cos =
Câu 1
(4 đ)
Câu 2
(5 đ)
0.5
0.5
0.5
b) Vật có vận tốc cực đại khi vật ở vị trí cân bằng (x = 0)
0.5
Vật có |Fđhmax | = 3,25. |Fkv| khi vật ở vị trí x = 2 cm
0.5
Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có vận tốc cực đại đến vị trí mà lực đàn hồi
của lò xo có giá trị cực đại gấp 3,25 lần độ lớn lực kéo về tác dụng lên vật là thời
gian ngắn nhất để vật đi từ VTCB đến vị trí x = 2 cm = A/2:
T
2
t
( s ) 0, 026 (s )
12 .12 120
a) Giả sử vân bậc k là vân cực đại. Ta có:
MB MA k 12
NB NA k 3 24
1.0
1.0
Giải hệ PT được: 4 cm v f 4.15 60 cm / s
0.5
b) – Số điểm dao động với biên độ cực đại trên AB (không tính A, B) là số giá trị
AB
AB
k nguyên thoả mãn:
k
2,5 k 2,5 Có 5 điểm dao động
1.0
với biên độ cực đại trên AB
– Số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên AB (không tính A, B) là số giá trị k
AB 1
AB 1
k
3 k 2 Có 4 điểm dao
nguyên thoả mãn:
2
2
động với biên độ cực tiểu trên AB
c) Vẽ hình
1.0
17
C
d1
D
d2
h
A
0.25
M
B
Vì trên đoạn thẳng CD có 3 điểm dao động với biên độ cực đại nên C và D thuộc
vân cực đại bậc 1. Xét tại C: d2 – d1 = c m) (1)
Từ C hạ CM = h vuông góc với AB.
AB CD 10 6
Ta có : AM
2 (cm)
2
2
2 2
2
AB CD
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
d1 h AM h 2 (cm ), d 2 h
h 8 (cm )
2
2
Câu 3
(5 đ)
0.5
Do đó : d 22 d12 (d2 d1 )(d 2 d1 ) 82 22 60 d2 d1 15(cm) (2)
0.5
Từ (1) và (2) suy ra d2 = 9,5 (cm). Vậy hmax 9,52 82 5,1(cm)
0.25
a) Khi K ngắt: đoạn mạch gồm có biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L
và tụ điện có điện dung C1 mắc nối tiếp
1
= 200 ()
Z L1 = L1 =100 () , Z C1 =
C1
Z1 = R12 Z L1 ZC1
I 01 =
2
=100 2 ()
Z L Z C1
U0
7
= 2 (A) , tan 1 = 1
= 1 1 = i1 =u =
Z1
R1
4
12
Vậy i1 = 2 cos (100 t
0.5
7
) (A)
12
0.5
0.5
Ta có: U 0 AN =I 01 Z AN =I01 R 2 Z L21 = 200 (V) ,
tan AN =
Z L1
R1
=1 AN =
u AN =i1 AN =
4
Vậy u AN = 200 cos (100 t
- Ta có: U C2 IZC2
5
) (V)
6
U
2
R2 Z
Z
2
C2
2
L1
2
0.5
5
6
0.5
Z L1
Z C2
1
U
y
0.5
Để U C2 max thì ymin Z L1 Z C2 R2 2 Z L21
U C2 max
U
R2
R22 Z L21 3U R2 2 Z L21 9 R22 R2
Z L21
8
25 2 ()
0.5
18
b) Khi K đóng: đoạn mạch gồm biến trở R và cuộn dây có độ tự cảm L2 và điện
trở r mắc nối tiếp
Ta có hệ PT:
2
2
2
U 2 U 2 100
U L2 163, 6 (V)
r
L2
U r U L2 180
2
2
2
2
U r 75 (V)
(U R3 U r )2 U L22 200 40 2.40.U r U r U L2 200
U2
U2
U
Mà PMN r r r 75 () I 2 r 1 (A)
r
PMN
r
UL
U
R3 AM 40(), Z L2 2 163, 6 ()
I2
I2
I
a) Áp dụng: LM 10 lg M
I0
I M I 0 .10
LM
10
I
b) Theo đầu bài: L A L B 10lg A
IB
a 10 lg 4
0.5
1.0
0.5
10 5 (W/m 2 )
Mà P I M .4 .OM 2 5,024.104 (W)
Câu 4
(4 đ)
1.0
1.0
2
a
IA OB
10
a
10
4
IB OA
0.5
2
Mà
2a
2.10lg4
I B OC
5
5
=
=10
=10
=10 4lg 4
I C OB
OC OC OB
=
.
= 104lg 4 .2 = 32
OA OB OA
1
1
L = 2 2 3,1.107 (H)
a) Ta có: f12 = 2
4 LC1
4 f1 C1
Ta có:
Câu 5
(2 đ)
1
1
f2 tỉ lệ với
2
4 LC
C
1 2017 1947
Khi C = 2017C1 - 1947C2 thì 2 =
- 2 f = 0,1 MHz
f
f 12
f2
b) Ta có: f 2 =
0.5
0.5
1.0
0.5
0.5
---------------------Hết---------------------
19
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
TẠO
LẠNG SƠN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
Môn thi: Hóa học lớp 12 Chuyên
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 29/11/2017
(Đề thi gồm 02 trang, 08 câu)
ĐỀ THI CHÍNH
THỨC
Câu 1 (1,75 điểm)
1) Cho biết một số giá trị năng lượng ion hoá thứ nhất (I1, eV): 5,14; 7,64; 21,58
của Ne, Na, Mg (được sắp xếp không theo đúng thứ tự). Hãy gán mỗi giá trị I1 cho
mỗi nguyên tố và giải thích.
2) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố X biết electron cuối cùng trong
cấu hình electron nguyên tử của X được đặc trưng bởi 4 số lượng tử sau: n = 4, l =
0, m = 0, ms = +1/2.
3) So sánh momen lưỡng cực giữa hai phân tử NH3 và NF3. Giải thích.
Câu 2 (2,0 điểm)
Tính năng lượng phân li trung bình của các liên kết CH và CC từ các kết quả thực nghiệm được
đo ở 298K và 1 atm như sau:
H (kJ / mol)
H (kJ / mol)
Nhiệt đốt cháy của
CH4
Nhiệt đốt cháy của
C2H6
Nhiệt đốt cháy của
H 2
H1 - 801,7 Nhiệt đốt cháy của C rắn (than H 4 -393,4
chì)
H 2 - 1412,7 Nhiệt hóa hơi than chì
H 5 715
H 3 -241,5
H 6 431,5
Năng lượng phân li liên kết HH
Câu 3 (1,75 điểm)
1) Cho phản ứng: A B C D (1) là phản ứng đơn giản. Tại 27oC và 68oC, phản
ứng (1) có hằng số tốc độ lần lượt là k1 = 1,44.107 mol-1.l.s-1 và k2 = 3,03.107 mol1
.l.s-1. Tính năng lượng hoạt hóa Ea của phản ứng (theo kJ/mol) và giá trị của A
Ea
RT
trong biểu thức k A.e mol-1.l.s-1.
2) Cho phản ứng hóa học: HI + C2H5I C2H 6 + I2 có sự phụ thuộc của tốc độ
phản ứng vào nồng độ các chất cho trong bảng sau:
C HI (M) CC H I (M) v (mol.l-1.s-1)
2
0,010
0,010
0,020
5
0,010
0,020
0,020
1,2.10-5
2,4.10-5
4,8.10-5
a) Xác định bậc riêng phần và viết biểu thức định luật tốc độ của phản ứng.
b) Xác định hằng số tốc độ của phản ứng.
20
Câu 4 (2,5 điểm)
Cho các cân bằng: BaCrO4 + H2O
Ba2+ + HCrO 4- + OH - ;
K 1 =
-17,43
10
Ag2CrO 4 + H2O
2Ag+ + HCrO 4- + OH - ; K 2 = 10-19,50
và pKa của HCrO4- bằng 6,50.
a) Xác định tích số tan Ks1 của BaCrO4 và Ks2 của Ag2CrO4.
b) Thêm từ từ từng giọt cho đến dư dung dịch K2CrO4 vào dung dịch X gồm
Ba(NO3)2 0,060 M và AgNO3 0,012 M. Bằng tính toán định lượng hãy cho biết kết
tủa của chất nào sẽ xuất hiện trước. Mô tả hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm trên.
Câu 5 (3,0 điểm)
1) Một dung dịch có chứa đồng thời các muối: Na2SO4, NaNO3, Na2CO 3. Bằng
phương pháp hóa học, hãy nhận biết từng loại anion có trong dung dịch đó. Viết các
phương trình hóa học ở dạng ion thu gọn để minh họa.
2) Thực tế khoáng pirit có thể coi là hỗn hợp của FeS2 và FeS. Xử lí một mẫu
khoáng pirit bằng Br2 trong dung dịch KOH dư, thu được kết tủa đỏ nâu A và dung
dịch B. Nung kết tủa A đến khối lượng không đổi thu được 4,0 gam chất rắn. Thêm
lượng dư dung dịch BaCl2 vào dung dịch B thì thu được 20,97 gam kết tủa trắng
không tan trong axit.
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra dưới dạng ion thu gọn.
b) Xác định công thức trung bình của mẫu pirit nói trên.
Câu 6 (1,75 điểm)
Nhỏ từ từ 200 ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,2M vào 300 ml dung dịch HCl
0,2 M và khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra dưới dạng ion thu gọn.
b) Tính thể tích khí CO2 thu được ở đktc.
Câu 7 (4,0 điểm)
1) Viết các phương trình hóa học (dưới dạng công thức cấu tạo) hoàn thành sơ đồ
phản ứng sau:
Cl2 , as
Cl2 , Fe, t o
KOH/C2 H5OH
Mg/ete
1) C2H5 CH(CH3 ) CHO
2)H3O
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
n propylbenzen
B C
D E F
Biết các phản ứng đều xảy ra theo tỉ lệ mol 1 : 1, các chất từ B đến F đều là sản phẩm chính.
2) Đốt cháy hoàn toàn 18 gam một este X (đơn chức, mạch không phân nhánh) thu
được 20,16 lít CO2 (đktc) và 12,96 gam nước. Mặt khác nếu cho 21 gam X tác dụng
với 200 ml dung dịch KOH 1,2M sau đó cô cạn dung dịch thu được 34,44 gam chất
rắn khan. Xác định công thức cấu tạo thu gọn của X và viết các phương trình hóa
học xảy ra.
Câu 8 (3,25 điểm)
1) Xác định các nguyên tử cacbon bất đối và viết tất cả các đồng phân lập thể (dạng
công thức Fischer) của hợp chất sau HOCH2 – CHOH – CHOH – CHO.
2) So sánh nhiệt độ nóng chảy của o-xilen và p-xilen. Giải thích ngắn gọn.
21
3) Dưới tác dụng của ánh sáng, hai phân tử buta-1,3-đien sẽ phản ứng với nhau cho
các sản phẩm đime hoá có tính chất vật lí khác nhau. Hãy viết công thức cấu trúc
của các hợp chất đó.
4) Dùng cơ chế phản ứng để giải thích kết quả thực nghiệm sau: Khi xử lí but-2-en1-ol
với
hiđro bromua thì thu được hỗn hợp 1-brombut-2-en và 3-brombut-1-en.
---------------------Hết---------------------
Họ và tên thí sinh: …………………………………… Số báo danh: …………....
Chữ kí giám thị số 1:……………….......................Chữ kí giám thị số 2:…...............
22
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
TẠO
LẠNG SƠN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 NĂM HỌC 2017 - 2018
HƯỚNG DẪN CHẤM THI
MÔN HÓA HỌC - LỚP 12 CHUYÊN
(Hướng dẫn chấm gồm 07 trang)
Chú ý: Những cách giải khác HDC mà đúng thì cho điểm theo thang điểm đã
định.
Câu 1 (1,75 điểm)
1) Cho biết một số giá trị năng lượng ion hoá thứ nhất (I1, eV): 5,14; 7,64; 21,58
của Ne, Na, Mg (được sắp xếp không theo đúng thứ tự). Hãy gán mỗi giá trị I1 cho
mỗi nguyên tố và giải thích.
2) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố X biết electron cuối cùng trong
cấu hình electron nguyên tử của X được đặc trưng bởi 4 số lượng tử sau: n = 4, l =
0, m = 0, ms = +1/2.
3) So sánh momen lưỡng cực giữa hai phân tử NH3 và NF3. Giải thích.
Hướng dẫn chấm
Ý
Nội dung
Điểm
2
6
1) +) Ne (2s 2p ) có cấu hình bền vững, có e 2p khó tách ra khỏi vỏ 0,5
1
(0,5 nguyên tử. Na (2s22p63s1) có e 3s dễ tách ra khỏi nguyên tử để có
điểm) cấu hình bền vững. Suy ra I1 (Na) < I1 (Ne)
+ Mg (2s22p63s2) có điện tích hạt nhân nguyên tử lớn hơn Na, có bán
kính nguyên tử nhỏ hơn Na nên có I1 lớn hơn Na
Vậy I1 (Na) = 5,14; I1( Mg) = 7,64; I1(Ne) = 21,58
2
2)
(0,75 Electron ứng với bộ bốn số lượng tử: n = 4, l = 0, m = 0, ms = +1/2
điểm) là 4s1.
Các cấu hình electron nguyên tử của X thỏa mãn điều kiện trên là
0,25
2 2
6 2
6 1
1s 2s 2p 3s 3p 4s
x 3
2 2
6 2
6
5 1
hoặc 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
hoặc 1s22s22p63s23p63d104s1
0,5
3
3)
(0,5
(NH3) > (NF3). Giải thích:
điểm) Ở NH3 chiều của các momen liên kết
N
N
và của cặp electron của N cùng
F
H
hướng nên momen tổng cộng của H
F
F
H
phân tử lớn còn ở NF3 thì chiều của
các momen liên kết ngược với chiều
của cặp electron của N.
23
.
Câu 2 (2,0 điểm)
Tính năng lượng phân li trung bình của các liên kết CH và CC từ các kết quả thực nghiệm được
đo ở 298K và 1 atm như sau:
H (kJ / mol)
H (kJ / mol)
Nhiệt đốt cháy của
CH4:
Nhiệt đốt cháy của
C2H6:
Nhiệt đốt cháy của
H2:
H1 - 801,7 Nhiệt đốt cháy của C rắn (than H 4 -393,4
chì):
H 2 - 1412,7 Nhiệt hóa hơi than chì:
H 5 715
H 3 -241,5
H 6 431,5
Năng lượng phân li liên kết HH:
Hướng dẫn chấm
Ý
Nội dung
Điểm
* Ta sắp xếp các phương trình (kèm theo kí hiệu nhiệt) sao cho các chất ở 2 vế
(2,0
triệt tiêu để còn lại phương trình CH
C
+ 4H
4
(rắn)
điểm)
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O H1
2H2O O2 + 2H2
-2H3
0,5
CO2 O2 + C (rắn)
-H4
C (rắn) C (khí)
H5
2H 4H
2H
2
6
Tổ hợp các phương trình này ta được: CH4 C (rắn) + 4H
4E C-H = H1 – 2H3 – H4 + H5 + 2H6
801, 7 2. 241,5 – 393, 4 715 2.431,5
4
413,175 (kJ / mol)
E C H
E C H
0,5
Chú ý: Học sinh có thể dùng cách viết sơ đồ
* C2H6 + 3,5O2 2CO2 + 3H2O
H 2
3H2O 1,5O2 + 3H2
-3H 3
2CO2 2O2 + 2C(rắn)
-2H 4
2C(rắn) 2C (khí)
2H5
3H2 6H
3H6
C2H6 2C (khí) + 6H
6EC-H + EC-C
6EC-H + EC-C = H 2 – 3H 3 – 2H4 + 2H5 + 3H 6
6.413,175 + EC – C = –1412,7 – 3(–241,5) – 2(–393,4) + 715.2 +
3.431,5
EC – C = 344,05 (kJ/mol)
Chú ý: Học sinh có thể dùng cách viết sơ đồ
0,5
0,5
Câu 3 (1,75 điểm)
24