Dap an de HSG Vat Ly 12

Đáp án đề thi HSGVật lý 12 cấp Trờng Năm học 2007-2008
I-Đáp án Phần trắc nghiệm :
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Đ/án C A D D B B D D C
0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
II-Phần tự luận:
Lời giải Đáp án
Bài 1: 20


Trong một môi trờng nhất định thì vận tốc truyền sóng không đổi nên ,ta có :


20
1,0
2
=====
T
t
S
t
S
T
v

Với T=
s1,0/2
=

.
0,5

Bài 2:
a) a) Xác định bớc sóng :
Ta có :
mvfv 6,1
2
/
===



.
b)Tại thời điểm t ta có x=3cm .
Phơng trình sóng tại M là:
.)
2
.
2
sin(.4 cm
d
tu
M


=
Vậy tại thời điểm t
s
=t + 6(s).
Ta có
[ ]
.

2
)6.(
2
sin.4 cm
d
tu
M


+=
=-3cm .
0,5
0,5
0,5
Bài 3:
HD:
cmvTv 4,032
160
22
.
====





đặt AM = d
1
và BM = d
2

.
Dao động tại M do A và B truyền tới lần lợt có phơng trình là :
)
2
sin(.
1
1



d
tau
=
và
)
2
sin(.
2
2



d
tau
=
Do đó ,phơng trình dao động tổng hợp tại M là :
]
)(sin()(cos.2
121221
ddtddauuu

+



=+=





Thay số vào ,ta đợc phơng trình :
cmtu )8,0160sin(.707,0

+=
.
b) Dao động tại M lệch pha so với nguồn là 0,8

c) Những điểm thuộc gợn lồi thoả mãn phơng trình :
)1(4,0
21
kkdd
==

mặt khác các điểm trên AB thoả mãn : d
1
+d
2
=AB = 6,5cm(2)
Giải hệ phơng trình (1) và (2) ta đợc d
1

=0,2k+3,25 (3)
Vì điểm M đang nằm trong đoạn AB , ta có : 0<d
1
<AB =6,5
Thay (3) vào bất đẳng thức trên ta tìm đợc :-16,25<k<16,15
Vì k nguyên ,nên nó nhận các giá trị sau :
0;1;.....;14;15;16
=
k
tức là có 33 gợn lồi .
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
1
Toạ độ gợn lồi này đợc xác định bởi phơng trình (3) với các giá trị
1; 2; 3k = ì
0,25
0, 5
Bài 4:
1) Ta cú
0
q q sin( t )= +
(1)
q
0
= CU

0
= 20 x 10
-16
x 4 = 80 x 10
-6
C = 80àC
6
1 1
500rad / s
LC
0,2x20x10

= = =
Thay vo q
0
, vo (1):
q 80sin(500t ) C= + à
(2)
Ti thi im t = 0 thỡ
q 80sin 80 C= = à
suy ra
sin 1
2

= =

Vy
q 80sin 500t ( C)
2

= + à
ữ

(3)
Nng lng in trng:
( )
2
2
6 2
E
6
1 q 1
W x 80x10 sin 500t (J)
2 C 2
2x20x10




= = +
ữ

3 2
E
W 0,16x10 sin 500t (J)
2

= +
ữ

(4)
Ta cú
4
T 2 2
t 5x10 (s)
8 8 8x500


= = =

Thay t vo (4):
3 2 4
E
3 2 6
W 0,16x10 sin 500x5x10 J
2
3
0,16x10 sin 80x10 J 80 J
4




= +
ữ

= = = à
ữ

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
Bài 5:
a.
0,5
R
U
I A
R
= =
;
3
10
. 70
7
C
C C C
U
U I Z Z C F

I


= = = =
Tìm L,r .
Ta có :
2 2 2
3
2 2 2
( ) ( )
r L
AB R r L C
U U U
U U U U U
= +
= + +
thay số gải hệ : U
r
=40V và U
r
=-75 V (loại)
U
L
= 75V , Z
L
=150ôm , L=0,48(H) =
1,5
H

.

80( )
r
U
r
I
= =
b.
2 2
2 2
3 3
'2 2
. .
( )
L
L
L C
U r Z
U I Z I r Z
R Z Z
+
= = + =
+
với R=R+r.
U
3max
khi Z
L
=Z
C
.

2 5 2
1 1 1
0,22( )
4,6.10 .(100 )
C F
L
LC



= = = =
c.: U
Cmax
?:
+Tìm C để U
Cmax
?
đặt R=R+r cho gọn .
Cách 1: Phơng pháp dùng tam thức bậc 2 :
2 2 2
2
2 2
.
' ( ) ( )
'
C
C C
L C L C
C C
UZ

U
U I Z
R Z Z Z Z
R
Z Z
= = =
+
+
Để U
Cmax
thì
( )
2
2
2 2
min
( )
'
L C
C C
Z Z
R
y
Z Z

= +
đặt
2 2 2
1/ ( ' ) 2 1
C L L

Z x y R Z x Z x= = + +
Suy ra y
min
tại x=-b/2a =
2 2
'
C
C
Z
R Z+

Thay x=1/Z
C

2 2
5
' 1
300 1,06.10
100 300
L
C
L
R Z
Z C F
Z


+
= = = =
Thay Z

C
vào U
C
đợc : U
Cmax
=
2 2
'
120
L
U R Z
V
R
+
=

*(Ta có thể viết :
max
min
4
C
U U
U
y
a
= =

Z
C
=300

2
C
=1,06.10
-5
F)
d.
2 2
2 2
2 2
4
2 2
2 2
. ( )
( )
( )
( ) ( )
( ) ( )
L C
L C
V L C
L C
L C
U r Z Z
r Z Z
U I r Z Z U U y
R r Z Z
R r Z Z
+
+
= + = = =

+ +
+ +
Với

2 2 2 2 2 2
2
2 2 2 2 2 2
( ) ( ) 2 2
2
1
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
L C L C
L C L C L C
r Z Z r Z Z R R Rr Rr
R Rr
y
R r Z Z R r Z Z R r Z Z
+ + + +
+
= = =
+ + + + + +
(Thêm
bớt)
Y= 1-A. vậy Y
mim
thì A max

khi Z
L
=Z

C
.

C=0,22F
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
3
Bài 6:
1)Tìm l L G L
Sơ đồ tạo ảnh :
1 1 2 2 3 3
AB A B A B A B
d
1
d
1
d
2
d

2
d
3
d
3

- Với ảnh A
1
B
1
:
'
1 1 1
1
1 1 1
20
20
d f d
d
d f d
= =

- Với ảnh A
2
B
2
:
.d
2
=l-d

1
= l -
1
1
20
20
d
d
=
1 1
1
20 20
20
ld l d
d


'
2 2 1 1
2
2 2 1 1
10( 20 20 )
20 30 200
d f ld l d
d
d f ld l d

= =
+
- Với ảnh A

3
B
3
:
2 2
'
1 1 1
3 2
1 1
20 40 400 200
20 30 200
l d l ld l d
d l d
ld l d
+ +
= =
+
-Độ phóng đại :
'
' '
3
3
1 2
2 2
1 2 3 1
4000
( 1)
( 60 800) 20( 40 200)
d
d d

K
d d d l l d l l

= =
+ +
Theo đề bài ,ảnh có độ cao không đổi với mọi d
1
, tức k=const với mọi d
1
2
60 1800 0,l l + =
Giải ra ta đợc l
1
= 20m và l
2
= 40cm
2) Tìm K
+ Với l
1
= 20cm
1k
=
+ Với l
2
= 40cm
1K
= +
Cách 2 : - Xét tia tới từ vật song song với trục chính

không thay đổi khi d

1
thay đổi . Để ảnh A
3
B
3

có chiều cao không đổi ,không phụ thuộc vào d
1
thì tia ló ra khỏi hệ phải song song với trục chính .
+ DO đó ta có thể coi các tia sáng này ứng với điểm vật và điểm ảnh ở vô cực . Ta có :
- Với A
1
B
1
: d
1
=
'
1 1
d f =
- Với A
2
B
2
:
' '
2 2 1 2
2 1 1 2
2 2 1 2
( )

;
d f l f f
d l d l f d
d f l f f

= = = =

- Với A
3
B
3
:
'
3 3 1
d d f= =
- Mà d
3
=l d
2
=
2
2
1 2 1 2 2 1 2
2 1 1 2
( ) 20 10 10 200
20
30
l f f l lf lf lf f f l l l l
l
l f f l f f l

+ +
= = =

2
1 2
60 800 0 20 , 40l l l cm l cm + = = =
.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
4
Bài 7: Viết ph ơng trình dao động : Xác định :
20 4,47( / )
3
K
rad s
m
A cm

= =
=

Chọn t=0 khi x=Avà v=0
2

=

Phuơng trình dao động :
3.sin( 20 )( )
2
x t cm

= +
b) Lực cực đại :
Tính
2
max
' 3 20 cos( 20 )
2
'' 60.sin( 20 )
2
60 / .
x t
a x t
a cm s


= +
= = +
=
Định luật II Niu-tơn : F = ma ,suy ra F
max
khi a

max

Vậy F
max
= m.a
max
=6N
- Tốc độ trung bình :
Trong 1 chu kì dao động vật đi đợc đoạn đờng là 4A
Ta có S=4A=12cm
T=
2
1, 4
/ 8,57 /
TB
s
v S T cm s


=
= =
2) đặt m lên M
Ta có :
2
2 2
2
max
.sin( )
k
M m

a x A t
k
a A A
M m



=
+
= = +
= =
+
- Khi m nằm trên M chịu lực ma sát nghỉ
F
ms
=
N mg
à à
=
- Nếu m chuyển động trên M ,ta coi m chuyển động trong hệ quy chiếu M
Nó chịu tác dụng của lực quán tính F
qt
=- ma
max max
( ) .
qt
k
F ma m A
M m
= =

+
- Để m không trợt trên M thì F
ms

max
( )
qt
F
.
( )
0,2156( )
k
mg m A
M m
g m M
A m
k
à
à

+
+
=
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
5