De thi casio tinh Gia Lai 2011

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Së Gi¸o dôc vµ §µo t¹o THANH HOÁ §Ò chÝnh thøc Đề thi gồm 10 trang. Kú thi chän häc sinh giái cÊp tØnh Gi¶i to¸n trªn m¸y tÝnh casio N¨m häc 2011-2012 M¤N vËt lý líp 12 THPT Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Ban coi thi: THCS Ph¹m Hång Th¸i, Pleiku. Hä vµ tªn thÝ sinh: …………………………. Ch÷ ký gi¸m thÞ 1: …………………….... Ngµy sinh: …………………………………. Ch÷ ký gi¸m thÞ 2: …………………….... N¬i sinh: …………………………………... Sè mËt m· (Do Trëng Ban chÊm thi ghi). Số báo danh: ……………………..………. ………………………………………………………………………………………………………… LỜI DẶN THÍ SINH 1.Thí sinh ghi rõ số tờ Số tờ: …… giấy phải nộp của bài thi vào trong khung này. 2.Ngoài ra không được đánh số, kí tên hay ghi một dấu hiệu gì vào giấy thi.. Chữ kí giám khảo 1. Bằng số. Chữ kí giám khảo 2. SỐ MẬT Mà (do Trưởng Ban chấm thi ghi). ĐIỂM BÀI THI Bằng chữ. Qui định: Học sinh trình bày vắn tắt cách giải, công thức áp dụng, kết quả tính toán vào ô trống liền kề bài toán. Các kết quả tính gần đúng, nếu không có chỉ định cụ thể, được ngầm định chính xác tới 4 chữ số phần thập phân sau dấu phẩy. Bài 1:(5 điểm). Quả cầu M = 350g nằm ở mép bàn cao 1m so với mặt đất. Một viên đạn có khối lượng m = 10g được bắn theo phương ngang vào tâm quả cầu, xuyên qua quả cầu và rơi cách chân bàn 12 m, còn quả cầu rơi cách chân bàn 6m. Tính nhiệt tỏa ra trong va chạm. Đơn vị tính: (J) Cách giải Kết quả.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Bài 2: (5 điểm). Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: Cuộn dây không thuần cảm, biết điện trở thuần R = 80 Ω . Đặt vào hai đầu A,B một điện áp xoay chiều u AB = 240 2 cos t (V ) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch I = √ 3( A) . Biết uMB nhanh pha 30o so với uAB và uAN vuông pha với uAB. Tính cảm kháng L,r và dung kháng của đoạn mạch AB. A C R B M. Đơn vị tính: ( Ω ) Cách giải. N. Kết quả. Bài 3: (5 điểm). Tụ xoay gồm 8 tấm đặt song song theo 2 cốt, cách đều. Diện tích đối diện giữa hai tấm là S = π ( cm2), khoảng cách giữa hai tấm liên tiếp là d = 5 mm. Giữa các bản là không khí, riêng tấm ngoài cùng (thuộc cốt cố định) bị dính phần nhựa của bản mạch (được xem là chất điện môi có hằng số điện môi là 2,5) chiếm đúng ¼ thể tích không gian giữa 2 tấm như hình vẽ. Tụ được mắc vào hai đầu cuộn thuần cảm L = 5 nH. Tính bước sóng điện từ mà mạch này thu được..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Đơn vị tính: (nm). Cách giải. Kết quả. S/2 d/2. Bài 4: (5 điểm). Lăng kính bằng thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác ABC vuông góc ở A và góc B = 75 0. Ban đầu chiếu chùm tia đơn sắc đỏ rất hẹp (chiết suất lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,501) thỏa điều kiện: tia sáng vào mặt bên AB, bị phản xạ toàn phần ở mặt BC và ló ra mặt AC. Góc tới được chọn sao cho phương tia ló vuông góc phương tia tới. Sau đó giữ lăng kính và tia tới cố định, thay ánh sáng đỏ bằng ánh sáng trắng (chiết suất lăng kính đối với ánh sáng trắng biến thiên từ 1,501 đến 1,511). Xác định góc hợp bởi hai tia ló ngoài cùng. Đơn vị tính: (độ, phút, giây) Cách giải. Kết quả.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Bài 5: (5 điểm). Một băng kép, làm bằng một lá đồng và một lá sắt có cùng bề dày a và cùng chiều dài l 0 ở 00C, được hàn ở hai đầu có một khe hở 1 mm ở giữa. Giả thiết khi được nung nóng, băng kép có dạng một cung tròn. Khi nung nóng băng kép đến nhiệt độ t = 200 0C thì bán kính trung bình của lá ngoài là 3 m. Tính bề dày a của mỗi lá. Biết hệ số nở dài của đồng và sắt tương ứng là : 1 = 1,7.10-5K-1 và  2 = 1,2.10-5K-1.. Đơn vị tính: (m) Cách giải. Kết quả. Bài 6: (5 điểm). Một con lắc đơn có chiều dài 1m, vật nặng là viên bi A khối lượng 100g. Kéo con lắc lệch một góc  0 so với phương thẳng đứng rồi thả nhẹ không vận tốc đầu, bỏ qua mọi sức cản. a. Xác định sin  0 để vận tốc của A đến vị trí cân bằng có giá trị 1,62m/s. b. Khi qua vị trí cân bằng bi A va chạm đàn hồi xuyên tâm vào bi B đang đứng yên có khối lượng 50g. Tìm vận tốc của bi A và B ngay sau khi va chạm.(Bỏ qua sự tỏa nhiệt khi va chạm). Đơn vị tính: (m/s).

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Cách giải. Kết quả. Bài 7: (5 điểm). Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1= 3cm thì vận tốc v1  20 3cm / s , khi vật có li độ x2 4 2cm thì vận tốc v2 20 2cm / s .Tìm biên độ dao động của vật. Đơn vị tính: (cm) Cách giải. Kết quả.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Bài 8: (5 điểm). Cho khung dây dẫn có kích thước như hình vẽ, a = 50cm, điện trở một đơn vị chiều dài R0 1( / m) . Khung đặt trong từ  trường đều vectơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng khung.  Cho B tăng theo quy luật B = kt (k =10T/s) . Tính cường độ dòng điện qua các đoạn của khung. Đơn vị tính: (A). B. a. C. a A a.  B. D. E. Cách giải. Kết quả. Bài 9: (5 điểm) Mức cường độ âm tại điểm A phía trước cái loa phát thanh O một khoảng l = AO =1m là L A = 65dB. Coi loa như một nguồn phát sóng cầu và lấy cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2. a) Xác định cường độ âm tại vị trí A..

<span class='text_page_counter'>(7)</span> b) Xác định mức cường độ âm tại vị trí B là điểm chính giữa của AO. Đơn vị tính: (W/m2 và dB) Cách giải. Kết quả. Bài 10: (5 điểm). Hai quả cầu nhỏ giống nhau mang điện tích q 1, q2 đặt cách nhau 10cm trong không khí. Ban đầu chúng hút nhau lực F1 = 1,6.10-2N. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau rồi đưa về vị trí cũ chúng đẩy nhau lực F2 = 9.10-3N. Xác định q1, q2 trước khi chúng tiếp xúc. Đơn vị tính: (C) Cách giải Kết quả.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> --------------Hết-----------Së Gi¸o dôc vµ §µo t¹o THANH HOÁ ĐỀ CHÍNH THỨC Đáp án gồm 06 trang. Kú thi chän häc sinh giái cÊp tØnh Gi¶i to¸n trªn m¸y tÝnh casio N¨m häc 2011 - 2012. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM MÔN: VẬT LÝ THPT Qui định: Học sinh trình bày vắn tắt cách giải, công thức áp dụng, kết quả tính toán vào ô trống liền kề bài toán. Các kết quả tính gần đúng, nếu không có chỉ định cụ thể, được ngầm định chính xác tới 4 chữ số phần thập phân sau dấu phẩy. Đáp án chi tiết Bài 1 (5 điểm). Ngay trước va chạm Đạn m : v Quả cầu M: 0. Điểm. Ngay sau va chạm đạn m : v1 Cầu M : v2. + Chuyển động quả cầu là chuyển động ném ngang. Áp dụng công thức tầm xa => * Vận tốc đạn ngay sau va chạm: g v1 s1 (1) 2h v2 s2. Bài 2 (5 điểm). g (2) 2h. * Vận tốc quả cầu ngay sau va chạm: + Định luật bảo toàn động lượng: mv = mv1+Mv2 (3) mv 2 mv12 Mv2 2   Q 2 2 + Định luật bảo toàn năng lượng : 2 (4) Từ (1), (2), (3), (4) suy ra : Mv2 ( Mv2  2mv1  mv2 ) Q = 2m MS 2 g ( MS 2  2mS1  mS 2 ) 1173,8560( J ) = 4mh Q=1173,8560 (J) Giản đồ vec tơ ( hình vẽ) Định lí hàm sin: U UR    1200 0 sin  sin 30 ( vì mạch có tính cảm kháng). 0,5đ. 0,5đ 0,5đ 0,5đ. 0,5đ 2,5đ. 1,0đ. Ghi chú.

<span class='text_page_counter'>(9)</span>   300. UR 80 3   1 tan  3 240 V Zc = Uc/I = 80 3 (  ) = 138,5641 (  ) UC . 1,5đ 1,0đ.  AMB cân => UR = UMB = 80 3 V UL = Uc + UMBsin600 = 360 ( V ) ZL = UL/I = 120 3 (  ) = 207,8461(  ) Bài 3 (5 điểm). N. S 4 kd ) và Tụ xoay có điện dung Cb gồm 7 tụ mắc // trong đó 6 tụ C ( tụ dính nhựa C’ lại được xem như bộ tụ gồm 3 tụ C1,C2,C3 mắc như hình vẽ. 1,5đ. C. Với :. C1 . S 4 kd. Bước sóng điện từ mạch thu được: LS (2  5)  2 c   kd (  3) 267,7306. 106 (nm). 0,5 đ. C1. C2 S 2S C2  C3  4 kd , 4 kd 2 S (  1)  C '  4 kd (  3) 6S 2S (  1) (8 S  20 S ) S (2  5) Cb     4 kd 4 kd (  3) 4 kd (  3)  kd (  3). Bài 4 (5 điểm). P. C3. 1,5 đ. 2,5 đ.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> B J. i2. I. r1 r2. i1. A S. K. i3. C R. 1,5 đ. 1,0 đ. 2,5 đ. θ.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> * Đối với tia ngoài cùng (đỏ) Theo giả thiết => i1 = i3= i sini1=nsinr1 Định luật khúc xạ tại I và K : sini3 =nsinr2 => r1= r2 =r Mặc khác : r1+i2= 750 ; i2= r2 + 150 => i2 = 450 , r = 300 => i3 = sin-1(1,501.sin30) * Đối với tia ngoài cùng thứ hai của chùm trắng (tím) sini1t = sini = nt sinr1t sini 3t = nt sinr2t r1t+i2t = 750 ; i2t = r2t + 150    sin -1 (1,501.sin30)    i3t sin  1  nt sin  60  sin  1     nt      Khi đó góc giữa   suy ra    sin 45     sin  1  nt sin  60  s in  1     i nt        2 tia ngoài cùng là : = 0,8736 = 0052’25,0200” Bài 5 (5 điểm). 0,5đ Gọi R1 và R2 là bán kính trung bình của lá đồng và lá sắt khi nung nóng băng kép đến nhiệt độ t . 1 >  2 nên R > R . 1. 2. Chiều dài 2 lá ở nhiệt độ t :. R1. . R2 l1 l0 (1  1t ) R1 l2 l0 (1   2t ) R2 . 1,0đ. R1 R R  R2 R (   2 )t  2  1  R1  R2  1 1 1  1t 1   2t (1   2 )t 1  1t. Với R1=3 ; R2=R1-(a+10-3) suy ra : 3(1, 7  1, 2).10 5.200  10 3 1,9898.10 3 ( m) 5 1 1, 7.10 .200 a= 1,9898.10-3 (m). 1,0đ. a Bài 6 (5 điểm). 2,5đ. Giải: a) Tại vị trí cân bằng : 1,0đ.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> v2 v  2 gl (1  cos 0 )  cos 0 1  2 gl  v2  sin  0  1  cos  0  1   1    2 gl  => sin  0 0,4997. 1,0đ. 2. 2. 0,75đ. b). 0,75đ. Định luật bảo toàn động lượng.    mA .vA mA .v A'  mB .vB'. 0,75đ. ' A. Từ đó: mA .v A mA .v  mB .v 2 A. '2 A. ' B. (1). 0,75đ. '2 B. mA .v m .v m .v  A  B  mA .v A2 mA .v A'2 mB .vB'2 2 2 2. (2). '. Từ (1) và (2) => v A 0,5400m / s '. và vB 2,1600m / s. v12 v22 v12  v22 2 x  2 x2     2  x2  x12 2 2 1. Bài 7 (5 điểm). Bài 8 (5 điểm). 1,5đ. v12 A  x  2 2 ( x22  x12 ) (v1  v2 ). 1,0đ. A 8,8318cm. 2,5đ. 2 1. Giải:  Khi B thay đổi suất điện động cảm ứng xuất hiện ở hai khung dây: 1  2 1  kS1 2,5V 2  kS2 1, 25V t  t và Chiều 1 ,  2 như hình vẽ. Gọi R1 = RABCD = 3aR0 R2 = RAED = (a + a 2 )R0 ; R = RAD = aR0 Mạch điện có thể vẽ lại: U I  AD R (1) 1  U AD R1 I1  R1 (2).   U AD I2  2 R2. (3). I I1  I 2. (4). 1. B. a. C. 1. a A a. D 1,0đ. 2. E D I. R I2. I1 A. 1,0đ. R2 1. 0,5đ. 2,5đ.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> U AD. 1  2  R1 R2  0,1806V 1 1 1   R R1 R2. Thay (1), (2), (3) vào (4) => Thay UAD = 0,1806V vào (1), (2)và (3) ta có I = 0,3612A; I1 = 1,5463A; I2 = 1,1851A Bài 9 (5 điểm). 1,0đ. IA LA 10 I  I .10 I 0 Ta có : LA = 10lg 0 Suy ra A  12. I A 10 .10. 65 10. 1,0đ =3,1623.10-6W/m2. b) Ta có: IA . P ; 4 RA2. . R  IB  I A  A   RB . IB . P 4 RB2. 0,75đ. 2. 0,75đ 2. IB Suy ra LB = 10lg I 0. Bài 10 (5 điểm). =. R  R  I 10 lg A  10 lg  A  LA  20 lg  A  I0  RB   RB . LB = 65  20 lg 2 = 71,0206 dB Ban đầu hai quả cầu hút nhau nên q1.q2 < 0 (q1, q2 trái dấu) q .q F R2 F1 k 1 22  q1 .q2  1 ( 1) R K 2 1 2 1, 6.10 .(10 ) 16  q1.q2   .10 14 (1) K 9 Sau khi tiếp xúc điện tích trên hai quả cầu bằng nhau: 2  q1  q2    q q 4 F2 R 2 2  2 q1' q2'  1 2  F2 k    ( q  q )  4.10 14 1 2 2 2 R k 7  q1  q2 2.10 (2) Từ (1) và (2), giải hệ phương trình : 2 8 q1  .10 7 0, 6667.10 7 C ; q2  .C  2, 6667.10 7 C 3 3 2 8 q1  .10 7  0, 6667.10 7 C ; q2  .10  7 C 2, 6667.10 7 C 3 3 8 2 q1  .10 7 2, 6667.10 7 C ; q2  .10  7 C  0, 6667.10 7 C 3 3 8 2 q1  .10 7  2, 6667.10 7 C ; q2  .10 7 C 0, 6667.10 7 C 3 3. Chú ý: + Học sinh giải đúng theo các cách khác vẫn cho điểm tối đa.. 1,5đ. 1,5đ. 1,5đ. 2,0đ.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> + Sai hoặc thiếu đơn vị trừ 0,5đ nhưng không trừ quá 1,0đ cho toàn bài. ----------------------.

<span class='text_page_counter'>(15)</span>