De thi hsg 12 BCB

<span class='text_page_counter'>(1)</span>TRƯỜNG CẤP II - III TÂN QUANG. ĐỀ CHÍNH THỨC. ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2011 - 2012 MÔN VẬT LÝ Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề này có 04 câu trong 01 trang). Câu 1.(5 điểm): Một người ngồi trên một tấm bê tông nằm ngang được cần cẩu nhấc thẳng đứng lên cao với gia tốc a = 0,5 m/s 2. Bốn giây sau khi rời mặt đất người đó ném một hòn đá với vận tốc v 0 = 5,4 m/s theo phương làm với tấm bê tông một góc 300 . Bỏ qua sức cản của không khí và phần chiều cao của người. a) Tính thời gian từ lúc ném đá đến lúc rơi xuống mặt đất. b) Tính khoảng cách từ nơi đá chạm đất đến vị trí ban đầu của tấm bê tông (coi như chất điểm). Lấy g = 10 m/s2. Câu 2.(4 điểm): Trong một ống hình trụ thẳng đứng với hai tiết diện khác nhau có hai pít tông nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không dãn. Giữa hai pít tông có 1 mol khí lí tưởng. Pít tông trên có diện tích tiết diện lớn hơn pít tông dưới là ΔS=10 cm2 . Áp suất khí quyển bên ngoài là p0=1 atm . Biết khối lượng tổng cộng của hai pít tông là 5 kg, khí không bị lọt ra ngoài. (Bỏ qua ma sát giữa các pít tông và thành ống). S a) Tính áp suất p của khí giữa hai pít tông 1 b) Phải làm nóng khí đó lên bao nhiêu độ để pít tông dịch chuyển lên trên một đoạn l = 5cm? S 2. Câu 3.(6 điểm): Mạch điện mắc như hình vẽ. Bộ nguồn gồm hai nguồn giống nhau, mỗi pin có suất điện động R1=6 Ω; R2=2 Ω ; RMN =6 Ω E=1,5 V ; r=0,5 Ω điện trở các Ampekế và dây nối không đáng kể. a) Tìm số chỉ các Ampekế khi con chạy C ở M và N b) Con chạy C ở vị trí nào thì A2 chỉ 0,3A?. A2. B. A C. R 1. M. A1. R 2. N RM N. Câu 4.(5 điểm): Cho quang hệ như hình vẽ, với (L) là thấu kính hội tụ, tiêu cự f =20 cm . G là gương phẳng. (G) a) Cho x=70 cm và l=50 cm . (L) Hãy xác định ảnh A3B3 của AB qua B quang hệ. Vẽ hình b) l bằng bao nhiêu thì A3B3 có A O1 O2 độ lớn không đổi và không phụ thuộc vào x? l x --------------- HẾT-----------------. D.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2011 - 2012 MÔN VẬT LÝ. TRƯỜNG CẤP II - III TÂN QUANG. Câu hỏi Đáp án Câu 1 a) Tính thời gian từ lúc ném đá đến lúc rơi xuống mặt đất. (5điểm) Lúc t = 4 s, tấm bê tông ở độ cao y0 và vận tốc v1. Điểm. 1 2 1 2 y 0= a . t = . 0,5 . 4 =4 m ................................................................. 2 2. . v 1=at=0,5 . 4=2 m/s ......................................................................... - Nếu gọi v là vận tốc của đá đối với mặt đất ⃗v =⃗v 0 + ⃗v 1 .......................................................................................... - Chọn hệ trục tọa độ Oxy Ta có: 0 v x =v 0 . cos α =5,4 . cos 30 ≈ 4,7 m/ s ...................................................... . v y =v 0 .sin α + v 1=5,4 . sin30 0+ 2=4,7 m/ s ............................................. vx 0 tg β= =1 ⇒ β=45 ...................................................................... vy Vậy ta được: v =√ v 2x + v 2y ≈ 4,7 √2 m/s .................................................. y. v. v. 0,25đ 0,25đ 0,25đ. 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ. y. v1. v0 x. O. O. x. */ Kể từ khi nắm. - Ta có các phương trình chuyển động của vật x=v . cos β . t. (1).............................................................................. 1 y=v sin βt − gt 2 2. (2)........................................................................ v y =v .sin β − g .t v y =0 ⇒ t 1 = v . sin β = 4,7 √2 . √ 2 =0 , 47 s g 10 2. 0,25đ 0,25đ. - Thời gian hòn đá đi lên: Ta biết (3)..................... 0,5đ 0,5đ.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> 2. 4,7 √2 ¿ ¿ ¿ - Độ cao hòn đá đạt tới: (4)................... v 2 sin 2 β y 1= =¿ 2g 2 y Max - Thời gian rơi xuống đất: t 2 = =1 ,01 s (5), g. √. 0,5đ. (ymax = y0 +. y1)............. Vậy thời gian từ lúc nắm đến khi chạm đất là: t = t1 + t2 = 1,48 s (6)................................................ b) Tính khoảng cách từ nơi đá chạm đất đến vị trí ban đầu của tấm bê tông (coi như chất điểm). L=x=v cos β . t=4,7 . 1, 48≈ 7 m (7)........................................... Câu 2 a) Tính áp suất p của khí giữa hai pít tông (4điểm) Ta có: S 1 − S 2=ΔS và m=m1 +m2 Điều kiện cân bằng của hai pít tông là:. 0,5đ 0,5đ. (1) ...............................  Từ (1) và (2). (2) (3). ⇒. .......... (4) . ............................. ⇒. (S 1 − S 2)( p − p 0)=(m1 +m2)g=mg ....................................... ⇒. p=. ... mg + p 0 ≈ 1,5 . 105 Pa .................................................... ΔS. ... b) Nhiệt độ cần làm nóng ΔT - Khi làm nóng khí thì pít tông dịch chuyển lên trên một đoạn l. Muốn pít tông cân bằng ở vị trí này thì p' = p (p': áp suất chất khí sau khi dịch chuyển pít tông)........................................................................................ Theo phương trình Menđêleep - Clapayron pV=nRT (n = 1).............................................................. p' (V + ΔV )=R(T + ΔT ) ........................................................... ⇒. 0,5đ. ΔT =T. ΔV p = ΔV V R. ......................................... ⇒. ΔT = p. mà ΔV =lΔS. Δ Sl ≈ 0,9 K R. ......................................................... ⃗ F ⃗ ⃗ ⃗ F0 T P1 ⃗⃗ T F⃗0 ⃗ S. S 1. 0,5đ 0,25đ 0,25đ. 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Câu 3 a) Tìm số chỉ các Ampekế khi con chay C ở M và N (6điểm) - Khi con chạy C ở M, điện trở mạch ngoài là RN =R MN , dòng điện không đi qua A1 nên (IA1 = 0).............................................................................. E 3 Từ giả thiết: I = R + r = 6 +1 ≈ 0 , 43 A N b Dòng điện mạch chính đi qua A2 nên IA2 = I = 0,43A....................... - Khi con chạy C ở vị trí N, mạch ngoài được mắc như sau ....................................................................................... (RMN // R 1 // R 2) E 3 do đó RN =1,2 Ω và I = R + r = 1,2+1 ≈ 1 , 36 A N b ............................. Hiệu điện thế mạch ngoài: U N =U NM =U BA=U BD=IR N =1 , 36 .1,2 ≈ 1, 63 V ..... ⇒. I NM =. U NM 1 ,63 = =0 ,27 A R MN 1,2. ............................................... I BA =. 0,25đ. 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ. U BA 1 , 63 = =0 , 27 A R1 6. .................................................. U. 1 , 63 BD và I BD= R = 2 =0 , 81 A 2 ................................................. Do đó tại nút N: I A 1=I − I NM=1 , 36 −0 , 27=1 ,09 A .......................................... 0,5đ 0,5đ. I A2=I − I BD =1 , 36− 0 , 81=0 , 55 A. ........................................... A2. B. A C. R 1. M. A1. R 2. N RM N. b) Con chạy C ở vị trí nào thì A2 chỉ 0,3A Gọi điện trở phần MC là x, phần CN = 6 - x. D. 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> 0,25đ. - Điện trở mạch ngoài: [ RCN nt( RMC // R1 // R 2)] .............................................. ⇒ Ta có:. RN =RCN +. (1).......... 0,25đ. 2 R 1 R2 RMC 12 x −2 x +18 = R 1 R2 + R1 RMC + R2 R MC 2 x+3. 0,25đ. E. b Ta lại có: I = R + r ⇔ E b=I (R N +r b ) (2)........................................ N b Hiệu điện thế mạch ngoài: U N=E b − Irb =3− I ............................................ U NC =I (6 − x) Ta có: ............................................................................ U BD =U N −U NC =(3 − I ) − I (6 − x )=3 −7 I + xI ............................. I BD=. U BD 3 − 7 I − xI = R2 2. 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ. (3)....................................................... Từ giả thiết: I A 2=0,3 A ; tại nút D I A2=I − I BD 0,3=I −. 0,25đ. ⇔. 3− 7 I + xI ........... 2. 18 (4).................................. 5(9 − x ) 18 12 x −2 x 2+18 3= +1 5(9− x) 2 x+3 ⇒ I=. Thay (4) vào (2) ta được:. (. ). ............................... ⇔. ........................................... 2. 2 x −9 x +9=0. ..... giải pt ta được: x=3 Ω hoặc x=1,5 Ω . Vậy cả hai giá trị của x đều đúng.... Câu 4 a) Xác định ảnh tạo bởi quang hệ (5điểm) L G L AB A1B A2B A3B d 3 , d 3 3 d1 , d1 1 d 2 , d 2 2 d f. 70 . 20 ' 1 - Với A1B1: d 1=70 cm ; d 1= d − f =70 −20 =28 cm 1 thật)...................... (ảnh. 0,25đ. d '1 28 2 k 1=− =− =− ............................................................... d1 70 5. . - Với A2B2: d 2=l −d '1=50 − 28=22 cm ; ảo)............... '. d 2=d 2=−22 cm. (ảnh. '. k 2=−. ... d2 =1 ............................................................................ d2 d f. 0,5đ. 72 . 20 ' 3 - Với A3B3: d 3=l −d '2=50+ 22=72 cm ; d 3= d − f =72 −20 =27 , 7 cm 3. 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ. 0,25đ.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> (ảnh thật) 0,25đ k 1=−. ' 3. d 27 , 7 5 =− =− .......................................................... d3 72 13. ... A B. 5 2 2 3 3 - Độ phóng đại của hệ: k = AB =k 3 k 2 k 1= − 13 (1) − 5 =13 ..................... Vậy ảnh A3B3 của AB tạo bởi quang hệ là ảnh thật, cùng chiều và bằng 2 13. 0,25đ. ( ) ( ). vật.. 0,5đ. 0,25đ b) l bằng bao nhiêu thì A3B3 có độ lớn không đổi và không phụ thuộc vào x. - Khi l có giá trị thay đổi, ta có: d 1=x ;. 0,25đ 0,5đ. 20 x d '1= x −20. .................................................................. ' ' ' d 2=l −d 1 ; d 2=− d 2=d 1 − l ...................................................... d 3=l −d '2=l + d 2=2l −d '1=2l −. 2( lx− 10 x −20 l ) 20 x = ............ x −20 x −20. Ta lại có: k=. A3 B3 f f 20 20 =k 3 k 2 k 1= .1 . = . =¿ AB f − d3 f − d1 2(lx −10 x − 20l) 20 − x 20− x −20 200 ¿ ............................................................... (l− 20)x − 20 l+ 200. . Vậy k = h/s và k không phụ thuộc vào x khi l = 20cm.................... 1 Khi đó k =− 2. 0,5đ 0,5đ.

<span class='text_page_counter'>(7)</span>

<span class='text_page_counter'>(8)</span>