HSG AG Vong 1 22102011

<span class='text_page_counter'>(1)</span>SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO AN GIANG ĐỀ CHÍNH THỨC. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 2 trang). Bài 1: (2 điểm) Cho 3 dao động điều hòa, cùng phương, cùng tần số góc  = 100 rad/s với các biên độ : A1 = 3  5 2  3  2; 6 . Viết phương 1,5cm; A2 = 2 cm; A3 = 3 cm, các pha ban đầu tương ứng 1 = 0 ; trình dao động tổng hợp của 3 dao động trên. Bài 2 (4 điểm): Một nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r, cấp điện cho một mạch ngoài có điện trở R thay đổi được . 1) a) Xác định R để mạch ngoài tiêu thụ công suất cực đại . b)Tìm biểu thức công suất cực đại và tính hiệu suất của nguồn điện khi đó. 2) a) Chứng minh với một giá trị công suất mạch ngoài P < P max thì có hai giá trị của R và hai giá trị đó thoả mãn hệ thức : R1.R2 = r2. b) Hiệu suất của nguồn điện ứng với hai giá trị trên liên hệ với nhau thế nào ? Bài 3 (4 điểm) Đặt vật sáng AB ở trên và vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ L 1 có tiêu cự 20cm. Vật AB cách thấu kính một khoảng 30cm. a. Xác định vị trí, tính chất và số phóng đại ảnh A1B1 vật AB cho bởi thấu kính L1. b. Giữ nguyên vị trí vật AB và L1, người ta đặt thêm một thấu kính phân kì L2, đồng trục chính với L1 và cách L1 một khoảng 70cm. Tính tiêu cự của thấu kính L2 để ảnh cuối cùng A2B2 của vật AB qua hệ ( L1, L2) cao bằng vật AB. Vẽ ảnh. U=100V A D Bài 4 (4 điểm): Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. f=50Hz Cuộn dây thuần cảm L. Người ta thay đổi L và C để. ~. L C P K 2 Z L .Z C R công suất mạch tuân theo biểu thức: . 1 B E L  (H ) 2  a) Khi thì K 4 , dòng điện trong mạch cực đại. Tính C và R. b) Tính độ lệch pha giữa uAE và uBD khi Imax. Tìm liên hệ giữa R, C, L để I = K. Lúc đó độ lệch pha giữa uAE và uBD bằng bao nhiêu ? Bài 5 (2 điểm): Một vật dao động điều hoà, lúc vật ở vị trí M có toạ độ x 1 = 3cm thì vận tốc là 8(cm/s); lúc vật ở vị trí N có toạ độ x2 = 4cm thì có vận tốc là 6(cm/s). Tính biên độ dao động và chu kỳ dao động của vật. Bài 6 (4 điểm): Một vật có khối lượng m = 0,5kg được gắn vào với hai lò xo có độ cứng K1, K2 như hình vẽ. . Hia lò xo có cùng chiều dài lo = 80cm và K1 = 3 K2. Khoảng cách MN = 160 cm. Kéo vật theo  phương MN tới vị trí cách Mmột đoạn 76cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Sau thời gian t = 30 (s) kể từ lúc buông ra, vật đi được quãng đường dài 6cm. Tính K1 và K2 . Bỏ qua mọi ma sát và khối lượng các lò xo, kích thước của vật. Cho biết độ cứng của hệ lò xo là K = K1 + K2.. M. K 1. m. K 2. ………………….Hết……………………. 0. N.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO AN GIANG. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012. ĐỀ CHÍNH THỨC. MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề). ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM Bài. HƯỚNG DẪN CHẤM. Điểm. Bài 1: A12  A22  2A1A 2 cos(2  1 )  3. A12 = tg12 . 0,5. cm. 0,25. 1   12  6 3. A122  A32  2A12 A 3cos(2  1 )  3 1 A= cm. (2 điểm) A12 sin 12  A3 sin 3 . tg . . A12 cos12  A3 cos3. X = 3 cos(100. t . 0,5 0,5. 2.  2 )cm. 0,25. Bài 2:. 1) a)+ Ta có :. I. E Rr ;. 0,5. P = R.I2 E2. 2 (4 điểm). 0,25. 2. E .R r 2 ( R ) 2 R . + Suy ra : P = ( R  r ) =. +Áp dụng hệ quả bất đẳng thức Côsi, suy ra Pmax khi: R = r b)+Khi đó:. Pmax . E2 4r. (1). 0,25 0,25. (2). U .I R H  E.I R  r +Hiệu suất của nguồn: 1 H  50% 2 +Khi R = r thì. 0,25 0,25. 2. 2)a)+Từ. P. E .R  P.R 2  (2rP  E 2 ) R  r 2 P 0 2 (R  r ). 2 2 +Với  E ( E  4rP ). (4). 0,25. (3). 2 . Thay E từ (2) vào (4), được:. 0,25.  E 2 .4r ( Pmax  P ) 0. +Suy ra phương trình (3) có 2 nghiệm riêng biệt: E 2  2rP  E E 2  4rP R1  2P. (5). ;. E 2  2rP  E E 2  4rP R2  2P. 2 +Lấy (5) nhân (6) theo vế, được: R1.R2 r (Đpcm). (6). 0,25 0,5.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> b) +Với R1, có:. H1 . + Với R2, có:. R1 R1  R1  r R1  R1.R2. H2 . 0,25. (7). R2 R2  R2  r R2  R1.R2. 0,25. (8). +Lấy (7) + (8) theo vế, được: H1  H 2 1 100%. 0,5. d1 f ta có : d’1 = d1  f = 60cm.. 0,5. d’1 > 0  Ảnh là ảnh thật.. 0.5 0,5. a). ' 1. Bài 3 ( 4 điểm). d K1 = - d1 = - 2. b). 0,5 - Tính được d2 = l - d’1 = 10cm. - Tính được k 2 = 0,5 - Tính được d2’ = - 5cm. - Tính f2 = -10cm - Vẽ hình đúng. 0,5 0,5 0,5 0,5. 1 Z L L.2 . f  2 50 100  a)+ Ta có : K 2 4  P 4 Z L Z C. 0,25. + Khi (1) + Vì mạch RLC nối tiếp có Imax nên cộng hưởng xảy ra  Z L Z C 100 (2). 4 (4 điểm). Do đó :. C. 1 1 10 4   (F ) Z C  100 100 . 0,5. +Từ (1) và (2), được : P 4Z L 400(W) 2 + Mặt khác : P R I , với. I I max . 0,25. 0,25. U U  Z min R nên. U2 U 2 1002 P  R  25 R P 400. 0,5. b)+ Giản đồ véc tơ vẽ được :.  U AE O.  UBD.   UL 1 U R 2 . UC. i. 0,25.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> +Từ giản đồ véc tơ suy ra :. 1   2. U Z 100 tan 1  L  L  4  1 760 UR R 25 Với : 38 u AE  uBD 1  2 1520  45 +Suy ra :. 0,25. 0,25.  P  R I 2  P  K 2  Z L Z C + Ta biết :  nên khi I = K, ta suy ra : R  Z L Z C  R 2 Z L Z C  R 2 . L C. 0,5. ZL   tan 1  R Z Z  tan 1 tan  2  L 2 C 1  R  tan   ZC 2 R +Lúc này có: . +Suy ra:.  u AE  uBD 1  2 .  2. 0,5. 0,5. Bài 5: ( 2 điểm). + Áp dụng hệ thức độc lập: A  x12 . v12.  32 . A  x2 . v2  2 , được:. 0,25. 82. 2. (1). 0,5. 62 5 v22 2 2 A  x2  2  4  2 (2 điểm) +Tại N:  . (2). 0,5. +Tại M:. 2. +Giải hệ (1) và (2) được: A = 5 cm và. Bài 4 ( 4 điểm ).  2(rad / s )  T . 2 2   3,14( s )  2. Lược thuật lại đáp án Lập luận tính tính được biên độ A = 4cm T Xác định được thời gian là t = 3  Tính được Chu Kì T = 10 Tính được  20(rad/s). Giải hệ : K1 = 150N/m ; K2 = 50N/m. 0,75. 1đ 1đ 0,5đ 0,5đ 1d.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> . - Ghi chú: - Thí sinh luận giải theo các cách khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa theo biểu điểm. ---------------------Hết………………….

<span class='text_page_counter'>(6)</span>