hsgbtuc20092010

<span class='text_page_counter'>(1)</span>SỞ GD & ĐT THANH HOÁ ĐỀ CHÍNH THỨC. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2009 - 2010 MÔN THI: VẬT LÝ LỚP: 12 BT THPT Ngày thi: 24 - 3 - 2010 SỐ BÁO DANH Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề) ..................... Đề này có 05 câu gồm 01 trang. Câu 1 (4 điểm) Một con lắc đơn chiều dài l được kích thích cho dao động điều hoà. Trong khoảng thời gian Δt nó thực hiện được 40 dao động toàn phần. Khi tăng chiều dài con lắc thêm 7,9 cm, thì cũng trong khoảng thời gian Δt nói trên nó thực hiện được 39 dao động toàn phần. Lấy gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s 2. Tính chiều dài l ban đầu, chiều dài sau khi tăng thêm và các chu kì dao động tương ứng của con lắc. Câu 2 ( 5 điểm) Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng cơ trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp A, B dao động với cùng tần số f = 16 Hz và có cùng pha ban đầu. Tại điểm M trên mặt chất lỏng cách A và B những khoảng lần lượt là d1 = 10 cm, d2 = 14 cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB còn có 1 dãy cực đại khác. Biết khoảng cách AB = 9 cm. a. Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng. b. Tính tổng số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB. L,R0 Câu 3 (5 điểm) C Cho mạch điện như hình vẽ 1. Điện áp hai đầu AB A R M B N có biểu thức uAB =160 cos 100 πt ( V ) . Điều chỉnh điện dung C của tụ điện để công suất tiêu thụ của hình 1 mạch đạt cực đại và bằng 160 W. Khi đó điện áp hai đầu AM có biểu thức uAM =80 cos ( 100 πt+ π /3 )( V ) . a. Tính R0, R, ZL, ZC và viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi đó. b. Xác định giá trị điện dung C' của tụ điện để điện áp hai đầu đoạn mạch AM và AN vuông pha với nhau. Câu 4 (4 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1 m. Dùng nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ chiếu vào hai khe, ta đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp trên màn là 1 mm. Tính λ . O Câu 5 (2 điểm) Một hệ cơ học được bố trí như hình vẽ 2: các quả cầu nhỏ M 1, M2 có khối lượng lần lượt là m1 A M2 = 180 g, m2 = 320 g. Lò xo nhẹ có độ cứng k = 40 N/m. Sợi dây OA mềm, nhẹ, không dãn, đầu O cố định. Kích thích để quả cầu M1 dao động điều hoà dọc trục lò xo. Hỏi quả cầu M1 có thể dao động với biên độ cực đại bằng bao nhiêu sao cho sợi dây OA luôn căng. Cho gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. M1. hình 2. ----------------------------- HẾT -----------------------------Giám thị coi thi không giải thích gì thêm.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> SỞ GD & ĐT THANH HOÁ. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2009 - 2010 MÔN THI: VẬT LÝ LỚP: 12 BT THPT Ngày thi: 24 - 3 - 2010 Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề). ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC. Chú ý: - Nếu học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa của bài.. CÂU Câu 1 4 điểm. THANG ĐIỂM. HƯỚNG DẪN GIẢI Ta có T=. Δt l =2 π 40 g. √ √. . T '=. Δt l' =2 π 39 g. .... 2. ............................................................................... 0,75 đ ............................................................................ 0,75 đ. 2. l '  T '   40  1600      l  T   39  1521 .......................................................................... Suy ra l  7,9 1600   l' =l+7,9 l 1521 Mặt khác suy ra ........................................................... Tìm được l 152,1cm & l ' 160cm ............................................................................ l 152 , 1 =2 π ≈ 2 , 475 s g 9,8 Các chu kỳ dao động tương ứng là l' 160 T ' =2 π =2 π ≈ 2 ,539 s g 9,8 a/ Vì sóng tại M có biên độ cực đại nên Δd =d 2 − d 1=kλ=4 cm ............................................................................................. . + Mặt khác giữa M và đường trung trực của AB còn một cực đại khác nên cực đại tại M ứng với k = 2 ......................................................................................................... 4 λ= =2 cm + Suy ra 2 ................................................................................................ v =λ . f =2. 16=32 cm/ s + Tốc độ truyền sóng là ...................................................... T =2 π. Câu 2 5 điểm a. 3đ b. 2đ. √. √. √. 0,75 đ 0,75 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ. √. 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ 0,75 đ. b/ Xét điểm N trên đoạn AB cách nguồn lần lượt d1 và d2 có cực đại, ta có ¿ d 2 − d 1=kλ d 2 +d 1=AB AB kλ ⇒ d 2= + 2 2 ¿{ ¿ AB AB < k< + Mà 0<d 2 < AB ⇒ − λ λ + Suy ra  4,5  k  4,5 và k nguyên  k  0 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ;. 0,75 đ 0,25 đ 0,25 đ.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> + Vậy tổng số điểm dao động với biên độ cực đại trên Ab là 9. Câu 3 5 điểm a. 4đ b. 1đ. a.. Ta. I max=. có. P max 160 = =√ 2 A U AB 160/ √2. ..................................................................... U ..................................................................... ⇒ Z d=√ R20 + Z 2L = AM =40 Ω I ZL  tan  Z L  3R0 3 + Mặt khác R0 .................................................................. + Hay. 3R02  R02 40  R0 20  Z L 20 3. + Suy ra. Z C Z L 20 3. ............................................ ...................................................................................... U + Khi đó Z =R + R0= AB =80 Ω ⇒ R=60 Ω ........................................................ I i=2 cos 100 πt ( A ) + Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch ................................ b/ Gọi ϕ 1 ; ϕ 2 lần lượt là độ lệch pha của uAM và uAN so với dòng điện i tan ϕ 1 . tan ϕ2=− 1 Theo bài ta uAM vuông pha với uAN nên ................................... R02  Z L2   Z L ( Z L  Z 'C ) 80   1  Z 'C    2 R0 ZL 3. 0,75 đ 0,75 đ. 0,75 đ 0,75 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ 0,25đ. 1 3  69.10 6 F 69  F  Z 'C 8000 + Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp bằng 5 lần khoảng vân (5i). 1,0 đ. + Theo bài ra 5i = 1 mm nên suy ra khoảng vân i = 0,2 mm. 1,0 đ. + Bước sóng của ánh sáng giao thoa và khoảng vân liên hệ với nhau bởi công thức a.i  D. 1,0 đ.  C'. Câu 4 4 điểm. + Thay số ta được Câu 5 2 điểm. . 0, 2.10 3.2.10 3 0, 4.10  6 m 0, 4  m 1. 1,0 đ. + Để dây không bị chùng ta chỉ cần xét khi lực đàn hồi của lò xo hướng lên và có độ 0,5 đ lớn thoả mãn điều kiện Fdh P2 + Để điều này luôn xảy ra với mọi li độ của m1 thì ta phải có k ( A  l )  m2 g + Hay là + Suy ra. Fdh max ≤ P2. 0,5 đ 0,5 đ. kA  m2 g  k l  m2 g  m1 g ⇒ A≤. (m 1+ m2 )g =0 ,125 m=12 , 5 cm k. 0,5 đ.

<span class='text_page_counter'>(4)</span>