Dedap anmon Vat li chon HSG THPT nam hoc 20162017

<span class='text_page_counter'>(1)</span>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI ĐỀ CHÍNH THỨC. KÌ THI CHỌN HSG THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016-2017 MÔN: VẬT LÍ Thời gian: 180 phút không kể thời gian giao đề (Đề gồm 07 câu, in trong 02 trang). Câu 1 (5 điểm): 1. Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng 200g dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Chiều dài tự nhiên của lò xo là ℓ0 = 30 cm. Lấy g = 10 m/s2. Khi lò xo có chiều dài 28 cm thì vận tốc của vật bằng không và lúc đó lực đàn hồi có độ lớn 2 N. Hãy tính: a. năng lượng dao động của con lắc. b. tỉ số thời gian lò xo bị nén và giãn trong một chu kì. c. thời gian lực đàn hồi tác dụng vào vật cùng chiều lực hồi phục trong 10 chu kì dao động.. A. 2. Một vật nhỏ m1 rơi tự do từ điểm A có độ cao h = 125 m so với mặt đất nằm ngang. Bỏ qua mọi lực cản, lấy g = 10 m/s2.  v0 a. Tìm quãng đường vật rơi được trong giây cuối cùng trước khi chạm đất. b. Gọi H là điểm hạ vuông góc từ A lên mặt đất. Tại điểm B B α H  cách H một khoảng 125 m người ta ném vật nhỏ m2 với vận tốc v0 cùng lúc thả vật m1. Tìm α và v0 để vật m2 ném trúng m1 khi m1 đang rơi. Câu 2 (3 điểm): Mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp, đoạn mạch AM gồm điện trở R = 100  mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L =. 1. H, đoạn mạch MB chứa tụ  có điện dung C biến thiên. Đặt vào hai đầu mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều u AB, khi đó  hiệu điện thế xoay chiều giữa hai đầu mạch AM có biểu thức uAM = 400cos(100πt ) (V). a. Cho C =. 12. 10 ( F ) . Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch và biểu thức các ( 3  1) 4. hiệu điện thế uAB, uMB. b. Tìm C để uAM vuông pha với uAB. Tính hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch MB và cho nhận xét về giá trị hiệu điện thế hiệu dụng này. Câu 3 (2 điểm): Hai nguồn phát sóng kết hợp S1, S2 trên mặt nước cách nhau 12 cm phát ra hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số f = 20 Hz, cùng biên độ a = 2cm và cùng pha ban đầu bằng không. Xét điểm M trên mặt nước cách S1, S2 những khoảng tương ứng d1 = 4,2 cm; d2 = 9 cm. Coi biên độ sóng không đổi, biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước v = 32 cm/s. a. Viết phương trình sóng tổng hợp tại điểm M. Điểm M thuộc cực đại hay cực tiểu giao thoa? b. Giữ nguyên tần số f và các vị trí S1, M. Hỏi muốn điểm M nằm trên đường cực tiểu giao thoa thì phải dịch chuyển nguồn S2 dọc theo phương S1S2 chiều ra xa S1 từ vị trí ban đầu một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu?.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Câu 4 (3 điểm): Đặt vật nhỏ có dạng một đoạn thẳng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính. Đầu A của vật nằm trên trục chính, cách quang tâm của thấu kính 20 cm. 1. Qua thấu kính, vật AB cho ảnh A'B' cao bằng vật. Hãy xác định tiêu cự của thấu kính và dùng thước kẻ dựng ảnh A'B'. 2. Giữ cố định thấu kính, quay vật AB quanh đầu A để AB hợp với trục chính của thấu kính một góc bằng 45o. Xác định: a. vị trí và hình dạng của ảnh A"B" của vật AB qua thấu kính bằng cách dựng hình với số lượng tia sáng được vẽ ít nhất. b. độ dài của vật AB, biết rằng độ dài của ảnh A"B" gấp hai lần độ dài của vật AB. Câu 5 (3 điểm): p 1. Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5atm và ở nhiệt độ 1 4 p0 250C. Khi xe chạy nhanh, nhiệt độ không khí trong lốp xe tăng lên tới 500C. Tính áp suất không khí trong lốp xe lúc này. Coi thể tích lốp xe không thay đổi. p0 2 2. Một lượng khí lý tưởng đơn nguyên tử biến đổi từ trạng thái 1 O V 4V0 V0 đến trạng thái 2 như hình vẽ. a. Viết phương trình biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ tuyệt đối vào thể tích. b. Vẽ đồ thị biểu diễn phương trình đó trên trục tọa độ V - T.  B Câu 6 (2 điểm): Hai thanh ray kim loại thẳng, song song cách nhau một C N khoảng L, cùng đặt nghiêng một góc α so với mặt ngang. Đầu trên của hai ray nối với hai cực của tụ có điện dung C. Hệ thống  được đặt trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B thẳng M α đứng hướng lên. Hiệu điện thế đánh thủng tụ điện là UT. Một thanh kim loại khác MN cũng có chiều dài L, khối lượng m bắt đầu trượt xuống. Trong quá trình trượt MN luôn nằm ngang, tiếp xúc và vuông góc với hai thanh kim loại. Giả thiết các thanh ray đủ dài và bỏ qua điện trở của mạch điện, ma sát không đáng kể, gia tốc trọng trường là g. Các dữ kện B, L, C, m, g, α coi như đã biết. a. Chứng minh rằng chuyển động của thanh MN là chuyển động thẳng nhanh dần đều và tìm gia tốc của nó. b. Tìm thời gian trượt của thanh MN cho đến khi tụ điện bị đánh thủng. Câu 7 (2 điểm): Cho một tụ C0 đã biết rõ giá trị; một điện trở R và một cuộn dây thuần cảm; một máy phát tần số (là một nguồn điện xoay chiều có thể thay đổi được tần số và hiển thị rõ tần số đó); một vôn kế và một ampe kế xoay chiều, cả hai đều là loại hiển thị kết quả đo bằng kim nhưng bị mờ số nên không đọc được chính xác kết quả đo; dây nối. Tìm phương án xác định: a. độ tự cảm L của cuộn dây. b. điện trở R. ..........................HẾT ĐỀ THI....................... Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ và tên thí sinh:.....................................................................Số báo danh...........................

<span class='text_page_counter'>(3)</span> SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI. ĐÁP ÁN – THANG ĐIỂM KÌ THI CHỌN HSG THPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2016-2017 MÔN: VẬT LÍ (Đáp án -thang điểm gồm có 07 trang). ĐỀ CHÍNH THỨC Lưu ý:. 1. Thí sinh giải theo các phương án khác mà vẫn đúng, tổ giám khảo tự thống nhất chia thang điểm tương ứng. Giám khảo có thể thống nhất thưởng 25% số điểm của câu đó nếu thí sinh có cách giải hay và độc đáo. 2. Thí sinh viết thiếu hoặc sai 02 đơn vị trở lên trong một bài trừ 0,25 điểm cả bài đó.. Câu 1 (5 điểm). Nội dung. 1. Năng lượng dao động - khi lò xo có chiều dài 28 cm, vận tốc của vật bằng không nên vị trí của vật lúc này là vị trí biên - độ cứng của lò xo: k =. Fđ  100 N / m l. - Biên độ dao động: A = l + l0 = l + - Năng lượng dao động: W =. A 2. - Trong 1T, lò xo bị nén khi vật năng đi từ vị trí có li độ x1 = ngược lại (chọn trục Ox thẳng đứng hướng lên, O là VTCB). 0.25 A 0.25 tới vị trí x2 = A và 2. - Dùng đường tròn (hoặc trục phân bố thời gian) tính được góc quét α nén = T 6. thời gian lò xo nén: tnén = 2 ) - Tỉ số:. t nén  nén 1   t giãn 2 -  nén 2. 0.25. 1 2 kA  0,08 J 2. - Vị trí lò xo không biết dạng vật có li độ: x1 = l0 =. 0.25 0,25. mg = 0,02 + 0,02 = 0,04 m k. b. Tỉ số thời gian lò xo nén, giãn. Điểm 0.25. 2 0.25 (hoặc 3. 0.25. c. Thời gian lực đàn hồi cùng chiều lực hồi phục. 0.25. - Lực đàn hồi ngược chiều lực hồi phục khi vật đi từ vị trí:. 0.25. - Dùng đường tròn tính được góc quét ứng với Fđ ngược chiều Fhp trong 1T:   α=2 =. 0.25. - Chu kì dao động: T = 2. m  0,281s k. x0 = 0 tới vị trí x1 = l0 =. A và ngược lại 2. 6. 3.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> T 6. - Thời gian Fđ cùng chiều Fhp trong 10T: t = 10T(T- ) =0,658 s. 2. a. Quãng đường rơi tự do xác định bởi công thức: S. 1 2 gt  t  2. 2S  5s g. 0.25 0.25 0.25. 1 2. Trong 4s đầu quãng đường rơi là: S1  gt 2  80m. Vậy quãng đường vật rơi trong giây cuối là 125 – 80 = 45m 0.5 b. Trong hệ qui chiếu gắn m1, m2 chuyển động thẳng đều nên để m2 ném trúng m1 thì 0.5 vận tốc của m2 phải hướng về m1 tức: tan  . AH  1    450 BH. Thời gian rơi trúng vật là tn . 0.25. 125 2 v0. Để ném trúng khi vật đang rơi thì tn  5s Tức: tn  Câu 2. 125 2  5  v0  20 2m / s v0. Nội dung. Điểm. Tính được ZL = L = 100 ; ZC = 100 ( 3  1) ; ZAM =. R  Z L = 100 2 ; Z = 2. 2. R  ( Z L  Z C ) = 200 2. 2. tanAM = 1  AM = π/4; tanAB = - 3  AB = -π/3; MB = -π/2 (*) Biểu thức i I0 =. U 0 AM  2 2A Z AM. AM = u - i  i = u - AM = -π/3 AM. AM. Biểu thức i = 2 2 cos(100πt -π/3) (A) (*) Biểu thức uAB U0AB = I0Z = 400 2 (V) AB = u - i  u = AB + i = -2π/3 AB. AB. Biểu thức uAB = 400 2 cos(100πt - 2π/3) (V) (*) Biểu thức uMB U0MB = I0ZC = 772,74 (V) MB = u - i  u = MB + i = -5π/6 MB. MB. Biểu thức uMB = 772,74cos(100πt - 5π/6) (V) (*) Vẽ được giản đồ véc tơ. 0.25. 0.25 0.25. 0.25. 0.25. 0.25. 0.25 0.5.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Vì uAB vuông pha với uAM nên ta có tanAM tanAB = -1 khi đó suy ra được ZC . R 2  Z L2  200 ZL.  U AM.  . O.  U. 2 2 Lại có U MB suy ra  U 2  U MB. UMB = U.. 0.25.  UL. UR. α.  U MB.  U MB. 0.25. R 2  Z L2 = 400 2 (V) R. (*) Nhận xét Từ giản đồ véc tơ ta có. 0.25. Vì R và L không đổi nên sinα không đổi, U không đổi và khi u AM vuông pha với uAB thì sin = 1 khi đó UMB = UC có giá trị hiệu dụng lớn nhất.. 0.25. U MB U U   U MB  sin  sin  sin  sin . Câu 3. Nội dung a) Các phương trình nguồn sóng: us1 = us2 = 2cos(40  t ) cm Phương trình sóng thành phần tại M: 2 d1 2 d 2 v u1M = 2cos(40  t ) cm; u2M = 2cos(40  t ) cm;    1,6 cm   f Phương trình sóng tổng hợp tại M: uM = u1M + u2M = 4cos(40  t - 1, 25 ) cm Xét điều kiện: d2 – d1 = k   9 – 4,2 = k.1,6  k =3 vậy M thuộc cực đại giao thoa  b) Để M thộc cực tiểu giao thoa thì d2 - d1=(2k+1)  d2=1,6k+5. S2 dịch ra xa S1 2. Điểm 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25. thì d2 > 9  k > 2,5  k = 3  d2' = 9,8cm Khi chưa dịch S2 thì d1=4,2 cm, d2 =9cm, S1S2=12cm  cos  =. d 2  S1S2  d =0,96 2d 2 .S1S2 2.  sin  =0,28. 2. 2 1. MH=MS2 sin  =2,52 cm, HS2=MS2 cos  =8,64 cm Khi dịch S2 đến S2’ thì HS2’= MS 2'2  MH 2 =9,47cm. 0.25. 0.25.

<span class='text_page_counter'>(6)</span>  đoạn dịch ngắn nhất là: S2S2’= HS2’ - HS2=0,83 cm. Câu 4 1. Sơ đồ tạo ảnh:. AB   A' B' L. Nội dung. d'  d 1 1 1 Áp dụng công thức thấu kính:    f  10cm. f d d' Vẽ hình: B A. F. d. F'. O. B'. A C F Hình vẽ 1. O I'. F'. (1) (2). Điểm 0.5. 0.5. A'. 2.a . Vị trí của A không thay đổi nên vị trí ảnh A" của A qua thấu kính cũng không thay đổi: A" ≡ A' - Vẽ tia sáng tới trùng với đường thẳng AB. Tia sáng này xuất phát từ tất cả các điểm trên vật vì thế tia ló (1) sau thấu kính đi qua tất cả các điểm trên ảnh của vật. Ảnh A"B" cũng là một đoạn thẳng - Vẽ tia sáng xuất phát từ B qua quang tâm, tia ló (2) truyền thẳng và đi qua B". Vậy B" là giao điểm của tia ló (1) và tia ló (2) Vẽ hình: có hai trường hợp (mỗi trường hợp 0,25 điểm) I B. 0.25. A" C" (3). B". 0.25 0.25 0.25 0.5.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> (1). B". I (2). A" C" F'. O. F. A. C. B. Hình vẽ 2. b. Ảnh lớn hơn vật, trường hợp hình vẽ 1 AB BC A" B" B" C"   Từ hình vẽ: ; (3); Mặt khác: AO = A'O = A"O =>AI = I'A 0.25 AI IO A" I IO (4) 0.25 A" B" B" C"  2 Từ (3) và (4)  AB BC 0.25 B" C" OI' OF    CF  5cm Cũng từ hình vẽ: BC BC CF. =>AC = AF – CF = 5cm => AB = 5 2cm Câu 5 Nội dung 1. Ta có: T1 = 25 + 273 = 298K T2 = 50 + 273 = 323K. Điểm 0.25. Vì thể tích khí trong lốp xe là không đổi. Áp dụng định luật Sac – Lơ: Thay số. p1 p 2 pT   p2  1 2 T1 T2 T1. p1 = 5 atm, T2 = 323 K, T1 = 298 K p2 =. 0.5. 5.323  5,42 (atm) 298. 2. Phương trình đường thẳng biểu diễn trên đồ thị có dạng: p  aV  b a. Đường thẳng đi qua trạng thái 1(4 p0 ;V0 ) ; 2( p0 ;4V0 ) , ta có:  p0  4 p0  a.V0  b  p0 a  V0  p   .V  5 p0  V  p0  4V0 .a  b 0 b  5p 0 . Theo phương trình CM, ta có:. p.V  nRT  T . Thay (1) vào (2), ta được: T  b. Đồ thị:. pV nR. p0V0 nR. 0.25. (1). (2).   p0 2 5 p0 V   p0 .V  5 p0   V  V  nR  V0 nRV nR  0. Tọa độ đỉnh Parabol là:  2,5V0 ;6, 25T0  với T0 . 0.25.  V 0 T 0   V  5V0. 0.25 0.5 0.5.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> T 6, 25T0 4T0. Câu 6.. O. 0.5. Tmax  6, 25T0 A. V0. B. C. 2, 5V0 4V0. 5V0. V. Nội dung. a. (1,25 điểm) Vì R=0 nên suất điện động cảm ứng trên thanh MN luôn bằng hiệu điện thế giữa hai bản tụ. U C  Ecu  BLv.cos  (1) Phương trình Định luật II Newton cho chuyển động của thanh MN P sin   Ft .cos   ma  mg.cos   BL.I .cos   ma (2). Điểm. 0.25 0.25 0.25. dU C dq dv C  CBL cos   CBL cos  .a (3) dt dt dt mg.sin   hằng số. Thay (3) vào (2) ta được: a  m  CB 2 L2 .cos 2. Ta có I . 0.25. Điều đó chứng tỏ thanh MN chuyển động nhanh dần đều.. mg.sin  t (4) m  CB 2 L2 .cos 2 UT Khi UC = UT thì tụ bị đánh thủng, khi đó vận tốc của thanh là v  (5) BL.cos . b. Thanh MN trượt nhanh dần đều với vận tốc v  at . 0.25. Từ (5) và (4) suy ra:. 0.5. t. 0.25. 1  UT  2 2 2    m  CB L .cos   mg .sin   BL.cos . Câu 7.. a. Mắc mạch điện như hình vẽ rồi mắc vào nguồn điện.. Nội dung L A. N. R. C M. Điểm 0.25 A. B. Cho tần số thay chậm đổi sẽ tìm được một giá trị của tần số f 0 mà kim của ampe kế đổi chiều. Khi đó IMax, trong mạch có cộng hưởng điện. 0.5.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Khi đó: L . 1. C 4 f 2. 0.25. 2 0. b. Mắc vôn kế lần lượt vào hai điểm A, M và hai điểm M, B rồi làm tương tự phần 0.5 A, ta sẽ thu được hai giá trị của tần số làm cho UL Max và UC Max là fL và fC. Ta có thể chứng minh được: 0.25 fC f R 2C 2L  1 suy ra: R 2  (1  C ) fL 2L C fL. hay R . 0.25. f 2L (1  C ) C fL. ------HẾT ĐÁP ÁN------.

<span class='text_page_counter'>(10)</span>