sở Giáo dục và Đào tạo Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 thpt, 12 btth Thanh Hoá Năm học 2005- 2006 hướng dẫn chấm đề dự bị môn vật lí lớp 12 thpt - bảng a Bài 1 (3,0 điểm): 1/ + Phương trình toạ độ – thời gian: x = t 2 – 6t +10 (m) và đồ thị (0,5đ) + Phương trình vận tốc – thời gian: v = x’ = 2t – 6 (m/s) và đồ thị (0,5đ) + Phương trình gia tốc – thời gian: a = v’ = 2m/s 2 và đồ thị (0,5đ) 2/ + Toạ độ ban đầu (t 0 = 0) ta có x 0 =10 m; v 0 = - 6 m/s; a = 2 m/s 2 (0,25đ) + Trong thời gian t  3 s v  0 ; a > 0 : Chuyển động chậm dần đều (0,25đ) + Tại thời điểm t = 3 s v = 0 đổi chiều vận tốc (0,25đ) + t > 3 s , v > 0 , a > 0 :Chuyển động nhanh dần đều (0,25đ) 3/ + Quảng đường đi được gồm 2 phần: + Trong thời gian t 1 = 3 s  S 1 = a v 2 2 0  = 9 m v ật lại gần gốc toạ độ (0,25đ) + Trong thời gian t 2 = 5 –2 = 3s  S 2 = 2 2 at = 4 m + Vậy trong thời gian 5 s vật đi được S = s 1 + s 2 = 9 + 4 = 13 m (0,25đ) Bài 2 (3,0 điểm): 1/ + Cường độ dòng điện định mức và điện trở của đèn của đèn I đ = d d U P =0,5A và điện trở của đèn R đ = d d P U 2 = 12  (0,25đ) + Giả sử các đèn mắc thành y dãy song song ,mỗi dãy có x đèn mắc nối tiếp: - Cường độ dòng điện mạch chính : I = yI đ (0,25đ) 0 3 1 10 x(m ) t( s) 0 3 -6 v(m/ s) 0 2 a(m/s 2 ) t(s) t(s) - Theo định luật ôm cho mạch kín : I = r R E  => y I đ = r y xR E d   I đ x R đ + y I đ r = E => 2x + y = 8 (1). (0,25đ) Số đèn là N = x.y = 6 (2) Từ (1) và (2) ta có x 2 –4x +3 =0  x = 1 hoặc x = 3 Vậy có hai cách mắc đế đèn sáng bình thường: mắc thành 6 dãy, mỗi dãy 1 đèn hoặc mắc thành 2 dãysong song mỗi dãy 3 đèn nối tiếp. (0,25đ) 2/ + Cách mắc thứ nhất : Hiệu suất H = E U 100% = 24 6.1 100% = 25 % (0,5đ) + Cách mắc thứ hai : Hiệu suất H = E U 100% = 24 6.3 100% = 75 % (0,5đ) + Cách mắc thứ hai có lợi hơn vì hiệu suất lớ n hơn (0,25đ) 3/ + Theo (1) để các đèn sáng bình thường thì 2x + y = 8 = const (0,25đ) + Ta có tích 2xy lớn nhất khi 2x = y (x>0 và y>0)  x = 2 và y = 4 (0,25đ) + Cần mắc thành 4 dãy song song, mỗi dãy 2 đèn n ối tiếp (0,25đ) Bài 3 (4,0 điểm): - Chọn trục Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc toạ độ O ở VTCB của M. 1)- Tại VTCB của vật M ta có: 02 00  FTP    hay 03 0  FP   (1) (0,5đ) - Từ (1) suy ra: mg=3k∆l 0 (2) (0,5đ) - Tại vị trí vật M có toạ độ x bất kì ta có: amFTP      2 hay amFP     3 (3) (0,5đ) - Chiếu (3) lên trục toạ độ Ox ta có: mg - 3k(∆l 0 +3x) = ma = mx’’ (4) (0,5đ) - Từ (2) và (4) ta có : 0 9 ''  x m k x đặt m k9 2   ta có 0'' 2  xx  (5) (0,5đ) - Phương trình (5) có nghiệm     tAx sin trong đó A,ử,ự là những hằng số. (0,5đ) 2)- Chọn gốc thời gian là lúc thả vật. Tại thời điểm t =0 ta có: 4 = Asinử suy ra A = 4 (cm) và ử = ð/2;  m k9  60(N) (0,5đ) 0 = Acosử. Vậy phương trình dao động là x = 4sin(60t+ ð/2) (cm) (0,5đ) Bài 4 (4,0 điểm): a/ f = LCπ2 1 = π100 10.5.10.50π2 1 63   (Hz) (0,5đ) b/ E = 2 1 C 2 0 U = 2 1 .5.10 -6 .12 2 = 36.10 -5 J (0,5đ) c/ E đ = 2 1 Cu 2 = 2 1 .5.10 -6 .8 2 = 16.10 -5 J (0,5đ) E t = E đ - E t = 20.10 -5 J = 2 1 Li 2 (0,5đ)  i = L E2 t = 3 5 10.50 10.20.2   = 0,04 5 A (0,5đ) d/ P = P nhiệt = I 2 R = 2 R.I 2 0 (0,5đ) 2 1 C 2 0 U = 2 1 LI 2 0  I 2 0 = L CU 2 0  (0,5đ) B A R 1 R 2 M P T T F P = 3 226 2 0 10 . 50 . 2 12.10.10.5 L 2 U.R.C    = 72.10 -6 W (0,5đ) Bài 5 (4,0 điểm): 1/ + ảnh ở B là ảnh ảo. Vì nếu là ảnh thật thì khi đặt vật ở B theo nguyên lý thuận nghịch của chiều truyền a/s ảnh phải ở A chứ không phải ở C (0,5đ) + ảnh ảo cho bởi TKHT xa kính hơn vật thật  TK ở ngoài A,B về phía A. Nếu TK nằm ngoài B, C về phía C thì vật ở B cho ảnh ảo ở C gần kính hơn vật không thõa mãn (0,5đ) +TK ở trong khoảng A, C cách A khoảng: x( x > 0) và ảnh ở C là ảnh thật (khác phía đối với B). Theo công thức TK ta có: xxxxf       48 1 24 1 )24( 111 (0,5đ) )48)(24( 72 )24( 241 xxxxf     48 - x = 3x  x = 12 cm f = 24 )24(  xx = 18 cm (0,5đ) 2/ a. Bề rộng quang phổ bậc nhất trên màn là k/c từ v/s tím bậc 1 đến v/s đỏ bậc 1 (cùng bên vân trung tâm) (0,5đ) Ä 1 = a D d .λ - a D t .λ = a D (ở d - ở t ) = 6 10.2,1 3 .0,35.10 -3 = 0,072 mm (0,5đ) b. Giao thoa a/s trắng ta thu được vân trung tâm là vân sáng trắng, xung quanh là các giải màu như cầu vồng đỏ ngoài tím trong. Chọn giá trị không âm của k ta có: (k+1) a D t .λ ≤ k. a D d .λ => (k+1)ở T ≤ k  d => k ≤ td t λλ λ   1,1 (0,5đ) Vậy kể từ giá trị k = 2 thì trên màn không còn vạch tối, do đó quan sát được 4 vạch tối. (0,5đ) Bài 6 (2,0 điểm): + Bắn trực tiếp vào một con lắc cát đủ dày. Coi va chạm là mềm thì mu 0 = (M + m)V (0,5đ) (M + m)V 2 /2 = (M + m)gl(1 - cos) (0,5đ) + Ta có: )cos1(2 0     gl m mM u Biểu thức này cho phép thực hiện và đo đạc để tính vận tốc ban đầu u 0 của đạn. (1,0đ) M m 0 u   l . sở Giáo dục và Đào tạo Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 thpt, 12 btth Thanh Hoá Năm học 20 0 5- 20 06 hướng dẫn chấm đề dự bị môn vật lí lớp 12 thpt - bảng a Bài 1 (3,0 điểm): 1/. điểm): a/ f = LC 2 1 = π100 10.5.10.50 2 1 63   (Hz) (0,5đ) b/ E = 2 1 C 2 0 U = 2 1 .5.10 -6 . 12 2 = 36.10 -5 J (0,5đ) c/ E đ = 2 1 Cu 2 = 2 1 .5.10 -6 .8 2 = 16.10 -5 J (0,5đ) . E đ - E t = 20 .10 -5 J = 2 1 Li 2 (0,5đ)  i = L E2 t = 3 5 10.50 10 .20 .2   = 0,04 5 A (0,5đ) d/ P = P nhiệt = I 2 R = 2 R.I 2 0 (0,5đ) 2 1 C 2 0 U = 2 1 LI 2 0  I 2 0 =