ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 12 ĐỀ CHÍNH THỨC

7 471 17
  • Loading ...
1/7 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 08/04/2018, 22:47

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH NĂM 2017 ĐỀ THI CHÍNH THỨC MƠN: VẬT LÝ Ngày thi: 25/4/2017 (Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề) Đề thi gồm 04 câu, 02 trang Câu (5,0 điểm) Hai vật nhỏ (coi hai chất điểm) ném đồng thời từ điểm O mặt đất với vận tốc ban đầu có độ lớn v 01 = v02 = v0 Vật (1) ném nghiêng góc α so với phương ngang, vật (2) y r v02 vr01 α ném thẳng đứng hướng lên (Hình 1) Bỏ qua sức cản khơng O khí x Hình 1 Viết phương trình chuyển động hai vật hệ trục xOy hình vẽ Tìm góc α để độ cao cực đại vật (2) gấp đôi độ cao cực đại vật (1) Với góc α (0 < α < 900): a) Tìm khoảng cách hai vật vật (1) chạm đất b) Tìm góc α để khoảng cách đạt giá trị cực đại Tìm giá trị cực đại Câu (5,0 điểm) Một xy-lanh có cấu tạo gồm hai phần có tiết diện khác S 1, S2 (S1 > S2) đặt thẳng m1 đứng Trong xy-lanh có hai pít-tơng khối lượng m 1, m2 nối với cứng nhẹ có chiều dài khơng đổi trùng với trục xy-lanh (Hình 2) Giữa hai pít-tơng có n mol khơng khí (coi khí lý tưởng) Cho áp suất khí p Bỏ qua khối lượng khơng m2 khí xy-lanh (so với khối lượng pít-tơng) ma sát xy- Hình lanh với pít-tơng Tìm áp suất khí xy-lanh Khi tăng nhiệt độ khí xy-lanh thêm T pít-tơng dịch chuyển đoạn bao nhiêu, theo chiều nào? Cho q trình biến đổi chiều cao cột khí phần xy-lanh ln khác Câu (5,0 điểm) M R1 N K2 C Cho mạch điện hình 3: C = 2F; R1 = 18Ω; R2 = 20Ω; R2 nguồn điện có suất điện động E = 2V điện trở không đáng R3 kể Ban đầu khóa K1 K2 mở Bỏ qua điện trở khóa dây nối K1 E Hình 1 Đóng khóa K1 (K2 mở), tính lượng tụ điện nhiệt lượng tỏa R đến điện tích tụ điện ổn định Với R3 = 30 Khóa K1 đóng, đóng tiếp K2, tính điện lượng chuyển qua điểm M đến dòng điện mạch ổn định Khi K1, K2 đóng mạch trạng thái ổn định, người ta ngắt K để tụ điện phóng điện qua R2 R3 Tìm R3 để điện lượng chuyển qua R3 đạt giá trị cực đại tính giá trị cực đại Câu (5,0 điểm) Đặt vật phẳng nhỏ AB trước thấu kính mỏng vng góc với trục thấu kính Trên vng góc với trục phía sau thấu kính thu ảnh rõ nét lớn vật, cao 4mm Giữ thấu kính cố định, dịch chuyển vật xa 5cm dọc theo trục phải dịch chuyển đoạn 40cm lại thu ảnh rõ nét cao 2mm Thấu kính hội tụ hay phân kỳ, sao? Tính tiêu cự thấu kính độ cao vật AB Vật AB, thấu kính vị trí có ảnh cao 2mm Giữ vật cố định, hỏi phải dịch chuyển thấu kính dọc theo trục phía nào, đoạn để lại có ảnh rõ nét màn? Khi dịch chuyển thấu kính ảnh vật AB dịch chuyển so với vật? -Hết - Họ tên thí sinh : Số báo danh Họ tên, chữ ký: Giám thị 1: Giám thị 2: SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HDC THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH NĂM 2017 MÔN: VẬT LÝ Ngày thi: 25/4/2017 (Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề) Hướng dẫn chấm thi gồm 04 trang ĐỀ THI CHÍNH THỨC Câu Câu (5 điểm) Nội dung Điểm (1 điểm) Chọn hệ quy chiếu gắn với đất, hệ trục tọa độ hình vẽ, gốc thời gian thời điểm ném Phương trình chuyển động hai vật: Vật 1: x1 (v0 cos  )t (1) y1 (v0 sin  )t  (2) với t  y gt 2 Vật 2: x2 0 ; y v0t  0,25 r v02 vr01 2v0 sin  g gt 2 (3) với 2v t g α O Hình 0,25 0,25 x 0,25 (2 điểm) Độ cao cực đại vật h1max  v 02 sin  0,5 2g Độ cao cực đại vật h2 max  v 02 0,5 2g Để độ cao cực đại vật gấp đôi vật h2 max  2.h1max � sin   v 02 2g  v 02 sin  0,5 2g 1 �   450 suy sin   2 0,5 3 (2 điểm) a Khoảng cách hai vật thời điểm t d ( x1  x2 )  ( y1  y ) 2v02 t (1  sin  ) Khi vật chạm đất t = 2v0 sin a g 0,25 8v04 sin a.(1- sin a ) g2 dmax f (sin a ) = sin a.(1- sin a ) đạt cực đại suy f ' (sin a ) = 2sin a - 3sin a = � sin a = � � �� � sin a = � � � * sin a = � f "(sin a ) = > 0: loại � d2 = � 8v ��� �� 2� � d = 20 � � � � � � � g ��� �� 3� * sin a = � f "(sin a ) =- < 0: d2 cực đại d max  0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 v02 3 g Chú ý: học sinh làm theo cách sau: 8v04 32v04 sin  sin  (1  sin  ) Có: sin  (1  sin  )  g g Từ bất đẳng thức Cô si  sin  sin   32v04   d  g  2    sin     32v0 27 27 g v02 Vậy d max  3 g sin  d d max 1  sin  2  sin     42 (2 điểm) Các lực tác dụng lên hệ (khí + hai pít-tơng) gồm: + Trọng lực: Fg  (m1  m )g 0,25 + Áp lực khí lên hai pít-tơng: F1  p (S1  S2 ) ; 0,25 + Áp lực phần khí bên lên pít-tơng: F  p(S1  S2 ) + Khi trạng thái cân hệ thiết lập: Fg  F1  F 0,25 0,5 � (m1  m )g  p 0S1  p 0S2  p(S1  S2 ) 0,25 � p  p0  Câu (5 điểm) m1  m g  const S1  S2 (1) (3điểm) Từ (1) ta thấy Áp suất xy-lanh khơng đổi trạng thái cân trì - Vì áp suất khí xy-lanh không đổi nên tăng nhiệt độ, thể tích khí tăng, hệ lên đoạn x - Ta có: Mặt khác: �T  (h1S1  h 2S2 )p nR 0,25 0,5 (3) Giải hệ (1), (2) (3) ta được: x  0,5 (2) (h1S1  h 2S2 )p  nR T 0,5 0,5 h1S1  h 2S2 (h1  x)S1  (h  x)S2  T T  T � (h1S1  h 2S2 )T  T(S1  S2 )x Câu (5 điểm) 0,5 0,25 nRT p0 (S1  S2 )  (m1  m )g (1,5 điểm) Sau đóng K1 Điện tích tụ điện q = CE = 2.2 = 4C = 4.10-6C Năng lượng điện trường tụ điện W = Trong thời gian tích điện cho tụ, nguồn thực công Ang = qE = 4.10-6.2 = 8.10-6 J Nhiệt lượng tỏa R1 Q1 = Ang – W = 4.10-6 J 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 (1,5 điểm) Sau đóng K2 E RR Cường độ dòng điện qua mạch R1 + = 15 A R2 + R3 R2 R3 UMN = I = 0,8 V R2 + R3 I= Điện tích tụ điện q’ = CUMN = 2.0,8 = 1,6 C Điện lượng chuyển qua điểm M q = q’ – q = -2,4 C Dấu trừ cho biết điện tích dương nối với M giảm, e chạy vào tụ (2 điểm) 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Khi K1 K2 đóng 0,25 R2 R3 20R3  R2  R3 20  R3 360  38 R3 R = R1 + R23 = 20  R3 20 R3 R UMN = 23 E = 180  19 R3 R R23 = Điện tích tụ điện q’ = CUMN = 0,25 0,25 40 R3 (C) 180  19 R3 Khi ngắt K1, điện lượng qua R2 R3 q2 q3 q2 + q3 = q’ 0,25 q2 q3 q'   R3 R2 R2  R3 800 R2 q' = 3600  q3 = 19 R3   560 R2  R3 R3 q3max 19R3 = Câu (5 điểm) 0,25 3600  R3 = R3 3600  13,76  19 0,25 0,25 Khi q3max  0,7386 C 0,25 (0,5 điểm) - Thấu kính hội tụ -Vì vật thật qua thấu kính cho ảnh thật 0,25 0,25 (2 điểm) � d = d1 + � ; � � d ' = d1 '- 40 � 0,5 k1 d 'd (d + 5)d1 ' =2= = � 2d1 (d1 '- 40) = (d1 + 5)d1 ' (1) k2 d1d ' (d1 '- 40)d1 1 1 = + = + � d1 '(d1 '- 40) = 8d1 (d1 + 5) (2) f d1 d1 ' d1 + d1 '- 40 � d1 = 25cm,d1 ' =100cm, � � f = 20cm, Từ (1), (2) � � � � �AB =1mm 0,5 0,5 0,25 0,25 (2,5 điểm) Khoảng cách vật - ảnh: L  d  d '  90 � d  d  30cm � df  90 � � d  60cm d f � Ban đầu thấu kính cách vật d2 = 30cm để lại có ảnh rõ nét phải dịch thấu kính xa vật thêm đoạn d  60  30  30cm 0,5 0,5 df d2 = � d - Ld + 20L = d - f d - 20 Để phương trình có nghiệm thì:   L  80 L �0 � Lmin  80cm 0,25 L d   40cm 0,25 Xét L = d + d ' = d + Vậy dịch chuyển thấu kính xa vật lúc đầu ảnh vật dịch lại gần vật, thấu kính cách vật 40 cm khoảng cách từ vật tới thấu kính cực tiểu, sau ảnh dịch xa vật 0,5 0,5 HẾT ... = d1 + � ; � � d ' = d1 '- 40 � 0,5 k1 d 'd (d + 5)d1 ' =2= = � 2d1 (d1 '- 40) = (d1 + 5)d1 ' (1) k2 d1d ' (d1 '- 40)d1 1 1 = + = + � d1 '(d1 '- 40) = 8d1 (d1 + 5) (2) f d1 d1 ' d1 + d1 '- 40... Giải hệ (1) , (2) (3) ta được: x  0,5 (2) (h1S1  h 2S2 )p  nR T 0,5 0,5 h1S1  h 2S2 (h1  x)S1  (h  x)S2  T T  T � (h1S1  h 2S2 )T  T(S1  S2 )x Câu (5 điểm) 0,5 0,25 nRT p0 (S1  S2... (m1  m )g (1, 5 điểm) Sau đóng K1 Điện tích tụ điện q = CE = 2.2 = 4C = 4 .1 0-6 C Năng lượng điện trường tụ điện W = Trong thời gian tích điện cho tụ, nguồn thực công Ang = qE = 4 .1 0-6 .2 = 8 .1 0-6
- Xem thêm -

Xem thêm: ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 12 ĐỀ CHÍNH THỨC, ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 12 ĐỀ CHÍNH THỨC

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn