Đáp án HSG Vật lí lớp 12 Quảng Bình 2015-2016 - Học Toàn Tập

Không viết công thức mà viết trực tiếp bằng số các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.. Thay số đúng nhưng tính toán sai thì cho nửa số điểm của câu.[r]

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM

KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 – THPT NĂM HỌC 2015 – 2016

MƠN: VẬT LÍ

Câu NỘI DUNG Điểm

2 điểm

a Vận tốc m trước va chạm:

2 50 / 86,6 /

v gh cm s cm s

Do va chạm hồn tồn khơng đàn hồi nên sau va chạm hai vật có vận tốc V

( ) mv 20 / 34,6 /

mv M m V V cm s cm s

M m

     



Tần số dao động hệ: K 20 d /ra s M m

 

 Khi có thêm m lò xo bị nén thêm đoạn:

mg

x cm

K

  Vậy VTCB hệ nằm VTCB ban đầu đoạn 1cm

Tính A: 2

0 2 V

A x



   (cm)

Tại t=0 ta có: os d

2.20sin

c

ra

  

 



 

 

 Vậy: os 20

3

x c  tcm

 

0,25

0,25

0,25

0,25

b, Phản lực M lên m N thỏa mãn: N mg ma   N mg ma  m x

uur ur r

 2

min

N mg m x  N mg m  A Để m khơng rời khỏi M Nmin 0 A g2



  Vậy

ax 2

10 2,5 20

m g

A cm



  

0,25 0,25

0,5

2 2 điểm

a Số vơn kế 2 C AM I R Z

u  

Để uAM cực đại I phải cực đại nên đoạn mạch xãy tượng

cộng hưởng 0,38( )

100

H R

L Z

ZL  C   



Khi có cộng hưởng i pha với u, uAM trễ pha u góc 1,25rad

) ( 1000 10

0 2 2

0 R R Z U V

U Z R I

U AM   C   C  

) )( 25 , 100 sin(

1000 t V

uAM   

0,25 0,25 0,25 0,25

b R

C ZC  3



10 2

1 I R Z IR

U   C  (1)

3

tan

1 R  L

 (2)

2

2

)

(L R

R U I

  

 (3)

+ Khi LL22L1, ta có: ZL22ZL1 10

2 2

2 I R Z I R

U   C  (4)

3

tan

1  R L

 (5)

2

2

)

( L R

R

U I

 



 (6)

Theo

2

1

U

U  , từ (1) (4), ta có:

2

1

I

I  (7) Từ (2), (6) (7), ta có:

2

1

R

L (8)

Thay (8) vào (3) (5), ta có: 1 0,46rad, 2 1,11rad

+ Xét trường hợp LL22L1

AM

u trễ pha i góc 1,25rad nên uAMtrễ pha u góc 2,36rad

) ( 10 200 )

2 (

2 2

2

2

0 R Z V

Z L R

U Z

R I

U C

C C

AM  

 

  



) )( 36 , 100 sin( 10

200 t V

uAM   

0,25 0,25

0,25

0,25

3 1 điểm

a Hiệu suất lượng tử  3.103 0,3%

 

eP Ihc

0,5

b Giới hạn quang điện

Tính m s

m BR e

v 4,1.105 / max

0  

Tính m

mv hc

hc 



 0,690

2

2 max

0 

 

0,25 0,25

4 1điểm

Giả sử điểm M thuộc vân sáng bậc có ly độ x ( góc tọa độ chọn VTCB, chiều dương chiều kéo màn), khoảng cách từ đến khe:

D’ = D + x = 2000 + x (mm),

Ta có ' (2000 ) 2000

6

M M

a x

D x

x x

a a

 

 

      100mm=10cm

Vì thả nhẹ nên biên độ dao động A= 20cm

Vậy thời gian kể từ thả vật đến qua x = 10cm = A/2 lần thứ

0,5

2016 1007 4527,75

T

t T s

   

5 2 điểm

a Lấy M’ đối xứng với M qua đường trung trực S1S2 Vẽ đường cực đại

cắt MS2 tại M’’ Như vậy, số điểm cực đại M’’S2 số điểm

cực đại MS1, cịn số cực đại MM’’ số cực đại mà MS2

nhiều MS1 (nhiều điểm ) Từ hình vẽ ta thấy M thuộc cực đại

k =

Đặt: MS1 = d1; MS2 = d2

ta có: d2 d1 k25 16 3.    3cm tần số sóng: 1,5 50

0,03 v

f Hz



  

0,5 0,25 0,25 b Theo định lí hàm số cosin cho tam giác MS1S2 tam giác MS1S’2 ta

có

2 2 ' '

'

1 2 1 2

2 '

1 1

( ) ( ) ( )

os 33,3

2

d S S d d S S MS

c MS cm

d S S d S S

       

Gọi M thuộc vân cực đại bậc k nguồn S2 dịch chuyển Gọi d’2

khoảng cách từ M tới S’2 trình S2 dịch chuyển Ta có:

' '

2 16

d d kd d k  k

Vì ' ' '

2 2 25 33,3 25 16 33,3 5,8

MS d MS  d     k   k Vì k số nguyên, nên k = ( 3,4,5 )

Nhưng k = nguồn S2 Suy ra,

trong trình S2 dịch chuyển M

chuyển thành điểm dao động cực đại lần

0,25

0,5

0,25

6 1 điểm

Trong mạch dao động ta có:

2

os( )

' sin( )

' os( )

o o o

q Q c t

i q Q t

i Q c t q

    

   

 

   

    

Vì mạch dao động i vng pha với q nên ta có:

2 2

2 2 2

2 2 2 o o

o o o o

i q i q

i q Q I

I Q  Q  Q        Ta có đạo hàm của:

2 2

2 2

' '

( ) 'q q i i q i q Io

i i i i



 

  

Mà

2

2

2 2 2

o o

o o o

I Q

i q

I Q   i Q q Vậy đạo hàm của:

2

2

( ) ' o

o Q q

i Q q

Từ phương trình tốn cho :

1

q

q q

i  i  i Ta đạo hàm vế phương

trình, ta có:

2 2

3

1

2 2 2

1 3

( ) ' ( ) ' ( ) ' o o o

o o o

q Q Q Q

q q

i  i  i Q q Q q Q q

Thay giá trị Qo; q1; q2; vào phương trình trên, ta tìm q3 = 4.10-6 (C)

0,25

0,25

7 1 điểm

Cường độ chùm sáng điểm đặt mắt cách nguồn sáng khoảng R

2

4

P P

I

S R  

Năng lượng chùm sáng truyền đến mắt giây

2

2 4 .10 10

4

.    



R P R

P s

I

W 



Số phôtôn lọt vào mắt giây

2

0 10



 

hcR P W

N 



Số photon lọt vào mắt thời gian t =0,05 s

2 1. 10



 

hcR t P t N

N 

Điều kiện để mắt nhìn thấy nguồn sáng

210 10 .10



   



hc t P R

hcR t P

N   =173,313(Km)

0,5

0,5

* Ghi chú:

1 Phần thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa phần

2 Không viết công thức mà viết trực tiếp số đại lượng, cho điểm tối đa 3 Ghi công thức mà:

3.1 Thay số tính tốn sai cho nửa số điểm câu

3.3 Thay số từ kết sai ý trước dẫn đến sai cho nửa số điểm ý 4 Nếu sai thiếu đơn vị lần trở lên trừ 1,0 điểm