- Trang chủ >>
- Đề thi >>
- Đề thi lớp 12
Đề thi học sinh giỏi vật lý lớp 12 chọn lọc số 5
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (154.29 KB, 5 trang )
sở gd & đt bắc ninh
tr ờng thpt quế võ 1
( Đề thi gồm có 02 trang)
đề thi chọn học sinh giỏi cấp trờng
năm học 2009-2010
Môn : Vật lí
Khối: 12
Thời gian 150 phút (Không kể thời gian phát đề)
Câu I : ( 2 điểm)
Một lò xo khối lợng không đáng kể, có độ cứng k=80N/m đợc treo thẳng đứng,
đầu trên cố định, đầu dới treo một vật có khối lợng m=200g.Từ vị trí cân bằng, kéo vật
xuống dới theo phơng thẳng đứng một đoạn 5cm và truyền cho nó một vận tốc 100
3
(cm/s) theo hớng xuống dới. Coi vật dao động điều hoà.
1.Viết phơng trình dao động của vật. Chọn trục toạ độ có gốc ở vị trí cân bằng,
chiều dơng hớng xuống dới và gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật?
2. Xác định động năng của vật ở thời điểm t =
4
T
?
Câu II : (2 điểm)
Cho cơ hệ nh hình vẽ. Biết m
1
=300g, m
2
=200g, =30
0
.
m
1
(+)
m
2
Bỏ qua mọi ma sát và lực cản, khối lợng ròng rọc, dây và lò xo; dây luôn luôn căng và
không dãn, kích thớc m
1
, m
2
không đáng kể. Kéo vật m
2
xuống dới vị trí cân bằng theo
phơng mặt phẳng nghiêng 1 đoạn nhỏ rồi thả nhẹ cho dao động với cơ năng 2.10
-2
J.
1. Chọn thời điểm ban đầu lúc m
2
có vận tốc
smv /21.0
0
=
và gia tốc
./6
0
sma =
Gốc toạ độ tại vị trí cân bằng. Viết phơng trình dao động của vật m
2
?
2. Tính độ cứng của lò xo và tìm những thời điểm lò xo không biến dạng?
Lấy g=10m/s
2
.
Câu III: (2 điểm)
1
B
v
A
t = 0
C
1.Cho một sóng cơ học là một sóng ngang. Tại một thời
điểm sóng có dạng nh hình vẽ và phần tử A dao động
có vận tốc v hớng chỉ trên hình v .
Hãy cho biết sóng truyền theo hớng nào, giải thích tại sao?
2. Trên bề mặt chất lỏng có 2 nguồn kết hợp O
1
và O
2
cách nhau 20 cm có cùng phơng
trình dao động u = cos 100
t (cm). Vận tốc truyền sóng là 2 m/s, coi biên độ sóng
không đổi. Gọi I là điểm trên đờng trung trực của O
1
O
2
dao động cùng pha với 2
nguồn và gần trung điểm O của 2 nguồn nhất. Tính OI ?
Câu IV: (2 điểm)
Cho mạch điện gồm điện trở R, cuộn cảm L (có điện trở không đáng kể ) và tụ điện C
mắc nối tiếp. Cho biết
= 210R
;
3,0
=L
H ;
2
10
3
=C
F.
Đặt vào 2 đầu mạch điện áp
)100cos(2100 tu
=
V.
1.Tính tổng trở mạch điện? Tìm biểu thức của cờng độ dòng điện trong mạch?
2.Tìm biểu thức của điện áp 2 đầu điện trở, 2 đầu cuộn cả, và 2 đầu tụ điện? Tính công
suất tiêu thụ của mạch và hệ số công suất?
Câu V : (2 điểm)
Cho mch in nh hỡnh v
u
DB
= 160
2
cos 100
t(v).
Cun dõy cú in tr R
o
c nh, t cm L thay i c,
in tr R thay i c, R
A
O, R
v
.
1. R giỏ tr R
1
, t cm L giỏ tr L
1
. Khúa K m, am pe k ch 1A v dũng in
trong mch nhanh pha
6
so vi hiu in th u
AB
. Vụn k ch 120V, hiu in th 2
u vụn k nhanh pha
3
so vi dũng in trong mch. Tớnh R
1
, C
1
, L
1
, R
o
?
2.Thay i R n giỏ tr R
2
v t cm L n giỏ tr L
2
. Khi K úng, dũng in trong
mch ln gp 3 ln khi K m v hai dũng in ny vuụng pha vi nhau. Tỡm h s
cụng sut ca mch khi K m?
.Hờt
(Thi sinh khụng c s dung tai liờu trong khi lam bai)
2
M
L, R
o
B
V
C
1
C
2
k
R
D
A
M
L, R
o
B
V
C
1
C
2
k
R
D
A
Sở GD - ĐT Bắc Ninh
Tr ờng THPT Quế Võ 1
Đáp án có 03 trang
đáp án Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trờng
Năm học 2009 2010
Môn : Vật lý
Khối : 12
Câu I
1.
=20(rad/s)
A=10cm
=-
/3(rad)
x =10cos(20t-
/3) cm
0,25
0,25
0,25
0,25
2.Tìm đợc T=
/10(s)
t= T/4 =
/40(s)
E
d
= 0,1(J)
0,25
0,25
0,5
Câu II
1.Từ
)1(10.8
2
1
22222
==
AwAmwE
Từ
2
2 2 2 2 2 2
0
0 0 0
2
v
A x w A w x v
w
= + = +
(2)
Từ
2
0
0 0 0
2
a
a w x x
w
= =
(3)
Từ (1), (2), (3) => w = 10 rad/s
A =
cm22
Theo đề =>
cmtx )
3
10cos(22
3
=
=
0,25
0,25
0,25
0,25
2. K =
2
(m
1
+m
2
) = 50N/m
Khi hệ ở VTCB lò xo dãn 1 đoạn
cm
K
p
l 2
sin
2
0
==
Khi lò xo không biến dạng x = -2cm
0,25
0,25
3
2
2
3
10cos =
t
5120
19
kt +=
2,1,0=k
5120
11
kt +=
2,1,0=k
0,25
0,25
Câu III 1.
B C
v A
t = T/4
Ta xét phần tử A và hai phần tử B & C cạnh A . Sau thời gian T/4 dao
động tại B giống A lúc đầu ; dao động tại A giống C lúc đầu . Vậy dao
động từ C truyền tới A , A truyền tới B do đó sóng truyền từ phải sang
trái .
0,5
2. Phơng trình tại I do O
1
truyền tới ( cũng là do O
2
truyền tới ):
u
1I
=cos( 100
t -
1
d
2
) cm
-Phơng trình dao động tổng hợp tại I:
u
I
= 2 cos (
1
d
100 t
2
) cm
- Dao động tại I cùng pha với hai nguồn:
2k =
nên d
1
= 4k cm
-Từ hình vẽ: d
1
2
=OI
2
+ OO
1
2
nên OI
2
=16k
2
-100
- Điều kiện: OI
2
0 suy ra k
2,5. Vậy k
min
= 3
-Suy ra : OI
min
= 2
11
cm.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu IV
1. có :
30=
Z
L
;
20=
Z
C
Nên :
20=Z
;
- cờng độ hiệu dụng :
AI 5
=
- biểu thức :
))(
6
100cos(.2.5 Vti
=
2. biểu thức điện áp giữa 2 đầu điện trở :
)
6
100cos(.100
= t
u
R
V
-biểu thức điện áp giữa 2 đầu cuộn cảm :
)
3
100(.2.150
+=
tsi
u
L
V
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
4
- biểu thức điện áp giữa 2 đầu tụ điện :
)
3
.2
100cos(.2.100
= t
u
C
V
-công suất tiêu thụ của mạch :
6,353.
2
==
I
RP
W
-Hệ số công suất :
707,0cos ==
Z
R
0,25
0,25
Câu V
1 i sớm pha so với u mạch nên U
C1
> U
L1
, u
MB
sớm pha
3
so với i và
u
DB
trễ pha
6
so với i, vẽ giản đồ véc tơ.
- Từ giản đồ vec tơ: U
R0
= U
MB
cos 60
0
= 60V, R
0
= 60
- U
L1
= U
MB
sin 60
0
= 60
3
suy ra L
1
=
0,6 3
H
- Từ giản đồ : U
C1
- U
L1
= U
DB
sin 30
0
= 80v, U
C1
=184v, C
1
= 17,3
Fà
- Từ giản đồ:U
R1
+U
R0
=U
DB
cos30
0
= 80
3
V, U
R1
=78,5V.
Vậy R
1
=78,5
.
0,25
0,25
0,25
0,25
2. -Viết biểu thức Z
m
, Z
đ
; I
đ
= 3I
m
suy ra Z
m
= 3 Z
đ
đợc biểu thức:
(R
0
+ R
2
)
2
+ (
2
L
-
1
1
C
)
2
= 9(R
0
+ R
2
)
2
+9(
2
L
-
C
1
)
2
( Với
21
CCC +=
)
- Biểu thức tan
uim
, tan
uid
; thiết lập quan hệ tan
uim
=-1/tan
uid
(I)
- Từ đó thiết lập đợc phơng trình: tan
2
uim
= 8 + 9tan
2
uid
(II)
- Từ (I) và (II) tính đợc tan
2
uim
= 9 kết luận cos
uim
=1/
10
0,25
0,25
0,25
0,25
- Hết-
5
