Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý lớp 12 năm học 2010-2011 – Sở Giáo dục và Đào tạo Tuyên Quang (Đề chính thức)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý lớp 12 năm học 2010-2011 – Sở Giáo dục và Đào tạo Tuyên Quang (Đề chính thức) đây sẽ là tài liệu ôn tập hữu ích, giúp các bạn hệ thống lại kiến thức đã học đồng thời rèn luyện kỹ năng giải đề. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Vật lý lớp 12 năm học 2010-2011 – Sở Giáo dục và Đào tạo Tuyên Quang (Đề chính thức)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 TUYÊN QUANG NĂM HỌC 2010 2011 MÔN VẬT LÝ ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đ ề) (Đề này có 04 câu trong 01 trang) Câu 1.(5 điểm): Một tấm bê tông nằm ngang được cần cẩu nhấc thẳng đứng lên cao với gia tốc a = 0,5 m/s2. Bốn giây sau khi rời mặt đất người ngồi trên tấm bê tông ném một hòn đá với vận tốc v0 = 5,4 m/s theo phương làm với tấm bê tông một góc 300 . a) Tính thời gian từ lúc ném đá đến lúc rơi xuống mặt đất. b) Tính khoảng cách từ nơi đá chạm đất đến vị trí ban đầu của tấm bê tông (coi như chất điểm). Lấy g = 10 m/s2. Câu 2.(4 điểm): Trong một ống hình trụ thẳng đứng với hai tiết diện khác nhau có hai pít tông nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không dãn. Giữa hai pít tông có 1 mol khí lí tưởng. Pít tông trên có diện tích tiết diện lớn hơn pít tông dưới là S 10cm 2 . Áp suất khí quyển bên ngoài là p0 1atm . Biết khối lượng tổng cộng của hai pít tông là 5 kg, khí không bị lọt ra ngoài. (Bỏ qua ma sát giữa các pít tông và thành ống). S1 a) Tính áp suất p của khí giữa hai pít tông b) Phải làm nóng khí đó lên bao nhiêu độ để pít tông dịch chuyển lên trên một đoạn l = 5cm. S2 Câu 3.(6 điểm): Mạch điện mắc như hình vẽ. Bộ nguồn gồm hai nguồn giống nhau, mỗi pin có suất điện động A2 E 1,5V ; r 0,5 R1 6 ; R2 2 ; RMN 6 B điện trở các Ampekế và dây nối không đáng kể. A R1 R2 D A1 a) Tìm số chỉ các Ampekế khi con chay C ở M và N C b) Con chạy C ở vị trí nào thì A2 chỉ 0,3A M N RMN Câu 4.(5 điểm): Cho quang hệ như hình vẽ, với L là thấu kính hội tụ, tiêu cự f 20cm . G là gương phẳng. a) Cho x 70cm và l 50cm . (G) (L) Hãy xác định ảnh A3B3 của AB qua B quang hệ. Vẽ hình b) l bằng bao nhiêu thì A3B3 có A O1 O2 độ lớn không đổi và không phụ thuộc vào x x l
HẾT SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP TUYÊN QUANG 12 NĂM HỌC 2010 2011 MÔN VẬT LÝ Câu Đáp án Điểm hỏi Câu 1 a) Tính thời gian từ lúc ném đá đến lúc rơi xuống mặt đất. (5điểm Lúc t = 4 s, tấm bê tông ở độ cao y0 và vận tốc v1 ) y0 1 2 1 a.t .0,5.4 2 4m .................................................................. 2 2 0,25đ v1 at 0,5.4 2m / s ........................................................................ 0,25đ Nếu gọi v là vận tốc của đá đối với mặt đất    v v0 v1 .......................................................................................... 0,25đ Chọn hệ trục tọa độ Oxy Ta có: vx v0 . cos 5,4. cos 300 4,7 m / s ....................................................... 0,25đ v y v0 .sin v1 5,4. sin 300 2 4,7 m / s ............................................. 0,25đ vx tg 1 450 ...................................................................... vy 0,25đ Vậy ta được: v vx2 v 2y 4,7 2m / s 0,5đ ................................................. y y v v1 v v0 O x O x */ Kể từ khi nắm. Ta có các phương trình chuyển động của vật x v. cos .t (1).............................................................................. 0,25đ
1 2 y gt (2)........................................................................ v sin t 2 0,25đ Thời gian hòn đá đi lên: Ta biết v y v. sin g .t v. sin 4,7 2 2 v y 0 t1 . 0,47 s (3).................... g 10 2 0,5đ v 2 sin 2 (4,7 2 ) 2 2 Độ cao hòn đá đạt tới: y1 . 1,10m (4)................... 2g 2.10 4 0,5đ 2 yMax Thời gian rơi xuống đất: t2 1,01s (5), (ymax = y0 + g y1)............. 0,5đ Vậy thời gian từ lúc nắm đến khi chạm đất là: t = t1 + t2 = 1,48 s (6)................................................ b) Tính khoảng cách từ nơi đá chạm đất đến vị trí ban đầu của 0,5đ tấm bê tông (coi như chất điểm). L x v cos .t 4,7.1,48 7 m (7)........................................... 0,5đ Câu 2 a) Tính áp suất p của khí giữa hai pít tông (4điểm Ta có: S1 S 2 S và m m1 m2 ) Điều kiện cân bằng của hai pít tông là: (1) .............................. 0,5đ (2) (3) Từ (1) và (2) ......... . ............................ 0,5đ (4) S 2 )( p p0 ) (m1 m2 ) g mg ........................................ ( S1 0,25đ mg p p0 1,5.105 Pa ....................................................... S 0,25đ b) Nhiệt độ cần làm nóng T Khi làm nóng khí thì pít tông dịch chuyển lên trên một đoạn l. Muốn pít tông cân bằng ở vị trí này thì p' = p (p': áp suất chất khí sau khi dịch chuyển pít tông)........................................................................................ 0,5đ Theo phương trình Menđêleep Clapayron pV nRT (n = 1).............................................................. p ' (V V ) R (T T ) ........................................................... 0,5đ V p 0,5đ T T V mà V l S ......................................... V R 0,5đ Sl T p 0,9 K ........................................................ R 0,5đ
 F    S1 F0 T P1  T F0  S P2 F 2 Câu 3 a) Tìm số chỉ các Ampekế khi con chay C ở M và N (6điểm Khi con chạy C ở M, điện trở mạch ngoài là R N RMN , dòng điện ) không đi qua A1 nên (IA1 = 0,25đ 0)............................................................................. E 3 Từ giả thiết: I RN rb 6 1 0,43 A 0,25đ Dòng điện mạch chính đi qua A2 nên IA2 = I = 0,43A....................... 0,25đ Khi con chạy C ở vị trí N, mạch ngoài được mắc như sau ( RMN // R1 // R2 ) ....................................................................................... 0,25đ E3 do đó R N 1,2 và I R N rb 1,2 1 1,36 A ............................. 0,25đ Hiệu điện thế mạch ngoài: U N U NM U BA U BD IR N 1,36.1,2 1,63V 0,25đ ..... I NM U NM 1,63 0,27 A ............................................... 0,25đ RMN 1,2 U BA 1,63 0,25đ I BA 0,27 A .................................................. R1 6 U BD 1,63 0,5đ và I BD 0,81A ................................................. 0,5đ R2 2 Do đó tại nút N: I A1 I I NM 1,36 0,27 1,09 A ......................................... I A2 I I BD 1,36 0,81 0,55 A ........................................... A2 B A D R1 A1 R2 C M N RMN b) Con chạy C ở vị trí nào thì A2 chỉ 0,3A 0,25đ
Gọi điện trở phần MC là x, phần CN = 6 x Điện trở mạch ngoài: RCN nt ( RMC // R1 // R2 ) .............................................. 0,25đ 2 R1 R2 RMC 12 x 2 x 18 Ta có: R N RCN (1)......... 0,25đ R1 R2 R1 RMC R2 RMC 2x 3 Eb Ta lại có: I Eb I ( RN rb ) 0,25đ RN rb (2)........................................ 0,25đ Hiệu điện thế mạch ngoài: U N Eb Irb 3 I 0,25đ ............................................ Ta có: U NC I (6 x) ............................................................................ 0,25đ U BD U N U NC (3 I ) I (6 x) 3 7 I xI ............................ U BD 3 7 I xI 0,25đ I BD (3)....................................................... R2 2 3 7I xI Từ giả thiết: I A2 0,3 A ; tại nút D I A2 I I BD 0,3 I 0,25đ 2 ........... 0,25đ 18 I (4).................................. 5(9 x) 0,25đ 18 12 x 2 x 2 18 Thay (4) vào (2) ta được: 3 1 5(9 x) 2x 3 0,25đ ............................... 2x 2 9x 9 0 ............................................... giải pt ta được: x 3 hoặc x 1,5 . Vậy cả hai giá trị của x đều đúng.... Câu 4 a) Xác định ảnh tạo bởi quang hệ (5điểm L G L 0,5đ AB A1B1 A2B2 A3B3 ) d1 , d1 d2 , d2 d3 , d3 d1 f 70.20 Với A1B1: d1 70cm ; d1 28cm (ảnh 0,25đ d1 f 70 20 thật)..................... d1 28 2 0,25đ k1 ................................................................ d1 70 5 0,25đ Với A2B2: d 2 l d1 50 28 22cm ; d 2 d 2 22cm (ảnh ảo).............. d2 0,25đ k2 1 .............................................................................. d2 d3 f 72.20 0,25đ Với A3B3: d 3 l d 2 50 22 72cm ; d 3 27,7cm d 3 f 72 20 (ảnh thật) d3 27,7 5 k1 ............................................................ 0,25đ d3 72 13
A3 B3 5 2 2 0,25đ Độ phóng đại của hệ: k k 3 k 2 k1 (1) AB 13 5 13 ..................... 0,25đ Vậy ảnh A3B3 của AB tạo bởi quang hệ là ảnh thật, cùng chiều và 2 bằng vật. 13 (L) (G) B 0,5đ B3 A1 A2 A A3 O1 O2 B1 B2 b) l bằng bao nhiêu thì A3B3 có độ lớn không đổi và không phụ thuộc vào x. Khi l có giá trị thay đổi, ta có: 0,25đ 20 x d1 x ; d1 .................................................................. x 20 0,25đ d 2 l d1 ; d 2 d 2 d1 l ...................................................... 20 x 2(lx 10 x 20l ) 0,5đ d 3 l d 2 l d 2 2l d1 2l ............ x 20 x 20 Ta lại có: A3 B3 f f 20 20 k k 3 k 2 k1 .1. . AB f d3 f d1 2(lx 10 x 20l ) 20 x 20 x 20 200 0,5đ ................................................................ (l 20) x 20l 200 Vậy k = h/s và k không phụ thuộc vào x khi l = 20cm.................... 0,5đ 1 Khi đó k 2