TR NG THPT ĐNGƯỜ Ồ
ĐUẬ
K THI CH N H C SINH GI I C P TR NGỲ Ọ Ọ Ỏ Ấ ƯỜ
L P 12 THPT NĂM H C 2017-2018Ớ Ọ
(Đ THI CÓ 2 TRANG)Ề
Môn: V T LÝ THPTẬ
Th i gian: 180 phút, không k th i gian giao đ.ờ ể ờ ề
Ngày thi: 18/09/2017.
Câu 1. (2,5 đi m)ể
M t con l c lò xo đc treo th ng đng g m v t n ng kh i l ng m = 1kg, lò xo ộ ắ ượ ẳ ứ ồ ậ ặ ố ượ
nh có đ c ng k = 100N/m. Đt giá B n m ngang đ v t m đ lò xo có chi u dài t nhiên. ẹ ộ ứ ặ ằ ỡ ậ ể ề ự
Cho giá B chuy n đng đi xu ng v i gia t c a = 2m/sể ộ ố ớ ố 2 không v n t c ban đu.ậ ố ầ
a. Tính th i gian t khi giá B b t đu chuy n đng cho đn khi v t r i giá B.ờ ừ ắ ầ ể ộ ế ậ ờ
b. Ch n tr c t a đ có ph ng th ng đng, chi u d ng h ng xu ng, g c t a đ ọ ụ ọ ộ ươ ẳ ứ ề ươ ướ ố ố ọ ộ
t i v trí cân b ng c a v t, g c th i gian là lúc v t r i giá B. Vi t ph ng trình dao đng ạ ị ằ ủ ậ ố ờ ậ ờ ế ươ ộ
đi u hòa c a v t. ề ủ ậ
Câu 2. (2 đi mể)
Trong thí nghi m giao thoa sóng m t n c, hai ngu n k t h p Sệ ặ ướ ồ ế ợ 1, S2 cách nhau 8cm
dao đng cùng pha v i t n s f = 20Hz. T i đi m M trên m t n c cách Sộ ớ ầ ố ạ ể ặ ướ 1, S2 l n l t ầ ượ
nh ng kho ng dữ ả 1 = 25cm, d2 = 20,5cm dao đng v i biên đ c c đi, gi a M và đng trungộ ớ ộ ự ạ ữ ườ
tr c c a AB có hai dãy c c đi khác.ự ủ ự ạ
a. Tính t c đ truy n sóng trên m t n c.ố ộ ề ặ ướ
b. N là m t đi m thu c đng trung tr c c a đo n th ng Sộ ể ộ ườ ự ủ ạ ẳ 1S2 dao đng ng c pha ộ ượ
v i hai ngu n. Tìm kho ng cách nh nh t t N đn đo n th ng n i Sớ ồ ả ỏ ấ ừ ế ạ ẳ ố 1S2.
c. Đi m C cách Sể1 kho ng L th a mãn CSả ỏ 1 vuông góc v i Sớ1S2. Tính giá tr c c đi ị ự ạ
c a L đ đi m C dao đng v i biên đ c c đi.ủ ể ể ộ ớ ộ ự ạ
Câu 3: (2,5 đi mể)
Trên m t n c có hai ngu n phát sóng k t h p A, B dao đng theo ph ng trình:ặ ướ ồ ế ợ ộ ươ
cmtu
A
)20cos(2
và
cmtuB)20cos(2
.Coi biên đ sóng không đi, t c đ sóng là 60cm/s.ộ ổ ố ộ
a. Vi t ph ng trình sóng t ng h p t i đi m M cách A, B nh ng đo n là: MA = 9cm;ế ươ ổ ợ ạ ể ữ ạ
MB = 12cm.
b. Cho AB = 20cm. Hai đi m C, D trên m t n c mà ABCD là hình ch nh t v i ADể ặ ướ ữ ậ ớ
= 15cm. Tính s đi m dao đng v i biên đ c c đi đo n trên AB và trên đo n AC.ố ể ộ ớ ộ ự ạ ạ ạ
c. Hai đi m Mể1 và M2 trên đo n AB cách A nh ng đo n 12cm và 14cm. Tính đ l chạ ữ ạ ộ ệ
pha dao đng c a Mộ ủ 1 so v i Mớ2. .
Câu 4: (2 đi mể)
Cho quang h đng tr c g m th u kính phân kì Oệ ồ ụ ồ ấ 1 và th u kính h i t Oấ ộ ụ 2. M t đi m sángộ ể
S n m trên tr c chính c a h tr c Oằ ụ ủ ệ ướ 1 m t đo n 20cm. Màn E đt vuông góc tr c chính c aộ ạ ặ ụ ủ
h sau Oệ2 cách O2 m t đo n 30cm. Kho ng cách gi a hai th u kính là 50cm. Bi t tiêu cộ ạ ả ữ ấ ế ự
c a Oủ2 là 20cm và h cho nh rõ nét trên màn. Th u kính phân kì Oệ ả ấ 1 có d ng ph ng - lõm,ạ ẳ
bán kính m t lõm là 10cm.ặ
a. Tính tiêu c c a th u kính phân kì Oự ủ ấ 1 và chi t su t c a ch t làm th u kính này.ế ấ ủ ấ ấ
b. Gi S, Oữ1 và màn E c đnh, ng i ta thay th u kính Oố ị ườ ấ 2 b ng m t th u kính h i tằ ộ ấ ộ ụ
L đt đng tr c v i Oặ ồ ụ ớ 1. D ch chuy n L t sát Oị ể ừ 1 đn màn thì v t sáng trên màn không baoế ệ
gi thu nh l i thành m t đi m, nh ng khi L cách màn 18cm thì đng kính v t sáng trênờ ỏ ạ ộ ể ư ườ ệ
màn là nh nh t. Tính tiêu c c a th u kính L.ỏ ấ ự ủ ấ
Câu 5. (1 đi mể)
Cho các d ng c sau:ụ ụ
Hai h p đen kín có hai đi n c c, bên ngoài hoàn toàn gi ng nhau, bên trong c a m t ộ ệ ự ố ủ ộ
h p có m t đèn s i đt còn h p kia là m t đi n tr ;ộ ộ ợ ố ở ộ ộ ệ ở
- M t ngu n đi n (pin ho c acquy);ộ ồ ệ ặ
- M t ampe k và m t vôn k ;ộ ế ộ ế
- M t bi n tr và các dây n i.ộ ế ở ố
Hãy trình bày và gi i thích m t ph ng án th c nghi m đ xác đnh h p nào ch a đèn, h pả ộ ươ ự ệ ể ị ộ ứ ộ
nào ch a đi n trứ ệ ở
H NG D N CH MƯỚ Ẫ Ấ
CÂUĐÁP ÁNĐI MỂ
1a. Tìm th i gianờ
Khi v t VTCB lò xo giãn: ậ ở
mg
Δ = = 0,1 m
k
l
T n s c a dao đng: ầ ố ủ ộ
k
= = 10 rad/sω
m
V t m: ậ
dh
P + N + F = ma
rrr r
.
Chi u lên Ox: mg - N - kế
l
∆
= ma
Khi v t r i giá thì N = 0, gia t c c a v t a = 2 m/sậ ờ ố ủ ậ 2
Suy ra:
2
m(g - a) at
Δ = =
k 2
2m(g - a)
t = = 0,283 s
ka
l
b. Vi t ph ng trìnhế ươ
Quãng đng v t đi đc cho đn khi r i giá là ườ ậ ượ ế ờ
2
at
S = = 0,08 m
2
T a đ ban đu c a v t là: xọ ộ ầ ủ ậ 0 = 0,08 - 0,1 = - 0,02 m = -2 cm
V n t c c a v t khi r i giá là: vậ ố ủ ậ ờ 0 = at =
cm/s
Biên đ c a dao đng: ộ ủ ộ
2
20
02
v
A x
ω
= +
= 6 cm
T i t = 0 thì 6cosạ
ϕ
= -2 và v 0 suy ra
ϕ
= -1,91 rad
Ph ng trình dao đng: x = 6cos(10t - 1,91) (cm) ươ ộ
m
k
P
r
N
F
dh
r
r
BO
x
2a. Tính t c đ truy n sóng:ố ộ ề
T i M sóng có biên đ c c nên: dạ ộ ự 1 – d2 = k
k
dd 21
- Gi a M và trung tr c c a AB có hai dãy c c đi khác ữ ự ủ ự ạ
3 k
T đó ừ
cm5,1
, v n t c truy n sóng: v = ậ ố ề f = 30 cm/s
b. Tìm v trí đi m Nị ể
Gi s ả ử
tauu
cos
21
, ph ng trình sóng t i N:ươ ạ
d
tau
N
2
cos2
Đ l ch pha gi a ph ng trình sóng t i N và t i ngu n: ộ ệ ữ ươ ạ ạ ồ
d2
Đ dao đng t i N ng c pha v i dao đng t i ngu n thì ể ộ ạ ượ ớ ộ ạ ồ
2
12)12(
2
kdk
d
Do d
a/2
2
12
k
a/2 k
2,16. Đ dểmin thì k=3.
dmin=
cmx
a
x4,3
2min
2
2
min
c. Xác đnh Lịmax
Đ t i C có c c đi giao thoa thì:ể ạ ự ạ
2 2
L a L k .+ − = λ
; k =1, 2, 3... và a = S1S2
Khi L càng l n đớngườ CS1 c t các c c đi giao thoa có b c càng nh (ắ ự ạ ậ ỏ k
càng bé), v y ậngứ v i giá tr l n nh t c a L đ t i C có c c đi là k =1 ớ ị ớ ấ ủ ể ạ ự ạ
Thay các giá tr đã cho vào bi u th c trên ta nh n đị ể ứ ậ cượ :
cmLLL 6,205,164 maxmax
max
2
3 a)+ Ph ng trình sóng do A,B truy n t i M l n l t là: ươ ề ớ ầ ượ
)
2
cos(.
)
2
cos(.
2
2
1
1
d
tau
d
tau
v i ớ
)(6
10
60 cm
f
V
+ Ph ng trình dao đng t ng h p t i M là: ươ ộ ổ ợ ạ
( ) ( )
1 2 1 2 1 2
2 .cos .cos
2 2
4cos(20 3 )( ) 4.cos(20 )( ).
M
M
u u u a d d t d d
u t cm t cm
π π π π
ω
λ λ
π π π π
� � � �
= + = − + − + +
� � � �
� � � �
= − = +
( Ho c ặ
4.cos(20 )( ).
M
u t cm
π π
= −
)
b.+ V trí đi m dao đng v i biên đ c c đi tho mãn:ị ể ộ ớ ộ ự ạ ả
1
2
cos 21
dd
2
1
21 kdd
+ Các đi m trên đo n AB dao đng v i biên đ c c đi tho mãn:ể ạ ộ ớ ộ ự ạ ả
1 2
1 2
11 1
22 2
AB AB
d d k k
k Z
d d AB
λλ λ
� �
− = − − + +
� �
� �
� �
� �
� �
+ =
2;....;3k
= −�
Suy ra trên đo n AB có 6 đi m c c đi giao ạ ể ự ạ
thoa
+ Các đi m trên đo n AC dao đng v i biên đ c c đi tho mãn: ể ạ ộ ớ ộ ự ạ ả
0
2
1
21
ABkddBDAD
v i ớ
Zk
1
15 25 .6 20
2
k
k Z
� �
− −
� �
� �
1;0;1;2;3k
= −�
suy ra trên AC có 5 đi m c c điể ự ạ
c) + M1 cách A,B nh ng đo n ữ ạ
cmdcmd 8;12 21
; M2 cách A,B nh ngữ
đo n ạ
cmdcmd 6;14
21
+ Ph ng trình dao đng t ng h p c a Mươ ộ ổ ợ ủ 1 và M2 t ng ng là:ươ ứ
1
2
2 5 2 5 5
4.cos .cos 4.sin .cos( ) 2 3.cos(
3 2 6 3 6
4 5 4 5 5
4.cos .cos 4.sin .cos( ) 2 3.cos(
3 2 6 3 6 6
M
M
u t t t
u t t t
π π π π π
ω ω ω
π π π π π π
ω ω ω
� � � �
= + − = − − = − −
� � � �
� � � � �
� � � �
= + − = − − = −
� � � �
� � � �
ch ng t hai đi m Mứ ỏ ể 1 và M2 dao đng cùng biên đ ng c pha nhau, nênộ ộ ượ
đ l ch pha c a Mộ ệ ủ 1 so v i Mớ2 là
ϕ π
∆ =
.
4 a
+ S đ t o nh qua h : ơ ồ ạ ả ệ
21
21
SSS
OO
+ Ta có d1 = 20cm; nh rõ nét trên màn nênả
cm
fd
fd
dcmd 60
.
30
22
2
/
2
2
/
2
+ M t khác: ặ
cmdOOdOOdd 106050
221
/
121
/
12
+ Tiêu c c a th u kính phân kì là: ự ủ ấ
)(20
1020
)10.(20
.
/
11
/
11
1
cm
dd
dd
f
+ M t khác: ặ
5,1
20
10
11
1
).1(
1
11
f
R
n
R
n
f