Đáp án đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh Vật lí lớp 12 - Năm học 2016-2017 - Sở GD & ĐT Hải Dương

Câu 1: (2,5 điểm)
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
 HẢI DƯƠNG
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2016 – 2017
MÔN THI: VẬT LÝ
Thời gian làm bài : 180 phút 
Ngày thi: 8/10/2016
 (Đề thi gồm 5 câu 02 trang)
1)
(1,5đ)
a) 
Tại t=0 
Suy ra phương trình dao động: cm.
0,25
0,25
·
Wđ
O
Wt
·
0,02
0,02
b) Ta có: 
Ta có: ; 
Khi Wt =0(J) thì Wđ =0,02(J)
Khi Wt =0,02(J) thì Wđ =0(J)
0,5
c) Thời gian ngắn nhất để vật dđ đh đi từ x1 đến x2 tương ứng vật chuyển động tròn đi từ M1 đến M2 với góc quét ès
0,25
d) Vị trí của vật ở thời điểm t1 là 
 Góc quét: 
Quãng đường đi được: S = 8.2A + S0 
Từ vòng tròn lượng giác, suy ra S0 = 
Suy ra S = 16A + A = 34,83 ( m)
0,25
0,25
e) Ngay sau giữ: , x’ = 0,5cm, v =10cm/s 
0,25
2)
(1,0 đ)
Vị trí vật m2 bong ra khỏi vật m1 thoả mãn: FC = m2= 0,5 (N)
èx = 1cm
Ngay sau bong: =rad/s, v’ = 10cm/s, x’ =1cm 
0,25
0,25
Câu 2: (2,0 điểm)
1)
(1,5 đ)
a)Tại vị trí cân bằng góc lệch của dây treo là: 
b) Vì gốc tọa độ O cách vị trí cân bằng lúc đầu của vật một đoạn: 
Phương trình dao động có dạng: 
Với: 
Lúc t = 0, 
Phương trình dao động của li độ dài là: 
c) Tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 450, thì trùng VTCB lúc đầu, ta có: (1)
Tại vị trí thấp nhất là vị trí biên âm: (2)
Từ (1) và (2), suy ra: 
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
2)
(0,5 đ)
Xe trượt xuống dốc với gia tốc:
Con lắc đơn chịu tác dụng của trọng lực biểu kiến: 
Khi đó gia tốc biểu kiến có độ lớn:
g’=
T = =2,135(s)
0,25
0,25
Câu 3 : (1,5 điểm)
1)
(1,0đ)
Ảnh thu được là ảnh thật : d’ >0 ; k <0.
Vị trí 1 : 
Vị trí 2 :
Từ giả thiết : 
Từ (1) 
Thay (2) vào (3), ta được : f = 20cm ; 
d1 = 25cm.
0,25
0,25
0,5
2)
(0,5đ)
Vị trí ảnh cao 2(mm), ta có: 
Khoảng cách từ ảnh đến vật là : L = 90(cm)
Ta có : 
Giải phương trình, ta được : 
Vị trí mà thấu kính dịch chuyển đến là : d = 60cm.
Vậy TK dịch chuyển ra xa vật một đoạn : 
0,25
0,25
Câu 4: (2 điểm)
1)
(1,0 đ)
Vẽ được hình
Nêu đúng và đủ vai trò các linh kiện.
Nêu được quá trình và kết quả thí nghiệm.
Giải thích được kết quả.
0,25
0,25
2)
(1,0 đ)
+ Chọn trục oy có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc O là vị trí của cạnh AB ở thời điểm ban đầu.
+ Khi buông tay, dưới tác dụng của trọng lực khung sẽ rơi theo phương thẳng đứng xuống dưới.
+ Cạnh CD không chịu tác dụng của lực từ.
+ Cạnh AD và BC chuyển động trong từ trường nhưng không cắt các đường sức từ nên không tạo ra suất điện động cảm ứng.
+ Xét chuyển động của thanh AB theo phương Oy
Tại thời điểm t, suất điện động của cạnh AB tạo ra là
 ξc = Bvyb với i = ξc/R = Bvyb/R
Lực từ tác dụng lên AB có chiều chống lại chuyển động của AB nên chiều như hình vẽ và có độ lớn Ft = Bib = B2b2vy/R
d
h1
h2
r
0
y
+
Áp dụng định luật 2 Niuton cho khungABCD ta được
P – Ft = may ↔ mg - B2b2vy/R = may
Khi khung đạt vận tốc giới hạn thì ay = 0 nên vgh = mgR/B2b2
Chọn gốc thế năng tại vị trí thanh AB bắt đầu ra khỏi từ trường
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng cho khung ABCD trong quá trình chuyển động, kể từ thời điểm t = 0 tới khi cạnh trên AB bắt đầu ra khỏi từ trường: Q = mga - mv2gh/2
Suy ra: 	
0,25
0,5
0,25
0,5
Câu 5: (2,0 điểm)
1)
(1,0 đ)
0,25
0,25
0,25
0,25
2)
(1,0 đ)
Đặt R3=xèR3D = x+3
0,25
0,25
0,25
0,25
q= 0 nên UED=0è UEF=UDF 
èUEB+UBF=UDF
èRDID+I2R2=I4R4
Giải ra tìm được: x=3