Đề thi giải toán trên máy tính cầm tay Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Sở GD & ĐT Thanh Hóa

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO	 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
	THANH HÓA	 GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY
 ĐỀ CHÍNH THỨC	 MÔN: VẬT LÝ LỚP 12 THPT 
 (Gồm 6 trang)	Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Điểm của toàn bài thi
Các giám khảo
(Họ, tên và chữ ký)
Số phách
(Do Chủ tịch Hội đồng chấm thi ghi)
Bằng số
Bằng chữ
GK1
GK2
	Qui định: Học sinh trình bày vắn tắt cách giải, công thức áp dụng, kết quả tính toán vào ô trống liền kề bài toán. Các kết quả tính gần đúng, nếu không có chỉ định cụ thể, được ngầm định chính xác tới 04 chữ số phần thập phân sau dấu phẩy.
Câu 1: Từ độ cao h = 10 m so với mặt đất nằm ngang, người ta ném một vật với vận tốc đầu 20 m/s hướng xuống hợp với phương ngang một góc = 300. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2. Tìm khoảng cách từ điểm ném vật tới điểm chạm đất và vận tốc của vật ngay lúc chạm đất.
Cách giải
Kết quả
Câu 2: Thanh đồng chất khối lượng m, chiều dài = AB = 20 cm, đầu B gắn với quả cầu nhỏ cùng khối lượng m có thể quay không ma sát quanh trục O nằm ngang trên thanh với OA = . Nâng cho thanh nằm ngang rồi buông nhẹ. Lấy g = 9,8 m/s2.
Tìm tốc độ góc của thanh khi qua vị trí cân bằng.
Khi thanh chuyển động qua vị trí cân bằng thì vật m gắn tại B va chạm mềm với vật khác khối lượng m’ = m. Tìm vận tốc vật m’ ngay sau va chạm.
Cách giải
Kết quả
Câu 3: Con lắc lò xo có độ cứng k = 0,1 N/cm, vật nặng có khối lượng m = 200 g. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 5cm rồi truyền cho vật vận tốc 1 m/s hướng về vị trí cân bằng. Lấy gốc thời gian khi vật qua vị trí có li độ x = A/2 (A là biên độ) theo chiều âm. Tìm thời gian vật đi hết quãng đường 72 cm tính từ t = 0.
Cách giải
Kết quả
A
R
D
L
C
B
E
f=50Hz
~
U=100V
Câu 4: Mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. 
Cuộn dây thuần cảm L. Người ta thay đổi L và C để 
công suất mạch tuân theo biểu thức: .
a)Khi thì , dòng điện trong mạch cực đại. Tính C và R.
b)Tính độ lệch pha giữa uAE và uBD khi Imax. Tìm liên hệ giữa R, C, L để I = K. Lúc đó độ lệch pha giữa uAE và uBD bằng bao nhiêu?
Cách giải
Kết quả
Câu 5: Cho hai điện tích điểm giống nhau q1 = q2 = q = C, cùng khối lượng m = 10 g được treo bởi hai dây nhẹ cách điện cùng chiều dài = 0,4 m, ở trong không khí, có chung một điểm treo. Lấy g = 9,8 m/s2. 
Tìm góc lệch của mỗi dây treo so với phương thẳng đứng khi cân bằng.
Cách giải
Kết quả
Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều gồm: một tụ điện có điện dung C = 20, một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,2 H, một điện trở thuần RX (có thể thay đổi độ lớn điện trở) mắc nối tiếp nhau vào một điện áp 
u = 220cos(100t) V. Thay đổi RX để công suất tiêu thụ của mạch điện này có giá trị 200 W. 
Tìm các giá trị của RX.
Cách giải
Kết quả
Câu 7: Một hạt mang điện dương q = C, khối lượng m = kg, được tăng tốc bởi điện trường (vận tốc đầu không đáng kể) có hiệu điện thế U = 103V rồi cho bay vào từ trường đều. 
Tìm vận tốc của hạt khi bắt đầu bay vào từ trường.
Biết rằng hợp với các đường cảm ứng từ một góc =300, B = 0,2 T. Tìm chu kỳ quay của hạt trong từ trường và độ dời của hạt sau thời gian kể từ lúc bắt đầu bay vào từ trường.
Cách giải
Kết quả
Câu 8: Điểm sáng S ở trên trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự f = 20 cm, S cách thấu kính một khoảng do = 40 cm. Cho điểm sáng S dịch chuyển thẳng đều với vận tốc v = 2 cm/s về phía thấu kính hợp với trục chính góc = 300.
Tìm vận tốc của ảnh S’ tại thời điểm t = 5 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động.
Tìm độ dài quĩ đạo của ảnh trong khoảng thời gian 5 s nói trên.
Cách giải
Kết quả
Câu 9: Đặt một điện áp xoay chiều (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với một tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và của tụ điện lần lượt là 
Ucd = 100 V và UC = 35 V. Biết L = 0,1592 H. Tính điện dung của tụ điện. Đơn vị tính: Điện dung (mF).
Cách giải
Kết quả
Câu 10: Một mạch điện xoay chiều được mắc như hình vẽ sau:
Các vôn kế có điện trở rất lớn. Biết R = 70; R0 = 80; L = 0,5H; dòng điện có tần số 50Hz.
Tìm giá trị điện dung C của tụ điện để:
a/ Số chỉ trên V1 cực đại.
b/ Số chỉ trên V2 cực tiểu.
Cách giải
Kết quả
--------Hết-----------
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 	 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI GIẢI VẬT LÝ 
 	 	TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY 	
HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ BIỂU ĐIỂM ĐỀ CHÍNH THỨC
Môn Vật lý cấp THPT
Bài
Hướng dẫn cách giải
Điểm
1
Chọn hệ trục Ox ngang, Oy thẳng đứng hướng xuống, O điểm ném
1
1
Chạm đất: y = 10 m x1 = 12,6741 m
 x1 = -47,2460 m
1
Khoảng cách: d = = 16,1484 m
0,5
 = 24,4949 m/s
1,5
2 a
1
1
 ; = 11,7624 rad/s
1,5
b
1
= 6,5560 rad/s
0,5
3
= 7,0711 rad/s
1
 = 15,0000 cm
1
s = 72 cm = 4A + 12 cm ; với s1 = 12 cm, thời gian chuyển động là 
với = +arcsin= 0,8283 rad
Thời gian vật phải chuyển động t = = 1,0057 s	
3
4 
5
 = = 
2
. Giải phương trình ta được: 
 = 29,54430 hoặc = 29032’39”
3
6
2
Giải phương trình:
R1 = 194,2316 và R2 = 47,7684 
3
7 a
619058,5860 m/s	
1
F = qvo Bsin= 
1
 1,6395.10 -7 s
1,5
b
Sau thời gian 2T, độ dời hạt
s = 2vo.cos.T 
1
s = 0,1758 m
0,5
8 a
Theo trục chính(Ox) = 2f = 40 cm
1
 Vận tốc ảnh theo trục chính 
1
Độ lớn 
0,5
Khi t = 5 s thì = 31,3397 cm
0,5
= 6,2214 cm/s
0,5
b
Khi t = 5 s d/ = 55,2743 cm
0,5
= d/ - = 15,2743 cm
0,5
S/S// == 17,6372 cm
0,5
9
Suy ra: = 145,4719 mF
10
Câu 4:
a)+ Ta có : 
 + Khi (1)
 + Vì mạch RLC nối tiếp có Imax nên cộng hưởng xảy ra (2) 
Do đó : 
 +Từ (1) và (2), được : 
 + Mặt khác : , với nên 
b)+ Giản đồ véc tơ vẽ được : 
i
O
+Từ giản đồ véc tơ suy ra : 
Với : 
+Suy ra : 
+ Ta biết : nên khi I = K, ta suy ra : 
+Lúc này có: 
+Suy ra: 
---------Hết--------