Đề thi chon học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 12 năm học 2015-2016 (thời gian làm bài 180 phút)

Trường THPT Cẩm Thủy 1
KHUNG MA TRẬN ĐỀ THI
1. Khung ma trận đề thi dùng cho loại đề thi tự luận hoặc TNKQ
 Cấp độ
Tên chủ đề
(Nội dung, chương...)
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng
Cộng
Cấp độ thấp
Cấp độ cao
Chuyển động vật rắn
Số câu: 1
1đ
1đ
2đ
Dao động cơ
Số câu: 3
2đ
4đ
6đ
Sóng cơ học
Số câu: 2
3đ
2đ
5đ
Dao động điện từ
Số câu: 1
1đ
1đ
2đ
Điện xoay chiều
Số câu: 1
2đ
1đ
3đ
Sóng ánh sáng
Số câu: 1
2đ
2đ
Tổng số điểm
11
9đ
20đ
Trường THPT Cẩm Thủy 1
ĐỀ THI CHON HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12
Năm học 2015-2016
(Thời gian làm bài 180 phút)
2
1
Câu 1 (2 Điểm): Một thiết bị như hình vẽ cấu tạo bởi hai hình trụ đặc đồng chất INHgiống hệt nhau
Trên đó ngưiời ta quấn một sợi dây nhẹ. Biết khối lượng mỗi hình trụ là m=1kg, R=20cm và 
g=10m/s2, bỏ qua mọi ma sát và lực cản môi trường, dây nối không gian và không 
khối lượng.
a) Tính lực căng của dây nối hai vật trong quá trình hệ chuyển động
b) Tính quãng đường hình trụ 2 chuyển động được sau 1 giây kể từ khi thả
Câu 2 (2 Điểm): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Lò xo có độ cứng K=100N/m, vật nặng có khối lượng m=1kg. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống một đoạn 20 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa Lấy g=10m/s2. 
Trong một chu kì tính tỉ số giữa khoảng thời gian lò xo bị nén và thời gian lò xo bị giãn
b) Khi vật đến vị trí lò xo không biến dạng người ta giử cố định điểm gữa của lò xo lại. Tính biên độ dao động của vật sau đó
Câu 3:(2 điểm) Một con lắc đơn gồm dây treo không dãn, không khối lượng, có chiều dài l = 1m, vật nhỏ có khối lượng m = 100g treo cố định tại điểm Q nơi có gia tốc rơi tự do g = 10m/s2. Lấy 2 = 10. Cho con lắc dao động điều hòa với biên độ góc 
a) Tính chu kì dao động và cơ năng của con lắc
b) Giả sử khi con lắc đến VTCB thì điểm treo Q đi lên nhanh dần đều với gia tốc a=2,5m/s2 . Tính chu kì và biên độ góc của con lắc sau đó.
Câu 4:( 3 điểm) Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau 16cm dao động cùng pha với tần số 30Hz. Tại một điểm M cách các nguồn S1, S2 lần lượt những khoảng d1 = 21cm, d2 = 27 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của S1S2 có ba dãy dao động cực đại. 
 1) Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước và số điểm dao động cực đại trên S1 S2
 2) A là một điểm trên mặt nước sao cho tam giác AS1S2 vuông tại S1 và. 
a) Tính số điểm dao động cực đại trên đoạn AS2.
b) Điểm N thuộc AS2 gần S2 nhất dao động với biên độ cực đại cách S2 một đoạn bao nhiêu
Câu 5 : (2 đểm) Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB. 
Tính mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB
Nếu tăng công suất nguồn ân lên sao cho mức cường độ âm tại A tăng lên 80 dB 
 thì mức cường độ âm tại khi đó B là bao nhiêu. 
Câu 6: ( 2 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ bên. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 4.10-3H, tụ điện có điện dung C = 10μF, nguồn điện có suất điện động = 1,2V và điện trở trong r = 2Ω. Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k, trong mạch có dao động điện từ
a) Tính hiệu điện thế cực đại hai đầu tụ. Tính tỉ số giữa hiệu điện thế này và suất điện động của nguồn điện..
b) Trong khoảng thời gian (s) hãy xác định khoảng thời gian mạch có Wđ3Wt
B
M
A
r, L
R
C
K
Câu 7 ( 3 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 1, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch dạng uAB=120cos100pt (V).
khi K đúng hiệu điện thế hiệu dụng UAM=40 (V) ,hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch MB sớm pha so với uAB .Tỡm biểu thức của hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AM.
khi k mở hiệu điện thế hiệu dụng U’AM=40 V.Cho điện dung của tụ điện C= F.Tìm R;r;L
Câu 8(2 Điểm): Trong thí nghiệm Y-Âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng. Thực hiên giao thoa đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng và . Biết khoảng cách hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát E là 1m.
Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng ở O có thể quan sát được bao nhiêu vân sáng của hai bức xạ.
Biết bề rộng trường giao thoa trên màn E là 3cm, Xác định số vân sáng quan sát được trên màn E.
k1
k2
Câu 9 (2 điểm): Cho hệ dao động ở hình bên. Các lò xo có phương thẳng đứng và có độ cứng k1 và k2. Bỏ qua khối lượng ròng rọc và các lò xo. Bỏ qua ma sát. Xác định độ cứng tương đương k của hệ.
----------------xxx HẾT xxx----------------
ĐÁP ÁN
Câu 1:
a) + Phương trình chuyể động của mỗi vật là.
 ..
 : .
 => T= ..
b) Quảng đường vật 2 chuyển động được sau 5s là
 s=at2/2=4.1=4m
05đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Câu 2
a) + Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng la:
+ Khoảng thời gian lò xo bị giãn tương ứng với vật chuyển độn từ tọa độ -10cm đến 20cm và ngược lại => Thời gian lò xo bị giãn trong một chu kì là:
+ Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là: 
+ Tỉ số cần tìm là: 
0,5đ
0,5đ
b) + Vận tốc của vật khi qua vị trí lò xo không biến dạng là: 
+ Độ cứng của lò xo mới sau khi giử điểm giữa là: 
=> 
+ Vị trí cân bằng mới của con lắc cách VTCB cũ một đoạn là: xo=
+ Li độ của con lắc mới tại thời điểm giữ là xo là: x= -(10-5)= -5cm
+ Tốc độ góc của con lắc mới là: 
=> Biên độ dao động của con lắc mới là: 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 3
a) 1đ
+ Chu kì dao động của con lắc: 
+ Cơ năng của con lắc: 
0,5đ
0,5đ
b) 1đ
+ Gia tốc trọng rường biểu kiến: g’=g+a=12,5m/s2
+ Chu kì dao động mới của con lắc là: 
+ Khi điểm treo bắt đầu chuyển động có gia tốc: 
0,25đ
0,25đ
0,5đ
Câu 4
1. 2đ
Ta có tại M: d2-d1=K ó 27-21=4 => 
+ Số điểm dao động cực đại trên AB là:
+ Gọi M là điểm dao động cực đại trên AB: 
=> ó
 Có 21 điểm dao động cực đại trên đoạn S1S2
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
S1
S2
A
2a) 1đ
+ Gọi N là điểm dao động cực đại trên AS2
+ Khi đó: 
Khi N thì 
Khi N thì 
+ Từ đó ta có: 
+ Vậy trên đoạn AS2 có 16 điểm dao động với biên độ cực đại
0,5đ
0,5đ
2b) 1đ
+ N là cực đại nên . Vì N sát S2 nhất nên K=-10
=> => (1)
+ Mật khác: (2) 
+ Thay (1) vào (2) ta được: d2=0,63cm
0,5đ
0,5đ
Câu 5
a) 1đ
+ Ta có (1)
+ Mặt khác ta có: 
Mà => (2)
Từ (1) và (2): 
+ Ta lại có: 
=> LM=42,96 dB
0,5đ
0,5đ
 b) 1đ
 Ta có 
Vì luôn không đổi nên => 
0,5đ
0,5đ
Câu 6
a) 1đ
+ Cường độ dòng điện qua L khi K đóng là: 
+ Vì năng lượng của mạch được bảo toàn nên: 
 => 
+ Tỉ số cần tính: 
0,25đ
0,5đ
0,25đ
b) 1đ
+ Ta có: 
+ Sử dụng chuyển động tròn và dao động điều hòa ta có trong một chu kì khoảng thời gian mạch có Wđ3Wt là: 
+ Số chu kì dao động trong là: 
+ Thời gian mạch có Wđ3Wt trong là: (s)
0,5đ
0,5đ
Câu 7
a) 2đ
B
M
A
r, L
R
k đóng mạch dạng. 
ta có giản đồ vec to:
UMB
UAB
Ur
UR
UL
p/6
p/6
a
j
Theo gian đồ ta được: 
Và UL=UABsinj=60V
UR+Ur=UABcosjàUr=20V
Do đoạn mạch AM thì u và i cùng pha nên : uAM=40cos(100pt-p/6)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
b) 1đ
Khi k mở mạch có dạng đầy đủ
được : (1)
Khi k mở ta được: (2)
Trong đó Zc=30 ôm (3) 
Giải hệ 1 ; 2 và 3 ta được r=10ôm ; ZL=30ôm; R=20 ôm
0,5
0,25
0,25
Câu 8
c) + Ta đi xác định số vân sáng của hai bức xạ trong khoảng đầu ứng với từ n=0 đến n=1
+ Với n=1 thì K1=9, K2=10 => Số vân sáng của bức xạ 1 trong khoảng này là 8 vân của bức xạ 2 là 9 vân
+ Số vân sáng của hai bức xạ trong khoảng này là: 9+8=17 vân
Số vân sáng quan sát được trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng ở O là 17 vân
0,5đ
0,5đ
d) + Số vân sáng của các bức xạ trên màn. 
Ta có: => Số vân sáng của bức xạ 1 trên màn: n1=2.30=60 vân
 => Số vân sáng của bức xạ 2 trên màn: n2=2.33=66 vân
+ Số vân sáng của hai bức xạ trùng nhau. 
 => Số vân sáng của hai bức xạ trùng nhau trên màn là: 3.2=6 vân
=> Số vân sáng quan sát được trên màn là: 60+66-6=120 Vân
0,5đ
0,5đ
Câu 9
+ Khi lò xo 1 giãn và lò xo 2 giãn thì hệ giãn một lượng 
Và = (1)
+ Mặt khác gọi F là lực đàn hồi của tác dụng vào vật khi đó thì F2=F; F1=
+ Ngoài ra ta có: ; ; (2)
+ Từ (1) và (2) ta có: 
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ