TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XI ĐỀ THI MÔN VẬT TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÀ GIANG TỈNH HÀ GIANG LỚP 11 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (Đề có 02 trang, gồm 05 câu) Câu (04 điểm) * Mạch điện xoay chiều gồm phần tử: điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ có điện dung C mắc nối tiếp (hình 1) Biết uAN nhanh pha so với uMB tan AN tan MB A X M N Y B Z (hình 1) u * Nếu mắc mạch lại (hình 2) cường độ hiệu dụng qua mạch bao nhiêu? Biết dung kháng ZC = 50 điện áp hiệu dụng hai đầu mạch 100V X A D Z Y (hình 2) Câu (04 điểm) B u Cho hệ thấu kính đồng trục gồm thấu kính O1 có tiêu cự f1 đặt trước thấu kính hội tụ O2 có tiêu cự f2 = 9cm Một vật sáng AB đặt trước thấu kính O1 cách thấu kính O1 khoảng 12cm Một M đặt sau thấu kính O2 cách thấu kính O1 khoảng a = 42cm Di chuyển thấu kính O2 khoảng từ thấu kính O1 đến M, ta thấy thấu kính O2 hai vị trí để M ta thu ảnh rõ nét AB Hai vị trí cách khoảng l 24cm a, Tính tiêu cự thấu kính O1? b, Tính độ phóng đại ảnh ứng với hai vị trí thấu kính O2? c, Gọi L khoảng cách hai thấu kính O1 O2 Chứng tỏ không tồn giá trị L > để chùm tia tới song song sau qua hệ thấu kính cho chùm tia ló song song? Câu (04 điểm) Một đĩa quay quanh trục thẳng đứng, đĩa có viên bi khối lượng m gắn với trục quay sợi dây không dãn có chiều dài l = 18 cm hợp với trục góc 600 Hệ cần quay với chu kì ngắn để viên bi không rời khỏi đĩa? Lấy g = m/s2( Bỏ qua lực ma sát bi đĩa) Câu (04 điểm) ThuVienDeThi.com α l m Hình trụ trịn đặc đồng chất bán kính r, khối lượng m lăn không trượt từ trạng thái nghỉ nêm khối lượng M có góc nghiêng α Ban đầu nêm đứng n trượt khơng ma sát sàn ngang Tìm gia tốc tâm hình trụ nêm gia tốc nêm sàn Bỏ qua ma sát lăn Câu (04 điểm) VA = A Cho dụng cụ gồm: - Một hình trụ rỗng có khối s1 lượng bán kính h chưa VB VC = biết - Mặt phẳng nghiêng có góc B s2 C nghiêng thay đổi được, nối tiếp với mặt phẳng ngang - Đồng hồ - Thước chia độ - Ống thăng - Thước kẹp Yêu cầu: a Xác định hệ số ma sát lăn hình trụ ( Biết hệ số ma sát mặt phẳng ngang nghiêng nhau) b Xác định bán kính hình trụ cách cho hình trụ lăn hai mặt phẳng .HẾT Người thẩm định Người đề Quách Thành Chung Nguyễn Toàn Thắng ĐT: 0915.316.627 ĐT: 01693.647.868 HƯỚNG DẪN CHẤM (gồm 05 trang) ThuVienDeThi.com MƠN: VẬT LÍ, LỚP 11 Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, cho điểm tối đa theo thang điểm định Câu Nội dung Do mạch có ba phần trở R, L, C mà uAN nhanh pha so với uMB đoạn mạch AN gồm có R, L đoạn mạch MB gồm có R C x cuộn cảm L, Y điện trở R Z tụ C A M X N Y Điểm 0,5 B Z u Từ tan AN tan MB Z L 2Z C Z L 2Z C R R 1,0 Hình (2) vẽ lại sau: IL i C D iR A B R u L Giản đồ véc tơ cho mạch là: IR IL U DB 1,0 I U U AD Ta có: mà nên 2 U U AD U DB 2U ADU DB cos I 2 U U AD U DB 2U ADU DB L I U AD Z C ; Z C Z L ; U DB I L Z L I 2 2 U U AD U DB U DB U AD ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 0,5 0,25 U = UAD I 0,25 U AD U 2A ZC ZC a, Tính tiêu cự thấu kính O1? Cho sơ đồ tạo ảnh: (O1) (O2) AB A1B1 A2B2 d1 d’1 d2 d’2 Kí hiệu D khoảng cách từ A1B1 đến A2B2 Vì O2 thấu kính hội tụ, A2B2 ảnh thật nên A1B1 vật thật O2 Vì D khơng thay đổi O2 di chuyển nên hai vị trí O2 đối xứng với trung điểm đoạn thẳng A1A2 Ta có: d2 + d2’ = D d2’ = d2 + l Dl D l , d2 2 / d2d2 D2 l cm và, f d d 2/ 4D 0,5 0,5 Suy d 2/ D 48(cm) (loại nghiệm D = -12cm) 0,5 Ta lại có d1 = 12cm, d1’ = a – D = - (cm) Suy f1 d1d1/ 12(cm) d1 d1/ 0,5 Vậy O1 thấu kính phân kì b, Tính độ phóng đại ảnh ứng với hai vị trí thấu kính O2? + Khi O2 vị trí 1: k1 d1/ d 21/ d1 d 21 Với d1= 12cm, d1’ = -6cm, d 21 k1 1,5 D l Dl / 12cm, d 21 36cm 2 0,5 d1/ d 22/ + Khi O2 vị trí 2: k2 d1 d 22 với d22 = d21 + l = 36 cm, d’22 = d’21 - l = 12 cm Suy k2 = -1/6 0,5 c, Gọi L khoảng cách hai thấu kính O1 O2 Chứng tỏ không tồn giá trị L > để chùm tia tới song song sau qua hệ thấu kính cho chùm tia ló song song? Khi chùm tới song song d1 d1/ f1 12cm d L d1/ (1) 0,5 Muốn cho chùm ló song song phải có d d f nghĩa là, theo (1) L = f1 + f2 = -3 < Suy không tồn giá trị L > để chùm tia tới song / ThuVienDeThi.com 0,5 song sau qua hệ thấu kính cho chùm tia ló song song () α Q l T a m 1,0 P -Xác định cáclực tác dụng lên vật m: Trọng lực P , phản lực Q lực căng T (Biểu diễn hình vẽ) - Viết phương trình động lực học cho vật: ( Gia tốc quay vật gia tốc quay đĩa xung quanh trục thẳng đứng) ta xét chuyển động hệ mặt phẳng gắn với mặtđất: P + Q + T = Fht = m a (1) Với a gia tốc hướng tâm, có độ lớn: a = R = l sin - Chọn trục ( ) theo phương vng góc với phương l (tức vng góc với T ), chiếu (1) lên ( ), kết quả: - P.cos300 + Q.cos300 = - m l sin600cos600 Hay: - P + Q = - m l cos600 Suy ra: Q = mg - m l cos600 - Điều kiện để bi không trượt khỏi đĩa: Q g - l cos600 g ( 0,25 0,5 0,5 2 ) l ( T chu kì quay của) hệ T T 0,6 (s) Vậy để hệ quay với chu kì ngắn để viên bi không rời khỏi đĩa là: Tmin = 0,6 (s) 0,5 Vì bảo tồn động lượng nên trụ xuống sang phải, nêm chuyển động sang trái Hình trụ chịu tác dụng trọng lực P lực ma sát Fms Trụ có gia tốc a nêm, nêm có gia tốc a0 , nên trụ có gia tốc (a a0 ) ao ao ThuVienDeThi.com a Fms P x 1,0 0,25 0,25 0,25 0,5 Ta có P Fms m(a a )(1) Trên Ox : mg sin Fms m(a a0 cos )(2) Phương trình quay trụ: 0,25 mr Fms r I Trụ lăn không trượt nên : a / r Nên Fms mr ma (3) 2 vo Thay (3) vào (2) ta 0,25 v vs z a ( g sin a cos )(4) Mặt khác vận tốc tâm hình trụ sàn v s v v0 (5) Chiếu (5) lên trục z nằm ngang: v sz v cos v0 (6) Bảo toàn động lượng theo phương ngang: mv sz Mv0 mv cos ( M m)v0 (7) 0,25 0,5 0,25 Lấy đạo hàm hai vế (7) theo thời gian ta ma cos ( M m)a (8) Suy : a 0,5 a ( M m) (9) m cos mg sin 2 (10) 3( M m) 2m cos 2( M m) g sin Thay (10) vào (9) a (10) 3( M m) 2m cos Từ (4) (9) ta a0 0,5 0,5 a Thả cho hình trụ bắt đầu lăn xuống từ đỉnh A mặt phẳng nghiêng, hình trụ lăn xuống B tiếp tục mặt ngang dừng lại C Ta có:EA = mgh EC = EA – EC = Ams= .mg(s1+s2) ( góc đủ nhỏ cos 1) (0,25đ) mgh = .mg(s1+s2) h (1) s1 s 0,5 0,5 b Chọn mốc mặt phẳng ngang Cơ B có giá trị công lực ma sát đoạn đường BC: 1 mVB2 I B2 mg.s 2 V Có B B I m R r 2 R ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 Với: R: bán kính ngồi hình trụ r: bán kính hình trụ 1 m 2 VB mVB R r mg.s 2 2 R2 g s R 2 r 3R (2) VB 0,5 Mặt khác đoạn đường s1 ta có: at1 ; v B at1 s v B (3) 2t1 s1 Từ (1), (2) (3): r R g h.t12 s2 3 s1 s s1 ………………… Hết ………………… ThuVienDeThi.com 0,5 1,0 ... .HẾT Người thẩm định Người đề Quách Thành Chung Nguyễn Toàn Thắng ĐT: 0915.316.627 ĐT: 01693.647.868 HƯỚNG DẪN CHẤM (gồm 05 trang) ThuVienDeThi.com MƠN: VẬT LÍ, LỚP 11 Lưu ý: Các cách giải khác... chùm tia tới song / ThuVienDeThi.com 0,5 song sau qua hệ thấu kính cho chùm tia ló song song () α Q l T a m 1,0 P -Xác định cáclực tác dụng lên vật m: Trọng lực P , phản lực... lực P , phản lực Q lực căng T (Biểu diễn hình vẽ) - Viết phương trình động lực học cho vật: ( Gia tốc quay vật gia tốc quay đĩa xung quanh trục thẳng đứng) ta xét chuyển động hệ mặt phẳng gắn với