Microsoft Word ly11 doc KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4 LẦN THỨ XIII TẠI THÀNH PHỐ HUẾ ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ 11 Thời gian làm bài 180’ Chú ý Mỗi câu hỏi thí sinh làm trên 01 tờ giấy riêng biệt ( Đề thi c[.]
KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4 LẦN THỨ XIII TẠI THÀNH PHỐ HUẾ ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ 11 Thời gian làm 180’ Chú ý: Mỗi câu hỏi thí sinh làm 01 tờ giấy riêng biệt ( Đề thi có 02 trang) Câu 1: (4 điểm) Một ván dài khối lượng M nằm mặt phẳng nhẵn nằm ngang không ma sát giữ sợi dây không giãn Một vật nhỏ khối lượng m trượt F với vận tốc v0 từ mép ván tác dụng lực không đổi F (hình vẽ) Khi vật đoạn đường dài l ván dây bị đứt a Tính gia tốc vật ván sau dây đứt b Mô tả chuyển động vật ván sau dây đứt thời gian đủ dài.Tính vận tốc, gia tốc vật ván giai đoạn c Hãy xác định chiều dài ngắn ván để vật không trượt khỏi ván Câu : (4 điểm) Cho hệ hình vẽ Quả cầu đặc có khối lượng m, bán kính r lăn khơng trượt máng có bán kính R Máng đứng yên mặt phẳng nằm ngang Tìm chu kỳ dao động nhỏ cầu Cho biết mơ men qn tính cầu đặc I = m.r Câu : (4 điểm) Một giọt thủy ngân lớn nằm hai thủy tinh nằm ngang Dưới tác dụng trọng lực, giọt có dạng hình trịn bẹt có bán kính R= 3cm bề dày d = 0,5cm Tính khối lượng vật nặng cần đặt lên để khoảng cách giảm n = lần Biết góc bờ θ = 1350 Suất căng mặt thủy ngân σ = 0,490 N/m, = 1,41, g = 9,81 m s2 z Câu 4: (4 điểm) B A C D Một khối lập phương cạnh a có F dịng điện cường độ I chạy qua cạnh E theo đường hình vẽ Tìm G H y O cảm ứng từ tâm khối lập phương x Câu 5: ( 4điểm) Cho đoạn mạch hình vẽ: u AB = 400 sin 100πt (V) R1 = 100 (Ω), R2 = 100(Ω).Tụ có điện dung C = 10− ( F ) ; 3π cuộn cảm L = H Ampe kế có điện trở không đáng kể R1 π Xác định số ampe kế Hết _ R2 ĐÁP ÁN Đáp án câu 1: - Trước dây bị đứt: F – Fms = ⇒ F = Fms (0,5đ) - Ngay sau dây đứt: vật trượt với vận tốc v0; am = (0,5đ) Tấm ván chuyển động nhanh dần đều: a M - Trường hợp vật không rời ván: + Tấm ván đạt vận tốc v0 t = F F = ms = ms1 = F M M M (0,5đ) v Mv = aM F + Sau vật ván chuyển động với gia tốc a = (0,5đ) F M+m (0,5đ) - Trường hợp vật rời khỏi ván: + Vật chuyển động với gia tốc: a m ' = F , vận tốc ban đầu v0 m + Tấm ván chuyển động thẳng đều, với vận tốc v’ < v0 vật rời khỏi ván - Quãng đường vật ván (kể từ dây đứt) Mv02 ∆l = v0t − aM t = (1d) 2F Mv02 - Chiều dài tối thiểu ván: lmin = l + ∆l = l + 2F (0,5đ ) Đáp án câu : + O ϕ F ms R 0,25 N o’ K P Xét thời điểm cầu lệch so với phơng thẳng đứng góc nhỏ, lăn vị trí cân (VTCB) (hình vẽ) Gọi vận tốc góc cầu quay quanh tâm O’ cđa nã : ω1 = β ' ω2 lµ vận tốc góc cầu quay quanh tâm O : ω2 = ϕ ' Ta cã : 0,5 β ' r = ϕ ' (R – r) (R − r) ' (R − r) " →β = ϕ vµ β '' = ϕ r r ' 0,25 0,5 (1) Xét chuyển động quay cầu với tâm quay tức thời K, ta có phơng trình: M(P)+M(N)+M(FMS)=Ik. Chọn chiều h−íng vµo lµ chiỊu (+), ta cã: 0,5 - mgr sin ϕ = ( mr + mr ) " Vì nhỏ nên sin = có : Thay (1) vào (2) ta có phơng trình : " + Đặt ω2 = 5g 7( R − r ) → - mgr ϕ = mr β " (2) 0,5 5g ϕ =0 7( R − r ) 0,5 " + = 0,5 Đây phơng trình dao động điều hoà có chu kỳ T = 2π 7( R − r ) 5g 0,5 Đáp án câu 3: Ở mép giọt thủy ngân, mặt thống có dạng mặt trịn xoay (hình máng cong, xem hình) Tiết diện nằm ngang đường trịn bán kính R =3cm Tiết diện thẳng đứng cung trịn bán kính d d r= =(0,25 đ) cos(π − θ ) cos θ R d d = (0,25 đ) 2 cos 45 Áp suất tạo nên mặt thoáng giọt thủy ngân là: 1 2 1 (0,25 đ) p1 = σ + = σ + R r R d Lực áp suất phụ tác dụng lên cân với trọng lực là: 1 2 πR (0,25 đ) F1 = p1πR = σ + R d Thay số r = Nếu khoảng cách hai giảm n = lần : d d d → d’= = n R → R’ = R n = R = 3R Lực áp suất phụ tác dụng lên lúc là: 1 d 2 πR' ; R’ = R n Với d’ = F2 = p 2πR' = σ + n R' d ' n 2 πR n Do F2 = p 2πR n = σ + d R n Trọng lượng vật rắn đặt lên hiệu số F2 – F1 P = Mg = F2 – F1 2 πσR Từ suy : M = ( n − 1) + (n − 1) g R d Thay giá trị số: 0,49.3,14.9.10 −4 100 1,41 + 80 M= 9,81 0,5.10 − M ≈ 3,19 kg (0,25 đ) (0,5 đ) (0,5 đ) (0,25 đ) (0,5 đ) (0,5 đ) (0,5 đ) Đáp án câu B - Để đơn giản, ta xem cạnh khơng có dịng điện tương đương có dịng điện có cường độ I ngược chiều qua cạnh - Từ hình vẽ, ta thấy có mặt hình lập phương có dịng điện cường độ I chạy qua cạnh mặt, mặt AEFB, FEHG, ADHE Do từ trường mặt gây tâm O là: C A 0.25đ D O 0.25đ F G E B = B1 + B2 + B3 H 0.25đ B1 , B2 , B3 vectơ cảm ứng từ gây O mặt AEFB, FEHG, ADHE Xét B1 = B AB + BEF + BFB + BAE Từ trường cạnh AB gây O: 0.25đ µ0 I (cos α + cos α ) 4π OM µ0 I = cos α ( α = α = α ) 4π OM Ta có: B AB = B AB 0.25đ 0.25đ B Với: a2 a2 a OM = OH + HM = + = 4 2 M A α2 α1 0.25đ β H E F O y cosα = MB MB a/2 a/2 = = = = 2 2 OB 3 OM + MB a a a + 4 ⇒ B AB = µ I 2π a = BAB µ0 I 2πa 0.25đ 0.25đ Ta xét B AB theo Oy thì: B ABy = B AB cos β = B AB cos 90 − MOH = B AB sin MOH µ I 2 µ0 I = = 2πa 2πa µ I Do tính đối xứng nên: B1 = B ABy = 3πa µ I Tương tự: B2 = B3 = , 3πa Cảm ứng từ tâm O: BO = B12 + B22 + B32 = B1 = B0 = 0.25đ 0.5đ 0.5đ µ0 I πa µ0 I πa 0.5đ Đáp án câu : ZL = 100 (Ω) ZC = 100 (Ω) Trên AM tgϕ1 = Với : I R1 = IL R π = = → ϕ1 = I R1 Z L U AM U ; I L = AM R1 ZL ⇒ I = I R21 + I L2 = U AM Trên MB tgϕ = Và I R2 = ⇒ (0,25 đ) 1 + (1) R1 Z L IC R π = = → ϕ2 = I R2 Z C U MB U ; I c = MB R2 ZC I = I R22 + I C2 = U MB (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) 1 + 2 R2 Z C Từ (1) (2) ⇒ UAM = UMB Mặt khác : U AB = U AM + U MB (2) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) 2 Từ giản đồ : ⇒ U AB = U AM + U MB (0,25 đ) ⇒ U AM = U MB = 200 ( V) (0,25 đ) ⇒ I R1 = 200 2 = ( A) 100 3 (0,25 đ) 200 = 2 ( A) 100 (0,25 đ) Và : I R2 = Tại nút M, viết : I R2 = I a + I R1 (0,25 đ) Mà ( I R1 ⊥ I R2 ) → I a = I R21 + I R22 = 3,26 A (0,25 đ) ... C = 10− ( F ) ; 3π cuộn cảm L = H Ampe kế có điện trở không đáng kể R1 π Xác định số ampe kế Hết _ R2 ĐÁP ÁN Đáp án câu 1: - Trước dây bị đứt: F – Fms = ⇒ F = Fms (0,5đ) - Ngay... v0; am = (0,5đ) Tấm ván chuyển động nhanh dần đều: a M - Trường hợp vật không rời ván: + Tấm ván đạt vận tốc v0 t = F F = ms = ms1 = F M M M (0,5đ) v Mv = aM F + Sau vật ván chuyển động với gia... hợp vật rời khỏi ván: + Vật chuyển động với gia tốc: a m '' = F , vận tốc ban đầu v0 m + Tấm ván chuyển động thẳng đều, với vận tốc v’ < v0 vật rời khỏi ván - Quãng đường vật ván (kể từ dây đứt)