Đang tải... (xem toàn văn)
Xác định độ lớn lực căng dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứnggóc 30 ở phía bên trái OA.02.. Sau va chạm vật m1 tiếp tục chuyểnđộng theo quỹ đạo tròn bán kính l = 1m đến vị t
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
KÌ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30 – 4 LẦN THỨ XXIVTỔ CHỨC TẠI TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG
TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2017-2018Môn: VẬT LÝ – Khối 11
-o0o -NỘI DUNGPhần 1: Đề thi
Câu 1: Cơ học chất điểm - Cơ học vật rắn
Một sợi dây nhẹ không giãn, chiều dài l = 1m, một đầu cố định, một đầu gắn với vật
nặng khối lượng m1300gtại nơi có gia tốc trọng trường g 10(m / s ) 2 Ban đầu vậtm1 ở vị trí B, dây treo hợp với phương thẳng đứng góc (với 00
0 90 ), thả vật m1với vận tốc ban đầu bằng không Mốc tính thế năng trùng với mặt sàn nằm ngang đi
qua điểm A và vuông góc với OA như hình vẽ, OA = OB = l Bỏ qua mọi ma sát và
lực cản tác dụng lên vật m1, dây luôn căng trong quá trình vật m1 chuyển động.
1 Cho 900 Xác định:
a Cơ năng của vật m1 ngay lúc thả.
b Xác định độ lớn lực căng dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng
góc 30 (ở phía bên trái OA).0
2 Khi vật m1 chuyển động tới vị trí A, nó va chạm hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm
với vật m2 = 100g (đang đứng yên tại vị trí A) Sau va chạm vật m1 tiếp tục chuyển
động theo quỹ đạo tròn bán kính l = 1m đến vị trí có độ cao lớn nhất (vị trí K), D là
chân đường vuông góc từ K xuống mặt sàn Vật m2 chuyển động dọc theo mặt sànnằm ngang đến vị trí C thì dừng lại Hệ số ma sát giữa m2 và mặt sàn là 0,1 Biết
Cm
Trang 2Câu 3: Điện học - Từ học - Cảm ứng điện từ
Các electron từ trạng thái nghỉ được tăng tốc trong một điện trường có hiệu điệnthế U 1,14kV và thoát ra từ điểm O theo hướng Ox Tại điểm M cách A một đoạn
d cm, người ta đặt một tấm bia để hứng chùm tiaelectron, biết đường thẳng AM hợp với đường Ax một góc
o60
a.Ngay sau khi thoát ra từ điểm A, các electron chuyểnđộng trong một từ trường không đổi vuông góc với mặt phẳnghình vẽ Xác định độ lớn và chiều của vectơ cảm ứng từ B
để các electron bắn trúng vào bia tại điểm M?
b Nếu vectơ cảm ứng từ B hướng dọc theo đường
thẳng AM, thì cảm ứng từ Bcó độ lớn bao nhiêu để các electron cũng bắn trúng vàobia tại điểm M? Biết rằngB0,02T
Cho điện tích và khối lượng của electron là: qe 1, 6.1019C
; me 9,1.1031kg
qua tác dụng của trọng lực.
Câu 4: Dòng điện không đổi - Dòng điện xoay chiều
Cho mạch điện như hình vẽ: cuộn cảm có độ tự cảmL, tụ điện có điện dung C, điện trở có giá trị R Biết điệnáp giữa M và N là 2
0 os
u U c t, với có thể thay đổiđược nhưng U0 không đổi A là ampe kế nhiệt, các phầntử trong mạch được coi là lí tưởng.
a Tìm giá trị để thành phần xoay chiều của dòngđiện qua ampe kế có biên độ không phụ thuộc vào điệntrở R Xác định số chỉ của ampe kế trong trường hợp này.
b Tìm giá trị để số chỉ ampe kế là nhỏ nhất biếtrằng L>CR2
Câu 5: Quang hình học
Một người nhìn vào bể cá cảnh qua một thấu kính mỏng bằng thủy tinh có haimặt lồi cùng bán kính R = 50cm, đặt trong lỗ của thành của bể có một mặt tiếp xúc vớinước, một mặt ở không khí, để quan sát một con cá nhỏ bơi vuông góc với trục chínhcủa thấu kính, thấy tốc độ bơi của con cá gấp đôi tốc độ bơi của nó khi nhìn trực tiếpqua mặt nước theo phương vuông góc với mặt nước khi con cá bơi lại gần mặt nướctheo phương thẳng đứng Hỏi con cá bơi cách thấu kính bao nhiêu Cho biết chiết suấtcủa thủy tinh làm thấu kính là n = 1,5 và chiết suất của nước là n’ = 4/3 (coi: tốc độbơi của con cá trong nước là không thay đổi và chiết suất của không khí bằng 1)
a 64p V Chất khí này thực hiện chu trình như đồthị Tìm:
a) Nhiệt lượng mà khí nhận được trong mỗi quá trình b) Hiệu suất của chu trình.
Trang 3Phần 2: Đáp án chi tiết và thang điểmCâu 1: Cơ học chất điểm - Cơ học vật rắn
a Cơ năng của vật m1 là W m gl 0,3.10.1 3(J) 1
b Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật, tìm tốc độ của vật ở vị trí góc lệch
, ta được: v2 2gl cos 2.10.1.cos300 10 3 v 4,1618m / s
- Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật m2 tại vị trí 300, chiếu lên phương bán kính, chiều hướng vào tâm, ta được : 0
9 3
T 3m g cos 3.0,3.10.cos30 N 7,79N2
- Vận tốc của vật m1 ngay trước va chạm là v2 2gl(1 cos ) - Gọi v , v12tương ứng là vận tốc của mỗi vật ngay sau va chạm.- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cơ năng cho hệ hai vậtm1 , m2 ngay trước và ngay sau va chạm (chiều dương có
phương nằm ngang, hướng từ trái sang phải)
111 12 2
11 12 2
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại vị trí A và vị trí K, ta được :
1 111
m v m gl(1 cos ) v 8gl(1 cos ) cos 0, 75 0, 25cos2
AD lsin
Vậy 600
K
Trang 4Câu 2: Dao động cơ học - Sóng cơ – Dao động điện từ - Sóng điện từ
Vì dây AB luôn luôn thẳng đứng trong thời gian hệ chuyển động nên không có lực nằm ngang tác dụng lên M , m ( 0,5 đ )
Điều đó có nghĩa hệ "m +M" kín theo phương ngang Suy ra khối tâm G của hệ không dịch chuyển theo phương ngang ( 0,5 đ )
+ Vì G là khối tâm nên mx = (1- x) M ( 0,5 đ ) M
Suy ra 22.4
T g m Ml
có chiều đi vào vuông góc mặt phẳng hình vẽ.FL = evB
Electron chuyển động trong từ trường với vận tốc ban đầu v B
nên có quỹ đạo tròn, bán kính quỹ đạo là R = OA =OM
evB =
m 2 R = mveB
Ta có AH = OAcos30o
H O
M x
Trang 5Vận tốc v có hai thành phần:
+ Thành phần vuông góc với AM: v1vsinlàm electron chuyển động tròn đều với bán kính R= mv1
chu kì quay
2 R 2 mT
Câu 4: Dòng đi n không đ i - Dòng đi n xoay chi u ện học - Từ học - Cảm ứng điện từ ổi - Dòng điện xoay chiều ện học - Từ học - Cảm ứng điện từ ều Câu a.
Viết lại biểu thức điện áp: 2 0
UI
U
Trang 6R 2 2 2I
(0,5 điểm)
Thấu kính mỏng: d1 = - d’ nên k2 =
Trang 7Số phóng đại qua hệ: k = k1.k2 = ' 22' ( ' 2 1)
A Bn R
08V
Trang 8Vì thể tích tăng dV 0 nên nếu V 2V0 thì dQ120
Quá trình (1) – (2) khí nhận nhiệt khi thể tích tăng từ 2V0 đến3V0