De va DA Thi GVG Tinh

UBND TỈNH BẮC NINH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ========== KÌ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH VÒNG LÝ THUYẾT Năm học 2007 – 2008 Môn thi: Vật lý THPT Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 26 tháng 02 năm 2008 ============== Bài 1 (1,5 điểm) Hai điện tích điểm mang điện tích q 1 , q 2 . Khi đặt trong không khí và cách nhau một khoảng r = 20 cm thì hút nhau một lực F 1 = 9.10 – 7 N. Đặt vào giữa hai điện tích điểm một tấm thuỷ tinh đồng chất có hằng số điện môi 4 ε = , bề dày d = 10 cm (tấm thuỷ tinh được đặt vuông góc với đường thẳng nối hai điện tích điểm), thì lực hút giữa chúng bây giờ là bao nhiêu ? Bài 2 (2 điểm) Có một hệ cơ học như hình vẽ, lò xo nhẹ k = 0,05 N/cm, các quả cầu m = 125 g, m 0 = 50 g đều có kích thước nhỏ và được nối với nhau bằng một sợi dây ngắn, nhẹ,không giãn. 0 30 α = , đoạn IA = 90 cm (I là vị trí ban đầu của m 0 trên mặt nghiêng). Mặt phẳng nghiêng nhẵn, hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang và quả cầu là 0,5 µ = , lấy g = 10 m/s 2 , lấy 2 10 π = . Đốt dây nối m và m 0 . Hãy khảo sát chuyển động của m, m 0 sau khi đốt dây nối. Bài 3 (1,5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ, điôt là lý tưởng, bỏ qua điện trở khoá Kvà dây nối. Hiệu điện thế đặt vào mạch 200sin100 ( ) AB u t V π = . Ban đầu khoá K đóng vào chốt M. Khi chuyển khoá K sang chốt N thì công suất của đèn vẫn không đổi. Hãy viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản tụ. Bài 4 (2 điểm) Trong mặt phẳng thẳng đứng, một máng nghiêng được nối với một máng tròn xiếc có bán kính R. Ở độ cao h trên máng nghiêng có đặt viên bi 1,khối lượng m 1 = 2m. Tại điểm A (chân máng nghiêng, chỗ tiếp xúc với máng tròn) có đặt viên bi 2, khối lượng m 2 = m. Thả nhẹ cho viên bi 1 chuyển động xuống va chạm vào viên bi 2, va chạm là trực diện đàn hồi. Tính giá trị nhỏ nhất của độ cao h từ đó thả viên bi 1 ( tính từ mặt phẳng ngang đi qua A ), để sau va chạm cả 2 viên bi có thể đi hết máng tròn mà không rời máng. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản. Hãy chọn đáp án đúng trong các câu hỏi trắc nghiệm khách quan dưới đây và dùng các câu hỏi đó làm ví dụ để chỉ ra rằng nội dung tự luận mà đ/c đã cung cấp cho h/s để các em có thể trả lời chuẩn xác và nhanh các câu trắc nghiệm khách quan trên là gì ? (3 điểm) Câu 1. Một mạch dao động mà cuộn dây có độ tự cảm L, khi mắc với tụ có điện dung C 1 thì dao động điện từ tự do của mạch có tần số f 1 = 3000 Hz. Khi mắc với C 2 thì có f 2 = 4000 Hz. Tần số của mạch khi dùng C 1 //C 2 và C 1 nối tiếp với C 2 là : A. 2400 Hz và 5000 Hz B. 5000 Hz và 2400 Hz C. 3500 Hz và 5000 Hz D. 7000 Hz và 5000 Hz. Câu 2. Có hai nguồn âm kết hợp A và B đặt cách nhau một khoảng trên đường thẳng đứng, PQ là đường trung trực của AB (P thuộc AB). Một người đi dọc trung trực từ P đến Q. Ta có : A.Tại mọi điểm trên PQ, người này không nghe được âm thanh từ A và B B.Tại mọi điểm trên PQ, người này nghe được âm to nhất. C.Từ P đến Q, người này qua các điểm lần lượt xen kẽ giữa không nghe được âm và nghe được âm to nhất D.Người này nghe được âm to nhất hoặc không nghe được gì, tuỳ thuộc vị trí cụ thể trên PQ. Câu 3. Một thấu kính hội tụ phẳng lồi nhỏ, đặt vừa khít vào một gương cầu lõm có kích thước lớn hơn, coi quang tâm thấu kính trùng với đỉnh gương. Một điểm sáng S trên trục chính cho hai ảnh thật (một của hệ ghép, một của gương cầu lõm) thì : A.Ảnh cho bởi hệ ghép ở gần hơn. B.Ảnh cho bởi gương cầu lõm ở gần hơn. C.Hai ảnh ở cùng khoảng cách. D.Hai ảnh đối xứng nhau qua quang tâm. =======Hết======= ( Đề này có 01 trang) Đề chính thức ĐÁP ÁN ĐỀ THI GVG TỈNH 2 – 2008 Bài 1 1,5 đ - Trong không khí : 1 2 1 2 (1) q q F k r = trong điện môi ε : 1 2 2 2 . q q F k r ε = . -Ta có thể hiểu F 2 tương đương với lực tương tác giữa q 1 và q 2 khi chúng được đặt trong không khí ở khoảng cách r / sao cho : 2 2 , , r r r r ε ε = ⇒ = . - Do vậy khi đặt giữa 2 quả cầu tích điện q 1 , q 2 một tấm thuỷ tinh có bề dày d thì có thể coi như chúng được đặt trong không khí ở khoảng cách : , r r d d ε = − + . - Ta có : 2 1 2 1 2 2 2 , (2) ( ) q q q q F k k r d d r ε = = − + (2) : (1) được : 2 2 2 2 1 2 2 1 . ( ) ( ) F r r F F F r d d r d d ε ε = ⇔ = − + − + - Thay số : 2 2 7 7 2 2 2 (20.10 ) 9.10 . 4.10 ( ) (30.10 ) F N − − − − = = 0,25 0,50 0,25 0,25 0,25 Bài 2 2 đ - m 0 làm cho hệ k, m dịch chuyển khỏi VTCB của hệ này một khoảng l ∆ : với 2 0 0 sin sin 5.10 ( ) 5( ) m g k l m g l m cm k α α − ∆ = ⇒ ∆ = = = - Sau khi cắt dây nối m và m 0 thì hệ k,m dao đông quanh VTCB của nó với : 2 m T k π = ; Thay số được : T = 1s , suy ra 2 ( / )rad s ω π = - Chọn gốc toạ độ tại VTCB của hệ k,m, trục toạ độ theo phương của mặt phẳng nghiêng chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc cắt đứt dây thì phương trình chuyển động của hệ là : 5sin(2 )( ) 2 x t cm π π = + . - Với m 0 sau khi cắt dây : m 0 chuyển động thẳng biến đổi đều qua 2 giai đoạn : + Nhanh dần đều không vận tốc đầu, không ma sát trên mặt nghiêng : 2 1 sin 5 /a g m s α = = và vận tốc đến A là 1 2 3 / A v a IA m s= = + Chậm dần đều trên mặt phẳng ngang do ma sát : 2 0 2 0 0 2 2 5 / ms F m a m g m a a g m s µ µ − = ⇔ − = ⇒ = − = − - Do vận tốc đầu của giai đoạn 2 bằng vận tốc cuối của giai đoạn 1 và trị số các gia tốc bằng nhau nên quãng đường của 2 giai đoạn chuyển động là như nhau, nghĩa là m 0 sẽ đi được 90 cm trên mặt ngang đến khi dừng hẳn. 0,50 0,25 0,25 0,50 0,50 PHẦN TRẮC NGHIỆM ( 3 điểm) Mỗi câu chọn đúng được 0,5 điểm. Bài 3 1,5 đ - Khi K ở M đèn sáng trong một nửa chu kì mà V A > V B ; điôt là lí tưởng nên 2 2 U P R = trong đó 200 100 2( ) 2 U V= = . - Khi K ở N công suất của đèn là : 2 2 2 , 2 2 2 2 2 . C C U U R U P I R R Z Z R Z R R = = = = + + , mà theo đầu bài ta có : 2 2 , 2 2 C C U U P P Z R Z R R R = ⇔ = ⇔ = + , suy ra 2 2 2 C Z R Z R= + = , do vậy mà 100 2 . . 100( ) 2 2 2 C C U U U I Z R V R = = = = = . - Độ lệch pha giữa u và i của mạch (khi K ở N) : 1 4 C Z tg R π ϕ ϕ − = = − ⇒ = − ; mà C u trễ pha với i là 2 π , vậy với tụ C ta có : ( ) ( ) 2 4 4 C rad π π π ϕ = − − − = − Vậy biểu thức của u C là : 100 2 sin(100 )( ) 4 C u t V π π = − . 0,50 0,50 0,50 Bài 4 2 đ. - Chọn gốc thế năng tại mặt phẳng ngang qua A. Áp dụng ĐLBTCN cho m 1 trước va chạm, tìm được : 0 2v gh= - Áp dụng ĐLBTĐL & BTCN cho hệ 2 viên bi ngay trước và sau va chạm : 1 0 1 1 2 2 2 2 2 1 0 1 1 2 2 2 2 2 m v m v m v m v m v m v = + = + ⇔ 1 0 1 1 2 2 2 2 2 1 0 1 1 2 2 m v m v m v m v m v m v = + = + ⇔ 0 1 0 2 3 4 3 v v v v = = - Ta thấy v 2 > v 1 nên để 2 vật chuyển động được hết máng tròn mà không rời máng ta chỉ cần xét m 1 . Để m 1 không rời máng thì nó phải qua được đỉnh máng, với vận tốc tối thiểu được xác định như sau : tại đỉnh máng tròn có : 1 ht P Q m a+ = r r r , chiếu xuống chiều hướng tâm : 2 ; mv P Q R + = Để không rời máng thì tối thiểu : Q = 0 2 2 0 mv Q mg v gR R = − = ⇒ = . - Áp dụng ĐLBTCN cho m 1 sau va chạm : 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 4 5 2 2 m v m v m gR v v gR gR= + ⇔ = + = ; Với 2 0 1 0 , 2 3 v v v gh= = thay vào ta được 2 2 0 0 2 5 45 2 45 22,5 3 v gR v gR gh gR h R= ⇔ = ⇔ = ⇔ = . Vậy độ cao tối thiểu từ đó thả m 1 là h = 22,5 R. 0,25 0,50 0,50 0,75 Trả lời đúng, đủ các yêu cầu mỗi câu được 0,5 điểm. Câu 1 ) Chọn A - Xây dựng được biểu thức tổng quát về mối quan hệ giữa các tần số đã biết với tần số cần tìm trong trường hợp. - Nêu được cho h/s cách xác định điện dung của bộ 2 tụ ghép nối tiếp và song song, công thức chu kì mạch LC. Câu 2 ) Chọn B - Khái quát cho h/s về hiện tượng giao thoa sóng âm, đường trung trực của khoảng cách giữa 2 nguồn chính là một dãy cực đại, ứng với k = 0. - Chỉ rõ điều kiện để có giao thoa, ngay cả với sóng âm là một sóng dọc. Câu 3) Chọn A - Xây dựng cho h/s cách xác định độ tụ của hệ ghép sát thấu kính, gương cầu. (D h = 2D K + D g ) - So sánh độ tụ của hệ và của từng phần tử ghép và chỉ ra độ tụ lớn ảnh ở gần hơn. . ĐÀO TẠO ========== KÌ THI GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TỈNH VÒNG LÝ THUYẾT Năm học 2007 – 2008 Môn thi: Vật lý THPT Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 26 tháng 02 năm. chuyển động xuống va chạm vào viên bi 2, va chạm là trực diện đàn hồi. Tính giá trị nhỏ nhất của độ cao h từ đó thả viên bi 1 ( tính từ mặt phẳng ngang đi qua A ), để sau va chạm cả 2 viên. 9.10 – 7 N. Đặt vào giữa hai điện tích điểm một tấm thuỷ tinh đồng chất có hằng số điện môi 4 ε = , bề dày d = 10 cm (tấm thuỷ tinh được đặt vuông góc với đường thẳng nối hai điện tích điểm),