C B A m 2 m 1 h SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN LỚP 12 THPT NĂM 2011 (VÒNG 1) ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ, (BẢNG B) Thời gian: 180 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 06/10/2011 Câu 1 (3 điểm) Một vật có khối lượng m 1 = 5kg được thả không vật tốc đầu từ đỉnh một dốc cao h = 1,8m, sau đó vật chuyển động trên đường nằm ngang một đoạn BC = 10m thì va chạm mềm vào vật thứ hai có khối lượng m 2 = 3kg đang đứng yên tại C. Lấy g = 10 m/s 2 . a. Bỏ qua ma sát trên dốc AB, tính vận tốc của vật (1) tại B? b. Hệ số ma sát trên đoạn BC là k = 0,1. Tính vận tốc vật (1) trước va chạm? c. Tính vận tốc của các vật sau va chạm? Suy ra nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình va chạm? Câu 2 (3 điểm) Một lượng khí lý tưởng ở trạng thái 1 có áp suất p 1 = 2 atm, thể tích V 1 = 4 lít, nhiệt độ T 1 = 300K được đun nóng đẳng tích từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 có T 2 = 600K. + Sau đó dãn đẳng nhiệt từ trạng thái 2 sang trạng thái 3 có áp suất p 3 + Tiếp tục hạ nhiệt độ đẳng áp từ trạng thái 3 về trạng thái 1. Tìm p 2 , V 2 , p 3, V 3 , T 3 ? Vẽ hình biểu diễn các quá trình đó trong đồ thị p-V Câu 3 ( 3 điểm ) Cho hai điện tích điểm q 1 =16 Cµ và q 2 = -64 Cµ lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm. Hãy vẽ hình và xác định vectơ lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q 0 =4 Cµ đặt tại điểm N với AN = 60cm, BN = 80cm. Câu 4 ( 3 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện gồm 3 pin giống nhau có suất điện động ξ = 6V, điện trở trong r = 1Ω mắc nối tiếp. Điện trở R 1 = 8Ω, R 3 = R 4 = 6Ω, R 2 là bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat có anôt làm bằng đồng. Biết rằng trong thời gian 16 phút 5 giây lượng đồng được giải phóng là 0,32g. Cho A Cu = 64, hóa trị n = 2. ξ, r R 1 R 2 R 3 R 4 a. Tính cường độ dòng điện qua bình điện phân. b. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện c. Hiệu điện thế giữa hai cực của bộ nguồn điện. d. Điện trở của bình điện phân. e. Hiệu suất của bộ nguồn điện. f. Tính công của nguồn điện thực hiện trong thời gian trên? Câu 5 ( 3 điểm ) Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang gồm lò xo có chiều dài tự nhiên l 0 = 20cm, khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 80N/m gắn với quả cầu có khối lượng m = 200g . Người ta kéo quả cầu ta khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4cm rồi thả ra cho nó dao động tự do. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của con lắc. a. Xác định chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động . b. Chọn gốc thời gian vào lúc thả vật, chiều dương là chiều chuyển động của vật ngay sau khi thả. Viết phương trình dao động của vật? c. Tính năng lượng dao động và vận tốc cực đại của vật? d. Nếu tăng biên độ dao động của vật lên 1,5 lần thì chu kì dao động của con lắc bằng bao nhiêu? Câu 6 (3 điểm) Một người có mắt bình thường, điểm cực cận cách mắt 20cm, điểm cực viễn ở vô cực. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ D =10 (dp). Kính đặt sát mắt. Xác định khoảng đặt vật trước kính lúp trên để mắt nhìn rõ vật. Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực. Câu 7 (2 điểm) Cho các dụng cụ sau: Một cuộn chỉ, một vật nhỏ có khối lượng 20g, một đồng hồ. Hãy trình bày và giải thích một phương án thí nghiệm để xác định gần đúng diện tích lớp học của bạn. Coi lớp học gần đúng là hình chữ nhật. Hết - Thí sinh không sử dụng tài liệu. - Giám thị không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: ; Số Báo Danh Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN LỚP 12 THPT NĂM 2011 (VÒNG 1) ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ, (BẢNG B) Thời gian: 180 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 06/10/2011 HƯỚNG DẪN CHẤM THI Thí sinh có thể làm theo cách khác mà đúng thì được hưởng trọn điểm từng ý theo hướng dẫn chấm. Nếu học sinh thiếu đơn vị ở phần đề hỏi thì chỉ trừ 0,25d cho toàn câu. Câu 1 (3 điểm) a. Ap dụng định luật bảo toàn cơ năng: W A =W B mgh = 2 1 1 m v 2 B v B = smgh /62 = 0,5đ b. Ap dụng định lý động năng: 2 2 1 1 1 1 . 2 2 C B ñ ñ ms C B ms W W A m v m v F BC − = ⇔ − = − 0,5đ 2 2 1 1 2 2 2 1 ( ) . 2 2 . . 2.0,1.10.10 36 16 4 / C B C B C c m v v km g BC v v k g BC v v m s ⇔ − = − ⇔ − = − ⇒ = − + = ⇒ = 0,5đ c. Vì là va chạm mềm, sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc v’ Ap dụng định luật bảo toàn động lượng: sm mm vm vvmmvm C C /5,2'').( 21 1 211 = + =⇒+= 0,5đ Tổng động năng của hệ trước va chạm: 2 1 1 40 2 d C W m v J= = ∑ Tổng động năng của hệ sau va chạm: ∑ =+= JvmmW ñ 25')( 2 1 ' 2 21 0,5đ Vậy nhiệt lượng tỏa ra là: =Q JWW ññ 15' =− ∑ ∑ 0,5 Câu 2 ( 3 điểm ) - Từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 là đẳng tích nên V 2 = V 1 = 4 lít 0,5đ Và p 2 = 1 21 T Tp thay số để có p 2 = 4 atm 0,5đ - Từ trạng thái 3 về trạng thái 1 là đẳng áp nên p 3 = p 1 = 2atm 0,5đ - đẳng nhiệt 2 => 3 nên T 3 = T 2 = 600K và V 3 = 2 2 3 p V P = 4.4 2 = 8 lít -Vẽ đúng trạng thái 1 sang trạng thái 2 -Vẽ đúng trạng thái 2 sang trạng thái 3 và trạng thái 3 về trạng thái 1 0,5đ 0,5đ 0,5đ Câu 3 (3 điểm) Vẽ hình đúng tất cả các lực 0,5đ Vì 2 2 2 NA NB AB NAB+ = ⇒ ∆ vuông tại N. 0,5đ Tính được 10 1,6( )F N= 0,5đ Tính được 20 3,6( )F N= 0,5đ Hợp lực tác dụng lên q 0 là: 10 20 F F F= + r r r 2 2 10 20 F F F 3,94V= + = 0,5đ F r hợp với NB một góc α : tan 0 10 20 F 0,44 24 F α = = ⇒ α = 0,5 Câu 4 ( 3 điểm ) a. Cường độ dòng điện qua bình điện phân tA nFm I . = = 1A 0,5 đ b. ξ b = 3.ξ = 18V, r b = 3r = 3Ω 0,5 đ c. U = ξ b − Ir b = 15V 0,5 đ d. U = I.(R 1 + R 2 + R 34 ) ⇔ R 2 = U/I – (R 1 + R 34 ) = 4Ω 0,5 đ e. H = U/ξ = 83,33% f. Công của nguồn điện 17370( )A J= 0,5 đ 0,5 đ Câu 5 (3 điểm) - Công thức tính chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo dao động theo phương ngang là : All += 0max All −= 0min - Xác định A: Áp dụng công thức 2 2 22 ω v xA += , với x = x 0 = 4cm , v = 0 và 20== m k ω (rad/s) . Ta có : 0 xA = =4 cm. Kết quả : l max =24 cm ; l min = 16 cm . 0,5đ Nói được A=4(cm) 0,5đ Do có A = 4 cm và ω = 20 rad/s nên → )20cos(4 ϕ += tx . Lúc t = 0 , có 0 x = - 4 cm nên πϕϕϕ =→−=→=− 1coscos44 Kết quả : )20cos(4 π += tx (cm) 0,5đ Năng lượng dao động : 2 2 1 kAW = → Kết quả : 064,0=W J. 0,5đ Vận tốc cực đại : Av ω = max → Kết quả : 8,0 max =v m/s . 0,5đ Chu kì dao động điều hòa của con lắc lò xo không phụ thuộc vào 0,5 biên độ dao động do đó chu kì không đổi : ω π 2 =T → Kết quả : T = 0,314 (s) . Câu 6 (3 điểm) Tiêu cự của kính lúp f = 10 11 = D = 0,1m = 10cm 0,5đ Ngắm chừng ở cực cận: ảnh ảo hiện ở điểm cực cận của mắt * C Cm C C d d’= -20cm = − = fd fd d ' '. 6,67 cm 0,5đ Ngắm chừng ở cực viễn: ảnh ảo hiện ở điểm cực viễn của mắt 0,5đ * C Vm C V d d’ ∞→ ' 111 ddf += ⇒ ∞ +=⇒ 11 10 1 d d=10cm 0,5đ Khoảng đặt vật trước kính từ 6,67cm đến 10cm 0,5đ G ∞ =2 0,5 Câu 7 ( 2 điểm ) Tạo con lắc đơn: lấy vật nhỏ làm quả nặng và sợi chỉ làm dây treo. 0,50 đ Dùng đồng hồ đo chu kì con lắc đơn, rồi tìm ra độ dài dây treo để lấy đó làm thước dây đo độ dài. 0,50 đ Dùng cuộn chỉ đo độ dài các cạnh a, b của lớp học, rồi so sánh với thước dây đã tạo ở trên 0,50 đ Nếu độ dài các cạnh a, b không là số nguyên của thước dây ban đầu thì phải cắt phần không nguyên đó và tạo thành con lắc để đo phần chiều dài đó. Từ đó tính diện tích S = a.b 0,50 đ . GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN LỚP 12 THPT NĂM 2011 (VÒNG 1) ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ, (BẢNG B) Thời gian: 180 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 06/10/2011 . 2011 (VÒNG 1) ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ, (BẢNG B) Thời gian: 180 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 06/10/2011 HƯỚNG DẪN CHẤM THI Thí sinh có thể làm theo cách khác mà đúng thì được hưởng trọn. thêm. Họ và tên thí sinh: ; Số Báo Danh Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN LỚP 12 THPT NĂM 2011 (VÒNG 1) ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: