TRI Hẩ HNG VNG LN TH XII TRNG THPT CHUYấN CAO BNG THI NGH THI MễN: VT Lí LP: 11 Thi gian: 180 phỳt (khụng k thi gian giao ) Cõu (3,0 im) Mt khụng dn in cú chiu di R, hai u ca c gn cỏc in tớch im Q1 v Q2 (Q1 = Q2 = Q) Thanh c t vuụng gúc vi mt mt phng dn in nhng khụng tớch in cú kớch thc rt ln (Hỡnh 1) Bit khong cỏch t mt phng dn n u gn nht ca R R (Q2) cng l R Xỏc nh lc F mt phng dn tỏc Q Q2 dng lờn Hỡnh Cõu (3,0 im) Cho mch in nh hỡnh v (Hỡnh 2) T in cú in dung C = 1àF ban u cha c tớch in, in tr R = 10, ngun in cú sut in ng E = 20V cú in tr khụng ỏng k it D cú ng I D c trng Vụn - Ampe (Hỡnh 3), vi R Io = 1A, Uo = 10V B qua in tr dõy E C Io Uo ni v khoỏ K Tớnh tng nhit lng U(V) to trờn R sau úng K K O Cõu (4,0 im) Chit sut ca mt tm thu tinh tuõn theo cụng thc: n( x) = n0 x , Trong ú r Hỡnh Hỡnh n0 = 1,2; r = 13cm nh sỏng i t v trớ x = theo phng trc y l phỏp tuyn ca mt thu tinh v i ti im A vi gúc lú = 300 a) Xỏc nh qu o ca tia sỏng i tm thu tinh b) Tớnh chit sut ca thu tinh ti A c) Tỡm dy d Cõu (4,0 im) Mt xi lanh rng chiu di l, bỏn kớnh r, b dy d (l ? r ? d) lm bng vt liu cú in tr xut (Hỡnh 4) Mt dũng in bin i theo thi gian chy theo phng tip tuyn v phõn b u dc theo chiu di trờn xi lanh Xi lanh c gi c nh r I l Hỡnh a) Xỏc nh cm ng t B xinh lanh dũng in cú giỏ tr I b) Tỡm sut in ng cm ng xi lanh theo tc biờn thiờn ca cng dũng in dI/dt c) Lỳc t = dũng in cú giỏ tr I0 Tỡm cng dũng in ti thi im t Cõu (4,0 im) Treo h gm hai vt nng lng v mt qu cu c lng bỏn kớnh vo h hai rũng rc c nh ging ht bng hai si dõy mm nh khụng dón, cỏc si dõy ni vo qu cu ti hai im nm trờn mt ng kớnh song song vi mt phng nm ngang nh hỡnh v (Hỡnh 5) Bit rng trc ca hai rũng rc rt nhn song song vi nhau, cỏch mt khong v nm trờn cựng mt mt phng nm ngang, mi rũng rc l mt hỡnh tr c cú lng v bỏn kớnh thớ nghim l Gi s gia tc ri t ti ni lm a) Xỏc nh khong cỏch t tõm hỡnh hc ca hai trc ca rũng rc h cõn bng n mt phng cha b) T v trớ cõn bng kộo vt xung di mt on tc ban u b1) Tớnh chu kỡ dao ng ca cỏc vt b2) Tớnh tc cc i ca cỏc vt Hỡnh ri buụng nh khụng Cõu (2,0 im) Xõy dng phng ỏn thc hnh xỏc nh bỏn kớnh cong ca hai mt thu kớnh hi t v chit sut ca vt liu dựng lm thu kớnh Cho cỏc dng c v linh kin: - Mt thu kớnh hi t; - Mt h giỏ dng c quang hc (cú th t cỏc t th khỏc nhau); - Mt ngun Laser; - Mt mn nh; - Mt cc thu tinh ỏy phng, mng, sut, ng kớnh rng; - Mt thc o chiu di chia ti milimet; - Cỏc vt liu khỏc: kp, nc sch (chit sut nn = 4/3) HT Ngi V Th Minh Hnh - 0948099501 HNG DN CHM MễN: Vt lớ , LP: 11 Lu ý: Cỏc cỏch gii khỏc hng dn chm, nu ỳng cho im ti a theo thang im ó nh Cõu Ni dung i m in trng ca cỏc in tớch im Q1,Q2 vi mt phng kim loi dn in ging nh in trng to bi h hai in tớch Q1,Q2 vi cỏc in tớch nh ca nú Do ú lc tng tỏc gia hai in tớch Q1,Q2 vi mt phng dn in ging nh lc tng tỏc gia chỳng vi in tớch nh ca nú 1,0 0,5 R Q1 R R Q2 R -Q2 -Q1 x Lc tỏc dng lờn in tớch Q1 0,5 kQ kQ kQ 119kQ F1x = + + = R (3R) (4 R) 144 R Lc tỏc dng lờn in tớch Q2 F2 x = 0,5 kQ kQ kQ 49kQ + + = R (2 R ) (3R ) 36 R Lc tng hp lờn F = F1x + F2 x = 77kQ 144 R * Ta cú: E = UC + UD + UR UD = E - UC - UR * Ban u i = 0, UC = UD = E > Uo * Giai on 1: diode cho dũng qua, vai trũ nh sut phn in Uo.t c np in * Giai on 2: Khi i = Io, UD= Uo UD = E UC IoR UC = E - Uo IoR 0,5 0,25 0,25 0,25 + Khi dũng qua diode gim, diode úng vai trũ nh mt in tr cú in tr Uo Ro Vi Ro = I o + Khi i = 0, UC = E, t ngng tớch in 0,25 + Giai on 1: U1=E-Uo-IoR, q1=C.U1=C.(E-Uo-IoR) - Năng lợng tích luỹ tụ: WC1= 0,25 CU 12 C ( E U o I o R) = 2 - Nhiệt lợng toả D: WD1=q1Uo=UoC(E-Uo-IoR) - Công nguồn điện: A=q1E=EC(E-Uo-IoR) - Nhiệt lợng toả R: Q1 Theo nh lut bo ton nng lng ta cú EC(E Uo - IoR) = UoC(E Uo - IoR) + 0,5C(E Uo - IoR)2+Q1 0,25 Q1 = 0,5C[(E - Uo)2 (IoR)2] + Giai on 2: Tng t ta cú - Năng lợng tích luỹ tụ: WC2 = 0,25 0,25 E 2C WC1 = 0,5C[E2 (E-Uo - IoR)2] - Công nguồn điện: A= E(EC-q1)=E[EC-C(E-Uo-IoR)]=EC(Uo+IoR) - Nhiệt lợng toả R: Q2 - Nhiệt lợng toả D: Q3 Theo nh lut bo ton nng lng ta cú EC(Uo + IoR) = 0,5C[E2 (E-Uo - IoR)2] + Q2 + Q3 (2) Mt khỏc: Q2Uo = Q3IoR (3) Thay (3) vo (2), ta cú: Q2 = 0,5C(Uo + IoR) IoR (4) Do ú, nhit lng ta trờn R l : 0,25 0,25 Q = Q1 + Q2 =0,5C[(E - Uo)2 + UoIoR] 0,5 = 104 ( J ) Chia tm thu tinh thnh nhiu lp mng theo trc 0y ta cú : n0 sin = n1 sin = = n sin y A n x theo bi = / sin = = (1) d n r tỡm qu tớch ca tia sỏng cht thu tinh ta xột lp mng ng cht cú tia khỳc x OB , v ng vuụng gúc vi OB ct Ox ti C.t BC = a, OC = b bx b x sin = = a a a 0,5 0,5 x 0,5 (2) t (1) v (2) ta cú a = b = r vỡ lp mng tu ý nờn cú th suy rng to im B(x,y) tho phng trỡnh ng trũn 0,5 ( x r)2 + y = r 2 Gi chit sut lp cha dim A l nA sin sin nA = = (3) sin cos A 0,5 Vỡ n0 = n A sin A cos A = n0 ữ nA = n02 sin = 1,3 nA Tớnh dy d ca tm thu tinh { ( x r) t h : nA = 0,5 + y2 = r n0 x A r ta tỡm c xA = 1cm cú dy d = yA = 5cm 0,5 0,5 S dng quy tc rũng rc c nh kt hp vi tớnh i xng ca c h ta 0,5 cú p dng nh lut II Newton cho ta c 0,5 Chiu lờn ta c Do ú ta cú khong cỏch t tõm hỡnh hc 0,5 ca n mt phng cha hai trc ca rũng rc 0,25 Chn gc th nng l lỳc h trng thỏi cõn bng ú theo nh lut bo ton c nng ta cú 0,25 Trong ú Vỡ tng chiu di ca hai si dõy l khụng i 0,25 nờn 0,25 Ta ch ly n vụ cựng bc hai ca Th v vo , ú ta c 0,25 o hm c hai v ta c a Do ú cỏc vt dao ng iu hũa vi cựng chu kỡ 0,25 0,25 b T gi thit ta thy biờn dao ng ca l ú 0,25 T ta cú biờn dao ng ca l Do ú tc cc i ca hai vt nng lng 0,25 l 0,25 1,0 a) Cm ng t bờn xilanh B = b) T thụng xuyờn qua xi lanh = B.S = à0 I r l Sut in ng cm ng xi lanh = r dI d = dt l dt rd dI r ld dI = dt I rd R= o Ta cú I = R = dt 1,0 c) in tr ca xi lanh I = I e 0,5 t à0 rd 0,5 0,5 0,5 + Bng cỏc phng phỏp quen thuc o tiờu c ca thu kớnh hi t ta 0,5 c: 1 = ( n 1) + (1) f R1 R 0,5 F Hỡnh f + t mt th nht ca thu kớnh lờn trờn mt tm kớnh phng v cho mt git nc (n=1,333) vo ch tip xỳc gia thu kớnh v mt phng o li tiờu c f1 ca h ny ta c: 1 = + f1 f f A ú fA 0,25 l 0,25 R1 0,25 Hình tiờu c ca thu kớnh phõn k bng nc = (1,333 1) (2) fA R + Lp li bc vi mt ca thu kớnh, ta c: 1 = + f2 f fB ú fB l tiờu c ca thu kớnh phõn k bng nc = (1,333 1) (3) fB R2 + T cỏc cụng thc (1), (2), (3) ta suy n, R1, R2 R2 f 0,25