1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI Li 11 HDC ha nam

6 553 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA TỈNH HÀ NAM ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN VẬT LÝ KHỐI 11 Nội dung đáp án Câu điểm Điểm + Gọi hiệu điện hai cực đèn uđ , cường độ dòng điện qua đèn 0,5 iđ uAB = uđ+iđR (1) + Xét thời điểm t1: uđ = 100V ; iđmax = 10 µA ⇒ uAB = 200 (V) Vậy cần uAB đạt giá trị 200V dòng qua đèn đạt giá trị cực đại 0,5 + A B + Do t=0, uAB=3 φ 00V dòng qua đèn cực đại ta có: u đ = uAB-iđmaxR =200 (V) * Bây ta xét khoảng thời gian từ t=0 đến t=t1: Tính t1 Cách 1: 0,5 + C du AB i = -iđ = -iđmax ⇒ uAB = - d max t +A dt C Mà t=0: iđmax = 10-5 (A) uAB=300V ⇒ Vậy ta có phương trình: uAB = 300 – 10-2t +Khi uAB = 200V: t1 = 104 (s) Cách 2: + Độ giảm điện tích tụ: ∆q =C(300-100) A = 300 ∆q + Thời gian cần thiết: t1 = = 104 (s) I0 0,5 Như t1=104 (s) đầu cường độ dòng qua đèn không đổi nên nhiệt lượng toả R là: Q1(R) = iđmax2Rt1 = 10 (J) Năng lượng tụ giảm lượng: Q1C = 1 CuoAB2- Cu1AB2 = 25 (J) 2 Nhiệt lượng toả đèn ống là: Q1đ = Q1C – Q1R = 15 (J) * Xét khoảng thời gian lại: + Năng lượng tụ giảm: Q2C = Cu1AB2 = 20 (J) 0,5 + Trong khoảng thời gian dòng qua đèn tỉ lệ với hiệu điện nên đèn điên trở thuần: Rđ = u1 AB = 107 ( Ω ) = R id max Vậy nhiệt lượng toả đèn R bằng: 10 (J) * Kết luận: Tổng nhiệt lượng toả đèn ống là: Q = 25 (J) 0,5 Câu điểm a) Do cầu tĩnh điện bị đẩy xa - sau cầu lấy điện tĩnh từ A chuyển cho B truyền xuống đất Góc giới hạn φ gần A B 0,5 φ cầu chạm vào B tan φmax = d −r ⇒ φmax = 280 ⇒ φ ≤ 280 l+r 0,5 cuối Hiệu điện hai cuối Vf ⇒E= Vf d ⇒ Fd = q.E (1) ⇒ tan φmax = Fd m.g.tan φmax q.E = ⇒E= (2) m.g m.g q Khi cầu chạm lần cuối điện tích cầu là: q = V f C (3) ( C điện dung cầu) V f m.g tan φmax mg.d tan φmax = ⇒ V f2 = Từ (1) (2) (3) (4) d V f C 4πε o r ⇒ Vf ≤ mg d tan φmax = 8836(V ) 4πε o r 0,5 0,5 Ta ý: φmax ≤ 28 ;V f ≤ 8836(V ) điều kiện góc φ điện b) Ban đầu điện A V0 sau chạm vào lần điện V1 điện cầu Theo định luật bảo toàn điện tích: Vo C1 = V1.C1 + V0 C2 ⇒ V1 = 0,5 C1 − C2 V0 C1 S = 3,98 pF điện dung tụ phẳng d C2 = 4π ε r = 0,334 pF điện dung cầu C1 = ε 0,5 C −C  -Lần cầu chạm A điện là: V2 =  ÷ V0  C1  0,5 n  Vf   C1 − C2  ÷ V0 ⇒ log  ÷ = n.log(0,9161) (5)  C1   V0  - lần chạm thứ n: Vn =  Thay V0 Vf ta n=21,8 Nhưng n phải số nguyên 0,5  Vf  ÷ = 21.log(0,9161) ⇒ V f = V21 = 9526,9(V )  V0  + n=21 theo (5) log  4πε V212 = 0, 618 ⇒ φ21 = 310 , Theo (4) ta có: tan φ21 = mgd  Vf  + n=22 theo (5) log  ÷ = 22.log(0,9161) ⇒ V f = V22 = 8727, 6(V )  V0  4πε V222 = 0,519 ⇒ φ22 = 27 , Theo (4) ta có: tan φ22 = mgd Theo câu φ ≤ 280 nên chọn đáp án n=22 Vậy kết cuối là: Góc lệch φ22 = 27 , Điện cuối là: V f = V22 = 8727, 6(V ) 0,5 0,5 Số lần chạm A n=22 Câu điểm a) Tính cường độ dòng điện cực đại qua khung Suất điện động xuất khung: dΦ d (a B cos ϕ ) dϕ eC = − =− = a B.sin ϕ dt dt dt eC = a B.ω sin ϕ Suất điện động tự cảm khung: di etc = − L dt eC + etc = i.R = Theo định luật Kirchoff: di = a B.ω sin ϕ (1) dt Phương trình chuyển động quay khung: dω dω dω M = I ⇒ −iBS sin ϕ = I ⇒ −iBa sin ϕ = I (2) dt dt dt I Từ (1) (2) suy ra: i.di = − ω d ω L 0,5 0,5 L ω i I ∫0 i.di = − L ω∫ ω dω Lấy tích phân vế: 0,5 I I (ω0 − ω ) ⇒ imax = ω0 (ứng với ω = 0) L L b) Tìm điều kiện tốc độ góc để khung quay không nửa vòng L Từ (1): di = (ω sin ϕ ).dt = sin ϕ dϕ a B 0,5 ⇒ i2 = L Tích phân vế: a B imax ϕ max 0 ∫ di = ∫ 0,5 sin ϕ dϕ L LI LI imax = ω0 ⇒ cos ϕmax = − ω0 a B a B a B Để khung quay không nửa vòng ⇒ − cos ϕmax = ϕmax ≤ π ⇒ cos ϕ max ≥ −1 ⇒ ω0 ≤ Câu 0,5 LI a B 0,5 0,5 a ) Thời điểm tốc độ dài điểm vành trụ nhỏ tốc độ ván điểm + Chọn gốc O trùng khối tâm ván VTCB + Khi G có tọa độ x: 2mg   N1 l / − x N = (l / − x)  =   l  N2 l / + x ⇒   N + N = mg  N = 2mg (l / + x )   l + Ban đầu ma sát trượt, nên theo định luật II Niu Tơn: µ mg 2µ g Fms1 − Fms = mx // ⇒ − x = mx // ⇒ x // + x = (1) l l Chứng tỏ ban đầu vật chuyển động pt: 0,5 0,5 x = A cos(ω0t + ϕ ) với ω0 = µ g / l = 0,5(rad / s )  x = 2(m)  A.cosϕ =2  A = 2m ⇒ ⇒ 0,5 Trong đó: t = ta có:  V = sin ϕ = ϕ = Do vật dao động theo pt: x = 2.cos(0,5t) (m) mà ma sát ván trụ ma sát trượt (khi mà Fms = µ N > µ N1 = Fms1 ) + Khi mà khối tâm G ván O phản lực N giảm, N1 tăng nên Fms2 giảm Fms1 tăng (và dễ thấy G ≡ O Fms1=Fms2) Vì vậy, đến thời điểm t1 vận tốc ván có độ lớn vận tốc dài điểm vành trụ nhỏ sau lực ma sát ván với trụ nhỏ ma sát nghỉ + Ta xác định thời điểm t1: V1 = −ω0 A.sin ω0t1 = ω r ⇒ sin ω0t1 = 2.0, 25 = 0,5 ⇒ ω0t1 = π / ⇒ t1 = π / 3( s) 0,5 ( t1 N2 nên Fms1>Fms2 : ván trượt hai trụ, vận tốc ván giảm, ván dao động điều hòa với biên độ: 0,5 V A1 = = 1m ω0 + Khi vận tốc ván triệt tiêu, F ms1 kéo ván VTCB theo pt (1), vận tốc cực đại ván bây giờ: Vmax = ω0 A1 = 0,5m / s < ω r < ω R (chỉ vận tốc dài điểm vành trụ nhỏ ván qua VTCB) nên ván trượt hai trụ, nghĩa dao động điều hòa theo pt (1) + Ta có pt dao động ván sau thời điểm t2: x = 1.cos(0,5.t+ϕ1 ) , t = 4,5(s): 0,5 cos(2,25+ϕ1 ) = x = ⇒  V = −0,5( m / s) − sin(2, 25 + ϕ1 ) = −1 ⇒ ϕ1 = −0, 68( rad ) ⇒ x = 1.cos(0,5t-0,68)(m) 0,5 π ( s) tọa độ khối tâm ván là: x = 2.cos(0,5t)(cm) π * với ( s) ≤ t ≤ 4,5( s ) : π 0,5 tọa độ khối tâm ván: x = − 0,5.(t − )(cm) * với t ≥ 4,5( s ) : tọa độ khối tâm ván: x = 1.cos(0,5t-0,68)(m) Tính L,C số ampe kế A2 + Từ điều kiện hệ số công suất cực đại => u,i pha GĐVT hình vẽ uuu r Đoạn RC nhanh pha ϕ1 so với u Vậy: * với ≤ t ≤ Câu điểm I RC r uu ru IC U Z 1 ZC = = C IL = I1sin ϕ1 => ZL Z1 Z1 R + ZC uu r IL (1) => ZL = ZC + R ZC 0,5 + Để IA2 max : Áp dụng Cô-si cho (1) Z L min ZC = R = 100 Ω Khi 0,5 ZL = R = ZC = 200 Ω (*) 10−4 Từ tính C = F; L = H ; π π U = 1A IA2max = ZL 0,5 Khi K đóng sang chốt 2, mạch hỗn hợp hình vẽ IA1 = IC IC tỷ lệ thuận với UC R C Xét UC thoả mãn GĐVTAnhư A1 hình vẽ Tam giác OPQ có (2) U = U c2 + U 2// − 2U C U // sin ϕ// B 0,5 uuur P U U Hình Z // + Liên hệ sau: U = I.Z = ; (a) Z I U uur = sin ϕ = (b)O ur I Z I I uur u Cr UQ Thay (a) (b) vào (2) C  Z U I Z Z U = U + U ( ) − 2U (I.Z )( ) =L U 1 +U ( ) (1 − // // C // C L // // 0,5 L 2 c c // ZC C // // ZL I C //  ZC  ) ZL  C Biện luận: Khi R thay đổi Z // thay đổi UC có giá trị không đổi hệ số Z// không tức ZL = ZC tức thoả mãn hệ thức (*) Vậy R thay đổi với ZL = 2ZC UC = const = U = 200(V) Khi IA1 = U C 200 = = 2(A) = const ZC 100 0,5 Người đề Phạm Thành Công ĐT: 0915593817 Ngô Thị Thu Dinh ĐT: 0983466487

Ngày đăng: 04/10/2016, 06:21

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w