SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT NĂM HỌC 2011 – 2012 Môn: VẬT LÝ LỚP 11 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu) Bài 1: Trong hệ thống hình 1, khối lượng vật 6,0 lần khối lượng vật Chiều cao h = 20cm Khối lượng ròng rọc dây lực ma sát bỏ qua Lấy g = 10m/s2 Ban đầu vật giữ đứng yên mặt đất, sợi dây không dãn có phương thẳng đứng Thả vật 2, hệ bắt đầu chuyển động Xác định: a gia tốc vật sau vật thả ra; b độ cao tối đa mặt đất mà vật đạt h Bài 2: Một mol chất khí lý tưởng thực chu trình ABCA giản đồ p-V gồm trình đẳng áp AB, đẳng tích BC trình CA có áp suất p biến đổi theo hàm bậc thể tích V (hình 2) a Với số liệu cho giản đồ, xác định thông số (p,V,T) p(atm) lại trạng thái A, B, C; b Biểu diễn chu trình ABCA giản đồ V-T C Hình Bài 3: Đặt vật nhỏ có dạng đoạn thẳng AB vuông góc với trục A thấu kính Đầu A vật nằm trục chính, cách quang tâm B V(l) thấu kính 20cm O a Qua thấu kính, vật AB cho ảnh A'B' cao vật Hãy xác định 25,6 102,4 tiêu cự thấu kính dùng thước kẻ dựng ảnh A'B'; Hình b Giữ cố định thấu kính, quay vật AB quanh đầu A để AB hợp với trục thấu kính góc 45o Xác định: i vị trí hình dạng ảnh A"B" vật AB qua thấu kính, cách dựng hình với số lượng tia sáng vẽ nhất; ii độ dài vật AB Biết độ dài ảnh A"B" gấp hai lần độ dài vật AB Bài 4: Cho mạch điện hình 3: A1; A2 A3 ampe kế lý tưởng hoàn toàn giống Giá trị điện trở ghi hình vẽ Người ta đặt vào hai đầu A A, B hiệu điện không đổi, có độ lớn U = 13,8V a Hãy tính giá trị cường độ dòng điện qua điện trở; b Xác định số ampe kế A2 ==HẾT== B 3kΩ 6kΩ A3 A1 6kΩ Bài 5: Một mạch điện gồm có: ống dây có hệ số tự cảm L = 2,00μH điện trở Ro = 1,00Ω; nguồn điện có suất điện động E = 3,0V điện trở r = 0,25Ω; điện trở R = 3,00Ω, mắc hình Bỏ qua điện trở dây nối khoá k a Đóng khoá k, sau thời gian cường độ dòng điện mạch đạt giá trị ổn định Xác định cường độ dòng điện qua ống dây điện trở R; công suất nguồn E; b Tính nhiệt lượng Q toả R sau ngắt khoá k - Thí sinh không sử dụng tài liệu - Giám thí không giải thích thêm 2kΩ 6kΩ 5kΩ Hình k E,r L Ro Hình R HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ LỚP 11 Bài 1a Gọi T lực căng dây T P2 Gia tốc vật 2: a m2 P 2T .P2 2T Gia tốc vật 1: a .m m1 Với ròng rọc động: a 2.a Kết quả: a 2.a 0,5 0,5 2 g h 0,5 0,5 0,5 Thay số: a 8m / s ; a 4m / s 1b Vật chuyển động nhanh dần với gia tốc a2 từ mặt đất đến độ cao 2h đạt vận tốc cực 0,5 đại độ cao này: v 2max 2.a 2h (1) Sau đó, vật chuyển động chậm dần với gia tốc g từ độ cao 2h đến hmax: 0,5 v 2max 2.g.(h max 2h ) (2) Từ (1) (2) ta có h max 6h , Thay số: h max 72cm 0,5 Bài 2a Áp dụng phương trình trạng thái: 0,5 p B VB p o Vo 1.25,6 TB 273 312K TB To 1.22,4 pC 25,6 p C 2,25atm 102,4 102,4 VA 1024 VA 68,3 Cũng từ hình vẽ: 102,4 15 p p p Áp dụng định luật Sác-lơ [B→ C]: B C TC C TB 702K TB TC pB Từ hình vẽ: Áp dụng định luật Gay-luy-sac [A→ B]: 0,5 0,5 VA VC V TA A TB 832K TA TC VB 2b AB đường thẳng qua gốc toạ độ BC đường thẳng song song với OT CNA parabol: Đỉnh N parabol xác định: Từ đồ thị ra: trình (3) – (1) biểu diễn theo phương trình p pM 0,5 0,5 0,5 A V 51,2 25,6 B C 0,5 pM p p V V pV M (VM V).V M M VM VM dấu V = VM/2 (với pM = 3atm, VM = 102,4l) áp dụng phương trình trạng thái pV = RT => Tmax = 936K => TM = 936K 0,5 N T O 312 624 936 Bài 3a - Ảnh vật thật qua thấu kính có kính thước vật, suy : + Thấu kính thấu kính hội tụ, + Ảnh ảnh thật ngược chiều với vật: d' = d L AB A' B' Sơ đồ tạo ảnh: d d' d 1 Áp dụng công thức thấu kính: f 10 cm f d d' Vẽ hình: B F' O A 0,5 0,5 0,5 A' F B' 3b i - Vị trí A không thay đổi nên vị trí ảnh A" A qua thấu kính không thay đổi: A" ≡ A' - Vẽ tia sáng tới trùng với đường thẳng AB Tia sáng xuất phát từ tất điểm vật tia ló (1) sau thấu kính qua tất điểm ảnh vật Ảnh A"B" đoạn thẳng - Vẽ tia sáng xuất phát từ B qua quang tâm, tia ló (2) truyền thẳng qua B" Vậy B" giao điểm tia ló (1) tia ló (2) Vẽ hình: có hai trường hợp I I 0,5 0,25 0,25 0,5 (1) (1) B O F' B" A" C" (2) F A C A" C" F' (2) - Vẽ 0,25 I' B" B Hình vẽ Hình vẽ tia (3) sáng 3b ii tới Ảnh lớn vật, trường hợp hình vẽ trùng AB BC A" B" B" C" Từ hình vẽ: ; (3); Mặt khác: với AO = A'O = A"O =>AI = I'A (4) AI IO A" I IO đường A" B" B" C" B" C" OI' OF ; Cũng từ hìnhthẳng CF 5cm Từ (3) (4) vẽ: AB BC BC BC CF AB =>AC = AF – CF = 5cm => AB = 2cm Tia sáng xuất phát từ tất điểm vật tia ló (1) O A C F 1,0 Bài 4a 0,5 92 k 1 31 U 1,55mA R td 1 3.1,55 2,25mA 11 1 3.1,55 1,50mA 111 1 3.1,55 0,90mA 11 Điện trở tương đương toàn mạch: R td Dòng điện qua điện trở 6kΩ: I k Dòng điện qua điện trở 2kΩ: I k Dòng điện qua điện trở 3kΩ: I3k Dòng điện qua điện trở 5kΩ: I5 k 4b Vẽ lại mạch điện Định luật kiếc-sốp cho điểm nút ghi hình A Các ampe giống nên điện trở (dù nhỏ) Ir + (0,05 + I)r = (0,65 – I)r I = 0,20mA = IA1 IA2 = 0,25mA IA3 = 0,45mA kΩ kΩ 0,5 0,5 0,5 0,5 kΩ kΩ 0,7 mA 0,5 0,05+ I B 0,65 – I A2 A3 0,5 kΩ kΩ A1 I 0,05 mA 0,65 mA Bài 5a Đối với dòng điện không đổi, cuộn cảm tác dụng cản trở E Dòng điện qua nguồn mạch chính: I 3A R oR r Ro R Ro Dòng điện qua R: I R 0,75A Ro R Dòng điện qua cuộn dây: I R o 0,5 R 3 2,25A Ro R Công suất nguồn: P = E.I = 3.3 = 9W 5b L.I 2R o Năng lượng ống dây: W = 5,0625J Dòng điện qua R Ro nên nhiệt lượng toả điện trở tỷ lệ với giá trị điện trở Nhiệt toả R: Q W 3,8J Ghi chú: Thí sinh giải theo cách khác đáp án, giám khảo cho điểm tối đa 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5