DAHSG11

Sở gd-đt vĩnh phúc kỳ thi hsg khối 11 năm học 2007-2008 Trờng thpt Nguyễn Viết Xuân Đáp án môn Vật lý Câu 1(2đ) a)Gia tốc của một vật chuyển đông theo phơng nghiêng không ma sát : a 1 =gsin và a 2 =gsin 0,25đ Thời gian t 1 và t 2 vật di chuyển trên AB,BC xác định bởi công thức AB= 2 1 gsin t 1 2 ; AC= 2 1 gsin t 2 2 0,25đ Theo bài ra : t 2 = 2 t 1 AC=2 gsin t 1 2 AB AC = sin sin4 = tg 4 ( sin = cos ) 0,25đ Mặt khác : AB AC =tg tg 2 =4 tg =2 =63,4 o 0,25đ b)Do > AC>AB.Để thời gian chuyển động nh nhau nên M phải chuyển động theo ph- ơng ngang hớng sang trái với gia tốc không đổi a. Trong hệ quy chiếu gắn với nêm theo định luật II hợp lực tác dụng vào m 1 : 1 P + 1 N + 1 fqt =m 1 1 a 0,25đ Xét trên phơng chuyển động : m 1 gsin - m 1 a cos = m 1 a 1 a 1 = gsin - a cos 0,25đ Tơng tự : a 2 = gsin -a cos = gcos - asin AB AC = 1 2 a a = cossin sincos ag ag 0,25đ Mà : AB AC =tg cos sin = cossin sincos ag ag a= tg g5,1 = 2 8,9.5,1 =7,35m/s 2 0,25đ Câu 2:(2đ)Lực F của hạt tác dụng lên gậy : Với hạt m: m a =m g + N 0,25đ -Vì tam giác AOB vuông tại O,hạt m gắn tại trung điểm C nên : CO=CA=CB.Do vậy khi gậy chuyển dộng thì CO vẫn không đổi hạt m chuyển động trên cung tròn bán kính R=L.Vận tốc c v của hạt có hớng tiếp tuyến với vòng tròn này và có gia tốc hớng tâm : a n = 2 L v c 0,5đ 0,25đ(hình vẽ) -Tại thời điểm bất kì :vận tốc c v của hạt là : c v = x v + y v 0,25 B có vận tốc là v nên x v = 2 v không đổi nên không có lực N theo phơng ngang ,vậy N phơng thẳng đứng. -ở thời điểm =45 o thì c v hớng dọc theo gậy AB . Khi đó x v = y v = 2 v c v = x v 2 = 2 v 0.25đ a n = 2 2L v a y = 2 a n = 2 2L v 0,25đ Vậy : N=mg-m a y N=m(g- 2 2L v ) 0,25đ Câu 3:(2đ) -Chọn trục Oxy nh hình vẽ O tại vị trí electron bắt đầu vào tụ ,gốc thời gian lúc electron bắt đầu đi vào tụ Lực tác dụng lên hạt F =q E ,độ lớn F=eq Vì q=-e < 0 nên F ngợc chiều E nên F ngợc chiều Oy. 0,25đ -Phơng trình chuyển động của electron : F =m a => == == 0 0 ã yy xx maF maF => === = md eU m eE m F a a y x 0 ã 0,25đ Phơng trình vận tốc : +==+= = sin.sin cos 00 0ã vt md eU vtav vv yy x 0,25đ Phơng trình toạ độ : +=+= = sin 2 1 sin. 2 1 cos 0 2 0 2 0 vtt md eU vttay tvx y 0,25đ Phơng trình quỹ đạo :y=- 2 1 . 2 2 0 cos.vmd eU .x 2 +tg .x 0,25đ -Điều kiện để electron rời tụ theo phơng song song với các bản tụ là v y =0 khi x=L =>t= cos 0 v L v y =- sin cos. 0 0 v vmd eUL + =0. =>mv 0 2 sin . cos = .d eUL => 2 1 mv 0 2 sin2 = .d eUL 0,25đ =>W 0 . sin2 = .d eUL =>U= Le dW . .2sin. 0 0,25đ U= 219 216 10.5.10.6,1 10.5,0.10.4,2 =150V 0,25đ Câu 4(2đ) a)Khi K mở (C1 nt C2)//(C2 nt C4) Điện dung tơng đơng C12= 21 21 CC CC + =0,75 à F; C34= 43 43 CC CC + =2,4 à F: 0,25đ Cb=C12+C34=3,15 à F 0,25đ Điện tích trên các tụ Q1=Q2=Q12=C12. U AB =15 à C; Q3=Q4=Q34=C34. U AB =48 à C 0,25đ Hiệu điện thế trên mỗi tụ U1= 1 1 C Q =15V; U2= U AB -U1=5V U3= 3 3 C Q =8V; U4= U AB -U3=12V 0,25đ b)Trờng hợp K đóng (C1//C2) nt (C3//C4) Điện dung tơng đơng: C13=C1+C3=7 à F; C24=C2+C4=7 à F 0,25đ Cb= 2413 2413 CC CC + =3,5 à F Điện tích: Q13=Q24=Qb=Cb. U AB =70 à C Hiệu điện thế trên mỗi tụ U1=U3=U13= 13 13 C Q =10V; U2=U4=U24= 24 24 C Q =10V 0,25đ Điện tích trên mỗi tụ Q1=C1.U1=10 à C Q2=C2.U2=30 à C Q3=C3.U3=60 à C Q4=C4.U4=40 à C Câu 5(2đ) a.) Tính áp suất khí trong 2 phần : Gọi V=S.h là thể tích bình. P m là áp suất của riêng pítông tác dụng lên khối khí phía dới : )/(500 01.0 10.5,0 2 mN S mg P m === 0,25đ áp suất ngăn trên : 1 1 11 . V RT nP = với n 1 =m 1 /à áp suất ngăn trên : 2 2 22 . V RT nP = với n 2 = m 2 /à 0,25đ Điều kiện cân bằng của pítông : 2 2 2 1 1 1 V RT nP V RT n m =+ (1) 0,25đ Xét KTTT 30027273 21 =+=== ; 1212 22 nnmm == VVV hS V .4,0.6,0 5 3 12 === Thay số liệu vào (1) ta có : n 1 .R=2.V (2) 0,25đ áp suất ngăn trên : )/(1500 .4,0 300 2 . 2 1 1 11 mN V V V RT nP === áp suất ngăn dới : )/(2000 .6,0 300 4 . 2 2 2 22 mN V V V RT nP === 0,25đ b.) Tính nhiệt độ phần nung nóng phần bên trên xilanh: Xét T 1 >T; T 2 =T; V 1 = V 2 = 0,5.V. Điều kiện can bằng của píttông : V RT nP V RT n m .5,0 . .5,0 . 2 2 1 1 =+ ( 3 ) 0,5đ Thay ( 2 ) Vào ( 3 ) ta đợc T 1 =475K t 1 = 202 0 C 0,25đ