SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO _ KỲ THỊ CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TÍNH LỚP 12 THPT
KIÊN GIANG NĂM HỌC 2016 — 2017
ĐẺ THỊ CHÍNH THỨC Mơn: VẬT LÝ
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đồ
Ngày thi thứ hai: 17/9/2016
(Đề thi có 2 trang, gôm 5 bài) Bài 1 (5 điểm)
Một đĩa tròn đồng chất, khối lượng 1,5 kg và bán rN
kinh 0,5 m ban đầu nằm yên trên một mặt phẳng _—— s
ngang không ma sát Ba lực bằng nhau # đồng £ /
thời tác dụng theo ba cạnh của một tam giác đều XYZ với ba đỉnh của nó nằm trên vành đĩa (xem
hình) Tính lực F, biết tốc độ góc của đĩa lúc một Lf OR Oe j
giây sau khi có các lực tác dụng là 2,0 rad/s wv `
/N /? †
Bài 2 (5 điểm) F/ N
Một vòng dây dẫn hình tròn tâm O đường kính d
đặt trong một từ trường đều, có cảm ứng từ B song song với trục Ôz vuông góc với mặt phẳng vòng dây Hai thanh kim loại giống nhau năm trong mặt phẳng vòng dây, có một đầu gắn vào trục quay Oz và cả hai tiếp xúc điện với vòng dây
1) Ban đầu hai thanh hoàn toàn tiếp xúc với nhau, sau đó một thanh đứng yên còn thanh kia quay quanh Oz với tộc độ góc 6 Tìm cường độ dòng điện qua hai thanh và qua vòng dây sau thời gian t Cho biết mỗi đơn vị dài của thanh kim loại và của vòng dây đều có điện trở bằng ro
2) Bây gid ca hai thanh quay cùng chiều với tốc độ góc tương ứng bằng
@+, 0z (@+ > Wz) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu của mỗi thanh
Bài 3 (5 điểm)
Một bình có vỏ cách nhiệt chứa 5g Hydro và 12g Oxy Hỗn hợp này bốc cháy Hãy xác định áp suất và nhiệt độ trong bình Biết rằng khi hình thành 1 mol nước thì nhiệt
lượng tỏa ra là Qọ = 2,4 10° J Dung tích của bình là 100 lít Nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp Oxy và Hydro là tạ = 20°C
Nhiệt dung riêng của Hydro khi thé tích không đổi bằng Cụ = 14,2 K]/kg độ, còn của
hơi nước Cu = 2,1 K]/kg.độ
Bài 4 (3 điểm)
Trang 2Bài 5 (2 điểm)
Cho một lưới rộng vô hạn được hàn từ những thanh kim loại khác nhau, do đó điện
trở mỗi thanh tạo nên một cạnh hình vuông bé nhất là khác nhau Chỉ đùng một ôm kế và các dây nối (điện trở dây không đáng kể), hãy xác định điện trở r„ của một thanh IK trên hình vẽ mà không được cắt ra HÉT Ghi chú:
e Thi sinh khéng được sử dụng tài liệu
Trang 3SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO KỲ THICHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 12 THPT
KIÊN GIANG NĂM HỌC 2016 - 2017
ĐÁP AN DE THỊ CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ
Ngày thi thứ hai: 17/9/2016
Mỗi bài toán có nhiều cách giải, dưới dây chỉ trình bày văn tắt I cách giải Trong quá trình cham các giảm khảo thong nhat voi nhau chia nho cdc ‘phan
đề chấm cho chính xác, nhưng mỗi phân nhỏ không nhỏ hơn 0,25 điểm và tổng
điềm của các phân đúng bằng điểm của từng phân, từng câu theo hướng dân cho điểm m Ae Biéu
Bai Nội dung diém
Bail | Ta có khôi lượng của đĩa M = 1,5 kg
Bán kinh của dia R = 0,5 m
0,25 d
Ban đầu đĩa đứng yên œạ = 0 0,25 đ
Tốc độ góc của đĩa: @ = @ạ + od/ = 2 = œ.l 0,5 d
Suy ra gia tốc góc của đĩa: œ = 2 rad/s’ 0,5 đ
Trang 41Œ 16 3Rsin30° 1 1,54 Bai 2 biểu thức tính suất điện động cảm ứng e, Ta có ec= Hi A@ = B.AS,
AS là diện tích mà thanh quét được (cắt ngang đường cảm ứng từ)
trong thời gian At Trong thời gian Át đó thanh quay được một góc
Ag = öœ.At, và quét được một diện tích nl? [2 = wAt AS = 3 4° = 2 0,25 d
1) Khi thanh OB quay quanh O voi van tốc œ suất điện động cảm ứng ec xuất hiện trên thanh OB' (và trên đoạn mạch BOA) bằng:
BR?œ Bdđ?œ ` d
ee = =a (vi OB = R= 5)
0,5 d
Hai doan mach BCA (chiéu dai BCA = /;) va BDA (chiéu dai BDA
=j; với lạ = 2nR — 1) mặc song song với nhau, có các dong I), la,
chạy qua (Hình vẽ) Ký hiệu I là dòng điện chạy qua hai thanh, có chiêu như trên hình vẽ (theo quy tắc bàn tay phải), tacó:I= l + lạ qd) 0,5 đ Áp dụng định luật Ôm cho các đoạn mạch BOA, BCA và BDA, , d ta có: Ugg = e, — I (2 <ro) = ro) = lạG;rạ) (2) với = Rot = Swt ; l= 2nR- 1, = nd- 0,75 d Từ (1), (2) suy ra: I= tro(2+ wt — h=111-S); b= SI 21m Bud w?t? 2T ) 0,75 đ 2) Khi hai thanh cùng quay, trên hai thanh có hai suât điện động cảm ứng: _— B@iR2- _— B@zR? Ca = 3 &e2 = AG
Trong doan mach BOA, hai nguôn điện tương đương ect và đ„; mac
xung đối œ@; > Wy, tacd e., > ec; và bộ nguồn có suất điện động: 0,75 d
Trang 5BR2 Bd?
(w, — œ;) == ——(6¡ — 02) lo = €cy 7 €e2 = 2 8
Lập luận tương tự như ở câu , ta có các dòng điện chạy trong các đoạn mạch BOA, BCA và BDA là: 1 Bud = Wot 2x2 0,5 d , Ary (2 + Wot - 2n ) _ @ot) 7 = Sot ee V6i Wy = W, — W 2 Hiệu điện the ở hai đầu môi thanh băng: d Bd*w, lIrạd h an Lá U a i(5 ) Bd?w2 ~~ Irod -r,}/= — —— - - 2 c2 2 0 8 2 Bai3 Hỗn hợp khí cháy, phản ứng hóa học xảy ra: 2H; + O0; = 2H;O id
kết quả là nước được hình thành (chính xác là hơi nước) Trong đó 2 mol (hay 4g) Hydro kết hợp với 1 mol (hay 32g) Oxy
Vi trong binh chi cé 12g oxi phan ứng voi 7 =1 9g Hydro va hình
thành một khối lượng hơi nước là mị = 13,5g ean lại là mạ = 3,5g Hydro 1d không tham gia vào phản ứng và sẽ tồn tại trong bình cùng với hơi nước
Do khôi lượng phân tử gram của nước băng l8g/mol tương ứng với
Trang 6Công thực hiện làm địch chuyển điện tích +Q dọc theo nửa đường tròn CRD: 0,5đ A=[f,-F„|(+@) 4=|-6.10° 4-0 |(Q)=-6.10° L 2 L 10d
Bai5 | Dung cac day nổi các điêm A, B, C gân K nhật với nhau Lúc đó mạch
điện trở thành (r, nói tiếp bộ điện trở Ra) // R Ý tưởng:
Trong đó R là tông điện trở tương đương của các điện trở còn lại B`là| 1,0đ điêm chập của A, B và K
Mạch điện được vẽ lại như hình bên dưới
Tiến hành ba lần đo như sau ;
