SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH QUẢNG NINH ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT NĂM 2015 Mơn thi: Vật lí (Bảng B) Ngày thi: 08/12/2015 Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi có 02 trang) Bài (3,0 điểm) Một thùng hàng khối lượng 5kg có dạng hình hộp F kéo mặt sàn lực F hợp với phương ngang góc 450 hình vẽ (Hình 1) Cho hệ số ma sát trượt thùng hàng với mặt sàn nằm ngang µ = 0,2; lực ma sát nghỉ cực đại lực ma sát trượt; gia tốc trọng trường g ≈ 10 m/s2 Hình 1 F = 20N Tính gia tốc thùng hàng Để kéo thùng hàng trượt mặt sàn nằm ngang, độ lớn lực F phải thỏa mãn điều kiện gì? Bài (2,5 điểm) p Một gam khí Heli thực chu trình biến đổi trạng thái 2P có đồ thị hình vẽ (Hình 2) Cho P0 = 10 Pa; T0 = 300 K; số khí R = 8,31J/mol.K P0 Tìm thể tích khí trạng thái 1, 2, 3, T Vẽ lại chu trình đồ thị (V, T) T0 2T0 Bài (2,5 điểm) Hình Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm Dùng máy ảnh để chụp phong cảnh xa Tính khoảng cách từ vật kính đến phim Dùng máy ảnh để chụp ảnh xe ô tô cao 1,2m cách máy 5m a Tính chiều cao ảnh phim b Khi bấm máy, xe ô tô chạy chậm với vận tốc 150cm/s theo phương vng góc với trục vật kính Tính thời gian mở chắn phim để ảnh phim có độ nhịe khơng q 0,2mm Bài (3,0 điểm) Con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k=50 N/m, vật nhỏ có khối lượng m=500 g dao động mặt phẳng ngang không ma sát Chọn chiều dương trục tọa độ trùng với chiều dãn lò xo Tại gốc thời gian, vật qua li độ x =2,5 cm với vận tốc có độ lớn 25 cm/s hướng vị trí cân Viết phương trình dao động vật Tại thời điểm vật theo chiều dương qua vị trí có li độ x = -3 cm, người ta tác dụng vào vật lực F có độ lớn khơng đổi 1N chiều chuyển động vật Tìm biên độ dao động vật sau Bài (3,0 điểm) Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B dao động theo phương vng góc với mặt nước, phương trình dao động u1 =u =5cos(20πt) mm Khoảng cách hai nguồn AB = 20cm, tốc độ truyền sóng 50cm/s Coi biên độ sóng khơng đổi truyền Sưu tầm Blog Vật lý – Chuyên trang đề thi Vật lý Viết phương trình sóng điểm O nằm mặt nước, cách A B 16cm 26cm Cho hai điểm C D nằm đoạn AB, cách A đoạn 2,5cm; 15cm Tại thời điểm li độ điểm C uC = -3mm li độ điểm D bao nhiêu? Bài (4,0 điểm) Đặt điện áp xoay chiều u = 80cos(t) (V) C L R B vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở A R, tụ điện C cuộn dây Khi điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở thuần, tụ điện K Hình cuộn dây 25V; 60V; 25V Mắc vôn kế vào hai đầu đoạn mạch chứa tụ điện cuộn dây số vơn kế bao nhiêu? Cho đoạn mạch điện hình vẽ (Hình 3) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 60 V vào hai đầu đoạn mạch Khi khóa K mở, cường độ dịng điện qua đoạn mạch có biểu thức i1 = I cos(100t ) (A) Khi khóa K đóng, cường độ dịng điện qua đoạn mạch có biểu thức i I cos(100t ) (A) Viết biểu thức điện áp hai đầu 12 đoạn mạch Bài ( 2,0 điểm) Do có điện trở, dây dẫn điện tỏa nhiệt môi trường cho dịng điện chạy qua Nhiệt lượng tỏa mơi trường tỉ lệ với diện tích bề mặt xung quanh dây dẫn, hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào chất liệu dây Biết dây chì có dạng hình trụ, đường kính tiết diện 0,5mm chịu dịng điện cực đại 3A Hãy xác định dòng điện cực đại qua dây chì hình trụ đường kính tiết diện 1,2mm để dây khơng bị nóng chảy Hết Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: Sưu tầm Blog Vật lý – Chuyên trang đề thi Vật lý SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH QUẢNG NINH ĐỀ THI CHÍNH THỨC Bài Bài (3,0đ) Ý HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT NĂM 2015 Mơn thi : Vật lí (Bảng B) Ngày thi : 08/12/2015 (Hướng dẫn có 03 trang) Sơ lược lời giải + Vẽ hình, xác định lực tác dụng lên khối hộp + Phương trình định luật Niu tơn: Điểm F P N F ms ma N + Chiếu lên trục, giải ra: F cos (mg F sin ) a m F (cos sin ) a g m + Thay số: a ≈ 1,4 (m/s2) + Điều kiện đề vật trượt sàn: N F cos Fmsn max Fms 0,5 F α 0,5 P 0,5 0,5 P F sin mg P F mg cos sin sin F cos sin + Thay số: 11,78 F 70,7 (N) Bài (2,5đ) 0,5 + Phương trình Claperon-Mendeleep cho khối khí trạng thái 1: P1V1 0,5 m m RT1 RT1 , suy ra: V1 P1 Thay số ta được: V1 ≈ 3,12 (l) + Q trình – có áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối nên trình đẳng tích, thể tích trạng thái nhau: V1 = V4 = 3,12(l) V T T + Qúa trình 1-2 đẳng áp: V2 V1 Thay số: V2 = 6,24 (l) V1 T1 T1 pV +Quá trình 2-3 đẳng nhiệt: p2V2 p3V3 V3 2 p3 Thay số: V3= 2V2 = 12,48(l) V(l) Vẽ đồ thị 12,48 0,5 1,0 1,0 6,24 3,12 Sưu tầm Blog Vật lý – Chuyên trang đề thi Vật lý 150 300 600 T(K) Áp dụng cơng thức thấu kính với d= => d'= f' = 10 cm Bài (2,5đ) a Sử dụng cơng thức thấu kính ta có k 0,5 0,5 f 0, 02 f d 0,5 A' B' k AB 2,45cm b Để độ nhịe A1 ' A2 ' khơng q 0,2 mm, thời gian mở chắn, điểm người chụp di chuyển độ dài A1A2 không vượt khoảng: A 'A ' A1 A2 10 (mm) k Thời gian mở chắn: t Bài (3,0đ) + Tần số góc: A1 A2 0,067 (s) v 0,5 k 50 10(rad / s) ; m 0,5 0,25 + Biên độ dao động: A x0 v02 5(cm) + Tại t=0 có x0 =2,5cm v0 u i1 i 12 Sưu tầm Blog Vật lý – Chuyên trang đề thi Vật lý 0,5 I1 0,5 1 O U 2 I2 0,5 Biểu thức điện áp: u 60 2cos(100 t Bài (3,0đ) + Bước sóng : 12 )(V ) v 5cm f 0,5 0,5 + Phương trình sóng tổng hợp O là: (d d1 ) (*) (d d1 ) u o A cos cos 20t + Thay số ta được: u0 10 cos(20 t 42 2 ) mm hay u0 10 cos(20 t ) 5 0,5 0,5 + Điểm C (d1=2,5cm; d2=17,5cm); điểm D (d’1=15cm; d’2=5cm) Dựa vào (*) Lập tỉ số có biểu thức d ' cos uD 1 uC d cos 1,0 + Suy u D 3mm Bài (2,0đ) 0,5 Xét đoạn dây chì có chiều dài l, đường kính d có dịng điện chạy qua thời gian t + Nhiệt lượng tỏa đoạn dây thời gian t: Q=I2R.t = k Sxq với Sxq diện tích xung quanh đoạn dây, k hệ số tỉ lệ 1,0 + Đối với dây chiều dài, khác tiết diện, có: I 2 R2 S xq2 I 2 l / S d 2l I12 R1 S xq1 I1 l / S1 d1l d I d 22 I I1 I1 d1 d1 3/ + Thay số: I2 ≈ 11,2 (A) 0,5 0,5 *Lưu ý: - Hướng dẫn trình bày sơ lược cách giải Học sinh giải cách khác đúng, logic cho đủ số điểm qui định Trong phần có liên quan với nhau, học sinh làm sai phần trước trừ điểm ý phần sau có sử dụng kết phần trước - Mọi vấn đề phát sinh trình chấm phải trao đổi tổ chấm cho điểm theo thống tổ chấm Điểm toàn 20 điểm, chi tiết đến 0,25 Khơng làm trịn điểm Hết Sưu tầm Blog Vật lý – Chuyên trang đề thi Vật lý Sưu tầm Blog Vật lý – Chuyên trang đề thi Vật lý ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH QUẢNG NINH ĐỀ THI CHÍNH THỨC B? ?i B? ?i (3,0đ) Ý HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT NĂM 2015 Mơn thi : Vật lí (B? ??ng B) Ngày thi : 08 /12/ 2015 (Hướng dẫn có 03... => u i1 i 12 Sưu tầm Blog Vật lý – Chuyên trang đề thi Vật lý 0,5 I1 0,5 1 O U 2 I2 0,5 Biểu thức điện áp: u 60 2cos(100 t B? ?i (3,0đ) + B? ?ớc sóng : 12 )(V ) v 5cm f... A B 16cm 26cm Cho hai điểm C D nằm đoạn AB, cách A đoạn 2,5cm; 15cm Tại thời điểm li độ điểm C uC = -3mm li độ điểm D bao nhiêu? B? ?i (4,0 điểm) Đặt điện áp xoay chiều u = 80cos(t) (V) C L R B