Tính khối lượng khí còn lại trong bình lúc này và tính thể tích của bình.. a, K mở, di chuyển con chạy C người ta nhận thấy khi điện trở phần AC của biến trở AB có giá trị 1 thì đèn t
Trang 1UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2005 - 2006
Môn : VẬT LÝ (Vòng 1)
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao
đề)
Bài 1 : (4 điểm)
Trên mặt ngang không ma sát, hai vật có khối lượng m1và m2 nối với nhau bởi một sợi dây
không giãn và có thể chịu được lực căng T0 Tác dụng lên vật các lực tỷ lệ thuận với thời gian
1 1
F t, F2 2t, trong đó 1 và 2 là các hệ số hằng số có thứ nguyên, t là thời gian tác dụng
lực Xác định thời điểm dây bị đứt
Bài 2 : (4 điểm)
Một đoàn tàu khách đang chạy với vận tốc v190km h/ thì người lái tàu nhận thấy ở phía trước, cách tàu một khoảng L140m có một đoàn tàu hàng đang chạy cùng chiều với vận tốc
2 21, 6 /
v km h Anh ta dùng phanh cho tàu chạy chậm dần với gia tốc a1 /m s2 Liệu có tránh được va chạm giữa hai đoàn tàu không ?
Bài 3: (4 điểm)
Một bình chứa khí oxy (O2) nén ở áp suất P1 = 1,5.107 Pa và nhiệt độ t1 = 370C, có khối lượng (cả bình) là M1 = 50kg Sau một thời gian sử dụng khí, áp kế chỉ P2 = 5.106 Pa và nhiệt độ t2 = 70C Khối lượng bình và khí lúc này là M2 = 49kg Tính khối lượng khí còn lại trong bình lúc này và tính thể tích của bình
Bài 4: (4 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có E = 8V, r =2
Điện trở của đèn là R1 = 3; R2 = 3 ; ampe kế có điện
trở không đáng kể
a, K mở, di chuyển con chạy C người ta nhận thấy khi
điện trở phần AC của biến trở AB có giá trị 1 thì đèn
tối nhất Tính điện trở toàn phần của biến trở
b, Thay biến trở trên bằng một biến trở khác và mắc
vào chỗ biến trở cũ ở mạch điện trên rồi đóng khoá K Khi điện trở phần AC bằng 6 thì ampe kế chỉ 5
3A Tính điện trở toàn phần của biến trở mới.
Bài 5: (4 điểm)
Cho một mạch dao động gồm một tụ điện phẳng điện dung Co và một cuộn dây thuần cảm có độ
tự cảm L Trong mạch có dao động điện từ với chu kỳ To Khi cường độ dòng điện trong mạch đạt cực đại thì người ta điều chỉnh khoảng cách giữa các bản tụ điện, sao cho độ giảm của cường độ của dòng điện trong mạch sau đó tỉ lệ với bình phương thời gian; chọn gốc thời gian là lúc bắt đầu điều chỉnh, bỏ qua điện trở dây nối
a, Hỏi sau một khoảng thời gian t bằng bao nhiêu (tính theo To) kể từ lúc bắt đầu điều chỉnh thì cường độ dòng điện trong mạch bằng không ?
b, Người ta ngừng điều chỉnh điện dung tụ điện lúc cường độ dòng điện trong mạch bằng không Hãy so sánh năng lượng điện từ trong mạch sau khi ngừng điều chỉnh với năng lượng điện từ ban đầu trước khi điều chỉnh Giải thích ?
- Hết
-2
m
A K
+
-R1
R2
E , r
A
m 1
2
F
Trang 2UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2005 - 2006
m
Bài 1: (4đ)
Gọi lực căng của dây khi chưa đứt là T Chọn chiều (+) từ trái sang phải
Độ lớn của gia tốc như nhau cho cả hai vật, nên :
a
1 2
1 2 2 1
1 2
(m m )t T
(*) Phương trình (*) cho thấy lực căng T tăng theo thời gian Vậy thời gian để dây đứt
là :
1 2 0
1 2 2 1
d
t
m m
1,0
1,0
1,0
1,0
Bài2 : (4đ)
Gọi s1 và s2 là các quãng đường mỗi tàu đi được cho đến khi tàu 1 đuổi kịp tàu 2,
1 1
1 2
s v t at (1) ; s2 v t2 (2) ; s2L s 1 (3)
Hay : t2 38t280 0 (4)
Gọi v là vận tốc của tàu 1 khi đuổi kịp tàu 2, thì : 1
1 25
v v
a
Thay (5) vào (4) ta được : 2
(25 v) 38(25 v) 380 0 (6) Phương trình (6) có 2 nghiệm : v3 /m s ( bị loại) và v15 /m s
Trong khi đó muốn không va chạm thì vận tốc tàu 1 phải kịp giảm xuống
21,6km/h = 6m/s Do đó không thể tránh va chạm.
0,5 1,0 0,5
1,0 0,5 0,5
Bài 3: (4đ)
Gọi m là khối lượng bình rỗng; m1 và m2 là khối lượng khí O2 trong bình lúc đầu và
lúc sau Ta có:
m1 = M1 - m ;
m2 = M2 - m ;
Theo phương trình trạng thái chất khí PV m R T.
, ta có :
1 2
1 1 2 2
m T m T V ( V là thể tích của bình )
Từ đây ta suy ra:
2 2 1 1 2
1 2 2 1
P T M M m
PT P T
0,585 (kg)
0,5
1,0
1,0
1,0
0,5
Trang 3Thể tích bình (bằng thể tích khí): 2 2
2
R T m V
P
0,0085 (m3) = 8,5 (lít) Bài 4: (4đ)
a, Gọi R là điện trở toàn phần, x là điện trở phần AC.
Khi K mở, ta vẽ lại mạch điện như hình bên.
- Điện trở toàn mạch là:
2
tm
tm
8( 6)
I
24( 3)
CD
x
U E I R r x
- Cường độ dòng điện qua đèn là: 1 2
1
24
CD
U I
- Khi đèn tối nhất tức I đạt min, và khi đó mẫu số đạt cực đại.1
- Xét tam thức bậc 2 ở mẫu số, ta có: 1 1
x a
- Suy ra R 3 ().
b, (1đ) Khi K đóng, ta chập các điểm A và B lại với nhau
như hình vẽ Gọi R' là giá trị biến trở toàn phần mới
- Điện trở toàn mạch lúc này: 17 ' 60
4( ' 3)
tm
R R
R
- Từ các nút ta có: I I AI BC hay I A I I BC
- Từ sơ đồ ta tính được cường độ dòng điện mạch chính và cường độ qua BC:
32( ' 3)
17 ' 60
R
I
R
17 ' 60
BC
I
R
;
- Theo giả thiết 5
3
A
I A, ta có: 32( ' 3) 48 5
17 ' 60 17 ' 60 3
R
- Từ đó tính được : R' = 12 ()
0,5 0,5
0,5 0,5
0,5 0,5
0,25
0,25 0,25
0,25
Bài 5: (4đ)
a, (2đ) Áp dụng ĐL Ohm: di q B
L
dt C
(1) Theo đề ra: 2
0
i I at di 2at
dt .
0
B
dq
i I at
dt
3 0
3
B
at
q I t (vì q B(0) 0 )
Thay vào (1) :
3 0
1
3
at aLt I t C
2 0
1
at
aL
(2) Xét lúc t = t1 thì i = 0, ta có : 2
0 1
I at (3) Mặt khác theo (2), lúc t = 0 (chưa điều chỉnh tụ): 0
0 2
I C aL
Từ (3) và (4) : t1 2C L0
0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,25
+
R2 x
E r
A
D
-A
R1
R2 R'-6
x = 6
E, r
Trang 4Biết T0 2 LC0 , ta có 1 0
2
T t
(s)
b, (2đ) Năng lượng điện từ khi chưa điều chỉnh:
2 0 0 0
W 2
Q C
, với Q0 I0 LC0 ;
- Điện tích của tụ khi ngừng điều chỉnh:
( )
B
at
- Điện dung của tụ khi ngừng điều chỉnh :
2
2 1
.4
at
3
C
C ;
- Năng lượng điện từ sau khi ngừng điều chỉnh :
0
2
2
0 0 0
2 2
2
3
Q
Q Q
Sở dĩ W > W vì đã thực hiện công kéo các bản tụ ra xa nhanh hơn lúc đầu.0
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,25
CHÚ Ý :
+ Trong từng phần của mỗi bài hoặc cả bài, học sinh có thể làm theo cách khác, nhưng kết
quả vẫn đúng và hợp lý, thì vẫn cho điểm tối đa của phần đó hoặc bài đó
+ Sai đơn vị đo trừ 0,25 đ cho một lần phạm lỗi
