ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN VẬT LÝ LỚP 12 – SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN VẬT LÝ LỚP 12 – SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN MÔN : VẬT LÝ – LỚP 12

ĐỀ CHÍNH THỨC BẢNG A THỜI GIAN : 180 phút( không kể phát đề )

VÒNG1 Ngày thi : 06- 10-2011

Câu 1: ( 3 điểm)

Một vật nặng được treo vào giá đỡ bằng hai dây khối lượng

không đáng kể và không dãn AB và AC hợp với phương

ngang góc α = 60 0 và β = 45 0 như hình vẽ Tính khối lượng

lớn nhất của vật treo Cho biết dây treo chỉ chịu được lực kéo

tối đa (mà không bị đứt) bằng 300N Lấy g= 10m/s2

Câu 2 : ( 3 điểm )

Một quả cầu có thể tích V = 0,1 m3 được làm bằng giấy mỏng Quả cầu có một lỗ

hở nhỏ bên dưới và qua lỗ hở này người ta có thể đốt nóng không khí trong quả

cầu đến nhiệt độ T2 = 400K, còn nhiệt độ của không khí xung quanh là T1 =

300K ,Áp suất của không khí bên trong và bên ngoài của quả cầu bằng nhau và có

giá trị là p = 100kPa

Hỏi vỏ bằng giấy của quả cầu có khối lượng như thế nào để quả cầu có thể bay

lên ? Coi không khí như một chất khí thuần nhất có khối lượng riêng bằng

1,29kg/m3 ở điều kiện chuẩn ( p0 = 1,013.105 Pa , T0 = 273K )

Câu 3 : ( 3 điểm )

Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại có cùng kích thước và cùng khối lượng m = 90 g

,được treo cùng tại một điểm bằng hai sợi dây mãnh cách điện có cùng chiều dài l

= 1,5 m

a) Truyền cho hai quả cầu ( đang nằm cân bằng ) một điện tích q = 4,8.10-7 C thì

thấy hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn a Xác định a Xem góc lệch của các sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ

b) Vì một lí do nào đó một trong hai quả cầu đó bị mất hết điện tích đã truyền cho

nó Khi đó sẽ xảy ra hiện tượng gì? Tìm khoảng cách mới giữa hai quả cầu đó.Lấy

g = 10 m/s2

Câu 4: ( 3 điểm )

Cho mạch điện như hình vẽ:

Biết UMN = 12 V ; R1 = 18Ω; R2 = 9Ω

R là biến trở có tổng điện trở của đoạn CE và CF là

36Ω.Bỏ qua điện trở của Ampe kế và các dây nối

Xác định vị trí con chạy C của biến trở để :

a)Ampe kế chỉ 1A

b)Cường độ dòng điện chạy qua đoạn CE bằng

cường độ dòng điện chạy qua đoạn CF của biến trở R?

Trang 1

α

β

m

B

C A

M

C E

F

+

-Câu 5 (3 điểm)

Một ròng rọc kép gồm hai hình trụ đặc đồng chất đặt đồng tâm

Hình trụ lớn có khối lượng M = 200g, bán kính R = 10cm, hình trụ

nhỏ có khối lượng m = 100g, bán kính r = 5cm Trên rãnh của từng

hình trụ có quấn một sợi dây nhẹ không dãn, đầu tự do mỗi dây mang

vật khối lượng lần lượt là m1 = 250g và m2 = 200g (hình vẽ) Ban đầu

hệ đứng yên, thả cho hệ chuyển động

a) Tính gia tốc của từng vật

b) Tính lực căng của mỗi dây treo

Câu 6 ( 3 điểm )

Cho thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 10 cm được ghép đồng trục với thấu kính

hội tụ L2 có tiêu cự f2 = 20cm

a) Thấu kính L1 cách L2 một khoảng a = 30cm Một vật thật AB ở trước L1 cách L1

là 20cm Chùm sáng từ vật qua L1 rồi qua L2 Tìm vị trí và số phóng đại ảnh của

hệ ?

b) Đặt L2 sát với L1 Chứng tỏ hệ thấu kính này tương đương với một thấu kính L

Hỏi tính chất và tiêu cự của thấu kính tương đương này?

c) Giữ nguyên vị trí của AB và L1 ,thay đổi khoảng cách giữa hai thấu kính Hỏi

khoảng cách a giữa hai thấu kính là bao nhiêu để ảnh của AB cho bởi hệ thấu

kính là ảnh ảo?

Câu7( 2 điểm )

Cho các dụng cụ sau :

-Một bóng đèn 220V -15W

-Một bóng đèn 220-100W

-Một khóa K ( đóng ngắt điện đơn)

-Dây nối

Hãy mắc một mạch điện sao cho: khi K đóng thì đèn này sáng , đèn kia tối và khi

K ngắt thì hai đèn tối sáng ngược lại Giải thích hiện tượng này?

HẾT

m1

R r

1

P

1

P

m2

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC CHỌN HỌC SINH GIỎI

MÔN VẬT LÝ 12 - VÒNG1 - BẢNG A

NĂM HỌC 2011-2012 NGÀY 06/10/2011

Trang 3

Câu 1 NỘI DUNG ĐÁP ÁN điểm

(3 điểm)

1

Tu ; Tuu2 là lực căng dây của dây AB và AC

-Điều kiện cân bằng của điểm A:

1 2 0

P T+ +T =

( 1) Chiếu (1) lên 2 trục Ax và Ay :

T2cosβ- T1cosα = 0 ( 2)

-P +T1sinα + T2 sinβ = 0 ( 3)

Thay giá trị α = 60 0 và β= 450

vào (1) và ( 2) ta có :

T1 = 2T2 và T2 = 2( 3 1)2P+

Ta có T1 > T2 và Tmax = 300N

2 2

+

suy ra: mmax = 300( 3 1) 40,98

0,25đ

0,5đ 0,5đ

0,75đ

0,5đ

0,5đ

Câu 2

( 3điểm)

Quả cầu bay lên được nhờ lực đẩy Ác-si mét

Gọi ρ 1 và ρ2 là khối lượng riêng của không khí ở T1= 300K ;

T2 = 400K

Lực đẩy Ác-si mét : FA = ρ 1Vg ; V là thể tích của quả cầu.

Phương trình Cla-pê-rôn Men-đê-lê-ép ta suy ra : m p

V RT

µ

ρ = =

ĐK để quả cầu bay lên: ρ 2Vg mg+ ≤ ρ 1Vg

m là khối lượng của vỏ bằng giấy của quả cầu, suy ra:

m≤ ( ρ ρ 1 − 2 )V

Khối lượng riêng không khí ở ĐK chuẩn : 0

0 0

p RT

µ

ρ = = 1,29 kg/m3

/

/

T

p RT p

p RT p T

ρ = µ = Suy ra :

0

1 0

0 1

.

p T

p T

ρ = ρ

tương tự : 0

2 0

0 2

.

p T

p T

ρ = ρ

Thay vào biểu thức m: 0

0

0 1 2

pT

m V

p T T

ρ

thay số : m

5

3 5

300.400

−

0,25đ 0,5đ

0,25đ 0,5đ

0,5đ 0,5đ 0,5đ

Câu3

(3 điẻm)

Điều kiện cân bằng của quả cầu :

P Fu uu u+ q + =T Ou

P

α = vì 2 quả cầu giống nhau nên điện tích của mổi quả cầu

là q/2 Định luật Culong : 22

4

q

q

F k

a

=

do đó

2 2

tan

4

kq mga

Vì góc lệch α là góc nhỏ nên tan sin

2

a

α ≈ α =

l (2)

từ (1) và (2) suy ra :

2

3 kq

a = l(3)

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ

α

β

m

B

A

y

x

P

u

1

T u

2

T uu 

câu 6

(3điểm)

a) ( 1 điểm) Sơ đồ tạo ảnh :

/ 1 1

1

1 1

20

d f

d f

−

/

d = −a d = cm

/ 2 2

2

2 2

20

d f

d f

−

Số phóng đại của hệ: k =

/ /

1 2

1 2

.

d d

d d = - 2 b) ( 1 điểm) Khi ghép sát : a = 0 suy ra d2 = - d1/ (1)

Ta có : /

1 1 1

f = d +d (2) /

f = d + d (3)

(1) (2) (3) suy ra : /

f + f = d +d (4)

Vây hệ thấu kính này tương đương với một thấu kính có tiêu cự f

thỏa điều kiện :

1 2

f = f + f (5) áp dụng suy ra f = 20/3 cm

c) ( 1 điểm) d1 = 20cm và d1/ = 20 cm /

d = −a d

suy ra : /

2

40

a d

a

−

=

−

Để A2B2 là ảnh ảo ta phải có d2/ < 0

Lập bảng xét dấu : suy ra 20 cm < a < 40 cm

0,25đ 0,25đ 0,25d 0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ

0,5đ

Câu7

(2điểm) điện trở bóng đèn :R =

2

U P

suy ra : R1 ≈ 3227 Ω ; R2 = 484 Ω

I =

1 2

U

R R ≈

U1 = 191,3 (V)

U2 = 28,7 ( V)

- Khi K đóng thì đèn 15W sẽ tắt ;đèn 100W sáng bình thường

-Khi K mở thì đèn 15W có U1 = 191,3 (V) chỉ nhỏ hơn hiệu điện thế

định mức một chút nên sáng yếu hơn bình thường

Còn đèn 100W có U2 = 28,7 ( V) rất nhỏ hơn hiệu điện thế định mức

nên hầu như không sáng

0,25đ 0,25đ

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ

hình vẽ 0,25đ

Chú ý : 1) Nếu sai đơn vị cho kết quả cần hỏi trong bài chỉ trừ một lần ( 0,25đ) cả

bài toán đó

Trang 5

N F

U MC

R2 x

R- x

R1

AB → A1B1 → A2B2

d 1 d 1/ d 2 d 2/

q F

uu

P

u

F

u

T u

a/2

⊗

K⊗

2) Học sinh có thể giải bằng các cách khác nhau nếu đi đến kết quả đúng vẫn cho đủ số điểm

m

1

R r

+

1

P

1

P

m2

2

P

uu 

1

T u

1

T u

2

T uu 

2

T uu 