Giữ cố định thấu kính, quay vật AB quanh đầu A để AB hợp với trục chính của thấu kính một góc bằng 45 o.. độ dài của vật ABb[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT NĂM HỌC 2011 – 2012
Môn: VẬT LÝ LỚP 11 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu) Bài 1: Trong hệ thống hình 1, khối lượng vật 6,0 lần khối lượng vật 2. Chiều cao h = 20cm Khối lượng ròng rọc dây lực ma sát bỏ qua Lấy g = 10m/s2 Ban đầu vật giữ đứng yên mặt đất, sợi dây khơng dãn có phương thẳng đứng Thả vật 2, hệ bắt đầu chuyển động Xác định:
a gia tốc vật sau vật thả ra; b độ cao tối đa mặt đất mà vật đạt
Bài 2: Một mol chất khí lý tưởng thực chu trình ABCA giản đồ p-V gồm trình đẳng áp AB, đẳng tích BC q trình CA có áp suất p biến đổi theo hàm bậc thể tích V (hình 2)
a Với số liệu cho giản đồ, xác định thông số (p,V,T) lại trạng thái A, B, C;
b Biểu diễn chu trình ABCA giản đồ V-T
Bài 3: Đặt vật nhỏ có dạng đoạn thẳng AB vng góc với trục chính thấu kính Đầu A vật nằm trục chính, cách quang tâm thấu kính 20cm
a Qua thấu kính, vật AB cho ảnh A'B' cao vật Hãy xác định tiêu cự thấu kính dùng thước kẻ dựng ảnh A'B';
b Giữ cố định thấu kính, quay vật AB quanh đầu A để AB hợp với trục thấu kính góc 45o Xác định:
i vị trí hình dạng ảnh A"B" vật AB qua thấu kính, cách dựng hình với số lượng tia sáng vẽ nhất;
ii độ dài vật AB
Biết độ dài ảnh A"B" gấp hai lần độ dài vật AB Bài 4: Cho mạch điện hình 3: A1; A2 A3
ampe kế lý tưởng hoàn toàn giống Giá trị điện trở ghi hình vẽ Người ta đặt vào hai đầu A, B hiệu điện khơng đổi, có độ lớn U = 13,8V
a Hãy tính giá trị cường độ dịng điện qua điện trở;
b Xác định số ampe kế
Bài 5: Một mạch điện gồm có: ống dây có hệ số tự cảm L = 2,00μH và điện trở Ro = 1,00Ω; nguồn điện có suất điện động E = 3,0V điện trở r = 0,25Ω; điện trở R = 3,00Ω, mắc hình Bỏ qua điện trở dây nối khố k
a Đóng khố k, sau thời gian cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị ổn định Xác định cường độ dòng điện qua ống dây điện trở R; công suất nguồn E;
b Tính nhiệt lượng Q toả R sau ngắt khố k. ==HẾT== - Thí sinh không sử dụng tài liệu.
1 h
Hình 1
O V(l)
102,4 25,6
1
A B
C
Hình 2 p(atm)
E,r k
L
Ro R
Hình 4 6kΩ
6kΩ 6kΩ
2kΩ 3kΩ 5kΩ A2
A1
A3
A B
(2)(3)HƯỚNG DẪN CHẤM VẬT LÝ LỚP 11 Bài 1
1a.
Gọi T lực căng dây Gia tốc vật 2: a2=T − P2
m2
Gia tốc vật 1: a1=P1−2 T m1
=η P2−2 T η m2
Với ròng rọc động: a2=2 a1 Kết quả: a2=2 a1=2 η −4η+4 g
Thay số: a2=8 m/s2 ; a1=4 m/ s2
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1b.
Vật chuyển động nhanh dần với gia tốc a2 từ mặt đất đến độ cao 2h đạt vận tốc cực đại độ cao này: v2max=2 a2 2h (1)
Sau đó, vật chuyển động chậm dần với gia tốc g từ độ cao 2h đến hmax:
v2max=2 g (hmax−2 h) (2)
Từ (1) (2) ta có hmax=6 h η
η+4 , Thay số: hmax=72cm
0,5 0,5 0,5 Bài 2
2a.
Áp dụng phương trình trạng thái: pBVB TB
=poVo To
⇒TB=1 25 ,6
1 22 , 4273=312 K Từ hình vẽ: 3 − pC
3 =
25 ,6
102, 4 ⇒ pC=2 , 25 atm
Cũng từ hình vẽ: 102 , −VA
102 , 4 =
1
3⇒VA= 1024
15 ℓ ≈ 68 , ℓ
Áp dụng định luật Sác-lơ [B→ C]: pB
TB = pC
TC
⇒TC=pC pB
TB=702 K
Áp dụng định luật Gay-luy-sac [A→ B]: VA TA
=VC TC
⇒TA=VA VB
TB=832 K
0,5
0,5 0,5 0,5
0,5 2b.
AB đường thẳng qua gốc toạ độ BC đường thẳng song song với OT CNA parabol:
Đỉnh N parabol xác định: Từ đồ thị ra: trình (3) – (1) biểu diễn theo phương trình
p = pM− pM VM
V⇒ pV=pM
VM
(VM−V ) V ≤pMVM
dấu V = VM/2 (với pM = 3atm, VM = 102,4l) áp dụng phương trình trạng thái
pV = RT => Tmax = 936K => TM = 936K
0,5
0,5
0,5
2 h
25,6 51,2
O 312 624 936
V
T
A
B
(4)Bài 3 3a
- Ảnh vật thật qua thấu kính có kính thước vật, suy : + Thấu kính thấu kính hội tụ,
+ Ảnh ảnh thật ngược chiều với vật: d' = d
0,5
Sơ đồ tạo ảnh: AB ⃗L A ' B '
d d'=d
Áp dụng cơng thức thấu kính: 1f=1 d+
1
d ' ⇒f =10 cm.
0,5
Vẽ hình: 0,5
3b i.
- Vị trí A khơng thay đổi nên vị trí ảnh A" A qua thấu kính khơng thay đổi: A" ≡ A'
0,5 - Vẽ tia sáng tới trùng với đường thẳng AB Tia sáng xuất phát từ tất điểm vật tia ló (1) sau thấu kính qua tất điểm ảnh vật Ảnh A"B" đoạn thẳng
0,25
- Vẽ tia sáng xuất phát từ B qua quang tâm, tia ló (2) truyền thẳng qua B"
Vậy B" giao điểm tia ló (1) tia ló (2) 0,25
Vẽ hình: có hai trường hợp
0,5 3b ii.
Ảnh lớn vật, trường hợp hình vẽ Từ hình vẽ: ABAI =BC
IO ;
A I\} \} = \{ \{B C \} over \{ ital IO \} \} \} \{ A B
❑ ¿
(3); Mặt khác: AO = A'O = A"O =>AI = I'A (4)
Từ (3) (4) ⇒ABA B=B C
BC=2 ; Cũng từ hình vẽ: B C
BC =
OI'
BC=
OF
CF ⇒CF=5 cm
=>AC = AF – CF = 5cm => AB = 5√2 cm
1,0 F A B' A' F' B O F A B" A" F' B
C O C" (1)
(2) I
Hình vẽ 1 I' (3)
F' A" - Vẽ tia sán g tới trù ng với đư ờn g thẳ ng AB Tia sán g nà y xu ất ph át từ tất điể m trê n vật tia ló (1) sau thấ u kín h qu a tất điể m trê n ản h vật Ản h A" B" cũ ng mộ t đo ạn thẳ ng 0,2 5- Vẽ tia sán g xu ất ph át từ B qu a qu an g tâ m, tia ló (2) tru yề n thẳ ng qu a B" Vậ y B" gia o điể m tia ló (1) tia ló (2) 0,2 5" B A F B " C " C O (1) (2) I
(5)Bài 4 4a.
Điện trở tương đương toàn mạch: Rtd= 3+ 1 2+ 3+ =92 31k Ω
Dòng điện qua điện trở 6kΩ: I6 k Ω=1
U
Rtd=1, 55 mA
Dòng điện qua điện trở 2kΩ: I2 k Ω= 1 2+ 3+
,55=2 , 25 mA
Dòng điện qua điện trở 3kΩ: I3 k Ω= 1 2+ 3+
, 55=1 , 50 mA
Dòng điện qua điện trở 5kΩ: I5 k Ω= 1 2+ 3+
, 55=0 , 90 mA
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 4b
Vẽ lại mạch điện
Định luật kiếc-sốp cho điểm nút ghi hình
Các ampe giống nên điện trở (dù nhỏ)
Ir + (0,05 + I)r = (0,65 – I)r I = 0,20mA = IA1 IA2 = 0,25mA IA3 = 0,45mA
0,5
0,5
0,5
Bài 5 5a.
Đối với dịng điện khơng đổi, cuộn cảm khơng có tác dụng cản trở Dịng điện qua nguồn mạch chính: I=
E r+ RoR
Ro+R =3 A
Dòng điện qua R: IR= Ro Ro+R
.3=1
4.3=0 , 75 A Dòng điện qua cuộn dây: IRo=
R Ro+R.3=
3
4 3=2 , 25 A
Công suất nguồn: P = E.I = 3.3 = 9W
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 5b
Năng lượng ống dây: W = L I2Ro
2 =5 , 0625 μJ
Dòng điện qua R Ro nên nhiệt lượng toả điện trở tỷ lệ với giá trị điện trở
Nhiệt toả R: Q=3
4W =3,8 μJ
0,5 0,5 0,5 Ghi chú: Thí sinh giải theo cách khác đáp án, giám khảo cho điểm tối đa.