Đáp án HSG Vật lí lớp 11 Quảng Bình 2017-2018 - Học Toàn Tập

Phần nào thí sinh làm bài theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa phần đó.. Không viết công thức mà viết trực tiếp các đại lượng, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.[r]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

QUẢNG BÌNH KÌ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2017-2018 MÔN: VẬT LÍ

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC (Hướng dẫn chấm có trang)

Câu Nội dung Điểm

1 (2,0 đ)

a (1,0 điểm )

Khi nằm yên đĩa vật chuyển động trịn, lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực hướng tâm nên:

2

msn ht

mv

F F

R  

Khi vật bị trượt văng khỏi đĩa max

msn msn

F F mg mv

mg v gR

R

 

   

Sau rời khỏi mặt bàn vật chuyển động ném ngang, với vận tốc ban đầu v, thời gian chuyển động t

Tầm xa vật: L v t gR 2h Rh g

 

  

Vận tốc lúc chạm sàn: ( )2 2

c

v  v  gt  gR gh

0,25

0,25

0,25 0,25 b (1,0 điểm )

- Xét trục quay qua B

T AB1 .sin1P AB cos1  T1.sin1 P cos1  (1) - Xét trục quay qua A

T AB2 .sin2 P AB cos2  T2.sin2 P cos2  (2) Từ (1) (2)

1

3 sin sin

2

   (do khơng có ma sát điểm treo nên T1=T2) Áp dụng định lý hàm sin

1

2

sin sin

CB AC

AC BC

     (3)

Mặt khác AC CB l  30cm (4)

Từ (3) (4) suy ra: AC12cm; CB18cm

0,25

0,25 0,25 0,25

2 (2,0 đ)

a. (0,75 điểm)

Áp dụng phương trình Menđenlêep- Clapêrong:

5

10 20.10 20

300

A A

A A A

A

P V P V nRT nR

T



    

150

B B B

P V

T K

nR

  0,25

C A

B 1

2 

1 P ur

2 P uur

Tur

Câu Nội dung Điểm 600

D D D

P V

T K

nR

 

5

E E

E nRT

V l

P

 

b. (0,75 điểm )

Khí nhận nhiệt q trình đẳng tích BD giai đoạn q trình biến đổi ECA

3 20

( ) (600 150) 4500

BD V D B

Q Q nC T T    J

Phương trình đường thẳng ECA 5

A E A

A E A

P P P P V

P

V V V V

      

  (1)

2

5

20

PV V

T V

nR

 

     

  (2)

(V đo lít, P đo 105 Pa, T đo K)

Tính được: Tmax = 468,75 Vm = 12,5 l; T tăng 5 V 12,5

Gọi F điểm đoạn AE ứng với trạng thái có Vm, suy đoạn EF nhiệt độ khí tăng khí nhận nhiệt

m F

F

F m

nRT nRT

P

V V

   2,5.105 Pa Theo nguyên lí nhiệt động lực học :

2 EF EF

Q  U A

Với ( ) n3 ( ) 20 (468,75 300) 1687,5J

2

EF V F E m E

U nC T T R T T

       

.( ) 2437,5

2

m E

E F

EF EFV V m E

P P

A  S   V V  J

Vậy Q2 = 3187,5 + 2437,5 = 4125 J

Tổng nhiệt lượng khí nhận chu trình Qnhận = Q1 + Q2 = 4500 + 4125 = 8625 J

c. (0,5 điểm)

Công mà khí thực chu trình A = AABCA + ACDEC

Trong đó, chu trình ABCA theo chiều kim đồng, sinh cơng dương (cơng hệ khí thực hiện); chu trình CDEC ngược kim đồng hồ, sinh cơng âm (cơng hệ khí nhận được)

3

1

( )( ) 10.10 2.10 1000

2

ABCA ABC A C C A

A  S  V V P P    J

3

1

( )( ) 5.10 1.10 250

2

CDEC CDE C E E C

A  S   V V P P      J

Vậy Asinh = 1000 + (-250) = 750 J Hiệu suất chu trình:

sinh 750 8,7% 8625

thu

A H

Q

  

0,25 0,25

0,25

0,25

0,25

0,25 0,25 P (Pa)

V (l) PC

PE

PA O

VE VC

A B

C D E

VA F

3 (1,5 đ)

Sau đóng khóa K, có phân bố lại điện tích hai tụ C1 C2 trước Gọi q q1, 2 điện tích hai tụ C1 C2

Ta có:

1 2

q q

q q

C  C   q1q2  q CU Từ 2

3

q CU

q   1 2

3

q CU

q  

Năng lượng điện trường tụ sau C1 C2 trao đổi xong là:

2

2

1 2

W

2.2 2

q

q q

CU

C C C

   

Sau hai tụ C1, C2 trao đổi với tụ C3 Gọi ' ' '

1, 2,

q q q điện tích tụ C1, C2, C3 sau trao đổi xong Ta có:

' ' '

q q q  q (1);

' ' 2

q q

C  C (2); ' '

q q (3) Giải hệ trên: ' ' '

1 ;

2

q

q q q q 

Năng lượng điện trường

2

2

1 '

' '

W'

2.2 2

q

q q

CU

C C C

   

Tổng nhiệt lượng tỏa điện trở phần lượng bị

1 W W W '

6CU

   

Gọi Q1 Q2 nhiệt lượng tỏa R1 R2

Do 1 2 1 2

2

R  R  Q  Q

2

1

W= 18

Q   CU

2

2

W=

3

Q   CU

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 4 (1,5 đ)

Khi khóa K chốt A, tụ điện nạp điện với dòng điện qua tụ I3, gọi Uc hiệu điện tụ Ta có:

3

1

168

(1) 45

C C C

E U U U

I I I

R R R

 

    



Khi K chốt B, tụ điện phóng điện với dịng điện I’3, gọi U’C hiệu điện tụ Ta có:

' ' '

' ' '

3

28 (2) 15

c c c

U E U U

I I I

R R R

 

    



Sau số lần lớn chuyển khóa K đạt trạng thái cân bằng, đó: '

c c

U U '

3 (3)

I I

Từ (1), (2), (3) ta có: 28 168

36 15 45 c c c U U U V      Suy ra: '

' 2

2 2

2 3

0,8 ; 1, ;

2

c c

tb

U U I I

I A I A I A

R R R

        0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 A R3 R2 R1 C K E, r

I1 I2 I3 B R3 R2 R1 C K E, r

Câu Nội dung Điểm

5 (1,5 đ)

Gọi L khoảng cách hai điểm tiếp xúc EF .tan

L v t 

Xét khoảng thời gian t nhỏ diện tích quét được:

S L v t    Từ thông qua S là:

2

.tan

B S B L v t B v t t

 

      

Suất điện động tức thời có độ lớn :

.tan

c

e B v t

t

 



 



Điện trở đoạn dây dẫn hai điểm tiếp xúc : tan

RLv t 

Cường độ dòng điện tức thời qua mạch :

c

e B v I

R 

 

Công suất tỏa nhiệt tức thời :

2. B v t .tan

P I R 



 

Thời điểm hết đoạn AC : 0

L t

v



Cơng suất trung bình :

2 tan

2 B v t

P 

 

Nhiệt lượng tỏa :

2 0

.tan

2 B v L

Q P t 



 

0,25

0,25 0,25 0,25

0,25

0,25

6 (1,5 đ)

Vì ảnh sau dịch chuyển có kích thước nhỏ nên thấu kính dịch chuyển xa vật nên ta có : d2 = d1 + 10(cm) (1)

Số phóng đại ảnh lúc đầu: 1' 1

1

d A B

k

d AB

    (2) Số phóng đại ảnh sau dịch chuyển thấu kính: '2 2

2

d A B

k

d AB

    (3)

Từ (2) (3) suy ra:

' 2 2

' 1 1

k A B d d

k  A B d d 3 (4) Theo công thức thấu kính ta có '

1 d f d

d f



 (5),

' 2

2 d f d

d f



 (6)

Thay (5), (6) vào (4) được:

2

d f

d f

 

 (7)

Thay (1) vào (7): d1 = f + 20 (cm) (8)

Gọi L1 L2 khoảng cách vật ảnh trước sau dịch chuyển thấu kính ta có:

'

1 1

L d d , ' 2

L d d ' '

2 2 1

25 L L d d d d (cm)

3

      (9)

Từ (1), (5), (6), (8) (9) ta có: f = 100 Suy ra: f = -10(cm) 2

0,25

0,25

0,5

0,5

A C

D E



B ur

F

Hình vẽ cho Câu

v

1 Phần thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa phần 2 Khơng viết cơng thức mà viết trực tiếp đại lượng, cho điểm tối đa 3 Ghi công thức mà:

3.1 Thay số tính tốn sai cho số điểm ý

3.2 Thay số từ kết sai ý trước dẫn đến sai cho số điểm ý 4 Nếu sai thiếu đơn vị lần trở lên trừ 0.5 điểm cho tồn