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[r]
(1)UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2005 - 2006
Mơn : VẬT LÝ (Vịng 1)
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài : (4 điểm)
Trên mặt ngang khơng ma sát, hai vật có khối lượng m1và m2 nối với sợi dây không giãn chịu lực căng T0 Tác dụng lên vật lực tỷ lệ thuận với thời gian
1
F t, F2 2t, 1 2 hệ số số có thứ nguyên, t thời gian tác dụng lực Xác định thời điểm dây bị đứt
Bài : (4 điểm)
Một đoàn tàu khách chạy với vận tốc v190km h/ người lái tàu nhận thấy phía trước, cách tàu khoảng L140m có đồn tàu hàng chạy chiều với vận tốc
2 21, /
v km h Anh ta dùng phanh cho tàu chạy chậm dần với gia tốc /
a m s Liệu có tránh va chạm hai đồn tàu khơng ?
Bài 3: (4 điểm)
Một bình chứa khí oxy (O2) nén áp suất P1 = 1,5.107 Pa nhiệt độ t1 = 370C, có khối lượng (cả
bình) M1 = 50kg Sau thời gian sử dụng khí, áp kế P2 = 5.106 Pa nhiệt độ t2 = 70C
Khối lượng bình khí lúc M2 = 49kg Tính khối lượng khí cịn lại bình lúc tính
thể tích bình Bài 4: (4 điểm)
Cho mạch điện hình vẽ Nguồn điện có E = 8V, r =2. Điện trở đèn R1 = 3; R2 = ; ampe kế có điện
trở khơng đáng kể
a, K mở, di chuyển chạy C người ta nhận thấy điện trở phần AC biến trở AB có giá trị 1 đèn tối Tính điện trở toàn phần biến trở
b, Thay biến trở biến trở khác mắc
vào chỗ biến trở cũ mạch điện đóng khố K Khi điện trở phần AC 6 ampe kế
chỉ
5
3A Tính điện trở toàn phần biến trở mới.
Bài 5: (4 điểm)
Cho mạch dao động gồm tụ điện phẳng điện dung Co cuộn dây cảm có độ
tự cảm L Trong mạch có dao động điện từ với chu kỳ To Khi cường độ dòng điện mạch đạt
cực đại người ta điều chỉnh khoảng cách tụ điện, cho độ giảm cường độ dịng điện mạch sau tỉ lệ với bình phương thời gian; chọn gốc thời gian lúc bắt đầu điều chỉnh, bỏ qua điện trở dây nối
a, Hỏi sau khoảng thời gian t (tính theo To) kể từ lúc bắt đầu điều chỉnh
cường độ dịng điện mạch không ?
b, Người ta ngừng điều chỉnh điện dung tụ điện lúc cường độ dòng điện mạch không Hãy so sánh lượng điện từ mạch sau ngừng điều chỉnh với lượng điện từ ban đầu trước điều chỉnh Giải thích ?
- Hết -2
m m2 m1
F
F
K
A +
-R1
E , r
R2
C A
(2)UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2005 - 2006
ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM MƠNVẬT LÝ (Vịng 1)
Nội dung – Yêu cầu Điể
m Bài 1: (4đ)
Gọi lực căng dây chưa đứt T Chọn chiều (+) từ trái sang phải. Độ lớn gia tốc cho hai vật, nên :
1
1
F T T F
a
m m
1
1
T T
m m
1 2 1 (m m )t T
m m
(*)
Phương trình (*) cho thấy lực căng T tăng theo thời gian Vậy thời gian để dây đứt :
1 2
( )
d
m m T t
m m
1,0
1,0
1,0
1,0
Bài2 : (4đ)
Gọi s1 s2 quãng đường tàu tàu đuổi kịp tàu 2, ta có:
2 1
1 s v t at
(1) ; s2 v t2 (2) ; s2L s (3) Hay : t2 38t280 0 (4)
Gọi v vận tốc tàu đuổi kịp tàu 2, :
1
1 25 v v
t v v v
a
(5) Thay (5) vào (4) ta : (25 v)2 38(25 v) 380 0 (6)
Phương trình (6) có nghiệm : v3 /m s ( bị loại) v15 /m s. Trong muốn khơng va chạm vận tốc tàu phải kịp giảm xuống 21,6km/h = 6m/s Do khơng thể tránh va chạm
0,5 1,0 0,5 1,0 0,5 0,5
Bài 3: (4đ)
Gọi m khối lượng bình rỗng; m1 m2 khối lượng khí O2 bình lúc đầu
lúc sau Ta có: m1 = M1 - m ;
m2 = M2 - m ;
Theo phương trình trạng thái chất khí
m
PV R T
, ta có :
1
1 2
P P R
m T m T V ( V thể tích bình ) Từ ta suy ra:
1 2 2
1 2 2 1 2 2 1
1 2 1 2
( )
m m m m M M T T M M
P P P P PT P T PT P T
T T T T TT
0,5
1,0
(3)
2 1 2
1 2
( )
P T M M m
PT P T
0,585 (kg)
Thể tích bình (bằng thể tích khí):
2 2
R T m V
P
0,0085 (m3) = 8,5 (lít)
1,0
0,5
Bài 4: (4đ)
a, Gọi R điện trở toàn phần, x điện trở phần AC Khi K mở, ta vẽ lại mạch điện hình bên.
- Điện trở toàn mạch là:
3( 3) ( 1) 21
6
tm
x x R x R
R R x r
x x
tm
8( 6)
R ( 1) 21
E x
I
x R x R
;
- H.đ.t hai điểm C D:
24( 3)
( )
( 1) 21
CD
x
U E I R r x
x R x R
;
- Cường độ dòng điện qua đèn là: 1
24
R ( 1) 21
CD
U I
x x R x R
;
- Khi đèn tối tức I1 đạt min, mẫu số đạt cực đại - Xét tam thức bậc mẫu số, ta có:
1 2 b R x a ; - Suy R ().
b, (1đ) Khi K đóng, ta chập điểm A B lại với nhau hình vẽ Gọi R' giá trị biến trở toàn phần
- Điện trở toàn mạch lúc này:
17 ' 60 4( ' 3)
tm R R R
- Từ nút ta có: I IAIBC hay IA I IBC.
- Từ sơ đồ ta tính cường độ dịng điện mạch cường độ qua BC:
32( ' 3) 17 ' 60
R I R ; 48 17 ' 60
BC
I
R
;
- Theo giả thiết
5
A
I
A, ta có:
32( ' 3) 48 17 ' 60 17 ' 60
R
R R
;
- Từ tính : 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:
B q di L dt C (1)
Theo đề ra: i I at2 di
at dt .
Mặt khác:
2
B
dq
i I at dt 3 B at q I t
(vì qB(0) 0 ).
Thay vào (1) :
3 at aLt I t
C 2 at C I aL
(2)
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 + -R - x
E r A
R1
x R2
B C D
+ -E, r R1 A B R'-6 D C R2
x =
(4)Xét lúc t = t1 i = 0, ta có :
2
I at (3)
Mặt khác theo (2), lúc t = (chưa điều chỉnh tụ):
0
2 I C
aL
(4) Từ (3) (4) : t1 2C L0 .
Biết T0 2 LC0 , ta có
0
2 T t
(s)
b, (2đ) Năng lượng điện từ chưa điều chỉnh:
2 0
0
W
Q C
, với Q0 I0 LC0 ; - Điện tích tụ ngừng điều chỉnh:
3
1 0
2 2
( )
3 3
B
at
q t I t I LC Q ; - Điện dung tụ ngừng điều chỉnh :
2
2
0
1 1
.4
2
at
C I C LC
aL L
0
3 C C
; - Năng lượng điện từ sau ngừng điều chỉnh :
0
2
0 2
2
0 0
2
3 4
2 2. 3
3 Q
Q Q
W W
C C C
> W0 ;
Sở dĩ W > W0 thực công kéo tụ xa nhanh lúc đầu
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,25
CHÚ Ý :
+ Trong phần bài, học sinh làm theo cách khác, kết hợp lý, cho điểm tối đa phần