11 lvc phu yen 2018

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30 - 4 LẦN THỨ XXIVĐỀ THI ĐỀ NGHỊ </b>

<b>MÔN: VẬT LÝ; LỚP: 11</b>

<b>CỦA TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH </b>

<b>TỈNH PHÚ YÊN.</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>PHẦN 1: ĐỀ THI</b>

<i><b>Câu 1 (5 điểm).</b></i>

Một thanh đồng chất AB dài 2a, khốilượng m chuyển động không ma sát trong mặtphẳng ngang xOy (mặt phẳng hình vẽ). Các phầntử của thanh chịu tác dụng của lực kéo về trục cốđịnh Ox, tỉ lệ với khối lượng và khoảng cáchđến trục Ox: <i>d F</i> <i>d F</i> <i><small>y</small></i> <i>kydm e</i> ^. <i><small>y</small></i>

(k > 0). Giảsử tại thời điểm t = 0, tâm quán tính G đi quađiểm P (0; d) với vận tốc <i>v v</i> <small>0</small> ( ;0), <small>0</small>

. Trong khi chuyển

động, biên độ dao động được giả thiết là nhỏ sao cho sin .a) Viết phương trình quỹ đạo của G.

b) Thiết lập phương trình chuyển động quay của thanh AB quanh trục Gz đi qua G vàvuông góc với mặt phẳng xOy.

<i><b>Câu 2 (5 điểm).</b></i>

Cho hệ vật treo bằng một dây nhẹ, khơng dãn như hình vẽ. Hai vật có kíchthước nhỏ, khối lượng của vật A là m và vật B là 2m. Lò xo nhẹ có độ cứng k. Hệ

<i>đang ở trạng thái cân bằng, hai vật cách nhau l thì đốt dây treo.</i>

a) Tìm gia tốc của mỗi vật ngay sau khi dây treo đứt.

b) Chọn trục Ox có gốc tọa độ tại vị trí ban đầu của A, chiều dương hướng thẳng đứngxuống dưới và gốc thời gian lúc dây treo đứt. Tìm tọa độ x<small>A</small>, x<small>B</small> của mỗi vật theo thờigian.

<i><b>Câu 3 (5 điểm).</b></i>

Một vịng nhẫn có đường kính d = 6 mm,được làm bằng dây dẫn rất mảnh có điện trở suất

<i>ρ</i> = 2.10<small>-8 </small>Ω.m và khối lượng riêng D = 9.10<small>3</small> kg/m<small>3</small>. Cho vòng nhẫn bay thẳng dọc theo chiều dươngtrục Ox qua miền từ trường đều nằm giữa hai cựccủa một nam châm chữ U với vận tốc lúc bay vàolà v<small>0 </small>= 5 m/s. Biết rằng từ trường hướng vng gócvới mặt phẳng của vịng nhẫn và sự phụ thuộc củacảm ứng từ vào tọa độ x được cho bởi hình vẽ, vớiB<small>0 </small>= 1 T, a = 10 cm. Tính vận tốc của vịng nhẫnngay khi ra khỏi vùng từ trường.

<i><b>Câu 4 (5 điểm).</b></i>

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ:Biết u =120 2sinωt(V)t (V) ; <small>AB</small>

1= mR

Cωt(V) _{(với m là}tham số dương).

a) Khi khố K đóng, tính m để hệ số công suất củamạch bằng 0,5.

b) Khi khố K mở, tính m để điện áp u<small>AB </small>vngpha với u<small>MB</small> và tính giá trị điện áp hiệu dụng U<small>MB</small>.

<i><b>Câu 5 (5 điểm).</b></i>

Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều ABC và chiết suất n =

√2

_{đặt trong}khơng khí. Điểm sáng S đặt cách mặt bên AB của lăng kính một đoạn a = 30 cm và cách cạnhA một đoạn b = 50 cm. Gọi S’ là điểm đối xứng của S qua mặt phẳng phân giác của góc chiếtquang A.

M RRK

<i>Hình vẽ</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

O p1

BVa) Gọi SI là tia sáng chiếu tới mặt bên AB của lăng kính, khi ló ra khỏi mặt bên AC thì tiasáng này sẽ đi qua S’. Hãy xác định vị trí I trên mặt bên AB.

b) Tính thời gian ánh sáng truyền từ S đến S’.

<i><b>Câu 6 (5 điểm).</b></i>

Một lượng khí Oxy chiếm thể tích V<small>1</small> = 3 lít ở nhiệt đột<small>1</small> = 27<small>o</small>C và áp suất p<small>1</small> = 8,2.10<small>5</small> Pa. Lượng khí trên biến đổi sangtrạng thái hai có thể tích V<small>2</small> = 4,5 lít và áp suất p<small>2</small> = 6.10<small>5</small> Pa theomột trong hai quá trình ACB hoặc ADB như đồ thị hình vẽ. Tìmnhiệt lượng mà khí sinh ra khi giãn nở và độ biến thiên nội năng củakhối khí trong mỗi q trình.

<b> Hết </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>---PHẦN 2: ĐÁP ÁN</b>

<i><b>Câu 1 (5 điểm).</b></i>

a. Phương trình quỹ đạo của G.

Xét phần tử của thanh có chiều dài dl, khối lượng dm

...0,5 đHợp lực tác dụng lên thanh AB

Momen lực tác dụng lên thanh AB đối với trục Gz

1,0 đ

Phương trình động lực học của chuyển động quay của thanh AB quanh trục Gz

<i><small>G</small>M</i> <i>I</i> Với



</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Do t =0 thì ⁰

  - Ngay sau khi dây treo đứt:

Vật m:

 ...0,5 đ Vật 2m:

 Ở thời điểm t, tọa độ các vật A, B là <i>x , <small>A</small>x<small>B</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Từ hình vẽ , ta có : B = B<small>0</small> -

<i>B</i>₀²<i>a</i>² <i>^x</i>

( với -a <small>¿</small> x <small>¿</small> a )...0,5 đSuất điện động cảm ứng trong vòng nhẫn

πdd²2a<small>2</small> <i>B</i>₀xv

...0,5 đTheo định luật Len- xơ, lực từ tác dụng lên vòng nhẫn là lực cản chuyển động vòng nhẫn. Áp dụng định luật bảo tồn năng lượng, ta có

dW<small>đ</small> = - dQ <small>⇔</small> mvdv = - Ri<small>2</small>dt ...0,5 đ

<i><small>e</small>_c</i><small>=−dφdt</small> ⁼⁻<i>^S</i><small>0</small>

<small>dBdt</small> ⁼

<i><small>d</small></i>

(

<i><small>B</small></i>₀<small>−</small><i><small>B</small></i>₀²<i><small>a</small></i>² <i>^x</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

dv =



...0,5 đ

<b>1. Tính m để hệ số cơng suất của mạch bằng 0,5.</b>

+ Khi K đóng: mạch điện có cấu tạo như hình vẽ : C nt (R // R) . ...0,5 đ

+ Lúc đó hệ số cơng suất của mạch:

( )2

...0,5 đ ...

<i><b>2. Khi khoá K mở, tính m để điện áp u</b></i><b><small>AB </small></b>

<b>vng pha với u<small>MB</small> và tính giá trị điện áphiệu dụng U<small>MB</small>.</b>

+ Khi K mở: mạch điện có cấu tạo như hìnhvẽ :

+ Gọi I<small>1 </small>,I<small>2 </small>và I lần lượt là cường độ hiệudụng ở nhánh (I),

(II)I

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

+ Ta có: I I ₁ I₂

              

 I²I₁²I²₂2I I cos_{1 2} ₁ _{(2) ...0,25 đ}Và <i>U<small>DB</small></i>=<i>I R</i><small>1</small> ²+<i>Z<small>C</small></i>² =<i>I R</i><small>2</small>

<small>21</small> ₂ ₂

) Ta có:

Từ (1)  sin<small>1 </small>= 1

2 Từ (4)  I 5I₂

2 Từ (5)  sinαsin(180-φ)sin(φ)=

5 ; cosαsin(180-φ)sin(φ)=2

5Từ (6)  U<small>AD </small>=

2 U<small>DB</small> mà U<small>DB </small>= ²U<small>MB</small>  U<small>AD </small>= 5 U<small>MB</small> ...0,5 đ

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Ta có: U<small>AB</small> U<small>AD</small>U<small>DB</small>

                            

 U<small>AB</small> = U<small>AD</small>cosαsin(180-φ)sin(φ) + U<small>DB</small>sin<small>1</small> (8)...0,5 đThay các giá trị trên vào (8)  U<small>AB</small> = 3U<small>MB</small>

Vậy U<small>MB</small> = 1

<i><b>Câu 5 (5 điểm).</b></i>

a) Vì S và S’ đối xứng nhau quamặt phẳng phân giác góc A nêntia tới mặt AB và tia ló khỏi mặtAC cũng phải đối xứng nhau quamặt phân giác của góc A. Nhưvậy, I và J cũng đối xứng nhauqua mặt phẳng phân giác, IJvng góc với mặt phẳng phângiác.

Góc lệch đang đạt giá trị cực tiểu...1,0 đKhi đó r = A/2 = 30<small>o</small> ...0,5 đ

sini = n.sinr =

2 _{→ i = 45}<small>o</small> ...0,5 đAK = AI + IK =

b -a _{= 40 cm ...0,5 đ}

IK = a.tani = 30 cm

AI = AK – IK = 10 cm. ...0,5 đb) Ta có

10 6 2 + nSI n.IJ JS'

...0,5 đQ trình CB đẳng áp: <i>C<small>p</small></i> <i>C<small>V</small></i> <i>R</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Cả quá trình: <i>^Q^ACB</i> ^<i>^Q^AC</i> ^<i>^Q^CB</i> ^^{1650 3150 1500}^ ^ <i>^J</i>...0,25 đQuá trình: ACB khí nhận lượng nhiệt <i>Q<small>ACB</small></i> ¹⁵⁰⁰<i>J</i>

...0,25 đCơng khí thực hiện trong quá trình biến đổi:

...0,25 đCả quá trình:

...0,25 đCơng khí thực hiện trong q trình: <i>A<small>ADB</small></i> <i>A<small>AD</small></i> <i>p V</i><small>1</small>



<small>2</small> <i>V</i><small>1</small>



</div>