quang ngai ly 11 vật lí

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

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT

<b>KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30 - 4 LẦN THỨ XXIIĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MƠN VẬT LÍ. KHỐI 11</b>

<b>ĐỀ THICâu 1 (5đ): Cơ học vật rắn</b>

Một thanh cứng đồng chất tiết diện đều, chiều dài L, khối lượng M được đặt một đầutrên sàn nằm ngang, một đầu trên tường thẳng đứng.

Ban đầu giữ cho thanh hợp với phương thẳng đứng mộtgóc  như hình 1. Bỏ qua mọi ma sát. Thả thanh tự do,hãy xác định :

a. Tính giá trị phản lực của sàn và tường tác dụnglên thanh theo góc  hợp giữa tường và thanh sau khithả thanh. Từ đó suy ra phản lực của sàn và tường tácdụng lên thanh ngay sau khi thả.

b. Góc giữa thanh và phương thẳng đứng bằng baonhiêu ở thời điểm thanh rời khỏi tường?Vận tốc khốitâm của thanh khi đó là bao nhiêu?

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

- Đạo hàm (3), rút ra được : 2 ^{3g sin} ^{3g sin} . (4)

0,25

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

<i><b>Câu 2 (5 đ): Dao động cơ chất điểm</b></i>

Một khối gỗ hình bán trụ tâm C, đồng chất có khối lượng riêng r bán kính R nổi trên mặt chất lỏng, mặt phẳng của bán trụ hướng lên trên. Khi khối gỗ

cân bằng tâm C cách mặt thoáng chất lỏng khoảng 2

và cótiết diện thẳng như hình 2.

a.Tính khối lượng riêng D của chất lỏng.

b.Từ vị trí cân bằng, ấn vào giữa bán trụ xuống theophương thẳng đứng một đoạn rất nhỏ rồi thả nhẹ. Hãy xácđịnh chu kỳ dao động nhỏ theo phương thẳng đứng của bántrụ.

C

Hình 2

<small>R 2</small>

<small>C </small>

<small></small>

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

- Từ (6) và (2) thay vào (1) viết lại được ⁶

 

0,5b. (2đ)

- Chọn Ox hướng thẳng đứng xuống dưới. O là vị trí cân bằng của khối tâm, t = 0 lúc bán trụ bắt đầu dao động.

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

<b>Câu 3 (5đ): Điện từ - cảm ứng điện từ</b>

Trong mặt phẳng ngang có một hệ thống như hình 3. Nguồn điện khơng đổi có suấtđiện động <i>E</i> và điện trở trong <i>r</i>_{, tụ điện có điện dung}<i>_C</i>_{và chưa tích điện, điện trở có giá}

trị <i>R . Hai thanh ray kim loại nằm ngang đủ dài, cách nhau đoạn </i>₀ <i>L</i> và được giữ cố định.Một thanh dẫn có khối lượng <i>m</i>_{và điện trở}<i>_R</i>_{, có hai đầu ln tựa lên hai thanh ray và}

vng góc với hai thanh ray. Cả hệ thống được đặt trong từ trường đều có đường sức từhướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn cảm ứng từ là <i>B</i>. Bỏ qua điện trở của khóa <i>K</i>, dâynối, hai thanh ray, chỗ tiếp xúc và bỏ qua mọi ma sát.

<b>a. Đóng </b><i>K</i> vào chốt 1 để tụ <i>C</i> tích điện. Tìm biểu thức tính cường độ dịng điện trongmạch <i>i</i> theo thời gian <i>t</i>_{và vẽ phác họa đồ thị mô tả sự phụ thuộc của cường độ dòng điện}<i>i</i>

theo thời gian <i>t</i>

b. Khi hiệu điện thế của tụ

<i>C</i> khơng thay đổi thì chuyển <i>K</i>

sang chốt 2 để tụ <i>C</i> phóng điện.Tìm biểu thức xác định tốc độ cựcđại của thanh dẫn và điện tích cựctiểu của tụ điện.

<b>ĐÁP ÁN</b>

Chọn chiều dương cho dòng điện là chiều <i>E</i> <i>R</i><small>0</small>  <i>C</i> <i>E</i>, chọn điện tích <i>^q</i>của bản tụ nối với <i>K</i> để khảo sát, chọn gốc thời gian là lúc đóng <i>K</i> vào chốt 1.a.(2,5đ) Theo định luật Ơm ta có <i>iR</i>₀ <i>^qir E</i> 0

<small></small>

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

( )

<i>i t giảm theo t</i>_{theo quy luật hàm mũ.}

<b>b.(2,5đ) </b>

Khi K đóng sang chốt 2, ta có : ₀ EI

Chọn chiều dương của mạch điện như hình vẽ, ta có :

<i><small>L </small></i>

<i><small>B </small></i>

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

Suy được BLEC_{2 2}v

điện của tụ và tác dụng chống lại phóng điện của thanh sẽ trừ khử nhau và khi đótrong mạch khơng cịn dịng điện, lực từ khơng cịn nữa và từ đó trở đi thanh chuyển động thẳng đều với tốc độ lớn nhất là <i>v</i>_max.

Do đó, ta có <small>minmax</small>

<b>Câu 4 (5đ): Điện một chiều</b>

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4. Biết E<small>1</small> = 12,5V;r<small>1</small> = 1Ω; E<small>2</small> = 8V; r<small>2</small> = 0,5Ω; R<small>1</small> = R<small>2</small> = 5Ω; R<small>3</small> = R<small>4</small> =

Hình 4

<small>1</small> M R

<small>2</small>

N R₄ <small>R</small>₅

A

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

2,5Ω; R<small>5</small> = 4Ω; r<small>A</small> = 0,5Ω. Bỏ qua điện trở của các dây nối. Tính cường độ dịng điện qua cácđiện trở và số chỉ của am pe kế.

<b>ĐÁP ÁN</b>

Giả sử chiều dòng điện chạy trong mạch và chiều dương cho các mắt mạng như hình vẽ

0,25Áp dụng định luật Kiếc - xốp I. Tại các nút B, N, M và A, ta có :

(r R )I I R (r r )I E E  I 2,5I 5I 20,5 (5)

0,5MNAN : I R<small>22</small> I R<small>33</small>R I<small>4</small> <i>₄</i>  0 5I<small>2</small> 2,5I<small>3</small>2,5I<small>4</small> 0 (6) ^0,5Từ (4) và (5) suy ra : 2I<small>A</small>5(I<small>1</small>I ) 2,5(I<small>5</small>  <small>3</small>I ) 28,5<small>4</small>  (7) ^0,5

Từ (7) và (1) suy ra : 9,5I<small>A</small> 28,5 I<small>A</small> 3A. ^0,5Từ (1), (2) và (6) suy ra :

5I

₁

10I

₃

7,5

(8) ^0,25

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

I<small>5</small> = I<small>A</small> – I<small>1</small> = 2,5A; 0,25I<small>2</small> = I<small>1</small> – I<small>3</small> = - 0,5 A; Vì I<small>2</small> < 0 nên chiều dòng điện chạy qua R<small>2</small> ngược với giả

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

Cho hệ quang học đồng trục chính Δ gồm hai thấu kính mỏng, thấu kính hội tụ L<small>1</small>, thấu kính phân kì L<small>2</small> được chế tạo cùng một loại thủy tinh có độ tụ lần lượt là D<small>1</small> và D<small>2</small>, chúng

<i>được đặt cách nhau một khoảng l. Chiếu một tia sáng hẹp song song với trục chính của hệ </i>

và gặp thấu kính L<small>1</small> trước sau đó gặp thấu kính L<small>2</small> cho tia ló ra khỏi hệ cắt trục chính tại điểm F (F gọi là tiêu điểm chính của hệ), tia ló có phương cắt phương tia tới tại M, dựng

<i>MH vng góc với Δ tại H. Đặt HF = f và D = </i> ¹<i>_f</i> gọi là tiêu cự và độ tụ tương đương của hệ.

a.Tính D theo D<small>1</small>, D<small>2</small><i> và l. Biện luận cho hai trường hợp sau :- Trường hợp l = 0.</i>

   (2) Từ (1) và (2) suy ra :

 ^

 (5)Từ (4) và (5) suy ra được :

<i>d</i>  <i>l d</i>  <i>lf</i> ; <i>f</i> ¹<i>D</i>

<small>M</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<i>DD </i>

Để độ tụ của hệ không phụ thuộc chiết suất của thủy tinh (khơng bị sắc sai) thì <small>0</small>

 (8); (A<small>1</small> là thừa số hình học của thấu kính L<small>1</small>)D<small>2</small> = A<small>2</small>(n-1) vậy <small>2</small> <i>A</i>₂

 (9); (A<small>2</small> là thừa số hình học của thấu kính L<small>2</small>)

<b>L</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<i>L. Sau đó cung cấp cho khối khí trong xi lanh một lượng nhiệt Q</i>D thì pittơng phía dưới vẫn đứng n.

a. Tính độ tăng nhiệt độ D<i>T</i> của khối khí khi hệ cân bằng và chiều cao của khối khíphía trên.

b. Giá trị nhỏ nhất của lực ma sát giữa pittông bên dưới và xi lanh bằng bao nhiêu đểhiện tượng trên có thể xảy ra ?

<b>ĐÁP ÁN</b>

a. (3đ)

+ Gọi <i>P V T là các thông số trạng thái của khối khí phía trên</i><small>1</small>, ,<small>11</small>

+ Gọi <i>P V T là các thông số trạng thái của khối khí phía dưới</i><small>2</small>, ,<small>22</small>

+ Lúc đầu khối khí trong toàn bộ xi lanh cân bằng nhiệt và chiều dài mỗi khối khílà L nên: ¹ ² ⁰

<i>P VnRTP VnRT</i>

  <i>P</i><small>1</small><i>P</i><small>2</small> <i>P</i>₀ (2) 0,5

<i>+ Khi cung cấp cho tồn bộ khối khí một nhiệt lượng Q</i> :

+ Xét khối khí phía trên: Do pittơng phía trên chuyển động khơng ma sát nên khối khí phía trên biến đổi đẳng áp ( <small>'</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

b. (2đ) Gọi <i>P là áp suất của khối khí ở phía dưới sau khi cung cấp nhiệt:</i><small>2</small>^'

Áp dụng PTTT cho khối khí phía dưới:

</div>