Dap an HSG 08-09

Hớng dẫn chấm thi môn vật lý
kì THI CHọN HọC SINH GiỏI CấP TỉNH LớP 12 thpt
Năm học 2008-2009
(Hớng dẫn chấm này gồm 04 trang)
I. Đáp án và thang điểm
Bài
Ni dung
Điểm
Bài 1
3,0 điểm
Hệ kín động lợng bảo toàn
0 1 2
MV mv mv M v= + +
uur ur ur r

0 1 2
1 2
0
y y M
x x
MV mv mv Mv
mv mv
= + +
= +
Ta luôn có:
1 2 1 2
;
y y x x
v v v v= =
Khi hai quả cầu sắp đập vào nhau:

1 2y y M y
v v v v= = =

0
2
y
MV
v
m M
=
+
áp dụng định luật bảo toàn năng lợng:
2 2 2 2
0
1 1 1 1
2 2
2 2 2 2
y x y
MV mv mv Mv= + +
(
x
v
độ lớn vận tốc của hai quả cầu A,B lúc
chúng sắp đập vào nhau)
2
2
0
2
x
mMV

mv
m M
=
+
Gia tốc của quả cầu M:
2T
a
M
=
Trong hệ quy chiếu gắn với M hai quả
cầu m chuyển động tròn áp dụng định
luật 2 Niutơn, chiếu xuống phơng Oy:
2
x
q
v
T F m
l
+ =
2
0
2
(2 )
mMV
T
T m
M l m M
+ =
+
Lực căng của dây khi đó:

2 2
0
2
(2 )
mM V
T
l m M
=
+
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 2
4,0 điểm 1. Chứng minh vật dao động điều hòa
* Viết phơng trình dao động của vật:
Tại VTCB:
4
=
l
(cm)
Tần số góc:

5
=
(rad/s)
0,75
0,25
0,5
0,25
1
sở gD & đT tỉnh Lào cai
2 y
v
T
ur
T
ur
T
ur
T
ur
1y
v
v
T
ur
T
ur
T
ur
1y

v
1x
v
T
ur
2 y
v
2x
v
O
x
y
Đề chính thức
Tại thời điểm t = 0 ta có:



==
==
)/(310sin
)(2cos
scmAv
cmAx


Vì
3
2
3tan;0cos;0sin

==<<
(rad)
Biên độ dao động : A = 4 (cm)
Vậy phơng trình dao động của vật là:






=
3
2
5cos4


tx
(cm)
2. Khi vật qua vị trí mà lò xo bị giãn 6cm lần thứ hai thì vật có li độ x = 2cm và
chuyển động theo chiều âm của trục tọa độ.
Ta có:







>

=







0
3
2
5sin
2
1
3
2
5cos




t
t

Giải hệ phơng trình (lấy giá trị nhỏ nhất) đợc kết quả:
2,0
=
t
(s)
* Xác định hớng và độ lớn của lực tác dụng lên điểm treo tại thời điểm đó:
- Hớng: Phơng thẳng đứng, chiều từ trên xuống dới.
- Độ lớn:
5,110.6.25
2
1
===

lkF
(N)
0,5
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
Bài 3
3,0 điểm
Quá trình từ 1 đến 2 là quá trình đẳng áp, công do khí thực hiện:
A p V V
2 1
( )=
Ta lại có:
p V nRT p V nRT

1 1 1 2 2 2
;= =
Nên
A 3nRT
1
=
A
T
1
3Rn
=
Công mà khí thực hiện trong cả chu trình
đợc tính bằng cách tính diện tích tam giác 123:
1
A p p V V
ct
1 3 2 1
2
( )( )=
Từ phơng trình trạng thái ở trên cho ta
nRT 4nRT
A 4A
1 1
V V
1 2
p 3p p 3p
1 1 1 1
;= = = =
Do đó:
p

A
3
A 1
ct
2 p
1
( )=
Vì các điểm 2 và 3 nằm trên đờng thẳng đi qua gốc toạ độ nên:
p V
3 3
p V
1 2
=
Cũng từ PT trạng thái ta có
nRT
A
1
V
3
p 3p
3 3
= =
và
4A
V
2
3p
1
=
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
2
O
1
2
3
V
p
Từ đây suy ra
p p
p
1
3 3
1
p 4p p 2
1 3 1
= =
Vậy công mà khối khí thực hiện trong chu trình là:
ct
A
A
4

=
0,25
Bài 4
3,0 điểm
Đèn sáng bình thờng, ta có:
3V
d
U U
DB
= =
P
d
I 1A I
3
d
U
d
= = =
Vì I
A
=0
2
U
d
R 3
d
P
d
= =
áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch CE

2
D:
U E r R I E 5V
CD 2 2 A A 2
( )= + = =
U U U 8V
BD
CB CD
= + =
Cờng độ dòng điện qua R
2
là:
U
CB
I 2A
2
R
2
= =
Cờng độ dòng điện qua R
1
là:
I I 2A
1 2
= =
Vì
I 0
A
=
áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch AE

1
B:
U E Ir 10V
AB 1 1
= =
Từ đó:
U U U U U 2V U
AC AB BC AB CB 1
= + = = =

U U U U U 7V U
BD DB
AD AB AB 3
= + = = =
Suy ra:
U U
1 1
R 1
1
I I
1 2
= = =
U
3
R 7
3
I
3
= =
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 5
3,5 điểm
- Vẽ giản đồ véc tơ (Chọn trục gốc là trục
I
r
)
,AB R L C
U U U= +
uuur uuuur uur
- Từ giản đồ ta có :
tan
R
L L
U R
const
U Z

= = =
Xét

MON, áp dụng định lý hàm số sin ta đợc :

sin sin
MN ON
MON

=
Hay :
0,5
0,5
3
P
N
M
O

sin sin
C
U
U
MON

=
sin
sin
C
U MON
U

=
C
U
đạt cực đại khi sinMON=1 vậy

MON vuông tại O.
áp dụng định lý Pitago ta có :

2 2 2
MN OM ON= +


2 2 2
OM MN ON=
Hay :
2 2
80
AE C AB
U U U V= =
AE
u
nhanh pha hơn
AB
u
một góc
2

vậy biểu thức của
AE
u

là :
80 2 cos(100 )
3
AE
u V


= +
0,25
0,25
0,5
0,25
0,5
0,25
0,5
Bài 6
3,5 điểm
*Loại thấu kính
- ảnh ở B không phải là ảnh thật vì nếu là thật theo nguyên lý thuận
nghịch về đờng truyền của ánh sáng đặt vật ở B phải cho ảnh ở A(vật thật).
- Với thấu kính ảnh và vật luôn di chuyển cùng chiều trong bài vật di
chuyển từ A

B ảnh chuyển động từ B đến C không theo quy luật này chứng tỏ
ảnh không cùng tính chất với vật vậy ảnh của vật ở C phải là ảnh thật.
- Vật thật cho ảnh thật đây là thấu kính hội tụ.
*Khoảng đặt thấu kính
- Vật ở A cho ảnh ảo ở B

thấu kính đặt bên phải A.

- Vật ở B cho ảnh thật ở C

thấu kính đặt trong khoảng BC

Thấu kính đặt trong khoảng AC
*Tính OA, f
áp dụng công thức thấu kính:
1 1 2 2
1 1 1 1 1
f d d d d
/ /
= + = +
(1)
Từ hình vẽ ta có
1 1
d d a
/
( )= +
(2)
2 1
d d a= +
(3)
2 1
d b d
/
=
(4)
Giải hệ 1,2,3,4 ta đợc:
1
ab

OA d
2a b
= =
+
2
2ab a b
f
2a b
( )
( )
+
=
+
áp dụng bằng số:
d
1
= 8cm, f = 9,6cm
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
II. Hớng dẫn chấm
- Ngoài đáp án trên, nếu học sinh làm theo cách khác mà vẫn đúng bản chất vật lý và đáp số

thì vẫn cho điểm tối đa.
4
- Nếu học sinh làm đúng từ trên xuống nhng cha ra kết quả thì đúng đến bớc nào cho điểm đến b-
ớc đó.
- Nếu học sinh làm sai trên đúng dới hoặc xuất phát từ những quan niệm vật lí sai thì dù có ra
kết quả đúng vẫn không cho điểm.
- Giám khảo có thể chia thành các ý nhỏ hơn nữa để chấm điểm.
5