B

C

045 

060 

A

m

được làm bằng giấy mỏng .Quả cầu có một lỗ

và

R2

R1

E

- 0

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN MÔN : VẬT LÝ – LỚP 12 ĐỀ CHÍNH THỨC BẢNG A THỜI GIAN : 180 phút( không kể phát đề ) VÒNG1 Ngày thi : 06- 10-2011 Câu 1: ( 3 điểm) Một vật nặng được treo vào giá đỡ bằng hai dây khối lượng không đáng kể và không dãn AB và AC hợp với phương ngang góc như hình vẽ .Tính khối lượng lớn nhất của vật treo .Cho biết dây treo chỉ chịu được lực kéo tối đa (mà không bị đứt) bằng 300N .Lấy g= 10m/s2 Câu 2 :( 3 điểm ) Một quả cầu có thể tích V = 0,1 m3 hở nhỏ bên dưới và qua lỗ hở này người ta có thể đốt nóng không khí trong quả cầu đến nhiệt độ T2 = 400K, còn nhiệt độ của không khí xung quanh là T1 = 300K ,Áp suất của không khí bên trong và bên ngoài của quả cầu bằng nhau và có giá trị là p = 100kPa . Hỏi vỏ bằng giấy của quả cầu có khối lượng như thế nào để quả cầu có thể bay lên ? Coi không khí như một chất khí thuần nhất có khối lượng riêng bằng 1,29kg/m3 ở điều kiện chuẩn ( p0 = 1,013.105 Pa , T0 = 273K ) Câu 3 : ( 3 điểm ) Hai quả cầu nhỏ bằng kim loại có cùng kích thước và cùng khối lượng m = 90 g ,được treo cùng tại một điểm bằng hai sợi dây mãnh cách điện có cùng chiều dài  = 1,5 m . a) Truyền cho hai quả cầu ( đang nằm cân bằng ) một điện tích q = 4,8.10-7 C thì thấy hai quả cầu tách ra xa nhau một đoạn a .Xác định a .Xem góc lệch của các sợi dây so với phương thẳng đứng là rất nhỏ . b) Vì một lí do nào đó một trong hai quả cầu đó bị mất hết điện tích đã truyền cho nó .Khi đó sẽ xảy ra hiện tượng gì? Tìm khoảng cách mới giữa hai quả cầu đó.Lấy g = 10 m/s2.

A

R

C

N

M 0 +

F

Câu 4: ( 3 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ: Biết UMN = 12 V ; R1 = 18  ; R2 = 9  R là biến trở có tổng điện trở của đoạn CE và CF là 36  .Bỏ qua điện trở của Ampe kế và các dây nối. Xác định vị trí con chạy C của biến trở để : a)Ampe kế chỉ 1A. b)Cường độ dòng điện chạy qua đoạn CE bằng cường độ dòng điện chạy qua đoạn CF của biến trở R?

Trang 1

R

r

m1

m2

Câu 5. (3 điểm)

HẾT

Trang 2

Một ròng rọc kép gồm hai hình trụ đặc đồng chất đặt đồng tâm. Hình trụ lớn có khối lượng M = 200g, bán kính R = 10cm, hình trụ nhỏ có khối lượng m = 100g, bán kính r = 5cm. Trên rãnh của từng hình trụ có quấn một sợi dây nhẹ không dãn, đầu tự do mỗi dây mang vật khối lượng lần lượt là m1 = 250g và m2 = 200g (hình vẽ). Ban đầu hệ đứng yên, thả cho hệ chuyển động. a) Tính gia tốc của từng vật b) Tính lực căng của mỗi dây treo. Câu 6 ( 3 điểm ) Cho thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 10 cm được ghép đồng trục với thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2 = 20cm . a) Thấu kính L1 cách L2 một khoảng a = 30cm .Một vật thật AB ở trước L1 cách L1 là 20cm .Chùm sáng từ vật qua L1 rồi qua L2 .Tìm vị trí và số phóng đại ảnh của hệ ? b) Đặt L2 sát với L1 .Chứng tỏ hệ thấu kính này tương đương với một thấu kính L . Hỏi tính chất và tiêu cự của thấu kính tương đương này? c) Giữ nguyên vị trí của AB và L1 ,thay đổi khoảng cách giữa hai thấu kính .Hỏi khoảng cách a giữa hai thấu kính là bao nhiêu để ảnh của AB cho bởi hệ thấu kính là ảnh ảo? Câu7( 2 điểm ) Cho các dụng cụ sau : -Một bóng đèn 220V -15W -Một bóng đèn 220-100W -Một khóa K ( đóng ngắt điện đơn) -Dây nối Hãy mắc một mạch điện sao cho: khi K đóng thì đèn này sáng , đèn kia tối và khi K ngắt thì hai đèn tối sáng ngược lại .Giải thích hiện tượng này?

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ 12 - VÒNG1 - BẢNG A NĂM HỌC 2011-2012 NGÀY 06/10/2011

Câu 1 (3 điểm)

 ; 2T

y 

B

 1T

 0

 T 2

 2T

A

x

 P

m

là lực căng dây của dây AB và AC

2

P

NỘI DUNG ĐÁP ÁN  1T -Điều kiện cân bằng của điểm A:   ( 1) P T  1 Chiếu (1) lên 2 trục Ax và Ay : T2cos- T1cos= 0 ( 2) -P +T1sin + T2 sin  = 0 ( 3) và = 450 Thay giá trị 060  vào (1) và ( 2) ta có :

2( 3 1)

T1 = 2 T2 và T2 =

2 2

.

300

N

Ta có T1 > T2 và Tmax = 300N

P max

40,98

kg

Từ đó :

điểm 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,75đ 0,5đ 0,5đ

2 là khối lượng riêng của không khí ở T1= 300K ;

2( 3 1) suy ra: mmax = 300( 3 1) 20 Quả cầu bay lên được nhờ lực đẩy Ác-si mét Gọi 1 và T2 = 400K Lực đẩy Ác-si mét : FA =

1 Vg ; V là thể tích của quả cầu.



Câu 2 (3điểm)

m p  V

 RT

 Vg mg  2

 Vg 1

m

Phương trình Cla-pê-rôn Men-đê-lê-ép ta suy ra :

   ( 2

1

Khối lượng riêng không khí ở ĐK chuẩn :

= 1,29 kg/m3

  0

) V p 0 RT 0

Lập tỉ số :

Suy ra :

  0

1

 1  0

/  p  p / 0

RT 1 RT 0

T p 0 . p T 0 1

tương tự :

  0

2

p T . 0 p T . 0 1 p T . 0 p T . 0 2

m V

)

(

Thay vào biểu thức m:

 0

1 T 2

1 T 1

).(

0.1.1, 29(

)

28,97.10

kg 3

thay số : m

ĐK để quả cầu bay lên: m là khối lượng của vỏ bằng giấy của quả cầu, suy ra:

pT 0 p 0 100 300.400

5 10 237 5 1, 013.10

Trang 3

0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ

 

Câu3 (3 điẻm) Điều kiện cân bằng của quả cầu :   T O  

  P F  q qF P

2

k

tan vì 2 quả cầu giống nhau nên điện tích của mổi quả cầu

F q

q 24 a

2

tan

 

là q/2 Định luật Culong :

2

kq mga

4

 sin

do đó (1)

a  2

2

3

a

Vì góc lệch  là góc nhỏ nên tan (2)

kq 2

 mg Thay số : a = 0,12m=12cm b) Khi một trong 2 quả cầu bị mất hết điện tích ,hai quả cầu không còn đẩy nhau nữa và chúng trở về vị trí cân bằng tai đó lại chạm nhau -Khi đó điện tích mổi quả cầu bằng 1

(3) từ (1) và (2) suy ra :

q . 2 2

q 4

2

3

3

hai quả cầu lại đẩy nhau

b

  

b

 kq mg 8

a 4

 T

 qF

a/2

 P

 F

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ ra xa khoảng cách mới gọi là b . Ta có : 7,56 cm

a) Đặt RCE = x ( 0< x < 36); RCF = 36 – x Mạch tương đương:

U

R1

I2

R2

N  F

M  C

x

Ix

E

R- x

x

18

I

Ix

Ta có:

Ix.x = I2R1x 

2

I 2 Ix

 18

 x R 1 R 1

Câu4 (3điểm)

Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là:

Trang 4

0,5đ

x

9(

)

I

x

=( 1,5x + 9 ).Ix

12  x

1,5

9

x

 U = UME + UEN = Ix.x +I2.R2 = Ix x + 18 18 8  6 Cường độ dòng điện qua đoạn CF :

=> Ix =

1

IR-x = 12 36 x Theo giả thiết về cường độ dòng điện qua ampe kế A:

6

12 

36

x

CE

IA = Ix + IR – x => 8  x

R R

8 28

2  7

CF

288 – 8x + 12x + 72 = 36x + 216 – x2 – 6x x2 – 26x + 144 = 0 x2 = 18 => x1 = 8; Có 2 vị trí của con chạy C ứng với tỉ số điện trở

( x= 18) và bằng 1 ( x= 8) để ampe kế A chỉ 1A b) Dòng qua các đoạn mạch CE và CF có độ lớn như nhau: Ix = IR – x

12  x

12 

1,5

36

x

9 Vậy : x = 10,8 

=> 1,5x + 9 = 36 – x

Trang 5

0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ

Câu5 (3điểm)

2

2

I

mr

MR

Biểu diễn các lực tác dụng lên hệ : Vì R.P2 > r.P1 nên m2 đi xuống, m1 đi lên Định luật II Newton cho m1, m2: Vật m1: - m1g + T1 = m1a1 (1) Vật m2: m2g – T2 = m2a2 (2) T2R – T1r = I (3) a1 = r (4) a2 = R (5)

2

1 2

1 2

I

)  grmRm 1  rm  1

với Từ đó suy ra :

R

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,75đ 0,75đ 0,5đ

+

r

 1T

 2T

 1T

 2T

m1

m2

 1P

 2P

/ d2 d2

d1

( 2 2 Rm 2 Thay số :  = 20 rad/s2 ; a1 = 1m/s2 ; a2 =2m/s2 ; T1 = m1(g + a1); T2 = m2(g - a2) , thay số T1 = 2,75N; T2 = 1,6N. a) ( 1 điểm) Sơ đồ tạo ảnh : AB  A1B1  A2B2 / d1

20

cm

/ d 1

d

10

cm

2

 

20

cm

d

/ 2

d f 1 1  f d 1 1 /   a d 1 d f 2  d

2 f

2

2

/ 2

Số phóng đại của hệ: k =

= - 2

/ d d 1 . d d 1

2

/

(1)

(2)

(3)

1 d

1 f

1 d 1

1 f 1

2

2

b) ( 1 điểm) Khi ghép sát : a = 0 suy ra d2 = - d1 1 1 Ta có : / / d d 1 2

(1) (2) (3) suy ra :

(4)

1 f

1 f 1

2

1 d 1

1 / d 2

câu 6 (3điểm)

Trang 6

0,25đ 0,25đ 0,25d 0,25đ 0,25đ 0,25đ

Vây hệ thấu kính này tương đương với một thấu kính có tiêu cự f

1 f

1 f

1 f 1

2

d

 

/ = 20 cm

thỏa điều kiện : (5) áp dụng suy ra f = 20/3 cm

2

/ a d 1

(

a

d

c) ( 1 điểm) d1 = 20cm và d1

/ 2

 a

20).20  40

/ < 0

suy ra :

Để A2B2 là ảnh ảo ta phải có d2 Lập bảng xét dấu : suy ra 20 cm < a < 40 cm

2U P 

 ; R2 484

điện trở bóng đèn :R = Câu7 (2điểm)

R 1

R 2

I = 0,05928 A

220V-100W 

220V-15W  K

0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ hình vẽ 0,25đ

suy ra : R1 3227 U  U1 = 191,3 (V) U2 = 28,7 ( V) - Khi K đóng thì đèn 15W sẽ tắt ;đèn 100W sáng bình thường -Khi K mở thì đèn 15W có U1 = 191,3 (V) chỉ nhỏ hơn hiệu điện thế định mức một chút nên sáng yếu hơn bình thường . Còn đèn 100W có U2 = 28,7 ( V) rất nhỏ hơn hiệu điện thế định mức nên hầu như không sáng

2) Học sinh có thể giải bằng các cách khác nhau nếu đi đến kết quả đúng

Trang 7

Chú ý : 1) Nếu sai đơn vị cho kết quả cần hỏi trong bài chỉ trừ một lần ( 0,25đ) cả bài toán đó. vẫn cho đủ số điểm

LỚP 12 THPT NĂM 2011 (VÒNG 1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ, (BẢNG B) Thời gian: 180 phút (không kể giao đề)

Ngày thi: 06/10/2011

Câu 1 (3 điểm)

Một vật có khối lượng m1 = 5kg được thả không vật tốc đầu từ đỉnh một dốc cao h

= 1,8m, sau đó vật chuyển động trên đường nằm ngang một đoạn BC = 10m thì va

m1

chạm mềm vào vật thứ hai có khối lượng m2 = 3kg đang đứng yên tại C. Lấy g = 10 m/s2.

A

a. Bỏ qua ma sát trên dốc AB, tính vận tốc của

vật (1) tại B?

h

m2

b. Hệ số ma sát trên đoạn BC là k = 0,1. Tính

B

C

vận tốc vật (1) trước va chạm?

c. Tính vận tốc của các vật sau va chạm? Suy ra nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình va chạm?

Câu 2 (3 điểm) Một lượng khí lý tưởng ở trạng thái 1 có áp suất p1 = 2 atm, thể tích V1= 4 lít, nhiệt độ T1 = 300K được đun nóng đẳng tích từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 có T2 = 600K. + Sau đó dãn đẳng nhiệt từ trạng thái 2 sang trạng thái 3 có áp suất p3

+ Tiếp tục hạ nhiệt độ đẳng áp từ trạng thái 3 về trạng thái 1.

, r

R1

R3

R4

R2

Tìm p2, V2, p3, V3, T3 ? Vẽ hình biểu diễn các quá trình đó trong đồ thị p-V

Câu 3 ( 3 điểm ) Cho hai điện tích điểm q1=16 C và q2 = -64 C lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm. Hãy vẽ hình và xác định vectơ lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0=4 C đặt tại điểm N với AN = 60cm, BN = 80cm. Câu 4 ( 3 điểm ) Cho mạch điện như hình vẽ: Nguồn điện gồm 3 pin giống nhau có suất điện động  = 6V, điện trở trong r = 1 mắc nối tiếp. Điện trở R1 = 8, R3 = R4 = 6, R2 là bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat có anôt làm bằng đồng. Biết rằng trong thời gian 16 phút 5 giây lượng đồng được giải phóng là 0,32g. Cho ACu = 64, hóa trị n = 2.

a. Tính cường độ dòng điện qua bình điện phân. b. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện c. Hiệu điện thế giữa hai cực của bộ nguồn điện. d. Điện trở của bình điện phân. e. Hiệu suất của bộ nguồn điện. f. Tính công của nguồn điện thực hiện trong thời gian trên?

Câu 5 ( 3 điểm ) Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang gồm lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 20cm, khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 80N/m gắn với quả cầu có khối lượng m = 200g . Người ta kéo quả cầu ta khỏi vị trí cân bằng một đoạn 4cm rồi thả ra cho nó dao động tự do. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của con lắc. a. Xác định chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động . b. Chọn gốc thời gian vào lúc thả vật, chiều dương là chiều chuyển động của vật

ngay sau khi thả. Viết phương trình dao động của vật? c. Tính năng lượng dao động và vận tốc cực đại của vật? d. Nếu tăng biên độ dao động của vật lên 1,5 lần thì chu kì dao động của con lắc

bằng bao nhiêu?

Câu 6 (3 điểm) Một người có mắt bình thường, điểm cực cận cách mắt 20cm, điểm cực viễn ở vô cực. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ D =10 (dp). Kính đặt sát mắt. Xác định khoảng đặt vật trước kính lúp trên để mắt nhìn rõ vật. Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực.

-----------------------------------Hết------------------------------

- Thí sinh không sử dụng tài liệu. - Giám thị không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh:--------------------------------------------------; Số Báo Danh---------- Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2:

Câu 7 (2 điểm) Cho các dụng cụ sau: Một cuộn chỉ, một vật nhỏ có khối lượng 20g, một đồng hồ. Hãy trình bày và giải thích một phương án thí nghiệm để xác định gần đúng diện tích lớp học của bạn. Coi lớp học gần đúng là hình chữ nhật.

LỚP 12 THPT NĂM 2011 (VÒNG 1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LONG AN ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ, (BẢNG B) Thời gian: 180 phút (không kể giao đề)

Ngày thi: 06/10/2011

HƯỚNG DẪN CHẤM THI Thí sinh có thể làm theo cách khác mà đúng thì được hưởng trọn điểm từng ý theo hướng dẫn chấm. Nếu học sinh thiếu đơn vị ở phần đề hỏi thì chỉ trừ 0,25d cho toàn câu.

gh

sm

2

/6

Câu 1 a. Ap dụng định luật bảo toàn cơ năng: WA =WB  mgh

B vB =

1m v2

1 2

= (3 0,5đ

A

ms

điểm)

ñ C

 

F BC .

2 m v 1 C

m v 1

2 B

ms

1 2

1 2

)

v

 

km g BC .

2 B

2 m v ( 1 C

1

b. Ap dụng định lý động năng:  W W ñ B 0,5đ

k g BC .

 

2 .

v

  

4 /

m s

1 2 2 2   v C B 2    v 2.0,1.10.10 36 16 C

v c

0,5đ

m

v 

(

'

'

5,2

sm /

C

vm 1

vm ). 2

1

C m

m

vm 1 

1

2

40

J

c. Vì là va chạm mềm, sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc v’ Ap dụng định luật bảo toàn động lượng: 0,5đ

W d

2 m v 1 C

Tổng động năng của hệ trước va chạm:

1 2

2

J

vmm  ')

25

(

W ñ '

2

1

W

J

1 2 15

'  ñ

 W ñ

0,5

0,5đ

0,5đ

Và p2 =

thay số để có p2 = 4 atm

0,5đ

Tp 21 T 1

Tổng động năng của hệ sau va chạm:   Vậy nhiệt lượng tỏa ra là: Q - Từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 là đẳng tích nên V2 = V1= 4 lít

Câu 2 ( 3 điểm )

0,5đ

- Từ trạng thái 3 về trạng thái 1 là đẳng áp nên p3 = p1 = 2atm

= 8 lít

- đẳng nhiệt 2 => 3 nên T3 = T2 = 600K và V3 =

= 4.4 2

p V 2 2 P 3

-Vẽ đúng trạng thái 1 sang trạng thái 2 -Vẽ đúng trạng thái 2 sang trạng thái 3 và trạng thái 3 về trạng thái

0,5đ 0,5đ 0,5đ

Câu 3

2

2

2

(3 vuông tại N.

NAB

)

N

)

điểm)

1 Vẽ hình đúng tất cả các lực Vì  Tính được Tính được

 

0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ

NA NB AB   10 1,6( N F  F 3,6( 20

10

20

  F F 

 F

Hợp lực tác dụng lên q0 là:

F

3,94V

2 F 10

2 F 20

0,5đ

 F hợp với NB một góc  :

0

 

0,44

  

24

F 10 F 20

0,5 tan

I

. . nFm tA .

a. Cường độ dòng điện qua bình điện phân 0,5 đ = 1A

J 17370( )

A

Câu 4 ( 3 điểm ) 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ

0,5 đ 0,5 đ b. b = 3. = 18V, rb = 3r = 3 c. U = b  Irb = 15V d. U = I.(R1 + R2 + R34)  R2 = U/I – (R1 + R34) = 4 e. H = U/ = 83,33% f. Công của nguồn điện

Câu 5

A

A

l

 0 l

 0 l

max

min

2

2

2

A

x

v 2 

20

4cm , v = 0 và

(rad/s) .

k m 0xA  =4 cm.

Ta có :

(3 - Công thức tính chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo dao động theo phương ngang là : l điểm) - Xác định A: Áp dụng công thức , với x = x0 =

Kết quả : lmax =24 cm ; lmin = 16 cm .

cos( x  4 44 cos  

20 t 

.  ) cos  

1



0,5đ

0x = - 4 cm nên t 20  4 cos( )

x

Nói được A=4(cm) Do có A = 4 cm và  = 20 rad/s nên 

0,5đ 0,5đ

Lúc t = 0 , có Kết quả :

(cm)

2

W 

kA

064,0W

Năng lượng dao động :

 Kết quả :

J.

0,5đ

1 2

v

8,0

Vận tốc cực đại :

 Kết quả :

m/s .

0,5đ

v max A

max 

T

Chu kì dao động điều hòa của con lắc lò xo không phụ thuộc vào

2 

biên độ dao động do đó chu kì không đổi : 0,5

1 10

Câu 6 Tiêu cự của kính lúp f = = 0,1m = 10cm 0,5đ (3  Kết quả : T = 0,314 (s) . 1 D Ngắm chừng ở cực cận: ảnh ảo hiện ở điểm cực cận của mắt điểm)

d

0,5đ * CCm CC d d’= -20cm

'. fd  ' d f

6,67 cm

0,5đ Ngắm chừng ở cực viễn: ảnh ảo hiện ở điểm cực viễn của mắt

* CVm CV d d’ 

1 f

1 d

1 d '

0,5đ

1  10

1 d

1 

d=10cm

0,5đ 0,5 Khoảng đặt vật trước kính từ 6,67cm đến 10cm G =2

0,50 đ

0,50 đ

0,50 đ

Câu 7 ( 2 điểm )

0,50 đ

Tạo con lắc đơn: lấy vật nhỏ làm quả nặng và sợi chỉ làm dây treo. Dùng đồng hồ đo chu kì con lắc đơn, rồi tìm ra độ dài dây treo để lấy đó làm thước dây đo độ dài. Dùng cuộn chỉ đo độ dài các cạnh a, b của lớp học, rồi so sánh với thước dây đã tạo ở trên Nếu độ dài các cạnh a, b không là số nguyên của thước dây ban đầu thì phải cắt phần không nguyên đó và tạo thành con lắc để đo phần chiều dài đó. Từ đó tính diện tích S = a.b