Tải bản đầy đủ (.doc) (6 trang)

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI Li 11 HDC vinh phuc

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (143.95 KB, 6 trang )

ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN VẬT LÝ KHỐI 11

Câu
1
(4đ)

Nội dung
Áp dụng phương pháp ảnh điện, khi m cách mặt phẳng một đoạn x

Điểm
1

KQ 2 KQ 2
thì độ giảm thế năng tĩnh điện là: ∆Wt = +
4L
4x
Độ giảm thế năng tĩnh điện này bằng độ tăng động năng:
→ ∆Wt =

x

KQ 2  1 − 
dx → dt = L

=−
2 mx
dt

→v=

Đặt



mv 2
2
2mx
KQ 2
dx
x
1−
L

x
= cos2ϕ (0 ≤ ϕ ≤ π) → x = Lcos2ϕ
L

→ dx = - 2Lcosϕsinϕdϕ → 1 −

0,5

1

x
= 1 − cos 2 ϕ = sin ϕ
L

L L cos ϕ.2 cos ϕ. sin ϕ.dϕ 2m
.
sin ϕ
KQ 2

→ dt =


→dt =2 L3 .cos2ϕ

2m
.dϕ
KQ 2

mL3
→dt =
(1 + cos2ϕ)d(2ϕ)(*)
2 KQ 2
Khi x = L thì cos2ϕ = 1→ ϕ = 0
x = 0 thì cos2ϕ = 0→ ϕ =
t

π
2

0

0

(*) → dt =
∫ ∫
mL3
→t=π
2 KQ 2

0,5


π
2

mL3
.(1 + cos 2ϕ)d(2ϕ)
2KQ 2

1


2
(5đ)

a) Chọn hệ trục xOy như hình vẽ.

 max = ev y B

 ma y = eE − evx B

II

+
v
B

I

Đặt ω =

0,5


y

r
ur r ur
Định luật II : ma = −eE − ev × B

O

_

x

E

v 'x = ωv y (1)
eB
thì 
m
v ' y = −ωvx (2)

0,5

Vi phân hai vế của (2) và kết hợp với (1) ta được: v "y + ωv y = 0
Giải phương trình với điều kiện ban đầu : t=0 thì vy=0 và v "y =
ta có : v y =

eE
m


1

eE
sin ωt


Tích phân phương trình này ta được : y =

eE
(1 − cos ωt )
mω 2

1

Với Umin thì Emin mà electron đến được bản II có nghĩa là : y=d và
vy=0. Do đó :
sin ωt = 0, cosωt = −1, y =

Thay ω =

2eE min
=d
mω 2

0,5

eB
ed 2 B 2
ta có U min = Emin d =
m

2m

b) Thời gian chuyển động t là nghiệm dương nhỏ nhất của phương

0,5

trình :
vy =

eE
π πm
sin ωt = 0, t = =

ω eB

Tích phân hai vế phương trình v 'x = ω v y = ω
các điều kiện ban đầu ta có : x =

U min π m π mU min π d
=
=
dB eB
edB 2
2

1.a) Xét hai tia đi từ S: một tia qua quang tâm và một tia đi qua
điểm rìa thấu kính. Quang trình đi từ S đến mặt sóng qua đỉnh mặt
cong bằng nhau:

1


Emin
(1 + sin ωt ) . Thay t với giá trị
B

như trên ta tìm được độ lệch : ∆ =
3
(4đ)

eE
sin ωt và chú ý tới


1


R 2 + R = R + Rn . Suy ra n = 2 .

b) Xét tia đến rìa thấu

0,5

π
4

kính với góc tới i = ,
khúc xạ với góc r :
s inr=

sinπ/4

π
→r=
6
2
π
6

rồi đến mặt cong thấu kính với góc α − r = α − . Tia ló song song

0,5

với trục chình nên ta tính được góc ló bằng α.
π
6

0,5

Theo định luật khúc xạ: 2 sin(α − ) = sin α
2 sin αcos

π
π
− 2cosαsin = sin α
6
6

→ tan α = 2 + 3 ; α ≈ 720
2. Lập phương trình mặt cong
Xét giữa hai mặt sóng tại C và S.
Một tia bất kì đến mặt cong tại

điểm (x,y) và tia qua OC có quang
trình bằng nhau

0,5

x

S

C

O

y

f

x
Hình 2

Rn+(f-R) = (R-y)n + x 2 + (f − R + y) 2
x 2 + (f − R + y) 2 = [ (f − R) + ny ]

0,5

2

x 2 + (1 − n)y 2 + 2(f − R)(1 − n)y = 0

Có thể đưa phương trình về dạng


0,5

x 2 y2

= 1 . Đây là phương trình biểu diện đường hyperbol. Quay
a 2 b2

hyperbol quanh trục đối xứng ta được mặt lồi cần tìm.
4
(4đ)

*/ Chọn gốc thế năng ứng với vị trí cân bằng . Khi bản lề A dich
chuyển xuống dưới một đoạn x thì lò xo bị nén một đoạn y. Do dao
động nhỏ cho nên góc ó rất nhỏ , có thể coi CC' gần vuông góc với
DC.
Khi đó suy ra : β = α0 ( Hai góc có cạnh tương ứng vuông góc )

0,5

0,5


tgβ = tgα 0 =

x
x
⇒y=
y
tgβ


(1)

*/ Tìm năng lượng dao
động của hệ.
Năng lượng dao động của

α0

hệ gồm có động năng của
3 bản lề và thế năng đàn

0,5

D

B

β

x/2

C

hồi của lò xo .
y/2
A
A'

*/ Động năng của bản lề A: E d 1 =


x

0,5

1 2 1
mv A = mx ′ 2
2
2

*/ Chú ý vận tốc của B và C có độ lớn như nhau:

v B. x = vC . x =

1
1
1
v A = x ' , v B. y = vC . y = y '
2
2
2

Cho nên động năng của B và của C bằng nhau:

Ed .2 = Ed .3
Thế
Et =

năng


1
1
1
tg 2α 0 + 1 2
2
2
= mvC . x + mvC . y = m.(
).x' */
2
2
8
tg 2α 0

của lò xo:

1 2
k
ky =
x2
2
2
2.tg α 0

*/ Cơ năng của hệ : E = E d .1 + E d .2 + E d .3 = const


0,5

0,5


1  tg 2α 0 + 1  2
k
.x' +
m.1 +
x 2 = const
2
2

2 
2tg α 0 
2tg α 0

*/ Đạo hàm năng lượng theo thời gian t ta có:

x"+

2k
x=0
m(3tg 2α 0 + 1)

Phương trình trên cho nghiệm: x = Asin(ωt + ϕ )
Với ω =

0,5

2k
m(tg 2α 0 + 1)

T = 2π
m(3tg 2α 0 + 1)

2k

0,5


5
(3đ)

a) Đổ vào nhiệt lượng kế lượng dầu có thể tích nào đó.
Đổ nước có thể tích Vn vào cốc rồi thả

0,5

V

vào chậu nước đựng dầu. Gọi m là khối

tan α =

lượng của cốc, V là thể tích dầu bị cốc
chiếm chỗ Cốc đựng nước cân bằng khi
ρd Vg = ( m + ρn Vn ) g
V=

ρn
ρd
Vn

O
Hình 1


m ρn
+ Vn
ρd ρ d

Thực hiện nhiều lần đo V và Vn Lấy số liệu vẽ đồ thị V = f(Vn) như

0,5

hình 1. Đồ thị cho ta tính tanα. Từ đó tính khối lượng riêng của dầu
ρd =

ρn
tan α

(Ta không cần biết khối lượng m của cốc)
b) Xác định Cx, U nguồn
Đối với dầu, ta có (C x m d + C b M)(T − TP ) =
T=

0,5

U2
t
R

0,5

U2
t + TP

R(C x m d + C b M)

Vẽ đồ thị đồ thị hình 2 ta có

T

U 2 = R ( C x m d + Cb M ) tan β (2)

Với nước ta tính tương tự có:
(Cn m n + C b M)(T2 − TP ) =

U2
t
R

T0

tanβ
t

O

Hình 2

0,5
Vẽ đồ thị hình 3 ta có
T=

U2
+ TP

R(Cn m n + C b M)

→ U 2 = R ( C n m n + Cb M ) tan γ (3)

Từ biểu thức (2) tính được Cx:
Cx =


1  U2
− Cb M 

m d  R tan β


T

T0

tan γ

O
Hình 3

t


Vậy ta có 3 phương trình xác định m d , Cx , U ta được:
m d = Vd ρd = Vd

ρn

tgα

1
U = R ( C n m n + C b M ) tan γ , C x =
md

 U2

 R tan β − Cb M 



./.

0,5

Người ra đề
(Họ tên, ký tên -Điện thoại liên hệ)

Phan Dương Cẩn
SĐT: 0904.55.53.54



×