De dap an thi HSG Vat ly 11 nam 2012 Yen Bai

<span class='text_page_counter'>(1)</span>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI ĐỀ CHÍNH THỨC. . HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI N  A CHỌN HỌC SINH GIỎI  LỚP111FTHPT NĂM HỌC 2012 F - 2013 1ms Môn: VẬT LÝ. . Lời giải. TT câu. B. Xét trong hệ quy chiếu gắn với nêm Các lực tác dụng vào vật m:      P  Fqt  N1  Fms ma1.  qt  a1  N 2  P1  F2ms N1  P2 C.  a. Hình 1. 0,2. chiếu lên chiều chuyển động: ma cos   mg sin   N1 ma1. (1) chiếu lên phương vuông góc với phương chuyển động mg cos   N1  ma sin  0.  N1 mg cos   ma sin . 0,2. (2). 0,5. Đối với nêm. N1 sin   N1cos Ma (Do N1 N 2. . Biể điểm (2,0. (3). với. F1ms F2ms N1 ). sin  . AC 1  AB 2.  cos . 0,5. 3 2. Giải các phương trình (1), (2), (3) ta được N1 = 7,68N a = 1,97m/s2 Câu 1 (4 điểm). 0,5. a1 = 5,94m/s2 a. Thời gian vật m chuyển động hết nêm t. (1,0. 2S1 0,82s a1. 1,0. b. Quãng đường nêm đi được trong thời gian đó là:. (1,0. 1 S  at 2 0, 66m 2. 1,0. (1,5.  a. Xét vị trí M của vật khi trượt trên mặt bán cầu, xác định bởi góc AOM  . Do bỏ qua ma sát, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: mv 2 mgR(1  cos)  v 2 2gR(1  cos) 2. 0,5 (1). Áp dụng định luật II Niutơn cho vật tại vị trí M:    P  N ma Chiếu phương trình lên phương OM:. mg cos   N . mv2 R. (2). 0,2.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> từ (1) và (2) ta có:. Câu 2 (4 điểm). mv 2 N mg cos   mg(3cos   2) R Vật bắt đầu rời khỏi bán cầu tại vị trí B   0 khi N = 0, ứng với góc , từ (3) ta có: 2 cos  0  3 (4).  3. . A R. B. 0,2. N . v0. 0 . P. Độ cao điểm B so với mặt đất là: 2 h R cos  0 9. 6m 3 b. Vật tốc của vật tại B:. O Hình 2. C y. . vy. x.  vx  v. 2gR 2gR  v0  7, 7m / s 3 3 Chọn hệ trục tọa độ Oxy, có gốc tại B, trọc ox nằm ngang, trục oy hướng thẳng đứng  v  xuống dưới. Véctơ vận tốc 0 hợp với trục ox góc 0 . Phương trình chuyển động của vật sau khi rời khỏi mặt bán cầu: x v0x t v0 cos 0 t (5) gt 2 gt 2 y v 0y t  v0 sin .t  2 2 (6) v02 2gR(1  cos 0 ) . Từ (5) và (6) ta có phương trình quỹ đạo của vật: g y tan  0 .x  2 2 .x 2 1,12.x  0, 2x 2 2v0 cos  0. 0,2. 0,25 (1,5. 0,5. 0,5. 0,5 (7). c. Vật rơi tới đất tại điểm C, ta có: yC h 6m  0, 2x 2  1,12x  6 0.  x C 3, 4m Điểm C rơi cách O: OC x C  R sin  0 10,1m. (1,0. 0,2. 0,2. độ lớn vận tốc tại C: vC = v. mv 2 mgR  v  2gR 13, 4m / s 2 a. Xác định các thông số trạng thái và vẽ đồ thị: Áp dụng phương trình trạng thái cho khí ở trạng thái 1: RT 8,31.600 p1V1 RT1  V1  1  49,86.10 3  m3  49,86   5 p1 10 Từ trạng thái 1 sang trạng thái 2, khí dãn nở đẳng nhiệt: T2 = T1 = 600K, V2 = 2V1 p V p V p 49,86.104 p2  1 1  1 1  1  24,93.104 Pa V2 2V1 2 2. 0,5 (2,0. 0,2. 0,2. Từ trạng thái 2 sang trạng thái 3, khí bị nén đẳng áp: p3 = p2 = 24,93.104Pa, V3 V1 T3 . V3T2 V1T2 T2 600    300K V2 2V1 2 2. 0,2.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Từ trạng thái 3 sang trạng thái 4, khí bị nén đẳng nhiệt: T4 = T3 = 300K Từ trạng thái 4 sang trạng thái 1, khí biến đổi đẳng áp: p4 = p1 = 49,86.104Pa V4 . 0,5. p3V3 24,93.104.0, 01  p4 49,86.104. 5.10 3  m3  5. Như vậy ta có các trạng thái của khí:. 0,2 Đồ thị như hình 3.. Câu 3 (4 điểm) b. Công thực hiện trong các quá trình Công trong quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2): V A12 RT1 ln 2 8,31.600.ln 2 3456J V1. 0,5 (2,0. 0,2. Công trong quá trình biến đổi từ trạng thái (2) sang trạng thái (3): A 23 p 2 (V3  V2 ) 24,93.10 4 (10  2  2.10 2 )  2493J. 0,2. Công trong quá trình biến đổi từ trạng thái (3) sang trạng thái (4): V 1 A 34 RT3 ln 4 8,31.300.ln  1728J V3 2. 0,2. Công trong quá trình biến đổi từ trạng thái (3) sang trạng thái (4): A 41 p1 (V1  V4 ) 49,86.104 (10  2  0,5.10 2 ) 2493J Công chất khí nhận được trong một chu trình là: A = A12 + A23 + A34 + A41 = 1728J. 0,2. 1. (1,5 a. Hạt bụi lơ lửng giữa hai bản tụ: (Thí sinh vẽ hình)    P  Fđ 0  q. mgd 5.10 7.10.10 2  2,5.10 10 C U1 200. 0,5. 1,0. (2,5 Câu 4 (4 điểm). b. khi thay hiệu điện thế U2 = 100V, độ lớn lực điện tác dụng vào hạt bụi là: qU qU mgd mg Fđ'  2  1   d 2d 2d 2 gia tốc theo phương ngang là: F' P g ax  đ   5m / s 2 m 2m 2 thời gian kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến khi hạt bụi tới bản âm là:. 0,5. 0,5. 0,5.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> 2x d 10 2   0, 045s ax ax 5     a a x  a y Gia tốc: với vận tốc hạt bụi khi đó là. E1, r1. t. D. E2, r2. 1,0. C1 F. I. I4 I1 2 Đ R1 g  g 2 .t 5 5.0, 045 0,5m A /s 4 R3 M I2 U E1 6V và VA VM VF I2 a. Khi K mở: mạch hở  I = 0 nên AD N R2 C2  U FD U AD 6V v a.t  a 2x  a 2y .t . Câu 5 (4 điểm). 2. Điện tích trên tụ C1 : q1 C1U FD 0,5.10  6.6 3.10  6 C. (1,5. 0,5. 0,5. V VA  U NB U AB 15V và F 0, 2.10 6.15 3.10 6 C. b. Khi khóa K đóng Khi K. B. Hình 4. Điện tích trên tụ C2 : U AB E1  E 2 15V q 2 C 2 U NB. R4. 0,5. (2,5. đóng,. mạch. ngoài. gồm. R ntR. [  2 3  // R 1 ] ntR 4 Điện trờ đèn Rđ . U 2 122  8 P 18. Điện trở ngoài: R 23 R 2  R 3 R 2  8 R AM . R 23đ.R  R  8 .8 8.R 2  64  2 R 23đ R 2 R  8  8 2 R  16. R AB R AM  R 4 . 8.R 2  64 8,5.R 2  72  0,5  R 2  16 R 2  16. 0,2. Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: I. E1  E 2 15 15.R 2  240   8,5.R  72 R AB  r1  r2 2  1 9,5.R 2  88 R 2  16. 0,2. (1). P 18   I1đmI   1,5A U 12   U AMđmU 12V. 0,2. Vì đèn sáng bình thường nên I I1  I 2  I2 I  I1 I2 . (2). 0,2. U AM 12  R 23 R 2  8. Trong đó Thế I, I1, I2 vào (2), ta có: 12 15.R 2  240   1,5 R 2  8 9,5.R 2  88.  0, 75.R 22 192  R 2 16. 0,5.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Tính điện tích trên các tụ điện: 15.R 2  240 15.16  240 I  2A 9,5.R 2  88 9,5.16  88. Xét đoạn mạch DE1A: I. E1  U AD  U AD E1  I.r1 6  2.0,5 5V r1. Ta lại có: U MD U MA  U AD  12  5  7V  U DM 7V. 0,2. Vì VM VF nên điện tích trên tụ C1 lúc này là: q1' C1.U DF 0,5.10  6.7 3,5.10 6 C U AB I.R AB 2. U AN I2 .R 2 . 0,2. 8,5.R 2  72 8,5.16  72 2. 13V R 2  16 16  16. 12 12 .R 2  .16 8V R2 8 16  8. 0,2. U NB U AB  U AN 13  8 5V. Điện tích trên tụ C2 lúc này là: q '2 C 2 .U NB 0, 2.10 6.5 10  6 C .....................................HẾT................................. Ghi chú: - Nếu thí sinh làm khác với hướng dẫn chấm nhưng vẫn đúng, giám khảo cũng cho điểm theo biểu điểm.. 0,2.

<span class='text_page_counter'>(6)</span>