Theo quy tắc bàn tay phải, dịng điện chạy qua thanh cĩ chiều : N → M...
Trang 1KỲ THI TUYỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH
NĂM HỌC 2009 – 2010
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ – LỚP 11
1
(2.5 điểm) • Xe chịu tác dụng của các lực: trọng lực Pur, phản lực
N
uur của mặt đường, lực quán tính ly tâm 'Fuur; lực ma sát
ms
f
uuur
………
• Điều kiện cân bằng của xe: Pur+ Nuur+ 'Fuur+uuurf ms =0……
Chiếu lên 2 phương:
Ox: N = P Oy: F’ = f ms
• Để xe khơng trượt bánh khi vào khúc quanh với vận tốc v thì:
F’ = f ms………
Hay:
2
mv
mg
r =µ
⇒v= µrg ………
• Muốn vmax thì rmax vì vậy xe phải chạy sát mé đường vịng
⇒ r = R +
2
l
= 12,5m………
ax 0, 2 12,5 10 5 /
m
v = µrg = x x = m s………
0.25 0.5
0.5 0.25 0.5 0.5 2
(3.5 điểm) 1 Áp dụng định luật bảo tồn cơ năng:
EA = EC
⇔ mgh = mg2R +
2
2
mv
(1)…………
Theo định luật 2 Newton:
mg =
2
mv
Từ (1) và (2):
⇒ mgh = 2 mgR +
2
mgR
⇒ h = 5
2R Vậy hmin = 5
2R vì nếu h < hmin thì vật sẽ rời khỏi máng tại B……
0.25 0.25
0.5
2 a Nếu cắt bỏ cung CD thì vật rời máng ở C và chuyển động như
một vật bị ném xiên với gĩc ϕ
• Để tìm vận tốc ban đầu ở C ta áp dụng ĐLBT cơ năng:
mgho =
2
mv
R + mgR(1+cos ϕ )
⇒ v2 = 2gR (h o
R -1-cosϕ ) (3)………
• Mặt khác chuyển động của vật tại C là chuyển động ném xiên nên ta chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ:
0.5
•
'
F
uur
P
ur
N
uur
ms
f
uuur
Trang 2•
A
O x
3 y 1 2
v
Phân tích chuyển động của vật theo hai phương Ox và Oy:
x = v.cosϕ t
y =
-2
2
gt + v.sinϕ.t ……
⇒ Quỹ đạo của vật rời khi khỏi C có dạng nhánh parabol
Vật đi lại vào máng nếu tầm
xa của vật ném xiên đúng bằng dây cung CD:
2sin 2
v g
ϕ = 2Rsinϕ
⇒ v2 =
cos
gR
Từ (3 và (4) ta được
ho =R ( 1 + cos ϕ +cos1ϕ )………
2b Nếu h<ho thì vận tốc của vật nhỏ hơn (4) quỹ đạo của vật có dạng 2 nằm trong vòng tròn………
Nếu h>ho thì quỹ đạo của vật có dạng 3 nằm ngoài vòng tròn……
0.5
0.5
0.5
0.25 0.25 3
(2 điểm) • Các điện tích đều dương nên chúng
đẩy nhau, do tính chất đối xứng nên vòng dây tạo thành 1 tam giác cân……
Gọi R là chiều dài đoạn nối q đến 3q:
• Xét sự cân bằng tại 3q:
T = F1 =
2 2
3q k
T = F2 =
2
9
4 os
q k
Từ (1) và (2)
⇒ cosα = 2
2
⇒ α = 30o………
0.5
0.5 0.5
0.5 4
(3 điểm) • Gọi C là điện dung của mỗi tụ ban đầu khi điện môi chưa bị chảy ra
ngoài, điện dung của bộ tụ:
C1 = C
⇒ Điện tích của bộ tụ:
Q = C
• khi có k tụ có điện môi chảy ra ngoài:
- Điện dung tương đương của k tụ: C’ = C
k
ε …………
- Điện dung của các tụ còn nguyên điện môi: C” = C
n k− …
⇒ Điện dung của bộ tụ mới:
0.5 0.5
0.25 0.25
α
q
q R
T ur
Tur
2
F
uu r
1
F
uur
2Rcos α Fuur2
1
F
uu r
Trang 3' "
C =C +C = k n k
ε + −
⇒ C2 =
( 1)
C
n k+ ε − ………
Dù điện môi bị chảy ở k tụ nhưng điện tích của bộ tụ vẫn không đổi, nên hiệu điện thế của bộ tụ lúc này:
U2 =
2
Q
C =
( 1)
n k U
n
ε + −
………
Độ thay đổi hiệu điện thế:
∆ U = U2 – U1 = U k( 1)
n
ε −
………
0.5
0.5 0.5
5
(3 điểm)
1 Điện trở tương của mạch AB
Vì 1 3
R R
R ≠ R nên mạch cầu không cân bằng………
Chuyển mạch tam giác AMN thành mạch sao, có mạch tương đương:
Hình vẽ…
Với R12 = 1 2
20.20
5
20 20 40
R R
R15 = 1 5
20.40
10
20 20 40
R R
R25 = 2 5
20.40
10
20 20 40
R R
Vì vậy RAB = R12 + 15 3 25 4
(R R R)( R )
+ + +
= 5 + (10 40)(10 50) 32,3
10 40 10 50
2 Chỉ số của ampe kế
Từ hình vẽ ta có
UOB = UAB - AB 12
AB
U R
R = 40 -
40
5 33,8 32,3 = V ………
Chỉ số của ampe kế:
IA =
33,8
0,676 50
OB
U
A
0.5
0.25
0.25 0.25 0.25
0.5
0.5
0.5
6 ( 3 điểm) 1 Hiệu điện thế UMN
Suất điện động cảm ứng khi thanh chuyển động trong từ trường:
EC = Bvl (vì α =900)……… 0.25
A
•
•
B M
N
R25
R3
R4
A
•
•
•
R15
R12 O
Trang 4S1
S2
I2
I1
igh
i
gh
F
O1 O
O2
J1
J2 R
⇒ I =
C
E
R +R = 1 2
Bvl
Hiệu điện thế giữa hai đầu MN
UMN = R1I = EC – R2 I = 1
Bvl R
R +R ………
Theo quy tắc bàn tay phải, dịng điện chạy qua thanh cĩ chiều : N → M
2 • Nếu nối cực dương của nguồn với N thì:
I =
C
E E
+
⇒ UMN = EC –R2I
C
E R ER
−
• Nếu nối cực dương của nguồn với M thì:
I =
C
+
UMN = EC – R2I = 1 2
C
E R ER
+
0.25 0.5 0.5 0.25
0.5 0.25 0.5
7
(3 điểm) • Để cĩ các tia lĩ ra khỏi bán
cầu đến màn thì các tia tới mặt cầu phải cĩ gĩc tơi i≤igh………
Với sin igh = 1 2
2
n =
⇒ igh = 45o………
• Xét các tia vừa đủ điều kiện phản xạ tồn phần S1I1J1 và
S2I2J2
Ta cĩ i1 = i2 = igh = 45o………
⇒ gĩc khúc xạ tại I1 và I2 đều bằng 90o
⇒ tứ giác OI1FI2 là hình vuơng
⇒ OF = r 2 ………
Các tia khúc xạ đến màn đều nằm trong phạm vi J1J2 ⇒ O2J1 = O2J2 là bán kính của vùng sáng trên màn………
Xét cặp tam giác đồng dạng: FO2J2 và FO1I2 ta cĩ:
2 2
4,84 2 2 2
2
………
⇒ R = O2J2 = 2
2 O1I2 =
2 2 2
2 2
0.25
0.5
0.25
0.5 0.5 0.25
0.5 CHÚ Ý: * Mọi cách giải khác nếu đúng,vẫn cho đủ số điểm theo quy định
* Nếu đáp số không có đơn vị hoặc sai đơn vị : Mỗi câu (–0,25) điểm
và chỉ trừ MỘT LẦN/CÂU