hoc sinh gioi suu tam

Bài 2: Nhiệt - 3 điểm Một lượng khí lí tưởng đơn nguyên tử gồm ν mol, ban đầu ở nhiệt độ T1, áp suất và thể tích sau đĩ tăng gấp đơi theo cách tạo một đường thẳng trên giản đồ p-V.. Bài

SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KÌ THI OLYMPIC ĐBSCL

(Đề thi này cĩ 2 trang gồm 7 bài)

Bài 1: (Cơ - 3 điểm)

Hai vật A và B cĩ khối lượng m1= 250 g và m2= 500 g được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh vắt quamột rịng rọc cĩ khối lượng khơng đáng kể như hình Vật B đặt trên một xe lăn C cĩ khối lượng m3 = 500 gtrên mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát giữa B và C là µ1 = 0,2; giữa xe và mặt bàn là µ2 = 0,02 Bỏ qua masát ở rịng rọc Ban đầu vật A được giữ đứng yên, sau đĩ buơng tay cho hệ

ba vật chuyển động Tìm gia tốc của các vật và lực căng của sợi dây; vận

tốc của vật B so với xe C ở thời điểm 0,1 s sau khi buơng tay và độ dời của

vật B trên xe C trong thời gian đĩ Lấy g = 10 m/s2

Bài 2: (Nhiệt - 3 điểm)

Một lượng khí lí tưởng đơn nguyên tử gồm ν mol, ban đầu ở nhiệt độ T1, áp suất và thể tích sau đĩ tăng gấp đơi theo cách tạo một đường thẳng trên giản đồ p-V Tính theo ν, R và T các đại lượng: cơng chất khí W, độbiến thiên nội năng, nhiệt lượng do chất khí nhận vào, nhiệt dung riêng mol cho quá trình?

Bài 3: (Điện một chiều - 3 điểm)

Cho mạch điện như sơ đồ Ban đầu khĩa K

mở, các tụ điện chưa tích điện Bỏ qua điện

trở trong của nguồn Ở thời điểm t = 0, bắt

đầu đĩng khĩa K

1)Tìm mạch điện tương đương gồm một điện

trở mắc nối tiếp với một tụ điện và mắc với

nguồn điện đã cho

2)Tìm cường độ dịng điện qua mạch ngay

khi K đĩng

3)Tìm cường độ dịng điện qua mạch sau khi K đĩng được 2.10-5 s Tính điện tích của tụ C3 lúc đĩ

Bài 4: (Dao động điều hoà - 3 điểm)

Một lị xo đồng tính cĩ độ dài tự nhiên L và độ cứng k Lị xo được cắt thành hai khúc,với độ dài tự nhiên L1

và L2 , mà L1= n L2

a) Các độ cứng k1, k2 tính theo n và k của chúng là bao nhiêu?

b) Nếu một vật được gắn vào lị xo đầu tiên, nĩ dao động với tần số f Nếu thay lị xo bằng một tronghai khúc L1 hoặc L2, thì tần số dao động tương ứng là f1 hoặc f2 Tính f1 và f2 theo f

Bài 5: (Điện xoay chiều - 3 điểm)

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ RA ≈ 0, cuộn dây cĩ điện trở R và cĩ độ tự cảm L thay đởi đượcnhờ di chuyển lõi sắt dọc theo trục cuộn dây Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp u = 20 2 sin 500t (V) Dichuyển lõi sắt ta thấy cĩ một vị trí của lõi sắt mà ampe kế cĩ số chỉ cực đại Imax Sau đĩ dịch chuyển lõi sắtquanh vị trí trên ta thấy cĩ hai vị trí của lõi sắt

ampe kế đều chỉ max

2

I

, ở hai vị trí này độ tự cảm của cuộn dây

là L1 = 0,9 H và L2 = 1,1 H

1) Giải thích hiện tượng trên Tính C và R

2) Viết biểu thức cường độ dịng điện trong mạch ứng với

hai vị trí của lõi sắt

E

K

C1

C2C3

R1R2

R3

+-

E= 10VR1= 2ΩR2= 3 ΩR3= 4 ΩC1= 3 µFC2= C1C3= 4 µF

A B

L,R C

A

B

C

A

Bài 6: (Quang - 3 điểm)

Một khối cầu tâm O, bán kính R, chiết suất n Điểm sáng A đặt cách tâm O khoảng d Xét những tia sángđến gặp khối cầu dưới gĩc tới rất bé Chứng tỏ các tia sáng này khi lĩ ra khỏi khối cầu sẽ hội tụ tại một điểmtrên đường AO Xác định vị trí điểm hội tụ này

Bài 7: (Thực hành - 2 điểm)

Hãy đề nghị một thí nghiệm xác nhận sự hiện diện của điểm mù trong mắt

Hai vật A và B cĩ khối lượng m1= 250 g và m2= 500 g được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh vắt quamột rịng rọc cĩ khối lượng khơng đáng kể như hình Vật B đặt trên một xe lăn C cĩ khối lượng m3 = 500 gtrên mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát giữa B và C là µ1 = 0,2; giữa xe và mặt bàn là µ2 = 0,02 Bỏ qua masát ở rịng rọc Ban đầu vật A được giữ đứng yên, sau đĩ buơng tay cho hệ ba vật chuyển động

Tìm gia tốc của các vật và lực căng của sợi dây; vận tốc của vật

B so với xe C ở thời điểm 0,1 s sau khi buơng tay và độ dời của

vật B trên xe C trong thời gian đĩ Lấy g = 10 m/s2

Áp dụng định luật II Newton cho vật B ta cĩ:

0.25

0.25

0.25

0.250.250.25

0,250,25

0,250,250,25

Bài 2: Một lượng khí lí tưởng đơn nguyên tử gồm ν mol, ban đầu ở nhiệt độ T1, áp suất và thể tích sau đĩ tăng gấp đơi theo cách tạo một đường thẳng trên giản đồ p-V Tính theo ν, R và T các đại lượng: cơng chất khí W, độ biến thiên nội năng, nhiệt lượng do chất khí nhận vào, nhiệt dung riêng mol cho quá trình?

2pV =

3

2 νRTb) ∆U= ν

2νRT + 9

2νRT = 6νRTd) dQ = νCdT= dU+dA’

2

αd(νRT

C = 2R

Bài 3: (Điện một chiều - 3 điểm)

Cho mạch điện như sơ đồ Ban đầu khĩa K

mở, các tụ điện chưa tích điện Bỏ qua điện

trở trong của nguồn Ở thời điểm t = 0, bắt

đầu đĩng khĩa K

1)Tìm mạch điện tương đương gồm một điện

trở mắc nối tiếp với một tụ điện và mắc với

nguồn điện đã cho

2)Tìm cường độ dịng điện qua mạch ngay

R1R2

R3

+-

E= 10VR1= 2ΩR2= 3 ΩR3= 4 ΩC1= 3 µFC2= C1C3= 4 µF

0,25

0,25

e− )

Q(2.10-5) = 19, 15 µC

Bài 4: (Dao động điều hoà - 3 điểm)

Một lị xo đồng tính cĩ độ dài tự nhiên L và độ cứng k Lị xo được cắt thành hai khúc,với độ dài tự nhiên L1

và L2 , mà L1= n L2

a)Các độ cứng k1, k2 tính theo n và k của chúng là bao nhiêu?

b)Nếu một vật được gắn vào lị xo đầu tiên, nĩ dao động với tần số f Nếu thay lị xo bằng một trong haikhúc L1 hoặc L2, thì tần số dao động tương ứng là f1 hoặc f2 Tính f1 và f2 theo f

GIẢI

Trang 4

0,250,25

0,25

0,250,25

0,25

0,250,25

0,25

a) Theo định luật Húc

F = k.∆L (1)

Độ biến dạng của 1 đơn vị độ dài ∆L0 = L

L

∆, gọi k0 là độ cứng của một đơn vị độ dài, theo trên:

viết được một trong hai giá trị f1 hoặc f2

chia vế với vế (6) cho (5) được

Bài 5: (Điện xoay chiều - 3 điểm)

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ RA ≈ 0, cuộn dây cĩ điện trở R và cĩ độ tự cảm L thay đởi đượcnhờ di chuyển lõi sắt dọc theo trục cuộn dây Đặt vào hai đầu mạch điện điện

áp u = 20 2 cos 500t (V) Di chuyển lõi sắt ta thấy cĩ một vị trí

của lõi sắt mà ampe kế cĩ số chỉ cực đại Imax Sau đĩ dịch chuyển

lõi sắt quanh vị trí trên ta thấy cĩ hai vị trí của lõi sắt ampe kế đều

0,250,25

0,250,25

0,25

0,250,25

2)Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch ứng với hai

vị trí của lõi sắt

C

ωω

=

Số chỉ của ampe kế phụ thuộc L

Số chỉ cực đại của ampe kế ứng với trường hợp cộng

hưởng điện L0ω = 1

Cω, khi đó hệ số tự cảm của cuộn dây

có giá trị L0

Khi dịch chuyển lõi sắt quanh vị trí đó, L có trị số lớn hơn

hoặc nhỏ hơn L0 nên I< Imax Có hai vị trí của lõi sắt ứng

với cùng số chỉ ampe kế đặc biệt là giá trị max

tan ϕ2 = 2

1L

C R

Biểu thức cường độ dịng điện là:

i1= 0,4 cos (500t +

4

π) (A)i2= 0,4 cos (500t -

4

π) (A)

Bài 6: (Quang - 3 điểm)

Một khối cầu tâm O, bán kính R, chiết suất n Điểm sáng A đặt cách tâm O khoảng d Xét những tia sángđến gặp khối cầu dưới gĩc tới rất bé Chứng tỏ các tia sáng này khi lĩ ra khỏi khối cầu sẽ hội tụ tại một điểmtrên đường AO Xác định vị trí điểm hội tụ này

GIẢI

∆OCD cho:

CDˆOsin

OCD

RD

Vậy với các tia sáng đến khối cầu dưới gĩc tới bé, các tia

sáng sẽ hội tụ tại D, vị trí này khơng phụ thuộc phương tia

tới

Bài 7: (Thực hành - 2 điểm)

Hãy đề nghị một thí nghiệm xác nhận sự hiện diện của điểm mù trong mắt

Sử dụng hình vẽ :

Cách thực hiện: người quan sát nhắm mắt trái lại và đặt

hình vẽ cách mắt phải chừng 20 cm và dùng mắt phải

nhìn gạch chéo ở phía trái của hình

Sau đĩ đưa dần hình vẽ lại gần mắt tới một khoảng cách

xác định người quan sát sẽ thấy cái vịng trịn tơ màu giữa

hai vịng trịn lớn cắt nhau hồn tồn biến mất, trong khi

các phần khác của hai vịng trịn vẫn nhìn thấy rõ

Giải thích: vịng trịn biến mất đã lọt vào điểm mù của

SỞ GDĐT LONG AN KÌ THI HSG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

TRUÒNG THPT LÊ QUÝ ĐÔN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ

MÔN : VẬT LÍ LỚP 12

-

-BÀI I : Hệ vật được bố trí như hình vẽ :

Cho biết m1= 0,25 kg, m2= 0,5 kg và khối lượng của xe m3= 0,5 kg Hệ số ma sát giữa m2và sàn xe là µ =1 0, 2

Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt sàn bàn là µ =2 0,02 Bỏ qua ma sát ở ròng rọc Thả tay khỏi m1 cho hệ vật chuyển động Tìm :

a) Gia tốc của mỗi vật ( coi dây nối m1 và m2không giãn )

b) tìm vận tốc của m2 so với xe ở thời điểm 0,1s sau khi thả tay

Bài 2 : Người ta làm nóng đẳng tích 1 mol khí Nitơ ở nhiệt độ -430C và áp suất khí quyển cho tới khi áp suất tăng

gấp đôi , sau đó cho khí giãn đoạn nhiệt trở về nhiệt độ ban đầu , tiếp theo lại nén đẳng nhiệt cho đến khi thể tích bằng thể tích ban đầu

a) Tính áp suất và thể tích chất khí sau khi giãn đoạn nhiệt

b) Tính công khí sinh ra trong quá trình giãn đoạn nhiệt và trong chu trình giãn đoạn nhiệt, các quá trình đều thuận nghịch

Bài 3 ; Cho mạch điện như hình vẽ :

Hai vôn kế giống nhau có điện trở RV

! ) Biết vôn kế V chỉ U, vôn kế V1chỉ U1 Tính tỉ số R V

Một sợi dây thẳng đứng , chiều dài l, khối lượng không đáng kể,

Căng bởi trọng lượng P0 Ở trung điểm sợi dây có gắn một khối

Lượng m Kéo vật m ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ x theo

phương nằm ngang rồi thả ra cho nó dao động.Bỏ qua ma sát Coi

vật dao động điều hòa Tìm biểu thức của lực hồi phục tác

dụng vào vật Tính tần số dao động của vật

Bài 5 : Cho mạch điện như hình vẽ

Giữa hai điểm A và B luôn có hiệu điện thế u AB =U 2 cosωt V( )

Cuộn dây có hệ số tự cảm L xác định Hãy xác định giá trị của C để :

Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua C không phụ thuộc vào R

Bài 6 : Một bình có dạng một bình cầu , bán kính r = 4 cm được đặt trong không khí , chiết suất n; 1 Một vật thực

AB có kích thước bằng 0,5 mm lơ lửng trong khối nước chứa trong bình và cách tâm 0 một khoảng 0A = 3 cm Một quan sát viên ở phía đối diện với A qua tâm O, nhìn theo chiều từ 0 đến A , thấy ảnh A’ của A trongbình nước Xác định :

Bài 7 : Để kéo một cái thuyền vào bờ , một ngư dân đã nghỉ ra một cách rất hữu hiệu : Lấy một dây thừng một đầu

buộc vào mũi thuyền , đầu kia kéo căng và buộc vào một cây to trên bờ , sau đó kéo điểm giữa của dây theo phươngvuông góc với sợi dây Bằng cách này anh ta được lợi như thế nào ?

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG MÔN VẬT LÍ LỚP 12

Nội dung

Điểm Bài 1

Xe m3 chịu tác dụng của 5 lực : Trọng lực P3,lực ma sát trượt do m2

tác dụng F23: áp lực do m2 tác dụng N2, lực ma sát giữa xe và mặt

đường F, phản lực của mặt đường Q3 Theo phương thẳng đứng xe m

3 không dịch chuyển , phản lực của mặt đường cân bằng với hợp lực

F

uuur

3

Quur2

Quur

tốc của m2 )

Xét m2, nó chịu tác dụng của 4 lực : trọng lực P2, lực căng của dây

nối T, lực ma sát với sàn xe F32, phản lực của sàn xe Q Theo 2

phương thẳng đứng , m2 không dịch chuyển , Q2cân bằng với P2

Phương trình động lực học viết cho m2 :

T−µ1N2 =m a N2 2( 2 =Q2)

T = 0,2.0,5.10 = 0,5 a2 (1)

Vật m1 chịu tác dụng của 2 lực : Trọng lực P1 va 2lực căng dây

T Theo phương nằm ngang vật m1 không chịu tác dụng của lực nào

nó không dịch chuyển theo phuơng này Phương trình động lực học

Gia tốc của m2so với xe m3 được tính theo ;

auuur uuur uur2,3 =a2b +a3b

P V T

P V

P V T

0

U I R

=

1

1 1

U n

0,5 điểm

Hợp lực do các sức căng của sợi dây ;

ml

π

=

1) Xác định C để I không phụ thuộc và R:

Giản đồ vectơ như hình vẽ:

Hình

1 điểm

0,5 điểm

1 điểm

0,5 điểm

0,5 điểm

F

Fm

R I

uur

MB

Uuuuurα

0

l/2

l/2

P0 0

R Z

=

+Mặt khác ta có : L MB// L MB 2 2

R Z Z Z Z

1điểm

0,5 điểm\

0,5 điẻm

Trang 14

I

r

L I

1

43

n = n2 =1

11

2) Bản chất : Aûnh A’ và vật A ở cùng về một bên , đối với đỉnh

S , nên ảnh A’ là ảo

3) Độ lớn : Cơng thức độ phĩng đại ngang γZ với gốc tại tâm 0 cho ta :

Nếu α càng lớn ( dây càng căng ) thì F càng nhỏ so với T1 và T2

Như vậy khi kéo bằng lực F dây sẽ căng với các lực T > F Chính lực

T này đã kéo thuyền vào bờ Tác dụng kéo thuyền của lực T đương

nhiên là hửu hiệu hơn khi dùng lực F để kéo thuyền trực tiếp

1 điẻm

1 điểm

TIỀN GIANG Thời gian làm bài 180 phút ( khơng kể thời gian phát đề )

Câu 1 : (3 điểm)

Một vật cĩ khối lượng m cĩ thể chuyển động với hệ số ma sát k = tanβ

dọc theo một thanh thẳng OA = l = 50 cm, nghiêng một gĩc α so với

phương ngang

a) Thanh OA đứng yên Tìm giá trị của α để cho vật đứng yên hoặc

chuyển động

b) Cho thanh OA quay quanh trục thẳng đứng xx/ đi qua O Xác định

các điều kiện để vật đứng yên Lấy g = 10m/s2

Câu 2 : (3 điểm)

Một mol khí lý tưởng lưỡng nguyên tử ở áp suất p1, thể tích V1 và nhiệt độ T1 Cho khí giãn nở đoạnnhiệt thuận nghịch đến thể tích V2 Sau đĩ được làm nĩng đẳng tích đến nhiệt độ ban đầu T1 rồi lại giãn đoạnnhiệt thuận nghịch đến thể tích V3

a) Biểu diễn định tính các quá trình biến đởi trạng thái khí bằng đồ thị trong hệ p-V

b) Tính cơng A mà khí sinh ra trong 3 quá trình trên theo P1, V1, V2, V3

c) Nếu V1 và V3 cho trước, với giá trị nào của V2 thì cơng A cực đại

Caâu 3 : (3 ñieåm)

Cho mạch điện hình vẽ:

Nguồn điện có E = 8V, r = 2Ω Đèn có điện trở

R1 = 3Ω, R2 = 3 Ω, điện trở của ampe kế không đáng kể.

không đáng kể

a) K mở di chuyển con chạy C đến vị trí mà RBC = 1Ω thì đèn tối nhất

Tính điện trở toàn phần biến trở RAB

b) Thay RAB = 12Ω rồi di chuyển con chạy C đến giữa (trung điểm AB)

Trong mạch dao động hình vẽ:

Nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r

Tụ điện có điện dung C chưa tích điện

Hai cuộn dây siêu dẫn L1 = 2L và L2 = L

Bỏ qua điện trở dây nối

Ban đầu đóng K1, ngắt K2, sau khi dòng điện qua mạch ổn địnhngười ta đóng K2, ngắt K1

a) Tính điện áp cực đại giữa 2 bản tụ và cường độ cực đại qua L2

b) Tính chu kỳ dao động điện từ trong mạch

Câu 6 ( 3 điểm )

Cho 1 thấu kính mỏng và 3 điểm A, B, C trên trục chính xy của thấu kính

Nếu đặt vật ở A ta thu được ảnh ở B, đặt vật ở B ta thu được ảnh ở C Cho biết tính chất của thấu kính, vị trí đặt thấu kính Tính tiêu cự f của nó

Biết khoảng cách: AB = 18 cm

BC = 4,5 cm

Trang 16

Rk

r

Câu 7 : (2 ñieåm)

Xác định bán kính cong của một gương cầu ( hoặc bán kính cong của một mặt thấu

kính lõm ) nhờ một đồng hồ bấm giây và một viên bi thép nhỏ có bán kính đã biết

TIỀN GIANG Thời gian làm bài 180 phút ( không kể thời gian phát đề )

Caâu 1 : (3 ñieåm)

Một vật có khối lượng m có thể chuyển động với hệ số ma sát k = tanβ

dọc theo một thanh thẳng OA = l , nghiêng một góc α so với phương ngang

a) Thanh OA đứng yên Tìm giá trị của α để cho vật đứng yên hoặc

chuyển động

b) Cho thanh OA quay quanh trục thẳng đứng xx/ đi qua O Xác định

các điều kiện để vật đứng yên Lấy g = 10m/s2

Fms = P sinα , với F ms ≤kN ⇒Psinα ≤kPcosα (0,25đ)

Từ đó: tantanα ≤k ⇒tanα ≤ tanβ ⇒α ≤β (0,25đ)

Vậy nếu α ≤ β thì vật đứng yên, còn nếu α  β thì vật trượt xuống

α

α

)cos(sin

2 1

k

k g

+ Nếu lực ma sát hướng xuống :

αα

α

α

)cos(sin

+ Khi α < β thì có một vị trí cân bằng ứng với r1 (0,5đ)

+ Khi α = β thì có một vị trí cân bằng ( không kể O )

Caâu 2 : (3 ñieåm)

Một lượng khí lý tưởng lưỡng nguyên tử ở áp suất p1, thể tích V1 và nhiệt độ T1 Cho khí giãn nởđoạn nhiệt thuận nghịch đến thể tích V2 Sau đó được làm nóng đẳng tích đến nhiệt độ ban đầu T1 rồi lại giãnđoạn nhiệt thuận nghịch đến thể tích V3

a) Biểu diễn định tính các quá trình biến đổi trạng thái khí bằng đồ thị trong hệ p-V

b) Tính công A mà khí sinh ra trong 3 quá trình trên theo P1, V1, V2, V3

c) Nếu V1 và V3 cho trước, với giá trị nào của V2 thì công A cực đại

1 2

2 1 1

P

P V

V V

P V

1 1

2

1 2

1 1

2 1

2 2 2

2 2 1

1 1

T V

V T

T V

V P

P T T

V P T

V P

1 2 1

RT V P

T T C U

C

V V

V V

1 1

1 1

2 2

/ 2

P

Trang 18

2 1

Cho mạch điện hình vẽ:

Nguồn điện có E = 8V, r = 2Ω Đèn có điện trở

R1 = 3Ω, R2 = 3 Ω, điện trở của ampe kế không đáng kể

a) K mở di chuyển con chạy C đến vị trí mà RBC = 1Ω thì đèn tối nhất.Tính điện trở toàn phần biến trở RAB

b) Thay RAB = 12Ω rồi di chuyển con chạy C đến giữa (trung điểm AB)rồi đóng K Tìm số chỉ của ampe kế lúc này

2

1 1

1

γ γ

V V

V V

p A

1

3 2 1

2 1

V

V V

V y

1

3

2 2 1 1

3 2 1

V V

V V

V

1

3 2 1

2 1

V

V V

V

y MIN

3

2 2

1

V

V V

++

−

=

x

x x R

R AD

R x

R x

x r

R

E I

)6(8

−

+

=+

=

⇒+

=+

=

1 1

1

R x

R I R x

U

R x

R x

I

621)1(

242

Theo đề: x = 1Ω , R = 3Ω (0,25đ)

b) Tìm số chỉ của ampe kế lúc này.

Khi K đóng con chạy C ở giữa – Hình vẽ (0,25đ)

R3 = RAC = 6Ω

R4 = RBC = 6Ω

R234 = 6Ω

(0,25đ)

A r

Tìm chu kỳ dao động nhỏ của hình tru với giả thiết hình trụ lăn không

trượt Xét trường hợp: không có lò xo, khi mặt lõm là mặt phẳng

Giải:

Gọi θ là góc quay quanh trục C của trụ, ω1 là vận tốc góc của chuyển động

quay quanh trục và V là vận tốc tịnh tiến của trục Hình vẽ (0,25đ)

Trang 20

Rk

r

Ω

=+

1 234

1 234

R R

R R

R AD

A R

U

I AD

3

2234

Rk

ϕ

θ

B1B

CO

R

g 16)(32

22

Trong mạch dao động hình vẽ:

Nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r

Tụ điện có điện dung C chưa tích điện

Hai cuộn dây siêu dẫn L1 = 2L và L2 = L

Bỏ qua điện trở dây nối

Ban đầu đóng K1, ngắt K2, sau khi dòng điện qua mạch ổn định người ta đóng K2, ngắt K1

a) Tính điện áp cực đại giữa 2 bản tụ và cường độ cực đại qua L2

b) Tính chu kỳ dao động điện từ trong mạch

Giải

a) Tính điện áp cực đại giữa 2 bản tụ và cường độ cực đại qua L 2

K1 đóng, K2 ngắt: cường độ dòng điện ổn định qua L1 là

r

E

I0 =K1 ngắt, K2 đóng: vì 2 cuộn dây siêu dẫn mắc song song nên u = e

dt

di L dt

12

12

1

CU I

L I

L I

Khi điện áp ở 2 đầu tụ điện đạt cực đại thì IC = 0 , I1 = - I2 thay vào (3) I2 = -2/3 Io (0,25đ)

I1 = 2/3 Io , 2

0

2 2

2 1

2 0

2

12

1

CU LI

L I U

3

23

20 0

ξ

=

- Tìm cường độ cực đại qua L 2 : Khi tụ điện phóng hết điện tích thì I1m và I2m đồng thời

Theo định luật bảo toàn năng lượng:

1 02 1 12 2 22

2

12

12

1

M

M L I I

L I

=> 2I o = 2I 1m 2 + I 2m 2 (0,25đ) ,

2

2 0

I I

b)Tính chu kỳ dao động điện từ

(0,25đ) ,

(0,25đ)

Câu 6 ( 3 điểm )

Cho 1 thấu kính mỏng và 3 điểm A, B, C trên trục chính xy của thấu kính

Nếu đặt vật ở A ta thu được ảnh ở B, đặt vật ở B ta thu được ảnh ở C Cho biết tính chất của thấu kính, vị trí đặt thấu kính Tính tiêu cự f của nó

Biết khoảng cách: AB = 18 cm

BC = 4,5 cm

- Đặt vật ở A ta thu ảnh ở B thì ảnh là ảo, vì nếu là ảnh thật thì đặt vật ở B ta thu ảnh ở A, chứ

không phải ở C Đặt vật ở B thu ảnh tại C thì ảnh là ảo, vì khoảng di chuyển của ảnh cùng chiều khoảng di chuyển của vật (0,25đ)

- Thấu kính là thấu kính phân kỳ, vì độ di chuyển của ảnh nhỏ hơn độ di chuyển của vật

∆d = AB > ∆d’ = BC (0,25đ)

- Vị trí đặt thấu kính trong khoảng Cy (0,25đ)

Trang 22

2 1

2 1 12

L L

L L L

+

=

2 1

2 1

2

L L

C L L C

L T

+

=

LC T

3

2

2π

=

Xác định bán kính cong của một gương cầu ( hoặc bán kính cong của một mặt thấu

kính lõm ) nhờ một đồng hồ bấm giây và một viên bi thép nhỏ có bán kính đã biết

- Đặt gương cầu nằm ngang với mặt lõm hướng lên trên và đặt viên bi lên mặt gương ( 0.25đ )-Nếu viên bi chuyển động không quay ( nó chỉ trượt trên mặt gương) chuyển động của nó giống nhưdao động của một con lắc với chiều dài dây treo là R-r (0,25đ)

- Ta có

g

r R

T =2π −

(0,25đ)-Từ công thức trên ta tính được bán kính cong của gương

r

gT

R = 22 +

4π (0,25đ)

-Để xác định T ta dùng một đồng hồ bấm giây , còn r đã được

cho trong đề bài (0,25đ)

- Trong thực tế, lực ma sát khiến cho viên bi khi dịch chuyển

cũng quay , nên trong thực tế ta có (0,25đ)

g

r R

T =2π 1,4( − )

(0,25đ) và R = gT22 +r

6,

5 π (0,25đ)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KIÊN GIANGKÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI ĐBSCL

f d d

111

f d d

1111 1

1 1

1'

11

'

1

d d d

d + = +

18

15,22

11

18

1

−

++

−

=++

cm d

−

=+

(0,25 đ )

Câu 1:(CƠ HỌC)

Một sợi dây nhẹ 2 đầu buộc vào 1 vật nặng và 1 thùng cát rồi vắt qua 1 ròng rọc cố định Khối lượng của cátbằng khối lượng của thùng và bằng 1 nửa khối lượng của vật nặng Ban đầu các vật đều ở trạng thái đứngyên Tại thời điểm t = 0,qua 1 lỗ nhỏ ở đáy thùng, cát bắt đầu chảy đều ra ngoài Biết rằng toàn bộ cát chảyhết ra khỏi thùng sau thời gian t0 Xác định vận tốc của vật nặng ở thời điểm 2t0

Câu 2:(NHIỆT HỌC)

Một ống nghiệm chứa khí hyđrô có nút đậy là một

pittông khối lượng không đáng kể, dịch chuyển không ma sát

trong ống Lúc đầu ống ở ngoài không khí có áp suất P0

Chiều dài phần ống chứa và L Người ta đặt ống vào một

chậu thuỷ ngân có khối lượng riêng d, ống đứng thẳng, đáy

ống cách mặt thoáng Hg một khoảng h > L (hình vẽ)

a Tính chiều dài mới l của phần ống chứa ? (Nhiệt độ ống xem như không đổi)

b Cân bằng của nút khi ống ở trong Hg có bền hay không ?

Câu 3:(DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU)

Cho mạch điện như hình vẽ

=1Ω Bỏ qua điện trở của các dây nối

dóng điện qua nhánh DB bằng 0,5 A

dòng điện qua nhánh DB bằng 0,3 A Tìm số pin n và suất điện động e của mỗi pin

3- Mắc lại bộ nguồn thành hai nhánh , một nhánh gồm một pin , nhánh thứ hai gồm các pin còn lại mắc nối tiếp , cực dương của các nhánh quay về cùng một phía Tìm cường độ dòng điện qua nhánh AC

và các nhánh của bộ nguồn

Câu 4:(DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA)

Ba quả cầu có thể trượt không ma sát trên một thanh cứng,mảnh nằm ngang.Biết khối lượng 2 quả cầu 1 và 2

là m1 =m2 =m;lò xo có độ cứng K và khối lượng không đáng kể.Quả cầu 3 có khối lượng 3

1 Sau va chạm,khối tâm G cuả các quả cầu 1,2 chuyển động như thế nào?Tìm vận tốc cuả G

ngược pha quanh vị trí cố định đối với G.Tìm chu kỳ và biên

độ dao động cuả các vật

Câu 5:(ĐIỆN XOAY CHIỀU):

Cho mạch như hình vẽ: L 1H

cực đại.Tìm số chỉ cực đaị và giá trị C khi đó

2 .Với giá trị nào cuả C thì số chỉ volt kế giữ không đổi khi R biến đổi?

Câu 6:(QUANG HÌNH HỌC)

Đặt một vật sáng AB vuông góc với một trục chính của thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2 Trên màn E đặt cách vật AB một đoạn a = 7,2 f 2 , ta thu được ảnh của vật

1- Giữa vật AB và qua màn E cố định Tịnh tiến thấu kính L2 dọc theo trục chính đến vị trí cách màn

E 20 cm Đặt thêm một thấu kinh L1 ( tiêu cự f1 ) đồng trục với L2 vào trong khoảng giữa AB và L2, cách AB một khoảng 16 cm thì thu được một ảnh cùng chiều và cao bằng AB hiện lên trên màn E Tìm các tiêu cự f1 và f2

2- Bây giờ giữ vật AB cố định , còn màn E thì tịnh tiến ra xa AB đến vị trí mới cách vị trí cũ 23 cm Tìm khoảng cách giữa hai thấu kính và vị trí mới của chúng để qua hệ thấu kính vật cho một ảnh hiện trên màn E có cùng chiều và cao gấp 8 lần vật AB

Câu 7:(PHƯƠNG ÁN THỰC HÀNH)

Xác định điện trở của 1 miliampe kế Cho các dụng cụ :

- 1 ngắt điện

- 1 nguồn điện có suất điện động và điện trở trong xác định

- 1 biến trở có thể biết được giá trị của nó ứng với từng vị trí của con chạy

- 1 số điện trở đã biết và 1 số dây nối( có điện trở nhỏ đủ dùng)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KIÊN GIANGKÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI ĐBSCL

-ĐÁP ÁN ĐỀ NGHỊ - MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài 180 phút Câu 1:(CƠ HỌC)

Một sợi dây nhẹ 2 đầu buộc vào 1 vật nặng và 1 thùng cát rồi vắt qua 1 ròng rọc cố định Khối lượng của cátbằng khối lượng của thùng và bằng 1 nửa khối lượng của vật nặng Ban đầu các vật đều ở trạng thái đứngyên Tại thời điểm t = 0,qua 1 lỗ nhỏ ở đáy thùng, cát bắt đầu chảy đều ra ngoài Biết rằng toàn bộ cát chảyhết ra khỏi thùng sau thời gian t0 Xác định vận tốc của vật nặng ở thời điểm 2t0

Giải : Do cát chảy đều và sau thời gian t0 cát sẽ chảy ra được khối lượng m Nên sau sau thời gian t < t 0 , cátsẽ chảy được khối lượng t

t

m

0

(0,25 đ)Giả sử sau thời gian t0, vật có vận tốc v1 Xét hệ tại thời điểm 0≤t≤t0

Áp dụng định luật II Newton cho hệ :

dt

dv t t

m m m g

t t

m m mg

222

t t

t t d gt gdt dt

t t

t t t g t t

gtdt dv

0 0

)4(44

)44(

t t

t t d gt gdt

dv

t t

0 0

)4(4

0 0

1

(0,5 đ)

4

3ln

)2

m

g m m

Vận tốc của vật sau thời gian 2t0 :

34

3ln

0 0 0

1 2

gt gt

gt at

v

Vận tốc phải tìm có giá trị 

4ln4

0

gt

Câu 2:(NHIỆT HỌC)

Một ống nghiệm chứa khí hyđrô có nút đậy là một

pittông khối lượng không đáng kể, dịch chuyển không ma sát

trong ống Lúc đầu ống ở ngoài không khí có áp suất P0

Chiều dài phần ống chứa và L Người ta đặt ống vào một

chậu thuỷ ngân có khối lượng riêng d, ống đứng thẳng, đáy

ống cách mặt thoáng Hg một khoảng h > L (hình vẽ)

a Tính chiều dài mới l của phần ống chứa ? (Nhiệt độ ống giữ không đổi)

b Cân bằng của nút khi ống ở trong Hg có bền hay không ?

Đáp án:

a Khi ở trong Hg, khí chịu áp suất:

P0 = dg( h - l) với g: là gia tốc trọng trường

Thể tích của khí tỷ lệ với chiều dài phần ống chứa

khí nên định luật Boyle-Mariotte cho ta:

Áp suất bên trong là áp suất ứng với chiều dài l là

nghiệm của phương trình (1)

(l 1 là cân bằng bền của nút) (0.25đ)

Ở A nếu l tăng một chút thì Pn > Pt nên Pn ấn nút trở về l1, nếu l giảm một chút thì

Pt > Pn nên Pt kéo nút trở về l1 (0.25đ)

Câu 3:(DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU )

Cho mạch điện như hình vẽ

=1Ω Bỏ qua điện trở của các dây nối

dóng điện qua nhánh DB bằng 0,5 A

pin n và suất điện động e của mỗi pin

6- Mắc lại bộ nguồn thành hai nhánh , một nhánh gồm một pin , nhánh thứ hai gồm các pin còn lại mắc nối tiếp , cực dương của các nhánh quay về cùng một phía Tìm cường độ dòng điện qua nhánh AC

R

R R R

Do đó các điện trở R3 , R4 , R5 , R6 , R7 tạo thành mạch cầu cân bằng nên UEF = 0 ;

dòng điện qua R7 bằng 0

0,25dĐiện trở tương đương của mạch ngoài :

3456 2

3456 2 1

R R

R R R

R AB

++

+++

++

6 5 4 3

6 4 5 3

R R R R

R R R R

R

Vậy : = + = =3Ω

2

3

2 0

R

R R

R AB

0,25d

Ta có UDB = R2I2 = 2.0,5 = 1 V

A R

R

U I

4

16 4 4

Áp dụng định luật Ohm , ta có :

UDB = UDA + UAB = - R1.I1 +E1-r1 I1 =1

R

U I

4

6,0'

6 4

' 4

0,25d

Bộ nguồn tương đương có :

n n

r r

' 1 1 '

' ' =U +U =−R I +E −r I =

B I

I1

Giải hệ phương trình ( 1 ) và ( 2 ) ta được : e = 2 V và n = 3

0,25d

3- Ta chọn chiều dòng điện như sơ đồ

Gọi RCB là điện trở tương của mạch chứa R2 , R3 , R4 , R5 , R6 :

Áp dụng định luật Ohm , ta có :

UAB = ( R1 +RCB ) I1 = 3 I1

UAB = e –r.I’ = 2 – I’

UAB = 2.e -2.r.I = 4 – 2.I

I1 = I + I’

0,25dGiải hệ phương trình trên ta có :

I1 = 0,73 A ; I = 0,91A ; I’ = -0,18 A

chiều với sơ đồ 0,25d

Câu 4:(DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA):

Ba quả cầu có thể trượt không ma sát trên một thanh cứng,mảnh nằm ngang.Biết khối lượng 2 quả cầu 1 và 2

là m1 =m2 =m;lò xo có độ cứng K và khối lượng không đáng kể.Quả cầu 3 có khối lượng 3

như thế nào?Tìm vận tốc cuả G

4 Chứng minh rằng hai quả cầu 1 và 2 dao động điều hoà ngược pha quanh vị trí cố định đối với G.Tìm chu kỳ và biên độ dao động cuả các vật

ĐÁP ÁN

a.Chuyển động cuả khối tâm G:

Vì quả cầu 3 va chạm đàn hồi với quả cầu 1 và hệ kín nên động lượng(theo phương ngang) và động năng được bảo toàn.Gọi v v là vận tốc quả cầu 1 và 3 sau va chạm,ta có:1, 3

v

v = và v2 =0 nên (6) cho ta:

0 1

233

v

m m =+

(7) (0,25đ)

b.Dao động cuả quả cầu 1 và 2

+Chọn trục toạ độ Ox nằm ngang,gốc O trùng với khối tâm G cuả hai quả cầu

+Khi lò xo chưa biến dạng,gọi 0 ,0 là vị trí cân bằng cuả hai quả cầu.Lúc đó 1 2 x x là toạ độ cuả hai quả 1, 2cầu.Toạ độ cuả khối tâm là :

m m

+Với m1=m2 thì 1 2

2

l

x =x = (0,25đ)Phương trình chuyển động cuả m1=m là:

Độ cứng cuả lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài nên K’ = 2 K,nên (8) viết là: '' 2

1

1

222

m T

K

π

= Hai dao động này ngược pha nhau (0,25đ)

Vận tốc cuả quả cầu 1 và 2 đối với khối tâm:

Câu 5:(ĐIỆN XOAY CHIỀU)

Các giản đồ véc tơ cho các đoạn MB và AB nh hình vẽ:

Vậy U Cmax =2U =440V khi sin 1

4 2

3- Giữa vật AB và qua màn E cố định Tịnh tiến thấu kính L2 dọc theo trục chính đến vị trí cách màn

E 20 cm Đặt thêm một thấu kinh L1 ( tiêu cự f1 ) đồng trục với L2 vào trong khoảng giữa AB và L2, cách AB một khoảng 16 cm thì thu được một ảnh cùng chiều và cao bằng AB hiện lên trên màn E Tìm các tiêu cự f1 và f2

4- Bây giờ giữ vật AB cố định , còn màn E thì tịnh tiến ra xa AB đến vị trí mới cách vị trí cũ 23 cm Tìm khoảng cách giữa hai thấu kính và vị trí mới của chúng để qua hệ thấu kính vật cho một ảnh hiện trên màn E có cùng chiều và cao gấp 8 lần vật AB

Giải :

1- Sơ đồ tạo ảnh :

2 2 1

' 2 1 1

1 1 2

' 1 2

36.2,7

f d

f d f d

f d f

d l

2

2

16

.1636.2,720

20

f

f f

1 2

2 1

2016

20.16

1

f

f f

f f

f f

f k

Từ ( 1 ) và ( 2 ) , ta suy ra :

2

2 2

2

2

16

.1636.2,720

20

f

f f

Mặt khác , theo đề bài :

810

10.8

88

' 2 1

2

2 2 1 1

d f d

' 1 2

d l d d

.10

1

1 '

2

' 2 2

d f

108

.8

11

165

1

1 1

Cả hai kết quả đều thích hợp vì đều có l < 95 cm

Tương ứng có hai vị trí mới của L2 cách AB :

cm l

- 1 nguồn điện có suất điện động và điện trở trong xác định

- 1 biến trở có thể biết được giá trị của nó ứng với từng vị trí củacon chạy

- 1 số điện trở đã biết và 1 số dây nối( có điện trở nhỏ đủ dùng)

Giải :

1 Cơ sở lý thuyết :

Với mạch cầu như hình vẽ

Mạch cầu cân bằng khi

2

1

R

R R

R A

→ Dòng điện không qua ngắt K (0,25 đ)

⇒ Dòng điện qua các điện trở không đổi dù K đóng hay mở (0,25 đ)

2 Tiến hành :

- Để con chạy ở 1 vị trí xác định Đọc số chỉ của miliampe kế khi K mở và K đóng (0,25 đ)

- Di chuyển con chạy đến 1 vị trí sao cho khi ta đóng và mở khóa K, số chỉ của miliampe kế khôngđổi Lúc đó, khóa K không có tác dụng vào mạch điện ⇒ Cầu cân bằng (0,25 đ)

1

2 2

1

R

RR R

R

R R

R

A A

=

→

=

Giá trị của các điện trở R, R1, R2 đã biết

ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN VẬT LÝ

THỜI GIAN: 180 Phút.

BÀI 1: (CƠ HỌC) Một quả bóng được ném xuống một mặt sàn nằm ngang Độ lớn thành phần vận tốc quả

bóng theo phương ngang và phương thẳng đứng thay đổi sau mỗi va chạm theo quy luật: v0xn+1 = εx.v0xn vàv0yn+1 = εy.v0yn (trong đó: v0n, v0n+1 tương ứng là vận tốc sau lần va chạm thứ n và thứ n + 1; εx , εy là hằng số

và nhỏ hơn 1) Quãng đường theo phương ngang và thời gian từ va chạm đầu đến khi dừng lại là L và t0 Tìmgóc hợp bởi vận tốc bóng theo phương ngang ngay sau va chạm đầu tiên theo L, t0, εx và εy Cho biết số vachạm là rất lớn

BÀI 2: (NHIỆT HỌC) Trong quá trình nén khí chậm của một mol khí Heli, sự thay đổi nhiệt độ thấp hơn

hai lần so với thay đổi nhiệt độ trong trường hợp nén khí đoạn nhiệt

1._ Trong thời gian xảy ra quá trình trên, khí Heli tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Tại sao?

2._ Xem Heli là khí lý tưởng và nhiệt độ ban đầu bằng T0, hãy tính lượng nhiệt trao đổi với môi trườngbên ngoài nếu sau khi nén khí xong nhiệt độ của khí là T1 = α.T0 (với α > 1)

BÀI 3: (TĨNH ĐIỆN) Hình bên trình bày trạng thái ban đầu của bài toán Một tụ điện phẳng có kích thước

các bản bằng (axb) nằm cách nhau một khoảng d (giả thiết d << a và d << b) và được nối vào một nguồnđiện áp U = const Ngay cạnh tụ, có một tấm điện môi có khối lượng m, kích

thước (ax5bxd) có thể chuyển động tự do không ma sát và không có lực cản

giữa các bản của tụ điện Hằng số điện môi của tấm điện môi là ε và các bản tụ

điện được giữ cố định Lúc đầu, tấm điện môi được giữ lại ở mép ngoài hai bản

tụ điện như hình vẽ Hãy xác định chu kỳ dao động của tấm điện môi sau khi

nó được thả tự do

BÀI 4: (DAO ĐỘNG CƠ HỌC) Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là mA = m và mB = 2m

được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, không khối lượng, vắt qua ròng rọc động C.Ròng rọc là một đĩa tròn đồng chất, khối lượng mC = 2m, bán kính R Hệ thống được buộc vàođầu một lò xo có độ cứng k; đầu còn lại của lò xo buộc vào một điểm cố định Ở thời điểm banđầu, giữ hệ đứng yên và lò xo có chiều dài tự nhiên Xác định gia tốc của các vật A và B

BÀI 5: (ĐIỆN XOAY CHIỀU) Một tụ phẳng không khí có tiết diện là S = 2(cm2) và khoảng cách giữa haibản tụ là d0 = 0,002(cm) Một bản cực nối đất, bản còn lại được nối với điện trở thuần R = 10(MΩ) và vàopin có suất điện động E = 90(V) như hình vẽ

Trang 34

1._ Sau thời gian đủ dài, tách bản trên khỏi điện trở và cho nó dao động sao cho khoảng

cách giữa hai bản biến thiên điều hòa hình sin, tần số ƒ = 1000(Hz); biên độ A = 2.10−5(cm);

điện thế của bản cực trên có thể viết gần đúng bằng tổng các điện thế không đổi V0 và điện thế

tuần hoàn Vsinωt Xác định V0, V

2._ Giả sử các bản tụ vẫn được nối như hình vẽ và khoảng cách hai bản biến thiên như trên thì dòng trongmạch là i = I0.sin(ωt + ϕ) Xác định I0 và ϕ lúc này

3._ a)._ Tụ mắc như trên làm micrô điện dung Tính hiệu điện thế xoay chiều ở hai đầu R

b)._ Người ta gọi giới hạn tần số thấp là ƒ0(t) khi tín hiệu còn 0,7 tín hiệu khi tần số rất cao Hãy xácđịnh ƒ0 Cho biết ε0 = 8,85.10−12(C2/Nm2)

BÀI 6: (QUANG HÌNH HỌC) Một kính thiên văn là một gương cầu bán

kính R = 2(m) Ở tiêu điểm của gương có đặt một bộ phận thu các tia, có

dạng đĩa tròn vuông góc với trục chính của gương Cho bán kính mở của

gương là a = 50(cm) Tính bán kính của đĩa để nó thu được toàn bộ tia phản

xạ lên gương Bỏ qua sự nhiễu xạ của ánh sáng

BÀI 7: (PHƯƠNG ÁN THỰC HÀNH) Để xác định nhiệt nóng chảy của

nước đá, người ta dùng các dụng cụ thí nghiệm sau:

1/._ 500(g) nước cất

2/._ 100(g) nước đá nguyên chất

3/._ Một nhiệt lượng kế cách nhiệt có đũa khuấy

4/._ Một đồng hồ có điện tử có hiện số

5/._ Một cân đòn Roberval và hộp các quả cân

6/._ Một nhiệt kế rượu quỳ

Hãy thiết kế thí nghiệm sau cho đơn giản nhưng đảm bảo chính xác trong việc xác định nhiệt nóngchảy của nước đá nguyên chất (làm bằng nước cất)

ĐỀ THI & ĐÁP ÁN ĐỀ NGHỊ MÔN VẬT LÝ

THỜI GIAN: 180 Phút.

BÀI 1: (CƠ HỌC) Một quả bóng được ném xuống một mặt sàn nằm ngang Độ lớn thành phần vận tốc quả

bóng theo phương ngang và phương thẳng đứng thay đổi sau mỗi va chạm theo quy luật: v0xn+1 = εx.v0xn vàv0yn+1 = εy.v0yn (trong đó: v0n, v0n+1 tương ứng là vận tốc sau lần va chạm thứ n và thứ n + 1; εx , εy là hằng số

và nhỏ hơn 1) Quãng đường theo phương ngang và thời gian từ va chạm đầu đến khi dừng lại là L và t0 Tìmgóc hợp bởi vận tốc bóng theo phương ngang ngay sau va chạm đầu tiên theo L, t0, εx và εy Cho biết số vachạm là rất lớn

* Gọi thời gian bay và quãng đường

bóng đi được giữa va chạm thứ n và n+1 là

=> 0 1

0

1

n

y

v t

g

εε

2 1

y y

v t

y y

x y x

y

t

ε εε

2 20 0

0

1

2 1

y y

v tg

ε α

ε ε

−

BÀI 2: (NHIỆT HỌC) Trong quá trình nén khí chậm của một mol khí Heli, sự thay đởi nhiệt độ thấp hơn

hai lần so với thay đởi nhiệt độ trong trường hợp nén khí đoạn nhiệt

1._ Trong thời gian xảy ra quá trình trên, khí Heli tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Tại sao?

2._ Xem Heli là khí lý tưởng và nhiệt độ ban đầu bằng T0, hãy tính lượng nhiệt trao đởi với mơi trườngbên ngồi nếu sau khi nén khí xong nhiệt độ của khí là T1 = α.T0 (với α > 1)

ĐÁP ÁN.

1._ Xác định nhiệt lượng của khí:

* Gọi T0 và T lần lượt là nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ khi nén chậm khí Heli từ thể tích V1 sang thể tíchV2 Khi đĩ:

_ Quá trình nén khí chậm thì: pVn = const => Vn−1.T = const p

V

C C Với n

1 1

=> Q < O: khí Heli tỏa nhiệt ra mơi trường ngồi. (0,25đ)

2._ Nhiệt lượng trao đổi với mơi trường:

Trang 36

0

0 0

T T

− l (dấu “−” chứng tỏ khí Heli tỏa nhiệt) (0,25đ)

BÀI 3: (TĨNH ĐIỆN) Hình bên trình bày trạng thái ban đầu của bài toán Một tụ điện phẳng có kích thước

các bản bằng (axb) nằm cách nhau một khoảng d (giả thiết d << a và d << b) và được nối vào một nguồnđiện áp U = const Ngay cạnh tụ, có một tấm điện

môi có khối lượng m, kích thước (ax5bxd) có thể chuyển động tự do không ma

sát và không có lực cản giữa các bản của tụ điện Hằng số điện môi của tấm

điện môi là ε và các bản tụ điện được giữ cố định Lúc đầu, tấm điện môi được

giữ lại ở mép ngoài hai bản tụ điện như

hình vẽ Hãy xác định chu kỳ dao động của tấm điện môi sau khi nó được thả tự do

ĐÁP ÁN.

* Ban đầu, khi đặt sát tụ điện, tấm điện môi sẽ bị phân cực và bị tụ điện hút vào

Xét khi tấm điện môi chuyển động vào tụ điện một đoạn x thì:

d

ab d

ax d

) x b ( a

C = ε0 − + εε0 = ε0 + ε − ε0 (1) (0,25đ)_ Theo định luật bảo toàn năng lượng: 

2

1 d Udq 2

dV mV dt

dx d

aU ) 1 (

= ε

− ε

⇔

= ε

−

Gia tốc của tấm điện môi là: const

md 2

aU ) 1 (

Vậy tấm điện môi sẽ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc at

* Nhưng khi tấm điện môi chuyển động được quãng đường bằng b thì tấm điện môi đã chiếm đầy haibản tụ Do đó, điện dung của tụ không đổi nên lúc này tấm điện môi sẽ chuyển động đều với vận tốc V._ Khi tấm điện môi chuyển động thêm một quãng 4b thì lúc này tấm điện môi bắt đầu rời xa hai bản tụđiện Chứng minh tương tự như trên ta thấy tấm điện môi sẽ chuyển động chậm dần đều với gia tốc – at

(0,25đ)_ Cuối cùng, tấm điện môi sẽ dừng lại ở vị trí đối xứng với vị trí ban đầu Sau đó, tương tự quá trìnhtrên, tấm điện môi sẽ chuyển động ngược lại với gia tốc at

Nói cách khác, tấm điện môi chuyển động qua lại giữa hai bản tụ như một dao động (nhưng không

* Xét trong nửa chu kỳ đầu ta thấy:

_ Khi tấm điện môi đi được quãng đường b với gia tốc at > 0 trong thời gian τ1 thì:

2 0

2 0

t 1

2 1 t

aU ) 1 (

mbd 2

md 2

aU ) 1 (

b a

b a

2

1 b

− ε ε

=

− ε ε

=

= τ

⇒ τ

=

(0,25đ)_ Khi tấm điện môi đi được quãng đường 4b với vận tốc đều V trong thời gian τ2 thì:

a

b 2 V

b V

_ Khi tấm điện môi đi tiếp quãng đường b với gia tốc – at < 0 trong thời gian thì: τ3 = τ1.

* Vậy chu kỳ dao động của tấm điện môi là: T = 2(τ1 + τ2 + τ3) = 2(4τ1) = 8τ1. (0,25đ)

⇒ 2

0 ( 1 ) aU

mbd

16 T

− ε ε

BÀI 4: (DAO ĐỘNG CƠ HỌC) Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là mA = m và mB = 2m

được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, không khối lượng, vắt qua ròng rọc động C

Ròng rọc là một đĩa tròn đồng chất, khối lượng mC = 2m, bán kính R Hệ thống được buộc vào

đầu một lò xo có độ cứng k; đầu còn lại của lò xo

buộc vào một điểm cố định Ở thời điểm ban đầu, giữ hệ đứng yên và lò xo có chiều dài tự nhiên Xác địnhgia tốc của các vật A và B

/

A

C B C

/

B

C A C

/

A

a a

a a a

a a a

aB = + C (**) (0,25đ)

Thay vào (1) và (2), ta được:

) a g ( m 2

5 mg

4

19 kx ma 4

X = − ⇒ X’’ = kx’’

m 19

k

"

X X k

"

X m 4

19 A

2 0

cos A 0 ' x

sin A mg 4

19 0 x

19 ma 4

19

m 19

k cos g

[Hoặc: Nghiệm của phương trình là: X = Acos(ωt + ϕ) ⇔ kx−19 mg A= cos(ω ϕt+ )

4

Trang 38

* Tại t = 0: s

' sin

ϕ πϕ

k cos g

= +

k cos 3 1 4

g t m 19

k cos g 4

3 4

g a

t m 19

k cos 5 1 4

g t m 19

k cos g 4

5 4

g a

1._ Sau thời gian đủ dài, tách bản trên khỏi điện trở và cho nó dao động sao cho khoảng

cách giữa hai bản biến thiên điều hòa hình sin, tần số ƒ = 1000(Hz); biên độ A = 2.10−5(cm);

điện thế của bản cực trên có thể viết gần đúng bằng tổng các điện thế không đổi V0 và điện thế

tuần hoàn Vsinωt Xác định V0, V

2._ Giả sử các bản tụ vẫn được nối như hình vẽ và khoảng cách hai bản biến thiên như trên thì dòng trongmạch là i = I0.sin(ωt + ϕ) Xác định I0 và ϕ lúc này

3._ a)._ Tụ mắc như trên làm micrô điện dung Tính hiệu điện thế xoay chiều ở hai đầu R

b)._ Người ta gọi giới hạn tần số thấp là ƒ0(t) khi tín hiệu còn 0,7 tín hiệu khi tần số rất cao Hãy xácđịnh ƒ0 Cho biết ε0 = 8,85.10 −12(C2/Nm2)

d A t

εεω

_ Khi có giới hạn tần số thấp thì:

2 2

7

88,5.10 ( )

Do C F R

−

=

BÀI 6: (QUANG HÌNH HỌC) Một kính thiên văn là một gương cầu bán kính R =

2(m) Ở tiêu điểm của gương có đặt một bộ phận thu các tia, có dạng đĩa tròn vuông

góc với trục chính của gương Cho bán kính mở của gương là a = 50(cm) Tính bán

kính của đĩa để nó thu được toàn bộ tia phản xạ lên gương Bỏ qua sự nhiễu xạ của

_ Tam giác DIC cân tại D (i = i’) nên: . 1

IC R CD

5/._ Một cân đòn Roberval và hộp các quả cân

6/._ Một nhiệt kế rượu quỳ

Hãy thiết kế thí nghiệm sau cho đơn giản nhưng đảm bảo chính xác trong việc xác định nhiệt nóngchảy của nước đá nguyên chất (làm bằng nước cất)

ĐÁP ÁN.

I._ CÁC BƯỚC THỰC HÀNH:

Trang 40