de thi GVG cap truong mon ly THPT

Một vật nhỏ khối lượng 200g trượt khơng vận tốc đầu từ điểm A dọc theo một máng cong cĩ dạng 1/2 đường trịn bán kính R = 1m như hình vẽ H1.. Tính tốc độ của vật, độ lớn áp lực do vật tác

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN GIÁO VIÊN DẠY GIỎI CẤP TRƯỜNG CỤM THI LIÊN TRƯỜNG NĂM HỌC: 2016 - 2017

Đề thi mơn: VẬT LÝ

Thời gian: 150 phút (Khơng kể thời gian giao đề)

Đề thi cĩ 01 trang

Câu I (5điểm) Một vật nhỏ khối lượng 200g trượt khơng vận tốc đầu từ điểm A dọc theo một máng cong cĩ dạng 1/2 đường trịn bán kính R = 1m như hình vẽ (H1) Chọn mốc thế năng là mặt phẳng ngang đi qua vị trí B thấp nhất của máng, lấy g = 10m/s2

1 Bỏ qua ma sát giữa vật và máng Tính tốc độ của vật, độ

lớn áp lực do vật tác dụng lên máng, độ lớn gia tốc của vật

khi vật đi qua vị trí cĩ bán kính quỹ đạo hợp với phương thẳng

đứng gĩc 600

2 Hệ số ma sát giữa vật và máng là  = 0,1 Tính tốc độ vật

tại B

Câu II (5,0điểm) Cho một biến trở cĩ điện trở tồn phần là

R = 9Ω và các tụ điện cĩ điện dung CΩ và các tụ điện cĩ điện dung C1 = 6µF, C2 = 4µF đều

chưa tích điện, được mắc với nhau rồi mắc với nguồn điện cĩ

E = 6 V, r = 1Ω như hình vẽ (H2)

1 Ban đầu K mở Tính điện tích các tụ

2 Xác định giá trị RMC để sau khi đĩng K thì điện tích trên

mỗi tụ vẫn khơng thay đổi

3 K đĩng Di chuyển con chạy C đều đặn từ N đến M trong

thời gian ∆t = 0,2 s Xác định chiều và cường độ dịng điện

chạy qua K

Câu III: (4,0 điểm) Một xi lanh hình trụ, nằm ngang, hai đầu bịt kín được chia làm hai phần bằng nhau bởi một pittơng cách nhiệt Mỗi phần cĩ chiều dài lo = 31cm, chứa một lượng khí như nhau ở 27oC và áp suất 750mmHg

1 Nung nĩng cả hai phần của xilanh thêm 50o C Xác định áp suất của khí trong xilanh khi đĩ 2.Nung nĩng một phần xi lanh thêm 40oC, làm lạnh phần kia đi 20oC Hỏi pittơng di chuyển về phía nào và di chuyển một đoạn bằng bao nhiêu ? Xác định áp suất của khí trong xi lanh khi đĩ

3 Thầy (cơ) hãy nêu định hướng để học sinh giải bài tập này

Câu IV: (5,0 điểm) Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos (t + π/3) (V) ( thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch R,L,C nối tiếp Biết R =100(Ω), L = 2/ (H), C = 10-4/π (F)

1 Điều chỉnh để  = 100π (rad/s) Viết biểu thức cường độ dịng điện tức thời trong mạch

2 Điều chỉnh  người ta thấy khi  = 1 = 25π (rad/s) và  = 2 thì cường độ dịng điện hiệu dụng trong mạch cĩ cùng giá trị Xác định 2

3 Thay mạch R,L,C trên bởi mạch R,L,C nối tiếp khác ( R2C < 2L) và điều chỉnh  để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị lớn nhất (Ucmax) thì UL = 0,25 UR

Câu V : (1,0 điểm) Cho một hộp điện trở mẫu ( nhiều điện trở cĩ giá trị đã biết), một ampe kế

cĩ điện trở nhỏ khơng đáng kể, một vơn kế cĩ điện trở rất lớn, dây nối và một chiếc pin chưa biết suất điện động và điện trở trong Thầy (cơ) hãy trình bày phương án xác định suất điện động và điện trở trong của pin

***********************Hết****************

H2 H1

Đề chính thức

2 max

1 Xác định hệ số công suất của mạch khi đó Biết U khi :

2

C

L R

L C

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI GV GIỎI CẤP TRƯỜNG CỤM THI LIÊN TRƯỜNG NĂM HỌC: 2016 - 2017

Mơn thi: VẬT LÝ

Câu I

1 WA = mgR

W = mv +mgR(1-cos )

2

Theo định luật bảo tồn cơ năng ta cĩ: WA = WM



Theo định luật II Niu tơn ta cĩ:

Chiếu lên trục hướng tâm ta cĩ:

 N = 3mgcos = 3 (N)

Áp lực Q  do vật tác dụng lên máng và phản lực  Ndo máng tác dụng lên vật là hai lực trực đối Do đĩ, áp lực do vật tác dụng lên máng cũng cĩ độ lớn 3N

2 2

a a hta tt

Với :

2

2

ht

v

m s R

2

att  g sin   5 3( / ) m s

2

0,5

0,25 0,25 0,5

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25 0,5

2 Cĩ thể chia cung trịn AB thành nhiều mặt phẳng nghiêng nhỏ, mỗi mặt phẳng nghiêng nhỏ đĩ cĩ chiều dài ∆Si Cơng của lực ma sát khi vật dịch chuyển trên mỗi mặt phẳng nghiêng là:

∆Amsi = -Fmsi.∆Si Với Ni = mgcosi +

2 i

v m R

Từ đĩ suy ra:

Nmin = mgcosi (khi Vi <<)

Nimax =3 mgcosi (khi khơng cĩ ma sát) Trong trường hợp này ta cĩ thể lấy gần đúng :

i min i max

2



Do đĩ:

0,25

0,25

0,25

0,25

Tác dụng lên vật gồm các lực: , NP 

N = ma(*)

A M

B

∆Amsi  - (2µmgcosi).∆Si = - 2µmg.∆xi

Với ∆xi là hình chiếu của ∆Si theo phương ngang

Công của lực ma sát trên cung AB là:

Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có:

2

B A Ams mvB mgR  mgR

Câu II

1 K mở: C1 nt C2

0,6

E

 5,4

MN

1 2

2 2

2,4

C C



Q1 = Q2 = Q = C.UMN = 12,9Ω và các tụ điện có điện dung C6 µF

2 Để khi K đóng điện tích các tụ không đổi thì UC1 và UC2 cũng không đổi

Khi K mở:

1 2

2 1

2 3

C C

Khi K đóng: UC1 = UMC, UC2 = UCN Do đó:

1 2

2 (1) 3

Mặt khác: RMC + RCN = RMN = 9Ω và các tụ điện có điện dung C (2)

Giải hệ (1) và (2) ta được: RMD = 3,6Ω

3 Gọi Q là điện tích tổng cộng của hệ gồm hai bản cực nối với F

Khi C ở N: tụ điện C2 không tích điện, điện tích của hệ nói trên là

Q = - Q1 = - C1UMN = - 6.5,4 = - 32,4 µC

Khi C ở M: tụ điện C1 không tích điện, điện tích của hệ nói trên là

Q’ = Q2 = C2UMN = 4.5,4 = 21,6 µC

Điện lượng chuyển qua K: ∆Q = Q’ – Q = 54 µC

Vì C chạy đều nên hiệu điện thế mỗi tụ biến đổi đều nên điện tích mỗi tụ biến đổi đều Do đó, Q cũng biến đổi đều Do đó cường độ dòng điện chạy qua K là:

I = Q 270 A 0,27mA





∆Q > 0 nên dòng điện có chiều từ C tới F

0,5 0,5

0,5

0,5 0,25

0,25

0,5

0,25 0,25

0,25 0,25 0,25 0,25

0,25

0,25

F

Câu III

1 Khi nung nóng cả hai phần của xilanh thêm 50o C thì pitông đứng yên so

với ban đầu nên thể tích mỗi phần không thay đổi

Áp dụng phương trình đẳng tích cho mỗi phần ta có:

0

0

P =P P= T P =875mmHg

2 Khi nung nóng phần này và làm lạnh phần kia thì sẽ có sự chênh lệch áp

suất giữa hai phần Do đó pitông sẽ bị dịch chuyển Pitông dịch chuyển tới

vị trí mà áp suất hai bên bằng nhau thì sẽ dừng lại

Gọi S là diện tích tiết diện của pittông, ta có phương trình biến đổi trạng

thái của các phần như sau:

* Đối với phần xi lanh bị nung nóng: 1

1

o o o

T  T (1) Với: Vo = Slo, To = 27 + 273 = 300K, T1 = To + 40 = 340K

* Đối với phần xi lanh bị làm lạnh: 2

2

o o o

T  T (2) Với T2 = To – 20 = 280K

* Từ (1) và (2): 1 2

1 2

T T (3) Vì T1 > T2 nên V1 > V2  Pittông di chuyển về phần bị làm lạnh

* Gọi đoạn di chuyển của pittông là x, ta có:

V1 = (lo + x)S, V2 = (lo – x)S

3



Áp suất các phần khi đó là:

0 1 0 1

775( )

3

* Vì sao khi nung nóng phần này, làm lạnh phần kia thì pitông bị dịch

chuyển ? Khi nào thì pitông ngừng dịch chuyển?

* Hãy viết phương trình biến đổi trạng thái cho mỗi phần, suy ra liên hệ về

thể tích giữa hai phần Từ đó xác định chiều dịch chuyển của pitông

* Hãy biểu diễn thể tích mỗi phần theo độ dịch chuyển của pitông Từ đó

xác định độ dịch chuyển

0,75

0,75

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

1.ZL =L = 200Ω

ZC = 1/C = 100Ω

0

0 U 2

Z

4

L C

R



      

Mà  = u - i  i = u -  = π/12

0,25 0,25 0,25

0,5

0,25 0,25

Câu IV

Vậy : i = 2 cos (100πt + π/12)

2 Vì I1 = I2  Z1 = Z 2

TH1:

1 2

1 2

1 2

1

C

 



TH2:

1 2

1 2



3

2

L L C

Z R



RL

1

=-2

 



Mà UL = 0,25 UR nên tanRL = 0,25 Do đó tan = - 2

2

os

5

1 tan





0,25

0,25 0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu V:

Mắc mạch điện như hình vẽ:

Ta có UAB = E – Ir

Thay đổi Rm ghi lại giá trị vào bảng sau:

I (A) U(V)

Vẽ đồ thị sự phụ thuộc UAB theo I như hình vẽ rồi xác định tọa độ giao

điểm của đồ thị với trục hoành và trục tung: U0 và Im

0,25

0,25

2 max

1

U neân :

2

C

L C

E = U0

r =

m

E

I

0,25

0,25

O