SỞ GDĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2015 – 2016 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ 11BẢNG A (Hướng dẫn chấm này gồm 6 trang) Bài 1 4,0đ 1. 0,75đ Chọn mốc thế năng tại mặt sàn. Cơ năng của vật nhỏ tại A: Cơ năng của vật nhỏ tại B : Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta được : 2. 2,0đ Xét hệ qui chiếu gắn với nêm. a : gia tốc của vật đối với nêm ; a0: gia tốc nêm đối với sàn Gia tốc của vật đối với sàn: Đluật II Newton: Chiếu lên phương AB: (3) Chiếu (1) phương ngang : (4) Vì không có ngoại lực theo phương ngang: động lượng bảo toàn. (5) Thế (4) vào (5) suy ra : acos a0 = 2a0 => (6) Thế (3) vào (6) suy ra: Quãng đường mà nêm trượt theo phương ngang. Gọi S là quãng đường mà nêm trượt, s là quãng đường dịch chuyển theo phương ngang của vật so với nêm. Từ định luật bảo toàn động lượng: . ...........xem thêm
Trang 1SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 11 THPT
NĂM HỌC 2015 – 2016 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Môn: VẬT LÝ 11-BẢNG A
(Hướng dẫn chấm này gồm 6 trang)
Bài 1
4,0đ 1.
0,75đ
Chọn mốc thế năng tại mặt sàn
2
m
4
B
mv
B
0,25đ
0,25đ 0,25đ
2.
a : gia tốc của vật đối với nêm ; a0: gia tốc nêm đối với sàn Gia tốc của vật đối với sàn: a m a a o(1)
2 a
m F P
N qt
2 cos 2 sin
m
0
os
m
Vì không có ngoại lực theo phương ngang: động lượng bảo toàn
m
Thế (4) vào (5) suy ra : acos - a0 = 2a0 =>
cos
3a0
Thế (3) vào (6) suy ra:
cos 3
cos sin cos
3 cos sin
a
a a
g
* Quãng đường mà nêm trượt theo phương ngang
Gọi S là quãng đường mà nêm trượt, s là quãng đường dịch chuyển theo
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ
Trang 2s S mS s S
m
3
cos 3
l s
3.
1,25đ
phương thẳng đứng 1 góc
Xét theo phương ngang:
Theo ĐLBTĐL: mV0=mV1+2mV2sin => V0=V1+2V2.sin (1)
Va chạm hoàn toàn đàn hồi nên :
2 2
2 1
2 0
2 2
2 1
2
2
1 2
1 2
1
V V V mV mV
Từ (1) và (2) ta có
1 sin 2
sin 2
2
0 2
V
2
2 0
1
sin 2 1
) sin 2 1 (
V
Để nêm tiếp tục chuyển động theo hướng cũ thì V1 > 0
45 sin 2
1
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Bài 2
3,5đ Theo định luật bảo toàn động lượng : m1v1 = m2v2 (1) và sau khi vỡ hai hạt
chuyển động ngược chiều nhau Nếu hướng chuyển động của một mảnh nào đó hợp với véc tơ cảm ứng từ góc
0
90
nên hai mảnh không gặp nhau
dưới tác dụng của lực Lorenxơ
1 m v
R qB
2 m v
R qB
kết hợp (1) và (2) ta được R1= R2= R
Do hai điện tích trái dấu nhau nên hai mảnh cùng chuyển động đều trên một đường tròn về hai phía ngược nhau và đi đến gặp nhau
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ
V 2
F
Hình 2
m
2m
Trang 3Khoảng thời gian từ khi vỡ đến khi gặp nhau là :
1 2
2 2
m m R
t
Bài 3.
4,0đ 1
1,25đ Lần 1, khi K ở chốt a tụ C1 tích điện Q1 = C1U
Khi chuyển K từ chốt a sang chốt b lần 1 điện tích trên các tụ điện là:
11 21
11 21 1
2 1 11
11 21
1 2
1 2
1 2 21
11 21 1
1 2
C
C C
Điện lượng dịch chuyển qua điện trở R là:
2
1 2
400
C
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
2
12 22
1 2
12 22 1
1 2
2
12
C C
C C
Điện lượng dịch chuyển qua R lần 2 là:
2 2
400
3
0,5đ
0,5đ
0,5đ
3
1,25đ c) Sau khi chuyển K sang chốt b lần 3 ta được:
2
13
23
Điện lượng dịch chuyển qua R lần 3 là:
0,25đ
Trang 41 2 3
Sau khi chuyển K sang chốt b lần thứ n ta được:
2
1
2
n n
n n
Điện lượng dịch chuyển qua R lần n là:
1
n
Vậy tổng điện lượng qua R sau n lần K chuyển sang chốt b là:
4 2
2
1 2
1
3
n n
n
n
C
C C
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Bài 4
3,0đ 1
1,75đ Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mỗi thanh dẫn MN và PQ là :
E1 = Blv ; E2 = 2Blv
I
Công suất tỏa nhiệt trên R:
2 2 2
3 2
9.0, 2 0, 4 0,5
.0,5 7, 2.10 0,0072(W) 0,5 0,5
0,5đ 0,5đ 0,5đ
0,25đ
2
1,25đ Điện tích trên tụ điện C là:
1
3
2r
MN
Q C U
Blv
R
Bản tích điện dương của tụ là bản nối về phía điểm M
0,25đ 0,5đ 0,5đ
Bài 5. 1 Chiều dòng điện như trên hình vẽ
0,5đ
Trang 55,5đ 2,5đ Tại nút A: I = I1 + I2 (I1 = 0,4 A)
Sử dụng định luật Ôm cho các đoạn mạch ta có:
UAC = I2.x = 6I2
UAC = E – I(r + RCB) = 12 – 3,6I
UAC = 3e0 + 3r0I1 = 3e0 + 0,6 Giải hệ bốn phương trình trên ta được:
I2 = 1,1A; I = 1,5A; e0 = 2V
Từ đó:
P P P R I R I
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,5đ
2
1,75đ
Đèn có cường độ định mức và điện trở là Iđ = 1A; Rđ = 1,5Ω
Bộ nguồn có Eb = 6V; rb = 1,5Ω
Để các đèn đều sáng bình thường thì phải mắc chúng hỗn hợp đối xứng
Gọi số đèn mắc nối tiếp nhau trên mỗi dãy là x, số dãy đèn mắc song song với nhau là y Với x, y nguyên, dương
R
Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là
6
1,5
1,5
b
d
E
x
y
x + y = 4 Suy ra số đèn tối đa là x.y = 4 Vậy phải mắc 4 đèn thành 2 dãy song song, mỗi dãy gồm 2 đèn mắc nối tiếp nhau
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
3
1,75đ Giả sử các đi ốt đều mở khi đó dòng điện có chiều như hình vẽ
Xét các vòng mạch ABDA, DCBD và nút B ta có hệ phương trình
1 2
1 2
(3)
i iR
i iR
Giải hệ trên ta được:
0,25đ
E,r
e0,r0
I
I1 I2
e0,r0
D2
R
i
i2
i1
A
B C
D
Trang 620 4
45 19R
R
; 2
36+4R
45 19R
i
45 19R
i
Do i2 >0 với mọi R đi ốt D2 luôn mở
Ta thấy khi R ≥ 5Ω i1 ≤ 0 điốt D1 đóng
Công suất trên điện trở R là
0
0,16(W)
R
D
P
R
R
Khi R < 5Ω i1 > 0 điốt D1 mở
Công suất trên điện trở R là
2 2
45
R
R
PRmax ≈ 0,917 (W)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Chú ý : Nếu học sinh giải cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa