ĐỀ THI LÝ 11 + ĐÁP ÁN

Lúc này bỏ qua sự toả nhiệt của sợi dây chì ra môi trường, sự thay đổi nhiệt dung riêng của chì và sự giãn nở của dây chì khi đốt nóng.. Nếu xét trong một thời gian dτ rất bé, ta có thể

= Ω

= Ω

=

⇒

=

=

⇒

=

=

=

−

3

600

và 3

150

150

3 10 3 30

15 2

3 cos

C L

L C

Z Z

R U

V U U

U







=

−

=

=

=

⇒

=

= +

= +

=

⇒

=

−

=

−

=

V U

U

V U

V U

U

Z R R R

Z R

Z

R

Z Z U

U U g

L C L

L C

L L

C

L C R

L C

15 5

20 4

4 3

4 3 3 3

3 6

cot π

0, 5đ

0, 5đ

0, 5đ

0, 5đ

0, 5đ

Tỉnh : Phú Yên

Trường: THPT chuyên Lương Văn Chánh

Môn: Vật Lý – Khối: 11

Tên giáo viên biên soạn: Trần Đình Khoái

Số mật mã

Số mật mã

ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN CHI TIẾT

Bài 1:

Cho mạch điện như hình vẽ Lúc đầu K và

K’ đều mở

Đóng K vào G, lúc này uc trễ pha so với uAB

góc π6 và UC = 20V

Chuyển K về F thì cường độ qua cuộn dây

là 0,1A và trễ pha so với uAB góc π6 Tìm

cường độ qua R nếu ta đóng tiếp K’ ( K vẫn ở F )

Bài giải:

• Tính R, ZL và ZC :

R

Z

tgϕ = L = ⇒ L=

R RI

U

I R Z

R I U U

3

2 , 0 3

2

3

4

1

2 1 2 2

2 2 1

2 : 2 2

=

=

⇒

= +

= +

=

Đóng k vào G:

Mặt khác:

I  R

U 

C

U 

L

U 

C F

G K

K

’ B

A

∼

0,25đ 0.25đ

Từ giản đồ:

U 

C

I 

L

I 

R

I 

0, 5đ

0, 5đ

1đ

0, 5đ

0, 5đ

• K đóng vào F và K’ đóng

Giản đồ vectơ của mạch CD: Giản đồ toàn mạch:

A

I

I I

U

I U

I

U

I I I

I Z

Z

R

R R

R CD

R

R

C R C

L L

C

09

,

0

3

200 150

3 3

600

150

3

4

4

2 2

2

=

⇒







 +

=

=

=

=

⇒

=

⇒

=

Bài 2:

Một sợi dây chì dài l = 5cm được mắc bảo vệ cho mạng điện gia đình Mạng điện được mắc vào điện áp U = 220V Khi xảy ra đoản mạch, dòng điện cường độ lớn sẽ làm nóng chảy dây

chì Tính thời gian dòng điện chạy qua tính từ lúc xảy ra sự cố đến khi dây chì bắt đầu nóng chảy Lúc này bỏ qua sự toả nhiệt của sợi dây chì ra môi trường, sự thay đổi nhiệt dung riêng của chì và sự giãn nở của dây chì khi đốt nóng Cho biết nhiệt độ ban đầu của dây chì

t1 = 270C, nhiệt độ nóng chảy t2 = 3270C, khối lượng riêng D = 11300kg/m3,nhiệt dung riêng

c = 1300J/kg.độ, điện trở suất ở 00C ρ 0= 2,2.10-8Ωm và hệ số nhiệt điện trở α = 4,2.10-3 K-1

Bài giải:

Khi xảy ra đoản mạch, hiệu điện thế hai đầu dây chì là U = 220V Dòng điện lớn đi qua làm dây chì bị nóng lên và điện trở của nó cũng tăng theo nhiệt độ theo công thức:

S

l t R

R= 0 1 + α = ρ0 1 + α

Nếu xét trong một thời gian dτ rất bé, ta có thể coi nhiệt độ và điện trở của dây không biến đổi Nhiệt lượng toả ra trong khoảng thời gian dτ đó:

Sd U d

R

U dQ

1

0

2 2

α

τ

+

=

R

I 

R

U 

CD

( )

U

c l D d

dt c S l D t l

Sd U

1

.

1

2 0 2 0

2

α

ρ τ

α ρ

τ

+

=

⇒

= +

1đ

1đ

1đ

1đ

0, 5đ

Vì bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường, nên phần nhiệt lượng này chỉ làm tăng nhiệt độ của dây chì

dQ=m.c.dt

dt : độ tăng nhiệt độ do phần nhiệt dQ gây ra.

m = D.l.S : khối lượng của dây chì

dQ = D.l.S.c.dt (2)

Từ (1) và (2):

Thời gian cần thiết để tăng nhiệt độ dây chì từ t1 lên t2 :

s

t t

U

c

l

D

dt t U

c l D

d

t

t

t

t

6

2 2 3 2

8 2

2

327

27

2 2

0

2

2 0 2 0

10

.

7

,

8

27 327 10 2 , 4 2

1 27 327 220

10 2 , 2 1300 10

.

5

.

11300

2

1

.

.

1

2

1

2

1

−

−

−

=

=

=







=











 +

=

+

=

=∫ ∫

τ

τ

α

ρ

τ

α

ρ τ

τ τ

Vậy sau 8,7.10-6s kể từ lúc xảy ra sự cố, dây chì sẽ nóng chảy để bảo vệ mạch điện

Bài 3:

Một đĩa kim loại bán kính R = 25cm quay quanh trục của nó với vận tốc góc

t vòng/phú

1000

=

hai trường hợp:

• Khi không có từ trường

• Khi đặt đĩa trong từ trường có cảm ứng từ B= 10-2 T và đường sức từ vuông góc với đĩa

Bài giải:

Chọn hệ quy chiếu gắn liền với trái đất

• Do quán tính các electron văng ra mép đĩa: mép đĩa tích điện âm, tâm đĩa tích điện dương Khi ổn định giữa tâm đĩa và mép đĩa xuất hiện hiệu điện thế U Các electron chuyển động tròn đều với vận tốc góc bằngω, do tác dụng của lực hướng tâm bằng lực điện :

điện lực

2r =

( ) 3,27.10 0,033 V

3 2

10 25 10 100

:

2

1

2

1

4 2

2 2

2

2 0

≈

≈

=

=

⇒

−

=

−

=

−

−

−

−

∫

π ω

ω ω

U

BR U

BR e dr

Br e eU

R

số

Thay

1đ

0, 5đ

0, 5đ

1đ

0, 5đ

0, 5đ

0, 5đ

0,5đ 0,25đ

Công của lực điện từ tâm ra ngoài mép :

,

π

,

U

rad/s R

m e U

R m dr

r m eU

-R

9 9

19

2 2

31

2 2

2 2 0

2

10 2 10 975 1 9

10 6 1 2

10 25 100

10 1 9 :

số

Thay

3

100 60

1000 2

: Với 2

1

2

1

−

−

−

−

≈

≈

=

=

=

=

⇒

−

=

−

=

π π

ω ω

ω ω

• Khi có thêm lực Lorenxơ: FL = evB, tùy theo chiều của B ta có :

rB e

m Lorenxơ Lực

điện

( Vì số hạng m.ω2 r rất nhỏ so với số hạng đầu )

Công của lực điện từ tâm ra ngoài mép :

Bài 4:

Mắt cận thị phải mang kính 2 độ mới nhìn được vâït ở xa mà không điều tiết, kính đặt sát mắt Lúc này điểm gần nhất mà mắt thấy rõ cách mắt 21 , 4cm

7

150 ≈

• Nếu đưa kính ra xa mắt 2cm thì mắt sẽ nhìn thấy được vật trong giới hạn nào?

• Khi không đeo kính, người cận thị này soi mặt trước gương cầu có bán kính R = 120cm Muốn thấy ảnh trong gương lớn nhất thì phải đặt gương cách mắt bao nhiêu?

Bài giải:

• Giới hạn nhìn được của mắt khi mang kính cách mắt 2cm:

Vị trí CC và CV của mắt khi mang kính satù mắt:

( )

15cm 50

7 150

50 7

150 f d

df d'

cm 0 0,5m 2

-1 D

1 f cm 7

150 d

cũ C mới

C

−

= +

−

=

−

=

−

=

=

=

=

=

→



5

y

ymax

0,5đ

0,25đ

0,5đ 0,5đ

0,5đ

Vậy CC trước mắt 15cm

cm -d'

cm f d

50

50

cũ C mới

V

=

⇒

=

∞

=

→



Vậy CV trước mắt 50cm

Khi đeo kính cách mắt 2cm

Ta có:

( )

( )















= +

−

−

−

=

−

=

−

=

−

−

=

19,57cm mắt

trước C Vậy

57 , 17 50 13

50

13 '

'.

13 2

15 '

C

cm f

d

f d d

cm d

C

C C C

Và:

( )

( )















= +

−

−

−

=

−

=

−

=

−

−

=

cm.

1202 mắt trước C

Vậy

1200cm 50

48

50

48.

f ' d

'.f d d

48cm 2

50 ' d

V V

V V V

Vậy mắt có giới hạn nhìn rõ từ 19,57cm đến 1202cm trước mắt

• Gọi A’B’ là ảnh cùng chiều của người trong gương có góc trông :

Đặt: y = d.(2.f-d)

ymax khi d = f còn nếu 0 ≤d≤ 60 thì y đồng biến với d Nên ymim khi dmin

(hìnhvẽ)

Mặt khác : D = d – d’ vì ảnh ảo

D = 50cm hoặc 15cm

0,5đ

( ) d( f d)

f AB d

f

f d d d f

f AB

f d

f d d d

d

D

d f

f AB AB

A'B'

D

B A

tg

−

=









− +

−

≈

⇒

−

−

=

+

=

−

=

=

=

≈

2

.

.

: '

.

k

' '

α

α

α

người.

của ảnh tới mắt từ cách khoảng

20 7

60 0

≤

≤

⇒

≤

≤

d d

cm d

cm

d

d

d

128

hoặc

7

0 900

135

2

=

=

⇒

= +

−

( ) ( )

dx

dx

dl

Khi D = 50cm

cm d

cm

d

d

d

150

c hoặ 20

0 3000 170

2

=

=

⇒

= +

−

⇒

Khi D = 15cm

Vì :

Vậy người này sẽ thấy ảnh của mình trong gương lớn nhất khi cách gương 7cm

Bài 5:

Một cơ hệ gồm một bảng khối lượng 3m gắn với một lò xo khối lượng m, độ cứng k có hai

móc nhỏ móc với bảng và một móc để tự do (hình vẽ) Tác dụng vào móc để tự do của lò xo lực F và vào móc để tự do của bảng một lực f ngược chiều nhau làm cho hệ chuyển động trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang và các lò xo bị giãn ra theo phương tác dụng của các lực trên Tìm độ giãn của lò xo

Bài giải

Trước hết ta giải bài toán lò xo khối lượng m, độ cứng k, chiều dài l

chịu tác dụng của hai lực F và f Tìm độ giãn của lò xo.Bỏ qua sự

dao động của lò xo

Xét đoạn lò xo dài dx : độ cứng dk =k dx.l

Lực tác dụng lên hai đầu đoạn lò xo này là F x và F x + dF x

dx F dx

l k

F dk

F

=

=

= Mặt khác :

0,25đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ 0,5đ

0,5đ 1đ

f F k

F F l

8

7 2

1 1

+

=

+

=

∆

0,5đ 0,5đ 1đ 0,5đ 1đ

0,5đ 1đ

Xét cơ hệ đã cho :

Gia tốc của hệ :

Với lò xo :

Độ giãn của lò xo :

Bài 6:

Một xylanh cách nhiệt nằm ngang được chia làm hai phần bỡi pittông cách nhiệt Pittông có thể chuyển động không masat Mỗi phần chứa 1 mol khí lí tưởng đơn nguyên tử Ban đầu pittông đứng yên, nhiệt độ hai phần khác nhau Tổng thể tích hai khối khí V0 = 80 l Truyền cho khối khí bên trái nhiệt lượng Q thì khi pittông cân bằng trở lại, áp suất mới trong xilanh

lớn hơn áp suất ban đầu 103Pa Tìm Q, bỏ qua sự giãn nở của pittông và xilanh.

Bài giải

Đối với khối khí bên trái: ∆U1+A=Q

Đối với khối khí bên phải: ∆U2 −A= 0

Ta có:

J

Q

P V P

P V Q

V V P V V P Q

T T R T

T R Q

T T R T

T R ΔU

ΔU Q

120

2

3 '

2

3

' ' ' 2

3

2

3 ' ' 2

3

' 2

3 '

2

3

0 0

2 1 1

1

2 1 2

1

2 2 1

1 2

1

=

∆

=

−

=

+

− +

=

+

− +

=

− +

−

= +

=

4 3

4 4

1

1

f F F

f F ma F F m

f F a

+

=

⇒

−

=

=

−

⇔

−

=

F

1đ

0,5đ 0,5đ 0,5đ