Đề và HDC HSG THPT Lí

Khi phanh, hai tấm má phanh B , B’ bị ép chặt vào trống hãm với các lực đều bằng N.. Hình 1 Bài 2: Ở OC một quả cầu bằng sắt nổi trong một chất lỏng đựng trong chậu với 97% thể tích quả

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO ĐỀ CHỌN ĐỘI TUYỂN

THI QUỐC GIA

VẬT LÝ LỚP 12

ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút

(Không kể giao đề)

-Bài 1: Xe ô tô khối lượng m = 1200 kg bị phanh và lăn xuống

dốc

với vận tốc không đổi, dốc có độ nghiêng  với sinα 141

Xe có 4 bánh, mỗi bánh xe đều có bán kính ngoài R và được

gắn chặt với trống hãm bên trong có bán kính R

12

5

r  (hình 1).

Khi phanh, hai tấm má phanh B , B’ bị ép chặt vào trống hãm

với các lực đều bằng N

Hãy tìm N nếu hệ số ma sát trượt giữa trống và tấm má

phanh là

0,4

μ  Không có sự trượt giữa bánh xe và đường

Hình 1

Bài 2: Ở OC một quả cầu bằng sắt nổi trong một chất lỏng

đựng trong chậu với 97% thể tích quả cầu bị ngập Hỏi khi nhiệt độ tăng lên đến t = 40C thì có bao nhiêu phần trăm thể tích quả cầu bị ngập trong khối chất lỏng đó ?

Cho biết hệ số nở của sắt là 1 = 1,2.105 K1

hệ số nở của chất lỏng là 2 = 8,2.104 K1

Bài 3: Cho mạch điện như hình 2 Các điện trở đều bằng R,

tụ điện C có thể thay đổi điện dung được Đặt vào hai điểm

A , D một hiệu điện thế u = Uosint

1/ Trong giản đồ vectơ của mạng, tìm quỹ tích các điểm biểu

diễn

hiệu điện thế của điểm F khi điện dung C biến thiên từ 0   (Lấy điện thế điểm A = 0)

2/ Tính biên độ và góc lệch pha so với U (hiệu điện thế giữa

hai

điểm A, D) của hiệu điện thế U’ giữa hai điểm F và B.

Hình 2

3/ Tính giá trị C để có U’ so với U:

- Cùng pha

- Ngược pha

- Lệch pha

2



Cho biết R = 50 ; ω  300 rad s

Bài 4: Một vòng tròn bằng dây dẫn có bán kính r được đặt

trong

một từ trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng của

vòng tròn và vòng tròn đó được nối với tâm bằng hai thanh kim loại

(hình 3) Thanh OA cố định, thanh OB quay với vấn tốc 

B

B’



F

I

C

R

I1

I2





B

B

A

O  t

Mỗi đơn vị chiều dài của vòng tròn cũng như các thanh đều có điện trở Ro

a) Tính sức điện động của cảm ứng ε xuất hiện trên thanh OB

hình 3

b) Lập biểu thức tính cường độ dòng điện cảm ứng chạy trong các thanh kim loại theo thời gian Chọn thời điểm ban đầu t

= 0 khi OA trùng OB

c) Tính cường độ dòng điện chạy qua các cung dây dẫn theo góc 

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG THI

QUỐC GIA

MÔN VẬT LÍ LỚP 12 (Khóa ngày 26/11/2003)

-Sơ lược cách giải và biểu điểm Bài 1:(2,5 điểm) Xét xe chuyển động được một quãng đường là S

- Nếu xe không phanh thì công của ngoại lực làm tăng động năng của xe là:

- Nếu xe bị phanh để vận tốc xe không thay đổi thì công của lực ma sát trống hãm A

là theo định luật bảo tòan năng lượng thì A = E (2)

0,25đ

+ Gọi A1 là công của một lực hãm ở một má phanh thì A

= 8 A1 (3)

Với S1 và quãng đường mỗi tấm hãm trượt được khi xe đi được quãng đường S

Vì

r 2

S R 2







Nên

r

S R

S 1



R

r S

S1 

Thay vào (4) ta có: A 1 μ .N.SRr

0,25đ

Từ (1), (2), (6)

R

r N.S 8 mgSsinα  μ



0,25đ

.r 8

mgRsinα S.r

8

mgS.R.sinα N





μ

α mg.

.

10

3

Thay số ta có N  643N 0,25đ

Bài 2:(2,5đ Gọi D01, V01, D1, V1 là khối lượng riêng và thể tích tương ứng

của quả cầu ở 0C và tC:

thì m = D01V01 = D1V1

0,25đ

Mặt khác: V1 = V01 (1 + 1t)

t α 1

D D

1

01 1





+ Tương tự đối với chất lỏng: D 1 D α t

2

02 2



0,25đ

+ Kí hiệu no, n là phần thể tích quả cầu ngập ở OC và tC (no

= 97% = 0,97) 0,25đ

thì thể tích quả cầu ngập trong chất lỏng ở OC là noVo

- Khi cân bằng lực đẩy Acsimet của chất lỏng cân bằng với trọng lượng của quả cầu 0,25đ

n o V oD 02 gV o D 01 g



Trang 2 - HDC đề chọn vào đội tuyển thi Quốc gia môn Vật lí 12 (khóa

26/11/2003)

- Tương tự khi ở t = 40C ta cũng có: (n.V1) D2g =V1D1g

Thay (1) (2) vào (4): n D t D t

1

01 2

02

1

0,25đ

Từ (3) và (5) ta có: n n  t t

1

2 0

1

1









0,25đ

Thay số ta có n  1

0,25đ

Quả cầu lơ lửng trong khối chất lỏng

Bài 3:(2,5 điểm)

1/ Vẽ được giản đồ vectơ mạch điện

0,5 đ

I1 nhanh pha hơn UAF 1 góc 2

UFD cùng pha với I1

Khi C thay đổi từ 0   điểm F luôn nhìn AD dười 1 góc vuông

0,25đ Khi C = 0  Rc =   F  D

Quỹ tích của điểm F là nửa đường tròn tâm B đường kính UOAD 2/ Vì các điện trở bằng nhau (R) và F luôn nằm trên nửa đường tròn (đường kính AD) nên

F A

I

I1

I2





A

F

B

I1

I2

21

UoAF



UOAB



Uo



UOFD



1

oBD oAB

oFB o

U U

U U

- Độ lệch pha giữa UFB và UAD là  =21

Với  1 có độ lớn:

R C R

R







1

R C

arctg













.

1 2

3/ + U’ cùng pha U khi 1  0

lúc này FA, R c 0 hay C  

0,25đ

+ U’ ngược pha U khi 1  90 

Lúc này F  D, Rc =  hay C = 0

0,25đ

+ U’ lệch pha một góc  2 so với U khi 1 45

















R

C RC

Thay số: C = 66,67F

Trang 3 - HDC đề chọn vào đội tuyển thi Quốc gia môn Vật lí 12 (khóa

26/11/2003)

Bài 4: (2,5 điểm)

a) Sức điện động xuất hiện thanh OB:

t









0,25đ Với +  B . S

+ Từ

2 2

2

r

S  











 22

r

S t

2

1

r B



0,25đ

b) Có thể vẽ lại mạch điện như sau:

0,25đ

Với: R = 2rRo

R1 = rRo

o

R R

R R

2

2

2 1

2 1



















Dòng điện đi qua mạch chính (đi qua OB):

R R

I

AB

0,25đ

R2

R1

B A

 R

 















































2 2 2

I

4 2

.

2

2 2

r r

R

r B

r r

r

R

r B

I

o

o

hay :



























2 2

2

2

2t t r R

r B I

c/ Cường độ dòng điện chạy qua các cung dây (R3, R2) :

+ )

1

1 1

R

R I I R

R I









































2 2

2

2

2 1

o

R

B r I

0,25đ

+ )





































2 2

4

2 2

2

rB R

R I

2 I .

0,25đ