2- Trong tọa độ T-V, đồ thị của hàm TV là một đường parabol đi qua gốc tọa độ... 2- Công suất định mức và điện trở của đèn : Gọi x là điện trở đoạn MC ⇒ điện trở đoãn CN là R-x; gọi RD,
Trang 1SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
-/// -ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
Môn : Vật lý –Lớp 12
_
Câu 1 : 3 điểm
Các lực tác dụng vào vật được biểu diễn trên hình vẽ :
Vật 1: P Tur ur1, 1; Vật 2 : P Tuur uur2, 2 ; Vật 3 : uur uuurP T3, 2 3
Phương trình định luật II Niu tơn cho các vật:
3 2 3 3
+ = + =
ur ur ur uur uur uur uur uuur uur Chiếu lên phương chuyển động của từng vật ta được :
1 1 1
2 2 2
2
3
3
sin
2
T a m
a
m
a
m
α
= +
=
−
=
mỗi biểu thức a : 0,25đ)
Lực căng của dây tại mọi điểm là như nhau và đặt m1=m ta có :
1
2
3
sin
4
T a m
T mg a
m
a
m
α
= +
=
−
=
Mặt khác do vật chuyển động không vận tốc ban đầu nên quãng đường được tính :
2
2
i
i
a t
S = kết hợp với 2S3 = S1 + S2 ta được 2a3 = +a1 a2 (2) ( 0,5 điểm)
Thay (1) vào 2 ta có :
2 4
4 2 2 2 2 sin
6 4 2 sin 30 3
4,9( ) 2
o
mg
α α
( 0,5 điểm)
Thay vào (1) ta được :
3
g
1
2
3
α
Trang 2Câu 2: 3 điểm
1- Áp suất p là hàm bậc nhất của thề tích V : p = aV + b (1) (0,25 điểm)
Ta cần tính các hệ số a,b: Từ đồ thi ta có : 1 2
1 2
0
a
V V
−
Thay vào (1) ta có : 1 2
1 2
V V
−
− ; cho V=V2 và p = p2 ta được :
Áp dụng phương trình trạng thái ta có : pV = RT
2 1
Biểu thức (2) mô tả định luật biến thiên của T theo V
2- Trong tọa độ T-V, đồ thị của hàm T(V) là một đường parabol đi qua gốc tọa độ Nếu
trong khoảng V2 < <V V1 chứa đỉnh parabol thì T sẽ có cực đại.(0,25 điểm)
Tmax ứng với 2 1 1 2
2 1
o
b V
−
Thay (3) vào 2 ta có :
2 1 1 2 max
T
−
=
- Điều kiện để T có cực đại thực là V2 <V o <V1 (0,25 điểm)
Từ điều kiện V2<V ota có :
2
V
−
Từ điều kiện V o <V1ta có :
1
2
V
2
2
− < <
Câu 3 : 4 điểm
1- Cách mắc pin :
- Nếu ta mắc bộ nguồn theo kiển hỗn hợp đối xứng thì điện trở trong của bộ nguồn thỏa mãn :
2
o
mr
n = ( trong đó m là số nguồn trên một dãy, n là số dãy) ,m n∈ Ζ
4
⇒ = Mặt khác m n =12⇒n2 =3 suy ra không thể mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng được
Vậy ta phải mắc theo kiểu không đối xứng (0,5 điểm)
Sơ đồ 1 cách mắc : (0,5 điểm)
Ta có : E=3e o+3e o =9V (0,25 điểm)
0
Trang 32- Công suất định mức và điện trở của đèn :
Gọi x là điện trở đoạn MC ⇒ điện trở đoãn CN là R-x;
gọi RD, I, Ix, ID lần lượt là điện trở đèn, dòng điện trong
mạch chính, dòng điện qua MC và dòng điện qua đèn
Ta có :
D
D x
D
xR
R
x R
− =
E I
⇒ =
D
−
−
+ (2)
Thay (1) vào (2) ta có : x [ ( .)D ]( )
E R I
=
D x
D
E R I
=
Ix nhỏ nhất khi mẫu số cực đại Đây là hàm bậc 2 có cực đại tại
o
x
a
Theo bài ra khi đó Ix = 1A, UMC = 3V
3 3 1
MC o
x
U
x
I
Thay vào (3) ta được R = 4Ω
Thay số ta được I = 2A ⇒ ID = I- Ix = 1A (0,5 điểm)
Câu 4: 4 điểm
Sơ đồ tạo ảnh :
Với:
1- Vị trí, tính chất của ảnh cuối cùng:
1 1
30.10
15
30 10
k k
d f d
'
5 2
g
R
= − =
= =
Vậy ảnh S1 nằm tại vị trí tiêu điểm chính của gương (0,5 điểm), nên qua gương cho ảnh S2 ở vô cực nghĩa là chùm tia phản xạ từ gương song song với trục chính (0,5
Đ
+ -E, r
M C N
A
Trang 4điểm) Chùm tia này qua thấu kính sẽ hội tụ tại tiêu điểm F của thấu kính và cũng là vị
trí của ảnh S3.Vậy S3 là ảnh thật, nằm cùng phí với S so với thấu kính và cách thấu kính
(0,5 điểm)
2- Tìm ví trí của gương để S3 trùng với S
Theo nguyên lý trở lại ngược chiều của ánh sáng, để S3 trùng với S thì S2 phải trung với S1 Vì S2 là ảnh của S1 qua gương nên nên để S2 trùng với S1 thì hoặc là S1
ở trên gương, hoặc là S1 trùng với tâm gương (0,5 điểm)
- S1 ở trên gương : '
1 1
- S1 ở tâm gương : OO'=OS1+S O1 '= +d1' O C' = + =15 10 25cm (0,5 điểm)
Câu 5 : 4 điểm
Các lực tác dụng vào vật gồm :
- Trọng lực : P mgur= ur
- Lực tĩnh điện : F qEur= ur có phương vuông góc với hai bản tụ nên hợp với phương ngang một góc ( )
2
π α− , hướng từ bản tích điện dương sang bản tích điện âm
- Lực căng : Tur
Ta coi tổng hợp tác dụng của Purvà Fur lên vật như một trọng lực hiệu dụng:
uuur ur ur uuur ur ur
(0,75 điểm)
Áp dụng định lý hàm số cosin ta có :
2 2 2 2 2 2
2 2
2 2
2 cos
hd
hd
hd
hd
α
α α α
(0,75 điểm)
Ở vị trí cân bằng ta có :
0
hd
uuur ur Vậy chu kì dao động nhỏ của con lắc :
2 2
hd
T
α
(0,75 điểm)
2- Tính góc β:
Ta có : ( )
( )
hd x
hd y
P tg P
S
F
1 F’
β
α
+
-P
F P hd
y
x
Trang 5( ) sin
hd x x x
U
hd y y y
U
Vậy
sin cos
U q d tg
U
mg q
d
α β
α
=
Câu 6 : 2 điểm
- Mắc acquy, ampe kế và điện trở R đã biết thành mạch kín (hình vẽ) và đo cường độ dòng điện I1
1
E I
R r
=
+ (1)
- Thay R bằng điện trở Rx chưa biết , ta đo dòng điện I2 :
2
x
E I
=
+ (2)
- Mắc nối tiếp(hoặc song song) R và Rx rồi mắc vào mạch và đo dòng I3 :
3
x
E I
=
Giải hệ 3 phương trình (1), (2) và (3) ta thu được :
2 3 1
1 3 2
x
−
=
−
Trình bày được phương án thí nghiệm để có thể tính được Rx : cho 1,25 điểm
Tính toán để đưa ra được biểu thức xác định Rx : 0,75 điểm
MỘT SỐ LƯU Ý
Đáp án và hướng dẫn chấm chỉ tóm tắt một cách giải, học sinh có thể giải bằng nhiều cách khác nhau, giám khảo cần quan tâm đánh giá cao những lời giải gọn gàng, độc đáo, sáng tạo.Trường hợp học sinh có cách giải khác với đáp án mà đúng thì hiển nhiên được hưởng điểm theo bài.
Ngoài việc quan tâm đến kết quả, giám khảo cần chú ý đến hướng giải của học sinh, trong trường hợp học sinh có hướng giải đúng, nhưng chưa tìm ra được kết quả
mà đề bài yêu cầu thì cần cân nhắc để cho điểm
Điểm từng phần trong mỗi bài mà đáp án đưa ra, chỉ là một phương án cho điểm, giám khảo cần căn cứ thực tế bài làm của học sinh để điều chỉnh điểm từng phần cho hợp lý, nhưng không thay đổi điểm số của từng bài.
E,r
