+ Vị trí C chưa chính xác, cần có tiếp điểm mảnh tại C và tiếp điện tốt.[r]
Trang 1SỞ GD&ĐT HÒA BÌNH
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
HOÀNG VĂN THỤ
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ IX
MÔN: VẬT LÝ LỚP: 11 Gồm 05 câu 05 trang
Bài Nội dung
Điểm
1
(5đ)
a) 1đ
Bộ tụ gồm hai tụ C1kk// C2d
F kd
a kd
S
C kk
10 10 4 10 9 8
) 10 3 ( 8
4
8 3 9
2 1 2
1 1
kk
C2 1 ; Cb = C1kk +C2d= 3C1kk
Qb = Cb.E= 3
32
108 24 71 , 62 1010C
b)2,5đ
Tụ C1 có điện môi không khí
kd
vt
a a C
4
) 2 (
1
Tụ C2 có điện môi dầu
kd
vt
a a C
4
) 2 (
2
Điện dung của bộ tụ trong khi tháo dầu
Cb= C1+C2
kd
vt
a a
4
) 2
.(
kd
avt a
kd
vt
a a
4
) 1 ( ) 1 ( 2 4
) 2 (
2
Điện tích của bộ tụ khi tháo dầu qb=CbE E
kd
avt a
4
) 1 ( ) 1 ( 2
2
độ lớn của dòng điện
A kd
Eav dt
dq
3 9
3
10 796 , 0 10
4 10 9 4
) 2 1 ( 10 5 3 , 0 24 4
) 1
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Trang 2c)1,5đ
Sau khi tháo hết dầu thì điện dung của tụ là C kk
kd
a
2
2
Khi ngắt tụ khỏi nguồn thì điện tích của bộ tụ không đổi, nên độ biến thiên năng
32 4
24 10 3 4
3 12
) 3
1 2
1 ( 2
8 2
8 2
1 1
2
1 1
2
J E
C C
Q C
C
Q
kk b kk
kk
Tính đúng công thức W cho 0,5đ Thay số ra kết quả đúng cho 0,5đ
2
(4đ)
a.(1đ)
suất điện động cảm ứng trong khung là
dt
d
e c
do bỏ qua suất điện động tự cảm nên ta có
dt
SdB
e c
k B a dt
dB a
b) gồm hai phần,
+phần 1 (1,5đ):Tìm khoảng thời gian ngắn nhất tmin
khi khung chuyển động có hai suất điện động cảm ứng
-suất điện động cảm ứng e1c do độ lớn của B thay đổi và suất điện động cảm ứng
e2tc do hiện tượng tự cảm
theo định luật Ôm cho mạch kín trong khung ta có e1c +e 2tc =ỉR vì R=0
L
k a B i dx L
k a B di dt
Ldi dt
kdx B a dt
di L dt
SdB
2 0 0
2
0 Trong đó C là một hằng số phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian khảo s+át
vì tại thời điểm ban đầu x=0 ; i=0 nên C=0
Dấu (-) là thể hiện i ngược chiều với chiều dương của công tua
(chiều dương của công tua liên hệ với chiều của đường sức từ
theo quy tắc nắm bàn tay phải) còn độ lớn của i là L x
k a B i
2 0
Lưu ý Các cách làm khác ra kết quả độ lớn của dòng điện L x
k a B i
2 0
thì giám khảo cho điểm tương tương
vì lực tác dụng nên hai cạnh ngược chiều nhau nên PTĐL II cho chuyển động của
khung trên trục Ox là -F2 + F1 =mx''
L
k a B x
m kx B
kx B
a
1 0
2
Đưa về dạng: k a B2 4 02
x " x 0 mL
+ = (*) như vậy tính chất dao động của khung từ khi
0,5đ
0,5đ
0,25 đ
0,5 đ
0,25đ
0,5đ
1 đ
+
i
Trang 3v=v0 đến khi v=0 là dao động điều hòa với tần số
2 4 2 0
k a B
mL
0 4 2
2
B a k
mL
T Khung có v = 0 sau ¼ chu kì: min 2 4 2
0
t
4 2 k a B
phần 2: Xác định lượng điện tích dịch chuyển (1,5đ)
Nghiệm của phương trình (*) là k a B2 4 20
mL
t = 0 có x(0) 0; v(0) 0
2
) 2 sin(
v ;Khi t = 0 thì v = v0 nên 0
0
k a B
do trong suốt thời gian trên dòng điện không đổi chiều nên
2 0
0 2
0 2 0 2
0 4
/
0
4
/
0
2
2
cos(
ka B
mv L
kv a B L
kA a B dt t
A L
k a B dt i q
T T
tính đúng tích phân cho 0,5đ, thay A vào ra kết quả cuối cùng đúng được 0,5đ
3
(4đ)
sơ đồ tạo ảnh
AB LCP A'B' TK A1B1
d1 d1'
Gọi H là điểm giao nhau của thành trước bể với trục chính của thấu kinh Ta có
n n
a n
AH H A n AH
H
2
n
n n
d116841684
;
fn n
f n f
d
f d d
84 16
) 84 16 ( 1
1
n fn
fn d
f
f k
84 16 1
AB G A''B'' LCP A'''B' '' TK A1B1
d2 d2'
A''G=a 16cm
2 ; A''H= 16 32 48 ;
n H A n H A n H A
H
n
n n
d2 4884 4884
;
fn n
f n f
d
f d d
84 48
) 84 48 ( 2
n fn
fn d
f
f k
84 48
0,5đ
0,5đ
0,5 đ
0,5đ
0,5đ
1đ
B 2
B 1
A 2 A 1 B’’ B’’’
A’’ A’’’
a
B
A
H
A’
B’
0,5đ
Trang 4vì vật thật cho ảnh thật nên khi d tăng thì d' giảm do đó
d'
1 - d'
2 = 2cm nên (1)
fn n
f n
84 16
) 84 16 (
2 84
48
) 84 48 (
fn n
f n
vật thật và hai ảnh cùng thật nên
n fn
n fn
k
k
84 48
84 16 12
9 1
2
giải hệ (1) và (2) ta có f=24cm; n=4/3
ra kết quả của f đúng cho 0,5đ, của n đúng cho 0,5đ
thay f, n vào ta có k1 =- 1/3 vậy độ lớn của vật AB= 3A1B1=3.12=36cm
4
(5đ)
a)2đ
k
mg
10
10 3 , 0 01 , 0 2
+ số nửa chu kì dao động mà vật đi được 8 , 33
6 , 0
5
A
A
vật thực hiện được N=8 nửa chu kì, khi đó A8 =A0 -NA=5-8.0,6=0,2cm và tại
đó Fđh=0,02N <Fms=mg=0,03N vật dừng lại tại vị trí lò xo giãn 0,2cm
Quãng đường vật đi được
cm m
mg
l l k S mgS l
l
10 3 , 0 1 , 0 2
) 002 , 0 05 , 0 ( 10 2
) (
) (
2
Độ giảm năng lượng có hai cách
cách 1:W mgS 0 , 01 0 , 3 10 0 , 416 0 , 01248J
cách 2: W k l l 10 ( 0 , 05 0 , 002 ) 0 , 01248J
2
1 ) (
2
b) 3đ
Xét hệ gồm m và M
Vì là rất bé nên có thể coi vận tốc của vật m theo phương ngang
+Vì bỏ qua mọi ma sát Các ngoại lực tác dụng theo phương thẳng đứng nên động
lượng theo phương ngang được bảo toàn
mv+ MV=0 (1)
với v,V lần lượt là tốc độ của m và M đối với đất
+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ
) cos 1 ( )
cos 1 ( 2
2 2
MV
(2)
M
m v V v
do rất bé nên
2 cos 1
2
rút v,V theo rồi thay vào (2) ta được
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
1đ
0,5đ
Trang 50 ) (
) (
2 0 2 2
g m M
MR
(4)
+ Đạo hàm hai vế của (4) theo thời gian t ta được
0 ) (
MR
m M g
hệ dao động điều hòa với chu kì
) (
2
m M g
MR T
đạo hàm đúng được 0,5 điểm, ra chu kì đúng được 0,5 đ
5
(2đ) * Cơ sở lý thuyết :
- Thiết lập mạch cầu cân bằng :
1 2 1
2 0
R R
R
R
d d
- Đo 1 và 2 bằng thước thẳng ( mm)
* Trình tự tiến hành :
- Lắp mạch điện :
- Khảo sát thô vị trí C (Nếu thấy điện kế lệch quá nhiều ngắt nguồn điện chỉnh lại vị trí
C)
- Tinh chỉnh vị trí C đến khi điện kế chỉ số 0 ta xác định được vị trí C
- Đo các chiều dài 1, 2
*Tính sai số và viết kết quả đo được:
- Tính sai số tương đối:
d d
0
0 0
R
R
= (là sai số tương đối của R 0 )
-Tính sai số tuyệt đối trung bình:
2 0 1
( )
d
R l R
l
R R
( ) Viết kết quả đo được
* Đánh giá sai số :
- Sai số thường mắc phải trong phương án này :
+ Vị trí C chưa chính xác, cần có tiếp điểm mảnh tại C và tiếp điện tốt Vậy trước khi
làm thí nghiệm phải lau chùi dụng cụ thí nghiệm sạch sẽ
+ Đọc kết quả đo 1, 2 không chính xác do vị trí đặt mắt không phù hợp ( để đọc chính
xác ta phải đặt mắt ở vị trí sao cho nhìn tiếp điểm theo phương vuông góc với sợi dây)
+ giá trị điện trở R0 và Rd phải gần nhau
A
R0
D©y Vonfram
C
1
2
§
1đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ