DE CASIO VLI 12.doc

SỞ GD&ĐT THANH HÓAVẬT LÝ BẰNG MÁY TÍNH NĂM HỌC 2010 – 2011 Thời gian làm bài:150 phút Lưu ý khi làm bài: Sử dụng các hằng số vật lí được cài đặt trong máy để tính toán Ghi kết quả của bà

SỞ GD&ĐT THANH HÓA

VẬT LÝ BẰNG MÁY TÍNH NĂM HỌC 2010 – 2011

(Thời gian làm bài:150 phút)

Lưu ý khi làm bài: Sử dụng các hằng số vật lí được cài đặt trong máy để tính toán

Ghi kết quả của bài toán làm tròn đến 5 chử số thập phân cả đơn vị vào kết quả

Bài 1 (3đ): Một con lắc đơn có chiều dài l = 99,5 (cm) dao động ở mặt đất, trong một điện trường đều có

véc tơ cường độ điện trường thẳng đứng, hướng xuống, độ lớn là E = 9810 (V/m) với chu kỳ dao động là

T = 2,002 (s) Vật nặng có khối lượng m = 100 (g) và mang điện tích q Hãy xác định giá trị và dấu của điện tích q

Bài 2 (3đ): Một con lắc lò xo được đặt trên mặt phẳng nghiêng như hình vẽ 3 Cho biết

m = 100g độ cứng lò xo K = 10N/m, góc nghiêng 0

60

α = Đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng 5cm rồi buông nhẹ Do có ma sát nên sau 10 dao động vật ngừng lại Tính hệ số ma sát

µ giữa vật và mặt phẳng nghiêng

Bài 3 (2đ): Dùng ròng rọc có hai vành với bán kính R2 =2R1 để kéo một bao xi

măng nặng m = 50 kg từ mặt đất lên cao 10m nhanh dần đều trong 2s Bỏ qua mọi

ma sát, dây không dãn và khối lượng không đáng kể Coi ròng rọc là một vành

tròn có khối lượng M = 2kg Tính lực kéo F

Bài 4 (3đ):

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ Cho biết L=

31,8mH ; uAB = 200 2sin(100πt) (V) Khi đóng hay

mở khóa K công suất tiêu thụ của mạch AB vẫn có giá

trị 1000W Tính R và C

Bµi 5 (2 đ) Một người đứng trước một cái loa

khoảng 30 m, trước loa nghe được âm có mức

cường độ âm 70 dB Tính công suất phát âm của

loa Biết rằng loa có dạng hình nón có nửa góc ở

đỉnh là 300 Lấy cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2 Bỏ qua sự hấp thụ âm.

Bài 6 ( 3đ) : Một sợi dây len AB có chiều dài l = 80cm căng ngang, đầu B buộc chặt, đầu A dao động điều

hòa theo phương thẳng đứng với tần số f = 40HZ và có biên độ a = 2 cm Vân tốc truyền sóng

v = 20 cm/s Sóng truyền đến đầu B thì bị phản xạ lại

1 Viết phương trình sóng tới, sóng phản xạ và sóng dừng tại điểm M cách B một khoảng x

2 Xác định số bụng và số nút trên dây

3 Tìm biên độ dao động của điểm M cách B một khoảng x = 12,1 cm

K α m

R1R2

F r

Bài 7 (2đ): Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều được đặt trong không khí Chiếu một

chùm tia tới đơn sắc hẹp, song song là là trên mặ bên từ đáy lăng kính khi đó tia ló ở mặt bên kia có góc ló

là 21 240 '' Tính chiết suất của lăng kính

Bài 8 (2đ): Một bình chứa khí có thể tích 10 lít ở 270C Tính khối lượng khí thoát ra và khối lượng khí còn lại nếu áp suất giữ nguyên ở Po và tăng nhiệt độ lên 370C Biết khối lượng riêng của khí ở điều kiện

0 1, 2kg m/

ρ =

================================Hết ================================

Hướng dẫn chấm

Con lắc chịu tác dụng bởi: P, τ,F

- Trường hợp mg > q E: Tại vị trí cân bằng: τ

τ = mg ± F = mg±q E

T =

m

qE g

l

+

Π

2

(q = ±q ) F E

==> P

E T

gT l m q

.

) 4

.(

2

2

2 − Π

- Trường hợp mg < q E: F

Luôn luôn có q < 0, do đó ở vị trí cân bằng:

τ = F – mg = q E−mg

==>

T =

g m

E q

l

−

Π

2

τ E

==> P

E T

gT l m q

.

) 4

.(

2

2

2 + Π

Do đó: q = - 199,803 ( Cµ )

0,5 0,5

0,5

0,5 0,5

0,5

Bài 2

(3đ)

Bảo toàn năng lượng cho nửa chu kì đầu tiên có:

0

c

ω

Bảo toàn năng lượng cho nửa chu kì tiếp theo có: 0' 1 2

0

2 os gc

ω

− =

Do đó độ giảm biên độ sau 1 chu kì là: 1 0 1 2

0

4 os g

/

c

ω

Vậy độ giảm biên độ sau n chu kì là: 0 2

0

4 os g

n n

c

ω

Theo bài ra với n =10 thì A n =0do đó 0 02 0

4 g os 4 g os

ω µ

µ =0,02551

0,25 0,5

0,5 0,5

0,5 0,5

Bài 3

( )

1

1

2

a

R

γ

0,5 0,5

Biến đổi cú: 2 2

2

( 2 )

t

(F =380N)

0.5 0,5

Bài4(3 đ) Gọi I1 ; I2 là cường độ dũng điện khi đúng và mở khúa K

1 2 AB 2

L

U I

= + ; 2 2 ( )2

AB

L C

U I

=

Vỡ cụng suất bằng nhau nờn : R2+Z L2 = R2+(Z L−Z C)2 => ZC = 2ZL

C = 2 1

L

Z ω = ………….

Mặt khỏc

2 2

AB L

RU

P RI

+ ; => R = ………

1,0 1,0

1,0

Bài 5(2đ) Mức cường độ õm tại điểm đang xột là :

I = I0 107 = 10-5 W/m2

Gọi R = 30 m là khoảng cỏch từ loa đến điểm đú , diện tớch chỏm cầu S= 2πRh.

Vỡ một nủa gúc mở của chỏm cầu là 300 nờn h = R(1- cos300) Cụng suất phỏt õm P =IS = 2 3

2 (1 )

2

R

0,5

0,5 1,0

Bài 6 (3đ 1) Bớc sóng λ = v/f = 20/40 = 0,5 cm .

Các phơng trình:

- Giả sử dao động của đầu A có phơng trình là.

u A = acos( 2πft) = 2cos(80πt) cm

- Phơng trình sóng tới M

u M(tới) = acos2πf(t - l −v x ) = 2cos80π(t - 8020−x)

= 2cos( 80πt+4πx) cm .

- Phơng trình sóng tới B

u B(tới) = acos2πf(t - v l ) = 2cos80π(t - 8020 )

= 2cos( 80πt - 320π) = 2cos( 80πt) cm

- Phơng trình sóng phản xạ tại B

u B(px) = -acos2πf(t - v l ) = -2cos80π(t - 4) = 2cos( 80πt - π) cm

- Phơng trình sóng phản xạ tại M

u M(px) = -acos2πf(t - v l - v x ) =2cos80π(t - 8020−x - π)

= 2cos( 80πt - 4πx - π) cm .

- Sóng tổng hợp tại M

u M = u M(tới) + u M(px) = 4cos(4πx + π2

)cos(80πt - π2

) cm

2 Mỗi bó sóng dài

2

λ nên:

0,5

0,5

0,5

- số bó sóng : n = λ

l

2 = 320 bó, mỗi bó chứa một bụng nên có 320 bụng.

- Số nút: nếu coi A và B là hai nút thì có 321 nút

3) Biên độ dao động của điểm M cách B một khoảng x = 12,1 cm

A = 4cos(4πx + π2

) = 4cos(4π12,1 + π2

) = .

0,5 1,0

Bài 7:

(2đ)

2 0

Sin90 =nSinr Sinr Cosr n

−

nSin(A - r )=Sini ⇔n(SinACosr - CosASinr ) = Sini

Biến đổi cú: ( )2

2

3

Sini

= n=1, 4133

0,5 0,5

0,5

0,5

Bài 8

(2đ) C1 Giả sử cả lượng khớ núi trờn biến đổi đẳng ỏp từ

0

1 27

t = C đến 0

2 37

−

∆

Khối lượng khớ thoỏt ra: 2 2 1 2 1

1

T

Mặt khỏc cú 2 0 2 2 0 2

- Khối lượng khớ cũn lại là 2 1 0 2 1

0

T

T

0,5 0,5

0,5 0,5

Lưu ý: GV chấm bấm mỏy kiểm tra lại kết quả cụ thể