[r]
Trang 1bộ giáo dục và đào tạo Hớng Dẫn chấm đề thi chính thức
Môn: Vật lí Ngày thi: 08/2/2007
(Hớng dẫn này có 07 trang)
Câu 1( 3,0 điểm)
a (1,0 điểm)
Sử dụng hệ toạ độ trụ:
12
A
25
b (2,0 điểm)
Có hai khả năng:
) (1,0 điểm) Nếu trong thời gian va chạm
, theo phơng Oy, khối trụ luôn luôn lăn có trợt
* Lực ma sát trợt hớng lên theo Oy
* Theo Ox:
0
0
* Theo Oy:
0
3
2
* Từ (1) và (2):
y x
v
v
;
0
0
4 15
v 4R
* Điều kiện trên xẩy ra nếu khối trụ vẫn trợt trong va chạm
vy R
4 0,19 21
* Trờng hợp đầu
1 0,125 0,19 8
thoả mãn
Động năng
2
)(1,0 điểm) Trờng hợp 0, 2 0,19 Quá trình này xảy ra nh sau: khi va chạm khối trụ lăn có trợt trong khoảng thời gian 1 và lăn không trợt trong khoảng thời gian 2:
x
y
N
N
Trang 2 y 0
;
y
y
2
0
2v 2
Sau đó khối trụ lăn không trợt với vy:
y
x
tg
;
Động năng sau va chạm là
E
2 2
297
Câu 2(2,0 điểm)
a (1,0 điểm) Quay đĩa một góc nhỏ , A dịch chuyển đoạn R A chịu tác
dụng lực kR do lò xo bị biến dạng
* Đĩa chịu tác dụng của mômen lực M = -kR2 (dấu – vì M ngợc chiều )
* Đĩa tròn đồng chất, bán kính R có mômen quán tính
2
mR I 2
* Phơng trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục:
2 2
d
M I ;
dt
là gia tốc góc Vậy:
Tần số góc:
2k m
, Chu kì:
m
T 2
2k
b (1,0 điểm) Xét một lần đoạn OA đi qua vị trí nằm ngang Gọi
1, 2 là biên độ góc về hai phía so với đờng nằm ngang Biến thiên cơ
năng của hệ là
1
2
Công của mômen cản
2
kR
200
Theo định lý biến thiên cơ năng: C 1 2
1
W A
100
Số dao động:
0
Câu 3(3,0 điểm)
a (1,5 điểm)Công mà khí thực hiện đợc trong quá trình đẳng áp 1-2:
A12 = p1(V2-V1) = R(T2-T1) Công trong quá trình đẳng tích 2-3: A23 = 0
k
A’
2
1 N M
Trang 3Theo đề bài, công trong quá trình đoạn nhiệt 3-1 là:
A31 =
12
A n
Công thực hiện trong toàn chu trình:
A = A12 + A23 + A31 = (1 -
1
n )A12 = (1 -
1
n)R(T2-T1).
Ta lại có Q31 = 0 (quá trình đoạn nhiệt) Trong quá trình
đẳng tích 2-3
Q23= A23 + U23 = U23 = kR(T3-T2) < 0 vì T3 < T2
Nh vậy khí chỉ nhận nhiệt trong quá trình 1-2:
Q = Q12 = A12 + U12 = (k+1)R(T2-T1) Hiệu suất của quá trình
1 1
b (0,5 điểm) Thay vào (1) các giá trị:
5
2
ta có n 8
c (1,0 điểm) Phơng trình đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ có
dạng:
p
const (2)
Ngoài ra ta còn có phơng trình trạng thái:
pV=RT (3)
Xét quá trình nguyên tố:
5
2
Từ (2) và (3): pdV-Vdp = 0; pdV + Vdp = RdT
1
2
Thay kết quả này vào (4):
Từ đó tính đợc nhiệt dung:
dQ
dT
Câu 4(3,0 điểm)
a (2,0 điểm) - Vẽ giản đồ vectơ (hình vẽ bên)
- Dòng qua R2, C2 là:
1
I
, I
có phơng trùng với phơng của UR 2.
1 R
U
1 C
I
2 C
U
1 R
I I
3
2 1
p2
p p1
V
Trang 42 2
U U U U
ChiếuU lên phơng U1 và phơngvuông góc với U1:
I Icos , I Isin
;
1
2
0
2
0 1
2
U U
49
(8tg 2cot g ) 2
U1 max khi
2
0 1max
U
7
b (1,0 điểm) Khi đó trên R2 có độ giảm hiệu điện thế:
1
Câu 5(3,0 điểm)
a (2,0 điểm)Vì S và S’ đối xứng qua mf phân giác góc A, nên tia tới mặt AB và tia ló khỏi mặt AC cũng phải đối xứng qua mf phân giác góc A., nghĩa là điểm I và
J đối xứng nhau qua mf AM, IJ vuông góc với AM tại H (ứng với góc lệch cực tiểu)
Bây giờ ta đi xác định vị trí của điểm I
Gọi i là góc tới của tia SI = góc KSI ,
Gọi r là góc khúc xạ của tia IJ = 900 – 600 = 300
sini = nsinr =
2
2 ,
AI + IK = b2 a2 = 40cm
IK = atgi = a AI = 10 cm (= IJ)
b (1,0 điểm) Tính t, cần tính SI
SI =
30 2 42,4 cosi 1 0,5 cm = JS’
S’ S
A
C B
b
I J
M H
Trang 5
Câu 6(3,0 điểm)
a (1,5 điểm) Pha dao động của ánh sáng ở điểm x trong hệ K là
x
2 f (t )
c
Pha dao động của ánh sáng ở điểm x’ trong hệ K’ là
x '
2 f '(t ' )
c
Mọi hiện tợng vật lý xảy ra trong các hệ quy chiếu quán tính phải nh nhau, nên:
x x '
2 f (t ) 2 f '(t ' )
c c
Theo công thức biến đổi Lorentz:
Equation Chapter 2 Section 11
, ,
, , 2
v
t x
x c x vt x ' v
2 f (t ) 2 f 2 f '(t ' );
c 1 c 1 c c
Hằng đẳng hệ số của t’ và x’ ở hai vế, ta thu đợc:
2
v
c
f ' f f ; f f f ' f 1
1
(1)
Trong (1), v là vận tốc tơng đối giữa máy thu và nguồn Coi v > 0 nếu máy thu và nguồn ra xa nhau, v < 0 nếu máy thu và nguồn lại gần nhau Ta thấy rằng nếu máy thu ra xa nguồn thì tần số của ánh sáng mà máy thu nhận đợc sẽ nhỏ hơn máy thu lại gần nguồn, tần số ánh sáng mà nó thu đợc sẽ lớn hơn tần số ánh sáng mà nguồn phát ra
b (0,5 điểm)
o
1 1 0,6 ' 1.10 2,10 A
1 1 0,6
b (1,0 điểm) Tìm vận tốc tơng đối của 2 tên lửa đối với nhau dựa vào công thức cộng vận tốc Vận tốc của tên lửa 1 đối với bệ phóng là u, của tên lửa 2 đối với bệ phóng là v và đối với tên lửa 1 là u’
o
x
x 2
u v 1 '
u " 6.10 A
v 1 '
1 u c
Câu 7(3,0 điểm)
Để đo đồng thời các đại lợng nhiệt dung C, hệ số nhiệt điện trở , điện trở R0 trên 1 sơ đồ đo, ngời ta dùng điện trở kim loại R để nung nóng chất lỏng trong nhiệt lợng kế
a (1,0 điểm) Sơ đồ đo: (Hình vẽ)
Trang 6Trong khi nung nóng điện trở R bởi nguồn xoay chiều, ngời ta
điều chỉnh mạch cầu cho cân bằng, tính đợc giá trị R, đọc giá trị dòng
điện trên Ampe kế
b (1,0 điểm) Xây dựng các công thức:
- Nhiệt lợng tỏa ra trên R:
2 1
Q RI
- Nhiệt lợng đã hấp thụ trong nhiệt lợng kế, nớc (kể cả trên điện
trở R): Q2 (C m1 1C m2 2Cm)(t2 t )1
-2
ở đây, : thời gian cấp dòng điện xoay chiều qua điện trở R,
I: cờng độ dòng điện qua điện trở R,
t1, t2: nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ sau khi cấp dòng xoay chiều cho điện
trở R
- Điện trở kim loại đợc xác định bởi: R R (1 0 t ) (2)2
c (1,0 điểm) Trình tự thí nghiệm và các biểu bảng:
- Cho dòng I qua R trong thời gian , đọc giá trị t2
- Điều chỉnh cho cầu cân bằng:
2
1
2
R
R
- Lập bảng
t2
1
2
t
t2 2
t2 3
t2 n
R a b c d
- Từ bảng trên, vẽ đồ thị: R R(t ) 2
- Đồ thị này là đờng thẳng, ngoại suy đợc giá trị R0 (Giao của đồ thị
2
R R(t ) với trục Oy)
- đợc xác định bởi:
0
0
tg
R
Góc là góc nghiêng của đồ thị
và trục Ox
- Nhiệt dung C đợc tính trực tiếp từ (1) hoặc
có thể thay (2) vào (1) để xác định nhiệt
dung của điện trở kim loại
- Sai số có thể mắc phải: Sai số do nhiệt dung
của dây nối, lắc khấy nớc không đều,
-Ghi chú: Nếu thí sinh làm khác với Hớng dẫn chấm nhng vẫn đúng,
giám khảo cũng cho điểm theo biểu điểm
t2 R0
R
G
Ct
~
u
A
E
1 V
R
R2
R1
2 V
R
R