Tính giá trị lực F trong hai trường hợp: a Vật trượt lên đều b Vật trượt xuống đều Câu 2 4,0 điểm Người thợ lặn mang bình không khí nén tới áp suất 125 atm, khi lặn xuống nước và quan s[r]
Trang 1F
SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH
AN GIANG KHÓA NGÀY 02/6/2015
Môn : VẬT LÍ
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút ( không kể phát đề)
(Đề có 01 trang) Đề thi LÍ THUYẾT
Số báo danh : ………
Họ, tên thí sinh: ………
Câu 1 ( 4,0 điểm)
Vật m có trọng lượng P = 50N đặt trên mặt phẳng nghiêng góc = 300 Lực F có phương nằm ngang như hình vẽ Biết hệ số ma sát trượt giữa vật m và mặt phẳng nghiêng là
= 0,25 Tính giá trị lực F trong hai trường hợp:
a) Vật trượt lên đều
b) Vật trượt xuống đều
Câu 2 ( 4,0 điểm)
Người thợ lặn mang bình không khí nén tới áp suất 125 atm, khi lặn xuống nước và quan sát 5 phút đầu tìm được chỗ hỏng ở đáy tàu, lúc ấy áp suất khí nén đã giảm bớt 10% Người thợ lặn tiến hành sửa chữa, và từ lúc ấy tiêu thụ không khí gấp rưỡi lúc quan sát Người thợ lặn có thể tiến hành sửa chữa trong thời gian tối đa là bao nhiêu phút, vì lí do an toàn áp suất trong bình không được thấp hơn 25 atm Coi nhiệt độ không đổi
Câu 3 ( 4,0 điểm)
Cho hai thấu kính đặt đồng trục L1 , L2 cách nhau l = 10cm có tiêu cự lần lượt là f1 =
10 cm và f2 = 40 cm Trước thấu kính L1 đặt vật sáng AB = 2 cm, vuông góc với trục chính
và cách L1 một khoảng d1
a) Với d1 = 30 cm, hãy xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh cho bởi hệ thấu kính b) Tìm d1 để ảnh qua hệ thấu kính là ảnh ảo, cao gấp 20 lần vật AB
Câu 4 ( 4,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có
suất điện động E và điện trở trong r = 2; các điện
trở R1 = 15 ; R2 = R3 = R4 = 20 Bỏ qua điện trở
ampe và các dây nối
a) Ampe kế chỉ 1,0A Tính suất điện động E
b) Đổi chỗ nguồn và ampe kế Tìm số chỉ ampe kế
Câu 5 ( 4,0 điểm)
Hai quả cầu nhỏ giống nhau treo vào một điểm bởi hai dây l = 30cm Truyền
cho hai quả cầu điện tích tổng cộng Q= 6.10-7C, chúng đẩy nhau, các dây treo hợp thành góc 2 = 600 Cho g = 10m/s2
a) Tính khối lượng mỗi quả cầu
b) Truyền thêm cho một quả cầu điện tích q’, hai quả cầu vẫn đẩy nhau nhưng góc giữa hai dây treo tăng lên đến 900 Tính giá trị điện tích q’
HẾT
-SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH
A
P M
R4 R3
R1
R2
E, r
N
Trang 2F
AN GIANG KHÓA NGÀY 02/6/2015
Môn : VẬT LÍ
HƯỚNG DẪN CHẤM LÍ THUYẾT Câu 1 ( 4,0 điểm)
Vật m có trọng lượng P = 50N đặt trên mặt phẳng nghiêng góc = 300 Lực F có phương nằm ngang như hình vẽ Biết hệ số ma sát trượt giữa vật m và mặt phẳng nghiêng là
= 0,25 Tính giá trị lực F trong hai trường hợp:
a) Vật trượt lên đều
b) Vật trượt xuống đều
a)
3,0 điểm - Các lực tác dụng vào vật:
, , , ms
F P N f
( hướng xuống)
- Vật trượt lên đều : F P N fms 0
0,5
- Chiếu theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng
N = Fsin + Pcos (1) 0,5
- Chiếu theo phương song song với mặt phẳng nghiêng
fms= Fcos - Psin (2) 0,5
- Mặt khác : fms = N = (Fsin + Pcos) (3)
Từ (2) và (3) suy ra
F c
Hay
tan
P
F
0,5
0,5
b)
1,0 điểm - Các lực tác dụng vào vật : F P N f , , , ms
( hướng lên)
- Vật trượt lên đều : F P N fms 0
0,25
- Chiếu theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng
N = Fsin + Pcos (1)
- Chiếu theo phương song song với mặt phẳng nghiêng
fms= Psin - Fcos (2) 0,25
- Mặt khác : fms = N = (Fsin + Pcos) (3)
Từ (2) và (3) suy ra
F
c
Hay
tan
P
F
Câu 2 ( 4,0 điểm)
P
N
fms
Trang 3Người thợ lặn mang bình không khí nén tới áp suất 125 atm, khi lặn xuống nước và quan sát
5 phút đầu tìm được chỗ hỏng ở đáy tàu, lúc ấy áp suất khí nén đã giảm bớt 10% Người thợ lặn tiến hành sửa chữa, và từ lúc ấy tiêu thụ không khí gấp rưỡi lúc quan sát Người thợ lặn có thể tiến hành sửa chữa trong thời gian tối đa là bao nhiêu phút, vì lí do an toàn áp suất trong bình không được thấp hơn 25 atm Coi nhiệt độ không đổi
Gọi p0, m0 là áp suất và khối lượng không khí ban đầu Gọi p1, m1 là áp suất và khối lượng không khí sau khi quan sát Gọi p2, m2 là áp suất và khối lượng không khí sau khi sửa chữa
Phương trình trạng thái khí :
m
pV RT
; do V và T không đổi 0,5
- Sau 5 phút quan sát, áp suất khí giảm bớt 10% tức còn lại 90%
1
0 0,9
p
p
- Sau x phút sửa chữa, áp suât khí còn lại 25atm
2
0
0, 2
p
p
- Lượng khí tiêu thụ trong thời gian sửa chữa là
- Trong 5 phút quan sát lượng khí tiêu thụ là 10%
=> trong 1 phút tiêu thụ 2%; 0,02m0
0,5
- Trong thời gian sửa chữa lượng khí tiêu thụ tăng gấp rưỡi, tức trong 1
- Trong x phút sửa chữa lượng khí tiêu thụ 0,7m0 x.0,03m0 = 0,7m0
=> x =
0,7 70
23,3 0,03 3 phút
0,5 0,5
Câu 3 ( 4,0 điểm)
Cho hai thấu kính đặt đồng trục L1 , L2 cách nhau l = 10cm có tiêu cự lần lượt là f1 = 10 cm
và f2 = 40 cm Trước thấu kính L1 đặt vật sáng AB = 2 cm, vuông góc với trục chính và cách L1 một khoảng d1
a) Với d1 = 30 cm, hãy xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh cho bởi hệ thấu kính
b) Tìm d1 để ảnh qua hệ thấu kính là ảnh ảo, cao gấp 20 lần vật AB
a)
2,0
điểm
a Sơ đồ tạo ảnh: AB L1 A B1 1 L2 A B2 2
d1 d1’ d2 d2’
Với d1 = 30 cm =>
1
15
d f
d f
2
40 9
d f
d f
A2B2 là ảnh thật cách thấu kính L2 một khoảng ~ 4,4 cm
0,5
Độ phóng đại:
' '
1 2
1 2
4 9
d d k
d d
Độ lớn của ảnh: 2 2
8 9
A B k AB cm
Ảnh A2B2 ngược chiều với AB và có độ lớn là 8/9cm 0,5
Trang 4b)
2,0
điểm
1
10 10
d f d d
d f d
(1) '
1
100 10
d l d
d
(2)
0,25 0,25
2
d f d
d f d
(3) -Để có ảnh ảo thì d’2 <0
Từ (3) => d1 < 7,5 cm (4)
0,25
0,25
Độ phóng đại
' '
1 2
1 2
d d k
d d
(5)
Thay (1), (2) và (3) vào (5) :
' '
1 2
20
15 2
d d k
(6)
0,25
0,25 Khi k= 20 => d1= 7cm
Câu 4 ( 4,0 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất
điện động E và điện trở trong r = 2; các điện trở R1 =
15 ; R2 = R3 = R4 = 20 Bỏ qua điện trở ampe và các
dây nối
a) Ampe kế chỉ 1,0A Tính suất điện động E
b) Đổi chỗ nguồn và ampe kế Tìm số chỉ ampe kế
a)
2,0
điểm
Sơ đồ mạch điện [(R3//R4)ntR2]//R1
R34= 10
R234= 30 = 2R1
0,25 0,25
Do R234= 2R1 và R3 = R4
=>
1
2
I
0,25
1
4
A
I
I I I I
=>
1
2
I
E = UNP +I.r = I1R1 +I.r = = 14,4V 0,5 b)
2,0
điểm
Sơ đồ mạch điện [(R2//R4)ntR3]//R1
R24= 10
R234= 30
1234
1, 2A
E I
R r
0,25
A
P M
R4 R3
R1
R2
E, r
N
A
P M
R4 R3
R1
R2
E, r
N
M
R4 R3
R1
R2
E, r
N
Trang 5UMP = IR1234 = 12V 0,25
1
0,8A
U U I
R R
Do R234= 2R1 =>
1
2
I
Do R2 = R4 =>
3
2
I
Câu 5 ( 4,0 điểm)
Hai quả cầu nhỏ giống nhau treo vào một điểm bởi hai dây l = 30cm Truyền cho hai
quả cầu điện tích tổng cộng Q= 6.10-7C, chúng đẩy nhau, các dây treo hợp thành góc 2 = 600 Cho g = 10m/s2
a) Tính khối lượng mỗi quả cầu
b) Truyền thêm cho một quả cầu điện tích q’, hai quả cầu vẫn đẩy nhau nhưng góc giữa hai dây treo tăng lên đến 900 Tính giá trị điện tích q’
a)
2,0 điểm - Điện tích mỗi quả cầu: q = Q/2=3.10-7C
- Các lực tác dụng lên quả cầu:
trọng lực Pur
, lực căng dây Tur
và lực điện Fur Quả cầu nằm cân bằng:
0
P T F
ur ur ur
0,5
0,5
Ta có : F = Ptan
2
q
k mg
=>
2
4
.tan
kq
r g
b)
2,0 điểm
Góc lệch tăng chứng tỏ điện tích quả cầu lúc sau tăng, q’ cùng dấu với q
Tương tự ta có 2
' tan ' '
k mg
r ; Với r’ = 2lsin’
0,5
=>
2
7
kq
Ghi chú: - Thí sinh giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.
- Thí sinh trình bày thiếu hoặc sai đơn vị ở đáp số mỗi câu sẽ bị trừ 0,25 điểm (toàn bài trừ không quá 1,0 điểm)
q q
F
P
T
r