Tài liệu ĐỀ THI ĐÁP ÁN CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG QUỐC GIA LỚP 12 Năm học 2007 - 2008 pdf

Lúc đó mạch điện trở thành rx nối tiếp bộ điện trở RKB’ // R.. .Trong đó R là tổng điện trở tương đương của các điện trở còn lại.. 0.5đ .Mạch điện được vẽ lại như hình bên... .Giản đồ v

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

-KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG QUỐC GIA LỚP

12 Năm học 2007 - 2008

HƯỚNG DẪN CHẤM, ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC

Môn: VẬT LÝ Ngày thi: 06/11/2007

-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

.Mô men quán tính của mỗi thanh đối với trục quay OO’ là:

2

 

 

0.5đ

.Xét tại thời điểm t, thanh OA và OB có li độ góc lần lượt là ,  Phương trình chuyển

động quay của thanh OA và OB:

       



         



 



1đ

.Do  và  rất bé nên hệ trên được viết lại:

        





        



0.5đ

.Đặt U =  +  và  =  - , 1 3g   I , 2 3g 3k (II)

    

.Ta được:

3g

u '' u 0

2l 3g 3k

2l 2m











2 1 2 2

u '' u 0 v'' v 0

   





  



0.5đ

.Hệ phương trình có nghiệm: u A cos( t u ), v Bcos( t u )   1 1   2 2

.Tại thời điểm t = 0 thì u = 0 , v = 0, u’ = 0, v’ = 0 Ta có: 0.5đ

0

Acos

0 Bcos

A B

 



     







 

   



   



0.5đ

.Từ đó: u = 0cos(1t), v = 0cos(2t)

.Phương trình dao động nhỏ của thanh OA và OB lần lượt là:

0

0

u v

(cos t cos t)

u v

(cos t cos t)





     





     

Với 1và 2 được xác định từ (I) và (II)

0.5đ

1 .Lực do khối thuỷ ngân tác dụng lên vách ngăn:

ga

2





0.5đ

.Áp suất khí ở ngăn phải bằng tổng áp suất do khối thuỷ ngân và khí quyển gây ra:

5

2a .Gọi v0 là thể tích khí ban đầu, nhiệt độ của khối khí khi vách ngăn vừa chạm vào thành

hộp:

0

1

 

0.5đ

b.Gọi thủy T1 là nhiệt độ của khối khí tại thời điểm thủy ngân bắt đầu chảy ra, ta có:

1 1 0

0 0

PV

PV

0 0 0 0

K

v ga

P   v  T PV = 480,2K Công suất khối khí thực hiện để đẩy toàn bộ không khí ở ngăn trái ra ngoài và nâng

khối thuỷ ngân lên để nó bắt đầu chảy ra:

0 5đ

0,5đ

.Công khối khí thực hiện để đẩy toàn bộ khối thuỷ ngân ra ngoài:

.Công tổng cộng mà khối khí đã thực hiện:

.Nội năng khí biến thiên: v 5 0 0

U nC T (Pv P v )

2

    

= 5

2

P ga a l P a

  

= 565,5 (J)

0.5đ

.Áp dụng nguyên lý I ta có: Q = U + A = 990,7 (J) 0.5đ

.Chia khối Plasma thành những ống hình trụ đồng trục và cùng chiều dài l với khối

Plasma có bề dày dy rất bé

1 a

   

0.5đ

.Cường độ dòng điện chạy qua mỗi ống:

2 0 2 U y 2 ydy dI U 1 dR a l            0.5đ Cường độ dòng điện chạy qua khối plasma: 0 0 0 r r r 2 2 2 3 2 2 0 0 0 0 0 2 2 2 0 0 0 2 U 2 U Ur I (a y )ydy a ydy y dy (2a r ) a l a l 2a l                     1đ Chọn đường tròn, bán kính x > r0 có tâm O nằm trên trục của hình trụ, áp dụng đinh lý Ampe ta có:

2 2 2 0 0 0 0 0 2 0 (c) 2 2 2 0 0 0 0 2 Ur Bdl i I B.2 x (2a r ) 2a l Ur (2a r ) B 4a l.x                  1đ Dây dẫn có chiều dài l mang dòng điện I2 đặt trong từ trường đồng chất có cảm ứng từ B  vuông góc với dây nên:

2 2 2 0 0 0 0 2 2 2 2 2 Ur (2a r ) F BI l I l 4a l.x      0,5đ Vậy lực từ tác dụng lên một đơn vị dài của dây mang dòng điện I2 là:

2 2 2 0 0 0 0 0 2 2 2 Ur (2a r ) F f I l 4a l.x      0,5đ Bài 4 4đ Dùng các dây nối các điểm A, B, C gần K nhất với nhau Lúc đó mạch điện trở thành (rx nối tiếp bộ điện trở RKB’ ) // R .Trong đó R là tổng điện trở tương đương của các điện trở còn lại B' là điểm chập của A, B và K 0.5đ Mạch điện được vẽ lại như hình bên .Tiến hành ba lần đo như sau: A

- Lần 1: Dùng dây nối K và B' rồi mắc B Ômkế vào I và K Đọc chỉ số Ôm kế R1 I K C

Ta có: 1 x 1 1 1 (1) R  r  R

1đ - Lần 2: Dùng dây nối I và K rồi mắc Ôm kế vào K và B Đọc số chỉ Ôm kế R2 Ta có: 2 KB' 1 1 1 (2) R  R  R 1đ - Lần 3: Dùng dây nối I và B', mắc Ôm kế vào I và K Đọc số chỉ Ôm kế R3 Ta có: 1 1 1 (3) R  r  R 1đ

r x K 1

I 2 B’ R 3

.

.

.Từ (1), (2), (3) ta được: x 1 2 3

2R R R



 

.Thay các giá trị R1, R2, R3 đã biết ở 3 lần đo trên vào (4) ta tìm được điện trở rx của

thanh IK

0.5đ

.Gọi I1, I2, I3 lần lượt là cường độ hiệu dụng của dòng xoay chiều chạy qua R2, tụ C giữa

và R1.

.Giản đồ véc tơ của mạch điện được vẽ như hình dưới

U R1

I 2

I3

U AB

O 1

2 I1 UR2

UEF UCD

.Gọi 1 =    

U ;U ;   U ;U

0.5đ

.Áp dụng định lý hàm số cosin ta có:

U2 = U2R1  U2CD  2U UR1 CDcos(   1 2) (1)

2

U  mR I

0

 Do đó UR2  mUEF (2)

U2CD  U2R2  U2EF UCD2  (m2  1).U2EF (3)

1đ

.Áp dụng định lý hàm số cosin: I23  I12  I22 2I I cos(I ,I )1 2  1 2

 R I0 32 2  R I2 20 1  R I0 22 2  2(R I )(R I )cos(U , U0 1 0 2 EF CD)

 2R1 2EF 2CD EF CD EF

CD

U

U

 U2R1  (m2  4)U2EF (4)

0.5đ

.Áp dụng định lý hàm số sin, ta có: 2 3

1 2 1

I I

sin   sin(I ,I )  

CD 2

1

U I

(5)

0.5đ

.Từ (2), (3), (5) suy ra: 1 1

CD

m cos( ) cos cos sin sin

         

(6)

1đ

.Thay (3), (4), (6) vào (1) suy ra: U2  (2m2  2m 5)U  2EF

 EF 2 0

U U



0,5đ