F
→
R
2
R
1
F
→
ω
0
F
→
R
2
R
1
F
→
ω
0
SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẾN TRE ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Năm học 2008 – 2009
ĐỀ THI ĐỂ NGHỊ MÔN VẬT LÝ
Thời gian: 180 phút
Câu 1: ( Cơ học )
Để nối hai trục ta dùng mô hình như hình vẽ . Hai đĩa giống nhau có momen quán tính đối
với trục quay tương ứng là I. Ban đầu một đĩa đứng yên, còn đĩa kia quay đều với tốc độ góc ω
0
.
Muốn hai trục nối nhau ta tác dụng lực vào hai đĩa dọc theo trục như hình và có độ lớn F. Mặt


2 2
2
0 0
0
I
1
I I
2 4 4
ω ω
= ω − =
( 0,5 đ )
3. Thời gian nối trục:
Ta chia hình vành khuyên thành các vành nguyên tố có bán kính r, bề dày dr.
Momen của lực ma sát tác dụng lên vành nguyên tố
dM = r . dF
ms
( 0,25 đ )
với
( )
ms
2 2
2 1
F
dF 2 rdr
R R
= µ × π
π −
( 0,25 đ )
2

2 F
R R
3 R R
µ
= × −
−
( 0,25 đ )
* Phương trình chuyển động quay cho đĩa ban đầu đứng yên :
M
M I const
I
= γ → γ = =
( 0,5 đ )
* Thời gian nối trục:
.tω = γ
( )
( )
2 2
2 1 0
3 3
2 1
3 R R I
t
4 F R R
− ω
ω
= =
γ
µ −
( 0,5 đ )

(0,25đ)
RC
V
2
3
=
TRU ∆=∆
2
3
(0,25đ)
( )
12142132
2
3
2
3
TTRTRUU −=∆=∆=∆⇒
(0,25đ)
Trạng thái (1)
1100
RTRT
m
VP ==⇒
µ
Trạng thái (2)
2200
2.2 RTRT
m
VP ==⇒
µ

V
0
(0,25đ)
A
142
= A
14
+ A
42
= P
0
(2V
0
– V
0
) + 0 = P
0
V
0
(0,25đ)
Vậy
000000132
2
13
2
2
9
VPVPVPQ =+=
000000142
2

Cho mạch điện:
Trong đó:
E = 80V
R
1
= 30 Ω
R
2
= 40 Ω
R
3
= 150 Ω
R + r = 48Ω, ampe kế chỉ 0,8A, vôn kế chỉ 24V.
1. Tính điện trở R
A
của ampe kế và điện trở R
V
của vôn kế.
2. Khi chuyển R sang song song với đọan mạch AB. Tính R trong hai trường hợp:
a. Công suất tiêu thụ trên điện trở mạch ngoài đạt cực đại.
b. Công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt cực đại.
ĐÁP ÁN
1. Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính:
Ta có: E = I (r + R) + R
2
(I – I
A
) + U
V
(0,25đ)

U
R
V
A
V
V
V
V
(0,25đ)
2. Ta có:
Ω== 32
I
U
R
AB
AB
a. Khi chuyển R sang song song với đoạn mạch AB thì mạch ngoài có điện trở
R
R
R
N
+
=
32
.32
(1) (0,25đ)
Công suất P của điện trở mạch ngoài:
P = E . I – rI
2
Hay : rI

Từ (1) và (2):
Rr
R
R
−==
+
48
32
32
⇒ R = 32Ω (0,25đ)
3
A V
A
V
R
3
R
1
R
2
R
A
B
(
E,r
)
b. Gọi: I’ là cường độ dòng điện qua R
I
3
là cường độ dòng điện qua mạch AB có chứa R

R
EE
+
=
+
=
32
32
.80.'

r
r
rR
rR
r
+
=
+
=
32
.32.
'
(0,25đ)
(E’, r’): nguồn tương đương
Công suất tiêu thụ trên R cực đại khi: R = r’ (0,25đ)
Ω=⇒
+
=−⇔ 32
32
.32

(0,25đ)
Dao động nhỏ ⇒ sinα ≈ α
⇒ - (m
1
+ 2m
2)
Rgα = 2R
2
(m
2
+ 2m
2
) α’’
⇒ 2Rα’’ + gα = 0 (1đ)
⇒ Chu kì dao động nhỏ
g
R
T
2
2
π
=
(1đ)
5
Câu 5: (Điện xoay chiều)
• Mạch điện xoay chiều gồm 3 phần tử : điện trở thuần R, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và
tụ có điện dung C mắc nối tiếp như hình vẽ (1).
Biết u
AN
nhanh pha so với u

2
2
=⇒=⇒
(0,5đ)
• Hình (2) được vẽ lại như sau:
6
∼
u
X
Y
Z
⋅ ⋅ ⋅
A M N
⋅
B
(hình 1)
∼
u
Z
•
A
B
(hình 2)
•
X
Y
•
D
∼
u

(0,25đ)
I
I
UUUUU
L
DBADDBAD
2
222
−+=
(0,25đ)
mà
LLDBLCC
AD
ZIUZZZ
I
U
.;2; ===
(0,5đ)
nên
22222
ADDBDBAD
UUUUU =−+=
⇒ U = U
AD
(0,25đ)
A
Z
U
Z
U

B
1
cùng chiều và bằng nửa AB. Giữ nguyên thấu
kính L
1
, dịch chuyển vật AB 18cm thì thu được ảnh A
2
B
2
bằng
3
1
AB. Tính tiêu cự f
1
của
L
1
. (1đ)
2. Đặt vật AB ở vị trí qua L
1
cho ảnh bằng
3
1
AB, sau L
1
đặt thấu kính hội tụ L
2
có tiêu cự
20cm, đồng trục với L
1

11
11
1
1
'
111
1
2
1
fd
fd
f
d
d
AB
BA
k −=⇒+=
−
−
=
−
==
(1) (0,25đ)
*
12
22
2
2
'
222

1
A
2
B
2

* Theo câu 1, ta có d
1
= 36cm
cm
fd
fd
d 12
11
11
'
1
−=
−
=⇒
(0,25đ)
* Khi chưa dịch chuyển L
2
, ta có d
2
= a – d
1
’ = 30cm (0,25đ)
cm
fd

’ = 90cm nên khi dịch chuyển L
2
ra xa L
1
10cm thì ảnh A
2
B
2

dịch chuyển lại gần L
1
10cm. (0,25đ).
Nếu tiếp tục dịch chuyển L
2
ra xa nữa thì A
2
B
2
sẽ dịch chuyển xa L
1
(0,25đ). Khi L
2
ở khá xa L
1
thì
ảnh A
2
B
2
ở trên tiêu diện ảnh của L

2
d
2
=30cm
d
2
’=60cm
l= d2 + d
2
’=90cm
Câu 7 (Phương án thí nghiệm) (2điểm)
1. Cho dụng cụ gồm:
- Một hình trụ rỗng có khối lượng và bán kính trong chưa biết.
- Mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng thay đổi được, nối tiếp với một mặt phẳng ngang.
- Đồng hồ
- Thước chia độ
- Ống thăng bằng
- Thước kẹp
2. Yêu cầu:
a. Xác định hệ số ma sát lăn của hình trụ.
b. Xác định bán kính trong của hình trụ bằng cách cho nó lăn trên hai mặt phẳng.
ĐÁP ÁN
a. Thả cho hình trụ bắt đầu lăn xuống từ đỉnh A của mặt phẳng nghiêng, hình trụ lăn xuống B
rồi tiếp tục đi trên mặt ngang và dừng lại ở C. (0,25đ)
Ta có: E
A
= mgh
E
C
= 0

.
2
1
smgImV
BB
µω
=+
(0,25đ)
Có
R
V
B
B
=
ω
và
( )
22
2
1
rRmI +=
(0,25đ)
Với: R: bán kính ngoài của hình trụ
r: bán kính trong của hình trụ
( )
2
2
2
222


(2) (0,25đ)
Mặt khác trên đoạn đường s
1
ta có:
1
2
11
;
2
1
atvats
B
==
1
1
2t
s
v
B
=⇒
(3) (0,25đ)
Từ (1), (2) và (3):
( )
3

21
2
2
1
2