Sở gd-đt Quảng Bình Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 11- THPT
Năm học 2007-2008
Đề chính thức Môn: vật lý không chuyên
( Thời gian làm bài : 150 phút không kể thời gian giao đề)
Câu 1(2,5 điểm): Một quả cầu nhỏ có khối lợng m = 500g
đợc buộc vào 2 sợi dây không giãn, khối lợng không đáng kể.
Hai đầu còn lại buộc vào hai đầu một thanh thẳng đứng.
Cho hệ quay xung quanh trục thẳng đứng qua thanh với vận tốc
góc

. Khi quả cầu quay trong mặt phẳng nằm ngang và các sợi dây
tạo thành một góc 90
0
( hình vẽ). Chiều dài của dây trên là a = 30cm,
của dây dới là b = 40cm. Cho gia tốc rơi tự do g = 10m/s
2
.
Tính: a/ Lực căng các sợi dây khi hệ quay với

= 8rad/s.
b/ Vận tốc góc

để dây trên bị đứt.
Biết rằng dây bị đứt khi lực căng của nó T = 12,6N.
Câu2 :(2,5 im). Mt mol khớ lớ tng thc hin chu trỡnh 1-2-3-1. Trong ú, quỏ
trỡnh 1 - 2 c biểu din bi phng trỡnh T = T
1
(2- bV)bV (vi b l mt hng s
dng và thể tích V
2
>V

dây là nh nhau và đợc chế tạo bằng cùng một vật liệu?
Đáp án vật lí lớp 11 không chuyên
Câu 1:( 2,5điểm)
a/ Vẽ hình, biêủ diễn đúng các lực tác dụng vào vật.
Xét trong hệ quy chiếu quay. Điều kiện cân bằng của vật :
0


=+++
qtBa
FTTP
0,25đ
Chiếu lên phơng các sợi dây:

0cos.cos =+

qta
FTmg
(1) 0,25đ
0cos.cos =++

qtb
FTmg
(2) 0,25đ
Với :
22
22
.
ba
ab


cos,cos,
qt
F
và

= 8rad/s
vào (1) và (2) ta đợc :
22
2
2
22
ba
ab
m
ba
a
mgT
a
+
+
+
=

= 9,14N 0,5đ

22
2
2
22

Câu 2:( 2,5điểm)
+ tớnh cụng m khi khớ thc hin , ta v th biu din chu trỡnh bin i trng
thỏi ca cht khớ trong h ta h ta (PV) 0,25đ.
+ Quỏ trỡnh bin i t 1-2: Từ T=PV/R v T = T
1
(2- bV)bV
=> P= - Rb
2
T
1
V+2RbT
1
(0,25)
+ Quỏ trỡnh 2-3 l quỏ trỡnh ng ỏp P
2
= P
3
(0,25)
+ Quỏ trỡnh bin i t 3-1 Từ T=PV/R v T = T
1
b
2
V
2
=>
P= Rb
2
T
1
V (0,25đ); Hình vẽ 0.25đ P


P

b
T

a
T

r
+Thay T
2
= 0,75T
1
vo phng trỡnh T = T
1
(2- bV)bV =>
V
2
= 3/2b=1,5V
1
và V
2
=0,5V
1
(vỡ V
2
> V
1
nờn loi nghim V

2
-V
3
) = 0,25RT
1
0,25
Câu 3:( 2,5 điểm)
+ Năng lợng của hệ hai tụ trớc khi các bản cha di chuyển:
W
1
=2.
2
1
C.U
2
= C.U
2
0.25đ
Điện tích hệ Q=2C.U 0.25đ
+Khi hai bản của một tụ đã di chuyển đến khoảng cách bằng một nửa lúc đầu,
địên dung của tụ này là 2C 0.25đ
+ Gọi W
2
là năng lợng của hệ, U
1
là hiệu điện thế trên mỗi tụ lúc này:
Q = Q
1
+ Q
2

+C.U
2
1
=
2
3
C.
2
U
3
2






=
2
3
2
CU
0.25đ
+ Độ biến thiên năng lợng của hệ bằng động năng mà hai bản tụ thu đợc.
2W
đ
= W
1
-W
2

cos)(
0
2
ktBR +
0.25đ.
+Suất điện động cảm ứng trong vòng dây:


cos
2
kR
t
Ec =


=
0,25đ
+ Dòng điện chạy trong vòng dây:
r
kR
r
Ec
I

cos
2
==
0,5đ
trong đó
So

cos
=
0,5đ
+ Nhìn vào công thức ta thấy tất cả các đại lợng đa vào công thức là nh nhau đối với
cả hai vòng dây.Do đó dòng điện cảm ứng trong hai vòng dây là giống nhau 0,5đ
Chú ý: Học sinh làm theo cách khác cho kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
Điểm bài thi không làm tròn.
Sở gd-đt Quảng Bình Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 11- THPT
Năm học 2007-2008
Đề chính thức Môn: vật lý chuyên
( Thời gian làm bài : 150 phút không kể thời gian giao đề)
Câu 1(2,5 điểm): Một quả cầu nhỏ có khối lợng m = 500g
đợc buộc vào 2 sợi dây không giãn, khối lợng không đáng kể.
Hai đầu còn lại buộc vào hai đầu một thanh thẳng đứng.
Cho hệ quay xung quanh trục thẳng đứng qua thanh với vận tốc
góc

. Khi quả cầu quay trong mặt phẳng nằm ngang và các sợi dây
tạo thành một góc 90
0
( hình vẽ). Chiều dài của dây trên là a = 30cm,
của dây dới là b = 40cm. Cho gia tốc rơi tự do g = 10m/s
2
.
Tính: a/ Lực căng các sợi dây khi hệ quay với

= 8rad/s.
b/ Vận tốc góc

để dây trên bị đứt.

2
và k
3
k
2
R
a/ Tỡm nhit lng ta ra trờn mi in tr R từ khi k
1

úng k
2
v k
3
đến khi mạch điện đã ổn định. +
U
-

b/ Xỏc nh cng dũng in qua cỏc in tr vo thi im
A B

mà hiu in th trờn hai bn ca t in gia hai im MN có độ lớn bng
10
U
. B
qua in tr dõy nối v cỏc khúa k.
Bài 4: (2,0điểm) Một tụ điện phẳng có hai bản nối với nhau bằng một dây dẫn, đặt
trong một từ trờng đều B hớng song song với hai bản. Một tấm kim loại có bề dày


qtb
FTmg
(2) 0,25đ
+Với :
22
22
.
ba
ab
mmrF
qt
+
==

0,25đ

22
cos
ba
a
b
r
+
==
22
cos

+
=

= 9,14N 0,5đ

22
2
2
22
ba
ba
m
ba
b
mgT
b
+
+
+
=

= 0,6N 0,5đ
b/+ Khi T
a
= 12,6N dây trên sẽ đứt và vận tốc góc

lúc đó sẽ là :
2
2222
2

V
2
P
=> P = Rb
2
T
1
V (0,25đ)
P
1
1
P
2
3 2
0 V 0,25đ
V
3
V
1
V
2
+Thay T = T
1
vo phng trỡnh T = T
1
(2- bV)bV
=> V
1
= 1/b => P
1

1
và V
2
=0,5V
1
0,25đ
TH1: V
2
= 1,5V
1

+ Thay V
2
= 1,5/b vo P= -Rb
2
T
1
V + 2RbT
1
=> P
2
= P
3
= 0,5RbT
1
= 0,5P
1
=> V
3
= 0,5V

= 3/2b . 0,25đ
+ Ta cú cụng A = 0,5(P
2
P
1
).(V
3
-V
2
) = 0,25RT
1
. 0,25
P
P
2
2 3
P
1
1
Hình vẽ 0,25đ.
0 V
2
V
1
V
3
V
Bi3: (3,0im).
a)Khi k
1

+ Nng lng ca b t in l: W
o
=U
2
C/3 0,25
+Sau khi k
1
mở , k
2
v k
3
úng, mch in gm ba t in ghộp //vi nhau 0,25
+ Khi mch in ó n nh :
* Đin tớch ca mi t in l: q
1
/
= q
2
/
=

q
3
/
= U.C/9.
* Hiu in th ca mi t l: U
1
/
=U
2

C/27 (0,25)
+ -
C
1

R

-

+
b) + Theo bi ra t kt qu cõu (a) ta thy hiu in th U
MN
ó gim t:
U/3 U/10 0 (- U/10) (-U/9). Nh vy cú hai thi im t
1
v t
2
hiu
in thế U
MN
= U/10 v U
MN
= - U/10

0,25
C
2
C
3
+ Gi I

+ T (1) v (2) => I
1
= 19U/60R. 0,25
+ Gi I
2
l cng dũng in qua mi in tr ti thi im t
2
(du in tớch
ca 3 t cựng du vi nhau) , tng t ta cú:
U
MN
= I
2
R U
3
= - U/10 (3)
V U/3 U
3
= 13U/60R (4) 0,25
+ T (3) v (4) => I
2
= U/60R. 0,25
Câu 4:(2,0điểm)
+ Gọi d là khoảng cách giữa hai bản tụ, x là khoảng cách từ tấm kim loại đến bản trên
của tụ. Tấm kim loại chuyển động trong từ trờng có v vuông góc B nên hiệu điện thế
giữa hai bản mặt của tấm
3

d
vBU


=
=

+

0,5đ - - - -
0,5đ
+ Mật độ điện tích trên bản tụ:
23
.
2
3
2
3
0000


Bv
d
Bv
dd
U
S
q
====
0,5đ
Chú ý: Học sinh làm theo cách khác cho kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
Điểm bài thi không làm tròn.
Sở gd-đt Quảng Bình Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9- THCS

Câu 2:(2,5điểm) Có hai bình đựng cùng một loại chất lỏng.
Một học sinh lần lợt múc từng ca chất lỏng ở bình 2 đổ vào bình 1 và đo nhiệt độ cân
bằng ở bình 1 sau 4 lần đổ cuối: 20
0
C, 35
0
C, không ghi, 50
0
C.
Tính nhiệt độ cân bằng ở lần bị bỏ sót không ghi và nhiệt độ của mỗi ca chất lỏng lấy
từ bình 2 đổ vào bình 1. Coi nhiệt độ và khối lợng của mỗi ca chất lỏng lấy từ bình 2
đều nh nhau; bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trờng.
Câu 3: (2,5điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ,
trong đó U = 24V không đổi; hai vôn kế U
hoàn toàn giống nhau. Vôn kế V chỉ 12V.
Xác định số chỉ của vôn kế V
1
.
Bỏ qua điện trở dây nối.

Câu 4: (2,5điểm) Một vật AB đặt trớc một thấu kính phân kì cho ảnh A
1
B
1
cao 0,8cm.
Giữ nguyên vật AB và thay thấu kính phân kì bằng thấu kính hội tụ có cùng tiêu cự và
cũng đặt ở vị trí của thấu kính phân kì thì thu đợc ảnh thật A2B
2
cao 4cm. Khoảng
cách giữa hai ảnh là 72cm. Tìm tiêu cự thấu kính và chiều cao của vật.

1
+ F. d
3
= P
2
.d
2
0,25đ
- Với
;
7
6
;
7
1
21
PPPP ==
F = V.d V. d
x
= V.(d d
x
); 0,5đ

ldldld
14
2
;
7
3
;

x
) 0,25đ

V
P
dd
x
14
35
=

V
P
dd
x
14
35
=
0,25đ
Với P = 10.m = 100 N
V = S.h = .R
2
.h = 3,14 . 0,1
2
. 0,32 = 0,01 m
3
0,25đ
3
/10000
01,0.14

+Ta có các phơng trình cân bằng nhiệt ứng với 3 lần trút cuối là:
q
1
(35-20) = q
2
(t
2
-35) (1) 0,25đ
(q
1
+ q
2
)(t
x
-35) = q
2
(t
2
- t
x
) (2) 0,25đ
( q
1
+ 2q
2
)(50-t
x
) = q
2
(t

2
-50) (6) 0,25đ
+ Giải hệ phơng trình (5) và (6) ta sẽ đợc: t
2
= 80
0
C; t
x
= 44
0
C 0,5đ.
Bài 3 (2,5 điểm)
Kí hiệu của cờng độ dòng điện và chiều dòng điện đợc kí hiệu nh trên hình:
+Tại nút mạch A, ta có: I

=I
1
+I
V
0,25đ
<=>
R
UvU
=
Rv
Uv
+
R
UvUv
2

R
Uv
3
1
(2) 0,25 đ
+ Chia cả hai vế của (1) và (2) cho R
v
rồi đặt thơng
Rv
R
=x # 0 thì ta đợc:
(1)=>
x
12
=12+
x
Uv
2
112
=> Uv
1
= 24x -12 (*) (0,25 đ) U
(2) =>
x
Uv
2
112
= U
v1
+

2
(0,5đ)
thay x
2
vào (1) => U
v1
= 4V I
2
Vậy số chỉ của vôn kế V
1
là 4V (0,25 đ)
I
v1
C
Câu 4(2,5điểm):

B I B I
B
1
F A
2
A F A
1
O

A O
B
2
Hình vẽ 0,25đ
+Đặt AB trớc thấu kính hội tụ cho ảnh thật AB nằm ngoài khoảng tiêu cự của 2 thấu

A
A
BA
BA
=>
12
0.50 AA =
0,5đ
+Mà 0A
1
+ 0A
2
= 72cm => 0A
1
= 12cm; 0A
2
= 60cm 0,25đ
+
11
BFA
đồng dạng
FIO
=>
h
ff
I
F
BA
FA
=

0
'
22
2
'
0,25đ
=>
cmf
ff
20
4
60
8,0
12
=

=

0,25đ
=>
cmh
h
2
20
8,0
1220
==

0,25đ
+Vậy cả hai thấu kính có tiêu cự f = 20cm, độ cao vật AB là 2cm.