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
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Bài Nội dung Điểm
Bài 1 4đ
.Mô men quán tính của mỗi thanh đối với trục quay OO’ là:
2
2 2
ml l ml
I m
12 2 3
 
= + =
 ÷
 
0.5đ
.Xét tại thời điểm t, thanh OA và OB có li độ góc lần lượt là α, β. Phương trình chuyển
động quay của thanh OA và OB:
2
2
2
2
l l ml
mg sin k( ) ''
2 2 3

  

 

β + + β − α =
 ÷

 

0.5đ
.Đặt U = α + β và ν = α - β,
( )
1 2
3g 3g 3k
I , (II)
2l 2l 2m
ω = ω = +
.Ta được:
3g
u'' u 0
2l
3g 3k
v'' v 0
2l 2m

+ =



 

1 0
1 2
2 0
0
1 1
2 2
Acos
0Bcos
A B
A sin 0
B sin 0
ϕ = α


ϕ = ϕ =ϕ = α


⇒
 
= = α
ω ϕ =



ω ϕ =

0.5đ
1
.Từ đó: u = α
0

2
ω
được xác định từ (I) và (II).
0.5đ
Bài 2 4đ
1. .Lực do khối thuỷ ngân tác dụng lên vách ngăn:

3
ga
0
a a
2
F .a. g
2 2 8
ρ
+
= = ρ
0.5đ
.Áp suất khí ở ngăn phải bằng tổng áp suất do khối thuỷ ngân và khí quyển gây ra:
5
0 k k
F 1
P P P ga 1,029.10 pa
S 8
= + = + ρ =
0.5đ
2a. .Gọi v
0
là thể tích khí ban đầu, nhiệt độ của khối khí khi vách ngăn vừa chạm vào thành
hộp:

( )( ) /
2 2
K
v
ga
P v T PV
ρ
+ +
= 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:

2 3
1 k k
l a a l.a l.a
A P .a. mg P . .g
2 2 4 4 16
= + = +ρ
0 .5đ
0,5đ
.Công khối khí thực hiện để đẩy toàn bộ khối thuỷ ngân ra ngoài:

2
2 k
1 la
A v (P ga).
2 4
= ρ∆ = + ρ
0.5đ
.Công tổng cộng mà khối khí đã thực hiện:

= 565,5 (J)
0.5đ
.Áp dụng nguyên lý I ta có: Q = ∆U + A = 990,7 (J)
0.5đ
Bài 3 4đ
.Chia khối Plasma thành những ống hình trụ đồng trục và cùng chiều dài l với khối
Plasma có bề dày dy rất bé.
.Điện trở mỗi ống trụ:
2
0
2
1 l 1 l
dR .
dS 2 ydy
y
1
a
= =
λ π 
λ −
 ÷
 
0.5đ
2
.Cường độ dòng điện chạy qua mỗi ống:

2
0
2
U y 2 ydy

có tâm O nằm trên trục của hình trụ, áp dụng đinh lý
Ampe ta có:

2
2 2
0 0
0 0 0 0
2
(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
πλ
= µ = µ ⇒ π = µ −
µ λ −
⇒ =
∑
∫
ur r
Ñ
1đ
.Dây dẫn có chiều dài l mang dòng điện I
2
đặt trong từ trường đồng chất có cảm ứng từ

Bài 4 4đ
.Dùng các dây nối các điểm A, B, C gần K nhất với nhau. Lúc đó mạch điện trở thành (r
x
nối tiếp bộ điện trở R
KB’
) // 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 R
1
. I K
C
Ta có:
1 x
1 1 1
(1)
R r R
= +
.
. .
.
.
.
.Từ (1), (2), (3) ta được:
1 2 3
x
1 2 2 3 1 3
2R R R
r (4)
R R R R R R
=
+ −
.Thay các giá trị R
1
, R
2
, R
3
đã biết ở 3 lần đo trên vào (4) ta tìm được điện trở r
x
của
thanh IK.
0.5đ
Bài 5 4đ
.Gọi I
1
, I
2

1
I
ur

2R
U
uuur

EF
U
uuuur

CD
U
uuuur
.Gọi ϕ
1
=
·
( )
·
( )
2 1 2 CD
R R 2 R R
U ;U ; U ;Uϕ =
uuuur uuuur uuuur uuuuur

0.5đ
.Áp dụng định lý hàm số cosin ta có:
U

U (m 1).U= +
(3)
1đ
.Áp dụng định lý hàm số cosin:
2 2 2
1 2
3 1 2 1 2
I I I 2I I cos(I ,I )= + +
r r
⇔
2 2 2 2 2 2
EF CD
0 3 0 1 0 2 0 1 0 2
R I R I R I 2(R I )(R I )cos(U ,U )= + +
ur ur
⇔
1
2 2 2
EF
R EF CD EF CD
CD
U
U U U 2U U
U
= + +
⇔
1
2 2 2
R EF
U (m 4)U= +

(5)
0.5đ
4
.Từ (2), (3), (5) suy ra:
1 1
2 2
m 2
sin cos
m 4 m 4
ϕ = ⇒ ϕ =
+ +
.Từ (2), (3) ta có:
EF
2 2
2 2
CD
U 1 m
sin cos
U
m 1 m 1
ϕ = = ⇒ ϕ =
+ +
.Do đó:
1 2 1 2 1 2
2 2
m
cos( ) cos .cos sin .sin
m 1. m 4
ϕ + ϕ = ϕ ϕ − ϕ ϕ =
+ +