K THI OLYMPIC TRUYN THNG 30/4 LN TH XIII TI THNH PH HUÊ Đ THI MÔN VẬT LÝ 11 Thi gian lm bi 180’ Ch$ %: Mi câu hi th sinh lm trên 01 t giy riêng bit ( Đề thi có 02 trang) Câu 1: (4 điểm) Một tm ván di khối lượng M nằm trên một mặt phẳng nhẵn nằm ngang không ma sát v được giữ bằng một sợi dây không giãn. Một vật nh khối lượng m trượt đều với vận tốc v 0 từ mép tm ván dưới tác dụng của một lực không đổi F (hình vẽ). Khi vật đi được đoạn đưng di l trên tm ván thì dây bị đứt. a. Tnh gia tốc của vật v tm ván ngay sau khi dây đứt. b. Mô tả chuyển động của vật v tm ván sau khi dây đứt trong một thi gian đủ di.Tnh vận tốc, gia tốc của vật v tm ván trong từng giai đoạn. c. Hãy xác định chiều di ngắn nht của tm ván để vật không trượt khi tm ván. Câu 2 : (4 điểm) Cho cơ h như hình vẽ. Quả cầu đặc có khối lượng m, bán knh r lăn không trượt trong máng có bán knh R. Máng đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang. Tìm chu kỳ dao động nh của quả cầu. Cho biết mô men quán tnh của quả cầu đặc l 2 . 5 2 rmI = . Câu 3 : (4 điểm) Một giọt thủy ngân lớn nằm giữa hai bản thủy tinh nằm ngang. Dưới tác dụng của trọng lực, giọt có dạng hình tròn bẹt có bán knh R= 3cm v bề dy d = 0,5cm. Tnh khối lượng của một vật nặng cần đặt lên bản trên để khoảng cách giữa các bản giảm đi n = 9 lần. Biết góc ở b θ = 135 0 . Sut căng mặt ngoi của thủy ngân l σ = 0,490 N/m, 2 = 1,41, g = 9,81 2 s m . F Câu 4: (4 điểm) Một khối lập phương cạnh a có dòng đin cưng độ I chạy qua các cạnh của nó theo một đưng như hình vẽ. Tìm cảm ứng từ tại tâm của khối lập phương. Câu 5: ( 4điểm) Cho đoạn mạch như hình vẽ: tu AB π 100sin2400= (V) R 1 = 100 3 (Ω), R 2 = 100(Ω).Tụ có đin dung C = )(10 3 1 4 F − π ; cuộn thuần cảm L = H π 1 .Ampe kế có đin trở không đáng kể. Xác định số chỉ của ampe kế. ĐÁP ÁN Đáp án câu 1: - Trước khi dây bị đứt: F – F ms = 0 ⇒ F = F ms (0,5đ) O A B C D G HE F z y x R 1 R 2 - Ngay sau khi dõy t: vt vn trt u vi vn tc v 0 ; a m = 0 (0,5) Tm vỏn chuyn ng nhanh dn u: M F = M F = M F =a 1ms2ms M (0,5) - Trng hp vt khụng ri tm vỏn: + Tm vỏn t vn tc v 0 khi F Mv = a v =t 0 M 0 (0,5) + Sau ú vt cựng tm vỏn chuyn ng vi gia tc m+M F =a (0,5) - Trng hp vt ri khi tm vỏn: + Vt chuyn ng vi gia tc: m F ='a m , vn tc ban u l v 0 + Tm vỏn chuyn ng thng u, vi vn tc v < v 0 khi vt ri khi tm vỏn. - Quóng ng vt i c trờn tm vỏn (k t khi dõy t) F Mv tatvl M 22 1 2 0 2 0 == - Chiu di ti thiu ca tm vỏn: F Mv llll 2 2 0 min +=+= ỏp ỏn cõu 2 : Xét thời điểm quả cầu lệch so với phơng thẳng đứng một góc nhỏ, và nó đang lăn về vị trí cân bằng (VTCB) (hình vẽ). Gọi 1 là vận tốc góc của quả cầu quay quanh tâm O của nó : 1 = ' 2 là vận tốc góc của quả cầu quay quanh tâm O : ' 2 = Ta có : ' r = ' (R r) ' ' ( ) = R r r và '' " ( ) = R r r (1) Xét chuyển động quay của quả cầu với tâm quay tức thời K, ta có phơng trình: M (P) +M (N) +M (FMS) =I k. Chọn chiều hớng vào trong là chiều (+), ta có: - mgr sin 2 2 " 2 ( ) 5 = +mr mr Vì nhỏ nên sin = do đó có : - mgr. 2 " 7 5 = mr (2) Thay (1) vào (2) ta có phơng trình : " 5 0 7( ) + = g R r Đặt 2 5 7( ) = g R r " 2 0 + = Đây là phơng trình dao động điều hoà có chu kỳ T = 7( ) 2 5 R r g ỏp ỏn cõu 3: O R o P N ms F K + Ở mép của giọt thủy ngân, mặt thoáng có dạng một mặt tròn xoay (hình chiếc máng cong, xem hình). Tiết din nằm ngang l đưng tròn bán knh R =3cm. Tiết din thẳng đứng l cung tròn bán knh r = )cos(2 θπ − d = - θ cos2 d (0,25 đ) R Thay số r = 2 2 45cos2 0 dd = (0,25 đ) Áp sut tạo nên bởi mặt thoáng của giọt thủy ngân l:       += rR p 11 1 σ =         + dR 21 σ (0,25 đ) Lực của áp sut phụ tác dụng lên bản trên v cân bằng với trọng lực của bản y l: 22 11 21 R dR RpF πσπ         +== . (0,25 đ) Nếu khoảng cách giữa hai bản giảm đi n = 9 lần thì : d → d’= 9 d n d = (0,25 đ) R → R’ = nR = RR 39 = (0,5 đ) Lực của áp sut phụ tác dụng lên bản trên lúc ny l: 22 22 ' ' 2 ' 1 ' R dR RpF πσπ         +== Với d’ = n d ; R’ = nR (0,5 đ) Do đó nR d n nR nRpF 22 22 21 πσπ         +== (0,25 đ) Trọng lượng của vật rắn đặt lên bản trên bằng hiu số F 2 – F 1 P = Mg = F 2 – F 1 (0,5 đ) Từ đó suy ra : M =       −+− d nn Rg R 2 )1()1( 1 2 2 πσ . (0,5 đ) Thay các giá trị bằng số: M =         + − − 2 4 10.5,0 41,1 802 3 100 81,9 10.9.14,3.49,0 (0,5 đ) M ≈ 3,19 kg . Đáp án câu 4 A B C D G HE F 2 1 3 5 6 4 O - Để đơn giản, ta có thể xem trong một cạnh không có dòng đin sẽ tương đương như có 2 dòng đin có cưng độ I ngược chiều đi qua cạnh đó. - Từ hình vẽ, ta thy sẽ có 3 mặt của hình lập phương có dòng đin cưng độ I chạy qua cả 4 cạnh của từng mặt, đó l các mặt AEFB, FEHG, ADHE. Do đó từ trưng do 3 mặt gây ra ở tâm O l: 321 BBBB ++= 321 ,, BBB lần lượt l các vectơ cảm ứng từ gây ra tại O bởi các mặt AEFB, FEHG, ADHE. Xét AEFBEF1 BBBBB AB +++= Từ trưng do cạnh AB gây ra ở O: Ta có: )cos(cos .4 21 0 αα π µ += OM I B AB α π µ cos2 .4 0 OM I B AB = ( ααα == 21 ) Với: 2 44 22 22 aaa HMOHOM =+=+= 3 1 2 3 2/ 44 2/ cos 2222 == + = + == a a aa a MBOM MB OB MB α ⇒ 3 2 2 3 1 2 2 00 a I a I B AB π µ π µ == Ta xét AB B theo Oy thì: MOHBMOHBBB ABABABABy sin90cos.cos 0 =       −== β 32 2 2 3 2 2 00 a I a I π µ π µ == Do tnh đối xứng nên: a I BB ABy π µ 3 24 0 1 == Tương tự: a I BB π µ 3 2 0 32 == , Cảm ứng từ tại tâm O: a I BBBBB O π µ 0 1 2 3 2 2 2 1 23 ==++= B 0 a I π µ 0 2= 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.5đ 0.5đ 0.5đ Đáp án câu 5 : Z L = 100 (Ω) A B E F H M O 1 α 2 α β y B AB Z C = 100 3 (Ω) Trên AM 3 3 1 1 1 1 π ϕϕ =→=== LR L Z R I I tg (0,25 đ) Với : L AM L AM R Z U I R U I == ; 1 1 (0,25 đ) ⇒ 22 1 22 11 1 L AMLR ZR UIII +=+= (1) (0,25 đ) Trên MB 6 3 1 2 2 2 2 π ϕϕ =→=== CR C Z R I I tg (0,25 đ) V C MB c MB R Z U I R U I == ; 2 2 (0,25 đ) ⇒ 22 2 22 11 2 C MBCR ZR UIII +=+= (2) (0,25 đ) Từ (1) v (2) ⇒ U AM = U MB (0,25 đ) Mặt khác : MBAMAB UUU += (0,25 đ) Từ 2 giản đồ : 222 MBAMAB UUU +=⇒ (0,25 đ) 2200==⇒ MBAM UU ( V) (0,25 đ) )( 3 22 3100 2200 1 AI R ==⇒ (0,25 đ) V : )(22 100 2200 2 AI R == (0,25 đ) Tại nút M, có thể viết : 12 RaR III += (0,25 đ) M AIIIII RRaRR 26,3)( 22 2121 =+=→⊥ (0,25 đ) . K THI OLYMPIC TRUYN THNG 30/4 LN TH XIII TI THNH PH HUÊ Đ THI MÔN VẬT LÝ 11 Thi gian lm bi 180’ Ch$ %: Mi câu hi th sinh lm trên 01 t giy riêng bit ( Đề thi có 02 trang) Câu. giữ bằng một sợi dây không giãn. Một vật nh khối lượng m trượt đều với vận tốc v 0 từ mép tm ván dưới tác dụng của một lực không đổi F (hình vẽ). Khi vật đi được đoạn đưng di l trên tm. đứt. a. Tnh gia tốc của vật v tm ván ngay sau khi dây đứt. b. Mô tả chuyển động của vật v tm ván sau khi dây đứt trong một thi gian đủ di.Tnh vận tốc, gia tốc của vật v tm ván trong từng