SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH ĐỀ CHÍNH THỨC Họ tên: ………………… Số báo danh: KÌ THI CHỌN HSG TỈNH NĂM HỌC 2015 - 2016 Khóa ngày 23–3-2016 Môn: VẬT LÍ LỚP 11 THPT (Vòng 2) Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (2 điểm) Một giá nhẹ gắn gỗ khối lượng M đặt bàn nhẵn nằm ngang có treo cầu khối lượng m sợi dây nhẹ, không dãn  dài L hình Một viên đạn nhỏ có khối lượng m bay với vận tốc V0 xuyên vào cầu vướng kẹt Tìm giá trị nhỏ tốc độ viên đạn để sợi dây quay đủ vòng mà không bị chùng lại hai trường hợp sau: a) Tấm gỗ giữ chặt b) Tấm gỗ thả tự Câu (2 điểm) Một bình kín hình trụ chiều cao h, đặt thẳng đứng chia làm hai phần nhờ pittông cách nhiệt hình Pittông có khối lượng M=500g chuyển động không ma sát xi lanh Phần bình chứa khí Hêli, phần bình chứa khí Hiđrô Biết hai khối khí có khối lượng m ban đầu nhiệt độ t0 = 27 C , lúc pittông nằm cân vị trí cách đáy đoạn 0,6h Biết tiết diện bình S = 1dm a) Tính áp suất khí phần bình b) Giữ nhiệt độ không đổi phần bình, cần nung nóng phần lại đến nhiệt độ để pittông cách hai đáy bình Câu (2 điểm) Cho mạch điện hình 3, R1 = 15Ω, R2 = 10Ω, R3 = 18Ω, R4 = 9Ω, hai đèn Đ1, Đ2 có điện trở Biết mắc hai đầu A B nguồn điện ε = 30V , r1 = 2Ω nguồn điện ε = 36V , r2 = 4Ω công suất mạch 72W hai bóng đèn sáng bình thường a) Tính công suất hiệu điện định mức đèn Dùng nguồn có lợi hơn? b) Thay hai nguồn điện nguồn điện ε , r3 cho hiệu suất nguồn 50% hai đèn sáng bình thường Tính ε , r3 Câu (2 điểm) Trong thiết bị dùng để xác định thành phần đồng vị (phổ kí khối lượng) nguyên tố kali Các ion dương kali hai đồng vị tích điện  có nguyên tử lượng A1=39, A2=41, tăng tốc điện trường vào từ trường B vuông góc với hướng chuyển động chúng Trong trình làm thí nghiệm, không hoàn hảo thiết bị tăng tốc, hiệu điện có trị số biến đổi từ U − ∆U đến U + ∆U Muốn cho chùm hạt đồng vị kali không chồng chéo lên độ sai lệch tương đối hiệu điện ∆U /U cho phép tối đa bao nhiêu? Bỏ qua tác dụng trọng lực Câu (1 điểm) Một điểm sáng A nằm trục thấu kính hội tụ cách thấu kính đoạn 30cm, cho ảnh thật A’ Bắt đầu cho thấu kính chuyển động xa vật với vận tốc không đổi v=5cm/s Tính tiêu cự thấu kính Biết sau thấu kính chuyển động 2s ảnh bắt đầu đổi chiều chuyển động Câu (1 điểm) Cho dụng cụ linh kiện sau: 02 vôn kế khác có điện trở chưa biết R R2; 01 điện trở mẫu có giá trị R cho trước; 01 nguồn điện chiều chưa biết suất điện động điện trở trong; số dây dẫn điện Yêu cầu: Nêu phương án đo suất điện động nguồn điện trở R1, R2 hai vôn kế Có vẽ sơ đồ mạch điện minh hoạ - Hết SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM Câu KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 11 – THPT NĂM HỌC 2015 – 2016 MÔN: VẬT LÍ (Vòng 2) Thời gian làm bài:150 phút – không kể thời gian giao đề NỘI DUNG a) Tấm gỗ đứng yên + Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có vận tốc hệ (viên đạn+quả V cầu) V = + Để dây quay đủ vòng, điểm cao tốc độ hệ V 2mV T + 2mg = ⇒ Vmin = g L L + Áp dụng định luật bảo toàn 2mV02 2mVmin = 4mgL + ⇒ V0 = gL (2đ) b) Tấm gỗ tự + Tốc độ nhỏ cầu điểm cao umin = g.L + Gọi u vận tốc ván + Áp dụng định luật bảo toàn động lượng mV0' = M u + 2m(u − gL ) (1) + Áp dụng định luật bảo toàn 2m(V0' ) M u 2m(u − gL ) (2) = 4mgL + + 2 8m + Từ (1) (2), ta có: V0' = gL(5 + ) M m a) Xét phần p1 0,4h.S = R.T0 (1) m Xét phần dưới: p2 0,6h.S = R.T0 (2) p1 = Từ (1) (2), ta có: (3) p2 Mg = 500 Pa Mặt khác: p1 − p2 = (4) S Từ (3) (4), ta có: p1 = 1500 Pa; p2 = 2000 Pa; b) Để pittông nằm cách hai đáy phải giữ nhiệt độ khí H 2, đồng thời nung nóng khí He đến nhiệt độ T , , (2đ) + Xét khí H2: p2V2 = p2V ⇒ p2 = 2400 Pa Mg , , = 1900 Pa + Xét khí He: ⇒ p1 = p2 − S p1V1 p1,V = ⇒ T = 475 K ⇒ t = 2020 C T0 T a) r.I − ε I + P = Điểm 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 + Trường hợp 1: + Trường hợp 2: (2đ) I = A ⇒ RN' = 8Ω I = 12 A ⇒ RN' = 0,5Ω I '1 = A ⇒ RN'' = 8Ω I '2 = A ⇒ RN'' = 2Ω + Do điện trở mạch không đổi nên RN = 8Ω, I = A + Tính Rđ = 12Ω + Đèn Đ1 U đ = RN I = 24V , Pđ = 48W , I đ = A U = 1A,U đ = I đ Rđ = 12V , Pđ = 12W + Đèn Đ2 I đ = Rđ + R12 + R34 RN RN U U = = 80%, H = = = 67% + Hiệu suất: H = ε RN + r1 ε RN + r2 Nguồn ε lợi RN U = = 50% ⇒ r3 = RN = 8Ω b) H = ε RN + r3 + Hai đèn sáng bình thường: I = I đ + I đ = A ⇒ ε = ( RN + r3 ) I = 48V 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 + Các ion chuyển động tròn (2đ) + R= mv qB (1) 0,25 mv + = qU + Từ (1) (2), ta có: R = 0,5 (2) 0,25 2mU B q + Để thu quỹ đạo riêng biệt cho ion kali với loại đồng vị có khooie 0,5 ( U + ∆ U ) m < ( U − ∆ U ) m lượng m1, m2 ⇒ 1(đ) ∆U m2 − m1 A2 − A1 < = = 2,5% U m2 + m1 A2 + A1 30 f + Trước dịch chuyển thấu kính: d ' = 30 − f (30 + 5t ) f + Sau dịch chuyển thấu kính: d t ' = 30 + 5t − f + Độ dịch chuyển ảnh: 0,5 E, r V1 V V V1 (30 + 5t ) f 30 f y = (d t + d t ' ) − (d + d ' ) = 5t + − 30 + 5t − f 30 − f f (30 + 5t − f ) − f (30 + 5t ) + Vận tốc ảnh: v B = + (30 + 5t − f ) + Khi t=2s, ảnh đổi chiều chuyển động tức v B = ⇒ f = 20cm 0,5 0,5 * Xác định suất điện động nguồn điện mắc theo sơ đồ hình vẽ: Đọc số vôn kế U1 U2, suy U1 R1 = (1) U R2 - Mắc riêng vôn kế theo sơ đồ hình vẽ: (1 đ) Số vôn kế U1’ U2’ Áp dụng định luật ôm cho toàn mạch: U' U' E = U1' + r E = U 2' + r (2) R1 R2 E − U1' U1' R2 U1'U 2' (U1 − U ) = E = suy (3) E − U 2' U 2' R1 U 2' U1 − U1'U * Phương án xác định điện trở Mắc mạch điện theo sơ đồ: " " Số vôn kế U1 U U ' '1 U ' '2 U ' '2 = + R1 R0 R2 0,5 (4) Thay (1) vào (4) suy R1 R2, kết hợp với phương trình suy r * Ghi chú: Phần thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa phần Không viết công thức mà viết trực tiếp số đại lượng, cho điểm tối đa Ghi công thức mà: 3.1 Thay số tính toán sai cho nửa số điểm câu 3.3 Thay số từ kết sai ý trước dẫn đến sai cho nửa số điểm ý Nếu sai thiếu đơn vị lần trở lên trừ 0,5 điểm Điểm toàn làm tròn đến 0,25 điểm 0,5 ... GD&ĐT QUẢNG BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM Câu KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 11 – THPT NĂM HỌC 2015 – 2016 MÔN: VẬT LÍ (Vòng 2) Thời gian làm bài:150 phút – không kể thời gian giao đề NỘI DUNG a) Tấm gỗ đứng yên... 0,25 mv + = qU + Từ (1) (2), ta có: R = 0,5 (2) 0,25 2mU B q + Để thu quỹ đạo riêng biệt cho ion kali với loại đồng vị có khooie 0,5 ( U + ∆ U ) m < ( U − ∆ U ) m lượng m1, m2 ⇒ 1(đ) ∆U m2 − m1 A2... R1 R0 R2 0,5 (4) Thay (1) vào (4) suy R1 R2, kết hợp với phương trình suy r * Ghi chú: Phần thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa phần Không viết công thức mà viết trực tiếp số đại lượng,