Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Đê thi chọn học sinh giỏi quốc gia Môn vật lý lớp 12 THPT, năm học 2002 2003 (Ngày thi thứ 12/03/2003) Bảng A Bài I: Cơ học 1.Một cứng AB có chiều dài L tựa hai mặt phẳng P1 P2 (Hình 1) Ng-ời ta kéo đầu A lên dọc theo mặt phẳng P1 với vận tốc v không đổi Biết v0 P1 A AB véctơ v nằm mặt phẳng vuông góc với giao tuyến P1 P2; trình chuyển động điểm A, B tiếp xúc với hai mặt phẳng; góc nhị diện tạo hai mặt phẳng lµ  =1200 H·y tÝnh vËn tèc, gia tèc cđa ®iĨm B vµ vËn tèc gãc cđa theo v0, L, ( góc hợp mặt phẳng P2) 2.Trên mặt bàn nằm ngang có hai ván khối l-ợng B P2 Hình m1 m2 Một lực F song song với mặt bàn đặt vào ván d-ới Biết hệ số ma sát tr-ợt ván k1, ván d-ới bàn k2 (Hình 2) Tính gia tốc a1 a2 hai ván Biện luận kết theo F cho F tăng dần từ giá trị không Xác định khoảng giá trị F ứng với dạng chuyển động kh¸c cđa hƯ ¸p dơng b»ng sè: m1= 0,5kg; m2=1kg; k1= 0,1 ; k2 = 0,3; g = 10m/s2 Bµi II: NhiƯt häc Cho mét mol khÝ lÝ t-ëng đơn nguyên tử biến đổi theo chu trình thuận nghịch đ-ợc biểu diễn đồ thị nh- hình 3; đoạn thẳng 1- có đ-ờng kéo dài qua gốc toạ độ trình - đoạn nhiệt Biết : T1= 300K; p2 = 3p1; V4 = 4V1 Tính nhiệt độ T2, T3, T4 TÝnh hiƯu st cđa chu tr×nh Chứng minh trình 1-2 nhiệt dung khÝ lµ h»ng sè m1  F k1 m2 k2 H×nh p p2 p3 p1 O V V1 V2 Bài III: Điện học Hình Trong mạch điện nh- hình vẽ, Đ điôt lí t-ởng, tụ điện có điện dung C, hai cuộn dây L1 L2 có độ tự cảm lần l-ợt L1 = L, L2= 2L; điện trở cuộn dây dây nối không đáng kể Lúc đầu khoá K1 khoá K2 mở K2 Đầu tiên đóng khoá K1 Khi dòng qua cuộn dây L1 có K1 giá trị I1 đồng thời mở khoá K1 đóng khoá K2 Chọn thời A điểm làm mốc tính thời gian t Đ a) Tính chu kì dao động điện từ mạch b) Lập biểu thức c-ờng độ dòng điện qua cuén E C L1 d©y theo t B Sau đó, vào thời điểm dòng qua cuộn dây L1 không hiệu điện uAB có giá trị âm mở khoá K2 Hình a) Mô tả t-ợng điện từ xảy mạch b) Lập biểu thức vẽ phác đồ thị biểu diễn c-ờng độ http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word V4 L2 Tải file Word website http://dethithpt.com Hotline : 096.79.79.369 dòng điện qua cuộn dây L1 theo thêi gian tÝnh tõ lóc më kho¸ K2 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Bảng B Bài I: Cơ học Nh- Bảng A Trên mặt bàn nằm ngang có hai ván khối l-ợng m1= 0,5kg m1 m2=1kg (H×nh 2) Cã mét lùc F =5N song song víi mặt bàn đặt vào ván d-ới Hệ số ma sát tr-ợt hai ván k1 = 0,1; m2 ván d-ới bàn k2= 0,2 Chứng minh hai ván chuyển động nh- khối Tính gia tốc ván Lấy gia tốc g = 10m/s2 Bài II: Nhiệt học: Nh- Bảng A Bài III: Điện học Trong mạch điện nh- hình vẽ, tụ điện có điện dung C, hai cuộn dây L1 L2 có độ tự cảm lần l-ợt L1= L, L2= 2L; điện trở cuộn dây dây nối không đáng kể thời điểm t = 0, dòng qua cuộn L2, tụ điện không tích điện dòng qua cuộn dây L1 L1 I1 Tính chu kì dao động ®iƯn tõ m¹ch LËp biĨu thøc cđa c-êng độ dòng điện qua cuộn dây theo thời gian Tính hiệu điện cực đại hai tơ  F k1 k2 H×nh A C B H×nh http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word L2 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỒN QUỐC, MƠN VẬT LÝ - Năm học 2002-2003 (Ngày thi thứ 12/03/2003) Bảng A Bài I : Cơ học Các thành phần vËn tèc cđa A vµ B däc theo P1 v0 b»ng nªn: A tg) vB = vAcos(60 - )/cos= v (  2 Chọn trục Oy nh- hình vẽ, A có toạ độ:  B  y= Lsin  y’= Lcos ’ = v0cos300 VËn tèc gãc cđa thanh: H×nh v0 v cos 300  = ’ = = 2L cos  L cos  3v 02 dv B '  Gia tèc cña B: a = = v0 cos  dt 4L cos  Các lực ma sát nghỉ có độ lớn cực đại là: F1max= k1m1g ; F2max= k2( m1 + m2)g 1/ F  F2max th× a1= a2= 2/ F > F2max ván chuyển động chịu tác dụng lực : F, F2max lực ma sát F1 hai ván Có hai khả : a) F1 F1max , ván gắn với ván Hai ván chuyển động với gia tốc: F F2 max F  F2 max a= Lùc truyÒn gia tèc a cho m1 lµ F1: F1 =m1  k1m1g m1  m m1  m  F ( k1 +k2)(m1 +m2)g Điều kiện để hai ván chuyển động với gia tốc a là: k2( m1 + m2)g < F  ( k1 +k2)(m1 +m2)g Thay sè: 4,5N < F  6N b) F = F1max Ván tr-ợt ván ®i sang ph¶i víi gia tèc a a1 < a2 ; F1max= k1m1g = m1a1 ; a1= k1g V¸n chịu F, F1max, F2max có gia tốc a2: F  k m 1g  k ( m  m ) g a2 = m2 Điều kiện để a2 - a1 = {F - ( k1 +k2)(m1 +m2)g}> lµ F>(k1 +k2)(m1+m2)g m2 Thay sè: F  4,6N : a1= a2= ; hai vật đứng yên F 4,5 4,5N < F 6N : hai vËt cã cïng gia tèc: a1 = a2 = 1,5 F > 6N : VËt cã a1= 1m/s ; vËt cã a2 = ( F  ) Bµi II : NhiƯt häc p p p Quá trình - :   V2  V1  3V1 ; V2 V1 p1 p V T2  T1 2  9T1 = 27000K p1 V http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word y O P2 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 V Quá trình 2-3: P3  P2    P2    4  V3  ( thay V3 = V4) V  T3  T2    V3   1  3  T2   5/3 0,619P2= 1,857 P1 2/3 Quá trình - : T4 = T1  0,825T2 = 7,43T1=22290K V4 = 4T = 12000K V1 Qu¸ tr×nh 1- : U1-2=CV( T2-T1) = 8CVT1 = 12RT1 A1-2 =( p2+ p1)(V2-V1)/2 = 4p1V1= 4RT1 Q1-2 = U1-2+A1-2 =16RT1 Quá trình 2-3: A2-3 = - U2-3 = - CV( T3-T2) = 2,355 RT1; Q2-3 = Quá trình 3- 4: U3-4 = CV( T4-T3) = - 5,145RT1 ; A3-4 = Q3-4 = U3-4+ A3-4 = - 5,145RT1 Quá trình 4- 1: U4-1 = CV( T1-T4) = - 4,5RT1 A4-1 = p1(V1-V4) = - 3p1V1=- 3RT1 Q4-1 = U4-1+ A4-1 = - 7,5RT1 A = A1-2 + A2-3 + A3-4 + A4-1 = 4RT1+2,355 RT1- 3RT1= 3,355RT1 NhiÖt l-ợng khí nhận là: Q = Q1-2 =16RT1 = A = 20,97%  21% Q1 Vi ph©n hai vÕ: pV=RT (1) ; pV-1=hs pdV +Vdp=RdT - pV-2dV +V-1dp = Gi¶i hƯ: pdV = Vdp = 0,5RdT dQ = CVdT + pdV= 1,5RdT+0,5RdT= 2RdT C = dQ /dT = 2R =hs Bài III: Điện học Kí hiệu quy -ớc chiều d-ơng dòng nh- hình vẽ gọi q điện tích tụ nối víi B LËp hƯ: iC = i1 + i2 (1) ' ' L i1 -2L i = (2) ' L i1 = q/C (3) i = - q’ (4) Đạo hàm hai vế (1) (3): iC = i”1 + i”2 (1’) Li”1 - 2Li”2 = (2’) iC Li”1 = - iC/C (3’)  ; iC = 2LC Ph-ơng trình chứng tỏ iC dao động điều hoà với : 2LC iC = I0sin(t +) (5) Tõ (2)  (Li1 - 2Li2)=hs i1 - 2i2= hs Tại t = i1 = I1, i2 =  i1 - 2i2 = I1(6) A D C L1 i1 iC B H×nh http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word L2 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 i1 + i2 = iC = I0Csin(t +) Gi¶i hƯ: i1 = I1 2I C + sin(t +) 3 I 0C 2I I sin(t +) - ; uAB = q/C =L i1' = C LCcos(t +) 3 T¹i thêi ®iÓm t = i1= I1; i2= ; uAB = : Gi¶i hƯ: I0C=I1;  = /2; i2= i1 I 2I Đáp số: i1 = + cos t 2LC 3 2I1 I1 I O cos t- t2 t2+T 2LC 3 ë thêi ®iĨm t1 më K2: i1= , tõ (6) i2 = - 0,5I1 Vì VA