SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẾN TRE ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Năm học 2008 – 2009

ĐỀ THI ĐỂ NGHỊ MÔN VẬT LÝ
Thời gian: 180 phút
Câu 1: ( Cơ học )
Để nối hai trục ta dùng mô hình như hình vẽ . Hai đĩa giống nhau có momen quán tính đối với trục quay tương ứng là I. Ban đầu một đĩa đứng yên, còn đĩa kia quay đều với tốc độ góc (0 . Muốn hai trục nối nhau ta tác dụng lực vào hai đĩa dọc theo trục như hình và có độ lớn F. Mặt phẳng tiếp xúc 2 đĩa có dạng hình vành khuyên có bán kính trong R1, bán kính ngoài R2 . Hệ số ma sát giữa các mặt phẳng là (.
1. Tìm tốc độ góc chung của 2 đĩa sau khi nối.
2. Xác định năng lượng hao hụt khi nối trục.
3. Xác định thời gian cần thiết khi nối trục.






ĐÁP ÁN
1. Tìm tốc độ góc chung của 2 đĩa sau khi nối. Vận tốc góc chung sau khi nối trục:
Áp dụng định luật bảo toàn
mômen động lượng đối với
trục quay ta có:

( 0,5 đ )
2. Năng lượng hao hụt:


( 0,5 đ )
3. Thời gian nối trục:
Ta chia hình vành khuyên thành các vành nguyên tố có bán kính r, bề dày dr.
Momen của lực ma sát tác dụng lên vành nguyên tố
dM = r . dFms ( 0,25 đ )
với
( 0,25 đ )

( 0,25 đ )


( 0,25 đ )
* Phương trình chuyển động quay cho đĩa ban đầu đứng yên :
( 0,5 đ )
* Thời gian nối trục:



( 0,5 đ )
Câu 2 (Nhiệt) (3 điểm)

Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử ở điều kiện bình thường chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) theo hai quá trình: 1 ( 3 ( 2 và 1 ( 4 (2 (như đồ thị bên).
Tìm tỷ số của nhiệt lượng cần thiết truyền cho chất khí trong hai quá trình này.














ĐÁP ÁN

Nhiệt lượng truyền cho khí trong mỗi quá trình:
Q132 = (U132 + A’132
Q142 = (U142 + A’142 (0,25đ)
* Với U = nCV.T n = 1 (
(0,25đ)
(0,25đ)

(0,25đ)

(0,25đ)
Trạng thái (1)

Trạng thái (2)
(0,25đ)
Suy ra: R ( T2 – T1) = 3 P0V0 (0,25đ)

(0,25đ)
* A132 = A13 + A32
= 0 + 2P0 (2V0 – V0) = 2P0V0 (0,25đ)
A142 = A14 + A42
= P0 (2V0 – V0) + 0 = P0V0 (0,25đ)
Vậy


(0,25đ)

(0,25đ)



Câu 3 (Điện một chiều) (3 điểm):

Cho mạch điện:


Trong đó:
E = 80V
R1 = 30 (
R2 = 40 (
R3 = 150 (
R + r = 48(, ampe kế chỉ 0,8A, vôn kế chỉ 24V.


Tính điện trở RA của ampe kế và điện trở RV của vôn kế.
Khi chuyển R sang song song với đọan mạch AB. Tính R trong hai trường hợp:
Công suất tiêu thụ trên điện trở mạch ngoài đạt cực đại.
Công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt cực đại.

ĐÁP ÁN

Gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chính:
Ta có: E = I (r + R) + R2 (I – IA) + UV (0,25đ)
80 = 48I + 40 (I – 0,8) + 24
( I = 1A (0,25đ)
UAB = (I – IA) R2 + UV = 32V

(0,25đ)

(0,25đ)
Ta có:

a. Khi chuyển R sang song song với đoạn mạch AB thì mạch ngoài có điện trở
(1)