de thi kscl mon vat ly 11 chuyen bac ninh

Bài 2: 2,0 điểm Một vật nhỏ có khối lượng m trượt từ điểm cao nhất của một hình cầu bán kính R cố định trên mặt phẳng nằm ngang.. Gọi B là vị trí của vật trên hình cầu, tại đó bán kính

TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH

TỔ VẬT LÝ – KTCN

(Đề thi gồm 02 trang)

ĐỀ THI KIỂM TRA HÈ NĂM HỌC 2018-2019 MÔN: Vật lý 11 – Lớp 11 Chuyên Toán, Lý, Hóa, Tin, Cận 1 Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian phát đề)

Bài 1: (1,0 điểm)

Một vật có khối lượng m = 1kg đặt trên mặt sàn nằm ngang, được kéo bởi một lực theo phương

hợp với mặt phẳng ngang góc 300, với độ lớn không đổi F = 5N Ban đầu vật đứng yên Sau khi

chuyển động 3s, vật đi được quãng đường S = 2,5m Cho biết g = 10m/s2 Hệ số ma sát trượt giữa

vật và mặt sàn là bao nhiêu?

Bài 2: (2,0 điểm)

Một vật nhỏ có khối lượng m trượt từ điểm cao nhất của một hình

cầu bán kính R cố định trên mặt phẳng nằm ngang

a.Tới độ cao h nào thì vật m rời hình cầu?

b.Bỏ qua mọi ma sát, vận tốc ban đầu của vật m rất nhỏ Gọi B là

vị trí của vật trên hình cầu, tại đó bán kính OB nghiêng góc

so với phương thẳng đứng OA Tính áp lực của vật m tại điểm B

Bài 3: (2,0 điểm)

Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = +5.10-7

C được đặt trên mặt phẳng ngang không ma sát tại ba đỉnh của tam giác đều ABC cạnh a = 10cm

a.Xác định lực tác dụng lên điện tích đặt tại một trong ba đỉnh

b.Phải đặt một điện tích điểm q0 ở đâu và có giá trị bằng bao nhiêu để cho hệ các điện tích đó cân

bằng?

Bài 4: (2,0 điểm)

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 2 Cho các nguồn giống nhau hoàn toàn có  = 8,5V; r = 3 và

R1 = 9; R2 = 12; đèn loại 6V-3W

a Hỏi đèn có sáng bình thường không?

b Tính hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn?

Bài 5: (2,0 điểm)

Một nguồn điện có suất điện động , điện trở trong r, cấp

điện cho một mạch ngoài có điện trở R thay đổi được

a.Xác định R để mạch ngoài tiêu thụ công suất cực đại? Tính

công suất cực đại đó và hiệu suất của nguồn điện khi đó

0

30





B

R 1 A

Đ

R 2

b.Chứng minh với một giá trị công suất mạch ngoài P<Pmax thì có hai giá trị của R và hai giá trị đó thỏa mãn hệ thức R1R2=r2 Hiệu suất của nguồn điện trong hai trường hợp R=R1 và R=R2 liên hệ với nhau như thế nào?

Bài 6: (1,0 điểm)

Trong vùng không gian giữa hai bản A, B tồn tại hai

vùng điện trường đều AC và CB có cùng độ rộng l

Biết trong khoảng CB có cường độ điện trường lớn

gấp đôi cường độ điện trường trong khoảng AC Một

electron đi vào vùng không gian giữa A và B từ bản

A có véc tơ vận tốc hợp với bản A một góc α Trong

quá trình chuyển động, electron tới gần bản B nhất,

cách B một đoạn l/2 Xác định tầm xa của electron

trên bản A

Họ và tên thí sinh: Số báo danh:

- HẾT -

Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm

A +

B

-C

Hướng dẫn chấm

1

(1,0

điểm)

Vẽ hình phân tích các lực tác dụng lên vật: N P F, , ms,F

Theo định lụât II Niu-Tơn ta có: N P F ms F ma

Chiếu lên trục Ox: osF c F msma (1)

Chiếu lên trục Oy: N P F.sin  0 N P F.sin (2)

2

t

Từ (1) và (2) F c os  (PF.sin ) ma  0,5

0,5

0,5

2

(2,0

điểm)

Mốc thế năng tại A Khi vật trượt theo mặt cầu xuống đến điểm C Theo định

luật bảo toàn cơ năng:

Tại C:

Chiếu lên chiều hướng tâm:

Vật rời hình cầu khi N = 0

(2)

Từ (1) và (2)

Vật rời mặt cầu lúc:

h=R+Rcosβ=5R/3

b.Tại B: cos300

>2/3 Do vậy tại B vật chưa rời mặt cầu

Định luật bảo toàn cơ năng:

Tại B :

1,25

0,75

3

(2,0

điểm)

a.Vẽ hình lực tác dụng lên 1 điện tích tại A

Độ lớn: F=

2

0 2

2 os30

kq c

a suy ra F 0.39 N

Phương của F là đường trung trực đi qua A, chiều ngược chiều đường cao AH

b Do tính chất đối xứng, để hệ 4 điện tích cân bằng thì q0 đặt tại tâm G của tam

giác đều ABC, với GA=

3

a

Xét lực tổng hợp tác dụng lên điện tích tại A Lực điện do q0 tác dụng cân bằng

0,75

1,25

) cos 1 ( 2 2

1 ) cos 1 (    mv2 v2  gR  

ht a m N P











2 cos v c

R

 

 cos 2

gR

v C 



3

2 cos 

) cos 1 ( 2 2

1 ) cos 1 (    mv2 v2  gR  

2 (1 cos )

B

R

    N B  mg(3cos 2)

với F ở câu a, do đó 0 2 os302

3

q

a

C

4

(2,0

điểm)

Điện trở của đèn: R0 =

3

62 2



P

U

= 12 ;

Cường độ dòng điện định mức qua đèn Iđ =

6

3



U

P

= 0,5 A



b 2 = 17V ; rb =

3

3 2 3

2r  = 2

R02 =

12 12

12 12

2 0

2 0





R R

R R

= 6 ; Rtđ = R1 + R02 = 9+6 =15

r

b

1 15 2

17 









I1 =I02 = I = 1A ; U0 = U2 = U02 = I02 R02 = 1.6 = 6V ;

12

6 0

0

0  

R

U

Iđ = I0 = 0,5A  đèn sáng bình thường

Ui =  - Ii r =  -

3

I

r = 7,5 V

1,5

0,5

5

(2,0

điểm)

a

2 2

2



 Áp dụng BĐT Cô si suy ra P max khi R=r, khi đó 2

ax

4

m

P

r



 , H R 50%



b

2

 Theo viet suy ra R1R2=r2

2

1

 

1,0

1,0

6

(1,0

điểm)

Chọn trục Ox theo phương ngang, sang phải, Oy thẳng đứng hướng lên, gốc O

A là vị trí electron ban đầu

Gia tốc của hạt theo phương Oy:

Trong khoảng AC: a1=e E1/m; Trong khoảng BC: a2=e E2/m; với E2=2E1 Đặt

E1=E

Trong quá trình hạt đi từ A đến K, hạt ở trong vùng AC thời gian t1; hạt ở trong vùng BC thời gian t2

Vận tốc của hạt theo phương Oy tại K là vyK=0=v0 sinα-a1t1-a2t2 (1)

Với t2 từ : 2

2 2

1

l

a t

 suy ra 2

t

Áp dụng định lý động năng cho hạt tại A và K suy ra:

2 2 0

1

sin

2mv eU AKVới UAK= 2E.l/2+E.l=2El, rút ra

2 2

0sin 4eE

Từ (2) và (3) suy ra 2

0

2 sin

l t

 , thế vào (1) rút ra 1

0

2 (2 2) sin

l t



0,5

0,5

Tầm xa L=v c0 os (2 t12 )t2 2 ot (4lc   2)