Đe thi HSG li 11 2011-2012

Dụng cụ gồm: Một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở R 0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy R b có điện trở toàn phần lớn hơn R 0 ,

R1 R R2

a

b

TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI ĐỀ THI MÔN VẬT LÍ LỚP 11

(Thời gian làm bài 120 phút)

Câu 1.(5 điểm)Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ

Biết điện trở của điốt lý tưởng D theo chiều thuận bằng không và theo

chiều nghịch là vô cùng lớn; điện trở trong của các nguồn không đáng

kể,

 = 20V, E2 = 60V, R1 = 10kR2 = 20kR = 5k

ính cường độ dòng điện đi qua điốt?

Câu 2: (4 điểm)Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một

ampe kế

Dụng cụ gồm: Một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần

xác định điện trở, một điện trở R 0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy R b có

điện trở toàn phần lớn hơn R 0 , hai công tắc điện K 1 và K 2 , một số dây dẫn đủ

dùng H1

Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể.

Câu 3 (3 điểm) Đặt 3 quả cầu nhỏ giống nhau mang thừa 1010 eleectron như nhau tại 3 đỉnh của một tam giác đều canh a= 3 cm trong không khí

a Xác định lực tương tác giữa chúng?

b Xác định véc tơ cảm ứng từ tại tâm tam giác?

N

Câu 4.(5 điểm)Hai thanh dẫn cứng AA’ và CC’ dặt nằm ngang song song A A’ với nhau và cách nhau 4 cm , Đầu AC nối với nguồn điện E = 12 V , r= 1 ôm

Thanh kim loại MN đặt vuông góc với 2 thanh cứng có độ dài vừa đủ E,r B

Hệ số ma sát giữa thanh MN với 2 thanh cứng là μ= 0,2.Hệ thống đặt trong

từ trường đều thẳng đứng hướng xuống có độ lớn B= 0,5 T( HV2)

a.Xác định lực từ tác dụng lên thanh MN? Thanh MN có m= 500g,R=2 Ω C M C’ b.Xác định suất điện động của nguồn điện để thanh MN bắt đầu trượt? H2

Câu 5 ( 3 điểm) Cho mạch tụ điện như hình vẽ (H3) Các tụ giống nhau có điện dung C= 600 nF.Hiệu điện thế 2 đầu nạch U =10 V Dây nối có điện trở không đáng kể Tính

a Điện dung bộ tụ? M N E

b Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ?

A C1 C2 C3 C4 B

H3

5k

K2

R0

Rb

-U

SỞ GD & DDT NGHỆ AN KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-2012

TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG 11

MÔN VẬT LÍ

Câu1

(5 đ)

.Xét hiệu điện thế giữa hai đầu a, b khi điốt thông mạch:

20

  



.Tổng trở của hai đầu a, b:

1 2 0



.Sơ đồ tương đương của mạch điện trên ở hình bên

.Từ sơ đồ tương đương dễ dàng tính được dòng qua điốt lúc

thông mạch:

3 0

0

4







1 đ

1 đ

1 đ

2 đ

Câu 2

( 4đ)

Bố trí mạch điện như hình vẽ

(hoặc mô tả đúng cách mắc).

- Bước 1: Chỉ đóng K 1 : số chỉ ampe kế là I 1

Ta có: U = I 1 (R A + R 0 ) (1)

- Bước 2: Chỉ đóng K 2 và dịch chuyển con

tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R 0

- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến trở ở

bước 2 rồi đóng cả K 1 và K 2 , số chỉ ampe kế là I 2

Ta có:

0

R

U = I R +

2

-Giải hệ phương trình (1) và (2), ta tìm được:

A

2 1

(2I - I )R

R =

2(I - I )

0,5 đ

1 đ

1 đ

1 đ

0,5 đ

Câu 3

(3đ) a Xác định được F1 có vẽ véc tơ F1 độ lớn

b F1= K|q1q2|

r2

=2560(N)

c Xác định được F2 có vẽ véc tơ và độ lớn F2= K

|q2q3|

r2

=2560(N)

- Xác định được véc tơ tổng có vẽ hình F =F1+F2

0,5 đ

0,5đ

0,5 đ

q1

b.Xác định được các véc tơ E1, E2, E3

có vẽ hình tìm đượcE1=E2=E3

F1 q2

q3

T ìm được E = 0 F F2

0,5đ

1đ

Câu 4

(5 đ)

a.Lực từ(2 đ)

.Điểm dặt tại trung điểm của MN

F Phương vuông góc với B và I N1

Chiều Xác định theo quy tắc bàn tay trái

(HV) fms1

.Độ lớn F=B.I.MN Ẻ,r F I

F =BlE/R+r =0,8(N)

N2

Fms2 P

b Tìm E để thanh MN bắt đầu trượt(3 đ)

Tác dụng lên thanh MN có các lực P , F, N1,N2 ,fms1,fms2

Để thanh MN bắt đầu trượt thì F ¿ fms

 BlE/R+r ¿ μ mg

(R+r )μ mg Bl



1đ

1đ

1 đ

1đ

1 đ

Câu 5

(3 đ) a.Chập các điểm có cùng điện thế vẽ lại mạch điện (HV)Phân tích mạch (C1//C2//C3)ntC4

Cb=3C.C/(3C+C)=3C/4=3.600/4=450(nF)

A ,N M,E B

b.Điện tích mỗi tụ

Qb=QAM=QMB=Cb.Ub=450.10=4500(nC)

 Q4=4500(nC)

Q1=Q2=Q2=QAM/3=4500/3=1500(nC)

Hiệu điện thế mỗi tụ:

U1=U2=U3=

Q1

C1=

1500

600 =2,5 (V )

U4 =-Ub-U1=7,5(V)

0,5đđ 0,5đ 0,5đ

0,5 đ 0,5đ

0,25đ 0,25đ

SỞ GD & DDT NGHỆ AN KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-2012

TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI ĐỀ THI MÔN VẬT LÍ 10

(Thời gian làm bài 120 phút)

Câu 1 (5 điểm). Làm thế nào xác định hệ số ma sát của

một thanh trên một mặt phẳng nghiêng mà chỉ dùng

một lực kế(hình vẽ)?Biết độ nghiêng của mặt phẳng

là không đổi và không đủ lớn để cho thanh bị trượt.

Câ

u 2 (5 điểm) Một vật có khối lượng m = 60kg đặt trên sàn của buồng thang máy

Hóy tớnh ỏp lực của vật lờn sàn thang mỏy trong cỏc trường hợp:

a.Thang mỏy chuyển động nhanh dần đều đi lờn với gia tốc a = 2m/s2

b.Thang mỏy chuyển động nhanh dần đều đi xuống với gia tốc a = 2m/s2.

Cõu3: (5 điểm)

Một vật đang chuyển động trờn mặt bàn nằm ngang với tốc độ ban đầu 3m/s Hệ số ma

a Tớnh gia tốc của vật

b Hỏi vật đi được một đoạn bao nhiờu thỡ dừng lại

c Tớnh gia tốc của vật trong trường hợp vật chuyển động trờn mặt phẳng nghiờng với

Cõu 4 (5 điểm) Một xuồng máy hớng theo phơng Bắc chạy ngang sông với vận tốc

10 km/h so với dòng nớc Dòng sông chảy với vận tốc không đổi 5km/h về hớng phương Đông.Hãy xác định véc tơ vận tốc của xuồng đối với một ngời đứng trên bờ sông

SỞ GD & DDT NGHỆ AN Kè THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-2012

TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG 10

MễN VẬT LÍ

Cõu1

(5 đ) .Để thanh chuyển động lờn đều: FL =

μ Pcos α + Psin α (1)

.Để thanh chuyển động xuống đều: F X = μ Pcos α - Psin α (2).

1 đ

1 đ

P

ms F

y

x 0

Từ (1) và (2) è sin α =

F L−F X

F L+F X

2 P

èsin 2 α + cos 2 α = 1

è(

F L−F X

2P )2 + (

F L+F X

2 P )2 = 1

F L+F X

√4 P2−(F L−F X)2

Đo F L , F X , P bằng lực kế và sử dụng công thức trên để suy ra μ

0,5 đ 0,5đ

0,5đ

0,5đ

1 đ

Câu 2

( 5đ)

a Thang máy lên nhanh dần đều thì véc tơ gia tốc a hướng lên

Vẽ hình phân tích và biểu diễn được các lực tác dụng lên vật trong đó

có lực quán tính hướng xuống

-Viết được pt P + N+fq=0 (1)

N a

-Chiếu lên hướng của N=>

-P+N-fq=0 => N=P+fq =>N=m(g+a)

N=60(10+2)=720 (N) => Áp lực vật đè

lên sàn thang máy: Q=N=720(N)

P fq

b.Thang máy đi xuống ND Đ véc tơ a hướng xuống

fq hướng lên Q

Giải tương tự Q=N=m(g-a) =60(10-2)=480(N)

1 đ

1 đ

1 đ

2 đ

Câu 3

(5 đ)

a Gia tốc của vật là:

Chọn hệ trục tọa độ gắn với vật như hình vẽ

Các lức tác dụng lên vật là: F ms

,P

, N

Theo định luật II Niu- tơn ta có:

ms

F

+ P

+ N

= m a (1) Chiếu (1) lên 0y: N - P = 0  N = P

Chiếu (1) lên 0x: - F = m.a  a = - ms F /m = - 1(m/s ms 2)

0,5 đ

0,5đ

0,5đ 0,5đ



N

P

P1

P2

O

x

Fms

v2 - v02 = 2a.s

 s = - v02/2a = 32/2 = 4,5(m)

c Gia tốc của vật trong trường hợp vật chuyển động trờn mặt phẳng

nghiờng với một gúc nghiờng  = 300 là:

Cỏc lức tỏc dụng lờn vật là: F ms

, P

, N

 Theo định luật II Niu- tơn ta cú:

ms

F

+ P

+ N

= m a

 (2) Chọn Ox, PT CĐ theo Ox : Psin - Fms = ma (3)

PTCĐ theo Oy : N – P cos = 0 (4)

(3) và (4) => a = g(sin-  cost ) = 4,1(m/s2)

0.5đ 0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

Cõu 4

(5 đ)

Gọi v1,3 là vận tốc tuyệt đối của xuồng đối với bờ,v1,2 là vận tốc tơng đối

của xuồng đối với dòng nớc,v2,3 là vận tốc kéo theo của xuồng bằng vận

tốc dòng nớc đối với bờ

áp dụng công thức cộng vận tốc v1,3=v1,2+v2,3

v1,2 v1,3

(v1,3)2=(v1,2)2 +(v2,3)2

Vẽ đợc hình

α

O v2,3

V1,3= √ 102+52=11,18 Km/h

 Phơng của v1,3 lập với v2,3 một góc α

Tanα=

v1,2

v2,3=

10

5 =2 => α=640

Vậy ngời dứng trên bờ sông thấy xuồng chạy theo hớng đông bắc làm một góc 640 so với hớng đông

0,5đ 0,5đ 1đ 0,5đ 1đ 1đ 0,5đ