HSG vật lí 11 lần 2

Chiếu ánh sáng tử ngoại vào hạt bụi, do mất một phần điện tích, hạt bụi sẽ mất cân bằng.. Để thiết lập lại cân bằng, người ta phải tăng hiệu điện thế giữa hai bản lên một lượng ∆U = 34V.

TRƯỜNG THPT ĐỒNG ĐẬU

Đề thi gồm 02 trang

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 LẦN 2 THPT

NĂM HỌC 2020 - 2021

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ

Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề

Câu 1 (1,0 điểm):

Một hạt bụi có khối lượng m = 10-11g nằm trong khoảng hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu Khoảng cách giữa hai bản là d = 0,5cm Chiếu ánh sáng tử ngoại vào hạt bụi, do mất một phần điện tích, hạt bụi sẽ mất cân bằng Để thiết lập lại cân bằng, người ta phải tăng hiệu điện thế giữa hai bản lên một lượng ∆U = 34V Tính điện lượng đã mất đi khi bị chiếu sáng, biết rằng hiệu điện thế giữa hai bản tụ lúc đầu là 306,3V Lấy g = 10m/s2

Câu 2 (1,0 điểm):

Một vật khối lượng m = 2 kg được treo vào tường bởi dây BC và thanh AB

đồng chất, tiết diện đều Thanh được gắn vào tường bởi bản lề A Góc giữa CB và

CA là α = 300 Cho g=10m/s2.Tìm lực căng của dây BC trong các trường hợp:

a) Bỏ qua khối lượng của thanh AB

b) Khối lượng của thanh AB là M = 1 kg

Câu 3 (1,0 điểm):

Cho mạch điện như hình vẽ Bộ nguồn gồm hai nguồn giống nhau, mỗi

nguồn có suất điện động E=12V và điện trở trong r=3 Điện trở R1=4 ; R2 là

biến trở có giá trị từ 0 đến 50; bỏ qua điện trở của dây nối

a) Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn

b) Phải thay đổi R2 đến giá trị bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là lớn nhất? Tính công suất mạch ngoài trong trường hợp này

Câu 4 (1,0 điểm):

Trên mặt phẳng ngang có ba điểm A, B, C tạo thành tam giác vuông tại C Đặt cố định các điện tích điểm q1 = -0,3 C và q2 = - 0,6 C tương ứng tại A và B Điện tích điểm q3 = + 0,4 C được giữ tại C Biết

AC = BC = 5 cm Hệ thống đặt trong không khí (coi hằng số điện môi  = 1) Tìm độ lớn lực điện tác dụng lên điện tích q1

Câu 5 (1,0 điểm):

Một thang máy có khối lượng M = 1000 kg được kéo lên từ mặt đất, chuyển động qua hai giai đoạn

theo phương thẳng đứng nhờ lực kéo F Giai đoạn 1: chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, đi được quãng đường 50 m trong thời gian 25 s Giai đoạn 2: đi lên chậm dần đều, khi đi được 5 m thì dừng lại Lấy

g = 10 m/s2 Tìm gia tốc của thang máy và công suất trung bình của lực kéo F ở mỗi giai đoạn Bỏ qua mọi

lưc cản

Câu 6 (1,0 điểm):

Một lượng hơi nước có khối lượng m = 18 g chứa trong một xilanh có pit-tông đóng kín Áp suất của hơi nước trong xilanh là p = 178 mmHg và nhiệt độ là t = 80oC Biết R = 8,31 J/mol.K, khối lượng mol của nước là μ = 18 g/mol, 1 mmHg = 133 Pa Coi hơi nước là khí lí tưởng Nhiệt độ xilanh được giữ không đổi

a Tính thể tích Vo của hơi nước lúc đầu

b Đẩy pit-tông cho đến khi trong xilanh bắt đầu xuất hiện những hạt sương thì dừng lại Tính thể tích V1 của hơi nước lúc này Biết áp suất của hơi nước bảo hòa ở 80oC là 356 mmHg

α

C

Câu 7: (2,0 điểm) Một hạt bụi tích điện âm có khối lượng m = 10-8 g nằm cân bằng trong điện

trường đều có hướng thẳng đứng xuống dưới và có cường độ E = 1000 V/m

a Tính điện tích của hạt bụi.

b Hạt bụi mất bớt một số điện tích bằng điện tích của 5.105 êlectron Muốn hạt bụi vẫn nằm cân bằng thì cường độ điện trường phải bằng bao nhiêu? Cho điện tích êlectron e = 1,6.10-19C,

me = 9,1.10-31Kg, g = 10m/s2

Câu 8: (2,0 điểm) Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 với anôt bằng bạc Điện trở của bình

1

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua bình

b) Xác định lượng bạc bám vào cực âm sau 2 giờ

Câu 9: (2,0 điểm) Cho thấu kính hội tụ L có quang tâm O, tiêu cự 12cm và một điểm sáng S cách

trục chính của L 2cm và cách L 16cm tạo ảnh S’

a Tìm vị trí của S’

b Cho S chuyển động ra xa thấu kính, theo phương song song với trục chính với tốc độ không đổi 4cm/s Xác định quĩ đạo chuyển động và tốc độ trung bình của ảnh S’ trong thời gian 0,5s kể từ khi

S bắt đầu chuyển động

Câu 10 (2,0 điểm):

Cho các dụng cụ sau: Một nguồn điện một chiều, một vôn kế và một ampe kế không lí tưởng, một biến trở và các dây nối Trình bày cách xác định suất điện động và điện trở trong của nguồn điện

Chú ý: Không được mắc trực tiếp hai đầu ampe kế vào hai cực nguồn điện đề phòng trường hợp dòng quá lớn làm hỏng ampe kế

-HẾT -Thí sinh không được sử dụng tài liệu Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

Họ tên thí sinh: SBD:

TRƯỜNG THPT ĐỒNG ĐẬU HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 LẦN2 THPT

NĂM HỌC 2020 - 2021

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ

Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề

* Thí sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa

* Thí sinh viết thiếu hoặc viết sai đơn vị từ hai lần trở lên thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài

Câu Ý Lời giải

1

(2đ)

a Các lực tác dụng lên quả cầu gồm: Trọng lực P, lực điện Fđ

Khi hạt bụi cân bằng: P+Fđ=0

U

mgd E

mg q mg E q P

Áo dụng cho lúc đầu và lúc sau ta có:





















U U

mgd q

U

mgd q

2 1

U U

mgd U

mgd q

q

2

















2

(2đ)

(Vẽ hình phân tích lực đúng)

a Dùng quy tắc mômen với điểm A

mg.AB = T.AB.cos α

 T = mg

cos � 23,1 N

b Vẫn dùng quy tắc mômen với A

mg.AB + Mg.AB

2 = T.AB.cos α

 Tb =

Mg mg 2 cos



 � 28,87 N

3

(2đ) a E b = 2E = 2.12 = 24 V

rb = 2r = 3.2 = 6 

b.Ta có:

2

2

2

N N

N

P R I



E

=

( N )

N N

N

R





Để Pmax thì

min

N

N

r R

R



6

N

r

R

Mà RN = R1 +R2 �R2 R N     R1 6 4 2

Công suất mạch ngoài khi đó: Png = 2 242 24

b

E

W

4

AC

q q k

F 3 21 0,432

31   ………

N AB q q k F 221 0,324 21   ………

Lực tổng hợp tác dụng lên q1 là: F F F 2F F cos1350 0,3N 21 31 2 21 2 31 1     …

5 (2đ) Chọn chiều dương hướng lên Giai đoạn 1: 50 = 1.252 2 a → a1 = 0,16 m/s2

Vận tốc cuối của giai đoạn 1 là v1 = 0,16x25 = 4m/s………

Giai đoạn 2: v1 = 2a s → a2 2 = -1,6 m/s2

Thời gian chuyển động của giai đoạn 2: t = v1/a2 = 2,5 s

Lực kéo F của động cơ: F – Mg = Ma → F = M(g + a)

Công của lực kéo F: A = Fscos00

→ Công suất: P = t A → P1 = 20,32 KW

P2 = 16,8 KW

6

(2,0đ) a pV0 = νRT => V0 =νRT/p = 0,124 m

3 =124 lít

b p1V1 = pV0 => V1 = pV0/p1 = 62 lít

7

(2,0đ)

a)

a Hạt bụi chịu tác dụng của hai lực :

- trọng lực P = mg hướng thẳng đứng xuống dưới

- lực của điện trường hướng thẳng đứng lên trên F  q E

Điều kiện để hạt bụi cân bằng: P = F �mg  q E suy ra

mg

E

b

)

Điện tích tổng cộng của êlectron: 5.10 5 (- 1,6.10 -19 ) = - 8.10 -14 C

điện tích còn lại ở hạt bụi: q' (10138.10 )14  2.1014C Vì độ lớn điện tích hạt bụi giảm đi, muốn cho hạt bụi vẫn nằm cân bằng thì cường độ điện trường phải có giá trị E ’ thỏa mãn điều kiện

' 5000 /

mg

q

 �   , ở đây ta bỏ qua khối lượng của êlectron vì nó rất nhỏ so với khối lượng của hạt bụi.

a

Vị trí của ảnh:

f d

df

12 16

12 16









d

d h

h' ' 6

b

)

S1 = v.t = 4 0,5=2cm ; S1H1 = 2cm ; d1= S1I = 18cm

tia ló đi qua F’quỹ đạo chuyển động của S’ là đường thẳng IF’

đường IF’

cm f

d

df

12 16

12 16







1

1







cm d

d H S H

18

36 2

' '

'

1

1 1 1 1

K S K S S

S' ' ' ' ' ' ' ' ' ' 2 6 4 2 48 36 2 12 , 17

1 2

1 1 2

1 2

t

S S

5 , 0

17 , 12 ' ' 1







9

a) Cường độ dòng điện qua bình điện phân : I=

R

U

= 5 A

b

)

Lượng bạc bám vào cực âm sau 2h là :

m= It

n

A F

1

= 1 108.5.2.60.60

O

I

H

H1

H’

1

S’

1

S’

S

S1

L

K

10 (1đ)