Đề thi chọn HSG cấp tỉnh lớp 11 môn Vật lý năm 2019 Sở GD&ĐT Hà Tĩnh có đáp án

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạ[r]

SỞ GD&ĐT HÀ TĨNH

Đề chính thức

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 11

CẤP THPT NĂM 2019 Môn thi: VẬT LÍ

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (4 điểm) Hai quả cầu nhỏ giống hệt nhau, mỗi quả có khối lượng 5 g, mang điện tích q được treo vào

điểm O bởi hai sợi dây có cùng chiều dài 50 cm Cả hệ được đặt trong không khí Khi cân bằng các dây treo hợp với nhau một góc 90o Lấy g = 10 m/s2

1 Tính giá trị của q và lực căng dây treo khi cân bằng

2 Kéo điểm treo O chuyển động nhanh dần đều lên trên theo phương thẳng đứng với gia tốc a Khi cân

bằng hai dây treo hợp với nhau một góc 60o Bỏ qua lực cản không khí Tính a

Câu 2 (4 điểm) Cho mạch điện như hình 1: điện trở R = 6 Ω, R1 và R2 là các biến trở; nguồn điện E = 12

V, r = 1 Ω

1 Điều chỉnh để R1 = 6 Ω, R2 = 6 Ω Tính cường độ dòng điện qua R1 và công suất tỏa nhiệt trên R2

2 Điều chỉnh R1 đến giá trị R0 và giữ cố định, rồi điều chỉnh R2 Hình 2 là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của P (công suất tỏa nhiệt trên R2) vào giá trị của R2 Tính R0 và Pmax

Câu 3 (4 điểm) Trong không khí, cho hai dây dẫn dài song song, cách nhau một khoảng 10 cm có hai dòng

điện ngược chiều chạy qua với cường độ I1 = 5 A và I2 = 10 A

1 M là điểm cách đều hai dây các khoảng 10 cm, cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện I1 và I2 gây ra tại

M có phương, chiều như thế nào và có độ lớn bằng bao nhiêu?

2 Đặt thêm dây dẫn thứ ba song song với hai dây dẫn trên và cho dòng điện có cường độ I3 chạy qua dây dẫn này N là một điểm bất kì trên các dây dẫn, cảm ứng từ tổng hợp (do hai dòng điện trong hai dây dẫn không chứa N gây ra) tại N bằng không Tìm vị trí của dây dẫn thứ 3 và tính giá trị I3

Câu 4 (4 điểm) Thanh MN có chiều dài 50 cm, điện trở 3 Ω có thể trượt không ma sát trên hai thanh ray song

song, mỗi thanh ray hợp với mặt phẳng ngang một góc 30o Đầu dưới hai thanh ray nối với một nguồn điện có

suất điện động E = 12 V Hệ đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng hai thanh ray

và có độ lớn B = 0,5 T (hình 3) Bỏ qua điện trở r, điện trở dây nối, khóa K và các thanh ray Lấy g = 10 m/s2 Ban đầu thanh được giữ đứng yên theo phương nằm ngang

1 Đóng K, thả nhẹ thanh thì nó tiếp tục đứng yên Tính khối lượng của thanh

2 Kéo thanh lên trên bằng lực F đặt tại trung điểm của MN và có giá song song với các thanh ray Với F

= 0,25 N thì tốc độ cực đại của thanh MN bằng bao nhiêu?

Câu 5 (4 điểm) Chiếu một chùm sáng song song từ không khí xuống mặt thoáng của một bể nước với góc

tới i Cho chiết suất của nước là 4/3

1 Biết chùm tia khúc xạ hợp với chùm tia phản xạ một góc 120o Tính i

2 Chùm tia tới có tiết diện vuông góc là một miền hình tròn bán kính 0,3 cm Khi sini = 4/5 thì chùm tia

khúc xạ vuông góc với đáy bể Tính diện tích vệt sáng ở đáy bể trong trường hợp này

-Hết -

 Thí sinh không được sử dụng tài liệu;

 Giám thị không giải thích gì thêm

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ LỚP 11

1.1

(2đ)

F, T và mg cân bằng

T = mg 2 = 0,07 N

F = mg =

2

2 9 2

2 9

) 2 5 , 0 (

q 10 9 ) 2 (

q 10

q = ∓ 1,67.10-6

C

1.2

(2đ)

Xét trong hệ qui chiếu gắn với O, các quả cầu chịu thêm lực quán tính Fq = ma

2 9

10 9 3

ma mg 30

tan ) ma mg (









Theo ý 1.1 thì 9.10 q2 2mg

2

9 

(1) và (2) => a = (2 31)g= 24,6 m/s2

2.1

(2đ)









6 6

6 6 6

r R

E I

N



I2 = I1/2 = 0,6 A => P2 = (I2)2R2 = 2,16 W

2.2

(2đ)

Đặt R0 + r = x => dòng điện qua mạch chính có cường độ:

) R 6 /(

R 6 x

12 I

2 2

C







Hiệu điện thế hai đầu R2:

2 2 2

2 2 2

2

R ) 6 x ( x

R 72 R

6

R 6 ) R 6 /(

R 6 x

12 U















Cường độ dòng điện qua R2:

2 2

R ) 6 x ( x 6

72 I







Công suất qua tiêu thụ của R2: U2I2 =

) 6 x ( x 12 R ) 6 x ( R

x 36

72 I

2 2 2

2

2 2











Từ đồ thị ta thấy, với R2 = 2 Ω thì Pmax => 2

2

) 6 x (

2 2

x 36



 => x = 3 Ω => R0 = 2 Ω Thay x = 3 Ω và R2 = 2 Ω => Pmax = 8 W

I









(2đ) B2 và B1 hợp với nhau góc 120o, dùng định lí hàm số côsin

=> B10 3(T), theo phương I1M

Có hai TH: M nằm trên như hình vẽ thì B cùng chiều I1M, trường hợp ngược lại thì B ngược chiều I1M

3.2

(2đ)

Tại mỗi điểm trên I3, cảm ứng từ B13 và B23 tại I3 cùng phương, ngược chiều => I3 nằm trong mặt phẳng của I1, I2 và nằm ngoài khoảng

B23 = B13 => R23 = 2R13 => R23 = 20 cm và R13 = 10 cm

Tại mỗi điểm trên I2: B32 và B12 ngược chiều => I3 ngược chiều với I1

R31 = 2R12 nên để B2 tổng hợp bằng 0 thì I3 = 2I1 = 10 A

4.1

(2đ)

Thanh đứng yên, cường độ dòng điện qua thanh là I = 12/3 = 4 A

Lực từ tác dụng lên thanh BIℓ = 1 N

Lực từ cân bằng với mgsinα => m = 200 g

4.2

(2đ)

Gọi tốc độ ổn định của thanh là v => suất điện động cảm ứng trong thanh Bvℓ => cường độ dòng

điện qua thanh là

3

v 25 , 0 4 3

Bv 12

I    

Thanh chạy đều, F + Ft = mgsinα => ).0,5.0,5 1

3

v 25 , 0 4 ( 25 ,

5.1

(2đ)

sini = (4/3)sinr, i + r = 120o

Giải hệ: i = 34o

42'54"

5.2

(2đ)

Tia tới và tia ló cùng nằm trong mặt phẳng tới, các mặt phẳng tới song song với nhau => theo phương vuông góc mặt phẳng tới, kích thước chùm sáng không thay đổi (1)

sini = (4/3)sinr => sinr = 3/5

=> cosi = 3/5 và cosr = 4/5

d = IJcosi, d' = IJcosr => d' = (4/3)d = 0,8 cm

=> trong mặt phẳng tới, theo phương vuông góc với tia sáng, kích thước chùm ló tăng 4/3 so với kích thước chùm tới (2)

cm 377 , 0 3 , 0 3 4

S  

Ghi chú:

 Học sinh giải đúng theo cách khác hướng dẫn chấm, giám khảo cho điểm tối đa;

 Mỗi lần nhầm, quên đơn vị trừ 0,25 điểm, tổng điểm trừ tối đa trên mỗi câu 0,25 điểm

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,

7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam

Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn

học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí

từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí