Bộ đề thi năng khiếu môn vật lý lớp 11 trường chuyên năm 2022

SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI ĐỀ THỨC ĐỀ CHÍNH ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LỚP 11L (LẦN 1) NĂM HỌC 2021 – 2022 MƠN: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02 trang, gồm 06 câu) Câu (1,5 điểm) Cho mạch điện hình vẽ Biết: U = 50V, R1= R4 = R5 = 10  , R2 = R3 = 20  , vôn kế lí tưởng, điện trở dây nối khơng đáng kể Hãy tính số vơn kế Nếu thay vơn kế bóng đèn có cường độ dịng điện định mức Iđ = 0,5A đèn sáng bình thường Tính điện trở đèn? R1 P R2 V R4 R3 M N Q R5 U Câu (1,5 điểm): Vật sáng AB phẳng mỏng đặt vuông góc trục thấu kính hội tụ tiêu cự 20cm, A nằm trục cách quang tâm thấu kính đoạn d Vật AB cho ảnh A’B’ ngược chiều lớn vật hai lần Xác định d Giữ thấu kính cố định, tịnh tiến vật AB dọc theo trục từ vị trí ban đầu Khi tịnh tiến vật AB đoạn a thu ảnh thật A1B1  1,5AB Khi tịnh tiến vật AB đoạn b thu ảnh thật a A B2  2,5AB Trong q trình dịch chyển, A ln nằm trục thấu kính Xác định tỉ số b Giữ vật cố định Tịnh tiến thấu kính xa vật thêm đoạn 20cm, cho A nằm trục AB vng góc với trục Xác định quãng đường ảnh q trình dịch chuyển thấu kính Câu (2,0 điểm):  Một khung dây kim loại xPQy cứng, mảnh, nhẹ, đặt y x B cố định nghiêng góc  so với mặt phẳng ngang cách điện Thanh kim loại MN cứng, có khối lượng m, chiều dài  (biết MN  PQ ) giữ tựa hai thang Px, Qy Hệ đặt từ trường có M  N véctơ cảm ứng từ B thẳng đứng hình vẽ Tại thời điểm t = 0, thả cho MN chuyển động dọc theo hai ray Qx, Py  với vận tốc ban đầu không, hệ tiếp xúc điện tốt Bỏ qua ma C sát, điện trở khung dây kim loại MN Biết PQ có tụ điện với điện dung C, gia tốc trọng trường g Coi hai P Q ray Px, Qy đủ dài trình khảo sát chuyển động MN, trình chuyển động MN ln tiếp xúc vng góc với hai ray Các giá trị m,  ,  , C, g, B biết thoả mãn điều kiện để MN chuyển động xuống Tại thời điểm MN có vận tốc v, xác định: a Suất điện động cảm ứng MN b Cường độ dòng điện mạch Xác định gia tốc MN Câu (1,5 điểm): Một cầu kim loại đặc đồng chất tâm G bán kính R tích điện Q0  đặt cố định Coi số điện mơi mơi trường ngồi cầu 1 Tính cường độ điện trường điểm y cách tâm G đoạn r Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ, G nằm trục Ox xa O R Tại điểm I, với OI  người ta bắn I  V0 hạt nhỏ (coi chất điểm) khối lượng x G m nhiễm điện tích q  với vận tốc ban O  R;Q0 đầu V0 chiều Ox Bỏ qua ma sát lực cản, tác dụng trọng lực, tượng hưởng ứng điện Tìm điều kiện V0 để hạt m chạm vào bề mặt cầu Câu (2,0 điểm): Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử thực chu trình C: – – – – – – 1, gồm hai chu trình C1:1 – – – C2: – – – hình vẽ p Các trình: – – đẳng nhiệt, – – đẳng áp, – – đẳng tích.Áp suất trạng thái p5 = 2.105 p3 N N , trạng thái p3 = 2.106 Thể tích trạng thái m m V5 = 10 lít, trạng thái V1 = lít Biết số khí phổ biến p J R = 8,31 p5 mol.K Tính áp suất p1 trạng thái nhiệt độ T4 trạng thái V1 V5 V V2 Ở chu trình C1, tính cơng A1 mà khối khí thực tính nhiệt lượng Q1 mà khối khí nhận từ bên ngồi Ở chu trình C2, tính cơng A2 mà khối khí thực Câu (1,5 điểm): Cơ học vật rắn Một cứng OB tiết diện đều, chiều dài L, khối lượng M, mật độ khối lượng  O phụ thuộc chiều dài,  xác định theo cơng thức   k.x (trong k số dương, x khoảng cách tới đầu O thanh) Bề dày OB nhỏ so với chiều dài L Gia tốc trọng trường g Bỏ qua ma sát, lực cản Xác định giá trị k theo M, L Xác định vị trí khối tâm G OB Xác định mơ men qn tính OB trục quay () qua đầu O vuông B góc với OB Hết Thí sinh khơng sử dụng tài liệu - Giám thị khơng giải thích thêm ĐÁP ÁN Câu 1: Sơ đồ mạch: [(R1 nt R2) // (R3 nt R4)]nt R5 - Điện trở tương tương mạch: (R  R ).(R  R ) R  R  25 R1  R  R  R U - Cường độ dòng điện qua mạch: I   2A R - Ta có: U12 = U34 ; R12 = R34 = 30Ω nên I1 = I3 = I/2 = 1A UPQ = -UMP + UMQ = -U1+U3 = - 10+ 1.20 = 10V - Số vôn kế: U V  U PQ  10V Khi thay vơn kế bóng đèn - Giả sử chiều dịng điện có chiều từ P đến Q, đó: I2 = I1 - 0,5; I4 = I3 + 0,5 - Mà: U1 + U2 = U3 + U4 hay 10I1 + 20(I1 - 0,5) = 20I3 + 10(I3 + 0,5) => I1 = I3 + 0,5 ; I = I1 + I3 = 2I3 + 0,5 - Mặt khác: U3 + U4 + U5 = U hay 20I3 + 10(I3 + 0,5) + 10(2I3+ 0,5) = 50 => I3 = 0,8A ; I1 = I3 + 0,5 = 1,3A - Hiệu điện hai đầu bóng đèn là: Uđ = U3 – U1 = 20.0,8 – 10.1,3 = 3V U - Điện trở đèn là: R d  d  6 Id Câu 4: * Xét r  R Do cầu kim loại nên điện tích phân bố bề mặt, cịn bên cầu điện tích khơng có nên bên cầu E (r R )  * Xét r  R Áp dụng định lý OG có: Q Q0 E.4r   E  0 40 r Với r  R ứng với điềm bề mặt cầu điện trường Q0 E 40 R Với r   ứng với điểm xa cầu điện trường E  Gọi điểm mà hạt lại gần cầu cách tâm G cầu đoạn r, lúc vận tốc hạt V - Trong trình chuyển động hạt chịu tác dụng lực điện (lực culong) hướng tâm G  trục quay qua G lực không gây momen  G momen động lượng m bảo toàn R  r.mV  mV0 (1) - Bảo toàn lượng ta có: mV mV02   q.(V(  )  V(r) )  (q)[V(r )  V( ) ]  2 r Q0 qQ0  (q)   Edr   (q)  dr   (2) 40 r 40 r r  Từ (1)(2)  R V02     qQ    V0    r  m r     chọn nghiệm r Bài tốn có nghĩa r  R Từ (3)(4) R V02    qQ0  qQ0     R V    20 m  20 m    (3) (4)  qQ  2qQ  RV02   RV02    V0  3 mR  20 m  Câu 5: - Ở trình đẳng nhiệt – 1: p1V1 = p5V5 Tính được: p1 = 2,5.105 N/m2 - Ở trạng thái 4: p4V4 = RT4 p4 = p5 = 2.105 N/m2 V4 = V1 = lít Tính được: T4 = 192,54 K - Ta có V2 = V3 = p5V5 = lít p2 - Cơng trình đẳng áp – là: A12 = p1(V2 – V1) = 2,5.105x(– 7.10-3) = – 1750 J - Cơng q trình đẳng nhiệt – là: V1 A31 = p p3 p p5  p.dV V3 RT Với p = (T nhiệt độ trình đẳng nhiệt) V V2 V1 dV ; với RT = p1V1 V V3 A31 = RT  V1 = 2,5.105x8.10-3ℓn8 = 4158,88 J V3 - Công hệ thực sau chu trình C1: A1 = A12 + A31 = 4158,88 – 1750 = 2408,88 J - Ở trình – 3, hệ nhận nhiệt lượng: A31 = p1V1ℓn Q23 = ΔU23 = CvΔT23 = 3 R ΔT23 = V2(p3 – p2) = 2625 J 2 - Ở trình – 1, hệ nhận nhiệt lượng: Q31 = A31 = 4158,88 J - Nhiệt lượng hệ nhận chu trình C1 là: Q1 = Q23 + Q31 = 6783,88 J Cơng thực chu trình C2 là: A2 = A45 + A51 - Tính được: A45= p5(V5 – V4) = 2.105x2.10-3 = 400 J V1 V5 V Câu 6: Xác định k Chọn trục Ox trùng với OB, chiều dương từ O đến B Xét phần tử nhỏ dx, có toạ độ x, khối lượng dm  kx.dx L kL2 2M M   dm   kx.dx  k 2 L Xác định khối tâm G L 1 kL3 xG  xdm  kx dx  M M 0 3M Thay k  2M 2L  xG  L 3 Xác định mômen quán tính I O (đối với trục quay () ) L dI O  x dm  I O   x dm   kx 3dx Thay k  2M ML  IO  L SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LẦN II TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LỚP 11 CHUYÊN LÝ Ngày thi : 08/11/2021 Thời gian làm bài: 180 Phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (1,5 điểm): Trong mạch hình 1, nguồn điện có suất điện động ξ = 10V Các nút R2-R3 lặp lại 17 lần 1) Tìm cường độ dịng điện chạy qua R4, R1=R3=R4= 3Ω, R2= 6Ω 2) Việc phân tích toán trở nên dễ dàng đoạn mạch chứa nguồn điện trở thay nguồn tương đương có suất điện động ξe điện trở Re Cần phải thay đoạn mạch A-ξ-B hình nguồn tương đương (chỉ giá trị ξe Re)? 3) Trong mạch hình 1, R1=3Ω, R2= 6Ω, R3= 1Ω, R4= 17Ω Tìm cường độ dịng điện qua điện trở R4 Hình Câu (2 điểm): Cho hệ dao động hình Lị xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng chưa biết Vật M  400 g  trượt khơng ma sát mặt phẳng nằm ngang Hệ trạng thái cân bằng, dùng vật m  100 g  bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc v0  2,5(m / s) Va chạm hoàn toàn đàn hồi Sau va chạm vật M dao động điều hoà Chiều dài cực đại cực tiểu lò xo lmax  100cm lmin  80cm Tìm chu kỳ dao động vật M độ cứng k lò xo Chọn trục Ox hình vẽ, gốc toạ độ vị trí cân gốc thời gian lúc bắt đầu va chạm Xác định thời điểm vật qua vị trí có động lần thứ 2021 theo chiều dương trục tọa độ tính từ thời điểm ban đầu, chiều dài lị xo Đặt vật m0  225 g  lên vật M, hệ gồm vật m0  M  đứng yên Vẫn dùng vật m  100 g  bắn vào M với vận tốc v0  3, 625(m / s) , va chạm hoàn toàn đàn hồi Sau va chạm người ta thấy m0 đứng yên M, hai vật dao động điều hồ Viết phương trình dao động hệ m0  M  Cho biết hệ số ma sát m M 0,8 Hỏi vận tốc v0 vật m phải nhỏ giá trị để vật m đứng yên (không bị trượt) vật M hệ dao động Cho g  10 m / s  Câu (1,5 điểm): Trong mặt phẳng nghiêng góc  so với mặt phẳng nằm ngang, có hai ray kim loại Px, Qy cố định x song song cách khoảng l , nối với điện trở R Một kim loại MN, có khối lượng m, chiều dài l , M trượt khơng ma sát hai ray MN vuông góc với Px, Qy Điện trở ray khơng đáng kể Hệ đặt ur từ trường có véc tơ cảm ứng từ B vng góc với R mặt phẳng nghiêng (vng góc với ray Px, Qy) hướng lên phía Người ta thả cho MN trượt dọc theo P hai ray với vận tốc ban đầu không Coi hai Px, Qy chiều dài đủ lớn để MN trượt Gia tốc trọng trường g y N Q Sau thời gian chuyển động, MN đạt vận tốc khơng đổi v0 , tính v0 Thay điện trở tụ điện có điện dung C Tính gia tốc MN Câu (1,5 điểm): Một khối cầu có bán kính R tích điện theo thể tích với điện tích tổng cộng Q Một hạt khối lượng m, mang điện tích  q nằm tâm khối cầu Cho có mặt hạt khơng ảnh hưởng đến phân bố điện tích khối cầu Bỏ qua tác dụng trọng lực Truyền cho uur hạt vận tốc ban đầu v hướng dọc theo bán kính khối cầu Xác định lực tĩnh điện tác dụng lên hạt tới vị trí cách tâm khối cầu khoảng r (0 r  R) Giá trị tối thiểu v0min để hạt tới bề mặt khối cầu  Câu (1,5 điểm): Hình bên, biểu diễn chu trình giản đồ p –V, bao gồm hai trình đẳng tích hai q trình đẳng áp Tác nhân mol khí lí tưởng lưỡng nguyên tử Một đường đẳng nhiệt nhiệt độ T1 cắt đoạn đẳng áp đẳng tích trái trung điểm chúng, đường đẳng nhiệt khác nhiệt độ T2 cắt đoạn đẳng áp đẳng tích phải trung điểm chúng Xác định nhiệt độ khí điểm A, B, C, D Xác định cơng mà khí thực chu trình ABCD Tính hiệu suất lí thuyết động nhiệt làm việc theo chu trình Áp dụng số: T1 =300K; T2 = 700K Câu (2 điểm): Một cứng AB có chiều dài L tựa hai mặt phẳng P1 P2 hình vẽ Người ta kéo r v0 đầu A lên dọc theo mặt phẳng P1 với r r vận tốc v0 không đổi Biết AB vectơ v0 nằm mặt phẳng vng góc với giao tuyến A P1   B P2 P1 P2; trình chuyển động điểm A, B tiếp xúc với hai mặt phẳng; góc nhị diện tạo hai mặt phẳng   1200 Hãy tính vận tốc, gia tốc điểm B tốc độ góc theo v0 ,L  (góc hợp AB mặt phẳng P2) HƯỚNG DẪN CHẤM 11 LÝ Câu 1: 1) Gọi I – dịng điện cần tìm qua điện trở R4, I0 – dòng điện chạy qua nguồn ξ Vì R3+ R4 =R2, nên dịng qua đoạn mạch song song C - R4 –D C – R2 –D giống Hệ quả, dòng khỏi nút D 2I Điện trở đoạn mạch E– R2 –F E – C – D – F nhau, dòng khỏi nút F gấp hai lần 2I – dòng điện chạy đoạn D – F, tức 4I Tình tương tự lặp lại từ R4 nguồn ξ, dòng tăng lên gấp đôi sau mắt chuỗi 17 mắt Như vậy: I  217 I (1) Điện trở tồn mạch mắc nối tiếp vào R1 có giá trị R2/2 Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch, ta có: I0  Từ (1) (2) ta có: I   R1  R2 / (2) I0   17  1,3.105 A 17 2 ( R1  R2 / 2) 2) Gọi R – điện trở toàn phần mạch bên phải nối vào hai điểm A B Đối với nguồn tương đương điện trở tải Theo định luật Ơm cho tồn mạch, dịng I tải  (3) bằng: I  e R  Re Mặt khác, sơ đồ ban đầu: nguồn ξ mắc nối tiếp với điện trở R1 đoạn mắc song song có điện trở R2 R3 +R theo định luật Kiếc xốp:   I R1  I ( R3  R)   I R1  ( I  I ) R2 Ta loại bỏ I từ hệ phương trình trên, suy ra: I  R2  R2 ( R1  R2 )( R3  R)  R1R2  R1  R2 RR R3  R  R1  R2 (4) So sánh (3) (4), ta tìm thơng số nguồn tương đương: e   R2 R1  R2 , Re  R3  R1R2 R1  R2 (5) 3)Áp dụng kết phần 2) nguồn tương đương Đoạn mạch chứa nguồn thật ξ, điện trở R1 mắt mạng R2 – R3 thay nguồn tương đương có thơng số theo 2 20  V, Re  R1  3 (5):  e  3 Như mắt chuỗi làm suất điện động giảm 2/3, điện trở không đổi Nguồn tương đương mắc với chuỗi bớt mắt Sau 17 lần lặp lại suất điện động tương đương giảm (2/3)17 lần, mạch gồm nguồn điện mắc với hai điện trở R1 R4 Áp dụng định luật Ôm cho dòng điện I4 qua R4: I4 17 / 3    R1  R4 ; 5,1.104 ( A) Câu 2: Biên độ dao động A  lmax  lmin 100  80   10cm 2 + Vì va chạm hồn tồn đàn hồi nên vận tốc M sau va chạm tính theo cơng thức: mv  mv  MV 2m 2.0,1 => V  v0  2,5  1(m / s) (đây vận tốc cực đại  2 M m 0,1  0, mv  mv  MV dao động điều hoà) + Sau va chạm vật dao động điều hoà theo phương trình li độ x  A cos(t   ) , phương trình vận tốc: v   A sin(t   ) + Vậy vận tốc cực đại dao động điều hoà: vmax   A  V    V   10(rad / s) A 0,1 dI  IR (1) dt dv Phương trình động lực học: mg  BIl  m (2) dt Blv  L a) Xét trường hợp bỏ qua độ từ cảm vòng dây điện trở vịng khơng thể bỏ qua Ta viết lại pt (1): Blv  IR  I= Blv R B 2l dv vm R dt  Rm d  B 2l  B 2l Biến đổi PT dạng: 2 v  g  v g  B l dt  Rm  Rm vào (2) ta được: mg  Giải PT vi phân phương pháp phân li biến số ta được:  B 2l  dg  v 2 Rm     B l dt B 2l Rm g v Rm   B 2l 2t   mgR  Lấy tích phân hai vế ta kết quả: v  2 1  exp   Bl   Rm   Cường I= độ dòng điện k khung cho bởi:   B 2l 2t   Blv mg    exp    R Bl   Rm   b) Xét trường hợp bỏ qua điện trở vòng dây độ tự cảm vòng khơng thể bỏ qua Nếu khung khơng có điện trở vế phải pt (1) khơng Do ta thu được: Blv  L dI dt dI d 2v m Đạo hàm hai vế pt (2) ta được:  Bl dt dt d 2v B 2l  v0 Kết hợp hai phương trình ta có: dt mL PT cho thấy vận tốc khung biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số góc   B 2l mL Biểu thức vận tốc có dạng v  A cos  t    Ta giải điều kiện ban đầu Tại t = I = v = Vì I = nên từ (2) suy dv g   g  A  ;    dt Vậy biểu thức vận tốc dòng điện khung dây là: v I g   cos  t    2  Bl g      mg     sin  t    sin  t      1 L 2     Bl     SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LẦN III LỚP 11A1 Ngày thi : 27/12/2021 Thời gian làm bài: 90 Phút (Không kể thời gian giao đề) Mã đề thi 01 Câu 1: Khẳng định sau khơng nói lực tương tác hai điện tích điểm chân khơng? A có phương đường thẳng nối hai điện tích B có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn hai điện tích C có độ lớn tỉ lệ nghịch với khoảng cách hai điện tích D lực hút hai điện tích trái dấu Câu 2: Công thức định luật Culông A F k q1q2 r2 B F q1q2 r C F k q1q2 r D F q1 q2 k r Câu 3: Độ lớn lực tương tác hai điện tích điểm khơng khí A tỉ lệ với bình phương khoảng cách hai điện tích B tỉ lệ với khoảng cách hai điện tích C tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách hai điện tích D tỉ lệ nghịch với khoảng cách hai điện tích Câu 4: Vectơ lực tĩnh điện Cu-Lơng có tính chất A có giá trùng với đường thẳng nối hai điện tích B có chiều phụ thuộc vào độ lớn hạt mang điện C độ lớn phụ thuộc vào khỏang cách hai điện tích D chiều phụ thuộc vào độ lớn hạt mang điện tích Câu 5: Có thể áp dụng định luật Cu – lơng để tính lực tương tác trường hợp tương tác giữa: A hai thủy tinh nhiễm đặt gần B thủy tinh nhựa nhiễm điện đặt gần C hai cầu nhỏ tích điện đặt xa D thủy tinh cầu lớn, hai mang điện Câu 6: Khi khoảng cách hai điện tích điểm chân khơng giảm xuống lần độ lớn lực Cu – lơng A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 7: Xét tương tác hai điện tích điểm mơi trường xác định Khi lực đẩy Cu-lơng tăng lần số điện môi A tăng lần B không đổi C giảm lần D giảm lần Câu 8: Nếu độ lớn điện tích hai vật mang điện giảm nửa, đồng thời khoảng cách chúng tăng lên gấp đơi lực tương tác điện hai vật A giảm lần B giảm lần C giảm lần D không đổi Câu 9: Hai điện tích q1 q2 đặt cách khoảng r khơng khí lực tương tác chúng F Để độ lớn lực tương tác hai điện tích F đặt nước nguyên chất (hằng số điện môi nước nguyên chất 81) khoảng cách chúng phải A tăng lên lần B giảm lần C tăng lên 81 lần D giảm 81 lần Câu 10: Hạt nhân nguyên tử oxi có proton notron, số electron nguyên tử oxi A B 16 C 17 D Câu 11: Tổng số proton electron nguyên tử số sau đây? A 11 B 13 C 15 D 16 Câu 12: Một ebonit cọ xát với (cả hai không mang điện lập với vật khác) thu điện tích -3.108C Tấm có điện tích? A 3.10 8C B -1,5.10-8C C 3.10-8C D Câu 13: Nếu nguyên tử oxi bị hết electron mang điện tích A + 1,6.10-19 C B – 1,6.10-19 C C + 12,8.10-19 C D - 12,8.10-19 C Câu 14: Cho cầu kim loại tích điện tích điện + C, - C – C Khi cho chúng tiếp xúc với điện tích hệ A – C B – 11 C C + 14 C D + C Câu 15: Điện trường A mơi trường khơng khí quanh điện tích B mơi trường chứa điện tích C mơi trường dẫn điện D mơi trường bao quanh điện tích, gắn với điện tích tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt Câu 16: Điện trường điện trường mà cường độ điện trường A có hướng điểm B có hướng độ lớn điện C có độ lớn điểm D có độ lớn giảm dần theo thời gian Câu 17: Cho điện tích điểm –Q; điện trường điểm mà gây có chiều A hướng phía B hướng xa C phụ thuộc độ lớn D phụ thuộc vào điện mơi xung quanh Câu 18: Phát biểu sau không đúng? A Điện trường tĩnh hạt mang điện đứng yên sinh B Tính chất điện trường tác dụng lực điện lên điện tích đặt C Véctơ cường độ điện trường điểm phương, chiều với vectơ lực điện tác dụng lên điện tích đặt điểm điện trường D Véctơ cường độ điện trường điểm phương, chiều với vectơ lực điện tác dụng lên điện tích dương đặt điểm điện trường Câu 19: Cơng thức xác định cường độ điện trường gây điện tích Q < 0, điểm chân khơng, cách điện tích Q khoảng r là: A E=9.109Q/r2 B E=-9.109Q/r2 C E=9.109Q/r D E=-9.109Q/r Câu 20: Khi điện tích dich chuyển dọc theo đường sức điện trường đều, quãng đường dịch chuyển tăng lần cơng lực điện trường A tăng lần B tăng lần C không đổi D giảm lần Câu 21: Công lực điện trường dịch chuyển điện tích 1μC dọc theo chiều đường sức điện trường 1000 V/m quãng đường dài m A 1000 J B J C mJ D μJ Câu 22: Công lực điện trường dịch chuyển điện tích - 2μC ngược chiều đường sức điện trường 1000V/m quãng đường dài m A 2000 J B – 2000 J C mJ D – mJ Câu 23: Công lực điện trường dịch chuyển quãng đường m điện tích 10 μC vng góc với đường sức điện điện trường cường độ 106 V/m A J B 1000 J C mJ D J Câu 24: Công lực điện trường dịch chuyển điện tích 10 mC song song với đường sức điện trường với quãng đường 10 cm J Độ lớn cường độ điện trường A 10000 V/m B V/m C 100 V/m D 1000 V/m Câu 25: Hiệu điện hai điểm M N UMN=1V Công điện trường làm dịch chuyển điện tích q=- 1C từ M đến N là: A A = - (J) B A = + 10 (J) C A = - 10 (J) D A = + (J) Câu 26: Công lực điện trường làm di chuyển điện tích hai điểm có hiệu điện U = 2000 (V) A = (J) Độ lớn điện tích A q = -2.10-4 (C) B q = 2.10-4 (C) C q = 5.10-4 (C) D q = -5.10-4 (C) Câu 27: Công lực điện trường dịch chuyển điện tích - μC từ A đến B mJ UAB = A V B 2000 V C – V D – 2000 V Câu 28: Một điện tích q = (C) di chuyển từ điểm A đến điểm B điện trường, thu lượng W = 0,2 (mJ) Hiệu điện hai điểm A, B là: A U = 0,20 (V) B U = 0,20 (mV) C U = 200 (kV) D U = 200 (V) Câu 29: Trong điện trường đều, đường sức, hai điểm cách cm có hiệu điện 10 V, hai điểm cách cm có hiệu điện A V B 10 V C 15 V D 22,5 V Câu 30: Hai điểm đường sức điện trường cách 2m Độ lớn cường độ điện trường 1000 V/m Hiệu điện hai điểm A 500 V B 1000 V C 2000 V D chưa đủ kiện để xác định Câu 31: Ba điện tích q1 = q2 = q3 = 1,6.10-19 C đặt khơng khí, đỉnh tam giác ABC cạnh a = 16 cm Xác định véctơ lực tác dụng lên q3 A 9.10-25N B 9.10-27N C 9√3.10-27N D 9√3.10-25N Câu 32: Người ta đặt điện tích q1= 8.10-9C, q2=q3= - 8.10-9C đỉnh tam giác ABC cạnh a=6cm không khí Lực tác dụng lên điện tích q0 = 6.10-9C đặt tâm O tam giác A 72.10-5N B 72.10-6N C 60.10-6N D 5,5.10-6N Câu 33: Hai cầu giống nhau, tích điện treo hai đầu A B hai dây độ dài OA, OB có đầu O chung giữ cố định chân khơng Sau tất nhúng dầu hoả (có khối lượng riêng ρ0 số điện môi ε = 4) Biết so với trường hợp chân khơng góc AOB khơng thay đổi gọi ρ khối lượng riêng hai cầu Hãy tính tỷ số ρ/ρ0 Biết hai sợi dây OA, OB khơng co dãn có khối lượng khơng đáng kể A 4/3 B 3/2 C D 1/3 Câu 34: Hai cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa điện tích dấu q1 q2, treo vào chung điểm O hai sợi dây mảnh, không dãn, dài Hai cầu đẩy góc hai dây treo 600 Cho hai cầu tiếp xúc với nhau, thả chúng đẩy mạnh góc hai dây treo 900 Tính tỉ số q1/q2 gần A 12 B 1/12 C 1/8 D Câu 35: Bốn điểm A, B, C, D khơng khí tạo thành hình chưc nhật ABCD cạnh AD = a = 3cm, AB = b = 4cm Các điện tích q1, q2, q3 đặt A, B, C Biết q2 = -12,5.10-8C cường độ điện trường tổng hợp D Tính q1, q2 A q1=2,7.10-8C; q2=6,4.10-8C B q1=-2,7.10-8C; q2=-6,4.10-8C C q1=-8 -8 -8 -8 2,7.10 C; q2=6,4.10 C D q1=2,7.10 C; -q2=6,4.10 C Câu 36: Cho hai kim loại song song, nằm ngang, nhiễm điện trái dấu Khoảng không gian hai kim loại chứa đầy dầu Một cầu sắt bán kính R = cm mang điện tích q nằm lơ lửng lớp dầu Điện trường hai kim loại điện trường hướng từ xuống có độ lớn 20000 V/m Hỏi độ lớn dấu điện tích q Cho biết khối lượng riêng sắt 7800 kg/m3, dầu 800 kg/m3 Lấy g = 10 m/s2 A q = - 14,7.10-6(C) B q = - 147.10-6(C) C q = 14,7.10-6(C) D q = 147.10-6(C) Câu 37: Dưới tác dụng lực điện trường điện trường hai hạt bụi mang điện tích trái dấu lại gặp Biết tỉ số độ lớn điện tích khối lượng hạt bụi q 1/m1 = 1/50 (C/kg); q2/m2 = 3/50 (C/kg) Ban đầu hai hạt bụi nằm hai cách d = 5cm với hiệu điện U = 100V Hai hạt bụi bắt đầu chuyển động lúc với vận tốc đầu Coi trọng lực hạt bụi nhỏ so với lực điện trường Xác định thời gian để hạt bụi gặp A 0,025s B 0,1414s C 0,05s D 0,015s Câu 38: Cho đoạn mạch hình vẽ, biết U = V, đèn sợi đốt thuộc loại 3V-6W Giá trị biến trở để đèn sáng bình thường A 1,5 Ω B Ω C Ω D Ω Câu 39: Cho mạch điện hình vẽ R1= R2= Ω, R3= Ω, r = Ω, RA= Ω Ampe kế A1 0,6A Tính suất điện động nguồn số Ampe kế A2 A E= 5,2V; IA2= 0,4A B E= 5,8V; IA2=0,8A C E=5,2V; IA2=0,8A D E=5,8V; IA2=0,4A Câu 40: Để xác định điện trở r nguồn điện học sinh mắc mạch điện hình bên (H1) Đóng khóa K điều chỉnh chạy C, kết đo mô tả bỡi đồ thị biểu diễn phụ thuộc số U vôn kế V vào số I ampc kế A hình bên (H2) Điện trở cùa vôn kế V lớn Biết R0 = 13 Ω Giá trị trung bình r xác định thí nghiệm là: A 2,5 Ω B 3,0 Ω C 2,0 Ω D 1,5 Ω Câu 41: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo quỹ đạo dài 12cm Dao động có biên độ: A 12cm B 24cm C 6cm D 3cm Câu 42: Một vật dao động điều hồ có phương trình dao động x = 5cos(2  t +  /3)(cm) Lấy  = 10 Vận tốc vật có li độ x = 3cm A 25,12cm/s B  25,12cm/s C  12,56cm/s D 12,56cm/s Câu 43: Một vật dao động điều hịa vật có li độ x1 = 3cm vận tốc vật v1 = 40cm/s, vật qua vị trí cân vận tốc vật v2 = 50cm/s Tần số dao động điều hòa A 10/  (Hz) B 5/  (Hz) C  (Hz) D 10(Hz) Câu 44: Một chất điểm dao động điều hoà Tại thời điểm t1 li độ chất điểm x1 = 3cm v1 = -60 cm/s thời điểm t2 có li độ x2 = cm v2 = 60 cm/s Biên độ tần số góc dao động chất điểm A 6cm; 20rad/s B 6cm; 12rad/s C 12cm; 20rad/s D 12cm; 10rad/s Câu 45: Một vật dao động điều hồ vật có li độ x1 = 3cm vận tốc v1 = 40cm/s, vật qua vị trí cân vật có vận tốc v2 = 50cm Li độ vật có vận tốc v3 = 30cm/s B  4cm A 4cm C 16cm D 2cm Câu 46: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 4cos(20  t)(cm) Quãng đường vật thời gian t = 0,05s A 8cm B 16cm C 4cm D 12cm Câu 47: Một vật dao động điều hồ theo phương trình x = 2cos(4  t +  /6)(cm) Quãng đường vật thời gian t = 0,125s kể từ vị trí cân A 1cm B 2cm C 4cm D 1,27cm Câu 48: Một chất điểm dao động dọc theo trục Ox Phương trình dao động x = 8cos(2  t -  )(cm) Sau thời gian t = 0,5s kể từ bắt đầu chuyển động quãng đường S vật A 8cm B 12cm C 16cm D 20cm Câu 49: Một vật dao động điều hồ dọc theo trục Ox, quanh vị trí cân O với biên độ A chu kỳ T Trong khoảng thời gian T/4, quãng đường lớn mà vật A A B.A D A C.3A/2 Câu 50: Một vật dao động điều hồ với phương trình x  A cos(t   )cm Quãng đường lớn mà vật khoảng thời gian  t biết  t  T / A S max  Acos C S max  A sin   với   t. với   t. B S max  A sin D S max  A sin   với   t /  với   t. Câu 51: Một vật dao động điều hồ với phương trình x  A cos(t   )cm Quãng đường nhỏ mà vật khoảng thời gian  t biết  t  T /  A S  2( A  A cos ) với   t. B S  A cos  C S  ( A  A cos ) với   t. D Smin  2( A  A cos  ) với   t.  với   t. Câu 52: Một vật dao động điều hồ với phương trình x  A cos(4 t   / 3)cm Quãng đường dài mà vật khoảng thời gian 1/6 giây A A B A C A D.A/3 Câu 53: Hai chất điểm dao động điều hòa A, T trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai biên dương Tại tmin hai chất điểm gặp nhau? A T/8 B T/4 C T/12 D T/6 Câu 54: Hai chất điểm dao động điều hòa A, T trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai biên dương Tìm khoảng cách xa hai chất điểm trình chuyển động? A A / B A C A D A / Câu 55: Hai chất điểm dao động điều hòa A, T trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai biên dương Tìm tmin để khoảng cách hai chất điểm xa A T/8 B 3T/4 C T/12 D 3T/8 Câu 56: Hai chất điểm dao động điều hòa A, T trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai qua vị trí x = -A/2 theo chiều dương Tại tmin hai chất điểm gặp nhau? A T/8 B 5T/4 C 5T/12 D 7T/24 Câu 57: Hai chất điểm dao động điều hòa A, T trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai qua vị trí x = -A/2 theo chiều dương Tìm khoảng cách xa hai chất điểm trình chuyển động? A 0,52A B A C 0,141A D A / Câu 58: Hai chất điểm dao động điều hòa A, T trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai qua vị trí x = -A/2 theo chiều dương Tìm tmin để khoảng cách hai chất điểm xa A T/8 B T/6 C T/12 D T/24 Câu 59: Hai chất điểm dao động điều hịa T có A1 = A2/ = a trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai biên dương Tìm khoảng cách xa hai chất điểm trình chuyển động? A 0,52A B 2A C A D A / Câu 60: Hai chất điểm dao động điều hịa T có A1 = A2/ = a trục Ox, chuyển động chất điểm không cản trở Tại t = 0, chất điểm thứ qua vị trí cân theo chiều dương, chất điểm thứ hai biên dương Tìm tmin để khoảng cách hai chất điểm xa A 5T/24 B 11T/24 C 5T/12 D 7T/24 SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LẦN I TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LỚP 11 CHUYÊN LÝ Ngày thi : 05/10/2020 Thời gian làm bài: 180 Phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (3,5 điểm): Một lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 100g, lị xo nhẹ có độ cứng k = 25N/m Lấy   10 Đặt lắc lò xo mặt phẳng nằm ngang không ma sát, vật đứng n vị m k trí lị xo khơng bị biến dạng (Hình 1) Kéo vật dọc theo trục lò xo thả nhẹ, vật dao động điều hòa dọc theo trục lò xo với biên độ 10cm Chọn trục Ox trùng với trục lị Hình xo, gốc O vị trí cân vật Chọn gốc thời gian lúc vật có li độ x = 5cm chuyển động theo chiều dương trục Ox a Viết phương trình dao động vật b Xác định thời điểm vật có li độ x = -5cm tăng lần thứ 2020 (tính từ lúc t = 0) c Xác định thời điểm vật có độ lớn vận tốc 60 cm / s lần thứ 2020 (tính từ lúc t = 0) d Xác định thời điểm vật có li độ x giá trị vận tốc v thỏa mãn biểu thức v  5.x lần thứ 2020 (tính từ lúc t = 0) e Xác định khoảng thời gian vật có độ lớn lực kéo không nhỏ 2,0 N chu kì f Xác định tốc độ trung bình vật khoảng thời gian s 15 g Xác định quãng đường lớn vật thời gian s 15 Treo lắc lò xo thẳng đứng hình Chọn trục Ox thẳng đứng, chiều dương hướng k xuống, gốc O vị trí cân vật Kích thích cho vật dao động điều hòa dọc theo trục lò m xo với biên độ 8cm Lấy g  10m / s Chọn gốc thời gian lúc vật có li độ x = 4cm Hình giảm a Viết phương trình dao động vật b Xác định khoảng thời gian lị xo bị nén chu kì c Xác định thời điểm độ lớn lực đàn hồi 0,5 N lần thứ 2020 (tính từ lúc t = 0) d Xác định khoảng thời gian lực kéo ngược hướng lực đàn hồi chu kì m1 Đặt lắc lò xo thẳng đứng hình vẽ 3, đầu lị xo gắn cố định với mặt phẳng h m nằm ngang điểm Vật m đứng yên vị trí cân Người ta thả nhẹ vật m1 = 50g từ độ cao h = 9cm (so với bề mặt vật m) Vật m1 chuyển động theo phương thẳng đứng k đến va chạm với vật m, sau va chạm hai vật dính vào dao động điều hịa dọc theo trục lò xo Xác định độ lớn cực đại lực lò xo tác dụng vào điểm Q Q Hình Câu (1,0 điểm): Một lắc đơn dao động điều hịa nơi có gia tốc trọng trường g  10 m / s với phương trình   5   0, 09 cos  t   rad , t(s) Lấy 2  10 6  Xác định chiều dài dây treo lắc Xác định khoảng thời gian vật có độ lớn li độ dài khơng vượt 4cm chu kì Câu (2,0 điểm): Cho mạch điện hình vẽ, Rb biến trở, R có giá trị khơng đổi K Bỏ qua điện trở khóa K dây nối Ngắt K, mắc nguồn điện có hiệu điện U khơng đổi vào AB + A + C - D a Cố định Rb = R0 hiệu điện Rb 0,75U Tìm R0 theo R B b Điều chỉnh biến trở Rb Với hai giá trị Rb R1 R2 (R1< R2) 2R R cơng suất biến trở P Khi thay đổi Rb cơng suất R 25 P Tìm đạt giá trị lớn 16 R2 Đóng K, điều chỉnh Rb = 3R Chỉ mắc hai điểm A, B với nguồn U1 không đổi cơng suất tồn mạch P1 = 55W Chỉ mắc hai điểm C, D với nguồn U2 cơng suất tồn mạch P2 = 99W U a Tìm tỉ số U1 b Nếu mắc đồng thời A, B với nguồn U1 C, D với nguồn U2 (cực dương A C) cơng suất toàn mạch bao nhiêu? Câu (1,0 điểm): Một cứng mảnh AB, tiết diện đều, chiều dài L, tích điện Q > phân bố theo chiều dài Điểm M nằm đường thẳng qua trung điểm AB vng góc với A AB, M cách AB đoạn h Xác định cường độ điện trường điểm M (Hệ đặt không khí) Uốn AB thành nửa đường trịn Điểm N trung điểm đoạn AB hình vẽ Xác định cường độ điện trường điểm N (Hệ đặt khơng khí) Câu (1,5 điểm): Một hình trụ đồng chất khối lượng m bán kính R đặt mặt phẳng nằm M h B A N B B k ngang Trục quay (  ) trùng với trục hình trụ, mơ men quan tính hình trụ trục quay I  mR Một lò xo nhẹ độ cứng k, đầu cố định, Hình đầu gắn với hình trụ điểm cao B hình vẽ Ban đầu hình trụ đứng n vị trí lị xo khơng bị biến dạng Đẩy nhẹ hình trụ cho lò xo giãn đoạn nhỏ thả nhẹ cho hình trụ dao động Biết hình trụ lăn khơng trượt mặt phẳng ngang, bỏ qua ma sát lăn Chứng minh hình trụ dao động điều hịa, tìm tần số góc dao động Câu (1,5 điểm): Một người cận thị có điểm Cc, Cv cách mắt 10 cm 50 cm Người dùng kính lúp có độ tụ +10 dp để quan sát vật nhỏ Mắt đặt sát kính a) Vật phải đặt khoảng trước kính? b) Tính độ bội giác kính độ phóng đại ảnh trường hợp: +) Ngắm chừng Cv +) Ngắm chừng Cc -Hết - Câu 3: Đáp án Ý Điểm 1.a Áp dụng định luật Ôm: I  U R  R0 0,25 Hiệu điện biến trở là: U  IR  UR R  R0 R0  0,75  R  3R Vì U0 = 0,75U nên R  R0 1.b Ta có: P 0,25 0,25 0,25 U R b  PR 2b  (2PR  U )R b  PR  (*) (R b  R) Pb  I R b  U Rb  (R b  R) Ta có: R b  R2  2R Rb 0,25 U R2 Rb   2R Rb 0,25 Pb đạt lớn Rb = R 25 U2 P nên Vì Pbmax  Pbmax  16 4R 4U2 25PR P  U2  (**) 25R 0,25 Thay (**) vào (*) phương trình bậc 2: R 2b  17 RR b  R  0,25 Phương trình có hai nghiệm: R b  R  0, 25R R Vậy   R 16 R b  R  4R 2 K đóng: + Khi mắc với hiệu điện U1: U12 P1   55W  U12  220R (1) 4R 0,25 + Khi mắc với hiệu điện U2: U22 P2   99W  U22  495R (2) 5R 0,25 Chia vế với vế (2) (1) ta được:  U2     2, 25  U  1,5U1  U1  0,25 Khi mắc đồng thời với U1 U2: Kí hiệu Ib cường độ dịng điện qua MN I1 I2 cường độ dòng điện qua R 2R có chiều hình vẽ Ta có: U1  U MN  I1R (3) 0,25 U  U MN  2I2 R Cường độ dòng điện qua Rb Ib = I1 + I2 U MN  (I1  I )3R U1  U MN  I1R  U1  4I1R  3I R U  U MN  2I R  U  3I1R  5I R 0,25 0,25 Thay U2 = 1,5U1 Ta có I2 = 6I1 Từ đó: I1  U1 3U1 7U1 ; I2  ; Ib  22R 11R 22R 0,25 Công suất tiêu thụ đoạn mạch là: 2 U 18U 147U ; P2  I22 2R  ; Pb  I b2 3R  484R 121R 484R 2 5U1 U Ta có: P  P1  P2  Pb  Từ (1) ta có:  220 11R R P1  I12 R  Vậy P = 100W 0,25 Câu 5: Xét thời điểm khối tâm G vật có tọa độ x, độ nén lò xo lúc   BB' Áp dụng ĐL II Niu-tơn cho vật B  Fms  Fdh  m.a G  Fms  k  m.a G B’ Vật Vật (1) Áp dụng phương trình chuyển động quay cho vật trục quay qua khối tâm G (vng góc với mặt phẳng hình vẽ) Fms R  Fdh R  IG  G  Fms  k.  Vật mR G (2) Đĩa lăn không trượt nên Kđ K1  K1Ks  .R ; x  Kđ K1 ;   Kđ K1  .R  2x a G  a G/K  a K  a G/K  a G  x ''    2x ; a B  x B ''  (2x) ''  2a G (3) Từ (1), (2), (3) 8k 8k 2k  k2x  mx'' k2x  mx ''  4kx  mx ''  x ''   x  2 2 3m 3m 3m Câu 6: a) Khoảng đặt vật trước kính MN cho ảnh M, N qua kính lúp ảnh ảo Cc, Cv O O  A1 (ảnh ảo, Cc) Sơ đồ tạo ảnh: M  k Ok O N   A (ảnh ảo, Cv) Với d 'c  O k Cc  OC c  10cm; d 'v  O k C v  OC v  50cm f 1   0,1m  10cm D 10  dc  dv   10 10  5cm d'c f  ' dc  f 10  10  50 10  50  8,3cm d 'v f  ' d v  f 50  10 Vậy phải đặt vật trước kính cách mắt từ 5cm đến 8,3cm b) Khi ngắm chừng điểm cực viễn Cv: +) Độ phóng đại ảnh: k v   d 'v 50  6 dv 50 / +) Độ bội giác kính: G v  k v Ð d  ' v với: d'v   OCv  50cm; Ð  10cm  G v  10  1, 50 Khi ngắm chừng điểm cực cận Cc: d'c 10 +) Độ phóng đại ảnh: k c      dc +) Độ bội giác kính: G c  k c với: Ð  d'c   Gc  k c  Ð d  ' c ... HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI ĐỀ THỨC ĐỀ CHÍNH ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LỚP 11L (LẦN 2) NĂM HỌC 2020 – 2021 MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02... HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LỚP 11L (LẦN 3) NĂM HỌC 2021 – 2022 MƠN: VẬT LÍ ĐỀ THỨC ĐỀ CHÍNH Thời gian làm bài: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02... L SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LẦN II TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LỚP 11 CHUYÊN LÝ Ngày thi : 08 /11/ 2021 Thời gian làm bài: 180 Phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (1,5 điểm): Trong