Đề thi dùng cho việc tuyển chọn đội tuyển học sinh giỏi môn vật lý do các thầy cô tại trường THPT Minh Khai biên soạn, với chất lượng đề cao, biểu điểm và đáp án chi tiết. Là tài liễu hữu ích cho việc bồi dưỡng học sinh có năng khiếu và đam mê với môn học.
Trang 1Trờng thpt minh khai đề Thi chọn hsg trờng
môn vật lý 11 Năm học 2010 2011–
Thời gian làm bai 150 phút.
Câu 1 (6đ): Hòn bi nhỏ có khối lợng m = 50g lăn không
vận tốc ban đầu từ điểm A có độ cao h = 1m
Theo một rãnh trơn ABCDE nh hình vẽ 1, phần BCDE
có dạng là một đờng tròn bán kính R = 30cm
Bỏ qua ma sát
a) Tính thế năng của hòn bi tại M với góc MOD = 600
(chọn gốc thế năng là mặt phẳng nằm ngang đi qua B)
b) Tính vận tốc hòn bi và lực nén của hòn bi lên đờng H.1
rãnh tại vị trí M
c) Tính giá tri nhỏ nhất của h để hòn bi vợt qua D, lấy g = 10m/s2
Câu 2 (3đ): Cho hệ nh hình vẽ 2: xe có khối lợng m1 = 14kg,
vật có khối lợng m2 = 1kg luôn luôn tiếp xúc với xe trong suốt
quá trình chuyển động Bỏ qua khối lợng các ròng rọc và dây nối
Coi dây không giản, xe chuyển động trên mặt phẳng ngang nhẵn,
Tìm gia tốc của hai vật
Câu 3 (6đ): Điện tích dơng q0 đợc phân bố đều trên dây dẫn
mãnh hình tròn, bán kính R
Một điện tích điểm âm - q đặt tại M trên trục x’ x của đờng tròn
và cách tâm O của đờng tròn một khoảng OM = x
a) Xác định lực điện tác dụng lên điện tích - q đặt tại M
b) Tìm x để lực điện (câu a) đạt cực đại Tính cực đại đó H.3
Câu 4 (5đ):
Cho mạch điện nh hình vẽ 4, biết r = 6 Ω, C1 = 7àF, C2 = 3àF
bỏ qua điện trở dây nối và điện kế G, RMN = R1,
vật dẫn MN có chiều dài MN = 30cm
a ) Khóa K đóng và nối (1) với (3).Tìm R2 để công suất tỏa nhiệt
trên R2 đạt cực đại Cho E = 12V
b) Nếu K mở, nối chốt (1) với chốt (3), rồi tháo ra sau đó
nối chốt (2) với (3) và đóng K thì thấy nhiệt lợng tỏa ra trên R1
bằng 1/4 nhiệt lợng tỏa ra trên r
Nếu nối chốt (1) với chốt (2) và chốt (2) với (3) thì dù đóng hay mở
khóa K thì công suất mạch ngoài vẫn không đổi
Ngoài ra nếu K mở và con chạy C dịch chuyển từ M → N với vận tốc
v = 3cm/s thì dòng qua G là 12àA Hãy tìm E, R1,R2
Hết.
m1
m2
m
h
B
C
D
O
O
x’
.
.
G E,r
R 2
K
M
C 1 C 2
N
1 2 3
.
H.4
Trang 2§¸P ¸N §Ò THI HSG TR¦êng
m«n vËt lý 11 – N¡M HäC 2010 – 2011
Trang 3Câu 1
a……….
b………
c………
Chọn gốc thế năng là mặt phẳng ngang đI qua B Ta có: - Thế năng tại M: Wt = mghM = O,225 (J)……….…
áP dụng đlbt cơ năng tại A và M ta có: Vận tốc tại M là: V = 2g(h – R(1 + cosα))1/2 = 3,32 m/s……… …
áp lực tại M là: Q= N = mg(2h/R - 2 - 3cosα) = 1,58 N ………….
Đk h để vật vợt qua D là: h ≥ 5 R/2 Suy ra h ≥ 0,75m………
2đ 2đ 1đ 1đ Câu 2 ( 3 đ) gọi a1 là gia tốc vật m1 theo phơng ngang a2 là gia tốc vật m2 có 2 thành phần: a2x = a1 theo phơng ngang… a2y = 2a1(vì vật m1 đI đợc đoạn đờng s thì vật m2 đI đợc đoạn 2s) ta có a2 = a1 51/2 - Chọn hqc gắn với mặt đất 2T = (m1 + m2)….( 1) ………
Xét vật m2: N2 + P2 + Fms + T = m2a2 ………
Chiếu lên trục : ox: N2 = m2a2x = m2a1 ………
Oy: m2g – k.N2 - T = m2a2y= 2m2.a1 ………
Suy ra: T = m2( g – k.a1 – 2a1) (2) ………
Từ (1) và (2) ta có: a1 = 2m2g/( (m1 + m2) + 2(k + 2) ) = 1m/s2 ……
a2 = 51/2 m/s2 ……….
0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Câu 3 (6đ) a……… Xác định lực điện F tai M Chia đoạn vòng dây thành các đoạn đủ nhỏ mang điện tích q Lực tổng hợp F = F1 + F2 ………
Độ lớn F = / 2 0 / 2 r q q k − ∆ . 2 x ……… …
Với r = x2 +r2 F = ( 2 2)3 0 / / 2 x R x q q k + ∆ − F = ∑∆F = ∑ ( 2 2)3 0 / / 2 x R x q q k + ∆ − ……….
= 2 20 3/2 ) ( / / 2 x R x q q k + − đạt Max khi mẫu min ………
Ta có 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 ) (R +x =R +R +x ≥ R R x ……
FMAX = 20 3 3 / / 2 R q q k − Khi x = 2 R , …………
1đ
1đ
1đ
1đ
1đ
1đ
Câu 4
M O
x
F 2
F 1
F