9 vật lý khối 11 chuyên lào cai

TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÀO CAI ĐỀ ĐỀ XUẤT (Đề thi gồm 02 trang) KỲ THI HỌC SINH GIỎI TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XV, NĂM HỌC 2022 – 2023 ĐỀ THI MƠN: VẬT LÍ 11 Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu 1:Tĩnh điện(3 điểm): Đĩa Đ Ở độ cao khoảng h = 50 km so với mặt đất, khí có lớp đồng tích điện dương gọi tầng điện li Tổng điện tích Trái đất tầng điện li Giữa mặt đất tầng điện li có điện trường, coi điện trường Cường độ điện trường Trái đất E0 = 100 V/m, hướng từ xuống mặt đất Lấy bán kính Trái đất RĐ = 6400 km, gia tốc rơi tự mặt đất g = 9,8 m/s2, số điện mơi khơng khí  = Để đo điện trường Trái đất người ta dùng điện kế (Hình 1) mà phần hai hịn bi kim loại nhỏ giống Mỗi hịn bi có khối lượng m = 1,5 g treo vào hai sợi Hình dây nhẹ, dẫn điện Mỗi sợi dây dài l = 50 cm Vỏ điện kế dẫn điện nối với đất chắn điện trường Trái đất Ở L điện kế, cách điện với vỏ, có gắn đĩa dẫn điện Đ bán kính R = m a Hai đĩa A B, giống Đ, đặt song song với mặt phẳng ngang, nối với dây dẫn điện AB (Hình 2) Dịch hai đĩa lại gần Hình khoảng cách d nhỏ để nạp điện hưởng ứng tĩnh điện điện trường Trái đất Sau bỏ dây AB, đĩa A đưa lại gần đĩa điện kế, khơng chạm vào Sau phương pháp tương tự nạp điện cho đĩa giống A, đặt đĩa lên A, tiếp xúc Quá trình nạp lặp lại N = 10 lần Hãy tìm khoảng cách a hai viên bi điện kế sau nạp Xác định dấu điện tích viên bi điện kế b Biết điện trở suất khơng khí khơng đổi ρ = 2,9.1013 Ωm Hãym Hãy tìm cường độ dịng điện I rị từ tầng điện li xuống mặt đất Hãy tìm thời gian phóng điện coi khơng có chế nạp điện ngược c Khi có dơng, thấy xuất đám mây tích điện, phần mây tích điện dương +q, phần tích điện âm -q Coi vùng tích điện có dạng hình cầu bán kính r = 100 m, khoảng cách vùng H = km Khoảng cách từ mép đám mây đến mặt đất h = Hình km (Hình 3) Khi điện trường khơng khí có cường độ E1 ≥ kV/cm khơng khí bị đánh thủng Hãy tìm điện tích nhỏ qmin đám mây để có sét, coi mặt đất dẫn điện tốt Câu 2: Điện – điện từ (4 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ Hình Nguồn điện có suất điện động E, điện trở không đáng L,R1 M R3 kể, cuộn dây có điện trở R1, độ tự cảm L Cho R = H R2 = R Gọi giá trị biến trở R3 R2 R1 R3 Đóng khố K Tính cường độ dịng điện qua A B cuộn dây qua R2 thời điểm sau K đóng H N E KH dòng điện chạy qua phần tử mạch ổn định Hình 2 Thay đổi R3 sau đóng K, dịng điện chạy qua đoạn mạch có cường độ ổn định ngắt khoá K a) Chọn thời điểm t = lúc ngắt K Tìm biểu thức cường độ dịng điện chạy qua cuộn dây theo thời gian t b) Tìm giá trị R3 cho tổng điện lượng chạy qua R2 sau ngắt K có giá trị cực đại Áp dụng số E = V; R = ; L = 0,64 H Câu 3: Quang hình (3 điểm) Chùm sáng chiếu đến ống khí quay Một bình hình trụ cao  l , bán kính R, chứa khí suốt có khối lượng mol , nhiệt độ tuyệt đối T áp suất p0 Bình làm cho quay quanh trục đối xứng với vận tốc góc  Vận tốc góc  đủ nhỏ để áp suất khí biến đổi khơng nhiều theo r;  đủ nhỏ để bỏ qua phân bố mật độ khí theo chiều cao Chiết suất khí bình phụ thuộc vào mật độ  theo biểu thức: n = + a (a số) Cho số khí kí hiệu K (để phân biệt với bán kính R) Thiết lập biểu thức chiết suất n theo khoảng cách r đến trục quay Biết chiết suất n hàm bậc hai r? Một chùm sáng hình trụ bán kính r0 rọi song song đồng trục với bình Cho rằng: r0