chuyên thái bình ôn tập vật lý

Trục Z vuông góc với trang giấy và đi ra ngoài trang giấy... TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤMMÔN VẬT LÝ LỚP 11 Nội dung đáp án Câu 1 4 điểm a.

Trang 1

TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ LỚP 11

Thời gian làm bài:180 phút

(Đề thi gồm có 03 trang)

Bài 1: ( 4,0 điểm)

Khối cầu bán kính R gồm có các ion dương phân bố đều, điện tích tổng cộng Q >

0 Điện tích điểm khối lượng m, điện tích - q < 0 nằm tại tâm khối cầu Coi rằng sự có mặt của - q không làm ảnh hưởng đến phân bố điện tích trong khối Bỏ qua tác dụng của trọng lực và cho rằng các điện tích không va chạm với nhau trong quá trình chuyển động.

a Xác định cường độ điện trường gây ra bởi khối cầu phụ thuộc theo bán bính vẽ

đồ thị

b Phải cấp cho - q động năng ban đầu tối thiểu bằng bao nhiêu để nó có thể ra tới

bề mặt khối cầu ?

c Trong trường hợp trên, tìm thời gian để - q ra đến bề mặt khối.

Bài 2: ( 4,0 điểm)

Cho đoạn mạch xoay chiều (Hv3) Biết AB nối

nguồn điện u = 12 2cos100πt (V) Biết tụ điện có

điện dung làC 10 4





 F, cuộn dây thuần cảm có độ tự

cảm thay đổi được, R là biến trở.

1 Đặt R = 100 3Ω Thay đổi độ tự cảm của cuộn dây đến khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại Tìm độ tự cảm của cuộn dây và giá trị điện áp hiệu dụng của cuộn dây khi đó?

2 Đặt L = L1, điều chỉnh biến trở R thấy điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá

trị không thay đổi Tìm giá trị L1 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây khi đó?

Bài 3: ( 4,0 điểm)

Một điểm sáng A ban

đầu ở vị trí P nằm trên trục

chính của một thấu kính hội

tụ mỏng có tiêu cự f, điểm P

cách đều quang tâm O và

tiêu điểm chính F của thấu

kính Tại thời điểm t = 0

người ta cho A chuyển động

tròn đều xung quanh F thuộc mặt phẳng xOy với tốc độ góc không đổi là , với Ox là

trục chính thấu kính (Hình 4).

a Viết phương trình quĩ đạo ảnh A/ của A qua thấu kính Vẽ đồ thị biểu diễn quĩ đạo ảnh A/ Từ đồ thị nhận xét tính chất, vị trí của ảnh A/ theo vị trí của A.

b Biết f = 20cm,  = 2 rad/s Tìm vị trí và vận tốc của ảnh A/ ở thời điểm 1,5 giây

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

x

A



F

y

Hình 4

P

R

L

Hv3

Trang 2

Bài 4: (4 điểm)

Một hình trụ có thành mỏng, khối lượng M và mặt

trong nhám với bán kính R có thể quay quanh trục nằm

ngang cố định Trục Z vuông góc với trang giấy và đi ra

ngoài trang giấy Một hình trụ khác, nhỏ hơn, đồng chất,

có khối lượng m và bán kính r lăn không trượt quanh

trục riêng của nó trên bề mặt trong của M; trục này song

song với OZ

a) Xác định chu kì dao động nhỏ của m khi M bị bắt

buộc quay với tốc độ góc không đổi Viết kết quả theo R, r, g

b) Bây giờ M có thể quay (dao động) tự do, không bị bắt buộc, quanh trục Oz của nó, trong khi m thực hiện dao động nhỏ bằng cách lăn không trượt trên bề mặt trong của M.

Hãy tìm chu kì dao động này

Bài 5 (4 điểm).

Có một bóng đèn 2,5V – 0,1W, dây tóc đèn có bán kính rất nhỏ nên khi cho dòng điện chạy qua là nóng lên rất nhanh Để đo chính xác điện trở của nó ở nhiệt độ phòng người ta dùng các dụng cụ sau:

1pin 1,5V, 1biến trở, 1mV kế sai số 3mV có điện trở nội rất lớn, 1mA kế có điện trở nội không đáng kế sai số 3μA.A.

Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để tiến hành phép đo ấy:

- nêu nguyên lý thí nghiệm

- sơ đồ bố trí thí nghiệm

- cách tiến hành thí nghiệm và xử lý số liệu

- Hết

-Họ và tên thí sinh: ……….SBD:

……….

Họ và tên giám thị số 1:

………

Họ và tên giám thị số 2:

………

r

Y

O

Trang 3

TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM

MÔN VẬT LÝ LỚP 11

Nội dung đáp án Câu 1

4 điểm a ( 1 điểm)Mật độ điện tích khối trong khối cầu:

3

Q 3Q

V 4 R





  Áp dụng định lý O-G, chọn mặt Gauss hình cầu bán kính r (0 ≤ r ≤

R):

0 0

3



 

→ E =

0

r 3





Bên ngoài giống như điện tích điểm : 2

0

4

Q E

r





b ( 1,5 điểm)

Độ lớn lực điện tác dụng lên q tại bán kính r:

0

q

3





Định lý động năng: 0 – K0 =

0

q F.dr r.dr

3





→ K0 = 2

R



  

c ( 1,5 điểm)

Chọn trục tọa độ dọc theo bán kính, chiều dương hướng ra ngoài:

Định luật II Newton: - F = mr” →

0

q r" r 0 3m





→ - q dao động điều hòa với chu kỳ T = 2 3m 0

q







Thời gian –q chuyển động ra đến mặt cầu:

t = T 3m 0 0mR3





ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

0 E

Trang 4

Câu 2

4 đ

1.(2 điểm) Vẽ giản đồ vecto

Ta có: 2 2 2

Z R Z => Z AM 50 3Ω

1 os

c



Từ giản đồ (2)

1

c

1

sin os

L

c







NX: (U L m) ax  sinα = 1 =>

1

os

LM

U U

c 

 = 2U = 24V Vì sinα = 1 => α = π/2 => ΔAMB vuông tại A AMB vuông tại A

 U LM2 U2U2AM  U AM  U LM2 U2 12 3 (V)

Cường độ dòng điện: AM

AM

U I Z



Cảm kháng: 0

100

1

L L



  (H)

2.( 2 điểm) Khi L = L1 không đổi, điều chỉnh R mà UL1 không thay đổi

2 L2 2AM 2 AM L os

U U U  U U c  (*)

1

os sin C AM L

Z

c

Thay vào (*) 2 2 2 2 AM L1

Z U

 2 L2 AM2 1 2 L1

C

Z

  UL không phụ thuộc vào R

1

L C

         (H) Khi đó UL = U = 12V

Câu 3

4 điểm a (2điểm)Đặt

1

x

OH  , OH / x , HA  y1 ,H/A/ y ,OF / f

Xét tam giác AOH đồng dạng tam giác A/OH/ ta có : H HA/A/ OH OH/ hay

) 1 (

1 1

x

x y

Xét tam giác F/0I đồng dạng tam giác F/H/A/ ta có :

0 U  1

R

I



C

I



I



) φ

1

0

U 

L

U 

R

U  I 

) φ 1

θ )α

Trang 5

/ /

/

OF

OF OH

OI

A

f x f y

y 

Từ (1) và (2) ( 3 )

1 1

f x

f x x



 , ( 4 )

1 1

f x

f y y





Gọi  = AFO= t ta có x1= f cos   f

2 và y1= sin 

2

f

thay vào trên ta có Tọa độ của ảnh A/ : y = f tg (5)

x =

2 cos

2 1







f

(6)

Từ (5) và (6) ta có phương trình quĩ đạo của ảnh

1 4

)

2 2

2





f

y f

f x

(7)

Chú ý : có thể dùng công thức thấu kính hoặc công thức Niu tơn để giải bài toán

+ Đồ thị biễu diễn (7) là đường hypebol

Nhận xét :

Khi A chuyển động từ A1đến A2 thì ảnh của nó qua thấu kính là ảnh ảo chuyển động

từ F đến A ở vô cùng

Khi A chuyển động từ A2đến A3 thì ảnh của nó qua thấu kính là thật chuyển động từ

vô cùng B đến vị trí 3f

Khi A chuyển động từ A3đến A4 thì ảnh của nó qua thấu kính là ảnh thật chuyển động từ vị trí 3f đến C ở vô cùng

Khi A chuyển động từ A4đến A1 thì ảnh của nó qua thấu kính là ảnh ảo chuyển động

từ vô cùng D đến F

A 1

A2

A 3

A 4

x

O A

B

C

D

P

I

A



F

y

F

/



H

H /

A /



Trang 6

Từ công thức (5,6)

y = f tg (5) x =

2 cos

2 1







f

(6)

ta đạo hàm theo thời gian được vận tốc của ảnh

vx =

t

t f



cos

sin

2 (8) và vy=

t

f



cos

1

(9) vận tốc ảnh theo thời gian v = vx2 v2y



cos

t



Áp dụng

Tại t= 1,5 s thì  = 3 thay vào ta có x = 3f = 60cm, y= 0,

Vx= 0 và v = vy = f = 40 cm/s

Câu 4

4 điểm a ( 2 điểm)Xét tại thời điểm t bất kì, giả sử hình trụ M quay được góc  quanh trục OZ, hình

trụ m quay được góc  quanh trục của nó, tâm C của hình trụ m quay được góc 

quanh trục OZ

Vì hình trụ m lăn không trượt, ta có liên hệ

R r (R r)



           (1)

- Phương trình chuyển động quay của hình trụ m quanh trục (đi qua tâm quay tưc thời D vuông góc với mặt phẳng giấy) ID '' mg.r sin (2)

Từ (1), ta có '' R '' R r ''



Vì hình trụ M quay với tốc độ góc không đổi nên ' 0 '' 0 '' (R r) ''

r

 

        

D

'' mg.r ''

      

Vậy hình trụ m dao động điều hòa với tần số góc 2g

3(R r)

 

 , chu kì

Y

O

C

mg

N

f



D





f

Trang 7

3(R r)

T 2

2g



 

b ( 2 điểm)

Xét tại thời điểm t bất kì, giả sử hình trụ M quay được góc  quanh trục OZ, hình trụ m quay được góc  quanh trục của nó, tâm C của hình trụ m quay được góc 

quanh trục OZ

Vì hình trụ m lăn không trượt, ta có liên hệ

R r (R r)



           (1)

- Áp dụng định luật II Niuton cho hình trụ m : mg sin  f m(R r) ''  (2)

- Áp dụng phương trình chuyển động quay cho hình trụ m (trục quay qua C vuông góc với mặt phẳng giấy) : 1 2

mr '' fr

- Áp dụng phương trình chuyển động quay cho hình trụ M (trục quay qua O vuông góc với mặt phẳng giấy)

2

O

I  '' fR MR '' fR   f MR '' (4)

Từ (1), ta có : '' R '' R r ''



     (5)

Thay (5), (4) vào (3), ta được :

2

2M m r





Thay vào (2) : mg mM (R r) '' m(R r) ''

2M m





g (2M m)

(R r) (3M m)

Vậy hình trụ m dao động điều hòa với tần số góc 2 g (2M m)

(R r) (3M m)



, chu kì T 2 (R r) (3M m)

g (2M m)

 



Câu 5

4 điểm Không thể đo trực tiếp R = U/I vì đèn nóng lên rất nhanh, hơn nữa nếu cho U và Inhỏ quá thì sai số sẽ lớn do đó phải ngoại suy từ các phép đo I và U không quá

nhỏ, điều này chỉ làm được khi đồ thị là đường thẳng

- Ta có P = B( T – Tf ) = UI với B là một hằng số chưa biết và R = Rf.( 1 + α(T – Tf)) = U/I

-  U/I = Rf ( 1 + α.UI/B ) đặt y = U/I, x = UI thì đồ thị của y theo x là

đường thẳng

- Đo các giá trị tương ứng U và I, lập bảng vẽ đồ thị y(x)

- + Ngoại suy từ đồ thị bằng cách kéo dài đường thẳn cắt trục oy tại đâu thì

đó chính là giá trị Rf.

- Sơ đồ mạch điện như hình vẽ

y=U/I

V

A

E

Trang 8

- Hết

Tiêu đề	Đề thi môn Vật lý lớp 11
Trường học	Trường THPT Chuyên Thái Bình
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Đề thi
Thành phố	Thái Bình

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	265 KB