vật lý 11 hsg 11 liên trường sở gdđt nghệ an 2023 2024 tự luận

Trong không khí hỗn loạn, đầu cánh của máy bay có thể dao động theo phương thẳng đứng.. Để khảo sát hiệu ứng này, người ta đo gia tốc và độ dịch chuyển theo phương thẳng đứng của đầu cán

GD & ĐT NGHỆ AN

LIÊN TRƯỜNG THPT

QUỲNH LƯU 1 – HOÀNG MAI

NGUYỄN ĐỨC MẬU - NGUYỄN XUÂN ÔN

THÁI HÒA - LÊ LỢI

KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LỚP 11

NĂM HỌC 2023 – 2024

Môn thi: VẬT LÍ (Phần tự luận)

Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (3,0 điểm).

1 Trong không khí hỗn loạn, đầu cánh của máy bay

có thể dao động theo phương thẳng đứng Để khảo sát

hiệu ứng này, người ta đo gia tốc và độ dịch chuyển

theo phương thẳng đứng của đầu cánh máy bay Hình

bên cho thấy gia tốc của đầu cánh máy bay thay đổi

theo độ dịch chuyển

a) Từ đồ thị, hãy giải thích để thấy rằng phần đầu

cánh dao động điều hòa đơn giản trong các điều kiện

thử nghiệm

b) Xác định tần số dao động của đầu cánh máy bay

2 Hai chất điểm dao động trên hai đường thẳng song song cách nhau một khoảng

d 5 cm  có đồ thị li độ theo thời gian như hình

bên Biết vị trí cân bằng O1, O2 của các chất

điểm nằm trên cùng một đường thẳng vuông

góc với quỹ đạo của các chất điểm

a) Viết phương trình li độ của mỗi chất điểm

b) Xác định khoảng cách cực đại giữa hai chất

điểm

Câu 2 (2,5 điểm).

1 Một sóng hình sin đang lan truyền trên một sợi

dây đàn hồi dài căng ngang, hình bên cho biết hình

dạng sợi dây tại thời điểm t Biết tần số sóng là 12

Hz

a) Xác định bước sóng và tốc độ truyền sóng trên

dây

b) Tính vận tốc dao động của phần tử P trên sợi dây ở thời điểm t

2 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn

sắc Khoảng cách từ màn chứa hai khe đến màn quan sát

là D 35  cm M là vị trí trên màn quan sát tại đó có vân

tối

Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn

ΔD theo phương vuông góc với nó, theo hướng ra xa mặt

ĐỀ CHÍNH THỨC

phẳng chứa hai khe thì vị trí M sáng lên 2 lần Sau đó nếu tiếp tục dịch màn như trước thì tại M không sáng lên thêm lần nào nữa Xác định độ dịch chuyển ΔD

Câu 3 (2,5 điểm)

Trên trục tọa độ Ox, trong không khí, người ta đặt điện tích điểm Q Các điểm A, B thuộc trục Ox có tọa độ lần lượt là 20 cm và 50 cm Lực điện trường do Q tác dụng lên điện tích thử (q 0 ) đặt tại A, B lần lượt là FA và FB Biết FA cùng

chiều với Ox 

, FBngược chiều với Ox Mối quan hệ giữa độ lớn của lực điện trường và độ lớn của điện tích thử đặt tại A

và B có dạng là đường thẳng (a) và (b) như hình vẽ bên

a) Xác định độ lớn và hướng của cường độ điện trường do

điện tích điểm Q gây ra tại điểm A và B

b) Xác định điện tích điểm Q và tọa độ của Q Biết hằng số điện 0 8,85.10 (C / Nm ).12 2 2

 

Câu 4 (2,0 điểm)

Trong bài thực hành “Đo tốc độ truyền âm”, một nhóm HS

đã tiến hành thí nghiệm với bộ thiết bị như hình bên Trong

quá trình di chuyển pit tông, nhóm học sinh tìm được 2 vị trí

liên tiếp mà âm nghe được ở miệng ống là lớn nhất ứng với

chiều dài cột khí trong ống là  , 1  Kết quả đo được của2

nhóm HS đó như bảng sau (thước đo có độ chia nhỏ nhất là 1

mm):

Tần số nguồn âm: f 900 10 Hz

Chiều dài cột không

khí khi âm to nhất

1

2

a) Tính giá trị trung bình 1 , 2 của chiều dài cột khí và sai số 1 , 2của các phép đo b) Tính giá trị trung bình đo được của tốc độ âm truyền trong không khí

c) Viết kết quả phép đo

-HẾT -Họ và tên thí sinh:….………Số báo danh:……….

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN

LIÊN TRƯỜNG THPT

QUỲNH LƯU 1 – HOÀNG MAI

NGUYỄN ĐỨC MẬU – NGUYỄN XUÂN ÔN

THÁI HÒA- LÊ LỢI

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LỚP 11

NĂM HỌC 2023 – 2024

HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN : VẬT LÍ (Phần tự luận)

(Hướng dẫn và biểu điểm chấm gồm 04 trang)

1a

(0,5 đ)

Giải thích: Đồ thị gia tốc a của đầu cánh máy bay thay đổi theo độ dịch

chuyển x là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ và dốc xuống Suy ra

+ a x

+ a ngược dấu với x

→a 2x phần đầu cánh dao động điều hòa

0,5

1b

(0,75 đ) Biểu thức gia tốc vật dao động điều hòa:

2

a   x

Từ đồ thị ta có: x 2,0 mm 2.10 m  3 thì a2,5m.s2





0,25 0,5

2a

(0,75 đ) Từ đồ thị ta có: A 1 A 2 3 2 cm;T / 4 1 s 1 2 rad / s

2



Phương trình dao động của hai vật là:

x 3 2c

2





cm , x2 3 2cos( t2 2)

 





cm.

0,25 0,5

2b (1,0 đ) Khoảng cách giữa hai chất điểm:

  



3

 

cm

→ Khi  x max  A 6 cm  thì  max  d2 A2  52 62  7,8 cm

0,25 0,25 0,5

1a

(0,5 đ)

Từ đồ thị ta có:

- Bước sóng:  OQ 10 cm

- Tốc độ truyền sóng trên dây: v .f 10.12 120 cm / s 

0,25 0,25

1b

(0,5 đ)

Tại thời điểm t, phần tử sợi dây P đang dao động, đi qua VTCB theo chiều

(1,5 đ) - Ban đầu, M là vân tối: M

2 a



  

- Khi dịch màn, vị trí M sáng lên 2 lần, sau đó nếu tiếp tục dịch màn như trước thì tại M không sáng lên thêm lần nào nữa chứng tỏ hệ vân trên màn quan sát dịch ra xa vân trung tâm O, hai lần vị trí M sáng lên do vân sáng bậc 2 và bậc 1 đi qua nó.

→ ban đầu tại M có vân tối thứ 3

M

D

x 2,5.

a





(1)

- Sau khi dịch màn: M

x 1.

a

  



(2)

Từ (1) và (2) ta có: 2,5.D 1.(D  D) D 1,5D 1,5.35 52,5 cm  

0,5

0,25

0,25 0,5

3a

F q E









 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Vì q > 0 nênFcùng hướng với E , FA cùng hướng với Ox 

nên vectơ cường độ điện trường tại A E  A

ngược hướng với trục tọa độ Ox 

Tương tự ta

có EB ngược hướng với trục tọa độ Ox )

- Độ lớn cường độ điện trường tại B là

6 6

1

2,5.10 N/m

0, 4.10

B B

F E

,

7 6

4

4.10 N/m 0,1.10

A

F E

0,25

(H vẽ 0,25)

0,5

3b

(1,5 đ)

Giả sử tọa độ của điện tích điểm Q là x, cường độ điện trường tại A và B lần

| |

4 ( 0, 2)

A

Q E

x





| |

4 ( 0,5)

B

Q E

x







6 2

0

6 2

0

| |

40.10

4 ( 0, 2)

| |

2,5.10

4 ( 0,5)

Q x Q x











 

 giải ra ta được x = 0,1m hoặc x = 0,26 m

Vì lực điện trường tác dụng lên điện tích tại A và B ngược chiều nhau nên

0, 2 m x 0,5 m→loại x = 0,1m Thay x = 0,26 m vào phương trình trên ta có:

40.10 4 8,85.10 (0, 26 0, 2) 1,6.10

0,5

0,25

0,25

0,25

vì lực điện trường tại do điện tích Q tác dụng lên điện tích thử đặt tại A cùng chiều với trục Ox (là lực hút) nên Q 0 , vậy Q 16.106C

0,25

4a

(0,75

điểm)

Chiều dài cột không khí khi âm to nhất (mm) Lần 1 Lần 2 Lần 3

Giá trị trung bình 1

2

1

2

0,3 2,3 2,7

1,8 mm

0, 7 0,3 0,3

0, 4 mm

      

      





1,8 + 0,5 = 2,3mm

0, 4 + 0,5 = 0,9mm

dc dc

    

0,25

0,25

0,25

4b

(0,5

điểm)

2 1

2d 2( ) 2.(284, 7 96,7) 376,0 mm

Ta có: vf  v .f 376,0.900 338.10 mm/s 338 m/s 3 

(vì f 900 10 Hz nên giá trị f có 3 chữ số có nghĩa)

0,25 0,25

4c

(0,75

điểm)

1 2 2,3 0,9 3, 2 mm

d

      

Ta có:

3, 2 10

188,0 900

v v

m/s Vậy: tốc độ truyền âm là v = 338 ± 10 m/s

0,25

0,25 0,25

Chú ý: - Mọi cách giải khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.

-Thiếu hoặc sai đơn vị mỗi lần trừ 0,25đ Toàn bài thiếu hoặc sai đơn vị trừ không quá 1,0đ

Tài liệu được chia sẻ bởi Website VnTeach.Com

https://www.vnteach.com