vật lý 11 hsg 11 thpt nam đàn 2 sở gdđt nghệ an 2023 2024 đáp án

Trong chân không đặt cố định một điện tích điểm Q=2 ⋅10−13C .Cường độ điện trường tại một điểm M cách Q một khoảng 2 cm có giá trị bằng C.. Một chất điểm có khối lượng m, dao động điều h

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT NAM ĐÀN 2

KỲ THI KSCL ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 11

LẦN 1 NĂM HỌC 2023 – 2024

Môn: Vật lý – Bảng A

Thời gian: 140 phút (Không kể thời gian giao đề)

PHẦN I: TRẮC NGHIỆM

1 Phần Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Câu 1: Khi hạt mưa rơi, thế năng của nó chuyển hóa thành

Câu 2: Năng lượng phát ra từ Mặt Trời có nguồn gốc là

A năng lượng hóa học B năng lượng nhiệt.

C năng lượng hạt nhân D quang năng.

Câu 3: Trong dao động điều hòa, đại lượng nào sau đây không có giá trị âm?

Câu 4: Một chất điểm dao động điều hoà với phương trình x=5cos(10 πtt+

πt

3)(cm). Li độ của vật khi pha dao động bằng (π) làπ) là) là:

Câu 5 Sóng cơ không truyền được trong

Câu 6 Sóng vô tuyến truyền trong không trung với tốc độ 3⋅108 m/s Một đài phát sóng

radio có tần số 106 Hz Bước sóng của sóng radio này là

Câu 7 Tăng khoảng cách giữa hai điện tích lên 2 lần thì lực tương tác giữa chúng

A tăng lên 2 lần B giảm đi 2 lần C tăng lên 4 lần D giảm đi 4 lần Câu 8 Trong chân không đặt cố định một điện tích điểm Q=2 ⋅10−13C Cường độ điện trường tại một điểm M cách Q một khoảng 2 cm có giá trị bằng

C 2, 25.10−4 V /m. D 4,5⋅10−4 V /m.

Câu 9 Có bốn chiếc tụ điện như Hình Câu 6, hãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần về năng lượng

khi chúng được tích điện tới mức tối đa cho phép

c) d)

Một số tụ diện dùng cho quạt điện

Câu 10 Trên một sợi dây dài 90 cm có sóng dừng Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây có

10 nút sóng Biết tần số của sóng truyền trên dây là 200 Hz Tốc độ truyền sóng trên dây là

A 40 m/s B 40 cm/s C 90 cm/s D 90 m/s

Câu 11 Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành

A điện năng B nhiệt năng C hoá năng D quang năng Câu 12 Một chất điểm có khối lượng m, dao động điều hoà với biên độ A, tần số góc ω Động năng cực đại của chất điểm là

A mω2A2

2

2 Phần trắc nghiệm đúng, sai

Câu 1: Một học sinh đang chơi đùa ở sân thượng trung tâm có độ cao 45m, liền cầm một vật

có khối lượng 100g thả vật rơi tự do xuống mặt đất Lấy g = 10m/s2

a) Cơ năng của vật được xác định theo công thức :    

2

d t

1

2 b) Qúa trình rơi của vật động năng tăng dần

c) Tại vị trí thả vật cơ năng là động năng

d) Vận tốc của vật khi vật chạm đất là 30 m/s

Câu 2: Hai điện tích điểm q1 2.10 C8

 và q2 2.10 C8

 đặt cố định tại A và B trong chân không cách nhau một đoạn r = 20 cm

a) Lực tương tác điện giữa hai điện tích là lực đẩy

b) Véc tơ cường độ điện trường tại 1 điểm do điện tích q1 gây ra tại 1 điêm hướng ra xa điện tích đó

c) Độ lớn lực tương tác điện giữa hai điện tích này có độ lớn bằng 9.10-5 N

d) Cường độ điện trường tại trung điểm AB do 2 điện tích gây ra bằng 0

Câu 3: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cos(π) làωt + π/3) cm Lấy πt + π) là/3) cm Lấy π) là2 = 10 a) Biên độ dao động là 5cm

b) Khi vật qua vị trí cân bằng có tốc độ 10π) là (π) làcm/s) Tần số góc của dao động là 2 rad/s

c) Thời điểm ban đầu vật qua vị trí cân bằng

d) Giả sử tần số góc là 2 π) là (π) làRad/s), tốc độ của vật khi vật có li độ 3 (π) làcm) là 8 π) là cm/s

Câu 4: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách nhau 100cm dao động cùng

pha, cùng biên độ 6cm Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f=10(π) làHz), vận tốc truyền sóng 3(π) làm/s)

a) Các gợn sóng lỗi lõm ổn định xuất hiện trong vùng giao thoa là các đường Parabol

b) Những điểm nằm trên đường trung trực AB giao động với biên độ 12cm c) Trên đoạn AB có 6 điểm không giao động

d) Gọi M là một điểm nằm trên đường vuông góc với AB tại đó A dao đông với biên độ cực

đại Đoạn AM có giá trị nhỏ nhất là 10,56cm

3 Phần trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1: Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75kg đang đi bộ ngoài không gian Do một sự

cố ,dây nối người với con tàu bị tuột Để quay về con tàu vũ trụ ,người đó ném một bình oxi mang theo nười có khối lượng 10 kg về phía ngược với tàu với vận tốc 12m/s (π) làchọn chiều dương là chiều chuyển động của bình oxi) Giả sử ban đầu người đang đứng yên so với tàu, hỏi sau khi ném bình khí, người sẽ chuyển động về phía tàu với vận tốc V bằng bao nhiêu m/s?

Câu 2: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, tại vị trí cân bằng lò xo dãn ∆ℓo Kích thích để quả

nặng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với chu kỳ T Thời gian lò xo bị giãn trong một chu kỳ là 2T/3 Biên độ dao động gấp mấy lần ∆ℓo?

PHẦN 2: TỰ LUẬN:

Câu 1: (2,5 điểm ) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng

ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 m Khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm

a) Tính khoảng vân?

b) Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là bao nhiêu ?

Câu 2: (3,5 điểm ) Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ đồng

bộ cách nhau AB = 8cm, dao động với tần số f = 20Hz và pha ban đầu bằng 0 Một điểm M trên mặt nước, cách A một khoảng 25 cm và cách B một khoảng 20,5 cm, dao động với biên

độ cực đại Giữa M và đường trung trực của AB có hai vân giao thoa cực đại Coi biên độ long truyền đi không giảm

1 Xác định tốc độ truyền sóng và tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực

tiểu trên đoạn AB (π) làkhông kể A và B)

2 Gọi O là trung điểm của AB; N và P là hai điểm nằm trên trung trực của AB về cùng

một phía so với O thỏa mãn ON = 2cm; OP = 5cm Xác định các điểm trên đoạn NP dao động cùng pha với O

3 Điểm Q cách A khoảng L thỏa mãn AQ  AB

a) Tính giá trị cực đại của L để điểm Q dao động với biên độ cực đại

b) Xác định L để Q đứng yên không dao động

Câu 3: (3 điểm ) 1 Tại 2 điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt 2 điện tích

8

1 2 16.10 C

a) Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C biết ACBC8cm b) Xác định lực điện trường tác dụng lên điện tích q3 2.10 6 C

 đặt tại C

2 Điện tích điểm q đặt tại O trong không khí, Ox là một đường sức điện Lấy hai điểm A, B

trên Ox, đặt M là trung điểm của AB Viết biểu thức liên hệ giữa E E E A, B, M là cường độ điện trường tại các điểm A, B, M

Câu 4: (3 điểm ) 1 Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 20pF Tích điện cho tụ điện

đến hiệu điện thế 250V

a) Tính điện tích và năng lượng điện trường của tụ điện

b) Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện lên gấp đôi Tính hiệu điện thế giữa hai bản khi đó

c) Đặt một hiệu điện thế U = 300 V giữa 2 bản của một tụ điện trên Một hạt bụi nằm cân bằng giữa 2 bản của tụ điện và cách bản dưới của tụ d1 = 0,8 cm Hỏi sau bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới của tụ nếu hiệu điện thế giữa 2 bản giảm đi 60 V?

2 Một đàn chim sẻ đang đậu trên đường dây điện cao thế Đóng cầu dao điện để trên đường

dây có dòng điện thì ngay lập tức đàn chim bay đi Hãy giải thích hiện tượng

-Hết -HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN

PHẦN I TRẮC NGHIỆM

1.1 3đ

1.2 4đ

Lưu ý:

Đối với mỗi câu thuộc hình thức TN đúng sai thì

- Nếu học sinh lựa chọn chính xác 01 nhận định sẽ được 0,10 điểm

- Nếu học sinh lựa chọn chính xác 02 nhận định sẽ được 0,25 điểm

- Nếu học sinh lựa chọn chính xác 03 nhận định sẽ được 0,50 điểm

- Nếu học sinh lựa chọn chính xác 04 nhận định sẽ được 1,00 điểm

1.3 1đ

PHẦN II TỰ LUẬN

ý

1. a) i = 1,5mm

b) * Vì vân sáng : xs= k

D a



= 1,5k(mm)

Ta có: 2 s 2

x



1,5

4, 2 k 4, 2

k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4

Có 9 giá trị của k nên có 9 vân sáng

* Vì vân tối :xT= (k+

1

2)

D a



= 1,5(k+0,5) (mm)

1đ

0,5đ

Ta có: 2 T 2

x



1,5(π) là 0,5)

4, 7 k 3,7

 k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3

Có 8 giá trị của k nên có 8 vân tối Vậy tổng số vân sáng và vân tối

có trong miền giao thoa là : 17

0,5đ 0,5đ 2.

d1 + d2 = AB nên: d1 =

1 (π) làk AB)

2  

0 < d1; d2 < AB hay 0 <

1 (π) làk AB)

2   < AB Thay số vào tìm được: -

AB

 < k <

AB

 hay: -5,33 < k < 5,33

Vậy: k = -5, -4, -3, -2, -1,0, 1, 2, 3, 4, 5

Vậy trên đoạn AB có 5.2 + 1 = 11 điểm dao động cực đại

- Đk tại M’ trên AB có dao động cực tiểu:

d2 – d1 = (2k+1) 2

 (với k = 0; 1; 2;  3 )

d1 + d2 = AB nên: d1 =

1 1 (π) là2k 1) AB

4 2

  

0 < d1; d2 < AB hay 0 <

1 1 (π) là2k 1) AB

4 2

  

< AB Thay số: -5,83 < k < 4,83 nên: k = -5, -4, -3, -2, -1,0, 1, 2, 3, 4

Như vậy có 10 giá trị của k nên trên đoạn AB có 10 cực tiểu

1đ

0,5đ

2 Phương trình dao động của hai nguồn: u1 = u2 = Acos2ft

 Điểm T nằm trên trung trực của AB cách A khoảng d dao động

theo phương trình: u = 2Acos(π) là2ft - 2

d

)

Độ lệch pha của điểm này so với O:  = 2

O

d d 

 Điều kiện để điểm này dao động cùng pha với O:  = k2 (π) làk

nguyên)

 d - dO = k  d = dO + k = 4 + 1,5k (π) làcm)

Nếu T nằm trên đoạn NP: dN  4 + 1,5k  dP

 d2OON2  4 + 1,5k  d2OOP2  0,31  k 1,60  k = 1

 d = 5,5cm  OT = d2 d2O 3,8cm

Vậy điểm T trên trung trực AB cách O 3,8cm dao động cùng pha

với O

3 + Điều kiện để tại Q có cực đại giao thoa là hiệu đường đi từ Q

đến hai nguồn sóng phải bằng số nguyên lần bước sóng:

L2 a2  L k   ; k=1, 2, 3 và a = AB

Khi L càng lớn đường AQ cắt các cực đại giao thoa có bậc càng nhỏ

(π) làk càng bé), vậy ứng với giá trị lớn nhất của L để tại Q có cực đại

nghĩa là tại Q đường AQ cắt đường cực đại bậc 1 (π) làk = 1)

Thay các giá trị đã cho vào biểu thức trên ta nhận được:

1đ

0,5đ

L 64 L 1,5  L 20,6(π) làcm)

+ Điều kiện để tại Q có cực tiểu giao thoa là:

2 2

L d L (π) là2k 1)

2



(π) làk=0, 1, 2, 3, )

Ta suy ra :

2 2

d (π) là2k 1)

2 L

(π) là2k 1)





 

L > 0  k < 4,8  k = 0; 1; 2; 3; 4 Từ đó ta có 5 giá trị của L là:

* Với k = 0 thì L = 42,29cm

* Với k = 1 thì L = 13,10cm

* Với k = 2 thì L = 6,66cm

* Với k = 3 thì L = 3,47cm

* Với k = 4 thì L = 1,37cm

0,25đ

0,25đ

3. 1 a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại c các véc tơ cường độ điện

trường E1

và E 2

có phương chiều như hình

vẽ, có độ lớn:

1 2 q 2 9.10 q 2 225.10 1 V/m

Cường độ điện trường tổng hợp tại C do các

điện tích q1 và q2 gây ra là:

1 2

E E E

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

có phương vuông góc AB, chiều hướng ra AB như hình vẽ và có độ lớn:

3

1cos 2cos 2 cos1 2 1 AC AH 351.10 V/m

AC

b)Lực điện trường tổng hợp do q1 và q2 tác dụng lên q3 có độ lớn

3 0,7N

F q E

3 2 Vì M là trung điểm của AB nên OM 12OA OB  

Mà

2

~

2

E

1đ

1đ 0,5đ

0,5đ

4. 1 a) Điện tích và năng lượng điện trường của tụ điện là:

9

q CU 5.10 C;

1

W CU 625.10 J

2





b) Ban đầu

S C

4 kd





 , sau khi tháo:





0,5đ 0,5đ

0,5đ

c) Để hạt bụi nằm cân bằng trong điện trường thì trọng lực bằng

lực điện

4



Khi U giảm đi 60V thì U' = U - 60 = 240V thì theo định luật II

Newton, ta có

Khi hạt bụi rơi chạm bản dưới thì quãng đường đi được là

2 1

at

s d

2

2

4

2







2 + Khi đóng cầu dao lập tức trên đường dây có điện trường, vì

khoảng cách giữa hai bàn chân của chim sẻ là rất nhỏ nên hiệu điện

thế giữa hai bàn chân chim là không đáng kể (U = Ed ) nên dòng

điện qua lông con chim sẻ là không đáng kể

+ Tuy nhiên vì các lông chim nhiễm điện nên lực Cu – lông có tác

dụng đẩy các lông chim ra xa nhau, nên nó kéo da phồng lên gây

cảm giác sợ hãi cho con chim Do đó chim bay đi Nguyên nhân ở

đây là do lực đẩy Cu – lông

0,5đ

0,5đ

0,5đ Tài liệu được chia sẻ bởi Website VnTeach.Com

https://www.vnteach.com