ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LẦN I Năm học: 2010 - 2011 ppt

1 A.TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN; Mỗi phương án Đúng 0,5đ Câu1: Cho 4 vật A, B, C, D kích thước nhỏ, nhiễm điện .Biết rằng vật A hút vật B nhưng kại đẩy C. Vật C hút vật D. Khẳng định nào sau đây là không đúng? A-Điện tích của vật A và D trái dấu C-Điện tích của A và C cùng dấu B-Điện tích cua A và D cùng dấu D-Điện tích của B và D cùng dấu Câu2: Mười triệu electron tập trung trong một quả cầu bằng bạc đặt trong điện trường. Các êlectron này A - Được phân bố đều trên diện tích mặt cầu C- Tập trung tại tâm qủa cầu B - Được phân bố đều trong thể tích quả cầu D- Tập trung tại đáy quả cầu Câu3: Một điện tích Q nằm trên mặt cắt giới hạt của nửa mặt cầu tích điện đều Lực tĩnh điện của Q tác dụng lên điện tích trên nửa mặt cầu sẽ hướng theo chiều: A- Nằm ngang trên mặt cắt giới hạn. B- Vuông góc với mặt cắt giới hạn. C- Dưới một góc xiên đến mặt cắt giới hạn. D- Vuông góc hoặc nằm ngang đến mặt cắt giới hạn. Kết quả này phụ thuộc vào điện tích Q và điện tích trên mặt cầu cùng dấu hay khác dấu. Câu4: Quả cầu 1 dẫn điện bán kính r 1 = 4cm được tích một điện tích q= 6,3. 10 -7 C. Quả cầu 1 được nối với quả cầu 2 với bán kính r 2 = 2mm bằng một dây dẫn nhỏ. Bỏ qua điện dung của dây dẫn. Điện lượng q 2 chạy sang quả cầu 2 bằng: A. 2.10 -8 C B. 4.10 -8 C. C. 5.10 -8 C. D. 3.10 -8 C. Câu5: Một bếp điện 230V-1KW bị cắm nhầm vào ổ điện 115V được nối qua cầu chì 15A. Bếp sẽ: A. Phát ra nhiệt lượng bằng 1KW C. Phát ra nhiệt lượng nhỏ hơn 1KW B. Phát ra nhiệt lượng lớn hơn 1KW D. Làm nổ cầu chì Câu6: Một tụ điện phẳng không khí được tích điện rồi tách tụ khỏi nguồn nhúng trong một diện môi lỏng thì A. Đtích của tụ không đổi, hiệu điện thế giữa hai bản tụ giảm B.Đtích của tụ tăng, hiệu điện thế giữa hai bản tụ giảm C Đtích của tụ tăng, hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng. D. Đtích của tụ không đổi, hiệu điện thế giữa hai bản không đổi Câu7: Người ta mắc 7 bóng đèn giống nhau như hình vẽ. Bóng đèn nào sẽ không sáng, không phụ thuộc vào hiệu điện thế đưa vào hai điểm A và B: A- Bóng 3 Sở GD - ĐT Thanh hoá TRƯỜNG THPT HẬU LỘC I Năm học: 2010 - 2011 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LẦN I 2 B- Bóng 5 C- Bóng 7 D- Bóng 4 Câu8: Hai điện tích điểm q 1 =0,5nC và q 2 = - 0,5nC đặt tại hai điểm A và B cách nhau 6cm trong không khí. Cường độ điện trường tại trung điểm của AB có độ lớn là: A. 0 V/m B. 5000V/m. C. 10000V/m D. 20000V/m II. tự luận Bài 1: Một giọt dầu nằm lơ lửng trong điện trường của một tụ điện phẳng. Đường kính giọt dầu là 1mm, khối lượng riêng của dầulà 800kg/m 3 . Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ là 220V, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 2cm Bỏ qua lực đẩy ácimet của không khí. Lấy g =10m/s 2 a.Tính điện tích của giọt dầu. b. Nếu đột nhiên hiệu điện thế đổi dấu: + Hiện tượng xảy ra như thế nào? + Tính thời gian giọt dầu rơi xuống bản dưới, biết lúc đầu giọt dầu ở chính giữa 2 bản Bài 2: Cho mạch tụ điện hình vẽ. Các tụ có điện dung : C 1 =C 2 = 1 F  . C 4 =C 6 = 2 F  , C 3 = C 5 = 1,5C 4 Nguồn điện có suất điện động bằng E. Hiệu điện thế giũa 2 bản tụ C 2 là U 2 = 3V.Tính: a. Điện dung của bộ tụ b. Hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ c. Suất điện động của nguồn điện. Câu3: Cho mạch điện như hình vẽ. Các điện trở R 3 =3,55  , R 4 =0,65  , các tụ điện có điện dung C 1 = 1 F  ,C 2 = 2 F  , C 3 = 1 F  . Nguồn điện thứ nhất có suất điện động E 1 = 6V, r 1 =2  . Bỏ qua điện trở các dây nối và các khoá K 1 và K 2 . a.K 1 đóng, K 2 mở khi đóU AC = 4V, U CB =1V. Tìm suất điện E 2 và điện trở trong r 2 củanguồn thứ hai. Biết rằng nếu đảo chiều mắc chỉ riêng nguồn hai thì U AC =5V. b.K 2 đóng, K 1 mở và không đảo chiều nguồn thứ hai. Khiđó U AN =4,35V, U MB =1,45V. Tìm R 1 , R 2 biết R 1 >R 2 . c. Xét lại trường hợp a khi K 1 đóng, K 2 mở và không đảo chiều nguồn E 2 . Tìm các giá trị điện tích trên các tụ điện Câu 4: Cho hai quả cầu kim loại kích thước rất nhỏ, cùng khối lượng m=0,1g. Quả cầu thứ nhất được tích điện q= 2.10 -8 C treo vào sợi dây mảnh cách điện, được giữ cân bằng bởi điện trường E nằm ngang hướng sang trái, qủa cầu thứ hai không mang điện (hình vẽ). Cho H=50cm , g=10m/s 2 , L=3cm. 1.Biết 0 60   tìm độ lớn của cường độđiện trường? 2.Đột ngột đảo phương và chiều điện trường (thẳng đứng, hướng xuống) thì quả cầu thứ nhất chuyển động va chạm hoàn toàn xuyên tâm,  H L L m m 3 đàn hồi với quả cầu thứ hai. Sau va chạm quả cầu thứ nhất đứng yên a. Tìm vận tốc của quả cầu thứ hai ngay sau va chạm? b. Xác định tầm xa mà quả cầu thứ hai đạt được? Bỏ qua mọi ma sát, sợi dây luôn căng,không dãn, chỉ xét tác dụng lực của trọng lực và lực do điện trường đều. Bài 5 : Trên một mặt phẳng nằm ngang hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng là  có hai quả cầu nhỏ m 1 , m 2 đứng yên. Điện tích các quả cầu lần lượt là q và -q . Lúc đầu người ta đẩy chậm quả cầu m 1 cho chuyển động về phía m 2 cho đến khi quả cầu m 1 tự chuyển động thì thôi. Đến lúc m 2 dịch chuyển người ta lấy đi nhanh các điện tích. Hỏi khối lượng của 2 quả cầu phải thoả mãn điều kiện gì để chúng chạm được vào nhau khi đã tiếp tục chuyển động. Bỏ qua kích thước của 2 quả cầu. Hết Học sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm TRƯỜNG THPT HẬU LỘC I ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LẦN I NĂM HỌC 2007-2008 MÔN VẬT LÝ LỚP 11- BAN KHTN (Đáp án gồm 6 trang) (thời gian 150 phút) I )TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (4 ĐIỂM) Mỗi câu đúng cho 0,5 điểm Câu Đáp án Câu Đáp án 1 B 5 C 2 A 6 A 3 B 7 D 4 D 8 C II) TỰ LUẬN (16 ĐIỂM) Câu 1(3,5 điểm) Cho 2 điểm a) Vì bỏ qua lực đẩy acsimet của không khí nên các lực tác dụng lên quả cầu là , P F uur ur . Để quả cầu cân bằng thì P ur + F ur =0 (0,5đ) Suy ra: P= F Mà P= mg = D.V.g= 3 4 . . . 3 D r g  F= U q d (0,5đ)  3 4 . . . 3 D r g  = U q d _ - - - - - + + + P F 4  3 4 3 d r Dg q U   . Thay số ta có 11 38.10 ( ) q C   (0,5đ) Vì lực điện trường ngược chiều với cường độ điện trường n ên ta có q< 0 11 38.10 ( ) q C   (0,5đ) Cho 1,5điểm +Nếu đột nhiên đổi dấu hiệu điện thế còn điện trường giữ nguyên thì lực điện cùng phương, cùng chiều, cùng độ lớn với trọng lực. Vậy giọt dầu bây giờ chịu tác dụng của lực có độ lớn bằng 2P hướng xuống nên sẽ chuyển động với gia tốc a= 2g= 20 m/s 2 (1đ) +Thời gian giọt dầu xuống bản dưới là 2 3 2s 10 1 t 10 (s) a 10 10 10       ( 0,5đ) Câu 2(3 điểm): Cho 1điểm a) C b = ? Sơ đồ mạch tụ: C 3 nt[(C 2 ntC 4 ntC 6 )//C 1 ]ntC 5 246 2 4 6 1 1 1 1 1 1 1 C C C C 2 2       246 C 0,5( F)    (0,5đ) 1246 1 246 b 3 1246 5 C C C 1 0,5 1,5( F) 1 1 1 1 1 2 1 4 C C C C 3 3 3 3              b 3 C 0,75( F) 4     (0,5đ) Cho 1,5 điểm b) Tính U và Q của mỗi tụ: 2 2 2 Q U .C 3.1 3( C)     2 4 6 246 Q Q Q Q 3( C)      (0,25đ) 4 4 4 Q 3 U 1,5(V) C 2    6 6 6 Q 3 U 1,5(V) C 2    ( 0,25đ) 246 2 4 6 1 U U U U 6(V) U      1 U 6(V)   1 1 1 Q U .C 6.1 ( C)     (0,5đ) E C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 5 3 5 1246 1 246 3 3 3 Q Q Q Q Q 6 3 9( C) Q 9 U 3(V) C 3            5 5 5 Q 9 U 3(V) C 3    (0,5đ) c)E=? Ta có: 3 5 246 E U U U 3 3 6 12(V)        (0,5đ) Câu 3(4 điểm) Cho 1,5 điểm a) K 1 đóng, K 2 mở E 2 =?, r 2 =? Mạch điện được vẽ lại như sau: Theo bài ra: 1 AC AC 1 1 1 1 1 CB 2 1 2 2 2 AB AC CB AB 1 1 2 E U 6 4 U E I .r , I 1(A) r 2 U E I .r E r 1(V)(1) U U U 4 1 5(V) U I .(R R )                     ( 0,5đ) AB 1 2 1 U 5 R R 5( ) I 1       (*) (0,5đ) Khi đảo chiều nguồn E 2 , r 2 ta có: ' ' 1 AC AC 1 1 1 1 1 ' AB A C CB 1 1 2 C B AB A C ' C B 2 1 2 2 2 E U 5 4 U E I .r , I 0, 5(A ) r 2 (*) U U U I .(R R ) 0, 5.5 2, 5(V ) U U U 2, 5 5 2, 5(V ) U E I .r E 0, 5.r 2, 5(V )(2)                               Từ (1) và (2) suy ra: 2 2 E 2V,r 1    (0,5đ) Cho 1,5 điểm b) K 2 đóng, K 1 mở R 1 ,R 2 =? Biết R 1 >R 2 Khi đó mạch điện được vẽ lại như sau: Định luật ôm cho toàn mạch: 1 2 12 3 4 1 2 E E I R R R r r       12 6 2 R 3,55 0,65 2 1       12 8 I R 7,2    (0,5đ) Ta có: AB AM MN NB U U U U    AN MB MN U U U    (với U AN =4,35V, U MB =1,45V) AB MN 12 U 5,8 U 5, 8 I.R      E 1 , r 1 E 2 , r 2 R 1 R 2 A B C M C R 1 R 4 R 3 R 2 A B N E 2 , r 2 E 1 , r 1 6 12 AB 12 8R U 5,8 R 7,2    Mà AB 1 2 1 2 12 24 U E E I(r r ) 8 R 7,2        Suy ra: 12 12 12 8R 24 5,8 8 R 7,2 R 7,2      (0,5đ) Giải phương trình ta được: R 12 =0,8  với 1 2 12 1 2 R .R R R R   Mà theo câu (a) ta có:R 1 +R 2 =5  kết hợp điều kiện R 1 >R 2 R 1 = 4  , R 2 = 1  (0,5đ) Cho 1 điểm c) K 1 đóng, K 2 mở tìm q 1 , q 2 , q 3 Gọi U ’ 1 ,U ’ 1 ,U 3 ’ là hiệu điện thế trên các tụ C 1 , C 2 , C 3 Theo bài ra ta có : 1 2 3 q q q 0    ' ' ' 1 1 2 2 3 3 CU C U C U 0     (3) (0,5đ) Mà: 1 2 ' ' ' ' 1 3 R 1 3 ' ' ' ' 2 3 3 2 R U U U 4V U 4 U U 1 U U U U 1V                  thay vào (3):     ' ' ' 3 3 3 1. 4 U 2. 1 U 1.U 0       ' ' 1 1 1 1 ' ' 2 2 2 2 ' ' 3 3 3 3 q C . U 1 C U 1V U 2V q C . U 4 C U 3V q C . U 3 C                            (0,5đ) Câu 4(3,5 điểm) Cho 1 điểm 1) Các lực tác dụng lên quả cầu thứ nhất: P , T , F r r r từ điều kiện cân bằng ta có: P T F 0    r r r (0,5đ) F tan 3 P    (vì 0 60   ) F P 3   hay q E m g 3  4 5 8 mg 3 10 .10. 3 3 E .10 (V/ m) q 2.10 2       (0,5đ) E 1 , E 2 , R 1 R 2 A B C C 1 C 2 C 3 7 Cho 2,5 điểm 2) Khi đảo phương, chiều điện trường vật chuyển động chịu tác dụng của lực điện trường và trọng lực có gia tốc được xác định bởi: 2 1 P F mg mg 3 a (1 3).10(m /s ) m m       Suy ra: a 1 = 27,3 m/s 2 (0,5đ) a) +Vận tốc của vật thứ nhất trước va chạm: -áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: 1 v 2ah  2 1 2.27,3.3.10 .(1 ) 2    1 v 0, 9m / s   (0,5đ) với h=L(1- cos  ) + vận tốc của vật thứ hai sau va chạm: áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: 2 v 0,9m / s  (0,5đ) b) Sau va chạm vật thứ hai được truyền điện tích ' 8 q q 10 C 2    và tham gia chuyển động bị ném ngang dưới tác dụng của lực điện trường và trọng lực, gia tốc của vật có giá trị: 2 mg 3 mg 2 3 2 a g m 2     2 2 a 18,6m/s   Vận tốc ban đầu: 2 v 0,9m / s  (0,5đ) Chọn hệ trục toạ độ xOy gốc toạ độ tại vị trí ban đầu của vật thứ hai, chiều dương Oy hướng xuống, khi đó ta có: 2 2 x v t 1 y a.t 2        Khi vật chạm đất ta có: y = H Suy ra: 2 2H 2.0,5 t 0,23s a 18,6    Tầm xa của vật: x= 0,9.0,23= 0,207m Vậy x= 20,7 (cm) (0,5đ) F P T  H L L m . HẬU LỘC I Năm học: 2010 - 2011 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GI I TRƯỜNG LẦN I 2 B- Bóng 5 C- Bóng 7 D- Bóng 4 Câu8: Hai i n tích i m q 1 =0,5nC và q 2 = - 0,5nC đặt t i hai i m A. TRƯỜNG THPT HẬU LỘC I ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GI I TRƯỜNG LẦN I NĂM HỌC 200 7-2 008 MÔN VẬT LÝ LỚP 1 1- BAN KHTN (Đáp án gồm 6 trang) (th i gian 150 phút) I )TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (4 I M). thế giữa hai bản tụ giảm B.Đtích của tụ tăng, hiệu i n thế giữa hai bản tụ giảm C Đtích của tụ tăng, hiệu i n thế giữa hai bản tụ tăng. D. Đtích của tụ không đ i, hiệu i n thế giữa hai bản