S GD&T VNH PHC CHNH THC Kì THI CHọN HSG LớP 11 THPT NĂM HọC 2010-2011 Đề THI MÔN: VậT Lý (Dành cho học sinh THPT không chuyên ) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Bi 1: Mt bỡnh thộp kớn cú th tớch V c ni vi mt bm hỳt khớ. p sut ban u ca khớ trong bỡnh l 760mmHg. Dung tớch ti a mi ln bm hỳt l 20 b V V = . Hi phi bm hỳt ti thiu bao nhiờu ln ỏp sut ca khớ trong bỡnh cũn di 5mmHg ? Coi nhit khụng i trong quỏ trỡnh bm. Bi 2: Trờn ng thng xy cho bn im O, A, B, C theo th t t trỏi qua phi, trong ú B l trung im ca AC. t in tớch Q ti O. Sau ú ln lt t in tớch q ti A, B v C. Bit rng khi q t ti A v B thỡ lc tng tỏc gia hai in tớch l 4 1 9.10F N = v 4 2 4.10F N = . Tỡm lc tng tỏc gia cỏc in tớch khi q t ti C. Bi 3: Cho mch in nh hỡnh v. Vi 1 6E V= , 1 2 1r r= = , 2 2E V= , 1 2R = , 2 5R = , 3 R l bỡnh in phõn dung dch CuSO 4 cú cỏc in cc bng ng v cú in tr 3 . Tớnh: a) Hiu in th U AB . b) Cng dũng in chy qua cỏc on mch. c) Lng ng bỏm vo Katụt trong thi gian 16 phỳt 5 giõy. Bi 4: Mt in tớch 3 10q C = , khi lng 5 10m g = chuyn ng vi vn tc ban u v o i vo trong mt vựng t trng u cú 0,1B T= c gii hn gia hai ng thng song song v , cỏch nhau mt khong 10a cm= v cú phng vuụng gúc vi mt phng cha v , sao cho 0 v hp gúc 30 o = vi . Tỡm giỏ tr ca v o in tớch khụng ra khi t trng (hỡnh v), b qua tỏc dng ca trng lc. Bi 5: Hai thanh kim loi song song, thng ng cú in tr khụng ỏng k, mt u ni vo in tr 0,5R = . Mt on dõy dn AB, di 14l cm = , khi lng 2m g= , in tr 0,5r = tỡ vo hai thanh kim loi t do trt khụng ma sỏt xung di v luụn luụn vuụng gúc vi hai thanh kim loi ú. Ton b h thng t trong mt t trng u cú hng vuụng gúc vi mt phng hai thanh kim loi cú cm ng t 0,2B T= . Ly 2 9,8 /g m s= . a) Xỏc nh chiu dũng in qua R. b) Chng minh rng lỳc u thanh AB chuyn ng nhanh dn, sau mt thi gian chuyn ng tr thnh chuyn ng u. Tớnh vn tc chuyn ng u y v tớnh U AB . c) Bõy gi t hai thanh kim loi nghiờng vi mt phng nm ngang mt gúc 60 o = . ln v chiu ca B ur vn nh c. Tớnh vn tc v ca chuyn ng u ca thanh AB v U AB . == Ht == (Giỏm th khụng gii thớch gỡ thờm) H tờn thớ sinh . S bỏo danh. A B R B ur a 0 v r q,m B E 1 , r 1 R 1 E 2 ,r 2 R 2 R 3 A B ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI HSG LỚP 11 KHÔNG CHUYÊN NĂM 2011 MÔN VẬT LÝ Bài 1 (1,5 điểm): - Sau mỗi lần bơm hút, thể tích khí trong bình dãn từ V đến V+V b . - Do T không đổi => áp dụng ĐL Bôi lơ Mariôt cho từng lần bơm: - Lần bơm hút thứ 1: b b VV pV ppVVVp + =⇒=+ 11 )( (0,25đ) - Lần bơm hút thứ 2: 2 2 212 )( )( b b VV pV pVpVVp + =⇒=+ (0,25đ) - Lần bơm hút thứ n: n n b n n n b n b n n p p V V p pV VV VV pV p =+⇒=+⇒ + = )1()( )( (0,5đ) - Thay số, lấy logarit ta được: 05,1lg 152lg ≥n với n nguyên dương nên: 103≥n , tối thiểu n=103. (0,5đ) Bài 2 (2 điểm): - Lực tương tác: 2 1 OA q.Q.k F = OA = 1 F Q.q.k (0,5đ) Tương tự: OC = . .k q Q F và OB = 2 F Q.q.k , với F là lực tương tác khi đặt q ở C (0,5đ) - Do B là trung điểm của AC nên: OA + OC = 2.OB (0,5đ) → 1 2 1 1 2 F F F + = F = ( ) 2 21 21 FF2 F.F − =2,25.10 -4 (N) (0,5đ) Bài 3 (3 điểm): 3 6 36)( 111111 AB AB U IIrRIEU − =→−=+−= (1) (0,25đ) 6 2 62)( 222222 AB AB U IIrRIEU − =→−=+−= (2) (0,25đ) IIU AB 3R 3 == (3) (0,25đ) 21 III += (4) (0,25đ) Thay (1), (2), (4) vào (3) ta có: )(8,2 VU AB = (0,5đ) Thay U AB vào (1), (2), (3) ta có: )(93,0),( 15 2 ),( 15 16 21 AIAIAI =−≈≈ (1đ) Khối lượng Cu thu được là: 965.64.0,93 0,3( ) 96500.2 tAI m g Fn = = = (0,5đ) Bài 4 (1,5 điểm): - Để điện tích không ra khỏi từ trường ở Δ’ thì v ≤ v gh . (Với v gh ứng với trường hợp quỹ đạo của điện tích tiếp xúc với Δ’. ) - Từ hình vẽ ta có: os 1 os a a R Rc R c α α = + → = + (0,5đ) (vẽ được hình được 0,25đ) - Mặt khác: 1 os (1 os ) gh gh gh mv mv a aqB R v qB c qB m c α α = → = → = + + . (0,25đ) a Δ Δ’ 0 v r α q,m B - Thay số có: 3 8 0,1.10 .0,1 536( / ) 10 .(1 os30 ) gh o v m s c − − = = + (0,25đ) - Vậy để điện tích không ra khỏi từ trường ở Δ’ thì v ≤ 536 (m/s). (0,25đ) Bài 5 (2 điểm): a) Do thanh đi xuống nên từ thông qua mạch tăng. Áp dụng định luật Lenxơ, dòng điện cảm ứng sinh ra cu B uuur ngược chiều B ur (Hình vẽ). (0,25đ) Áp dụng qui tắc nắm bàn tay phải, I chạy qua R có chiều từ A → B. (0,25đ) b) Ngay sau khi buông thì thanh AB chỉ chịu tác dụng của trọng lực P mg= nên thanh chuyển động nhanh dần → v tăng dần. - Đồng thời, do sau đó trong mạch xuất hiện dòng điện I nên thanh AB chịu thêm tác dụng của lực từ F BIl = có hướng đi lên. - Mặt khác, suất điện động xuất hiện trong AB là: e Blv t ∆Φ = = ∆ nên e Blv I R r R r = = + + 2 2 B l v F R r → = + Cho nên khi v tăng dần thì F tăng dần → tồn tại thời điểm mà F=P. Khi đó thanh chuyển động thẳng đều. (0,25đ) -Khi thanh chuyển động đều thì: 2 2 3 2 2 2 2 ( ) (0,5 0,5).2.10 .9,8 25( / ) 0,2 .0,14 B l v R r mg F mg mg v m s R r B l − + + = → = → = = = + (0,5đ) - Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó là: 0,2.0,14.25 . . .0,5 0,35( ) 0,5 0,5 AB Blv U I R R V R r = = = = + + (0,25đ) c) Khi để nghiêng hai thanh kim loại ta có hình vẽ bên: - Hiện tượng xảy ra tương tự như trường hợp b) khi ta thay P bằng Psinα, thay B bằng B 1 với B 1 =Bsinα. - Lập luận tương tự ta có: 2 2 3 0 2 2 2 2 ( sin ) ( ) sin (0,5 0,5).2.10 .9,8.sin 60 sin sin 28,87( / ) ( sin ) (0,2.sin 60 ) .0,14 o B l v R r mg F mg mg v m s R r B l α α α α α − + + = → = → = = = + (0,25đ) A B R • B ur cu B uuur I 1 B uur B ur 2 B uur P ur 1 P ur F ur N uur I α α - Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó là: sin . 0,2.sin 60 .0,14.28,87 . . .0,5 0,35( ) 0,5 0,5 o AB B lv U I R R V R r α = = = = + + (0,25đ) ========================================================================= *-Nếu thí sinh làm cách khác vẫn đúng thì cho điểm tối đa tương ứng. *-Thí sinh không viết hoặc viết sai đơn vị từ hai lần trở lên thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài. . PHC CHNH THC Kì THI CHọN HSG LớP 11 THPT NĂM HọC 2010-2011 Đề THI MÔN: VậT Lý (Dành cho học sinh THPT không chuyên ) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Bi 1: Mt bỡnh thộp. gỡ thờm) H tờn thớ sinh . S bỏo danh. A B R B ur a 0 v r q,m B E 1 , r 1 R 1 E 2 ,r 2 R 2 R 3 A B ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI HSG LỚP 11 KHÔNG CHUYÊN NĂM 2011 MÔN VẬT LÝ Bài 1 (1,5 điểm):. (0,25đ) ========================================================================= *-Nếu thí sinh làm cách khác vẫn đúng thì cho điểm tối đa tương ứng. *-Thí sinh không viết hoặc viết sai đơn vị từ hai lần trở lên thì trừ