Đ thi thu dai hoc 2011

Trường THPT Anh Sơn 3 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG ( Đề chính thức) NĂM HỌC: 2010 -2011 Môn thi: Vật Lý lớp 11 THPT Thời gian: 180 phút ( Không kể thời gian giao đề) Câu 1: ( 3 điểm) Xét giản đồ ( p - V ) của một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử. Hai điểm A và B cùng trên một đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ T 0 = 300 0 K. Biết V A = B V 2 5 , khí thực hiện một quá trình biến đổi biểu diễn bởi đoạn thẳng AB trên giản đồ . a, Viết phương trình biến đổi theo hai biến số (P, V) b, Nhiệt độ T biến đổi thế nào theo thể tích Câu 2: ( 4 điểm ) Cho hai điện tích điểm q 1 = 4µC; q 2 = 9µC đặt tại hai điểm A và B trong chân không với AB = 1m. Điện tích q 0 đặt tại điểm M sao cho lực điện tổng hợp tác dụng lên q 0 bằng 0. Hỏi điện tích q 0 phải có giá trị bằng bao nhiêu để lực điện tổng hợp tác dụng lên q 1 và q 2 đều bằng 0. Câu3: (6 điểm) Một tụ điện phẳng có hai bản cực hình vuông cạnh a = 30cm, đặt cách nhau một khoảng d = 4mm nhúng chìm hoàn toàn trong một thùng dầu có hằng số điện môi 4,2= ε .Hai bản cực được nối với hai cực của một nguồn điện có suất điện động E = 24V, điện trở trong không đáng kể. 1. Tính điện tích của tụ. 2. Bằng một vòi ở đáy thùng dầu, người ta tháo cho dầu chảy ra ngoài và dầu trong thùng hạ thấp dần đều với vận tốc v = 5mm/s .Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch trong quá trình dầu hạ thấp. 3. Nếu ta bỏ nguồn điện trước khi tháo dầu thì điện tích và hiệu điện thế của tụ thay đổi thế nào? Câu 4:( 5 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ : Nguồn có suất điện động E và điện trở trong r, Đ là bóng đèn (3V - 3W), R = 2 Ω ,C 1 = 0,3 F µ ; C 2 = 0,2 F µ , R v = ∞ . Điện trở, các dây nối và khóa k không đáng kể. khi k mở vôn kế chỉ 7,5 V và khi khóa k đóng vôn kế chỉ 5 V. 1. Tính suất điện động và điên trở trong của nguồn điện? 2. Đèn có sáng bình thường không? Tại sao? 3. Tính điện tích trên hai bản của nỗi tụ điện khi khóa k mở và khi khóa k đóng Câu 5:( 2 điểm) 1. Em hãy trình các dụng cụ thí nghiệm trong bài khúc xạ ánh sáng ( trang 162 sgk vật lí 11- cơ bản, trang 214 sgk vật lý 11 - nâng cao) để tìm mối liên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ 2. Dựa vào các dụng cụ trên em hãy trình bày phương pháp xác định chiết suất của một bản trụ bằng chất rắn trong suốt. Cán bộ coi thi không được giải thích gì thêm.! HẾT V B A M P 0 X E, r C 1 M k Đ N C 2 R V câu 1 3 điểm Nội dung Điểm Hai điểm A và B ứng với các giá trị của 3 thông số trạng thái như sau: A( 2/5p 0 , 5/2V 0 , T 0 ) B( p 0 , V 0 , T 0 ) a, phương trình của đường thẳng AB trên giản đồ ( p - V) là: 0 0 0 0 0 0 0 5 7 5 2 2 5 5 2 pV V p p VV pp VV pp +−=⇒ − − = − − (1) phương trình (1) là phương trình cần tìm. b, Ta có phương trình trạng thái khí lí tưởng: pV = RT thay vòa phương trình (1) ta có : V R p V RV p T 0 2 0 0 5 7 5 2 +−= ( 2 ) Biểu thức (2) cho biết sự phụ thuộc T vài thể tích: R p V RV p T 0 0 0 / 5 7 5 4 +−= M VVV R p V RV p T ==⇒=+−⇒= 0 0 0 0 / 4 7 0 5 7 5 4 0 khi đó nhiệt độ T đạt giá trị cực đại KTT M 5,376 40 49 0 == ứng với điểm chính giữa M của đoạn AB. Như vậy nhiệt độ của khí tăng từ T 0 đến T M trên đoạn AM và giảm đến T 0 trên đoạn MB. 0.5 1 0,5 0,5 0,5 Câu 2 4 điểm Nội Dung điểm Gọi 21 ; FF  là lực do q 1 và q 2 tác dụng lên q 0 - Để lực điện tổng hợp tác dụng lên q 0 = 0 ta phải có: 21 FF  −= - Do dấu q 1 , q 2 cùng dấu nên: M thuộc AB - Ta có: F 1 = F 2 ( ) ( ) 2 2 2 1 2 02 2 01 11 x q x q x qqK x qqK − =⇒ − =⇔ - thay số : x = 0,4 m - Vì q 1 , q 2 tác dụng lên nhau những lực đẩy nên để lực tác dụng lên q 1 , q 2 bằng 0 thì q 0 phải mang điện tích âm Và F 21 = F 01 2 02 2 01 4,01 qqK qqK =⇒ Cqqq µ 44,116,0 020 −=⇒=⇒ 0,5 0.5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 3 6 đ 1. Điện tích của tụ:(1 đ) + F dK S C 10 10.8,4 4 − == π ε + Q =E.U = 115.10 -10 C 2. Tính I: (3 đ) + Gọi x là độ cao của bản tụ ló ra khỏi dầu : x = vt, khi dầu tụt xuống tụ trở thành 2 tụ mắc song song. + Tụ C 1 có điẹn môi không khí: d vta d ax C . 00 1 εε == 0,75 0,75 0,5 0,5 + Tụ C 2 có điện môi là dầu: d vtaa d xaa C )()( 00 2 − = − = εεεε + Điện dung của tụ trong khi tháo dầu:       − −=+= a vt CCCC ε ε )1( 1 2[1 + Điện tích của tụ trong khi tháo dầu:       − −== a vt QECQ ε ε )1( 1 ,, + Dòng điện: A a v Q t QQ t Q I 10 , 10.12,1 )1( − = − = − = ∆ ∆ = ε ε 3. Nếu bỏ bỏ nguồn thì Q và U thay đổi thế nào: ( 2 đ) + Nếu bỏ nguồn: Q không thay đổi, vì C thay đổi nên U thay đổi. U a vt U C Q U > − − == ε ε )1( 1 , , + Khi tháo hết dầu thì : vt=a, UU ε = , 0,5 0,5 1 1 0,5 Câu 4 5 điểm Nội Dung 1. khi K mở mạch điện hở nên số chỉ vôn kế bằng suất điện động E của nguồn E = U v1 = 7,5 V Điện trở của bóng đèn R đ = Ω= 3 2 đ đ p U Khi K đóng cường độ dòng điện qua mạch: rr I + = ++ = 5 5,7 RR E đ Ta có: U v2 = U AB = ( R + R đ )I Ω=→ + =→ 5,2 5 5,7 .55 r r 2. Ta có A U P I đ đ đ 1== , I = IIA r đ =→= + 1 5 5,7 đèn sáng bình thường 3. Khi K mở, mạch hở nên U AC = 0 0 11 ==→ AC UCq ; U DB = E  q 2 = C 2 E = 1,5 C µ Khi K đóng U AC = U AB = 5 V CUCq AC µ 5,1 11 ==→ U BD = U DC = RI = 2V  q 2 = C 2 E = 0,4 C µ Câu 5 2 điểm Nội Dung 1. Các dụng cụ trong thí nghiệm: - Bán trụ - Bảng từ có gắn thước đo độ - Bộ đèn chiếu sáng 12V có gắn tụ quang và bản tạo khe sáng - Nguồn điện 220V - 12V 2. Phương pháp xác định chiết suất của bản: - Bố trí thí nghiệm như hình vẽ: - Dựa vào thước đo độ ta xác định được góc i và r - Vận dụng công thức: n n n n r i === 1 2 21 sin sin ( vì n 1 = 1) - Tính toán rút ra chiết suất n . mạch điện hở nên số chỉ vôn kế bằng suất điện đ ng E của nguồn E = U v1 = 7,5 V Điện trở của bóng đ n R đ = Ω= 3 2 đ đ p U Khi K đ ng cường đ dòng điện qua mạch: rr I + = ++ = 5 5,7 RR E đ Ta. giản đ . a, Viết phương trình biến đ i theo hai biến số (P, V) b, Nhiệt đ T biến đ i thế nào theo thể tích Câu 2: ( 4 điểm ) Cho hai điện tích điểm q 1 = 4µC; q 2 = 9µC đ t tại hai điểm. điện có suất điện đ ng E = 24V, điện trở trong không đ ng kể. 1. Tính điện tích của tụ. 2. Bằng một vòi ở đ y thùng dầu, người ta tháo cho dầu chảy ra ngoài và dầu trong thùng hạ thấp dần đ u