Hai bản tụ được nối với nguồn suất điện động E = 1000V và điện trở trong không đáng kể.. Điều chỉnh biến trở để hiệu điện thế đặt vào đèn đúng bằng hiệu điện thế định mức của đèn.. Hãy x
Trang 1KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
LẦN THỨ III - NĂM 2010 - NINH BÌNH
MÔN THI: VẬT LÝ KHỐI: 11
(Thời gian: 180’ không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 06 câu in trong 02 trang)
Câu 1 (3 điểm)
Một tụ điện phẳng có các bản hình chữ nhật, mỗi
bản cao h = 10cm, bề ngang b = 20cm; hai bản cách
nhau d = 3mm Hai bản tụ được nối với nguồn suất điện
động E = 1000V và điện trở trong không đáng kể
Người ta đặt một tấm thuỷ tinh kích thước lớn, dày
3mm, lúc đầu (t0 = 0) sát mép bên phải tụ điện Cho tấm
thuỷ tinh đi vào khe giữa hai bản với gia tốc 2cm/s2 dọc
theo bề ngang b Biết thuỷ tinh có = 7 Tìm cường độ
dòng điện trong mạch ở thời điểm t = 2s
Câu 2 (3 điểm)
Một bóng đèn điện có điện trở R0 = 2, hiệu điện thế định mức U0
= 4,5V được thắp sáng bằng một nguồn điện có E = 6V và điện trở
trong không đáng kể Gọi hiệu suất của hệ thống là tỉ số giữa công suất
tiêu thụ của đèn và công suất toàn mạch ngoài
1 Mắc mạch điện như hình vẽ Điều chỉnh biến trở để hiệu điện
thế đặt vào đèn đúng bằng hiệu điện thế định mức của đèn Hãy xác
định giá trị tối thiểu của điện trở toàn phần của biến trở để hiệu suất
của hệ thống không nhỏ hơn 0 = 0,6
2 Giả sử hiệu điện thế đặt vào đèn luôn bằng hiệu điện thế định mức của đèn Hỏi hiệu suất cực đại của hệ thống có thể đạt được là bao nhiêu? Và phải mắc đèn, biến trở theo cách thích hợp nào để đạt hiệu suất cực đại đó
Câu 3 (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ:
Biết C1 = C; C2 = 2C; R1 = R; R2 = 2R Điện
áp xoay chiều đặt vào hai điểm A và B có biểu
thức u = U0cosωt Thay đổi giá trị ω trong mộtt Thay đổi giá trị ωt Thay đổi giá trị ω trong một trong một
khoảng rộng
1 Tìm giá trị cực đại của hiệu điện thế hiệu dụng U1 giữa hai đầu điện trở R1
2 Khi U1 đạt cực đại thì hiệu điện thế hiệu dụng U2 giữa hai đầu R2 bằng bao nhiêu?
1
ĐỀ CHÍNH THỨC
C1
R2
R1 B
C2 A
u~
E
R R
0
E
b
v
Trang 2Câu 4 (3,5 điểm)
Một thanh kim loại OA khối lượng m, chiều dài a, có thể
quay tự do quanh trục thẳng đứng Oz Đầu A của thanh tựa trên
một vòng kim loại hình tròn tâm O bán kính a đặt cố định nằm
ngang Đầu O của thanh và một điểm của vòng kim loại được
nối với điện trở thuần R, tụ điện C, khóa K và nguồn điện E tạo
thành mạch điện như hình vẽ Hệ thống được đặt trong từ
trường đều không đổi có véctơ cảm ứng từ Bhướng thẳng đứng
lên trên Bỏ qua điện trở của thanh OA, điểm tiếp xúc, vòng dây
và của nguồn điện Bỏ qua hiện tượng tự cảm, mọi ma sát và
lực cản không khí Ban đầu khóa K mở, tụ điện C chưa tích
điện Tại thời điểm t = 0 đóng khóa K
1 Thiết lập hệ thức giữa vận tốc góc ωt Thay đổi giá trị ω trong một của thanh OA và điện tích q của tụ điện sau khi đóng khóa K
2 Tìm biểu thức của vận tốc góc ωt Thay đổi giá trị ω trong một và điện tích q theo thời gian t Cho mômen quán tính của thanh OA đối với trục quay Oz là I = ma2
3 Cho biết nghiệm của phương trình vi phân dy + ay = d
y = A.e +
a
Câu 5 (3,5 điểm)
Một thấu kính mỏng phẳng-lồi tiêu cự f =15cm, chiết suất n =1,5 được
đặt cho trục chính thẳng đứng trong một chiếc cốc thủy tinh có đáy phẳng
rất mỏng Một con kiến nhỏ A bò dọc theo sợi dây treo trùng với trục chính
của thấu kính Người ta thấy có hai vị trí của con kiến cách nhau 20 cm cho
ảnh của nó qua thấu kính, cách thấu kính những khoảng bằng nhau
1 Xác định hai vị trí trên của con kiến
2 Đổ một chất lỏng trong suốt chiết suất n’ vào trong cốc cho vừa đủ
ngập thấu kính Với hai vị trí của con kiến tìm được trong câu 1, hai ảnh
của nó ở hai bên thấu kính và có khoảng cách đến thấu kính gấp nhau 9 lần
Tính chiết suất n’của chất lỏng
Câu 6 (4 điểm)
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ có khối lượng m = 250g và một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N/m Kéo vật m xuống theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo giãn 7,5cm rồi thả nhẹ Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng của vật, trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, chọn gốc thời gian là lúc thả vật Lấy g 10 /m s2 và π2 ≈
10 Coi vật dao động điều hòa
1 Viết phương trình dao động
2 Tìm thời gian từ lúc thả vật đến khi vật tới vị trí lò xo không biến dạng lần đầu tiên
3 Xác định độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm động năng bằng ba lần thế năng
4 Xác định khoảng thời gian lò xo bị giãn trong một chu kì
HẾT
-Giám thị số 1:……… Họ tên thí sinh:……… Giám thị số 2:……… Số báo danh:………
2
E
R C K
O
A
z
B
A