Đề thi học kỳ I lớp 11 THPT chuyên Thái Nguyên năm 2012 - 2013 môn Vật lý (Có đáp án)

TRƯỜNG THPT CHUYÊN TN KỲ THI CHẤT LƯỢNG HỌC KÌ I NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn thi: VẬT LÝ – lớp 11 chuyên ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 45 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1 (6 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ: Các vôn kế, Ampe kế đều lý tưởng u AB = U 0 sin2πf(V) với U 0 = const. 1. Khi f = f 1 = 50Hz người ta thấy I A = Vôn kế V 1 chỉ 100V, Vôn kế V 2 chỉ ; điện áp tức thời giữa hai đầu vôn kế lệch pha nhau π/2. Tính R, L, C, U 0 . Viết biểu thức u L theo thời gian. 2. Thay đổi tần số dòng điện đến giá trị f 2 thì điện áp giữa hai đầu vôn kế V 2 lệch pha π/4 so với điện áp giữa hai bản tụ điện. Tính f 2 . Viết biểu thức u C . Cho biết U C có đạt giá trị cực đại không? Nếu có, hãy giải thích. Bài 2 (4 điểm) B n h t nh A, B, C, D có cùng kh i l ng m vố ạ ỏ ố ượ à u mang i n tích d ng, c n i v i nhauđề đệ ươ đượ ố ớ b ng b n s i dây m nh có cùng chi u d i L trongằ ố ợ ả ề à không khí. Các dây không giãn, kh i l ng c aố ượ ủ dây không áng k . T ng c p hai h t A v C, B vđ ể ừ ặ ạ à à D có i n tích b ng nhau. Bi t i n tích c a m iđệ ằ ế đệ ủ ỗ h t A, C b ng q. Khi h cân b ng, b n i n tích ạ ằ ệ ằ ố đệ ở b n nh c a hình thoi ABCD có góc các nh A,ố đỉ ủ ở đỉ C l 2( (hình v ). B qua tác d ng c a l c h p d n v l c c n c a môi tr ng. à ẽ ỏ ụ ủ ự ấ ẫ à ự ả ủ ườ a) Tính i n tích Q c a m i h t B, D.đệ ủ ỗ ạ b) Kéo hai h t A, C v hai phía ng c nhau theo ph ng AC sao cho m i h t l chạ ề ượ ươ ỗ ạ ệ kh i v trí cân b ng ban u m t o n nh r i buông cho dao ng. Tìm chu kìỏ ị ằ đầ ộ đ ạ ỏ ồ độ dao ng.độ c) Gi thi t khi các i n tích ang n m yên v trí cân b ng thì các dây ng th iả ế đệ đ ằ ở ị ằ đồ ờ b t t t c th i. Tìm t s gia t c c a h t A so v i gia t c c a h t B ngay sauị đố đứ ứ ờ ỉ ố ố ủ ạ ớ ố ủ ạ khi t dây. đố ********** Hết ********** Họ và tên thí sinh:…………………………………. Số báo danh………………………. Chữ kí giám thị 1: …………………………………. Chữ kí giám thị 2…………………. );A(/ 23 )V(3100 A C B D α L D L E R C B A A V 1 V 2 ĐÁP ÁN MÔN LÝ LỚP 11 CHUYÊN Bµi 1 (6 ®iÓm) 1. Khi f = f 1 = 50Hz. Gi¶n ®å vÐc t¬ cã d¹ng: 1,0 1,0 0,5 0,5 2. Gãc lÖch pha gi÷a u 2 vµ u C lµ π/4. Tõ gi¶n ®å 1,0 1,0 0,5 21 UU  ⊥ ).(Z.ZR gcottggcottg /:Cã )( I U ZR )( I U ZR CL C L 3 2 2200 1 3 200 2 2121 21 2 22 1 22 =↔ ϕ=ϕ↔ϕ−=ϕ→ π=ϕ+ϕ ==+ ==+ ( ) ( )            π ==→Ω= π = ω =→Ω= Ω= → − F. Z CZ H Z LZ R )(),(),(Tõ C C L L 4 10 3 31 3 300 3 1 3 100 100 321 ( ) ( ) ( ) ( ) VUVZ.IU ZZRZ cL 1450750 3 7 100 0 2 2 =→==→ Ω=−+=→ ( ) ( ) ( )( ) V42,2t100sin250u .rad42,285,0 6 gãcmétuvíisophasímu rad85,0gãcmétivíisophatrÔurad85,0 3 2 R ZZ tg . 6 gãc1ivíisophasímurad 6 3 1 R Z tg V50Z.IU L L CL 11 L 1 LL +π= =+ π → →−=ϕ→−= − =ϕ π → π =ϕ→==ϕ == ( ) ( ) A R U Iëng hcéngcãch¹mtrong ,tgZZ.Hzf s/rad C .ZR Z R tg max // C / L / // C / C 2 7 0350 2 3100 10 1 4 2 3 ==→ ==ϕ→=→= π ω =→ π==ω↔=→== π → − ( ) / CC1 C / Cmax / C U750V1503100. 2 3 U;ffKhi:cãi¹L .V 2 t.3100sin1450u V750Z.IU =>===       π −π=→ == I ϕ 1 ϕ 2 1 U  2 U  C U  L U  R U  không đạt cực đại. 0,5 Bài 2 (4 điểm) a) Khi cân bằng, lực căng dây là F : (1) (2) ( 1 điểm ) b) K h i các điện tích A, C ở hai đầu đờng chéo này có độ dời là x 1 và - x 1 và có vận tốc ; Vì dây không giãn và góc thay đổi rất ít nên: v 2 = - v 1 cotg (0,25 điểm) Bảo toàn năng lợng: (0,25 điểm) Biến đổi : và Do đó: Với: . Dao động có ; (0,5 điểm) c) Khi đứt dây đồng thời các hạt ra xa vô cùng, từng đôi có vận tốc v' 1 và v' 2 nh nhau. Gia tốc ngay sau khi đứt dây là ; (0,5 điểm) (0,5 điểm) = a 1 sin (0,5 điểm) / C U 2 2 2 kqQ kq (2F )cos . L (2L cos ) a a - = 2 2 2 kqQ kQ (2F )sin . L (2Lsin ) a a - = 2 3 Q tg . q) a ổ ử ữ ỗ ữ = ỗ ữ ỗ ữ ỗ ố ứ 3 Q q tg= ' 1 1 v x= ' 2 2 v x= 1 2 v cos v sin = 2 2 1 2 1 2 mv mv 1 kq 2kQ E 2 2 2q( ) 2 2 2 2Lcos 2x 2L 1 kQ 2kq 2Q( ) hs 2 2Lsin 2x 2L a a = + + + + + + + = + 2 1 1 2 2 1 1 kq kq kq x x (1 ) 2Lcos 2x 2Lcos (1 x / Lcos ) 2Lcos Lcos L cosa a a a a a = ằ - + + + 2 2 2 2 2 2 kQ kq x x (1 ) 2Lsin x 2Lsin Lsin Lsina a a a ằ - + + ).(Z.ZR gcottggcottg /:Có )( I U ZR )( I U ZR CL C L 3 2 2200 1 3 200 2 2121 21 2 22 1 22 = == =+ ==+ ==+ 2 2 1 2 1 x x x cot g (1 cot g ) 2Lsin + 2 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 2 2 2kqQ kq x kQ x E mv (1 cotg ) ( )x Ax hs L 2L cos 2L sin a a a = + + - + + = 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 3 3 3 3 3 3 kq x kQ x kq x A (1 cot g ) 2L cos 2L sin 2L cos a a a a = + = + 2 2 2 3 1 2 2 2 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 (x x ) kq tg ( x cot g ) kq x kQ x kq x 2Lsin ( ) 2L cos 2L sin 2L cos 2L sin a a a a a a a - - - + = + 2 2 2 1 2 3 kq x (1 cot g ) 4L cos a a ằ - + 2 2 2 2 2 1 1 3 3 3kq x E mv (1 cotg ) (1 cot g ) hs 4L cos a a a = + + + = 2 3 3 3kq x x" 0 4mL cos a + = 2 3 3 3kq 4mL cos w a = 3 3 2 2 4mL cos T 3kq p a w = = 2 1 2 2 2 kq 2kqQ a cos m4L cos mL a a = + 2 2 2 2 2 kQ 2kqQ a sin m4L sin mL a a = + 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 kQ cos 2kqQ a cos sin cos m4L sin mL kq tg cos 2kqQ sin cos m4L sin mL a a a a a a a a a a = + = + 2 2 2 2 kq sin 2kqQ sin cos m4L cos mL a a a a = + q Q A C B D Q q L x y O ﾧ (0,5 ®iÓm) 1 2 a cot g a = α TR NG THPT CHUYÊN TH I NGUYÊNƯỜ Á THI CH NH TH CĐỀ Í Ứ KÌ THI CH T L NG H C K I N M H C 2021 2013Ấ ƯỢ Ọ Ỳ Ă Ọ – Môn thi: V t lí L p 11 Ch ng trình nâng caoậ – ớ – ươ Th i gian l m b i 45 phútờ à à Câu 1: (3 i m) để Nêu b n ch t c a dòng i n trong kim lo i? Nêu nguyên nhân gây raả ấ ủ đệ ạ i n tr c a kim lo i? Gi i thích s ph thu c c a i n tr su t kim lo i theo nhi t ?đệ ở ủ ạ ả ự ụ ộ ủ đệ ở ấ ạ ệ độ Câu 2. (3 i m) để M t h t electron chuy n ng trong kho ng không gian gi a hai b nộ ạ ể độ ả ữ ả kim lo i ph ng M, N c n i v i ngu n i n m t chi uạ ẳ đượ ố ớ ồ đệ ộ ề ( hình v ). Coi i n tr ng trong lòng hai b n l u. Banẽ đệ ườ ả à đề u h t chuy n ng t b n M v i v n t c vđầ ạ ể độ ừ ả ớ ậ ố o = 2000 km/s d c theo ph ng ng s c v t i úng b n N thì h t .ọ ươ đườ ứ à ớ đ ả ế đà B qua tác d ng c a tr ng l c, bi t mỏ ụ ủ ọ ự ế e = 9,1.10 -31 kg, q = -1,6.10 -19 C. 1. Phân tích các giai o n chuy n ng c a h t trong i n tr ng?đ ạ ể độ ủ ạ đệ ườ 2. Xác nh hi u i n th Uđị ệ đệ ế NM ? 3. Xác nh i n th c a i m K m t i ó v n t c c a h t ch còn m t n a so v iđị đệ ế ủ để à ạ đ ậ ố ủ ạ ỉ ộ ử ớ ban u. Bi t i n th c a b n M l 200,53 V?đầ ế đệ ế ủ ả à Câu 3. (4 i m) để Cho m ch i n nh hình v . Rạ đ ệ ư ẽ 1 = 2 , RΩ 2 l bi n tr v ang có giá trà ế ở àđ ị 5 , èn có ghi: 3V – 3W. RΩ đ Đ p l m t bình i n phân ng dung d ch Aà ộ đ ệ đự ị g NO 3 có anot b ng b c, i n tr c a bình có giá tr 4 . B ngu n g m 7ằ ạ đệ ở ủ ị Ω ộ ồ ồ pin gi ng nhau ghép n i ti p, m i pin có su t i n ng e =ố ố ế ỗ ấ đệ độ 1,5V, i n tr trong r = 0,5 . i n tr c a vôn k vô cùngđệ ở Ω Đệ ở ủ ế l n, i n tr ampek không áng k .ớ đ ệ ở ế đ ể 1. Tính s ch c a vôn k v ampek ?ố ỉ ủ ế à ế 2. Xác nh l ng ch t c gi i phóng ra catot c ađị ượ ấ đượ ả ở ủ bình i n phân trong kho ng th i gian 48 phút 15 giây?đ ệ ả ờ 3. Thay i giá tr c a bi n tr Rđổ ị ủ ế ở 2 èn sáng bình th ng. Tính Rđể đ Đ ườ 2 ? Hi u su tệ ấ v công su t tiêu th trên b ngu n khi ó?à ấ ụ ộ ồ đ H T Ế Thí sinh không c s d ng t i li u. Giám th không gi i thích gì thêm.đượ ử ụ à ệ ị ả H v tên thí sinh Ch ký giám th ọ à ……………………………… ữ ị…………………………… e N M A V R 1 Đ R 2 e, r A B R p P N.ĐÁ Á Câu 1. Câ u Ý N i dungộ Than g i mđể 1 1 L dòng chuy n d i có h ng c a các electron t do ng c chi u i nà ể ờ ướ ủ ự ượ ề đệ tr ngườ 1,0 2 Do s m t tr t t c a m ng tinh th kim lo i l m c n tr chuy n ng cóự ấ ậ ự ủ ạ ể ạ à ả ở ể độ h ng c a các electron t do gây ra i n tr c a kim lo i.ướ ủ ự đ ệ ở ủ ạ 1,0 3 Khi nhi t t ng, các ion kim lo i dao ng nhi t c ng m nh. Do ó,ệ độ ă ạ độ ệ à ạ đ m t tr t t c a m ng tinh th t ng c ng l m c n tr chuy n ng cóđộ ấ ậ ự ủ ạ ể ă à à ả ở ể độ h ng c a các electron t do. Vì th i n tr su t c a kim lo i t ng.ướ ủ ự ế đệ ở ấ ủ ạ ă Ng c l i, nhi t kim lo i gi m thì i n tr su t c ng gi m.ượ ạ ệ độ ạ ả đệ ở ấ ũ ả 1,0 Câu 2. Câ u Ý N i dungộ Than g i mđể 2 1 Theo hình v , b n M mang i n d ng, b n N mang i n âm nên i nẽ ả đệ ươ ả đ ệ đ ệ tr ng u trong lòng hai b n h ng t M sang N.ườ đề ả ướ ừ - Giai o n 1: H t electronđ ạ ạ chuy n ng t b n M n b nể độ ừ ả đế ả N cùng chi u i n tr ng, l cề đệ ườ ự i n ng c chi u chuy n ngđệ ượ ề ể độ nên h t chuy n ng ch m d n.ạ ể độ ậ ầ 0,5 - Giai o n 2: H t chuy n ngđ ạ ạ ể độ t b n N tr l i b n M ng cừ ả ở ạ ả ượ chi u i n tr ng, l c i n cùngề đệ ườ ự đệ chi u chuy n ng. H t chuy nề ể độ ạ ể ng nhanh d n.độ ầ 0,5 2 Áp d ng nh lí bi n thiên ng n ng.ụ đị ế độ ă W Nđ -W Mđ = qU MN = -qU NM 1,0 3 0,5 M t khác: ặ 0,25 0,25 Câu 3. Câ u Ý N i dungộ Than g i mđể 3 1 S m ch i n: {(Rơđồ ạ đệ 1 ntR p )//R đ }ntR 2 . i n tr c a èn: Đệ ở ủ đ i n tr t ng ng: Đệ ở ươ đươ 0,25 Su t i n ng v i n tr trong c a b ngu n: ấ đệ độ àđệ ở ủ ộ ồ E b = 7e = 10,5V, r b = 7r = 3,5 Ω 0,25 C ng dòng i n m chườ độ đ ệ ạ chính: 0,25 S ch vôn k : Uố ỉ ế V = E b – Ir b = I.R tđ = 7 V. 0,25 EqF   = EqF   = )(375,11 22 1 0 2 2 V q mv UqUmv o NMNMo −==⇒−=−⇔ q mv UqUmv vv v qUmvmvqUWW o MKMKo oM K MKMKMKđMđK 8 3 8 3 22 2 1 2 1 2 2 22 −=⇒=−⇒        == =−⇔=− VUU q mv U MNMK o MN 53,8 4 3 2 2 ≈=⇒ − = )(192 VVVVU KKMMK =⇒−= Ω== 6 2 đm đm đ P U R Ω=+ ++ + = 7 )( 2 1 1 R RRR RRR R pđ đp tđ A btđ b IA rR E I == + = 1 2 0,5 L ng ch t gi i phóng ra ượ ấ ả ở catot: b c.ạ 0,5 3 Khi èn sáng bình th ng thì: Uđ ườ đ = U mđ = 6 V; I đ = I mđ = 1 A. Dòng qua R 1 : nên I = I đ + I 1 = 1,5 A. 0,25 M t khác: Uặ AB = E b – Ir b = 5,25 V 0,25 V y: ậ 0,5 Hi u su t ngu n: ệ ấ ồ 0,5 Công su t tiêu th c a b ngu n: P = Iấ ụ ủ ộ ồ 2 r b = 7,875 W 0,5        = = ⇒      ==+ == + AI AI AIII I I R RR đ đ đ đ p 3 1 . 3 2 1 2 1 1 1 1 gtI n A F m 08,1 1 1 == A RR U I p đ 5,0 1 1 = + = VRIUU đpAB 25,2. 12 =−=⇒ Ω== 5,1 2 2 I U R %50== b AB E U H . TRƯỜNG THPT CHUYÊN TN KỲ THI CHẤT LƯỢNG HỌC KÌ I NĂM HỌC 2012 – 2013 Môn thi: VẬT LÝ – lớp 11 chuyên ĐỀ THI CHÍNH THỨC Th i gian làm b i: 45 phút (không kể th i gian giao đề) B i 1 (6 i m) Cho. + q Q A C B D Q q L x y O ﾧ (0,5 i m) 1 2 a cot g a = α TR NG THPT CHUYÊN TH I NGUYÊNƯỜ Á THI CH NH TH CĐỀ Í Ứ KÌ THI CH T L NG H C K I N M H C 2021 2013 ƯỢ Ọ Ỳ Ă Ọ – Môn thi: V t lí L p 11 Ch ng trình nâng. ươ Th i gian l m b i 45 phútờ à à Câu 1: (3 i m) để Nêu b n ch t c a dòng i n trong kim lo i? Nêu nguyên nhân gây raả ấ ủ đệ ạ i n tr c a kim lo i? Gi i thích s ph thu c c a i n tr su t kim lo i