Đề thi HSG vật lý 11 Nghi Lộc 1 môn vật lý

Câu2:(2 điểm ) Cho mạch điện gồm nguồn điện (E,r = 2 R ), hai tụ điện có CCC == 21 (ban đầu A B C 1 C 2 R 2 N K r R E, M cha tích điện ) và hai điện trở R và 2R mắc nh hình vẽ .Ban đầu K ngắt 1- Tính điện lợng chuyển qua dây dẫn MN khi K đóng 2- Tính nhiệt lợng toả ra trên điện trở R khi K đóng Bi 3:(3,0 im) Cho s mch in nh hỡnh v. Ban u cỏc khúa k u mở, cỏc t in cú cựng in dung C v cha tớch in.Cỏc in tr giống nhau và bằng R.Ngun cú hiu C C C in th U. Đóng khúa k 1 , sau khi cỏc t ó tớch in M N xong, mở k 1 v sau đó úng ng thi c hai khoá k 2 và k 3 k 2 R a/ Tỡm nhit lng ta ra trờn mi in tr R từ khi k 1 úng k 2 v k 3 đến khi mạch điện đã ổn định. + U - b/ Xỏc nh cng dũng in qua cỏc in tr vo thi im A B mà hiu in th trờn hai bn ca t in gia hai im MN có độ lớn bng 10 U . B qua in tr dõy nối v cỏc khúa k. Bi3: (3,0im). a)Khi k 1 úng , k 2 v k 3 mở, mch in gm ba t in ghộp ni tip . A C 1 C 2 C 3 B +Hiu in th v in tớch ca mi t l: U 1 =U 2 = U 3 =U/3, v q 1 =q 2 = q 3 = U.C/3 0,25 + Nng lng ca b t in l: W o =U 2 C/3 0,25 +Sau khi k 1 mở , k 2 v k 3 úng, mch in gm ba t in ghộp //vi nhau 0,25 + Khi mch in ó n nh : * Đin tớch ca mi t in l: q 1 / = q 2 / = q 3 / = U.C/9. * Hiu in th ca mi t l: U 1 / =U 2 / = U 3 / =U/9. 0,25 * Nng lng ca b t in l: W=3/2.U 2 / .q 2 / =U 2 C/54 0,25đ + Vỡ in tớch dch chuyn qua mi in tr nh nhau - + trong cựng mt thi gian. p dng nh lut bo ton R nng lng ta cú nhit ta ra trờn mỗi in tr: M N Q=(W o -W)/2= 2U 2 C/27 (0,25) + - C 2 C 3 C 2 C 3 - + C 1 R b) + Theo bi ra t kt qu cõu (a) ta thy hiu in th U MN ó gim t: U/3 U/10 0 (- U/10) (-U/9). Nh vy cú hai thi im t 1 v t 2 hiu in thế U MN = U/10 v U MN = - U/10 0,25 + Gi I 1 l cng dũng in qua in tr ti thi im t 1 (cú chiu t M B) V U 3 l hiu in th ca t C 3 ta cú: U MN = I 1 R- U 3 = U/10 (1) 0,25 + Mt khỏc tng in tớch dng ca bn(-) t C 2 bng tng gim in tớch dng ca hai bn (+) t C 1 v C 3 vy ta cú : 2C(U/3 U 3 ) = C(U/3 U/10) => U 3 = 13U/60. (2) 0,25 + T (1) v (2) => I 1 = 19U/60R. 0,25 + Gi I 2 l cng dũng in qua mi in tr ti thi im t 2 (du in tớch ca 3 t cựng du vi nhau) , tng t ta cú: U MN = I 2 R U 3 = - U/10 (3) V U/3 U 3 = 13U/60R (4) 0,25 + T (3) v (4) => I 2 = U/60R. 0,25 Câu 3: (2,5điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ, trong đó U = 24V không đổi; hai vôn kế U hoàn toàn giống nhau. Vôn kế V chỉ 12V. Xác định số chỉ của vôn kế V 1 . Bỏ qua điện trở dây nối. Bài 3 (2,5 điểm) Kí hiệu của cờng độ dòng điện và chiều dòng điện đợc kí hiệu nh trên hình: +Tại nút mạch A, ta có: I =I 1 +I V 0,25đ <=> R UvU = Rv Uv + R UvUv 2 1 0,25 đ <=> R 12 = Rv 12 + R Uv 2 112 (1) 0,25 đ +Tại nút mạch C ta có: I 1 =I 2 +I V1 0,25 đ <=> R Uv 2 112 = Rv Uv1 + R Uv 3 1 (2) 0,25 đ + Chia cả hai vế của (1) và (2) cho R v rồi đặt thơng Rv R =x # 0 thì ta đợc: (1)=> x 12 =12+ x Uv 2 112 => Uv 1 = 24x -12 (*) (0,25 đ) U (2) => x Uv 2 112 = U v1 + x Uv 3 1 => U v1 = 56 36 +x (**) (0,25 đ) A I + Từ(*) và (**) ta có phơng trình: I v 56 36 +x =24x 12 I 1 V v 1 R R R R R R I v1 C ta ®îc ph¬ng tr×nh: 3x 2 +x -2= 0 => x 1 =- 2 1 lo¹i), x 2 = 3 2 (0,5®) thay x 2 vµo (1) => U v1 = 4V I 2 VËy sè chØ cña v«n kÕ V 1 lµ 4V (0,25 ®) . = Rv Uv + R UvUv 2 1 0,25 đ <=> R 12 = Rv 12 + R Uv 2 11 2 (1) 0,25 đ +Tại nút mạch C ta có: I 1 =I 2 +I V1 0,25 đ <=> R Uv 2 11 2 = Rv Uv1 + R Uv 3 1 (2) 0,25 đ + Chia cả hai vế của (1) và. rồi đặt thơng Rv R =x # 0 thì ta đợc: (1) => x 12 =12 + x Uv 2 11 2 => Uv 1 = 24x -12 (*) (0,25 đ) U (2) => x Uv 2 11 2 = U v1 + x Uv 3 1 => U v1 = 56 36 +x (**) (0,25 đ) A I + Từ(*). U MN ó gim t: U/3 U /10 0 (- U /10 ) (-U/9). Nh vy cú hai thi im t 1 v t 2 hiu in thế U MN = U /10 v U MN = - U /10 0,25 + Gi I 1 l cng dũng in qua in tr ti thi im t 1 (cú chiu t M B) V