Đề thi học sinh giỏi năm 2018 môn vật lý lớp 11 chuyên lê thánh tông, quảng nam

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MƠN: VẬT LÍ – KHỐI 11 NĂM 2018 Thời gian làm 180 phút TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ THÁNH TÔNG – QUẢNG NAM (ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ) (Đề có 03 trang, gồm câu) Bài (4 điểm) Một tụ điện phẳng với tụ hình chữ nhật chiều dài b, chiều rộng a a (hình 1) Hai tụ cố định, nằm thẳng h x đứng, đối diện cách đoạn d b Lúc đầu, tụ điện nối vào nguồn Hình chiều có suất điện động E khơng đổi Sau đó, tụ điện ngắt khỏi nguồn nhúng thẳng đứng điện môi lỏng có hệ số điện mơi ε, khối lượng riêng ρ Chất điện mơi trượt khơng ma sát mặt tụ Tính chiều cao h mà cột chất lỏng dâng lên hai tụ Bài (3 điểm) Trên mặt phẳng nằm ngang có hai đoạn dây dẫn Ox Oy vng góc với Một kim loại mảnh AB có khối lượng m chiều dài L Đầu A trượt không ma sát dọc theo đoạn dây dẫn Oy, đầu B trượt khơng ma sát dọc theo đoạn dây dẫn Ox Toàn hệ đặt từ trường B vng góc với mặt phẳng ngang hình y y y A A v0 B B A O Hình a B B x α O Hình b Hình x B x B O Hình c Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Ban đầu nằm dọc trục Ox, cung cấp đầu A vận tốc đầu v0 dọc theo trục Oy Trong trình chuyển động, hai đầu A, B tiếp xúc với dây dẫn Ox, Oy (như hình 2.b) Vận tốc giảm dần đến nằm dọc với trục Oy vận tốc khơng Cho biết điện trở AB R, đoạn dây dẫn có điện trở khơng đáng kể Bỏ qua tượng tự cảm Xác định v0 Bài (4,0 điểm) Vào ngày nắng to, mặt đường hựa hấp thụ mạnh ánh sáng Mặt trời nên bị nung nóng làm nóng phần khí sát mặt đường Kết nhiệt độ khơng khí thay đổi theo độ cao Giả thiết chiết suất khơng khí phụ thuộc theo nhiệt độ a T theo biểu thức n   Người ta tìm mối liên hệ T theo độ cao z tính từ 1 bT  mặt đường có dạng sau: z  1   Trong a,b k số k  T  a 2  dương (b>1) Một nguồn sáng điểm nằm mặt đường ( z= 0) phát ánh sáng theo phương Mặt đường coi mặt phẳng ngang Xác định dạng đường truyền tia sáng phát nguồn theo phương ban đầu hợp với phương ngang góc α0 Xác định khoảng cách xa để người cịn nhìn thấy nguồn sáng, biết mắt người độ cao h so với mặt đường Bài (3,0 điểm) Cho hệ học gồm hai vật nặng, vật có khối M M lượng M, hai vật vật có khối lượng m=nM Hai vật chuyển động vịng trịn nối với hai lị xo nh có độ cứng k hình Khi hệ vị trí cân hai lị xo có độ dài tự nhiên Li độ vật nặng 1, khỏi vị trí cân ký hiệu lần k M k M m Hình M Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 lượt x1 , x2 Tìm biểu thức x1 x2 hai nặng theo thời gian Bài (3,0 điểm) : Cho mạch điện hình Các cuộn cảm L1 L2 nối với qua điốt lý tưởng D Tại thời điểm ban đầu khóa K mở, cịn tụ điện với điện dung C tích điện tới hiệu điện U0 Sau đóng khóa thời gian, hiệu điện tụ điện trở nên khơng a Hãy tìm dòng điện chạy qua cuộn cảm L1 thời điểm b Sau đó, tụ điện tích điện lại đến hiệu điện cực đại Tìm hiệu điện cực đại Hình Bài (3 điểm) Cho dụng cụ sau: - Một nam châm hình chữ U - Một nguồn điện chiều - Một biến trở - Một vơn kế có nhiều thang đo - Một kim loại mỏng đồng chất, đồng, tiết diện hình chữ nhật - Thước đo chiều dài - Cuộn - Cân đòn nặng - Dây nối khóa K a) Xây dựng sở lý thuyết để đo mật độ hạt electron tự kim loại b) Nêu bước tiến hành thí nghiệm c) Trình bày cách xây dựng bảng số liệu cách xử lý số liệu - Hết -Người đề Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Nguyễn Đức Nhân 0905.943004 HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ THÁNH TÔNG – QUẢNG NAM (ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ) ĐỀ THI MƠN: VẬT LÍ – KHỐI 11 NĂM 2018 Thời gian làm 180 phút (Đề có 03 trang, gồm câu) Bài (4 điểm) Một tụ điện phẳng với tụ hình chữ nhật chiều dài b, chiều rộng a a (hình 1) Hai tụ cố định, nằm thẳng h x đứng, đối diện cách đoạn d b Lúc đầu, tụ điện nối vào nguồn Hình chiều có suất điện động E khơng đổi Sau đó, tụ điện ngắt khỏi nguồn nhúng thẳng đứng điện môi lỏng có hệ số điện mơi ε, khối lượng riêng ρ Chất điện mơi trượt khơng ma sát mặt tụ Tính chiều cao h mà cột chất lỏng dâng lên hai tụ Hướng dẫn: Gọi h chiều cao mà bề mặt chất lỏng dâng lên hai cực x chiều cao phần tụ điện tiếp xúc với chất lỏng Trước nhúng vào điện mơi, tụ có điện tích: Q   abE d (1) (0,5đ) Khi nhúng vào điện môi, điện dung cua tụ C  C1  C2   0bx  0b(a  x) d  d   0b    1 x  a  (2) (0,5đ) d  Định luật bảo tồn lượng cho ta cơng lực điện mà tụ tác dụng lên điện môi độ giảm lượng tụ Do đó: dA  dW (0,5đ)  Q2  Q Q2   dQ  dC (3)  C 2C  2C  Hay: Fdx  d  Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Vì điện tích tụ không đổi nên: dQ  (4) (0,5đ) dC  0b    1 (5) (0,5đ) dx d mà Thay (1),(4),(5) vào (3) ta F   a 2bE 2d   1 (0,5đ)    1 x  a  Cột chất lỏng đạt trạng thái cân trọng lực cột chất lỏng cân với lực F Do đó: F=mg Hay  a 2bE 2d Vậy h    1   ghbd (0,5đ)    1 x  a    1  0a2 E (0,5đ) 2d  g    1 x  a    Bài (3 điểm) Trên mặt phẳng nằm ngang có hai đoạn dây dẫn Ox Oy vng góc với Một kim loại mảnh AB có khối lượng m chiều dài L Đầu A trượt không ma sát dọc theo đoạn dây dẫn Oy, đầu B trượt khơng ma sát dọc theo đoạn dây dẫn Ox Toàn hệ đặt từ trường B vng góc với mặt phẳng ngang hình y y y A A v0 B B A O Hình a B B x α O x Hình b Hình B x B O Hình c Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Ban đầu nằm dọc trục Ox, cung cấp cho đầu A vận tốc đầu v0 dọc theo trục Oy Trong trình chuyển động, hai đầu A, B tiếp xúc với dây dẫn Ox, Oy (như hình 2.b) Vận tốc giảm dần đến nằm dọc với trục Oy vận tốc khơng Cho biết điện trở AB R, đoạn dây dẫn có điện trở khơng đáng kể Bỏ qua tượng tự cảm Xác định v0 Hướng dẫn: Gọi  góc tạo kim loại trục Ox Gọi G khối tâm Tại thời điểm bất kỳ, ta ln có tọa độ khối tâm L cos  (1) (0,25đ) L y  sin  x Do đó, thời điểm 1 mL2 mL2 Wd  mx '2  my '2  I G '2  '   (2) (0,5đ) 2 6 Biểu thức từ thơng qua mạch kính OAB   B L.sin  L.cos   BL2 sin 2 (4) (0,25đ) Suất điện động cảm ứng trình chuyển động: d    dt d ( BL2 sin(2))  BL2 cos(2 ) dt (5) (0,25đ) Độ giảm lượng đoạn dây lượng nhiệt tỏa đoạn dây:  dW   (6) (0,5đ) dt R Suy ra: B L2 d   cos2 (2 )d Rm (7) (0,5đ) Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Gọi ω0 tốc độ góc ban đầu Tích phân vế biểu thức () ta  3B L Rm  d    2  cos (2 )d (8) 3 B L2 (0,5đ)  0  16 mR Vậy vận tốc v0 cần cung cấp cho ban đầu: v0  L 3 B L (0,25đ) 0  32 mR Bài (4,0 điểm) Vào ngày nắng to, mặt đường hựa hấp thụ mạnh ánh sáng Mặt trời nên bị nung nóng làm nóng phần khí sát mặt đường Kết nhiệt độ khơng khí thay đổi theo độ cao Giả thiết chiết suất khơng khí phụ thuộc theo nhiệt độ a T theo biểu thức n   Người ta tìm mối liên hệ T theo độ cao z tính từ 1 k  mặt đường có dạng sau: z  1   Trong a,b k số 2 T  a   bT dương (b>1) Một nguồn sáng điểm nằm mặt đường ( z= 0) phát ánh sáng theo phương Mặt đường coi mặt phẳng ngang Xác định dạng đường truyền tia sáng phát nguồn theo phương ban đầu hợp với phương ngang góc α0 Xác định khoảng cách xa để người cịn nhìn thấy nguồn sáng, biết mắt người độ cao h so với mặt đường Hướng dẫn: Từ kiện đề bài, ta biến đổi n  b ) (0,5đ)  kz Chia lớp khơng khí thành lớp mỏng có độ dày dz, gọi α(z) góc hợp tia sáng với phương ngang độ cao h, ta có n( z ) cos   z   const  n(0) cos   cos  b  cos   cos   kz ) (0,5đ) Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 1 cos   cos  sin  d ) (0,5đ) Từ z  1    dz  k  cos   k cos  Mặt khác ta có tan   dz cos   dx  d ) (0,5đ) dx k cos  Tích phân hai vế cho ta  1   x  2  sin 2    2  sin 2   ) (0,5đ)    sin 2   k cos   k cos    Vậy   z  k cos  (cos 2  cos 2 )  ) (0,5đ)    sin  0 x   2  sin 2    k cos  2k cos  Đường truyền tia sáng bị giới hạn tia ứng với α0 = 0, hay   z  2k 1  cos 2  ) (0,25đ)   x   2  sin 2   2k Khoảng cách L xa thỏa mãn :  h  2k 1  cos 2  ) (0,25đ)   L   2  sin 2   2k Giải phương trình ta Với kh