Đề thi HSG môn vật lý lớp 11 2017 2018 THPT lê lợi thanh hóa file word có lời giải chi tiết

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD & ĐT THANH HÓA ĐỀ THI KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘI TUYỂN HSG TRƯỜNG THPT LÊ LỢI NĂM HỌC 2017 - 2018 Mơn: Vật lí – Lớp 11 Đề thức Gồm có 02 trang Thời gian: 180 phút ( Không kể thời gian giao đề) Câu 1(2 điểm): Cho mạch điện hình vẽ Trong đó: E1 = E2 = 6V; r1 R1 E1, r1 = 1; r2 = 2, R1 = 5; R2 = 4 Vôn kế V (điện trở lớn) 7,5V V A Tính: B R2 a Hiệu điện UAB A B R E2, r2 b Điện trở R, công suất hiệu suất nguồn Câu 2(2 điểm): a Trên đường thẳng xy cho bốn điểm O, A, B, C theo thứ tự từ trái qua phải, B trung điểm AC Đặt điện tích Q O Sau đặt điện tích q A, B C Biết q đặt A B 4 4 lực tương tác hai điện tích F1  9.10 N F2  4.10 N Tìm lực tương tác điện tích q đặt C b Hai điện tích q1 = q2 = 10-8C đặt A B khơng khí Cho biết AB = 6cm Xác định cường độ điện trường điểm M đường trung trực AB cách AB đoạn x Định x để EM cực đại Tính giá trị cực đại Câu 3(2 điểm): Hai tụ C1 = 4µF C2 = 6µF lúc đầu chưa tích điện mắc nối tiếp với mắc vào nguồn UAB = 12V A C1 C2 B a Tính điện tích tụ b Sau ngắt nguồn khỏi tụ mắc nối tiếp với tụ tụ C3 = 4µF chưa tích điện Song tất nối vào nguồn A C2 C1 C3 M UAM = 8V Tính điện tích tụ sau Câu 4(2 điểm): Hai vật nhỏ (coi hai chất điểm) ném đồng thời y từ điểm O mặt đất với vận tốc ban đầu có độ lớn v01 = v02 = v0 Vật (1) ném nghiêng góc α so với phương ngang, vật (2) v02 v01 α x Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử O file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 ném thẳng đứng hướng lên (Hình vẽ) Bỏ qua sức cản khơng khí a Viết phương trình chuyển động hai vật hệ trục xOy hình vẽ b Tìm góc α để độ cao cực đại vật (2) gấp đôi độ cao cực đại vật (1) Câu 5(2 điểm): Một thang AB = l, đầu A tựa sàn ngang, đầu B tựa vào tường thẳng đứng Khối tâm C thang cách A đoạn l Thang hợp với sàn góc α a Chứng minh thang khơng thể đứng cân khơng có ma sát b Gọi hệ số ma sát thang với sàn tường µ Biết góc α=600 Tính giá trị nhỏ µ để thang đứng cân Câu 6(2 điểm): Cho mạch điện hình vẽ: C = 2F; R = 18Ω; R = M 20Ω; nguồn điện có suất điện động E = 2V điện trở không đáng kể R1 N K2 C Ban đầu khóa K1 K2 mở Bỏ qua điện trở khóa dây nối R2 a Đóng khóa K1 (K2 mở), tính lượng tụ điện nhiệt lượng R3 tỏa R1 đến điện tích tụ điện ổn định K1 b Với R3 = 30 Khóa K1 đóng, đóng tiếp K2, tính điện lượng chuyển qua điểm M đến dòng điện mạch ổn định E P Câu 7(2 điểm).Có 1g khí Heli (coi khí lý tưởng, khối lượng mol μ = 2P0 4g/mol) thực chu trình - - - - biểu diễn giản đồ P - T hình Cho P0 = 105Pa; T0 = 300K P0 a  0,25 4k q  E  M 3a 3a x  0,25 a  cm 2 0,25 C1C2 U  28,8C C1  C2 0,5 - Giả sử dấu điện tích tụ sau nối hình vẽ (2 điểm) b  Q1'  Q'2  Q1  Q   Q'2  Q3'  Q   U  U  U  U  8V AM  A C1 C2 + - +- 0,5 C3 +- M 0,5  C1U1  C2 U  U1  5, 7V     C2 U  C3 U3  q   U  3,8V  U  U  U  U  8V  U  1,5V AM   Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 U3 < nên giả sử dấu điện tích tụ C3 sai, ta phải đổi ngược lại  Q1'  22,8C   Q '2  22,8C  Q'  6C  0,5 Chọn hệ quy chiếu gắn với đất, hệ trục tọa 0,25 y độ hình vẽ, gốc thời gian thời điểm ném v02 Phương trình chuyển động hai vật: a Vật 1: x1  (v0 cos )t gt y1  (v0 sin  )t  Vật 2: x2  ; y  v0 t  O với t  2v0 sin  g gt 2 với t  (3) 0,25 α (1) (2) v01 x 0,25 2v g 0,25 (2 điểm) Độ cao cực đại vật 1: Độ cao cực đại vật 2: b h1max  v02 sin  h2max  0,25 2g v02 2g 0,25 Để độ cao cực đại vật gấp đơi vật h2max  2.h1max  sin   v02 2g  v02 sin  2g 0,25 1 suy sin      450 2 0,25 - Giả sử thang sàn, thang tường khơng có ma sát (2 điểm) - Để thang đứng cân bằng: P  N1  N  a 0,25 Ba vectơ lực có tổng khơng thể khơng khơng đồng quy không cân - Như giả sử sai, tức thang đứng cân khơng có 0,25 Trang http://dethithpt.com – Website chun đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 ma sát Xét trạng thái giới hạn lực ma sát nghỉ cực đại Fms1 = µ.N1 ; Fms2 = µ.N2 B Fms2 N2 Điều kiện cân bằng: · D P  N1  N  Fms1  Fms  Chiếu lên phương nằm ngang thẳng đứng ta có: · C N1 P 0,25 Fms1 A N2 = Fms1 = μ.N1 (1) P = N1+Fms2 = N1+μ.N2 (2) l Chọn trục quay A P cos   N l.sin   Fms l cos    b 0,5 P  N tan   .N (3) Từ (1) (2) => P  N2  .N (4)  0,25 Từ (3) (4) ta có: 2.2  (3.tan ).   (5) Thay góc α = 600 giải nghiệm μmin = 0,18 0,25 0,25 Sau đóng K1 (2 điểm) a Điện tích tụ điện q = CE = 2.2 = 4C = 4.10-6C 0,25 Năng lượng điện trường tụ điện W = 2CE = 4.10-6 J 0,25 Trong thời gian tích điện cho tụ, nguồn thực cơng 0,25 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Ang = qE = 4.10-6.2 = 8.10-6 J 0,25 Nhiệt lượng tỏa R1: Q1 = Ang – W = 4.10-6 J Sau đóng K2 E = A R2 R3 15 R2 R3 Cường độ dòng điện qua mạch I R1 UMN = I b R2 R3 = 0,8 V R2 R3 0,25 0,25 Điện tích tụ điện q’ = CUMN = 2.0,8 = 1,6 C Điện lượng chuyển qua điểm M q = q’ – q = -2,4 C 0,25 Dấu trừ cho biết điện tích dương nối với M giảm, e chạy vào tụ 0,25 0,25 Q trình – có P tỷ lệ thuận với T nên trình đẳng tích, thể tích trạng thái nhau: V1 = V4 Sử dụng phương trình C-M trạng thái ta có: a P1V1  0,25 m m RT1 RT1 , suy ra: V1    P1 Thay số: m = 1g;  = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K); T1 = 300K P1 = 2.105 Pa ta được: V1 = (2 điểm) 8,31.300 = 3,12.10-3 m3 2.10 0,25 0,25 Từ hình vẽ ta xác định chu trình gồm đẳng trình sau: – đẳng áp; – đẳng nhiệt; b – đẳng áp; – đẳng tích Vì vẽ lại chu trình giản đồ P-V (hình a) giản đồ V-T (hình b) sau: (Mỗi hình vẽ cho 0,5đ) Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 0,5 0,5 Ghi chú: HS thay 1atm = 105Pa, R = 0,082 V4=3,075 l; V2=6,15 l;V3=12,3 l Do số ô vuông mắc bên vô hạn nên điện trở hai đỉnh đối diện hình vng tỉ lệ với điện trở cạnh lớn hình vng đó: RAB 0,25 = R0 = kRAC => R0 = kR (1) ( với k>0 số) Do tính đối xứng mạch nên điểm (C,C’); (D,D’); (E,E’) có điện nên ta chập lại Đơng thời tách M thành M1, M2 N thành N1, N2 điện trở mạch khơng đổi Ta có mạch hình vẽ sau: Trong RA1B1 = k RA1M = 1 k RAC => RA1B1 = k R (2) 2 0,5 Điện trở tương đương toàn mạch: R0 = k.R = (2 điểm) => => R kR  R R  RDE  4  0,25 1 1    R RDE R / R / 2  kR 2 2 2  22  2k  2k   1  k  0, 659  2   (3) => => k + ( - 1)k  1  0 k   Loại nghiệm thứ hai Vậy, điện trở hai đỉnh đối diện hình vuông ban 0,25 0,5 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 đầu RAB = 0,659R 0,25 -Xét hệ kín theo phương ngang 0,5 Theo định luật bảo toàn năng: mgR  mv  v  2gR -Khi vật m vị trí cao nhất, theo định luật bảo tồn động lượng:  M  m  V  mv 0,25 Theo định luật bảo toàn năng: (2 điểm) mv2 M  mgh max   m  M  V  h max  R 2 Mm 0,5 -Khi m xuống thấp vận tốc xe lăn đạt cực đại Gọi v2 v1 vận tốc xe lăn m m vị trí thấp Theo định luật bảo toàn động lượng: Mv  mv1  mv  Mv  mv1  mv 0,25 Theo định luật bảo toàn năng: Mv 22  mv12  mv  v  2m 2gR 2mv  Mm Mm 0,5 Thực dùng lực kế kéo gỗ chuyển động lên: f k1  f ms  P.sin  10 (2 điểm) 0,5 Thực dùng lực kế kéo gỗ chuyển động 0,5 xuống: f k  f ms  P.sin  Ta có: f k1  f k  2P.sin   sin   f k1  f k 2P 0,5 Ta xác định P lực kế lực kéo số lực kế Trang 10 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 0,5 Ghi chú: - Thí sinh làm cách khác mà cho điểm phần tương ứng - Điểm thi không làm tròn Trang 11 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải ...  U  U  8V  U  1,5V AM   Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 U3 < nên giả... điện cho tụ, nguồn thực cơng 0,25 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Ang = qE = 4.10-6.2... (hình b) sau: (Mỗi hình vẽ cho 0,5đ) Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 0,5 0,5 Ghi chú: