Chúng ta cùng lục lại những đề thi hay ho của năm 2017 – 2018 để các bạn đang ôn thi học sinh giỏi có cơ hội được thử sức nhé. Hôm nay, admin giới thiệu tới các bạn đề thi HSG môn Lý 11 cụm THPT Quỳnh Lưu
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN CỤM THI THPT Q.LƯU-HM ĐỀ THI KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ NĂM HỌC 2017 – 2018 (Đề thi có 02 trang) Môn thi : VẬT LÝ 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu (5 điểm) Nêm ABCD có khối lượng M, C D đặt mặt sàn phẳng, đủ dài, nằm ngang Tiếp tuyến chân nêm A trùng với mặt sàn, CD M h m, vo mặt phẳng ngang có độ cao so với mặt sàn h Một vật nhỏ có khối lượng m = 0,5M chuyển động với vận tốc vo mặt sàn hướng đến chân B A Hình nêm trượt lên nêm Bỏ qua ma sát coi trượt lên nêm vật m ln tiếp xúc với nêm Gia tốc rơi tự g Tìm giá trị tối thiểu vo để vật m lên tới mặt CD nêm khi: a Nêm giữ cố định b Nêm thả tự Với vo hai lần giá trị tối thiếu tìm câu 1b, nêm thả tự Tìm khoảng cách từ vật m đến chân B nêm rơi trở lai mặt sàn sau vượt qua nêm Câu (4 điểm) Một năm cánh A cắt từ bìa cứng, mỏng, nhẹ, cách điện, độ dài cánh Ngôi đặt mặt phẳng nhẵn, nằm ngang B F quay tự quanh trục cố định thẳng đứng qua trọng tâm G Ở năm đỉnh cánh a gắn năm cầu nhỏ kim loại, có khối lượng Khoảng cách từ G cầu đến G a = 10cm Góc đỉnh 36 o Hệ thống nằm điện trường nằm ngang có vecto cường độ điện trường E có C E hướng hình 2, độ lớn E = 5.10 (V/m) Hai D cầu B F tích điện q = 10-7C (các Hình cầu lại khơng tích điện) Xác định cường độ điện trường tổng hợp R1 E1 , r1 trọng tâm G Khi hệ nằm cân hình vẽ K1 R2 tức thời truyền cho cầu D điện tích q’ A B = q Tìm động cực đại hệ ngơi I2 cầu sau E ,r 3 R3 K2 Câu (4,5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ hình Biết E1 = 12V; r1 = 0,5 ; E3 = 5V; r3 = ; R1 = 4,5 ; R2 = ; R3 = Hình Mắc vào hai điểm A, B nguồn điện E2 có điện trở khơng đáng kể, đồng thời đóng hai khố K1 K2 dòng điện qua nguồn E2 I2 = 1A có chiều hình vẽ Tìm E2 Cực dương E2 mắc vào điểm nào? Tháo bỏ nguồn E2 mắc vào hai điểm A B tụ có điện dung C = 4,4.10-6F ban đầu chưa tích điện, đồng thời đóng hai khoa K1 K2 Tìm nhiệt lượng toả R2 tính từ thời điểm đóng hai khố K1 K2 đến dòng điện mạch ổn định Câu (5,5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ hình Hai đèn Đ1 Đ2 có điện trở Rđ nhau; E, r điện trở R1 = R2 = Biết nguồn điện có suất điện động E = E1 = 30V, điện trở r = r1 = E = E2 = 36V, r = r2 = cơng suất tiêu A B thu mạch 72W hai đền sáng bình thường Bỏ qua điện trở dây nối Đ1 R1 R2 Tính cơng suất định mức hiệu điện định Đ2 mức đèn Dùng nguồn có lợi hơn? Thay đèn Đ1 điện trở R0 = 10 , đèn Đ2 biến trở R có đặc tuyến Vơn – Ampe Hình I kU , với k 10 2 ( A / V ) , U hiệu điện đặt vào hai đầu biến trở I cường độ dòng điện chạy qua biến trở Nguồn điện có suất điện động E = 34,8V, điện trở r = Giữ nguyên hai điện trở R1 R2 Tìm hiệu điện hai cực nguồn điện công suất toả nhiệt biến trở R Câu (1,0 điểm) Nêu tên loại dụng cụ (không cần nêu số) sử dụng thực hành “Khảo sát đặc tính chỉnh lưu điốt bán dẫn” lớp 11 THPT Hết HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI LẦN NĂM HỌC 2017 – 2018 Mơn thi : VẬT LÍ 11 Câu Nội dung hướng dẫn Điểm Câu 1 Để vật m lên tới mặt CD nêm vận tốc m mặt CD so (5 điểm) với nêm không a Nêm giữ cố định: Áp dụng định luật bảo toàn năng: mvo1min mgh vo1min gh 0,5 0,5 b Nêm thả tự do: Gọi v vận tốc vật m nêm so với sàn m lên tới mặt CD nêm + Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang: ( M m)v mvo v vo (1) 0,5 + Áp dụng định luật bảo toàn năng: 1 ( M m)v mgh mvo22 2 + Từ (1) (2) suy ra: vo 3gh (2) Khi vo 2vo 3gh (3) Gọi u1, u2 tương ứng vận tốc vật so với nêm vận tốc nêm so với sàn m lên tới mặt CD nêm + Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang: Mu2 m(u1 u ) mvo u1 3u vo (4) + Áp dụng định luật bảo toàn năng: 1 mgh m(u1 u ) Mu22 mv02 2 2 2 (5) u1 3u2 2u1u2 vo gh + Từ (3), (4) (5) tìm được: u1 gh + u1 vận tốc ném ngang m so với chân nêm B + Thời gian từ vật m vượt qua nêm đến chạm sàn: t 2h g + Khoảng cách từ m đến chân B nêm chạm sàn: d u1t 2h 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu (2,5 đ) (4 điểm) + Cường độ điện trường điện tích B F tạo G: 10 7 9.10 (V / m) 2 10 + Vì E1 E2 hợp với hướng E góc 72o nên E12 E1 E2 phương, chiều với E E1 E2 9.10 1,0 0,5 + Cường độ điện trường tổng hợp G: EG E E12 0,25 Với E12 E1 cos72 o 5,56.10 (V / m) Vậy EG 10,56.10 (V / m) EG hướng với E (1,5 đ) + Khi cầu D truyền điện tích, momen lực điện có xu hướng làm hệ quay chiều kim đồng hồ Động hệ đạt cực đại có cân momen lực điện Tức hệ quay góc 72o + Đơng hệ cơng lực điện trường chuyển động quay Wđ A qEa(cos36 o 2.sin 18o 1) 2,15.10 4 J Câu (4,5 điểm) (2,5 đ) Giả sử mắc vào A, B nguồn điện E2 (cực dương nối với A, cực âm nối với B) đồng thời đóng hai khố K1 K2 dòng điện chạy qua đoạn mạch có chiều hình vẽ + Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch ta có: E1 U MN r1 R1 U E2 I MN R2 E U MN I3 r3 R3 I1 M E1 , r1 R1 I1 A B R2 0,5 0,5 K1 R3 K2 0,5 I3 (1) 0,5 N I2 E3,r3 0,5 0,25 Hình 0,5 (2) 0,5 (3) Mặt khác nút M: I I1 I 1( A) (4) + Thay (1) (3) vào (4) ta được: U MN 6V (5) + Thay (5) vào (2) tìm được: E2 3V + Vậy E2 3V , cực dương mắc vào A, cực âm mắc vào B (2 đ) + Khi mắc tụ hai hai điểm A B đông thời đóng K1 K2 nguồn E1, r1; E3, r3; điện trở R1 R3 tương đương với nguồn điện có suất điện động Eb, rb; với: 1 rb 2,5 rb r1 R1 r3 R3 Eb E3 E1 Eb 8,5V rb r1 R1 r3 R3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 + Điện tích tu sau dòng điện qua mạch ổn định: q CEb 0,25 + Công nguồn điện tương đương: A qEb CEb2 + Năng lượng điện trường mà tụ nhận được: W CEb2 + Gọi Q1 Q2 tương ứng nhiệt lượng toả rb R2 tính từ đóng 0,25 0,25 hai khoá K1 K2 đến hiệu điện tụ Eb Áp dụng định luật bảo tồn lượng ta có: Q1 + Q = A – W = CEb2 (1) Q1 rb 2,5 Q2 R2 + Từ (1) (2) suy ra: Q2 CEb2 8,67.10 5 J 11 + Mặt khác: Câu (5,5 điểm) (2) 0,25 0,25 0,25 (3,5 đ) + Điện trở tương đương mạch ngoài: R Rđ ( R1 R2 Rđ ) (1) R1 R2 Rđ 0,25 + Gọi I1, I2, U1, U2 tương ứng cường độ dòng điện qua nguồn hiệu điện hai điểm A B đặt nguồn E1, r1 nguồn E2, r2 + Theo ra, cơng suất mạch ngồi: P I12 R I 22 R I1 I (2) U 12 U 22 U U (3) R R U E1 I1r1 ; U E I r2 (4) + Mặt khác: E E + Từ (2), (3) (4) suy ra: I1 I A r2 r1 + Thay vào (2), tìm được: R = + Thay vào (1), tìm được: Rđ = 12 + Hiệu điện định mức đèn Đ1: U đ U1 E1 I1r1 24V P + Công suất định mức đèn Đ1: Pđ U đ21 24 48W Rđ 12 0,5 0,5 0,5 0,25 0.25 0.25 0,25 0,25 + Cường độ dòng điện định mức đèn Đ2: Iđ U1 24 1A Rđ R1 R2 24 0,25 + Hiệu điện định mức công suất định mức Đ2: U đ I đ Rđ 12V 0,25 Pđ I đ22 Rđ 12W (2 đ) + Gọi U hiệu điện hai đầu biến trở, cường độ dòng điện qua biến trở: I1 kU (1) + Hiệu điện hai cực nguồn: U AB U ( R1 R2 ) I1 U 12kU (2) + Cường độ dòng điện qua Ro: U AB U 12kU Io Ro 10 + Cường độ dòng điện qua nguồn: (3) 0,25 0,25 0,25 E U AB 34,8 U 12 kU (4) r (5) I I1 I o 0,25 34,8 U 12 kU U 12 kU 2 kU 10 0,25 I + Mặt khác: + Từ (1), (3), (4) (5) ta được: + Thay k = 10-2 tìm được: U = 10V, thay vào (2) tìm UAB = 22V + Cơng suất toả nhiệt biến trở: P I12 R I12 U kU 10W I1 Câu Điốt chỉnh lưu (1 điểm) Nguồn điện Điện trở bảo vệ Ro Biến trở R Đồng hồ đo điện đa số (1 dùng đo cường độ dòng điện, dùng đo hiệu điện thế) Bảng lắp ráp mạch điện Bộ dây dẫn Khố đóng – ngắt mạch điện Lưu ý: Thí sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa cho câu! 0,25 0,25 0,25 Nêu loại (1/8) điểm ... lớp 11 THPT Hết HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI LẦN NĂM HỌC 2017 – 2018 Môn thi : VẬT LÍ 11 Câu Nội dung hướng dẫn Điểm Câu 1 Để vật m lên tới mặt CD nêm vận tốc m... 3u2 2u1u2 vo gh + Từ (3), (4) (5) tìm được: u1 gh + u1 vận tốc ném ngang m so với chân nêm B + Thời gian từ vật m vượt qua nêm đến chạm sàn: t 2h g + Khoảng cách từ m đến chân B nêm chạm... 3gh (3) Gọi u1, u2 tương ứng vận tốc vật so với nêm vận tốc nêm so với sàn m lên tới mặt CD nêm + Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang: Mu2 m(u1 u ) mvo u1 3u