một thanh trên một mặt phẳng nghiêng mà chỉ dùng một lực kế(hình vẽ)?Biết độ nghiêng của mặt phẳng là không đổi và không đủ lớn để cho thanh bị trượt.[r]
(1)R1 R R2 a
b
D
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI ĐỀ THI MƠN VẬT LÍ LỚP 11 (Thời gian làm 120 phút) Câu 1.(5 điểm)Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ
Biết điện trở điốt lý tưởng D theo chiều thuận không theo chiều nghịch vô lớn; điện trở nguồn không đáng kể,
= 20V, E2 = 60V, R1 = 10kR2 = 20kR = 5k
ính cường độ dịng điện qua điốt?
Câu 2: (4 điểm)Nêu phương án thực nghiệm xác định điện trở
ampe kế
Dụng cụ gồm: Một nguồn điện có hiệu điện khơng đổi, ampe kế cần xác định điện trở, điện trở R0 biết giá trị, biến trở chạy Rb có điện trở tồn phần lớn R0, hai công tắc điện K1 K2, số dây dẫn đủ
dùng H1 Các công tắc điện dây dẫn có điện trở khơng đáng kể
Câu 3 (3 điểm) Đặt cầu nhỏ giống mang thừa 1010 eleectron đỉnh tam
giác canh a= cm khơng khí a Xác định lực tương tác chúng?
b Xác định véc tơ cảm ứng từ tâm tam giác? N
Câu 4.(5 điểm)Hai dẫn cứng AA’ CC’ dặt nằm ngang song song A A’ với cách cm , Đầu AC nối với nguồn điện E = 12 V , r= ôm
Thanh kim loại MN đặt vuông góc với cứng có độ dài vừa đủ E,r B Hệ số ma sát MN với cứng μ= 0,2.Hệ thống đặt
từ trường thẳng đứng hướng xuống có độ lớn B= 0,5 T( HV2)
a.Xác định lực từ tác dụng lên MN? Thanh MN có m= 500g,R=2 Ω C M C’ b.Xác định suất điện động nguồn điện để MN bắt đầu trượt? H2
Câu ( điểm) Cho mạch tụ điện hình vẽ (H3) Các tụ giống có điện dung C= 600 nF.Hiệu điện đầu nạch U =10 V Dây nối có điện trở khơng đáng kể Tính
a Điện dung tụ? M N E b Điện tích hiệu điện tụ?
A C1 C2 C3 C4 B H3
(2)-HẾT - R0 D 5k A K1 K2 R0 Rb + -U
SỞ GD & DDT NGHỆ AN KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-2012
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG 11 MÔN VẬT LÍ
Câu1 (5 đ)
.Xét hiệu điện hai đầu a, b điốt thông mạch:
1
0 2
1
20
R V
R R 3
.Tổng trở hai đầu a, b:
1
0
1
R R 20
R k
R R 3
.Sơ đồ tương đương mạch điện hình bên
.Từ sơ đồ tương đương dễ dàng tính dịng qua điốt lúc thơng mạch:
3
0
4
I .10 A
R R 7
đ đ đ đ Câu ( 4đ)
Bố trí mạch điện hình vẽ (hoặc mơ tả cách mắc)
- Bước 1: Chỉ đóng K1: số ampe kế I1 Ta có: U = I1(RA + R0) (1)
- Bước 2: Chỉ đóng K2 dịch chuyển
chạy để ampe kế I1 Khi phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị R0
- Bước 3: Giữ nguyên vị trí chạy biến trở bước đóng K1 K2, số ampe kế I2
Ta có:
0
2 A
R U = I R +
2
(2)
-Giải hệ phương trình (1) (2), ta tìm được:
1
A
2
(2I - I )R R =
2(I - I )
0,5 đ đ đ đ 0,5 đ Câu
(3đ) a Xác định F1 có vẽ véc tơ F1 độ lớn b F1=
K|q1q2|
r2
=2560(N)
c Xác định F2 có vẽ véc tơ độ lớn F2=
K|q2q3|
r2
=2560(N)
- Xác định véc tơ tổng có vẽ hình F =F1+F2
0,5 đ 0,5đ
(3)q1 b.Xác định véc tơ E1, E2, E3
có vẽ hình tìm đượcE1=E2=E3
F1 q2
q3 T ìm E = F F2
0,5đ 1đ
Câu (5 đ)
a.Lực từ(2 đ)
.Điểm dặt trung điểm MN
F Phương vng góc với B I N1 Chiều Xác định theo quy tắc bàn tay trái
(HV) fms1 .Độ lớn F=B.I.MN Ẻ,r F I F =BlE/R+r =0,8(N)
N2
Fms2 P b Tìm E để MN bắt đầu trượt(3 đ)
Tác dụng lên MN có lực P , F, N1,N2 ,fms1,fms2 Để MN bắt đầu trượt F ¿fms
BlE/R+r ¿μ mg E ¿
(R+r)μ mg
Bl
E≥(2+1).0,2.0,5.10
0,5.0,04 =150(V)
1đ
1đ
1 đ
1đ đ Câu
(3 đ) a.Chập điểm có điện vẽ lại mạch điện (HV)Phân tích mạch (C1//C2//C3)ntC4 Cb=3C.C/(3C+C)=3C/4=3.600/4=450(nF)
A ,N M,E B b.Điện tích tụ
Qb=QAM=QMB=Cb.Ub=450.10=4500(nC)
Q4=4500(nC)
Q1=Q2=Q2=QAM/3=4500/3=1500(nC) Hiệu điện tụ:
U1=U2=U3=
Q1
C1=
1500
600 =2,5(V)
U4 =-Ub-U1=7,5(V)
0,5đđ 0,5đ 0,5đ
0,5 đ 0,5đ
0,25đ 0,25đ
(4)SỞ GD & DDT NGHỆ AN KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-2012
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI ĐỀ THI MƠN VẬT LÍ 10 (Thời gian làm 120 phút) Câu 1 (5 điểm).Làm xác định hệ số ma sát của
một mặt phẳng nghiêng mà dùng một lực kế(hình vẽ)?Biết độ nghiêng mặt phẳng là không đổi không đủ lớn bị trượt. Câ
(5)Lấy g = 10m/s
Hãy tính áp lực vật lên sàn thang máy trường hợp:
a.Thang máy chuyển động nhanh dần lên với gia tốc a = 2m/s2
b.Thang máy chuyển động nhanh dần xuống với gia tốc a = 2m/s2.
Câu3: (5 điểm)
Một vật chuyển động mặt bàn nằm ngang với tốc độ ban đầu 3m/s Hệ số ma sát vật mặt bàn µ=0,1 Lấy g = 10m/s2
a Tính gia tốc vật
b Hỏi vật đoạn dừng lại
c Tính gia tốc vật trường hợp vật chuyển động mặt phẳng nghiêng với một góc nghiêng = 300
Cõu (5 điểm) Một xuồng máy hớng theo phơng Bắc chạy ngang sông với vận tốc 10 km/h so với dịng nớc Dịng sơng chảy với vận tốc không đổi 5km/h hớng phương Đông.Hãy xác định véc tơ vận tốc xuồng ngời đứng bờ sông
SỞ GD & DDT NGHỆ AN KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-2012
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG 10 MÔN VẬT LÍ
Câu1
(5 đ) .Để chuyển động lên đều: FL =
μ Pcos α + Psin α (1)
.Để chuyển động xuống đều: FX = μ Pcos α - Psin α (2)
(6)N
P
ms F
y
x
Từ (1) (2) è sin α =
FL−FX
2P ; cos α =
FL+FX
2P
èsin2 α + cos2 α =
è(
FL−FX
2P )2 + (
FL+FX
2P )2 = 1
è μ =
FL+FX
√4P2−(FL−FX)2
Đo FL, FX, P lực kế sử dụng công thức để suy μ
0,5 đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ đ
Câu ( 5đ)
a Thang máy lên nhanh dần véc tơ gia tốc a hướng lên
Vẽ hình phân tích biểu diễn lực tác dụng lên vật có lực qn tính hướng xuống
-Viết pt P + N+fq=0 (1)
N a -Chiếu lên hướng N=>
-P+N-fq=0 => N=P+fq =>N=m(g+a) N=60(10+2)=720 (N) => Áp lực vật đè lên sàn thang máy: Q=N=720(N)
P fq b.Thang máy xuống ND Đ véc tơ a hướng xuống
fq hướng lên Q Giải tương tự Q=N=m(g-a) =60(10-2)=480(N)
1 đ đ
1 đ
2 đ Câu
(5 đ)
a Gia tốc vật là:
Chọn hệ trục tọa độ gắn với vật hình vẽ Các lức tác dụng lên vật là: Fms
,P , N
Theo định luật II Niu- tơn ta có:
ms
F
+ P + N = m.a (1)
Chiếu (1) lên 0y: N - P = N = P
0,5 đ
(7)
N
P
P1
P2 O
x
Fms
Chiếu (1) lên 0x: - Fms = m.a a = - Fms/m = - 1(m/s2)
b Quãng đường mà vật đoạn dừng lại là: v2 - v02 = 2a.s
s = - v02/2a = 32/2 = 4,5(m)
c Gia tốc vật trường hợp vật chuyển động mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng = 300 là:
Các lức tác dụng lên vật là: Fms
,P
, N
Theo định luật II Niu- tơn ta có:
ms
F
+ P + N
= m.a
(2) Chọn Ox, PT CĐ theo Ox : Psin - Fms = ma (3)
PTCĐ theo Oy : N – P cos = (4)
(3) (4) => a = g(sin- tcos) = 4,1(m/s2)
0,5đ
0.5đ 0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ 0,5đ Câu
(5 đ)
Gọi v1,3 vận tốc tuyệt đối xuồng bờ,v1,2 vận tốc tơng đối
của xuồng dòng nớc,v2,3 vận tốc kéo theo xuồng vận
tốc dũng nc i vi b
áp dụng công thức céng vËn tèc v1,3=v1,2+v2,3
v1,2 v1,3
(v1,3)2=(v1,2)2 +(v2,3)2
Vẽ đợc hình
α O v2,3
V1,3= √10
2
+52=11,18Km/h
Ph¬ng cđa v1,3 lËp víi v2,3 mét gãc α
Tanα= v1,2 v2,3=
10
5 =2 => α=640
Vậy ngời dứng bờ sông thấy xuồng chạy theo hớng đơng bắc làm góc 640 so với hớng đơng