Một vật nhỏ có khối lượng m trượt từ điểm cao nhất của một hình cầu bán kính R cố định trên mặt phẳng nằm ngang?. a.Tới độ cao h nào thì vật m rời hình cầu.[r]
(1)TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH TỔ VẬT LÝ – KTCN
(Đề thi gồm 02 trang)
ĐỀ THI KIỂM TRA HÈ NĂM HỌC 2018-2019 MƠN: Vật lý 11 – Lớp 11 Chun Tốn, Lý, Hóa, Tin, Cận
Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian phát đề)
Bài 1: (1,0 điểm)
Một vật có khối lượng m = 1kg đặt mặt sàn nằm ngang, kéo lực theo phương hợp với mặt phẳng ngang góc 300, với độ lớn khơng đổi F = 5N Ban đầu vật đứng yên Sau chuyển động 3s, vật quãng đường S = 2,5m Cho biết g = 10m/s2 Hệ số ma sát trượt vật mặt sàn bao nhiêu?
Bài 2: (2,0 điểm)
Một vật nhỏ có khối lượng m trượt từ điểm cao hình cầu bán kính R cố định mặt phẳng nằm ngang
a.Tới độ cao h vật m rời hình cầu?
b.Bỏ qua ma sát, vận tốc ban đầu vật m nhỏ Gọi B vị trí vật hình cầu, bán kính OB nghiêng góc
so với phương thẳng đứng OA Tính áp lực vật m điểm B Bài 3: (2,0 điểm)
Ba điện tích điểm q1 = q2 = q3 = +5.10-7
C đặt mặt phẳng ngang không ma sát ba đỉnh tam giác ABC cạnh a = 10cm
a.Xác định lực tác dụng lên điện tích đặt ba đỉnh
b.Phải đặt điện tích điểm q0 đâu có giá trị hệ điện tích cân bằng?
Bài 4: (2,0 điểm)
Cho mạch điện có sơ đồ hình Cho nguồn giống hồn tồn có = 8,5V; r = 3 R1 = 9; R2 = 12; đèn loại 6V-3W
a Hỏi đèn có sáng bình thường khơng?
b Tính hiệu điện hai cực nguồn? Bài 5: (2,0 điểm)
Một nguồn điện có suất điện động , điện trở r, cấp điện cho mạch có điện trở R thay đổi
a.Xác định R để mạch ngồi tiêu thụ cơng suất cực đại? Tính cơng suất cực đại hiệu suất nguồn điện
0 30
B R1
A
(2)b.Chứng minh với giá trị cơng suất mạch ngồi P<Pmax có hai giá trị R hai giá trị thỏa mãn hệ thức R1R2=r2 Hiệu suất nguồn điện hai trường hợp R=R1 R=R2 liên hệ với nào?
Bài 6: (1,0 điểm)
Trong vùng không gian hai A, B tồn hai vùng điện trường AC CB có độ rộng l Biết khoảng CB có cường độ điện trường lớn gấp đơi cường độ điện trường khoảng AC Một electron vào vùng không gian A B từ A có véc tơ vận tốc hợp với A góc α Trong q trình chuyển động, electron tới gần B nhất, cách B đoạn l/2 Xác định tầm xa electron A
Họ tên thí sinh: Số báo danh:
- HẾT -
Ghi chú: Cán coi thi khơng giải thích thêm
A + B
(3)Hướng dẫn chấm
Bài Nội dung Điểm
1
(1,0 điểm)
Vẽ hình phân tích lực tác dụng lên vật: N P F, , ms,F
Theo định lụât II Niu-Tơn ta có: N P Fms F ma
Chiếu lên trục Ox: osF c Fmsma (1)
Chiếu lên trục Oy: N P F.sin 0 N P F.sin (2)
2
0
2
1 / S 0,56 /
S v t at a m s
t
Từ (1) (2) F c os (PF.sin ) ma 0,5
0,5
0,5
2
(2,0 điểm)
Mốc A Khi vật trượt theo mặt cầu xuống đến điểm C Theo định luật bảo toàn năng:
(1)
Tại C:
Chiếu lên chiều hướng tâm:
Vật rời hình cầu N = (2) Từ (1) (2)
Vật rời mặt cầu lúc: h=R+Rcosβ=5R/3 b.Tại B: cos300
>2/3 Do B vật chưa rời mặt cầu
Định luật bảo toàn năng: Tại B :
1,25 0,75 3 (2,0 điểm)
a.Vẽ hình lực tác dụng lên điện tích A Độ lớn: F=
2 2 os30 kq c
a suy F 0.39 N
Phương Flà đường trung trực qua A, chiều ngược chiều đường cao AH b Do tính chất đối xứng, để hệ điện tích cân q0 đặt tâm G tam giác ABC, với GA=
3
a
Xét lực tổng hợp tác dụng lên điện tích A Lực điện q0 tác dụng cân
0,75 1,25 ) cos ( 2 ) cos
( mv2 v2 gR
mgR C C
ht a m N P
cos vc
P N m
R cos gR vC cos ) cos ( 2 ) cos
( mv2 v2 gR
mgR B B
2
B B
B B
mv mv
Pcos N N mgcos
R R
2 (1 cos ) B gRcos gR N m R
(4)với F câu a,
0
0
2 os30
3
qc AG q
q
a
suy q0 -2,9.10-7 C
4
(2,0 điểm)
Điện trở đèn: R0 =
3 62 P U
= 12 ; Cường độ dòng điện định mức qua đèn Iđ =
6 U
P
= 0,5 A
b 2 = 17V ; rb =
3
2r = 2 R02 = 12 12 12 12 2 R R R R
= 6 ; Rtđ = R1 + R02 = 9+6 =15
I = A
r
Rtd b
b 15 17
I1 =I02 = I = 1A ; U0 = U2 = U02 = I02 R02 = 1.6 = 6V ;
12 0
R U
I = 0,5 A
Iđ = I0 = 0,5A đèn sáng bình thường Ui = - Ii r = -
3 I
r = 7,5 V
1,5 0,5 5 (2,0 điểm) a 2 ( )
P I R R
R r
Áp dụng BĐT Cô si suy P max R=r, ax m P r
, H R 50%
R r
b
2
2 2
2 ( Pr)
( )
P R PR R r P
R r
Theo viet suy R1R2=r2
H1+H2= 2
2
1 2
2 ( )
1
( )
R R R R R R r
R r R r R R R R r r
1,0 1,0 6 (1,0 điểm)
Chọn trục Ox theo phương ngang, sang phải, Oy thẳng đứng hướng lên, gốc O A vị trí electron ban đầu
Gia tốc hạt theo phương Oy:
Trong khoảng AC: a1=e E1/m; Trong khoảng BC: a2=e E2/m; với E2=2E1 Đặt E1=E
Trong trình hạt từ A đến K, hạt vùng AC thời gian t1; hạt vùng BC thời gian t2
Vận tốc hạt theo phương Oy K vyK=0=v0 sinα-a1t1-a2t2 (1) Với t2 từ :
2
2
l
a t
suy
2
l ml
t
a eE
(2)
Áp dụng định lý động cho hạt A K suy ra: 2
0
sin
2mv eUAKVới UAK= 2E.l/2+E.l=2El, rút 2
0sin 4eE mv l(3) Từ (2) (3) suy 2
0 sin l t v
, vào (1) rút 1
(5)Tầm xa L=v c0 os (2 t12 )t2 2 ot (4lc 2)