Đề thi HSG môn Vật lý lớp 11 năm 2019-2020 trường THPT Liễn Sơn có đáp án

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễ[r]

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƢỜNG THPT LIỄN SƠN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƢỜNG NĂM HỌC: 2019 – 2020

Mơn: Vật lí Thời gian: 180 Phút

Câu 1(1,5 đ): Một ống thuỷ tinh nhỏ, tiết diện đều, đầu kín, đầu hở, chứa khối khí lí tưởng ngăn cách với khơng khí bên ngồi cột thuỷ ngân có chiều cao h = 119mm Khi ống thẳng đứng miệng ống dưới, cột khơng khí có chiều dài l1 = 163mm Khi ống thẳng đứng miệng ống trên, cột khơng khí có chiều dài l2 = 118mm Coi nhiệt độ khí khơng đổi Tính áp suất po khí độ dài lo cột khơng khí ống ống nằm ngang

Câu 2:(1,5đ)

Cho hai điểm A B nằm đường sức điện trường điện tích điểm q > gây Biết độ lớn cường độ điện trường A 36V/m, B 9V/m

a) Xác định cường độ điện trường trung điểm M AB

b) Nếu đặt M điện tích điểm q0 = -10-2C độ lớn lực điện tác dụng lên q0 bao nhiêu? Xác định phương chiều lực

Câu 3 (2 đ): Một tụ điện phẳng có hai cực hình vuông cạnh a = 30 cm, đặt cách khoảng d = mm nhúng chìm hồn tồn thùng dầu có số điện mơi  2,4

như hình vẽ (hình 1) Hai cực nối với hai cực nguồn điện có suất điện động E = 24 V, điện trở không đáng kể

a) Tính điện tích tụ

b) Bằng vòi đáy thùng dầu, người ta tháo cho dầu chảy dầu thùng hạ thấp dần với vận tốc v = 5mm/s Tính cường độ dịng điện chạy mạch trình dầu hạ thấp

c) Nếu ta bỏ nguồn điện trước tháo dầu điện tích hiệu điện tụ thay đổi nào?

Câu 4 (3đ):

Hình

1.Có số điện trở r = () Hỏi phải dùng tối thiểu điện trở để mắc thành mạch có điện trở () Xác định số điện trở r, vẽ sơ đồ mạch ?

2.Cho mạch điện hình vẽ : E1 = 6V; r1=1Ω; r2=3Ω; R1=R2=R3=6Ω

a) Vôn kế V (điện trở lớn) 3V Tính suất điện động E2 b) Nếu đổi chỗ hai cực nguồn E2 vơn kế V bao nhiêu?

Câu 5 (1 đ): Một vịng dây hình trịn, bán kính R = 10cm có dịng điện I = 10A chạy qua, đặt cho mặt phẳng song song với đường cảm ứng từ từ trường có cảm ứng từ B = 8.10-5T Xác định cảm ứng từ tổng hợp tâm O vịng dây

Câu 6 (1 đ): Cho nguồn điện khơng đổi (có điện trở trong), vơn kế khác có điện trở hữu hạn.Hãy trình bày phương án xác định suất điện động nguồn điện?

- Hết -

(Cán coi thi khơng giải thích thêm Thí sinh khơng sử dụng tài liệu)

HƢỚNG DẪN CHẤM THI

Câu Đáp án

1 (1,5đ)

Khi miệng ống dưới, khơng khí ống tích V1=Sl1, áp suất p1=(po-h) mmHg Khi miệng ống trên, khơng khí ống tích V2=Sl2, áp suất p2=(po+h) mmHg Quá trình đẳng nhiệt: p1V1=p2V2 Sl p1( oh)Sl2(poh)po743mmHg

Khi ống nằm ngang, khơng khí ống tích Vo = Slo, áp suất po Q trình đẳng nhiệt: p1V1= poVo  Sl po o Sl p1( o  h) lo 137mm

2 (1,5đ)

q

EA k 36V / m

2 OA

  (1)

q

EB k 9V / m

2 OB

  (2)

V E1,r1 E2,r2

R1

R2

R3

A C B

q

EM k

2 OM

 (3)

Lấy (1) chia (2)

2 OB

4 OB 2OA OA

    

 

Lấy (3) chia (1)

2

EM OA

E OM

A

  

 

Với: OM OA OB 1,5OA



 

2

EM OA

E 16V

M

E OM 2, 25

A

     

 

Lực từ tác dụng lên qo: Fq EM0 q0 <0 nên F ngược hướng với EM có độ lớn:

F q0 EM 0,16N 3 (2đ)

Điện dung tụ điện: F

d K

S

C 4,8.10 10     

Điện tích tụ điện: Q = C.U = C.E = 115.10-10 C

Gọi x độ cao tụ ló khỏi dầu : x = vt, dầu tụt xuống tụ trở thành tụ mắc song song

Tụ C1 có điện mơi khơng khí:

d vt a d

ax

C 0

 

 

Tụ C2 có điện môi dầu:

d vt a a d x a a

C ( ) ( )

2

 



 

Điện dung tụ tháo dầu: C C1 C2 C vt( 1)

a             

Điện tích tụ tháo dầu: , , ( 1)

1 vt

Q C Q

a             E

Dòng điện: A

a v Q t Q Q t Q I 10 , 10 12 , ) (           

Nếu bỏ nguồn: Q khơng thay đổi, C thay đổi nên U thay đổi

U a vt U C Q

U  

  

  1) (

, ,

4 (3đ) 1

* Gọi điện trở mạch R

Vì R < r nên điện trở r phải mắc song song Giả sử mạch gồm điện trở r mắc song song với mạch có điện trở X hình (a)

Ta có : R =

X r

X r



 =

X X



5

 X = 7,5 ()

Với X = 7,5 () ta có X có sơ đồ hình (b) Ta có : X = r + Y

 Y = X - r = 7,5 - = 2,5 ()

Để Y = 2,5 () phải có điện trở r mắc song song

Vậy phải có tối thiểu điện trở r mắc hình (c) 2.

a Tính suất điện động E2

+ Điện trở toàn mạch   

 

 ( )

3

3

R R R

R R R R

+ I đến A rẽ thành hai nhánh:

3

1

1

1 2

1 I

I R

R R I

I

    

+ UCD = UCA + UAD = -R1I1+ E1 – r1I1 = -3I

+ UCD 3V

+ -3I =3 => I = 1A, I = 3A

- Với I= 1A:

E1 + E2 = ( R + r1 +r2 )I = => E2 = 2V - Với I = 3A:

E1 + E2 =8 *3 = 24 => E2 = 18V

V E1,r1 E2,r2

R1

R2

R3

A B

C D

H.1 I1

I2

b. Đổi chỗ hai cực nguồn E2 vơn kế + Khi đổi chỗ hai cực hai nguồn mắc xung đối

- Với E2 = 2V< E1 : E1 phát , E2 thu, dòng điện từ cực dương E1

A r

r R

E E

I 0,5

2

2

1 

 

 

UCD = UCA + UAD =6 -3I = 4,5V

- Với E2 = 18V > E1: E2 nguồn, , E1 máy thu

A r

r R

E E

I 1,5

2

1

2 

 

 

UCD = UCA + UAD = R1I1 + E1 +r1I = +3I = 10,5V

5 (1đ) BO = 1,02.10-4T ;

6 (1đ) Gọi điện trở vôn kế X Y Gọi E r suất điện động điện trở nguồn đó:

+ mạch ngồi gồm X

1

1

U X E r

E  Xr U   X (1)

(U1 số vôn kế X) + mạch ngồi gồm Y

2

1

U Y E r

E Yr U  Y (2)

(U2 số vơn kế Y) Từ (1) (2) ta có:

1

1

2 ( )

E E

r

U U   X Y (3)

+mạch gồm X song song với Y

3

1

1 1

1 ( )

1 1

1 ( )

1

U X Y E

r

E U X Y

r r

X Y X Y



     

  

 (4)

(U3 số vơn kế ) Từ (3) (4) ta có

1

1

1

1 (*)

1 1

E E E

E

U U U

U U U

    

 

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác

TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II. Khoá Học Nâng Cao HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia