Một mắt cận về già điều tiết kém nên chỉ nhìn thấy rõ trong khoảng từ 40 cm đến 100cm?. a, Phải dùng thấu kính L1 thuộc loại nào để mắt nhìn rõ ở vô cực không phải điều tiết?[r]
(1)SỞ GD VÀ ĐT THANH HOÁ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT ĐÔNG SƠN I Năm học 2011-2012
Môn thi: Vật lý lớp 11
Họ tên: Ngày thi: / / 2012 Số báo danh: Thời gian: 150 phút Câu 1: (5 điểm)
Cho mạch điện (hình 1) gồm: E1 = 9V, r1 = 1,5; E2 = 4,5V, r1 = 3, R1 = 6, R2 = 3 C1 = 0,6F , C2 = 0,3F Xác định điện tích tụ hiệu điện UMN khi:
a, Khóa K mở
b, Khóa K đóng
Câu 2: (4 điểm)
Thanh kim loại MN chiều dài l = 40 cm quay quanh trục qua A vng góc với từ trường B (hình 2), B = 0,25 T làm xuất suất điện độngcảm ứng E = 0,4 V. a, Xác định cực MN?
b, Xác định vận tốc góc thanh? Câu 3: (5 điểm)
Một mắt cận già điều tiết nên nhìn thấy rõ khoảng từ 40 cm đến 100cm
a, Phải dùng thấu kính L1 thuộc loại để mắt nhìn rõ vơ cực khơng phải điều tiết Tính tiêu cự độ tụ L1 Cho kính cách mắt cm
b, Để nhìn gần, gắn vào phần L1 thấu kính hội tụ L2 Tính tiêu cự độ tụ L2 để nhìn qua hệ thấu kính mắt nhìn vật gần cách mắt 20 cm
c, Thấu kính L2 có hai mặt lồi giống bán kính R, chiết suất n = 1,5 Tính R
C©u 4:(2 điểm)
Điện tích dơng Q đợc phân bố khung dây dẫn mảnh hình trịn, bán kính R(hỡnh 3) Một điện tích điểm âm - q
đặt M trục x’ x cách tâm O khung dây khoảng OM = x a) Xác định lực điện tác dụng lên điện tích - q đặt M
b) Tìm x để lực điện (câu a) đạt cực đại Tính cực đại
C©u 5:(4 điểm)
Một lăng kính có chiết suất n = 2, tiết diện tam giác ABC a, Xác định góc tới góc lệch cực tiểu? Xác định góc lệch cực tiểu đó?
b, Giữ tia tới cố định, quay lăng kính quanh góc chiết quang A sang phải góc 450 Xác định đường của tia sáng? Xác định góc lệch? Vẽ đường tia sáng
-HẾT -(Giám thị coi thi khơng giải thích thêm)
ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Hình 2
B M
N
O
M x
x’ . .
Hình 3 R1
K
A B
P E1,r
1, E2,r2
R2 M
N
C1 C2
(2)Môn thi: Vật lý lớp 11
Ngày thi: / / 2012 Thời gian: 150 phút
Câu Điểm Lời giải Thangđiểm
1 5
a, Khi K mở:(Hình 1a) E1, E2 mắc nối tiếp Theo định luật Ôm cho
toàn mạch: 2
9 4,5
1( ) 1,5
E E
I A
R R r r
(1)
0,5
Theo định luật Ôm cho đoạn mạch AB: UAB = I(R1 + R2)=
1(6+3) = 9(V) 0,5
Ta có C1, C2 mắc nối tiếp
6
1 2
1
0,6.0,3
.10 1,8.10 ( )
0,6 0,3
b b AB AB
C C
q q q C U U C
C C
0,5
6
1
1
1,8.10
3( ) 0,6.10
AM
q
U U V
C
UMN UMAUAN 3 I R 3 1.6 3( ) V
0,5
0,5
b, Khi K đóng :(Hình 1b) Tương tự câu a, I = 1(A)
VM = VP chập M P 0,5
Ta có UAM UAP E1 I r.1 9 1.1,5 7,5( ) V 0,5
q1 C U1 AM 0,6.10 7,5 4,5.10 ( )6 C
0,5
2 4,5 1.3 1,5( )
MB PB
U U E Ir V q2 C U2 MB 0,3.10 1,5 0, 45.10 ( )6 6 C 0,5
UMN UMAUAN 7,5I R 17,5 1.6 1,5( )V 0,5
2
a, Theo quy tắc bàn tay phải, thanhMN chuyển động từ trường đóng vai trị nguồn điện: M cực âm, N cực dương
1
b, Xét khoảng thời gian tthanh quét diện tích Hình 2 1
B M
N
-(+) R1
K
A B
P E1,r
1, E2,r2
R2 M
N
C1 C2
Hình 1a
R1
K
A B
P E1,r
1, E2,r2
R2 M
N
C1 C2
(3)S
=
2
2
2 2
t l
l l t
(1)
Độ biến thiên từ thông B Scos B S (vì cos =1) 0,5
Suất điện động cảm ứng E =
B S
t t
(2) 0,75
Thay (1) vào (2)
2
2 Bl
E
2
2 2.0,
20 0, 25.(0, 4) E
Bl
(rad/s) 0,75
3
5
a, Dùng thấu kính L1 để nhìn rõ vơ cực mắt khơng phải điều tiết
Vât AB L1
A1B1 F1, trùng với điểm cực viễn trước mắt 100
cm
trước kính 100 – = 99(cm)
0,5
L1 thấu kính phân kì 0,5
f1 = - 99 (cm) ; D1 =
1 f =
1
1( )
0,99 dp
0,5
b, Vât AB trước mắt 20 cm trước kính d = 20 – = 19 cm
0,5
Vât AB trước kính d =19 cm heTK A1B1 điểm cực cận trước mắt 40
cm
trước kính 40 – = 39(cm) d,= - 39 cm
0,5
Tiêu cự hệ thấu kính
, ,
19.( 39)
37,05 19 39
d d f
d d
(cm) 0,5
Gọi f2 tiêu cự thấu kính hội tụ L2
Ta có
1 1
f f f 2 1
1 1 1
37,05 99
f f f f2 26,96 (cm)
0,5
D2 =
1
3,71( )
0, 2696 dp
f 0,5
c, Từ công thức 2
1 1
( 1)( ) ( 1)
D n n
f R R R
0,5
R = 2(n - 1)f2 = 2.0,5.26,96 = 26,96 (cm) 0,5
4 2 Xác định lực điện F M
Chia vòng dây thành đoạn
đủ nhỏ mang điện tích Q
0,25
Lực tổng hợp F F1 F2
với độ lớn F1F2
/ /
os
k q Q
c
r
0,25
F 2F c1 os =
/ /
2k q Q x
r r
.Với r R2x2 F 2
/ /
2
( )
k q Q x
R x
0,25 M
O
x
. .-q
F2 F1 F
r R
(4) F =F = 2
/ /
2
( )
k q Q x
R x
= 2
/ /
( )
k q Q x
R x
0,5
F đạt Max mẫu số Ta có
3
2 2
2
2
2 .
2
2 )
(R x R R x R R x 0,25
ax
3
m
k q Q F
R
Khi x =
R
0,5
5
a, Khi góc lệch cực tiểu i i ,
, 300
2 A
r r 0,5
Theo định luật khúc xạ
0
sin sinr sin 30 45
2
i n i 0,75
Dmin 2i A 2.450 600 300 0,75
b, Khi quay lăng kính sang phải 450 Tia tới SI1 mặt bên AB1
truyền thẳng đến J mặt B1C1
dưới góc tới i1900 I JB1 1900 300 600
0,5
Xét góc giới hạn phản xạ toàn phần:
0
1
sin 45
2
gh gh
i i
n
0,5
i1 igh SI1 phản xạ toàn phần J 0,5
Tia phản xạ JR mặt bên AC1 truyền thẳng ngồi khí
Góc lệch D1800 (i1i1,) 180 0 (60060 ) 600 0,5 A
B C
I I1
S
R
J
B1