Đề thi học sinh giỏi vòng trường Vật lí lớp 11 Năm học 201220135408

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THAM KHẢO
MÔN: VẬT LÝ
Câu 1(5 đ). Hai vật m1 = 5kg, m2 = 10kg, nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ không dãn, đặt
trên mặt phẳng ngang không ma sát. Tác dụng một lực F = 18N có phương ngang lên m1.
1. Phân tích các lực tác dụng lên từng vật. Tính vận tốc và quãng đường của mỗi vật, sau
khi bắt đầu chuyển động được 2 giây.
2. Biết dây chịu lực căng tối đa 15 N. Hỏi khi 2 vật chuyển động dây có bị đứt khơng?
3. Tìm độ lớn của lực kéo F để dây bị đứt?
4. Kết quả câu 3 có thay đổi không nếu ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là  ?
5. Kết quả câu 1 và 3 có thay đổi khơng nếu lực F đặt ở vật m2?
E1,r1

Câu 2( 5 đ) . Cho mạch điện như hình vẽ (H1): trong đó
E1 = 6V; r1 = 1Ω; r2 = 3Ω; R1 = R2 = R3 = 6Ω.
1.Vơn kế V (điện trở rất lớn) chỉ 3V. Tính suất điện động E2.
2.Nếu đổi chỗ hai cực của nguồn E2 thì vơn kế V chỉ bao nhiêu?
Câu3( 4 đ) Cho 3 nguồn điện được mắc như hình vẽ (H2).

E2,r2

A.

E1, r1

A

R1

D
V

E2,r2

R3

C

B

R2

.B

H.1

E3,r3
H2

E1 = 2V, E2 = 3V, E3 = 4 Ω, . r1 = r2 = r3 = 1Ω
1. Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn?
2. Mắc một vơn kế V có điện trở RV = 9  vào hai điểm A và B(mắc thuận), vôn kế chỉ
bao nhiêu?
Câu 4(3 đ ). Cho 3 điểm A, B, C nằm trên trục chính của một thấu kính: AB = 18cm, BC =
4,5cm. Nếu đặt vật sáng ở A ta thu được ảnh ở B. Nếu đặt vật đó ở B thì ta thu được ảnh ở C.
Hỏi thấu kính gì và tiêu cự của thấu kính bằng bao nhiêu?
Câu 5(3 đ ). Một cái vịng có đường kính d khối lượng m và điện trở R rơi vào một từ trường từ
độ cao khá lớn. Mặt phẳng của vịng ln nằm ngang. Tìm vận tốc rơi đều của vòng, nếu độ lớn
của cảm ứng từ B biến thiên theo độ cao h theo định luật: B  B0 (1   .h) ;  là hằng số. Bỏ qua
sức cản khơng khí. Coi gia tốc trọng trường g không đổi.
.............................................................

HẾT ............................................................

1
ThuVienDeThi.com


ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG TRƯỜNG LỚP 11 MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 20012-2013
HƯỚNG DẪN GIẢI

CÂU

E1,r1

Câu 2
5đ
I
A

I1 R1
I2

ĐIỂM
D
V

E2,r2

R3

C

B

R2
R2 ( R1  R3 )
H.1
+ Điện trở toàn mạch R 
 4
R2  R1  R3
I
R2
I
1
  I1 
+ I đến A rẽ thành hai nhánh: 1 
I 2 R1  R3 2
3

+ UCD = UCA + UAD = -R1I1+ E1 – r1I1 = 6 -3I

0,5
0,25

0, 5

+ U CD  3V

0, 5

+ 6 -3I =  3 => I = 1A, I = 3A.

0,25

Với I= 1A:
E1 + E2 = ( R + r1 +r2 )I = 8 => E2 = 2V
- Với I = 3A:
E1 + E2 =8 *3 = 24 => E2 = 18V
2. Đổi chỗ hai cực của nguồn E2 thì vơn kế chỉ bao nhiêu
+ Khi đổi chỗ hai cực thì hai nguồn mắc xung đối
- Với E2 = 2V< E1 : E1 phát , E2 thu, dòng điện đi ra từ cực dương của
E1
-

I

E1  E2
 0,5 A
R  r1  r2

0,5

0, 25
0, 5

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

0,25

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

0,25

I

0, 5

E2  E1
 1,5 A
R  r1  r2

UCD = UCA + UAD = R1I1 + E1 +r1I = 6 +3I = 10,5V

0,75

2
ThuVienDeThi.com


CÂU

HƯỚNG DẪN GIẢI

N2

Câu 1
5đ

.

ĐIỂM

N1

m2
T2

.

T1

m1

F

0, 25

P1
P2

+ gia tốc của hệ: a 

 1, 2 m / s 2

F
m1  m 2

0,5

1 2
at =2,4m

2
2.X ét riêng từng vật: T= T1 = T2
+T = m2a = 12N< T0 = 15N : dây không bị đứt.
m  m2
m2 F
3. Để dây bị đứt : T 
.T0  22,5( N )
 T0 (1)  F  1
m2
m1  m2
+ v=at=2,4m/s; S 

4. Khi có ma sát: Gia tốc của hệ thay đổi nhưng sức căng T không đổi.

T  m2a  Fms2 (2);

+ Xét m2:

a

F  (Fms1  Fms2 ) thay (3) vào (2) , ta được:
(3)
m1  m2

m2 F
: (1) không thay đổi.
m1  m2
5.Nếu lực F đặt vào m2: thì sức căng T thay đổi, cịn gia tốc của hệ khơng đổi.
+ Vì gia tốc không thay đổi, nên vận tốc, đường đi đạt được ở câu 1 khơng
thay đổi.

+ Vì sức căng T thay đổi, điều kiện để lực F làm đứt dây cũng thay đổi:
F ³ m2 a +T0 = 45 N .
T

Câu 3
(4đ)

A.

E2,r2

I

E1, r1

C

1
1
0,25
0,25

0, 5
0,5
0,25
0,25

0,25

.B

I

E3,r3

1)-+Vì mạch ngịai hở, nên Eb = UAB = UAC + UCB
+ I

0,25

E1  E2
 3,5 A
r1  r2

+ UCB = E2 – I.r2 = -0,5V  Eb = UAB = 2- 0,5 = 1,5V
+ rb = 1+0,5 = 1,5 

0.25

0,5
1
3

ThuVienDeThi.com


HƯỚNG DẪN GIẢI

CÂU

ĐIỂM

E2,r2
E3,r3
C

0,25

B
A

V

2) Mắc vôn kế vào 2Eđiểm
1,r1 A, B: vẽ lại mạch điện.
. UV = I1.RV = UAB. Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch, ta có:
IV =

Eb
= 0,143 A
rb + RV

0, 5

 UV = I1.RV = UAB = 1.287V

0, 5

0,5

d2

A
Câu 4
(3đ)

B

.

0,25

.

C

.

d’2

d’1

O

d1

-Đặt vật ở A, thu được ảnh ở B, ảnh này khơng phải là ảnh thật vì không
theo nguyên lý thuận nghịch của ánh sáng.
- Vậy ảnh ở B phải là ảnh ảo, Từ đó suy ra khi vật ở B ảnh ở C cũng là
ảnh ảo.
- Ở đây đường dịch chuyển của vật thật AB = 18cm> BC = 4,5cm:

đường dịch chuyển của ảo: nên TK sử dụng là TKPK và được đặt ở bên 0,5
phải điểm C (hình vẽ).
0,5
1 1 1
 
(1)
f d1 d '1
1 1
1
- Khi đặt vật ở B:   ' (2). Theo hình vẽ ta có:
f d2 d 2

- Khi đặt vật ở A:

0,5
0,5
4

ThuVienDeThi.com


d1'  18  d1 (ảnh ảo)
d 2  d1  18 (vật thật)
d 2'  22,5  d1 (ảnh ảo) thay vào(1) và (2), so sánh 2 vế, ta được:

0,5

d1 = 80cm; d1'  12cm  f= -20cm.

0,5

Câu 5
(3đ)

- Áp dụng định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng:
Xét trong khoảng thời gian Δt: độ giảm thế năng = độ tăng động năng +
nhiệt lượng tỏa ra trong vòng do IC xuất hiện trong vòng dây.
 ΔWt = ΔWđ + Q (1)
-Khi vận tốc đạt đến một giá trị khơng đổi (do trọng lượng vịng dây cân bằng
với lực từ) thì: ΔWt = Q (2).
- Với ΔWt = mgΔh = mv. Δt (3)
S B SB0h SB0 v

E
(4)
Q  I c2 .R.t với I c  c 



R
Rt
R
t .R t .R
- Thay (3),(4) vào (2), Ta được: v 

16mgR
(đđơn vị vận tốc)
 2 d 4 B02 2

1

1

1

5
ThuVienDeThi.com