vật lý 11 hsg 11 sở gdđt an giang 2023 2024 đáp án

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang) </b>

<b>Khố ngày: 13/4/2024 MƠN: VẬT LÍ </b>

Thời gian làm bài: 180 phút

<i>(Không kể thời gian phát đề) </i>

<i><b> </b></i>

<i><b>Câu 1. (3.0 điểm) </b></i>

<i>Lị xo có độ cứng k, độ dài tự nhiên l₀ =30 cm, khối lượng không đáng kể. Vật m = 100 g treo vào lị xo như (Hình 1) và được kích thích dao động điều hịa với phương </i>

trình x = Acos(t + <i>). (Hình 2) là đồ thị biểu diễn vận tốc của vật m theo thời gian. </i>

a) Viết phương trình li độ và phương trình vận tốc của vật m. b) Vẽ đồ thị li độ vật m theo thời gian.

c) Tính độ lớn lực đàn hồi cực đại và lực đàn hồi cực tiểu của lò xo tác dụng lên vật. Lấy g = <small>2</small> m/s².

d) Tính quãng đường đi được và độ dịch chuyển của vật m kể từ lúc t = 0 đến khi có động năng bằng 3 thế năng lần thứ hai.

<i><b>Câu 2. (3.0 điểm) </b></i>

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng thực hiện đồng thời với hai bức xạ đơn sắc có bước sóng

λ

₁ và

λ

₂, các khoảng vân tương ứng thu được trên màn quan sát là i₁= 1,24 mm và i₂. Hai điểm A, B trên màn quan sát cách nhau 60,76 mm và AB vng góc với các vân giao thoa. Biết A và B là hai vị trí mà cả hai hệ vân đều cho vân sáng tại đó. Trên đoạn AB quan sát được 77 vân sáng trong đó có 9 vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm. Tính khoảng vân i₂.

<i><b>Câu 3. (3.0 điểm) </b></i>

Một vật nhỏ khối lượng m = 1,2 kg được kéo với vận tốc không đổi trên mặt phẳng nằm ngang nhờ một sợi dây hợp với mặt phẳng ngang một góc  (như hình vẽ). Hệ số ma sát giữa vật với mặt phẳng ngang là k = 0,2.

a) Với  = 30⁰ . Tìm lực căng T của dây.

b) Với góc  bằng bao nhiêu thì lực căng dây là nhỏ nhất? Tính góc  và giá trị lực căng nhỏ nhất đó.

0,1 0,2 0,3 0,4 -30

0

<i>Hình 2</i>



</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<i><b>Câu 4. (4.0 điểm)</b></i>

Cho mạch điện như hình vẽ: Biết hiệu điện thế giữa M, N là U = 6 V. Điện trở R = 2 , biến trở có điện trở tồn phần R_AB = 10 , hai tụ điện có điện dung lần lượt C₁ = 0,2 µF, C₂ = 0,3 µF. Lúc đầu K mở, các tụ chưa tích điện. Bỏ qua điện trở các dây nối.

1. Con chạy C ở trung điểm AB

- Tính điện tích mỗi tụ điện khi K mở. - Tính điện tích mỗi tụ điện khi K đóng.

- Tìm số electron dịch chuyển qua khóa K và chiều dịch chuyển của chúng khi khóa K từ mở chuyển sang đóng. Biết độ lớn điện tích electron e = 1,6.10^-19C.

2. Tìm vị trí C của con chạy để khi K mở hoặc đóng, điện tích trên các tụ điện khơng đổi.

3. Khi K cịn đang mở, con chạy C ở trung điểm AB. Thay khóa K bằng tụ C₃ = 0,4 µF. Tìm điện tích trên tụ C₃.

a) Chứng minh:

   

<small>22</small>

b) Tính khoảng thời gian giữa hai lần vật đi qua vị trí y<small>3 </small>có giá trị bằng ¹

3 độ cao cực đại.

<i><b>Câu 6. (3.0 điểm) </b></i>

Thiết kế phương án thí nghiệm đo khối lượng của viên đá.

1. Dụng cụ bao gồm: Giá đỡ có móc treo; Lị xo có độ cứng k thích hợp; Quả cân m₀có móc treo; Đĩa cân có móc treo, khối lượng đáng kể; Viên đá cần xác định khối lượng; Một thước thẳng có độ chia thích hợp.

2. Với các dụng cụ trên hãy thiết kế phương án thí nghiệm xác định khối lượng của viên đá theo các yêu cầu sau:

C₂P

R

y

ty1

y2

t1

t₂h

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO AN GIANG </b>

<b>KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH Khố ngày: 13/4/2024 </b>

<b>MƠN: VẬT LÍ </b>

 

0,5

Từ x = Acos(t+) => v = -Asin(t + ) Lúc t = 0 thì v = - A = - Asin() =>

Vậy: 6 cos(5 )2

cm

30 sin(5 ) 30 os(5 t+ )2

cm/s

0,5 b) Đồ thị li độ theo thời gian.

- Độ dịch chuyển : ₀ 6 cos(5 ) 6 cos( )

t(s)6

- 60

0,1 0,2 0,3 0,4

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<i><b>Câu 2. (3.0 điểm) </b></i>

+ Số vân sáng của bức xạ ₁ trong đoạn AB: ₁

1 50

 

0,75 + Số vạch sáng quan sát được: N = N1 + N2 - Số vân sáng cùng màu vân trung

tâm Hay:

<i>a) Các lực tác dụng vào vật là : trọng lực P , phản lực pháp tuyến N của mặt phẳng ngang, lực căng dây T của dây và lực ma sát F . _m</i>_s

- Áp dụng đinh luật II Niu tơn : <i>P</i>  <i>N TF_ms</i> <i>ma</i>

- Theo trục Ox: cos<i>T</i> <i>F_ms</i> 0 (1) - Theo trục Oy: <i>T</i>sin <i>Nmg</i>0 (2) Từ (2) suy ra: <i>N</i><i>mg T</i> sin

=> <i>F_ms</i><i>kN</i><i>k mg T</i>(  sin )Vậy



</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

 ^µF

- Điện tích của mỗi tụ: <i>Q</i><i>Q</i>₁<i>Q</i>₂ <i>CU_AB</i> 5.0,120,6<i>C</i>

<i>- Điện tích của hệ các bản tụ nối với P: Q_P</i> = 0 (1)

Dấu điện tích của các bản tụ như hình vẽ.

Từ (1) và (2) suy ra điện lượng dịch chuyển qua khóa K khi K đóng là:  <i>QQ</i>'<i>_P</i><i>Q_P</i> <i>Q</i>'<i>_P</i>

- Số hạt

0, 25.10

1,5625.101, 6.10

C2 P

C₂P

-

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

=> <i>R_BC</i>  4( )3. Thay tụ C₃ khi K mở

Giả sử sự phân bố điện tích trên các tụ điện như hình vẽ - Hiệu điện thế UAC

<=> 2<i>Q</i>₁<i>Q</i>₃1(<i>C</i>) (1) - Hiệu điện thế U_CB

    (3) Giải hệ ba phương trình ba ẩn

<i>gty</i> <i>v t</i> 

Phương trình này cho hai nghiệm:

C₂P

- - +

R

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<i>gty</i><i>v t</i>

suy ra:

2 <i>v</i> 2<i>gyt</i>

 

Với ¹ _max 3,39633

Treo vật vào lò xo, dùng thước đo độ dãn của lò xo

Vật cân bằng dưới tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi: <i>k l</i> ₀ <i>mg</i> 1,0 b)

- Bước 1: Treo quả cân vào lò xo, đo dộ dãn <i>l<small>0</small></i> của lò xo

<i>k l</i> ₀ <i>m g</i>₀ (1) ^0,5- Bước 2: Tháo quả cân, treo đĩa cân m1 vào lò xo, đo dộ dãn <i>l<small>1</small></i> của lò xo

<i>k l</i> ₁ <i>m g</i>₁ (2) Từ (1) và (2) suy ra: <small>1</small>

 ⁽³⁾

0,5 - Bước 3: Đặt viên đá m₂ lên đĩa cân m₁ treo vào lò xo, đo dộ dãn <i>l₂</i> của lò xo

<i>k l</i> ₂ (<i>m</i>₁<i>m g</i>₂) (4) Từ (4) và (1) suy ra: <small>2</small>

</div>