Tuyển tập các đề thi học sinh giỏi môn vật lí lớp 11

ĐỀ SỐ 1:

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI – KHỐI 11 – MÔN LÝ
Năm học: 2012-2013
Thời gian làm bài: 90 phút
(Mỗi bài 2 điểm)
Bài 1. Cho hai điện tích điểm dương q 1 và q2 = 4q1 đặt cách nhau 30cm trong khơng khí. Phải chọn
điện tích điểm thứ ba q0 như thế nào, đặt tại đâu, để cả hệ thống ba điện tích đạt cân bằng?
Bài 2. Cho ba điện tích điểm q1, q2, q3 lần lượt đặt tại ba đỉnh A, B, C của hình vng ABCD trong
khơng khí. Xác định hệ thức giữa q1, q2, q3 để cường độ điện trường tại D bằng 0.
Bài 3. Mạch tụ như hình vẽ:
Cho điện dung của các tụ là C1 = 0,5µF ; C2 = 1µF.
Hiệu điện thế của hai nguồn điện không đổi là U1 = 5V; U2 = 40V.
Lúc đầu khóa K mở và các tụ chưa tích điện (hình – 1).
a/ Đóng khóa K vào vị trí (1), tìm điện tích mỗi tụ
b/ Chuyển khóa K sang vị trí (2), tìm điện tích mỗi tụ trong trường hợp này. Ngay khi khóa
K đóng vào vị trí (2), điện lượng dịch chuyển qua K sẽ là bao nhiêu, theo chiều nào?
Bài 4. Một electron chuyển động theo theo phương song song và cùng chiều với đường sức của
điện trường đều có cường độ 3640 V/m. Cho biết electron bắt đầu đi vào điện trường tại điểm M
với vận tốc ban đầu 3,2.106 m/s. Hỏi sau bao lâu kể từ lúc bắt đầu vào điện trường thì electron lại
trở về điểm M ? Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Cho điện tích và khối lượng của electron là q = 1,6.10-19 C; m = 9,1.10-31 kg .
Bài 5. Một hòn bi nhỏ treo ở đầu một sợi dây mảnh, không co dãn, đầu kia của sợi dây được treo
vào
một cái đinh O cố định , chiều dài sợi dây  = 30 cm (hình – 2). Hỏi tại điểm thấp nhất A phải
truyền cho hòn bi một vận tốc theo phương ngang nhỏ nhất bằng bao nhiêu để nó có thể quay trịn
trong mặt phẳng thẳng đứng? Cho g = 10 m/s2 . Bỏ qua các lực cản.
O
(1) (2)

•

U

1

+
-

•

C2

K

- U
+ 2

C1

(hình – 1)

→

v•

A
(hình -2)

-------------HẾT------------

1

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG K11 – 2012 – 2013
Bài 1:
* Điều kiện q0 cân bằng: F10 = F20
0,25đ


F10 ↑↓ F20
0,25đ
Tìm được: q0 nằm giữa q1, q2 ; r10 = 10cm, r20 = 20cm
* Điều kiện q1 cân bằng: F01 = F21
0,25đ


F01 ↑↓ F 21
0,25đ
Suy được: q0 < 0 ; q0 = 4q/9
0,25đ


* Điều kiện q2 cân bằng: F02 = F12 ; F02 ↑↓ F12 ; q2 = 9q0
0,25đ

0,5đ

Bài 2 :

  
 


ED = E1 + E2 + E3 = 0 ⇒ E1 + E3 = − E2

E2 // BD ; E1D = E3D
⇒ q1 q3 > 0 ; q1 = q3 = q
⇒ q2 trái dấu q1, q3
⇒ q2 = - 2q 2 hay q1 = q3 = -q2/ 2 2

0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ

Bài 3 :
a/
K ≡ (1) → q1 = 2,5µC ; q2 = 0
b/
K ≡ (2)
→ 2q1’ + q2’ = U
(1)
0,25đ
ĐLBTĐT tại K → q2’ – q1’ = q1
(2)
0,25đ
Giải (1), (2)
→ q1’ = 12,5µC ; q2’ = 15µC
∆q = qK’ – qK = -15µC
Bài 4 .
Gia tốc của electron a = - F/m = - 6,4.1014 m/s2
(0,5đx2)

Thời gian cần tìm t = 2(-v0/a) = 10-8 s
(0,5đx2)
Bài 5 .

+ Muốn hịn bi quay trịn trong mp thẳng đứng thì lực căng dây TB ≥ 0
Tại B : TB + mg = mv2/  ⇒ TB = m(v2/  - g) ≥ 0
⇒ v2B MIN = g 
+ ĐLBTcơ năng (gốc thế năng tại A) : 1/2mv2A = mg.2  + 1/2mv2B
⇒ vA(MIN) = 5 g = 15 (m/s)

0,5đ

0,5đ
0,5đ

(0,5đ)
(0,5đ)
(1đ)
2


------------------HẾT---------------------

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI – KHỐI 12 – MÔN LÝ
Năm học : 2012-2013
Thời gian làm bài : 90 phút
(Mỗi câu 2 điểm)
Bài 1. Hai vật có khối lượng bằng nhau m = 1 kg đặt trên một mặt bàn nhẵn nằm ngang và được
gắn vào tường nhờ hai lò xo có độ cứng k 1 = 100 N/m và k2 = 400 N/m. Khi hai lò xo chưa biến
dạng thì khoảng cách giữa hai vật là d 0 = 0,2 m. Người ta kích thích cho hai vật đồng thời dao động

điều hòa dọc theo trục x, chiều dương được chọn như (hình – 1): vật thứ nhất bị đẩy về phía bên
trái, cịn vật thứ hai bị đẩy về phía bên phải rồi đồng thời bng nhẹ. Biết động năng cực đại của
mỗi vật là E0 = 0,5 J.
1/ Lập phương trình dao động của hai vật.
2/ Trong quá trình dao động, hãy tìm khoảng cách ngắn nhất giữa hai vật.
k1

• •
1

(hình -1)

2

k2
x

Bài 2. Con lắc đơn có chiều dài  = 1 m, vật nặng có khối lượng 100 g, dao động tại nơi có g =
10m/s2. Bỏ qua mọi ma sát.
−2
1/ Khi đưa vật nặng lên cao để dây treo có góc lệch α 0 = 10 rad rồi thả nhẹ cho vật dao

động thì lực tác dụng lên điểm treo và lên vật nặng thay đổi như thế nào?
2/ Treo con lắc trên vào trần một chiếc xe đang lên dốc với chuyển động thẳng nhanh dần
đều gia tốc
a = 2m/s2, dốc nghiêng một góc α = 300 so với phương ngang . Kích thích để con lắc đơn dao động
→

với biên độ nhỏ trong mặt phẳng thẳng đứng chứa vectơ gia tốc a . Tìm chu kì dao động của con
lắc.

Bài 3 . Trên mặt nước có hai nguồn A, B phát sóng cùng biên độ, ngược pha, cách nhau 20 cm, có
bước sóng λ = 3cm . Gọi I là trung điểm AB. Dựng hình vng AIMN nằm trên mặt nước. Trên
đoạn IN, tìm số điểm dao động cùng pha với nguồn A. Cho biết pha ban đầu của nguồn A bằng 0.
Bài 4 . Một bộ nguồn gồm 16 nguồn giống nhau (mỗi nguồn có suất điện động e = 2V, điện trở
trong r = 1 Ω ) được mắc thành hai dãy song song: một dãy có x nguồn, một dãy có y nguồn. Bộ
nguồn được mắc với một điện trở ngoài R = 15 Ω , người ta nhận thấy cường độ dịng điện qua dãy
có y nguồn bị triệt tiêu. Tìm x và y.
O
•
Bài 5 .
Một hịn bi nhỏ treo ở đầu một sợi dây mảnh, không co dãn, đầu kia của sợi dây được treo vào
một cái đinh O cố định, chiều dài sợi dây  = 30 cm (hình – 2). Hỏi tại điểm thấp nhất A phải
→
truyền cho hòn bi một vận tốc theo phương ngang nhỏ nhất bằng bao nhiêu để nó có thể quay trịn
•
trong mặt phẳng thẳng đứng? Cho g = 10 m/s2 . Bỏ qua các lực cản.
A

v

(hình -2)
-----------------HẾT--------------------3


ĐÁP ÁN HSG - LÝ 12.
Bài 1.
1/ Chọn gốc tọa độ là VTCB của mỗi vật . Ta có
x1 = 10cos(10t + π ) (cm)
x2 = 5cos(20t) (cm)
2/ Khoảng cách giữa hai vật

d = d0 – (x1 - x2) = 20 + 5(2cos10t + cos20t)
d = 20 + 10[(cos10t + 1/2)2 – 3/4]
dmin = 20 + 10(-3/4) = 12,5 cm
Bài 2.

(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)

1/ T = mg(3cos α - 2cos α 0 )
0,99995 N ≤ T ≤ 1,0001 N
→

→

F = P+ T
10-4 ≤ F ≤ 10-2 N
→
→ →
2/ g' = g − a ⇒ g’2 = g2 + a2 + 2gasin α
g = 124 m/s2

T = 2π
= 1,88 s
g'
Bài 3 .

(0,5đ)

→

uA = A cos ωt , uB = A cos( ωt + π )
π 
π
π
π
u = 2 A cos  (d 2 − d1 ) −  cos ωt − (d1 + d 2 ) − 
2
λ
2
λ

π
π
∆ϕ AM = (d 1 + d 2 ) − = 2k π
λ
2
d1 + d2 = (2k + 1/2)3
M ∈ IN nên 20 < d1 + d2 < 10 + 10 5 ⇒ k = 4 ; 5 : có 2 điểm

(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)

(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)

Bài 4 .
Iy = 0 ⇒ I =

xe
2x
=
(1)
R + xr 15 + x

(2)
(3)
15.2 x
Từ (1) , (2) và (3) ⇒
= (16- x)2
15 + x
x2 + 14x – 240 = 0
x = 10 ; y = 6

(0,5đ)

UAB = ye = (16 –x)2
UAB = RI = 15I

Bài 5 . + Muốn hòn bi quay tròn trong mp thẳng đứng thì lực căng dây TB ≥ 0
Tại B : TB + mg = mv2/  ⇒ TB = m(v2/  - g) ≥ 0
⇒ v2B MIN = g 
+ ĐLBTcơ năng (gốc thế năng tại A) : 1/2mv2A = mg.2  + 1/2mv2B
⇒ vA(MIN) = 5 g = 15 (m/s)

(0,5đ)

(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
(1đ)

4


--------------------------------------------------------------------------

ĐỀ SỐ 2:
Trường THPT Quỳnh Lưu 4
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG MƠN VẬT LÍ NĂM 2011-2012
( Thời gian làm bài 150 phút )
Câu 1: (6đ)
1) Cho mạch điện như hình: E = 15V, r = 2,4Ω ;
Đèn Đ1 có ghi 6V – 3W, đèn Đ2 có ghi 3V – 6W.
a) Tính R1 và R2, biết rằng hai đèn đều sáng bình thường.
b) Tính cơng suất tiêu thụ trên R1 và trên R2.
c) Có cách mắc nào khác hai đèn và hai điện trở R 1, R2 (với giá trị
tính trong câu a) cùng với nguồn đã cho để hai đèn đó vẫn sáng
bình thường?

E, r
R1

A
Đ1

R2

C

B

Đ2

2) Cho 2 mạch điện như hình vẽ : Nguồn điện ξ 1 có ξ 1 = 18V, điện trở trong r1 = 1Ω. Nguồn
điện ξ 2 có suất điện động ξ 2 và điện trở trong r2 . Cho R = 9Ω ; I1 = 2,5A ; I2 = 0,5A. Xác định
suất điện động ξ 2 và điện trở r2.

Câu 2:(3đ)
Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm q > 0
gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36V/m, tại B là 9V/m.
a) Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
b) Nếu đặt tại M một điện tích điểm q 0 = -10-2C thì độ lớn lực điện tác dụng lên q 0 là bao nhiêu?
Xác định phương chiều của lực.
Câu 3:(5đ) Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau được treo vào một điểm bởi hai sợi dây nhẹ không
dãn, dài  = 40 cm. Truyền cho hai quả cầu điện tích bằng nhau có điện tích tổng cộng q = 8.10 -6 C
thì chúng đẩy nhau các dây treo hợp với nhau một góc 900. Lấy g = 10 m/s2.
a. Tìm khối lượng mỗi quả cầu.
b. Truyền thêm điện tích q’cho một quả cầu, thì thấy góc giữa hai dây treo giảm đi còn 60 0. Xác
định cường độ điện trường tại trung điểm của sợi dây treo quả cầu được truyền thêm điện tích này?
Câu 4 (4đ). Cho mét lỵng khí lý tởng đơn nguyên tử thực hiện chu trình
P
ABCDECA biểu diễn trên đồ thị (hình 4). Cho biết PA=PB=105Pa, PC=3.105Pa,
E
D
PE

PE =PD=4.105Pa, TA=TE =300K, VA=20lÝt, VB=VC=VD=10lÝt, AB, BC, CD, DE,
EC, CA là các đoạn thẳng.
PC
C
a) Tính các thông số TB, TD, VE.
PA
A
b) Tính tổng nhiệt lợng mà khí nhận đợc trong tất cả các giai đoạn của
B
V
O
chu trình mà nhiệt độ của khí tăng.
VA
VE
VC
3
Hình 4
Cho ni nng ca n mol khí lý tưởng đơn nguyên tử được tính : U = nR (T − T0 )
2
5


Bi 5 (2). HÃy trình bày một ý tởng đo vận tốc đầu của đầu đạn có khối lợng nhỏ khi bắn đạn ra
khỏi nòng súng bằng phơng pháp va ch¹m.
HẾT

6


Hướng dẫn chấm

Câu 1(6 đ)
1)
a) vì hai đèn sáng bình thường nên:
UAC=U1=6V; UCB=U2=3V. Suy ra: UAB=9V
Áp dụng định luật Ôm, ta có cường độ dịng điện qua nguồn:
ξ − U AB 15 − 9
I=
=
= 2,5 A
r
2,4
Do đó: + Cường độ dòng điện qua R1 là: I1=I-Iđ1=2,5-0,5=2A
Suy ra : R1 = 3Ω ;
+ Cường độ dòng điện qua R2 là: I2=I-Iđ2=2,5-2=0,5A
Suy ra: R2 = 6Ω ;
b) P1 = 12W ; P2 = 1,5W ;
c) (R1 nt Đ2)//(Đ1 nt R2).
2)

(0,75)
(0,75)
(0,5)
(0,5)
(0,5)
(0,5)

-Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch
+Mạch 1: ξ 1 + ξ 2 = I1(R + r1 + r2) ⇔ 18 + ξ 2 = 2,5(9 + 1 + r2)
⇔ ξ 2 = 2,5r2 + 7
(1)

+Mạch 2: ξ 1 – ξ 2 = I2(R + r1 + r2) ⇔ 18 – ξ 2 = 0,5(9 + 1 + r2)
⇔ ξ 2 = -0,5r2 + 13
(2)
Từ (1) và (2) ta có : 2,5r2 + 7 = - 0,5r2 + 13 ⇔ r2 = 2Ω.
Thay vào (1) ta được : ξ 2 = 2,5.2 + 7 = 12V.

(0,75)
(0,75)
(0,5)
(0,5)

Câu 2(3 đ)
q

A

M

B

a) Ta có:
EA = k

EM

q
OA

2

EB = k
EM = k

= 36V / m (1) (0,25)

q
OB
q

OM

2

= 9V / m (2)

2 (3)

(0,25)
(0,25)

2

OB 
Lấy (1) chia (2) ⇒ 

÷ = 4 ⇒ OB = 2OA .
 OA 
2

 OA 

Lấy (3) chia (1) ⇒
=
÷
E A  OM 
EM

(0,5)

(0,5)
7


Với: OM =

OA + OB
2

2

1
 OA 
= 1,5OA ⇒
=
⇒ E M = 16V
÷ =
E A  OM 
2, 25


EM

b) Lực từ tác dụng lên qo: F = q 0 E M



(0,5)
(0,25)



vì q0 <0 nên F ngược hướng với E M và có độ lớn:
F = q 0 E M = 0,16N

(0,5)

Câu 3

5điểm
a
1,5đ

b
2đ

1,5

Ban đầu khi cân bằng mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P,
Lực điện F và lực căng của dây treo T
P + F +T = 0
F = Ptanα

kq12/r2 = mgtanα
m = kq12/r2gtanα = 0,045 kg = 45 g
Khi truyền thêm điện tích q’ hai quả cầu cùng tích điện dương.
F’ = Ptanα’
E
kq1q2’ /r’2 = mgtanα’
q2’ = r’2mgtanα’/kq1 = 1,15.10-6 C
E2 α
E1
E1 = kq1/(  3 / 2 )2 = 3.105 V/m
E2 = kq2’/(  / 2 )2 = 2,6.105 V/m
2
T
E = E12 + E2 = 3,97.105 V/m ≈ 4.105 V/m
F’
tanα = E1/E2 = 3/2,6 → α = 490
q1
q2’
P
Hình vẽ
Nếu sau khi truyền q’ hai quả cầu cùng mang điện tích âm: q1’ = q2’
kq1’2 /r’2 = mgtanα’
q1’2 = r’2mgtanα’/k → q1’ = - 2,15.10-6 C
E1 = kq1’/(  3 / 2 )2 = 1,6.105 V/m
E2 = kq2’/(  / 2 )2 = 4,8.105 V/m
E1
2
2
5
α

E = E1 + E2 ≈ 5.10 V/m
E2
T
E
tanα = E1/E2 = 1,6/4,8 → α ≈ 180
F’
q1’
q2’
Hình vẽ
P

0.25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25

8

Cõu a) áp dụng phơng trình trạng thái PAVA=nRTAnR=20/3
4
TB=PBVB/nR=150K, TD=PDVD/nR=600K. VE=nRTE/PE=5 lít.
b) Khí nhận nhiệt trong quá trình đẳng tích BD và một giai đoạn trong quá trình biến đổi ECA:
3
3 20
Q1=QBD=n. R (TD − TB ) = . (600 − 150) = 4500 J
2
2 3
3
2
→ P=V/5+5 (1) (V ®o b»ng lÝt, P ®o b»ng 105Pa)→ T=PV/nR = ( −V + 5V ) (2) (T ®o b»ng
20
5
100K)
T=Tmax=468,75K, khi Vm=12,5 lÝt, T tăng khi 12,5 lít V5, Vm ứng với điểm F trên đoạn CA.
Xét nhiệt lợng nhận đợc Q trong quá trình thể tích tăng từ V đến V+V (trên ®o¹n EF)
3
∆Q = n. R∆T + P.∆V . Tõ (1), (2) ta tìm đợc: Q=(-4V/5+12,5)V. Dễ dàng nhận thấy trong
2
giai đoạn ECF luôn có Q>0
3
Trong giai đoạn này, nhiệt lợng nhận đợc là: Q2=U+A, với U=n. R (Tmax TE ) = 1687,5 J
2
A là diện tích hình thang EFVmVE=2437,5JQ2=1687,5+2437,5=4125J
Tổng nhiệt lợng khí nhận đợc là: Q=Q1+Q2=8625J
Cõ
u5

(2,0 điểm):
+ Bắn trực tiếp vào một con lắc cát đủ dày. Coi va chạm là mềm thì
mu0 = (M + m)V
(M + m)V2/2 = (M + m)gl(1 - cosα)
+ Ta cã: u 0 =

0,5đ

0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ

0,5đ
0,5đ

+Biểu thức này cho phép thực hiện
và đo đạc để tính vận tốc ban đầu u0 của đạn.

0,5đ

S 3:
TRNG THPT THANH CHƯƠNG

0,5®

0,5®

M +m

2 gl (1 − cos α )
m

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN

4,0®
0,5®
0,5®

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG
NĂM HỌC 2012-2013
MÔN: VẬT LÝ 11
Thời gian làm bài : 150 phút

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 khơng nếu ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là µ
?
9


5. Kết quả câu 1 và 3 có thay đổi không nếu lực F đặt ở vật m2?
Câu 2( 5 đ) . Cho mạch điện như hình vẽ (H1): trong đó
E1 = 6V; r1 = 1Ω; r2 = 3Ω; R1 = R2 = R3 = 6Ω.
1.Vôn 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

E1,r1

A

R1

D
V

E2,r2

R3

C

B

R2

.B

A.

H.1

E ,r3

H2 3

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 vôn kế V có điện trở RV = 9 Ω 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
vịng, nếu độ lớn của cảm ứng từ B biến thiên theo độ cao h theo định luật: B = B0 (1 + α .h) ;
α là hằng số. Bỏ qua sức cản khơng khí. Coi gia tốc trọng trường g không đổi.
.............................................................

HẾT

............................................................

10


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

HƯỚNG DẪN GIẢI

ĐIỂM

E1,r1

Câu 2
5đ

D

I
A

I1 R 1
I2

V

E2,r2

R3

C
R2

R2 ( R1 + R3 )
H.1
= 4Ω
R2 + R1 + R3
I1
R2
1
I

=
= => I1 =
+ I đến A rẽ thành hai nhánh:
I 2 R1 + R3 2
3

+ Điện trở toàn mạch R =

+ UCD = UCA + UAD = -R1I1+ E1 – r1I1 = 6 -3I
+ U CD = 3V
+ 6 -3I = ± 3 => I = 1A, I = 3A.

B

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

-

Với I= 1A:
E1 + E2 = ( R + r1 +r2 )I = 8 => E2 = 2V
- Với I = 3A:
0,5
E1 + E2 =8 *3 = 24 => E2 = 18V
2. Đổi chỗ hai cực của nguồn E2 thì vôn 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 0, 25

I=

E1 − E2
= 0,5 A
R + r1 + r2

UCD = UCA + UAD =6 -3I = 4,5V
- Với E2 = 18V > E1: E2 là nguồn, , E1 là máy thu
I=

E2 − E1
= 1,5 A
R + r1 + r2

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

0, 5
0,25
0,25
0, 5
0,75

11


N2

CÂU
Câu 1
5đ

HƯỚNG DẪN GIẢI

ĐIỂM

N1

m2

.

T2

.m

1

T1

F

0, 25

P1

P2

2
F
+ gia tốc của hệ: a = m1 +m2 = 1, 2m / s

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.
m2 F
m + m2
≥ T0 (1) ⇒ F ≥ 1
.T0 = 22,5( N )
3. Để dây bị đứt : T =
m1 + m2
m2
4. Khi có ma sát: Gia tốc của hệ thay đổi nhưng sức căng T không đổi.
+ v=at=2,4m/s; S =

T = m2 a + Fms 2 (2);

+ Xét m2:

a=

F − ( Fms1 + Fms 2 )
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 khơng 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 .

0,25
1
1
0,25
0,25

T=

Câu 3
(4đ)

E2,r2

I

A.

C

.B
I

0,25

0,25

E ,r

3
1)-+Vì mạch ngịai hở, nên Eb =3 UAB = UAC + UCB

E1 + E2
= 3,5 A
+ I=
r1 + r2
+ UCB = E2 – I.r2 = -0,5V ⇒ Eb = UAB = 2- 0,5 = 1,5V
+ rb = 1+0,5 = 1,5 Ω

CÂU

0, 5
0,5
0,25

HƯỚNG DẪN GIẢI

0.25
0,5
1
ĐIỂM

E2,r2

E3,r3
C

B

E1,r1

A

V

0,25

12


Lưu ý: Học sính giải cách khác, Đúng vẫn cho điểm tối đa.

ĐỀ SỐ 4:
SỞ GD VÀ ĐT THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT ĐÔNG SƠN I

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
Năm học 2011-2012
Môn thi: Vật lý lớp 11
Họ và tên:...........................................................
Ngày thi: ... / ... / 2012
Số báo danh:.......................................................
Thời gian: 150 phút
d2

Câu 1: (5 điểm)
Cho mạch điện (hình 1) gồm: E1 = 9V, r1 = 1,5 Ω ; E2 = 4,5V, r1 = 3 Ω , R1 = 6 Ω , R2 = 3 Ω
d’
F
C1 = 0,6 µ A , C2 = 0,3 µ F . Xác địnhB
điện tíchC tụ và hiệu điện thế UMN khi: E ,r
E2,r2
P
1 1,
.
.các 2
.
O
a, Khóa K mở.
N
d’1
b, Khóa K đóng.
M

d1

B

A

K

C1

C2

B
M
R2

R1
Hình 2

N
Hình 1
Câu 2: (4 điểm)
Thanh kim loại MN chiều dài l = 40 cm quay đều quanh trục qua A và vng góc với thanh
trong
u

từ trường đều B (hình 2), B = 0,25 T làm trong thanh xuất hiện suất điện độngcảm ứng E = 0,4 V.
a, Xác định các cực của thanh MN?
b, Xác định vận tốc góc của thanh?
Câu 3: (5 điểm)
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 vơ cực khơng phải điều tiết. Tính tiêu cự
và độ tụ của L1. Cho kính cách mắt 1 cm.
b, Để nhìn gần, gắn vào phần dưới của L1 một thấu kính hội tụ L2. Tính tiêu cự và độ tụ của L2 để
khi nhìn qua hệ thấu kính mắt trên có thể nhìn vật gần nhất cách mắt 20 cm.
c, Thấu kính L2 có hai mặt lồi giống nhau bán kính R, chiết suất n = 1,5. Tính R.
C©u 4: (2 im)
x
Điện tích dơng Q đợc phân bố đều trên khung dây dẫn
M
mnh hình tròn, bán kính R(hỡnh 3). Một điện tích điểm âm - q

O
đặt tại M trên trục x x và cách tâm O của khung dây một khoảng OM = x .
a) Xác định lực điện tác dụng lên điện tích - q đặt tại M.
b) Tìm x để lực điện (câu a) đạt cực đại. Tính cực đại đó.
Hỡnh 3
Câu 5: (4 im)
Mt lng kớnh cú chiết suất n = 2 , tiết diện là tam giác đều ABC.
a, Xác định góc tới khi 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 45 0. Xác định đường
đi của tia sáng? Xác định góc lệch? Vẽ đường đi của tia sáng.
---------------------------------HẾT--------------------------------(Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm)

.

.

13

x


ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM
Môn thi: Vật lý lớp 11
Ngày thi: .../... / 2012
Thời gian: 150 phút
Câu

Lời giải

Điểm

Thang
điểm
0,5

a, Khi K mở:(Hình 1a) E1, E2 mắc nối tiếp. Theo định luật Ôm cho toàn mạch:

I=

E1 + E2
9 + 4,5
=
= 1( A) (1)
R1 + R2 + r1 + r2 6 + 3 + 1,5 + 3

Theo định luật Ôm cho đoạn mạch ngoài AB: UAB = I(R1 + R2)= 1(6+3) = 9(V)

0,5

Ta có C1, C2 mắc nối tiếp

→ q1 = q2 = qb = Cb .U AB =

E1,r1,

5

A

0,5

q1 1,8.10−6
=
= 3(V ) → U MN = U MA + U AN = −3 + I .R1 = −3 + 1.6 = 3(V )
C1 0, 6.10−6

U AM = U1 =

1

C1C2
0, 6.0,3
U AB =
.10−6.9 = 1,8.10−6 (C )
C1 + C2
0, 6 + 0,3

K

C1

E1,r1,

E2,r2

P

C2

B

A

Hình 1a

N

K

C2

B
M

Hình 1b

N

b, Khi K đóng :(Hình 1b) Tương tự câu a, I = 1(A)
VM = VP → chập M và P
Ta có

0,5

R2

R1

R2

R1

E2,r2

P

C1

M

0,5

0,5

U AM = U AP = E1 − I .r1 = 9 − 1.1,5 = 7,5(V )

0,5

→ q1 = C1.U AM = 0, 6.10−6.7,5 = 4,5.10 −6 (C )

0,5

U MB = U PB = E2 − Ir2 = 4,5 − 1.3 = 1,5(V ) → q2 = C2 .U MB = 0,3.10−6.1,5 = 0, 45.10 −6 (C )

0,5

→ U MN = U MA + U AN = −7,5 + I .R1 = −7,5 + 1.6 = −1,5(V )

0,5

a, Theo quy tắc bàn tay phải, khi thanhMN chuyển
động trong từ trường nó đóng vai trị là nguồn điện:
M là cực âm, N là cực dương.

N

M -

α

(+)

B

1

Hình 2
14


∆t thanh quét được diện tích
∆ϕ
ω∆t l ω
∆S = π l 2
= πl2
=
∆t (1)
2π
2π
2

Độ biến thiên từ thông ∆Φ = B∆Scosα = B∆S (vì cos α =1)
b, Xét trong khoảng thời gian

2

1
0,5

∆Φ B∆S
=
(2)
∆t
∆t
2
2E
2.0, 4
→ E = Bl ω → ω = 2 =
= 20 (rad/s)
Bl
0, 25.(0, 4) 2
2

→ Suất điện động cảm ứng E =

0,75

Thay (1) vào (2)

0,75

a, Dùng thấu kính L1 để nhìn rõ ở vơ cực mắt khơng phải điều tiết

L1
→ Vât AB ở ∞  A1B1 ở F1, trùng với điểm cực viễn trước mắt 100 cm
→
→ trước kính 100 – 1 = 99(cm)
→ L1 là thấu kính phân kì

0,5
0,5

1
1
≈ −1(dp )
= −
f1
0,99
b, Vât AB ở trước mắt 20 cm → trước kính d = 20 – 1 = 19 cm

0,5

f1 = - 99 (cm) ; D1 =

3

0,5

heTK
 A1B1 ở điểm cực cận trước mắt 40 cm
→

40 – 1 = 39(cm) → d , = - 39 cm

Vât AB trước kính d =19 cm

5

→ trước kính

,
→ Tiêu cự của hệ thấu kính f = d .d , = 19.(−39) = 37, 05
d +d
19 − 39

0,5
0,5

(cm)

Gọi f2 là tiêu cự của thấu kính hội tụ L2

1 1 1
1
1 1
1
1
= +
= − =
+
→
→ f 2 ≈ 26,96

f
f1 f 2
f2 f
f1 37, 05 99
1
1
=
≈ 3, 71(dp )
→ D2 =
f 2 0, 2696
1
1
1
2
= (n − 1)( + ) = (n − 1)
c, Từ công thức D2 =
f2
R1 R2
R
→ R = 2(n - 1)f2 = 2.0,5.26,96 = 26,96 (cm)
Ta có

Xác định lực điện F t ại M.
Chia vòng dây thành các đoạn
đủ nhỏ mang điện tích Q

2

0,5
0,5

0,5

r

.

O

4

0,5

(cm)

R

F

F1

x

.

M
-q

x

0,25

F2

u

u
u
uu

k / −q.∆Q /
cosα .
Lực tổng hợp ∆ F = ∆ F1 + ∆ F2 với độ lớn ∆F1 = ∆F2 =
r2

0,25

k / −q.∆Q / .x
k / −q.∆Q / x
.Với r = R 2 + x 2 → ∆F = 2
( R 2 + x 2 )3
r2
r
k / −q.∆Q / .x
k / −q.Q / .x
→ F = ∑ ∆F = ∑ 2
=
( R 2 + x 2 )3
( R 2 + x 2 )3
F đạt Max khi mẫu số min. Ta có
→ ∆F = 2 ∆F1.cosα = 2

0,25
0,5
0,25

15


(R 2 + x2 ) =
→ Fmax = 2

R2
R2
R2 R2 2
+
+ x 2 ≥ 3.3
.x
2
2
2 2

k −q.Q
3 3.R

2

Khi x =

R

0,5

2

,
a, Khi góc lệch cực tiểu → i = i , → r = r =

A
= 300
2

Theo định luật khúc xạ sin i = n s inr = 2 sin 300 =

0,5
2
→ i = 450
2

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 trên mặt B1C1
0
0
0

0
dưới góc tới i1 = 90 − ∠I1 JB1 = 90 − 30 = 60
5

A

R
C1

4

0,5
I

I1

S

J
C

B

B1
1
1
→ igh = 450
Xét góc giới hạn phản xạ tồn phần: sin i gh = =
n
2

→ i1 > igh → SI1 phản xạ toàn phần tại J

0,5

Tia phản xạ JR ⊥ mặt bên AC1 truyền thẳng ra ngồi khí
0
,
0
0
0
0
Góc lệch D = 180 − (i1 + i1 ) = 180 − (60 + 60 ) = 60

0,5

0,5

ĐỀ SỐ 5:
TRƯỜNG THPT
2013
TỔ VẬT LÝ – CƠNG NGHỆ

ĐỀ THI CHON ĐỘI TUYỂN OLYMPIC

ĐỀ CHÍNH THỨC

MƠN THI: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 180 phút

Bài 1(4 điểm). Ở hai đầu một thanh nhẹ cách điện có gắn hai

viên bi nhỏ A,B có khối lượng m1, m2 và dang tích điện q1, q2
tương ứng. Thanh có thể quay khơng ma sát quanh một trục nằm
ngang vng góc với thanh,trục quay cách viên bi A, B lần luơtj
l1, l2 tương ứng. Hệ thống được dặt trong điện trường đều E có
phương thẳng đứng hướng từ dưới lên.Ban đầu người ta giữ cho
thanh nằm ngang, rồi buông ko vận tốc.
a.Muốn cho thanh vẫn nằm ngang thì cường độ điên trường E0
bằng bao nhiêu.
16


b.Giả sử cường độ điện trường là E0/2. Tính vận tốc của viên bi B khi thanh đi qua vị trí thẳng
đứng.
Bài 2(4 điểm): Một tụ phẳng gồm 2 tấm kim cách nhau 1 khoảng d =5cm đặt nằm ngang. Cho tụ
điện tích điện: tấm trên tích điện dương, tấm dưới tích điện âm, đến hiệu điện thế U=100V. Bên
trong 2 tấm có hạt bụi tích điện khối lượng m=10-3g nằm lơ lửng.
a.
Tìm dấu và điện tích của hạt bụi.
b.
Đột nhiên hạt bụi mất 1 phần điện tích và chuyển động nhanh dần đều xuống dưới với
gia tốc
a= 2m/s2. Tìm lượng điện tích mất đi.
c.
Nếu sau khi mất điện tích muốn hạt bụi vẫn lơ lửng thì
phải tăng hay giảm hiệu điện thế giữa 2 bản kim loại. Cho g=10m/s2.
Bài 3(5 điểm). Cho mạch điện hình vẽ:
Nguồn điện có E = 8V, r = 2Ω. Đèn có điện trở
R1 = 3Ω, R2 = 3 Ω, điện trở của ampe kế không đáng kể.
a) K mở di chuyển con chạy C đến vị trí mà RBC = 1Ω thì đèn tối
nhất. Tính điện trở tồn phần biến trở RAB.

b) Thay RAB = 12Ω rồi di chuyển con chạy C đến giữa (trung điểm
A

AB) rồi đóng K. Tìm số chỉ của ampe kế lúc này.

Bai 4 (5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ bên: R1=r, R2 = 2r, R3=3r.
R1
R2
Lúc đầu K đóng, khi dịng điện trong mạch đã ổn định người ta thấy
+
K
Vôn kế chỉ
E,r
D
Uv = 27(V). R V = ∞
G
a) Tìm suất điện động của nguồn điện
R3
V
C
b) Cho K mở, khi dòng điện đã ổn định, xác định số chỉ của Vôn kế
lúc này.
B
c) Xác định chiều và số lượng Electron đi qua điện trở R 1 sau khi K
mở.
Biết C = 1000(µF)
Bài 5.(2 điểm). Cho các dây nối, một bóng đèn dây tóc có hiệu điện thế định mức 12V, một bình
acquy có suất điện động 12V và điện trở trong rất bé, một ôm kế, một vôn kế, một ampekế và một
nhiệt kế. Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để xác định nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi sáng
bình thường. Hệ số nhiệt độ điện trở của vơnfam làm dây tóc đã biết .

............................................................................HẾT...................................................................................
Bai 1 ên bi chịu tác dung 2 lực. tính hợp lực của hai lực.
Muốn thanh cân bằng thi mômen tác dụng lên thanh cân bằng Từ đó: E0 =

m1l1 − m2l2
g.
q1l1 − q2l2

b. Khi thanh thẳng đứng viên bi B có vận tốc v2 thì bi A có vận tốc v1 = v2l1/l2 (Tốc độ quay của hai viên như
nhau).
Gọi điện thế của điện trường khi thanh nằm ngang (tại trục quay) là V 0 , Khi thanh thẳng đứng tại A và Blaf
V1 và V2.
Ta có: V0 – V1 = E.l1. V2 – V0 = El2.
Áp dụng định luật bảo tồn năng lượng của hệ điện tích trong điện trường khi thanh ở hai trạng thái:
q1V0 +q2V0 +W12 = q1V1 + q2 V2 + W12 + 1/2m1v12 + 1/2m2v22 + m1gl1 – m2gl2 (thees năng trọng trường).
thay cac giá trị trên vào và tìm v2 = l2

m2l2 − m1l1
g
2
m1l12 + m2l2
17


Bai 3 Giải:
a) Tính điện trở tồn phần biến trở RAB.
- Hình vẽ
Đặt: RAB = R ;

RBC = x ;

RAC = R – x

Khi K mở mạch điện vẽ lại như sau

3( x + 3)
3( x + 3)
RCD R AD = R − x + x + 6
=
x+6
E
8( x + 6)
I=
=
2
R AD + r − x + ( R − 1) x + 21 + 6 R
Cường độ
U CD
I .R CD
I1 =
=
⇒
dòng điện qua đèn
x + R1
x + R1
;

Khi đèn tối nhất thì I1 nhỏ nhất
Đặt y = -x2 + (R - 1)x + 21 + 6R
I1 min khi y max :

ymax

x=−

khi

Theo đề:

x = 1Ω , R = 3Ω

I1 =

;

I1 =

24
− x + ( R − 1) x + 21 + 6 R
2

24
y

B
R −1
=
2A
2

b) Tìm số chỉ của ampe kế lúc này.

Khi K đóng con chạy C ở giữa – Hình vẽ
R3 = RAC = 6Ω
R4 = RBC = 6Ω
R234 = 6Ω

RAD =

R234 .R1
= 2Ω
R234 + R1

UAD = I . RAD = 4V ,

I3 = I 4 =
IA =

1
A
3

I=

E
= 2A
RAD + r

U
2
I 2 = AD = A
R234 3

A1
R1

I = I A + I3

R2

R3
A2

E

5
5
A ⇒ số chỉ của ampe kế là A
3
3

I = I1 + I 2 , U AD = I1R1 = I2 R 2 hay U AD = I1r = I 2 .2r
Xét cho toàn mạch: E = I.r + U AB = I.r + I1.r + I.3r
U
U
9
Mà I = DB = Vv = Giải ra E = 42(V)- Khi K mở: Khi dòng đã ổn định
3r
3r
r
E
7

I1 = 0;I' =
= ,
U C = U AB = I' .(R 2 + R 3 ) = 35(V)
R2 + R3 + r r
Bai 4: - Khi K đóng:

Trước khi K mở điện tích trên tụ .Sau khi K mở, điện tích trên tụ điện

+

E, r
M

Q 2 = C.U ' = +35.10−3 (C)
Lượng điện tích đã đi qua R là Electron đi từ G qua R 1 sang A.

-

R1

N

R5

K
P

R2

F

C
D
R418
Hình 2

R3

Q


Số lượng electron đi qua R1 là:

ne =

Q 2 − Q1
= 5.1016
e

Bài 5: Điện trở của vật dẫn kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo quy luật:
R = R 0 (1 + αt)
(1)
Như vậy nếu xác định được điện trở của dây tóc ở nhiệt độ đèn làm việc bình thường và ở nhiệt độ nào
đó thì có thể suy ra nhiệt độ của nó khi sáng bình thường.
Giả sử ở nhiệt độ trong phòng (ứng với nhiệt độ t1) điện trở của dây tóc là:

R1 = R 0 (1 + αt1 ) ⇒ R 0 =

R1
1 + α t1

(2)

Khi đèn sáng bình thường, giả sử hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua đèn tương ứng là U và I thì
điện trở của bóng đèn khi đó là:

R2 =

U
I

(3)

Thay các biểu thức (2) và (3) vào (1), ta nhận được:

R2 =


R1
1 U
(1 + αt 2 ) ⇒ t 2 = 
(1 + αt1 ) − 1
1 + α t1
α  IR1


(4)

Từ đó có thể đưa ra phương án thí nghiệm theo trình tự như sau:
+ Đọc trên nhiệt kế để nhận được nhiệt độ trong phòng t1.
+ Dùng ơm kế để đo điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn chưa thắp sáng để nhận được điện trở R 1.

Khi dùng ôm kế như vậy sẽ có một dịng nhỏ đi qua dây tóc nhưng sự thay đổi nhiệt độ của dây tóc khi
đó là khơng đáng kể.
+ Mắc mạch điện cho đèn sáng bình thường, trong đó ampe kế mắc nối tiếp và vơn kế mắc song song
với bóng đèn.
+ Đọc số chỉ của vơn kế ampe kế để nhận được U và I.
+ Thay các số liệu nhận được vào công thức (4) để tính nhiệt độ của dây tóc.

ĐỀ SỐ 6:
SỞ GD & DDT NGHỆ AN

KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-

2012
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI

ĐỀ THI MƠN VẬT LÍ LỚP 11
(Thời gian làm bài 120 phút)

Câu 1.(5 điểm)Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ.
Biết điện trở của điốt lý tưởng D theo chiều thuận bằng không và theo chiều nghịch là vô cùng lớn;
điện trở trong của các nguồn không đáng kể,
Ε1 = 20V, E2 = 60V, R1 = 10kΩ, R2 = 20kΩ, R = 5kΩ.
Τính cường độ dịng điện đi qua điốt?
Câu 2: (4 điểm)Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế.
Dụng cụ gồm: Một nguồn điện có hiệu điện thế khơng đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở
R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở tồn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2,
một
số
dây
dẫn

đủ
dùng.
H1
Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở khơng đáng kể.

Câu 3. (3 điểm) Đặt 3 quả cầu nhỏ giống nhau mang thừa 1010 eleectron như nhau tại 3 đỉnh của
một tam giác đều canh a= 3 cm trong khơng khí
Xác định lực tương tác giữa chúng?
Xác định véc tơ cảm ứng từ tại tâm tam giác?
19


N
Câu 4.(5 điểm)Hai thanh dẫn cứng AA’ và CC’ dặt nằm ngang song song
A
A’
với nhau và cách nhau 4 cm , Đầu AC nối với nguồn điện E = 12 V , r= 1 ôm .
Thanh kim loại MN đặt vng góc với 2 thanh cứng có độ dài vừa đủ .
E,r
Hệ số ma sát giữa thanh MN với 2 thanh cứng là µ = 0,2.Hệ thống đặt trong
từ trường đều thẳng đứng hướng xuống có độ lớn B= 0,5 T( HV2)
a.Xác định lực từ tác dụng lên thanh MN? Thanh MN có m= 500g,R=2 Ω C
C’
b.Xác định suất điện động của nguồn điện để thanh MN bắt đầu trượt?

B
M
H2

Câu 5 ( 3 điểm) Cho mạch tụ điện như hình vẽ (H3) Các tụ giống nhau có điện dung C= 600

nF.Hiệu điện thế 2 đầu nạch U =10 V . . Dây nối có điện trở khơng đáng kể. Tính
a. Điện dung bộ tụ?
M
N
E
b. Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ?
A C1
C2
C3
C4 B
H3

-----------------HẾT----------------

SỞ GD & DDT NGHỆ AN

KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-

2012
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI
Câu1
(5 đ)

HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG 11
MƠN VẬT LÍ

.Xét hiệu điện thế giữa hai đầu a, b khi điốt thông mạch:
ε +ε
20
ε0 = ε 2 − 1 2 R 2 = V

R1 + R 2
3

1đ

.Tổng trở của hai đầu a, b:

R0 =

R1R 2
20
= kΩ
R1 + R 2 3

1đ

.Sơ đồ tương đương của mạch điện trên ở hình bên.

1đ

.Từ sơ đồ tương đương dễ dàng tính được dịng qua điốt lúc
thơng mạch:

I=
Câu 2
( 4đ)

Bố trí mạch điện như hình vẽ
(hoặc mơ tả đúng cách mắc).

ε0
4
= .10−3 A
R0 + R 7

2đ

0,5 đ
20


- Bước 1: Chỉ đóng K1: số chỉ ampe kế là I1.
Ta có: U = I1(RA + R0)
(1)

1đ

- Bước 2: Chỉ đóng K 2 và dịch chuyển con chạy để ampe kế chỉ I 1. Khi đó
phần biến trở tham gia vào mạch điện có giá trị bằng R0.

1đ

- Bước 3: Giữ nguyên vị trí con chạy của biến trở ở
bước 2 rồi đóng cả K1 và K2, số chỉ ampe kế là I2.
Ta có:

R 

U = I2  R A + 0 ÷
2 



1đ

(2)

-Giải hệ phương trình (1) và (2), ta tìm được:

Câu 3
(3đ)

RA =

(2I1 - I 2 )R 0
2(I 2 - I1 )

0,5 đ

a. Xác định được F1 . có vẽ véc tơ F1 .độ lớn
b. F1= K

q1 q 2
r2

0,5 đ

=2560(N)

c. Xác định được F2 có vẽ véc tơ và độ lớn F2= K

q 2 q3
r

2

=2560(N)

− Xác định được véc tơ tổng có vẽ hình F =F1+F2

0,5đ

0,5 đ

Độ lớn F =2F1Cos300=2560(N)
q1

0,5đ

b.Xác định được các véc tơ E1, E2, E3
1đ

có vẽ hình tìm đượcE1=E2=E3
F1 q2

Câu 4
(5 đ)

T ìm được E = 0
F
a.Lực từ(2 đ)

. .Điểm dặt tại trung điểm của MN
F . Phương vng góc với B và I
. Chiều Xác định theo quy tắc bàn tay trái
(HV)
.Độ lớn F=B.I.MN
Ẻ,r
F =BlE/R+r =0,8(N)

q3
F2
N1
F

I

1đ
fms1
1đ

N2
Fms2 P

b. Tìm E để thanh MN bắt đầu trượt(3 đ)
Tác dụng lên thanh MN có các lực P , F, N1,N2 ,fms1,fms2

1đ

21

Để thanh MN bắt đầu trượt thì F ≥ f ms
ã BlE/R+r àmg
( R + r ) àmg
ã E
Bl
(2 + 1).0,2.0,5.10
= 150(V )
• E≥
0,5.0,04
Câu 5
(3 đ)

a.Chập các điểm có cùng điện thế vẽ lại mạch điện (HV)
Phân tích mạch (C1//C2//C3)ntC4
Cb=3C.C/(3C+C)=3C/4=3.600/4=450(nF)
A ,N
M,E
b.Điện tích mỗi tụ
Qb=QAM=QMB=Cb.Ub=450.10=4500(nC)

1đ
1đ

0,5đđ
0,5đ
0,5đ
B

• Q4=4500(nC)
Q1=Q2=Q2=QAM/3=4500/3=1500(nC)

Hiệu điện thế mỗi tụ:
Q 1500
= 2,5(V )
U1=U2=U3= 1 =
C1
600
U4 =-Ub-U1=7,5(V)

•

0,5 đ
0,5đ

0,25đ
0,25đ

Chú ý: Trong các bài tốn nếu thí sinh giải bằng cách khác đúng đáp số cho điểm tối đa

22


SỞ GD & DDT NGHỆ AN

KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-

2012
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI

ĐỀ THI MÔN VẬT LÍ 10
(Thời gian làm bài 120 phút)

Câu 1(5 điểm).Làm thế nào xác định hệ số ma sát của

một thanh trên một mặt phẳng nghiêng mà chỉ dùng
một lực kế(hình vẽ)?Biết độ nghiêng của mặt phẳng là
không đổi và không đủ lớn để cho thanh bị trượt.
Câu 2 (5 điểm) Một vật có khối lượng m = 60kg đặt trên sàn của buồng thang máy.
Lấy g = 10m/s2 .
Hãy tính áp lực của vật lên sàn thang máy trong các trường hợp:
a.Thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc a = 2m/s2
b.Thang máy chuyển động nhanh dần đều đi xuống với gia tốc a = 2m/s2.
Câu3: (5 điểm)
Một vật đang chuyển động trên mặt bàn nằm ngang với tốc độ ban đầu 3m/s. Hệ
số ma sát giữa vật và mặt bàn là µ=0,1. Lấy g = 10m/s2
a. Tính gia tốc của vật
b. Hỏi vật đi được một đoạn bao nhiêu thì dừng lại
c. Tính gia tốc của vật trong trường hợp vật chuyển động trên mặt phẳng
nghiêng với một góc nghiêng α = 300
Câu 4 (5 điểm). Một xuồng máy hớng theo phơng Bắc chạy ngang sông với vận tc
10 km/h so với dòng nớc .Dòng sông chảy với vận tốc không đổi 5km/h về hớng
phng ông.HÃy xác định véc tơ vận tốc của xuồng đối với một ngời đứng trên bờ
sông

23


-----------------HẾT----------------

KÌ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2011-

SỞ GD & DDT NGHỆ AN

2012
TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI
Câu1
(5 đ)

.Để thanh chuyển động lên đều:

HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG 10
MÔN VẬT LÍ
µ Pcos α + Psin α (1).
FL =
1đ

.Để thanh chuyển động xuống đều: FX = µ Pcos α - Psin α

Từ (1) và (2)  sin α =

1đ

(2).

0,5 đ

FL − FX
F + FX
; cos α = L
2P
2P

0,5đ

sin2 α + cos2 α = 1.

0,5đ

F − FX 2
F + FX 2
( L
) +( L
) =1
2P
2P
 µ=

0,5đ

FL + FX
4 P 2 − ( FL − FX )

1đ

2

Đo FL, FX, P bằng lực kế và sử dụng cơng thức trên để suy ra µ

Câu 2
( 5đ)

a. Thang máy lên nhanh dần đều thì véc tơ gia tốc a hướng lên
Vẽ hình phân tích và biểu diễn được các lực tác dụng lên vật trong
đó có lực qn tính hướng xuống

1đ

-Viết được pt P + N+fq=0 (1)

1đ

-Chiếu lên hướng của N=>

N

a
24


-P+N-fq=0 => N=P+fq =>N=m(g+a)
N=60(10+2)=720 (N) => Áp lực vật đè
lên sàn thang máy: Q=N=720(N)

1đ
P

b.Thang máy đi xuống ND Đ véc tơ a hướng xuống
fq hướng lên
Giải tương tự Q=N=m(g-a) =60(10-2)=480(N)
Câu 3
(5 đ)

fq
Q
2đ

a. Gia tốc của vật là:
Chọn hệ trục tọa độ gắn vớiuuu t như hình vẽ
vậ
 u u
 u
Các lức tác dụng lên vật là: Fms , P , N
Theo định luật II Niu- tơn ta có:

uuu u

u
u


Fms + P + N = m. a (1)
Chiếu (1) lên 0y: N - P = 0 → N = P

0,5 đ

Chiếu (1) lên 0x: - Fms = m.a → a = - Fms /m = - 1(m/s2)
b. Quãng đường mà vật đi được một đoạn thì dừng lại là:
0,5đ

2
v2 - v0 = 2a.s

2
⇒ s = - v0 /2a = 32/2 = 4,5(m)
c. Gia tốc của vật trong trường hợp vật chuyển động trên mặt phẳng
nghiêng với một góc nghiêng α = 300 là:

0,5đ
0,5đ

0.5đ
0,5đ

uuu u
  u
u
Các lức tác dụng lên vật là: Fms , P , N
Theo định luật II Niu- tơn ta có:
uuu u

u
u


Fms + P + N = m. a (2)
Chọn Ox, PT CĐ theo Ox : Psin α - Fms = ma. (3)
PTCĐ theo Oy : N – P cos α = 0
(3) và (4) => a = g(sin α - µt cos α ) = 4,1(m/s2)

0,5đ

(4)

0,5đ

0,5đ
25