Đề thi Olympic Vật lý lớp 11 trường THPT Đa Phúc, Hà Nội năm 2014 2015

SỞ GD & ĐT HÀ NỘI

ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÝ LỚP 11

TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC
Năm học 2014 - 2015

(Thời gian làm bài 90 phút)

Bài 1: (5,0 điểm)
Một hạt có khối lượng m = 0,1 g mang điện tích q = 10 -8 C bay
vào trong một miền điện trường đều (có đường sức theo phương
thẳng đứng xuống dưới), dưới góc α = 450 và bay ra khỏi miền đó
dưới góc β = 600 so với phương ngang (hình 1). Biết điện trường
có cường độ là E = 106 V/m và bề rộng d = 10cm. Bỏ qua tác
dụng của trọng lực.
a). Tính vận tốc ban đầu v0 của hạt.
b). Tính thời gian chuyển động của hạt trong miền điện
trường đó.

r
v0
α

β
dd

Bài 2: (4,0 điểm)
Ấm đun nước bằng điện có công suất là P =500W đun một lượng nước, sau 2 phút nhiệt độ
của nước tăng từ 850C đến 900C. Sau đó ngắt điện trong 1 phút nhiệt độ nước giảm 1 0C. Biết nhiệt
dung riêng của nước là 4190J/kg.K. Bỏ qua nhiệt dung riêng của ấm so với nhiệt dung riêng của

nước.
a). Tính khối lượng nước trong ấm
b). Tính năng lượng bị mất do truyền vào không gian bao quanh trong khi đun nước.
Bài 3: (5,0 điểm)
Cho hai điện tích dương q1 = 2 nC và q2 = 0,018 µ C đặt cố định trong không khí và cách
nhau 10 cm. Đặt thêm một điện tích thứ ba q 0 tại một điểm trên đường thẳng nối hai điện tích q 1,
q2 sao cho q0 nằm cân bằng. Hãy tìm:
a). Vị trí đặt q0.
b). Dấu và độ lớn của q0.
Bài 4: (3,0 điểm)
Một quả bóng có dung tích 2500 cm3. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng.
Mỗi lần bơm được 125 cm3 không khí. Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần
bơm. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí
không thay đổi.
Bài 5: (3,0 điểm)
Bạn đang ở phòng thí nghiệm Vật lí của trường (có đủ thiết bị thí nghiệm), Để khảo sát
dòng điện ngược chạy qua điôt, bạn cần những dụng cụ nào?
……………..Hết……………..

SỞ GD & ĐT HÀ NỘI

ĐÁP ÁN OLYMPIC VẬT LÝ LỚP 11

TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC

(Thời gian làm bài 90 phút)


Năm học 2014 - 2015
Bài 1. (5,0 điểm)

a. Chọn hệ tọa độ Oxy có gốc trùng với điểm bay vào của hạt, Ox nằm ngang, trục Oy hướng
thẳng đứng lên trên.
Lực điện tác dụng lên hạt hướng theo phương thẳng đứng nên không làm thay đổi thành
phần vận tốc theo phương ngang nên ta có:
v0cos α = vCcos β suy ra vC =

v0 cosα
(1)
cosβ

(1 điểm)

(C là điểm bay ra của hạt)
Thời gian t0 bay trong điện trường của hạt được tính theo công thức: x = (v0cos α )t
Hay
d = v0cos α .t0
Suy ra

d
v0 cosα

t0 =

(2)

Xét thành phần vận tốc vy = v0y – at hay vcsin β = v0sin α -

(1 điểm)
qE
t0

m

(3)

qEd
≈ 2,7 m/s.
m cos α (tan α + tan β )

Từ (1)(2)(3) ta có v0 =

(1 điểm)
(1 điểm)

2

b. Thay v0 =2,7 m/s vào (2) ta có t0 = 0,0524 s

(1 điểm)

Bài 2. (4,0 điểm)
a.
Công của dòng điện A = Pt với t = 2 phút = 120s
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: Pt = cm(t2 – t1) + Q1

(1 điểm)
(1)

Trong đó m khối lượng của nước, Q 1 là năng lượng bị mất do truyền vào không gian bao quanh.
Khi nước nguội đi năng lượng tỏa ra môi trường bao quanh là
Q2 = mc ∆t , với ∆t = 10C là độ biến đổi nhiệt độ trong thời gian

t’ = 1 phút, vì t’ = 0,5t nên Q2 = 0,5 Q1 nên ta có:
Q1 = 2Q2 = 2cm ∆t
(2)
Thay (2) vào (1) Pt = cm(t2 –t1 + 2 ∆t )

(1 điểm)

Pt
≈ 2,045 kg
c(t2 − t1 + 2Vt )

(1 điểm)

Suy ra m =

b. Năng lượng bị mất là Q1 = 17137 J

(1 điểm)

Bài 3. (5,0 điểm)
a. Gọi x là khoảng cách từ q0 và q1, giữa q1 và q2 là a.
q 2 q0
(a − x) 2
x
q2 q0
qq
+ Nếu q0 > 0, F1 = k 1 2 0 , F2 = k
(a − x)2
x
q1

q2
Muốn q0 cân bằng thì F1 = F2 suy ra 2 =
thay số x= 2,5 cm.
x
(a − x ) 2

+ Nếu q0 < 0, F1 = k

q1 q0
2

, F2 = k

(1 điểm)
(1 điểm)
(1 điểm)


b. Kết quả trên không phụ thuộc vào dấu và độ lớn của q0.

(2 điểm)

Bài 4. (3,0 điểm)
Sau 45 lần bơm đã đưa vào một lượng khí ở bên ngoài có thể tích V 1 = 45.125 = 5625 cm 3 và áp
suất p1= 105 Pa.

(1 điểm)

Khi đã vào trong quả bóng, lượng khí này có thể tích là 2500 cm 3 và áp suất p2. Do nhiệt độ không
đổi nên p1V1=p2V2

(1 điểm)

nên p2 = 2,25.105 Pa.

(1 điểm)

Bài 5. (0,5đ/3điểm)
Dụng cụ để khảo sát dòng điện ngược chạy qua điôt gồm:
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Điôt chỉnh lưu
Nguồn điện có núm xoay 0-3-6-9-12 V
Điện trở bảo vệ
Đồng hồ đo điện đa năng hiện số( 2 chiếc)
Khóa đóng – ngắt mạch điện
Bảng lắp ráp và bộ dây dẫn nối mạch điện.
--------------- Hết ----------------