Đề thi duyên hải đồng bằng bắc bộ môn vật lý lớp 11 năm 2016 đề đề xuất của trường THPT chuyên hải dương

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ ĨX
MÔN VẬT LÍ - KHỐI 11

VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

(Đề có 05 câu; gồm 03 trang)
ĐỀ GIỚI THIỆU
8
Câu 1(5,0 điểm): Cho điện tích q = 10 C, m = 0,01g đặt cách tấm kim loại dẫn điện phằng,

rộng vô hạn một đoạn h = 4cm. Thả nhẹ cho điện tích chuyển động. Bỏ qua tác dụng của
trọng lực. Xác định :
1. Gia tốc của điện tích khi nó bắt đầu chuyển động.
2. Thế năng của hệ điện tích và tấm dẫn phẳng vô hạn.
3. Vận tốc của điện tích trước khi chạm vào tấm dẫn phẳng.
4. Thời gian để điện tích bay đến tấm phẳng.
Câu 2(4,0 điểm): Cho cơ hệ như hình vẽ. Một đĩa kim loại tròn
+

đồng chất bán kính r0 có thể quay tròn trong mặt phẳng hình vẽ xung
quanh trục quay (  ) đi qua tâm của đĩa và vuông góc với mặt phẳng

r0
C1

C2
+

hình vẽ. Toàn bộ đĩa được đặt trong từ trường đều, cảm ứng từ B.

Chốt C1 tiếp xúc với mép đĩa, chốt C2 tiếp xúc với trục quay tại tâm
đĩa, hai chốt này nối với điện trở R bằng dây dẫn, các chốt dẫn điện.

R

Trên đĩa có quấn các vòng dây (nhẹ, không giãn, không dẫn điện),

M

một đầu dây nối với vật nặng khối lượng M. Ban đầu vật M được giữ cân bằng. Tại thời
điểm t = 0, thả nhẹ vật M chuyển động theo phương thẳng đứng xuống dưới và làm đĩa quay.
Bỏ qua mọi ma sát và lực cản, điện trở dây dẫn và điện trở của đĩa. Mômen quán tính của đĩa
đối với trục quay (  ) là I.
1.Viết biểu thức cường độ dòng điện qua điện trở R theo thời gian t (tính từ lúc thả vật M)
2. Xác định tốc độ quay ổn định của đĩa và cường độ dòng điện qua điện trở lúc này.
Câu 3 (4,0 điểm): Coi vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ có đường kính rìa là D,
tiêu cự bằng f. Trong quang học, tỉ số

f
được gọi là độ mở của vật kính. Một người chụp
D

ảnh một vật, khi ống kính có độ mở là 4 thì những vật nằm cách máy ảnh từ 2m đến 4m sẽ
1


cho ảnh rõ nét trên phim. Hỏi vẫn chụp ảnh vật đó, nếu độ mở ống kính là 2 thì những vật
nằm trong khoảng nào trước máy sẽ cho ảnh rõ nét trên phim? Biết khoảng cách từ vật kính
đến phim được giữ không đổi)
Câu 4(4,0 điểm): Vành tròn đồng chất có bề dày rất mỏng,

được xem như đường tròn đồng chất, bán kính R, khối lượng

M

M0. Nó chịu tác dụng mômen M quay trơn quanh trục của nó.
Đĩa tròn đồng chất bán kính r, khối lượng m, lăn không trượt
trong vành tròn. Gia tốc trọng trường là g. Tại thời điểm t, giả
sử góc quay của vành tròn so với phương thẳng đứng là  , OC

R
O


r



hợp với phương thẳng đứng góc  .

C

A

1. Thiết lập phương trình vi phân chuyển động của cơ hệ theo

 ;
2. Giả sử vành tròn quay đều với tốc độ góc 0 , xác định mômen M để duy trì chuyển động
đó (tính theo m, g,  ), xác định vận tốc khối tâm C (theo g, R, r) khi  
ban đầu  '(0)  2


với điều kiện
3

g
,  (0)  0
3( R  r )

Câu 5(3,0điểm): Xác định điện dung của tụ bằng mạch điện xoay chiều
I. Vật liệu và dụng cụ:
- Một nguồn điện xoay chiều    0 .cost (V ) .
- Ba điện trở RA, RB, RC đã biết. Một tụ điện có điện dung C cần phải xác định.
- Vôn kế hiện số chỉ dùng để đo điện áp hiệu dụng trên điện trở R.
- Các sợi dây nối điện, các tờ giấy vẽ đồ thị có chia ô đều.
II. Thiết kế thí nghiệm:
Một tụ điện có điện dung C và một điện trở R được mắc nối tiếp vào một nguồn xoay chiều
có tần số của điện lưới. Sơ đồ mạch điện như hình vẽ.

2


C
D

C
o cos t

R
220 V - 50 Hz

RC RB RA

E
Hình (a):Mạch điện xoay chiều dùng để xác
định C

Hình (b): Sơ đồ thiết bị được sử dụng

III. Yêu cầu:
1. Tìm biểu thức cho công suất tiêu hao trung bình
2. Viết biểu thức liên hệ giữa

P

trên điện trở R theo

 , R, C
o

và 

1
1
và
, với V là số chỉ của đồng hồ hiện số khi mắc
R2
V2

vào hai đầu điện trở R.
Hãy nêu phương án thí nghiệm để tính điện dung C theo biểu thức liên hệ giữa

3

1
1
và
.
R2
V2