de thi olympic mon vat ly lop 11 truong thpt da phuc hn nam 2016 2017

Năm học: 2016-2017

ĐỀ THI OLYMPIC
Môn: Vật lý 11

-------------------

Thời gian: 90 phút

Trường THPT Đa Phúc

Bài 1: (5,0 điểm) Cho mạch như hình vẽ. R1 = R2 = R3 = 40  , R4 = 30  , nguồn có   18 v, r = 10  .
Ampe kế và dây nối có điện trở không đáng kể.

 ,r

a. Tìm số chỉ của ampe kế .
b. Nếu đổi chỗ nguồn và ampe kế với nhau, để ampe kế
chỉ 0,5A thì suất điện động của nguồn bằng bao nhiêu?

A

C R4

A

Các đại lượng khác trong mạch giữ nguyên giá trị.

B

R3

R1

R2
D

Bài 2: (4,0 điểm) Xe khối lượng 1 tấn đi qua cầu vồng. Cầu có bán kính cong là 50m. Giả sử xe chuyển
động đều với vận tốc 10m/s, lấy g= 10m/s2. Tính lực nén của xe lên cầu:
a. Tại đỉnh cầu.
b. Tại nơi bán kính cong hợp với phương thẳng đứng góc  = 300 .
Bài 3: (3,0 điểm) Một xilanh kín được chia làm hai phần bằng nhau bởi một pittong cách nhiệt. Mỗi
phần có chiều dài l0 = 30cm, chứa một lượng khí giống nhau ở 270C. Nung nóng một phần thêm 100C
và làm lạnh phần kia đi 100C. Hỏi pittong di chuyển một đoạn bao nhiêu?
Bài 4: (4,0 điểm) Cho hai điện tích điểm q1 = 4  C; q2 = 9  C đặt tại hai điểm A và B trong chân không
với AB = 1m. Đặt q0 tại M sao cho lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng không.
a. Xác định vị trí điểm M?
b. Điện tích q0 phải có giá trị bằng bao nhiêu để lực điện tổng hợp tác dụng lên q1 và q2 đều bằng
không?
Bài 5: (4,0 điểm) Các electron được gia tốc bởi một hiệu điện thế U và bắn vào chân không từ một ống
phóng T theo đường thẳng a (như hình vẽ). Ở một khoảng cách nào đó đối với ống phóng người ta đặt
một máy thu M sao cho khoảng cách TM = d tạo với đường thẳng a một góc  . Hỏi cảm ứng từ của từ
trường đều có đường sức vuông góc với mặt phẳng tạo bởi đường thẳng a và điểm M phải bằng bao
nhiêu để các electron đi đến máy thu?
Ghi chú: Lúc đầu giải bài tập dưới dạng tổng quát, sau đó tính toán với các giá trị:
U = 1000V, q e = 1,6.10-19C, me = 9,11.10-31 kg,  = 300, d = 5cm.

T





v

a

M
------------------ Hết ---------------------


Năm học: 2016-2017

HƯỚNG DẪN CHẤM OLYMPIC
Môn: Vật lý 11

-------------------

Thời gian: 90 phút

Trường THPT Đa Phúc

Bài 1: 5đ
a. - Vì ampeke và dây nối có điện trở không đáng kể,
nên chập 2 đầu của ampeke lại ta được mạch
như hình vẽ
- Vẽ lại và viết đúng sơ đồ mạch điện
A,C

 ,r

I

ICB

R4

B

R3
IAD

ICD

IDB
D
R2
R1

-

1đ

R1 R3
 20 
R1  R3
R123 = R13 + R2= 60 
R123 R4
RN =
 20 
R123  R4
Ta có: R13 =

Dòng điện chạy trên mạch chính: I =

1đ


RN  r

 0.6 A
1đ

Hiệu điện thế mạch ngoài: U = I.RN = 12 V

U
 0,2 A
R123

-

Dòng điện qua R2: IDB =

-

Ta có R1=R3 và R1 song song R3 nên : IAD=ICD=

-

Dựa vào sơ đồ mạch ban đầu ta có số chỉ của ampeke là: IA = I – IAD = 0,5 – 0,1 = 0,5A

I DB
 0,1 A

2

1đ

c. Đổi chỗ nguồn và ampeke cho nhau, ta vẽ lại mạch thì thấy sơ đồ trong câu b so với câu a chỉ
hoán đổi vị trí của R2 và R3 cho nhau, nhưng vì R2=R3 nên hai mạch là như nhau.
Vì số chỉ của ampeke bằng 0,5A bằng kết quả của câu a, nên suất điện động của nguồn vẫn giữ
nguyên bằng 18V
Bài 2 : 4đ
Khi xe chuyển động trên cầu vồng thì gia tốc của xe là gia tốc hướng tâm.
a. Khi xe ở trên đỉnh cầu :

v2
Theo định luật II NiuTơn ta có : P - N = m
r

N= mg - m

v
= 8.000 N
r

Lực nén của xe lên cầu là : N =N=8.000N
b. Khi xe ở vị trí   30 0

v2
Theo định luật II NiuTon ta có : P.cos  - N = m
r

v

N



’



v



2



N





1đ

P



P

1đ
0,5đ
0,5đ
1đ


N = mg.cos  - m

0,5đ

v2
= 6.660,25 N
r

Lực nén của xe lên cầu là: N’ = N = 6.660,25N
Bài 3 : 3đ
Khi pittong đứng yên(trước và sau khi di chuyển), áp suất của khí hai bên pittong bằng nhau.
Ta áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng trong mỗi phần xi lanh.

P0V0 PV1

T0
T1
PV
PV2
+ phần bị làm lạnh: 0 0 
T0
T2
+ phần bị nung nóng :

Từ (1) và (2) ta có :

(1)
1đ
(2)
1đ

V1 V2

T1 T2

Gọi x là khoảng dịch chuyển của pittong: Ta có:

l 0  x l0  x
suy ra x=1cm

T1
T2

Bài 4: 4đ


0,5đ

A



a. Gọi F 10 ; F 20 là lực do q1 và q2 tác dụng lên q0

X là khoảng cách từ q1 đến q0


k q1 q 0



M

q1




- Để lực điện tác dụng lên q0 = 0 ta phải có: F 10 + F 20 = 0 .
Do q1 và q2 cùng dấu nên vị trí điểm M phải nằm trong đoạn AB

1đ

B
q0

x

1đ

k q 2 q0

-

Ta có : F10 = F20 

-

Thay số tìm được x = 0,4 m. Vậy vị trí M đặt q0 cách q1: 0,4m và cách q2: 0,6m

x2

q2

( AB  x) 2

b. Vì q1 và q2 cùng dấu(dấu dương)tác dụng lên nhau những lực đẩy nên để lực tác dụng lên q1 và
q2 bằng không thì q0 phải mang điện tích âm




0,5đ
0,5đ
1đ



Xét lực tác dụng lên q1 ta có : F 21 + F 01 = 0 .

F01  F21 

k q1 q 0
x

2



k q1 q 2
AB 2

Thay số tìm được q 0  1,44 C  q0 = - 1,44  c

0,5đ
0,5đ

Bài 5 :4đ
Lực Lorenxo do từ trường tác dụng lên electron đóng vai trò là lực hướng tâm.
f = Fht suy ra qvB.sin  =

m.v 2
(1)
r

1đ

Để electron rơi vào máy thu M thì TM phải là dây cung căng cung 2  của đường tròn quỹ đạo với
bán kính quỹ đạo là: r =

TM
d
(2)


2. sin  2. sin 

Từ (1) và (2) ta có: qvB =

2m.v 2 . sin 
(3)
d

mv 2
Mặt khác e đạt vận tốc v là do nó được tăng tốc bởi hiệu điện thế U. Vì vậy ta có:
 qU
2
2qU
Suy ra v =
(4)
m
Từ (3) và (4) ta được: B =

2. sin 
d

2mU
q

Thay số tính đúng kết quả : B = 2,134. 10-3 T

1đ

0,5đ
0,5đ

0,5đ
0,5đ