đề thi hsg lý 112019

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
123

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT
NĂM HỌC 201.. – 201..
Môn: VẬT LÝ LỚP 11
Thời gian làm bài: 150 phút
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
(Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu)
Bài 1: Một sợi dây dẫn đồng nhất, tiết diện ngang S0 = 1 mm2, điện trở suất được uốn thành một vòng
tròn kín, bán kính r = 25 cm. Đặt vòng dây nói trên vào một từ trường đều sao cho các đường sức từ
vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Cảm ứng từ của từ trường biến thiên
M
theo thời gian B = kt, với t tính bằng đơn vị giây (s) và
a) Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây.
V
+
b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm bất kì trên vòng dây.
c) Nối vào giữa hai điểm M, N trên vòng dây một vôn kế (có điện trở rất
N
lớn) bằng một dây dẫn thẳng có chiều dài như hình vẽ. Tính số chỉ của
vôn kế.
Bài 2: Một mol chất khí lý tưởng thực hiện chu trình ABCA trên giản đồ p-V
p(atm)
Hình
1
gồm các quá trình đẳng áp AB, đẳng tích BC và quá trình CA có áp suất p
3
biến đổi theo hàm bậc nhất của thể tích V (hình 2).
C


B

a. Với số liệu cho trên giản đồ, hãy xác định các thông số (p,V,T) còn lại của
A
các trạng thái A, B, C;
1 B
b. Biểu diễn chu trình ABCA trên giản đồ V-T.
V(l)
Bài 3: Cho mạch điện như hình 3: A1; A2 và A3 là 3 ampe kế lý tưởng và hoàn toàn O 25,6
102,4
giống nhau. Giá trị các điện trở được ghi trên hình vẽ. Người ta đặt vào hai đầu A,
Hình 2
B một hiệu điện thế không đổi, có độ lớn U = 13,8V.
a. Hãy tính các giá trị cường độ dòng điện qua các điện trở;
b. Xác định số chỉ của các ampe kế.
Bài 4: Một mạch điện gồm có: ống dây có hệ số tự cảm L = A
2,00μH và điện trở Ro = 1,00Ω; nguồn điện có suất điện động E =
3,0V và điện trở trong r = 0,25Ω; điện trở R = 3,00Ω, được mắc
như hình 4. Bỏ qua điện trở dây nối và khoá k.

6kΩ

2kΩ
A2

B

3kΩ

6kΩ

A3

A1

6kΩ

5kΩ
Hình 3

a. Đóng khoá k, sau một thời gian cường độ các dòng điện
trong mạch đạt giá trị ổn định. Xác định cường độ dòng
điện qua ống dây và điện trở R; công suất của nguồn E;
b. Tính nhiệt lượng Q toả ra trên R sau khi ngắt khoá k.

k
L

E,r

R

Ro

Bai 3.(2,5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ bên: R 1=r, R2 = 2r, R3=3r. Lúc đầu K
đóng, khi dòng điện trong mạch đã ổn định người ta thấy Vôn kế chỉ U v = 27(V).

RV  �

Hình 4
A

a) Tìm suất điện động của nguồn điện
b) Cho K mở, khi dòng điện đã ổn định, xác định số chỉ của Vôn kế lúc
này.
c) Xác định chiều và số lượng Electron đi qua điện trở R 1 sau khi K mở.
Biết C = 1000(mF)

R1

R2

+

-

K

E,r
C

V
B

Bài 1

D

G

R3


Bài 2

Áp dụng phương trình trạng thái:

Từ hình vẽ:

p B VB p o Vo
1.25,6

 TB 
273 312K
TB
To
1.22,4

3  pC
25,6

 pC 2,25atm
3
102,4

Cũng từ hình vẽ:

102,4  VA 1
1024
  VA 

 68,3
102,4
3
15

Áp dụng định luật Sác-lơ [B→ C]:

pB pC
p
  TC  C TB 702K
TB TC
pB

Áp dụng định luật Gay-luy-sac [A→ B]:

VA VC
V

 TA  A TB 832K
TA TC
VB

AB là đường thẳng đi qua gốc toạ độ
BC là đường thẳng song song với OT

CNA là parabol:

A

V

51,2
25,6

N
B

C

Đỉnh N của parabol được xác định:
Từ đồ thị của bài ra: quá trình (3) – (1)

T
O

được biểu diễn theo phương trình
p p M 

pM
p
p V
V  pV  M (VM  V).V  M M
VM
VM
4

dấu bằng khi V = VM/2 (với pM = 3atm, VM = 102,4l)
áp dụng phương trình trạng thái
pV = RT => Tmax = 936K => TM = 936K.
6
1

92
R td  
 k
1
1
1
Bài 3a.Điện trở tương đương toàn mạch:
3
31
 
2 3 5
1 U
1,55mA
Dòng điện đi qua điện trở 6kΩ: I 6 k  .
3 R td

312 624 936


Dòng điện đi qua điện trở 2kΩ:

1
1
I 2 k  .
.3.1,55 2,25mA
1
2 11
2 3 5

1

1
I3k  .
.3.1,55 1,50mA
Dòng điện đi qua điện trở 3kΩ:
3 1 11
2 3 5
Dòng điện đi qua điện trở 5kΩ:

1
1
I 5 k  .
.3.1,55 0,90mA
1
5 11
2 3 5

Vẽ lại mạch điện
Định luật kiếc-sốp cho các điểm nút được ghi
trên hình
A
Các ampe giống nhau nên cùng điện trở trong
(dù rất nhỏ)

6 kΩ
6 kΩ

3 kΩ

6 kΩ

5 kΩ

Ir + (0,05 + I)r = (0,65 – I)r




2 kΩ

0,7 mA
0,05+ I

B

0,65 – I

A2

I

A3
A1

0,05 mA

I = 0,20mA = IA1
IA2 = 0,25mA
IA3 = 0,45mA

0,65 mA

Bài 4
Đối với dòng điện không đổi, cuộn cảm không có tác dụng cản trở

Dòng điện qua nguồn và mạch chính:

Dòng điện qua R: I R 

I

E
3A
R oR
r
Ro  R

Ro
1
.3  .3 0,75A
Ro  R
4

Dòng điện qua cuộn dây: I R o 

R
3
.3  .3 2,25A
Ro  R
4

Công suất của nguồn: P = E.I = 3.3 = 9W
Năng lượng ống dây: W =

L.I 2R o
2

5,0625J

Dòng điện qua R và Ro luôn như nhau nên nhiệt lượng toả ra trên các điện trở tỷ lệ với giá trị các điện
trở
3
Nhiệt toả ra trên R: Q  W 3,8J
4


BÀI 5 a) Khi K đóng: I  I1  I 2 , U AD  I1R1  I 2 R 2 hay U AD  I1r  I2 .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)
3r
3r
r

+

E, r
M

R1

K
P

E
7
 ,
R 2  R3  r r

C
D
R4

U C  U AB  I' .(R 2  R 3 )  35(V)

Hình 2

Trước khi K mở điện tích trên tụ .
Sau khi K mở, điện tích trên tụ điện Q 2  C.U '  35.103 (C)
Lượng điện tích đã đi qua R là Electron đi từ G qua R1 sang A.
Số lượng electron đi qua R1 là: n e 

R2

F

N

R5

b) Khi K mở: Khi dòng đã ổn định

I1  0;I' 

-

Q 2  Q1
 5.1016
e

Ghi chú: Thí sinh giải đúng theo cách khác đáp án, giám khảo cũng cho điểm tối đa.

R3

Q