LY11 đề và đáp án vật lý 11(1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT LƯU HOÀNG

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2018 – 2019

Môn thi: Vật lý - Lớp: 11
ĐỀ CHÍNH THỨC

(Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề)

E1, r1

Bài 1 (4 điểm).

Cho mạch điện như hình vẽ. Với E1  6V , r1  r2  1 , E2  2V ,
R1  2 , R2  5 , R3 là bình điện phân dung dịch CuSO 4 có các điện
cực bằng đồng và có điện trở 3 . Tính:
a) Hiệu điện thế UAB.
b) Cường độ dòng điện chạy qua các đoạn mạch.
c) Lượng đồng bám vào Katôt trong thời gian 16 phút 5 giây.

R1
E2,r2

R2

A

B

R3

Bài 2 (3 điểm).
Trên đường thẳng xy cho bốn điểm O, A, B, C theo thứ tự từ trái qua phải, trong đó B là trung điểm của AC. Đặt
điện tích Q tại O. Sau đó lần lượt đặt điện tích q tại A, B và C. Biết rằng khi q đặt tại A và B thì lực tương tác giữa
4
4
hai điện tích là F1  9.10 N và F2  4.10 N . Tìm lực tương tác giữa các điện tích khi q đặt tại C.

Bài 3 (4 điểm).
Một dây dẫn thẳng MN chiều dài l, khối lượng của một đơn vị dài của dây là D=0,04
kg/m. Dây được treo bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng và đặt trong từ trường đều có véc
tơ B vuông góc với mặt phẳng chứa MN và dây treo, B=0,04 T. Cho dòng điện I chạy
qua dây.
a) Xác định chiều và độ lớn của I để lực căng của các dây treo bằng không?
b) Cho MN=25 cm, I=16 A có chiều từ N đến M. Tính lực căng của mỗi dây treo.

B

M

Bài 4 (4 điểm).

Hình bài 3



Tam giác ABC vuông tại A được đặt trong điện trường đều E 0 ,  CBA 60 0 , AB //

E 0 . Biết BC= 6cm, U BC 120V .

a) Tìm U AC , U BA và cường độ điện trường E 0 .
b) Đặt thêm ở C điện tích q 9.10  10 C . Tìm cường độ điện trường tổng hợp tại A.

C

B

Bài 5 (5 điểm).
Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ E = 12V, r = 2
Cho R = 10. Tính công suất tỏa nhiệt trên R, nguồn,
a) Công suất của nguồn, hiệu suất của nguồn
b) Tìm R để công suất trên R là lớn nhất? Tính công suất đó?
c) Tính R để công suất tỏa nhiệt trên R là 36W

A

N



A

B
E, r
R

----------HẾT---------Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm!
Họ và tên thí sinh:........................................................................ Số báo danh: .....................

Chữ ký giám thị coi thi số 1:

Chữ ký giám thị coi thi số 2:


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT LƯU HOÀNG

HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2018 – 2019

Môn thi: Vật lý - Lớp: 11

ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC

I. Hướng dẫn chung
II. Đáp án và thang điểm
Câu

Đáp án

U AB
U AB
U AB
Bài 1
(4 điểm)

Điểm

6  U AB
E1  I1 ( R1  r1 ) 6  3I1  I1 
(1)
3
2  U AB
E2  I 2 ( R2  r2 ) 2  6 I 2  I 2 
(2)
6
IR 3 3I (3)

I  I1  I 2 (4)

0,25
0,25
0,25

( 0,25 đ)

a) Thay (1), (2), (4) vào (3) ta có: U AB 2,8(V ) (1đ)

16
2
( A), I 2 
( A), I 0,93( A) (1đ)
15
15
tAI 965.64.0,93

 0,3( g ) (1đ)
c) Khối lượng Cu thu được là: m 

Fn
96500.2
b) Thay UAB vào (1), (2), (3) ta có: I 1 

Lực tương tác: F1 

Bài 2
(3 điểm)

Tương tự: OC =

k.Q.q
 OA =
OA 2

k .q.Q
và OB =
F

k.q.Q
F1

0,5

k.q.Q
, với F là lực tương tác khi đặt q ở C
F2

- Do B là trung điểm của AC nên: OA + OC = 2.OB

F1 .F2
1
1
2



F=
F1
F
F2
2 F1  F2



Bài 3
(4 điểm)



2

0,5

=2,25.10-4(N)

a) Để lực căng dây bằng 0 thì lực từ phải hướng lên và có độ lớn bằng P=mg
Áp dụng qui tắc bàn tay trái ta có dòng điện chạy từ M đến N
Vì F  BIl sin   BIl  BIl mg  D lg  I 

1

Dg 0,04.10

10 A
B
0,04

1

1
0,5
0,5


b) Khi dòng điện chạy từ N đến M: áp dụng qui tắc bàn tay trái ta được lực từ F hướng
xuống dưới. (0,5đ)
Áp dụng điều kiện cân bằng ta được: 2T  F  mg  T 
Thay số được: T 

F  mg BIl  D lg

2
2

0,04.16.0,25  0,04.0,25.10
0,13 N
2

(1đ)

(0,5đ)

AC vuông góc với đường sức nên V A VC hay U AC 0

a)

U BA VB  V A VB  VC U BC 120V
BA cùng hướng với đường sức nên : U BA  E 0 .BA  E0 
0

1
0,5

U BA 120

4000 V/m
BA 0,03

1

0

Với BA = BC cos 60 6. cos 60 3cm 0,03m
b) Khi đặt tại C điện tích q 9.10  10 C thì tại A chịu đồng thời hai điện trường



+ Điện trường đều E 0
Bài 4

(4 điểm)

0,5



+ Điện trường E gây bởi điện tích đặt tại C.



Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường ta có: E A  E 0  E







Do E có phương AC và chiều từ A đến C nên E  E 0
Độ lớn cường độ điện trương do q gây ra tại A là:

0,5

q
9.10  10
9
E k
9.10
3000 (V/m)
AC 2

(3 3.10  2 ) 2
Vậy cường độ điện trường tổng hợp tại A : E A  E 02  E 2
2

0,5

2

E A  4000  3000 5000 ( V/m/).

E
12

1 ( A)
R  r 10  2
Công suất tỏa nhiệt trên R : P  I 2 R 12.10 10 (W ).
Cường độ dòng điện chạy trong mạch: I 

1

a) Công suất của nguồn : Png  E.I 12.1 12 (W ).
Hiệu suất của nguồn : H=
Bài 5
(5 điểm)

1

R
10


0,83 83 %
R  r 10  2

b) Công suất trên điện trở R hay công suất mạch ngoài :

P I 2 R 

E 2 .R
E2

(R  r) 2 ( R  r ) 2
R

Theo bất đẳng thức Cô-si (Cauchy), ta có:
 PNmax khi

R

R

r
�2
R

R.

r
2 r
R

2

r
tức là khi R = r.=2 
R

Dễ dàng tính được PNmax =

E2
(2 r ) 2



E 2 12 2
=.
=18 ( W ).
4r
8

c) Do P = 36 W > PN max 18W nen khong ton tai gia tri R nao thoa man.

1