Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (137.41 KB, 8 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>h</b>
<b>(I)</b>
<b>H</b>
<b>(II)</b>
<b>m</b>
<b>Hình 1</b>
300
a
<b>SỞ GD&ĐT NGHỆ AN</b>
<b>KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 11 CẤP THPT</b>
<b>NĂM HỌC 2016 - 2017</b>
<b>Môn thi: VẬT LÍ - BẢNG A</b>
<i><b>Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề)</b></i>
<i><b>Câu I (5 điểm). </b></i>
Hai cái nêm cùng có khối lượng
M, hình dạng khác nhau đặt trên mặt
bàn nằm ngang nhẵn đủ dài như hình 1.
M
m
2
ở đỉnh nêm (I), sau đó thả nhẹ. Gia tốc trọng trường là g.
1. Nêm (I) được giữ chặt. Xác định tốc độ cực đại của vật m.
2. Các nêm được thả tự do, cho rằng lúc m bắt đầu đi lên mặt nêm
(II) không bị mất mát cơ năng.
a) Xác định độ cao cực đại hmax mà m đạt được trên mặt nêm (II), nếu
m không vượt qua được chiều cao H của nêm (II).
b) Nếu
h
H
3
thì độ cao cực đại mà m đạt được sau khi trượt lên nêm
(II) là bao nhiêu?
<i><b>Câu II (4 điểm). </b></i>
1. Một thanh mảnh nhẹ, cách điện, có chiều dài l 50 cm, hai đầu thanh gắn với
hai quả cầu nhỏ có cùng khối lượng m 50 g, tích điện q1 q2 q 10 C7
<sub>.</sub>
Thanh đặt trên mặt bàn nằm ngang nhẵn cách điện.
a) Xác định vec tơ cường độ điện trường tại trung điểm của thanh.
b) Người ta thiết lập một điện trường đều mà véc tơ cường độ điện
trường E nằm ngang và vng góc với thanh, cường độ điện trường bằng 4.104
V/m. Tính tốc độ cực đại của mỗi quả cầu.
2. Một đoạn dây dẫn mảnh được
uốn thành một bơng hoa phẳng như
hình vẽ 2. Các cánh hoa giống hệt
nhau mà mỗi cánh hoa được tạo bởi
đoạn dây có chiều dài 1,5b, nhuỵ hoa
là một vịng trịn bán kính b, bơng
hoa đặt nằm ngang trên mặt phẳng
<b>Hình 2</b>
K
E1; r1
E2; r2
R1
R2
R3
R0 C
<b>Hình 3</b>
a
b
E,r
M <sub>C</sub> N
Đ <b>Hình 4</b>
ngang nhẵn cách điện. Trên vịng
trịn nhuỵ hoa có một đoạn hở rất
nhỏ có chiều dài a. Điện tích của cả
bơng hoa là q, coi điện tích phân bố
đều trên cả bơng hoa. Bơng hoa có
trục quay cố định thẳng đứng đi qua
tâm vịng trịn. Ban đầu bơng hoa
đứng n, người ta thiết lập một điện trường đều có véc tơ E nằm ngang và vng
<i><b>Câu III (5 điểm).</b></i>
Cho mạch điện như hình vẽ 3: Các nguồn điện có suất điện động và điện trở
trong lần lượt là E1 15V;r1 1 ;E2 9V;r2 1 . Các điện trở có giá trị
1 2 3
R 1 ;R 0,5 ;R 2 .<sub> Tụ </sub>
điện có điện dung C 2 F. Ban đầu khoá
K ngắt. Bỏ qua điện trở của dây nối và của
khóa K.
1. Tính cường độ dòng điện chạy qua
mỗi nguồn và điện tích của tụ điện.
2. Tính hiệu điện thế Uba.
3. Đóng khố K, tính điện lượng chuyển qua R0.
<i><b>Câu IV (4,5 điểm).</b></i>
Cho mạch điện như hình vẽ 4: Nguồn điện có suất điện động là E = 15V, điện
trở trong r = 1 Ω; điện trở toàn
phần của biến trở MN là RMN = 8 Ω; đèn
Đ ghi 6V-12W. Bỏ qua điện trở dây nối.
1. Con chạy C ở vị trí mà điện trở đoạn
MC là RMC = 3 Ω. Tính điện năng tiêu thụ
của đèn sau 1 giờ 30 phút.
2. Xác định vị trí con chạy C để đèn sáng bình thường.
Trong bài thí nghiệm thực hành “Xác định suất điện động và điện trở trong của
một pin điện hoá” lớp 11 THPT:
1. Khi mắc mạch điện người ta phải dùng điện trở bảo vệ R0. Chức năng của R0
là gì và R0 đượcmắc như thế nào với nguồn?
2. Để đo cường độ dòng điện trong mạch bằng đồng hồ đa năng hiện số
DT-830B, em phải xoay núm điều chỉnh về thang đo nào?
<i>---Hết---Họ và tên thí sinh:... Số báo danh:...</i>
<b>ĐÁP ÁN:</b>
<b>Câu</b> <b>NỘI DUNG</b>
<b>I (5 đ)</b>
cơ năng của vật được bảo toàn
2
max
max
mv
mgh v 2gh.
2
……….
0,5
0,5
<b>2.a. Nêm được thả tự do:</b>
Định luật bảo toàn động lượng ……đến lúc m rời nêm (I):
0
0 1 1
v
mv 2m.v 0 v
2
(1)………
Bảo toàn cơ năng đến lúc m rời nêm (I):
2 2 2
2
0 1 0
1
mv 2mv v
mgh gh v
2 2 2
(2)………
(1) và (2)
suy ra
0
4gh
v
3
(3) ………
m đạt độ cao cực đại trên mặt nêm (II) thì m và nêm (II) có
cùng vận tốc theo phương ngang………..
Bảo toàn động lượng cho hệ m và nêm (II) lúc m đạt hmax:
0
0 2 2
v
mv (m 2m)v v
3
(4) ………..
Bảo toàn cơ năng cho hệ m và nêm (II) lúc m đạt hmax:
2 2 2 2
0 2 0 2
max max
mv 3mv v 3v
mgh gh
2 2 2 2 <sub> (5)…….</sub>
(3) (4) (5) => độ cao cực đại của m trên nêm (II):
max
4h
h .
9
………
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25
0,5
0,5
<b>2.b. Chiều cao nêm (II) </b>H h maxnên m vượt qua chiều cao
nêm(II).
Gọi vận tốc của m đối với nêm (II) lúc nó bắt đầu rời nêm (II)
là u, vận tốc của nêm (II) lúc đó là v.
Bảo toàn động lượng với hệ m và (II) từ lúc m bắt đầu lên mặt
nêm (II) đến lúc rời (II):
0 0
3 1 u 3
mv m(u. v) 2m.v v (v )
2 3 2
2 2 2
0
2 2 2 2
0
mv m(u v) 2mv mgh
2 2 2 3
3 2gh
v u v 2uv. 2v
2 3
(7)……….
(6) (3) (7) giải ta được:
2 8gh
u
27
………
nằm ngang), ta có:
2 2 0 2
max
u sin 30 u 1 8gh h
h . .
2g 8g 8 27 27
Độ cao cực đại vật đạt được là max
h h 10
h h.
3 27 27
0,25
0,25
0,25
0,25
<b>II(4đ)</b>
<b>1.a. </b>
9 7
1 2 2
9.10 .10
E E 14400
0,25
V/m
E E 1 E2 E 2E1 28800
V/m
0,5
0,5
<b>1.b. thanh sẽ quay quanh trục thẳng đứng đi qua khối tâm</b>
Thanh quay một góc 900<sub> sẽ đạt vtcb và v lớn nhất</sub>
2
max
max max
2.mv qEl
A qEl v 0,2
2 m <sub> m/s </sub>
0,5
0,5
0,5
<b>2. Quay do lực tác dụng lên phần đối xứng với phần bị cắt </b>
Lực điện trường F q.E với
q.a
q .
6.1,5b 2 b
…………..
dmax max d max
q qaE
W 0 A q.E.b .a.E.b W .
6.1,5b 2 b 9 2
0,5
0,5
E1; r1
E2; r2
R1
R2
R3
R0 C
K
A
B
M N
E1; r1 <sub>E2; r2</sub> R1
R2
R3
R0 C
K
A
B
M N
I1
I2
<b> III</b>
<b>(5đ)</b>
<b>1. Khi K ngắt:</b>
Dòng điện qua nguồn E1 bằng 0.
Tụ điện C khơng cho dịng điện
chạy qua
2
1 2 3 2
E 9
I 2A
R R R r 4,5
<sub>..</sub>
Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện:
UMN I(R2 R )3 2.2,5 5V
Điện tích của bản tụ điện nối với M là
q0M CUMN 2.10 .( 5)6 10 C
<sub> </sub>
0,5
0,5
0,5
0,5
<b>2. Vì khơng có dịng qua E</b>2 nên UaB=E1=15 V.
Hiệu điện thế Uba I(R1 R ) U3 Ba 21V.
0,5
0,5
<b>3. Khóa K đóng:</b>
AB 1 1 1 1
AB 2 2 2 2 2
AB 3 1 3 3
1 2 3
U I .r E I 15
U I (R r ) E I .1,5 9
U I (R R ) I .(1 2)
I I I
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
……….
Giải hệ trên ta được I2 = 9 A; I3 =1,5 A……….
Hiệu điện thế giữa hai bản tụ:
UMN I .R2 2 I .R3 3 1,5VqM C.UMN 3 C …….
Điện lượng dịch chuyển qua R0 sau khi đóng khóa K là
q qM q0M 7 C.……….
1,0
0,5
0,25
0,25
<b>1. Điện trở của đèn: </b>
<b> </b>
<b> IV</b>
<b> (4,5đ)</b>
MC 0
N CN
MC 0
R .R
R R 6,5
R R
Dòng điện qua nguồn
N
E
I 2A.
R r
Vì RMC = R0 nên cường độ dòng điện qua Đ là
d
I
I 1A
2
…..
Do đó trong thời gian 1h 30 phút
A Q I R .t 16200 2d 0 J.
0,5
0,5
0,25
0,25
N
x.3
R 8 x
x 3
Dòng điện qua nguồn:
2
N
E E 15(3 x)
I
3x
R r <sub>9 x</sub> x 9x 27
3 x
<sub> </sub>
<sub> </sub>
Để đèn sáng bình thường:
d dm 2
I.x 15x
I I 2A 2
x 3 x 9x 27
<sub>.</sub>
Giải được RMC x 6 .
0,5
0,5
0,25
0,25
<b>3. Dòng điện qua đèn </b>
d 2
I.x 15x 15
I
27
x 3 x 9x 27 <sub>9</sub> <sub>x</sub>
x
<sub></sub> <sub></sub>
x > 0 và tăng thì thì Id tăng, độ sáng của đèn tăng dần
0,5
0,5
<b> V</b>
<b>(1,5 đ)</b>
<b>1. Tránh xẩy ra đoản mạch, nhằm bảo vệ nguồn </b>
Phải mắc điện trở bảo vệ nối tiếp với nguồn…. 0,5
0,5
<b>2. Vặn núm xoay về thang đo DCA…</b>
Phải chọn giới hạn đo lớn hơn giá trị cần đo của cường độ
dòng điện…