Đề thi HSG môn Vật lý 11 năm 2020 trường THPT Nguyễn Khuyến có đáp án chi tiết

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>TRƯỜNG THPT NGUYỄN</b>
<b>KHUYẾN</b>

<b>Đề chính thức</b>

<b>KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM 2020</b>
<b>Mơn thi: VẬT LÍ</b>

<i>Thời gian:<b>150</b>phút (không kể thời gian giao đề)</i>

<b>Câu 1.</b>(4 điểm) Hai quả cầu nhỏ giống hệt nhau, mỗi quả có khối lượng 5 g, mang điện tích q được treo vào
điểm O bởi hai sợi dây có cùng chiều dài 50 cm. Cả hệ được đặt trong khơng khí. Khi cân bằng các dây treo
hợp với nhau một góc 90o_{. Lấy g = 10 m/s}2_.

<b>1.</b>Tính giá trị của q và lực căng dây treo khi cân bằng.

<b>2.</b>Kéo điểm treo O chuyển động nhanh dần đều lên trên theo phương thẳng đứng với gia tốc a. Khi cân
bằng hai dây treo hợp với nhau một góc 60o_{. Bỏ qua lực cản khơng khí. Tính a.}

<b>Câu 2.</b>(4 điểm) Cho mạch điện như hình 1: điện trở R = 6 Ω, R1và R2là các biến trở; nguồn điện E = 12
V, r = 1 Ω.

1. Điều chỉnh để R1= 6 Ω, R2= 6 Ω. Tính cường độ dịng điện qua R1và cơng suất tỏa nhiệt trên R2.
2. Điều chỉnh R1đến giá trị R0và giữ cố định, rồi điều chỉnh R2. Hình 2 là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc
của P (công suất tỏa nhiệt trên R2) vào giá trị của R2. Tính R0và Pmax

<b>Câu 3.</b>(4 điểm) Trong khơng khí, cho hai dây dẫn dài song song, cách nhau một khoảng 10 cm có hai dòng
điện ngược chiều chạy qua với cường độ I1= 5 A và I2= 10 A.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>2.</b>Đặt thêm dây dẫn thứ ba song song với hai dây dẫn trên và cho dịng điện có cường độ I3chạy qua dây
dẫn này. N là một điểm bất kì trên các dây dẫn, cảm ứng từ tổng hợp (do hai dòng điện trong hai dây dẫn

không chứa N gây ra) tại N bằng khơng. Tìm vị trí của dây dẫn thứ 3 và tính giá trị I3.

<b>Câu 4.</b>(4 điểm) Thanh MN có chiều dài 50 cm, điện trở 3 Ω có thể trượt không ma sát trên hai thanh ray song
song, mỗi thanh ray hợp với mặt phẳng ngang một góc 30o_{. Đầu dưới hai thanh ray nối với một nguồn điện có}
suất điện động<b>E</b>= 12 V. Hệ đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng hai thanh ray
và có độ lớn B = 0,5 T (hình 3). Bỏ qua điện trở r, điện trở dây nối, khóa K và các thanh ray. Lấy g = 10 m/s2_.
Ban đầu thanh được giữ đứng yên theo phương nằm ngang.

<b>1.</b>Đóng K, thả nhẹ thanh thì nó tiếp tục đứng yên. Tính khối lượng của thanh.

<b>2.</b>Kéo thanh lên trên bằng lực F đặt tại trung điểm của MN và có giá song song với các thanh ray. Với F
= 0,25 N thì tốc độ cực đại của thanh MN bằng bao nhiêu?

<b>Câu 5.</b> (4 điểm) Chiếu một chùm sáng song song từ khơng khí xuống mặt thống của một bể nước với góc
tới i. Cho chiết suất của nước là 4/3.

<b>1.</b>Biết chùm tia khúc xạ hợp với chùm tia phản xạ một góc 120o_{. Tính i.}

<b>2.</b>Chùm tia tới có tiết diện vng góc là một miền hình trịn bán kính 0,3 cm. Khi sini = 4/5 thì chùm tia
khúc xạ vng góc với đáy bể. Tính diện tích vệt sáng ở đáy bể trong trường hợp này.

<b>---</b><i><b>Hết</b></i><b></b>
--- <i>Thí sinh khơng được sử dụng tài liệu;</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN VẬT LÍ LỚP 11</b>

<b>CÂU</b> <b>NỘI DUNG</b>

<b>1</b> <b>4 điểm</b>

<b>1.1</b>
<b>(2đ)</b>

F, T và mg cân bằng
T = mg 2 = 0,07 N

F = mg = 9 2 ₂

2
2
9
)
2
5
,
0
(
q
10
.
9
)
2
(
q
10
.
9 

q =∓1,67.10-6_C

<b>1.2</b>
<b>(2đ)</b>

Xét trong hệ qui chiếu gắn với O, các quả cầu chịu thêm lực quán
tính Fq= ma

F = o ₉_.₁₀9 q₂2

3
ma
mg
30
tan
)
ma
mg
(




 (1)

Theo ý 1.1 thì 9.109 q₂2 _2mg

 (2)

(1) và (2) => a = (2 31)g= 24,6 m/s2_.

<b>2</b> <b>4 điểm</b>

<b>2.1</b>
<b>(2đ)</b>




 9
6
6
6
.
6
6

RN => I _R E _r ,12A

N

C  _  => I1= 1,2A

I2= I1/2 = 0,6 A => P2= (I2)2_R2_{= 2,16 W}

<b>2.2</b>
<b>(2đ)</b>

Đặt R0+ r = x => dòng điện qua mạch chính có cường độ:

)

R
6
/(
R
6
x
12
I
2
2

C  _ _

Hiệu điện thế hai đầu R2:

2
2
2
2
2
2

2 _x ₆_R12_/(₆ _R ₎₆6R_R ₆_x 72₍_xR₆₎_R

U








Cường độ dịng điện qua R2:

2
2 ₆_x ₍_x72 ₆₎_R

I




Cơng suất qua tiêu thụ của R2: U2I2=

)
6
x
(
x
12
R
)
6
x
(
R
x
36
72
I

2
2
2
2
2
2






Từ đồ thị ta thấy, với R2= 2 Ω thì Pmax=> 2 ₂_.(_x ₆₎2

2
x

36 _ _ _{=> x = 3 Ω => R0}_{= 2 Ω}
Thay x = 3 Ω và R2= 2 Ω => Pmax= 8 W

<b>3</b> <b>4 điểm</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>(2đ)</b> B2và B1hợp với nhau góc 120o_{, dùng định lí hàm số cơsin}
=> B10 3(T), theo phương I1M

Có hai TH: M nằm trên như hình vẽ thì B cùng chiều I1M, trường
hợp ngược lại thì B ngược chiều I1M.

<b>3.2</b>
<b>(2đ)</b>

Tại mỗi điểm trên I3, cảm ứng từ B13 và B23 tại I3 cùng phương,
ngược chiều => I3 nằm trong mặt phẳng của I1, I2 và nằm ngoài
khoảng.

B23= B13=> R23= 2R13=> R23= 20 cm và R13= 10 cm

Tại mỗi điểm trên I2: B32và B12ngược chiều => I3ngược chiều với I1
R31= 2R12nên để B2tổng hợp bằng 0 thì I3= 2I1= 10 A

<b>4</b> <b>4 điểm</b>

<b>4.1</b>
<b>(2đ)</b>

Thanh đứng yên, cường độ dòng điện qua thanh là I = 12/3 = 4 A
Lực từ tác dụng lên thanh BIℓ = 1 N

Lực từ cân bằng với mgsinα => m = 200 g
<b>4.2</b>

<b>(2đ)</b>

Gọi tốc độ ổn định của thanh là v => suất điện động cảm ứng trong thanh Bvℓ => cường độ dòng
điện qua thanh là

3
v
25
,

0
4
3

Bv
12

I    

Thanh chạy đều, F + Ft= mgsinα => ).0,5.0,5 1
3

v
25
,
0
4
(
25
,

0    => v = 12 m/s

<b>5</b> <b>4 điểm</b>

<b>5.1</b>
<b>(2đ)</b>

sini = (4/3)sinr, i + r = 120o
Giải hệ: i = 34o_42'54"

<b>5.2</b>
<b>(2đ)</b>

Tia tới và tia ló cùng nằm trong mặt phẳng tới, các mặt phẳng tới
song song với nhau => theo phương vng góc mặt phẳng tới,
kích thước chùm sáng khơng thay đổi (1)

sini = (4/3)sinr => sinr = 3/5
=> cosi = 3/5 và cosr = 4/5

d = IJcosi, d' = IJcosr => d' = (4/3)d = 0,8 cm

=> trong mặt phẳng tới, theo phương vng góc với tia sáng, kích
thước chùm ló tăng 4/3 so với kích thước chùm tới (2)

Từ (1) và (2) => diện tích vệt sáng ở đáy bể là _. _.₀_,₃2 ₀_,₃₇₇_cm2

3
4

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>Ghi chú:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Website<b>HOC247</b>cung cấp một mơi trường<b>học trực tuyến</b>sinh động, nhiều<b>tiện ích thơng minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,</b>
<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b>đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b>Đội ngũ<b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b>từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng
các khóa<b>luyện thi THPTQG</b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:</b>Ơn thi<b>HSG lớp 9</b>và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b>các trường
<i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường Chuyên khác cùng
<i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.</i>

<b>II. Khoá Học Nâng Cao và HSG</b>

- <b>Tốn Nâng Cao THCS:</b>Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- <b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b>Bồi dưỡng 5 phân mơn<b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học</b> và<b>Tổ Hợp</b>dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:<i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam</i>
<i>Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i>cùng đơi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

- <b>HOC247 NET:</b>Website hoc miễn phí các bài học theo<b>chương trình SGK</b>từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

- <b>HOC247 TV:</b>Kênh<b>Youtube</b>cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai</b></i>

<i><b>Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%</b></i>

<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia</b></i>

</div>

<!--links-->
De thi HSG mon vat ly 9(thang 11)

• 4
• 1
• 15