Đề KSCL đội tuyển HSG lớp 11 môn Vật lý năm 2018 - 2019 trường THPT Yên Lạc 2 - Vĩnh Phúc
Đề thi chọn HSG Vật lý 11 có đáp án
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT YÊN LẠC 2
KÌ THI KSCL ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI KHỐI 11
ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ
NĂM HỌC 2018 - 2019
Thời gian làm bài 180 phút, không kể thời gian giao đề.
Đề thi gồm: 02Trang.
Câu 1. Hai quả cầu I và II có bán kính như nhau nhưng khối lượng khác nhau
tương ứng m
1
= 100 g và m
2
= 200 g, được treo cạnh nhau bởi hai sợi dây nhẹ,
không dãn, cùng chiều dài l = 1 m (rất lớn so với bán kính các quả cầu) như hình
vẽ. Kéo lệch quả cầu I khỏi vị trí cân bằng sao cho sợi dây treo nó căng, hợp với
phương thẳng đứng một góc = 60
0
rồi thả nhẹ. Khi qua vị trí cân bằng, quả cầu
I va chạm đàn hồi với quả cầu II. Bỏ qua ma sát và lực cản của môi trường. Lấy
g = 10 m/s
2
.
a) Tính vận tốc của quả cầu I ngay trước khi nó va chạm với quả cầu II. Ngay sau
va chạm, vận tốc của các quả cầu là bao nhiêu?
b) Biết rằng sau va chạm hai quả cầu sẽ đạt độ cao cực đại cùng một lúc.Tính góc
lệch giữa hai sợi dây khi đó.
Câu 2 Một bình kín hình trụ chiều cao h, đặt thẳng đứng và được chia làm hai phần nhờ một pittông cách
nhiệt. Pittông có khối lượng M=500g và có thể chuyển động không ma sát trong xi lanh. Phần trên của bình
chứa khí Hêli, phần dưới của bình chứa khí Hiđrô. Biết hai khối khí có cùng khối lượng m và ở cùng nhiệt độ,
lúc này pittông nằm cân bằng ở vị trí cách đáy dưới một đoạn 0,6h. Biết tiết diện bình là
.1
2
dmS
Tính áp suất
khí trong mỗi phần bình.
Câu 3 Vật khối lượng m được kéo đi lên trên mặt phẳng nghiêng với lực F , F hợp
với mặt phẳng nghiêng góc β. Mặt phẳng nghiêng góc α so với mặt phẳng ngang. Hệ
số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là µ.
a) Tìm biểu thức tính F khi vật đi lên đều theo mặt phẳng nghiêng.
b) Với m = 5kg, α= 45
o
, µ= 0,5, lấy g = 10m/s
2
. Xét vật đi lên đều, tìm β để F nhỏ
nhất, tìm giá trị lực F nhỏ nhất đó.
Câu 4 Hai tấm kim loại phẳng nằm ngang, song song với nhau tích điện như nhau
và trái dấu, điện trường E trong khoảng không gian giới hạn bởi hai tấm. Chiều dài
mỗi tấm phẳng bằng l. Một electron bay vào trong điện trường dưới góc tới so
với mặt tấm và bay ra khỏi điện trường với góc như hình vẽ. Bỏ qua tác dụng của
trọng lực.
a. Xác định động năng ban đầu của electron
b. Từ biểu thức tìm được ở câu a hãy áp dụng để tính với =30
0
và =45
0
, l=10cm, E=100V/m, e=1,6.10
-19
C.
Câu 5 Cho mạch điện như hình vẽ 5 : U = 60V (không đổi),
C
1
= 20µF, C
2
= 10µF.
a. Ban đầu các tụ điện chưa tích điện. Khóa K ở vị trí b, chuyển sang a rồi lại về b.
Tính điện lượng qua R.
b. Sau đó chuyển K sang a rồi lại về b. Tính tổng điện lượng qua R sau n lần chuyển
khóa như trên.
m
1
m
2
Hình cho câu 1
α
F
l
C
1
C
2
R
K
a
b
+
-
U
Hình 5
Câu 6 Cho mạch điện như hình vẽ 6
cho biết E
1
=16V; E
2
=5V; r
1
=2; r
2
=1;R
2
= 4;
Đèn Đ có ghi 3V - 3W; R
A
0. Biết đèn sáng bình thường
và ampe kế chỉ số 0. Hãy tính các điện trở R
1
và R
3
.
Câu 7. Cho mạch điện như hình vẽ. C = 2 F, R
1
= 18 ,
R
2
= 20 , nguồn điện có suất điện động E = 2 V và điện trở trong không
đáng kể. Ban đầu các khóa K
1
và K
2
đều mở. Bỏ qua điện trở các khóa và
dây nối.
a) Đóng khóa K
1
(K
2
vẫn mở), tính nhiệt lượng tỏa ra trên R
1
sau khi điện tích trên tụ
điện đã ổn định.
b) Khi K
1
, K
2
đang còn đóng, ngắt K
1
để tụ điện phóng điện qua R
2
và R
3
. Tìm R
3
để
điện lượng chuyển qua R
3
đạt cực đại và tính giá trị điện lượng cực đại đó.
Câu 8 Tại thời điểm t = 0 có hai hạt nhỏ giống nhau, cùng điện tích q và khối lượng
m, chuyển động đồng thời từ một điểm theo phương vuông góc với vectơ cảm ứng từ
B
của một từ trường đều, tại đó vận tốc hai hạt cùng chiều và có độ lớn lần lượt là v
1
= v
0
, v
2
= 3v
0
. Bỏ qua lực cản của môi trường, trọng lượng các hạt và lực tĩnh điện giữa
hai hạt.
a) So sánh bán kính quỹ đạo, chu kì chuyển động của hai hạt.
b) Xác định thời điểm khoảng cách giữa hai hạt đạt cực đại và tính khoảng cách cực đại đó
Câu 9 Hai thanh ray có điện trở không đáng kể được ghép song song với
nhau, cách nhau một khoảng l trên mặt phẳng nằm ngang. Hai đầu của hai
thanh được nối với nhau bằng điện trở R. Một thanh kim loại có chiều dài
cũng bằng l, khối lượng m, điện trở r, đặt vuông góc và tiếp xúc với hai thanh.
Hệ thống đặt trong một từ trường đều
B
có phương thẳng đứng (hình 9).
a). Kéo cho thanh chuyển động đều với vận tốc v.Tìm cường độ dòng điện
qua thanh và hiệu điện thế giữa hai đầu thanh.
b) Ban đầu thanh đứng yên. Bỏ qua điện trở của thanh và ma sát giữa thanh
với ray. Thay điện trở R bằng một tụ điện C đã được tích điện đến hiệu điện
thế U
0
. Thả cho thanh tự do, khi tụ phóng điện sẽ làm thanh chuyển động nhanh dần. Sau
một thời gian, tốc độ của thanh sẽ đạt đến một giá trị ổn định v
gh
. Tìm v
gh
? Coi năng lượng
hệ được bảo toàn.
Câu 10 Cho một khối thủy tinh dạng bán cầu có bán kính R = 4cm, chiết suất
n2
đặt
trong không khí (Hình vẽ 4). Chiếu thẳng góc tới mặt phẳng của bán cầu một tia sáng SI.
a) Điểm tới I cách tâm O của khối bán cầu là R/2. Xác định góc lệch giữa tia ló ra
khỏi bán cầu so với tia tới.
b) Điểm tới I ở trong vùng nào thì có tia sáng đi qua mặt cầu của bán cầu?
....................................HẾT........................................................
R
l
Hình 9
R
1
R
2
R
3
K
2
K
1
C
M
N
E
Hình cho câu 7
Hình 4
R
B
A
S
I
O
§
E
2
,r
2
B
D
C
A
R
1
R
2
R
3
E
1
,r
1
A
H×nh vÏ 6
ĐÁP ÁN ĐỀ
CÂU
NỘI DUNG
ĐIỂM
1
+ Tốc độ quả cầu I ngay trước va chạm
Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ tại vị trí thả vật và tại vị trí cân bằng
m
1
gl(1 – cos) =
1
2
m
1
v
1
2
v
1
= 2gl(1 - cos) = 2.10.1(1 - cos60
0
) = 10 3,16 m/s…………………
+ Tốc độ các quả cầu ngay sau va chạm
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ hai quả cầu ngay trước và sau va chạm (chọn chiều dương
là chiều chuyển động của I trước va chạm)
m
1
v
1
= m
1
v
1
’ + m
2
v
2
’ v
1
= v
1
’ + 2v
2
’
Va chạm đàn hồi nên động năng không đổi
1
2
m
1
v
1
2
=
1
2
m
1
v
1
'
2
+
1
2
m
2
v
2
'
2
v
1
2
= v
1
’
2
+ 2v
2
’
2
Từ (1.1) và (1.2) suy ra
v
1
’ = -
v
1
3
= -
10
3
-1,054 m/s và v
2
’ =
2v
1
3
=
2 10
3
2,1 m/s..........................................................
Dấu “-“ của v
1
’ cho thấy vật I sẽ bật ngược trở lại sau va chạm
0,25
0,25
Sau va chạm, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho các quả cầu tại vị trí cân bằng và ở
độ cao cực đại
m
1
gl(1 – cos
1
) =
1
2
m
1
v
1
'
2
cos
1
= 1 -
v
1
'
2
2gl
= 1 -
10
9.2.10.1
hay
1
19
0
19........................................................
m
2
gl(1 – cos
2
) =
1
2
m
2
v
2
'
2
cos
2
= 1 –
v
2
'
2
2gl
= 1 –
4.10
9.2.10.1
hay
1
38
0
65’
Góc lệch giữa hai sợi dây
=
1
+
2
= 58
0
13’………………………………………………………………….
0,25
0,25
2
Xét phần trên
01
.
4
.4,0 TR
m
Shp
Xét phần dưới:
02
.
2
.6,0 TR
m
Shp
Từ (1) và (2), ta có:
4
3
2
1
p
p
...................................................................................................
Mặt khác:
Pa
S
Mg
pp 500
21
...........................................................................
Từ (3) và (4), ta có:
;1500
1
Pap
;2000
2
Pap
.....................................................................
0,25
0,25
0,25
0,25
3a
Các lực tác dụng lên vật như hình 4 Vật chuyển động đều nên:
Chiếu (*) lên: Ox: Fcosβ-Psinα-F
mst
=0
Oy: F sinβ+ N –Pcosα= 0
Thay
Ta được biểu thức
0,25
0,25
α
mst
F
P
F
N
O
y
x
β
Đề thi chọn đội tuyển HSG lớp 11 môn Vật lý
VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Đề KSCL đội tuyển HSG lớp 11 môn Vật lý năm 2018 - 2019 trường THPT Yên Lạc 2 - Vĩnh Phúc. Nội dung tài liệu gồm 10 câu hỏi bài tập, thời gian làm bài 180 phút, đề thi có đáp án. Mời các bạn học sinh tham khảo.
- Đề cương ôn tập học kì 2 lớp 11 môn Vật lý năm 2018 - 2019 trường THPT Yên Hòa - Hà Nội
- Đề cương ôn tập học kì 2 lớp 11 môn Hóa học năm 2018 - 2019 trường THPT Yên Hòa - Hà Nội
- Đề cương ôn tập học kì 2 lớp 10 môn Toán năm 2018 - 2019 trường THPT Yên Hòa - Hà Nội
- Đề cương ôn tập học kì 2 lớp 11 môn Toán năm 2018 - 2019 trường THPT Yên Hòa - Hà Nội
- Đề thi giữa học kì 2 lớp 11 môn Vật lý năm 2018 - 2019 trường THPT Trần Phú - TP. Hồ Chí Minh
- Đề thi chọn đội tuyển HSG Quốc Gia môn Vật lý 11 năm học 2017 - 2018, sở GD&ĐT Ninh Bình
--------------------------------
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới bạn đọc Đề KSCL đội tuyển HSG lớp 11 môn Vật lý năm 2018 - 2019 trường THPT Yên Lạc 2 - Vĩnh Phúc. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc mời các bạn học sinh tham khảo Giải bài tập Sinh học lớp 11, Giải bài tập Vật lý lớp 11, Giải bài tập Hóa học lớp 11, Giải bài tập Toán lớp 11, Tài liệu học tập lớp 11 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
