Đề thi môn vật lý lớp 11 thời gian làm bài 180 phút trường THPT chuyên Thái Nguyên

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XI TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ

LỚP 11 Thời gian làm bài 180 phút

Bài 1(4 điểm): Cho mạch điện như hình 1. Sau khi dòng điện trong mạch đã được xác lập ổn định, người ta ngắt khóa K. Hãy xác định với giá trị nào của điện trở R1, điện lượng Q qua mi li am pe kế mA sau khi ngắt khóa K là lớn nhất. Biết điện trở của mA là r, các giá trị của L, R trên hình coi như đã biết. Bỏ qua điện trở của nguồn và các dây nối. Bài 2.(4 điểm): Trên mặt một gương phẳng nằm ngang, đặt một thấu kính hai mặt lồi như nhau, tiêu cự f0 = 8cm ( hình 2a ). a.Xác định vị trí ảnh của một điểm sáng nằm trên trục chính cách thấu kính một khoảng l1= f0.

b.Người ta đổ nước lên mặt gương sao cho mức nước trùng với mặt phẳng đối xứng của thấu kính (hình 2b ). Nếu bây giờ điểm sáng nằm cách thấu kính một khoảng l2 = 12cm thì người ta thấy ảnh trùng với vật. Hỏi phải đặt điểm sáng cách thấu kính một đoạn bằng bao nhiêu để ảnh của vật cũng trùng với vật khi đổ nước vừa ngập thấu kính? Bài 3 (4 điểm): Một người thợ đặt một cây thước gỗ đồng chất, tiết diện đều, chiều dài AB = trên một khối trụ có bán kính R  cố định trên mặt phẳng nằm ngang (hình 3). Ở vị trí cân bằng, trọng tâm G của cây thước gỗ trùng với điểm tiếp xúc giữa thước và khối trụ. Chứng minh thước dao động điều hòa khi bị lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ. Tìm chu kì dao động của hệ, lấy g = 10 m/s2. Bài 4 (4 điểm): Một hình trụ rỗng bán kính R, mặt trong nhám, được giữ thẳng đứng. Một đĩa mỏng đồng chất khối lượng m, bán kính r (r < R), lăn không trượt ở mặt trong của hình trụ sao cho tiếp điểm của nó với hình trụ luôn nằm trên một mặt phẳng nằm ngang. Gọi là hệ số ma sát nghỉ giữa đĩa và hình trụ, là góc   nghiêng của đĩa so với phương thẳng đứng. Cho gia tốc trọng trường là g, bỏ qua ma sát lăn và lực cản môi trường. Giả sử đĩa lăn đều, không trượt và luôn nghiêng một góc không đổi. 0  a. Tính vận tốc góc của khối tâm đĩa trong chuyển động quay quanh trục hình trụ.

b. Hỏi phải nằm trong khoảng giá trị nào thì điều giả sử trên (lăn 0    min max ,   không trượt với góc nghiêng không đổi) thỏa mãn?

Hình 1

mA R R1

R1

K

L,R

E

G’

K

O

P 

G



Hình 2

ThuVienDeThi.com

Bài 5. Phương án thực hành (4 điểm) Đo tiêu cự của một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kì. Với các dụng cụ: - Một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kì. - Một cây nến có thể thắp sáng. - Một màn hứng ảnh. - Một thước đo chiều dài. - Giá đỡ. Yêu cầu: Nêu một phương án thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm và viết biểu thức tính tiêu cự các thấu kính qua các đại lượng đo được.

ThuVienDeThi.com

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XI TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI

MÔN VẬT LÝ - LỚP 11 Thời gian làm bài 180 phút Gồm 5 câu, 5 trang

Bài NỘI DUNG Điểm

Bài 1

4 điểm

Trước khi khóa K ngắt, mạch điện là mạch cầu cân bằng nên dòng

điện qua cuộn dây có cường độ là:

1 L

E I R R  

Giả sử sau khi ngắt khóa K, dòng điện trong mạch có chiều như hình 1. Theo định luật Kiếc xốp ta có : iL = ir + i1 (1); 2i1R1 – irr = 0 (2);

(3) 2 0 L

L r di L i R i r dt   

Từ (1) và (2) ta được 1

1

2 2 L r

r R i i R  

thay vào (3) :

1

1

(2 ) L

r rR R R r di i dt LR

  

Điện lượng qua mA trong thời gian dt là

1

1(2 ) r L LR dQ i dt di rR R R r    

Ở trạng thái cuối cùng cường độ dòng điện qua cuộn dây bằng 0 nên độ biến thiên toàn phần của cường độ dòng điện này là

1 1 0 L

E E i R R R R      

Do đó điện lượng toàn phần đi qua mA sau khi mở ngắt K là:

2

1

1 2 ( ) (2 )

EL Q rR R R r R R r R



   

Q sẽ đạt cực đại khi mẫu số đạt cực tiểu, theo bất đẳng thức Cosy, ta có mẫu số đạt cực tiểu khi

2

1 1 1 (2 ) 2 rR r R R r R R R r R      Vậy để điện lượng qua mA lớn nhất sau khi khóa K ngắt thì R1 phải có giá trị tính bằng biểu thức trên.

0,25

0,75

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Hình 1

mA R R1

R1 L,R iL i1 Ir

ThuVienDeThi.com