Đề thi môn Vật lí Khối 11 năm 2015 thời gian làm bài 180 phút trường THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG – NAM ĐỊNH

(ĐỀ THI ĐỀ XUẤT)

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ – KHỐI 11

NĂM 2015 Thời gian làm bài 180 phút (Đề này có 02 trang, gồm 5 câu)

Câu 1 (4điểm): Một tụ điện không khí, được chế tạo từ hai ống kim loại hình trụ đồng tâm mỏng, hình trụ trong có bán kính R1, hình trụ ngoài có bán kính R2= 1cm. Xác định giá trị bán kính R1 để khi cường độ điện trường của không khí giữa hai hình trụ bắt đầu đạt giá trị cường độ điện trường đánh thủng E0= 3.106 V/m thì :

1. Hiệu điện thế giữa hai hình trụ đạt cực đại .Tính giá trị cực đại hiệu điện thế tụ khi đó.

2. Năng lượng điện trường giữa hai hình trụ đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại hiệu điện thế tụ khi đó.

Câu 2 (5điểm): Một dây dẫn được uốn thành khung dây hình tứ diện đều MSPN cạnh a, mang dòng điện không đổi cường độ I chạy qua các cạnh MS, SP,PN và NM ( hình vẽ 1). Hãy xác định cảm ứng từ tại tâm 0 của tứ diện.

Câu 3 (4điểm): Cho hệ hai thấu kính mỏng L1 là thấu kính hội tụ và L2 là thấu kính phân kỳ, cùng trục chính Δ và làm cùng loại thủy tinh có độ tụ thứ tự D1 và D2 đặt cách nhau một khoảng l. Chiếu một tia sáng mảnh song song với trục chính gặp thấu kính L1 cho tia ló cắt trục chính tại điểm F ( F gọi là tiêu điểm chính của hệ ), và tia ló có phương cắt phương tia tới tại M, dựng MH vuông góc với

Δ tại H. Đặt HF = f và D = gọi là tiêu cự và độ tụ của hệ. f 1

1.Tính D theo D1, D2, l. Có nhận xét gì về độ tụ của hệ khi : l= 0 và khi l =

1 2

1 1 D D 

2.Tìm giá trị l để khi chiết suất của thủy tinh làm ra các thấu kính thay đổi thì độ tụ của hệ không thay đổi.

Câu 4 (4điểm): Một tấm ván mỏng khối lượng M, dài l có thể quay quanh một trục nằm ngang đi qua trung điểm 0 của ván trong mặt phẳng thẳng đứng. Một vật nhỏ khối lượng m ( m <<M) đặt ở trên ván và có thể chuyển động trượt trên ván ( hình vẽ 2). Ban đầu ván hợp với phương ngang một góc θ0 (θ0<< ), vật m ở mép đầu trên của ván, hệ ở trạng thái cân bằng. Bài toán coi kích thước vật m rất nhỏ so chiều dài của ván. Gọi x là li độ của vật m so với trục 0 của trục 0x dọc theo ván, khi đó ván hợp phương ngang góc θ. Giả sử độ lớn gia tốc hướng tâm 0 của vật m không đáng kể so với độ lớn gia tốc trượt đi lên và đi xuống trên ván của vật.Với một giá trị xác định θ0 thì người ta có hệ thức liên hệ giữa li độ x của vật và li độ góc θ của ván thỏa mãn x = kθ, trong suốt quá trình chuyển động (k là hằng số dương). Bài toán biết gia tốc rơi tự do g, bỏ qua mọi ma sát và lực cản trong các quá trình chuyển động của các vật.

1.Xác định giá trị θ0 theo M, m.

2. Hãy xác định chu kỳ dao động của hệ theo m, M.

3. Xác định tỉ số lớn nhất giữa độ lớn gia tốc hướng tâm và độ lớn gia tốc trượt của vật theo M, m, từ đó chứng minh sự gần đúng của giả thiết của bài toán.

x

0 ● θ (

Hình vẽ 2

m

M

N

P

S

I

Hình vẽ1

ThuVienDeThi.com

Bài 5 (3điểm):

Cho một quả cầu đồng chất, có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước. Trong quả cầu có một lỗ không khí hình cầu bán kính r, tâm lỗ hỗng cách tâm quả cầu một khoảng d.

Hãy bằng thực nghiệm xác định :

a. Bán kính r lỗ hỗng bên trong quả cầu

b. Khoảng cách d từ tâm lỗ hỗng đến tâm của quả cầu.

Dụng cụ :

- Quả cầu có đặc điểm trên , quả cầu có bán kính R, khối lượng riêng ρ đã biết .

- Chậu nước đủ chứa quả cầu, khối lượng riêng ρ0 của nước đã biết. - Thước đo, máng nghiêng, giấy bút .

..............................(hết)..................................

ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN: VẬT LÍ – KHỐI 11

Câu 1: 4 điểm

Ý 1: Gọi λ là mật độ điện tích mặt trên một đơn vị chiều dài của mỗi ống, giả sử hình trụ trong tích điện dương . Áp dụng định lí Gauss ta có cường độ điện trường trong tụ tại điểm cách trục một khoảng r

(1) r r e r E

0 2

 

0,25

Hiệu điện thế từ trụ trong bán kính R1 đến trụ ngoài bán kính R2 là

hay    

2

1

2

1 0 2

R

R

R

R

dr Edr U 

 ) 2 ( ln 2 1

2

0 R R U 

 

0,25

Theo giả thiết khi điện trường trong tụ trước khi đạt E0 thì U đạt cực …