Đề thi môn vật lý - Khối 11 năm 2015 thời gian làm bài 180 phút trường THPT chuyên Hoàng Văn Thụ tỉnh Hòa Bình

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ

TỈNH HÒA BÌNH

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ - KHỐI 11

NĂM 2015 Thời gian làm bài: 180 phút

Câu 1 (Tĩnh điện):

Một tụ điện trụ dài L, bán kính các bản tụ tương ứng là r và R. Không gian giữa hai bản tụ được lấp đầy bởi hai lớp điện môi cứng, cùng chiều dày, có hằng số điện môi tương ứng là 1 và 2 (Hình 1). Lớp điện môi 1 có thể kéo được ra khỏi tụ điện. Tụ điện được nối với hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi.

Ở thời điểm t = 0, lớp điện môi 1 bắt đầu được kéo ra khỏi tụ điện với tốc độ không đổi v. Giả thiết điện trường chỉ tập trung trong không gian

giữa hai bản tụ, bỏ qua mọi ma sát. Xét trong khoảng hãy: L 0 t v 

1. Viết biểu thức điện dung của tụ theo thời gian t. 2. Tính lực điện tác dụng lên lớp điện môi 1 ở thời điểm t. 3. Xác định cường độ và chiều dòng điện qua nguồn.

Câu 2 (Từ trường):

Hai thanh ray dẫn điện đặt song song với nhau và cùng nằm trong mặt phẳng ngang, khoảng cách giữa chúng là l. Trên hai thanh ray này có đặt hai thanh dẫn, mỗi thanh có khối lượng m, điện trở thuần R cách nhau một khoảng đủ lớn và cùng vuông góc với hai ray. Thiết lập một từ trường đều có cảm ứng từ B0 thẳng đứng trong vùng đặt các thanh ray. Bỏ qua điện trở các ray, độ tự cảm của mạch và ma sát. 1. Xác định vận tốc của mỗi thanh dẫn ngay sau khi từ trường được thiết lập. 2. Xác định vận tốc tương đối giữa hai thanh tại thời điểm t tính từ thời điểm từ trường đã được thiết lập.

Câu 3 (Quang hình):

Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2; trên màn E đặt cách vật AB một đoạn a = 7,2f2 ta thu được ảnh của vật.

a, Tìm dộ phóng đại của ảnh đó. b, Giữ vật AB và màn E cố định. Tịnh tiến thấu kính L2 dọc theo trục chính đến vị trí cách màn E 20 cm. Đặt thêm một thấu kính L1 (tiêu cự f1) đồng trục với L2 vào trong khoảng giữa AB và L2, cách AB môt khoảng 16 cm thì thu được một ảnh cùng chiều và cao bằng AB hiện lên trên màn E. Tìm các tiêu cự f1 và f2

Câu 4 (Dao động):

Hai đầu một thanh không trọng lượng có chiều dài l=10cm, người ta gắn 2 quả cầu nhỏ, mỗi quả có khối lượng m=9g. Biết rằng 2 quả cầu tích điện trái dấu và độ lớn của các điện tích đó bằng q=3C và toàn bộ hệ thống được đặt trong một điện trường đều có cường độ E=600V/m và có hướng song song với thanh khi ở VTCB. Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Đẩy thanh lệch khỏi vị trí cân bằng góc =50

ThuVienDeThi.com

1. Tính tần số góc của dao động của hệ. 2. Tính công suất tức thời lớn nhất của lực điện tác dụng lên điện tích q trong quá trình hệ dao động.

Câu 5 (Phương án thực hành):

Trình bày phương án thực hành xác định gần đúng hệ số ma sát trượt giữa gỗ và mặt sàn nhà ngang với các dụng cụ sau:

+ 01 thước thẳng độ chia nhỏ nhất đến mm. + 01 vật rắn là khối gỗ hình hộp chữ nhật có kích thước 20cm x 30cm x 60cm (không được coi là chất điểm đối với sàn nhà)

+ 01 bút viết còn mực Có thể coi lực ma sát nghỉ cực đại gần đúng bằng lực ma sát trượt Yêu cầu: Chỉ rõ những điều cần lưu ý trong khi tiến hành thí nghiệm để sai số là nhỏ nhất.

----Hết---

ĐÁP ÁN Câu 1: Khi rút một phần lớp điện môi 1 ứng với chiều dài x ra khỏi tụ, phần còn lại trong tụ có chiều dài L - x. Tụ lúc này tương đương với hệ gồm 4 tụ có các điện dung lần lượt:

 

0 1 1 1 2 C (L x) a (L x); ln R '/ r

       

0 2 2 2 2 C (L x) b (L x) ln R / R '

     

;  

0 3

2 C x ax ln R '/ r

    

0 4 2 2 2 C x b x ln R / R '

   

với    

0 0 2 2 R r R ' , a= , b= 2 ln R '/ r ln R / R '    

Các tụ ghép theo sơ đồ: (C1 nt C2) // (C3 nt C4)

Ta có: C = C12 + C34  2 1 2 1 2

1 1 1 1 2 1 2 1 2

ab ab ab L C x A x B A vt B a b a b a b                    (1) Dễ thấy hệ số A < 0. Như vậy điện dung của tụ trụ giảm đều theo thời gian. Tụ được nối với nguồn, hiệu điện thế giữa hai bản cực là U không đổi. Khi kéo lớp điện môi ra khỏi tụ một đoạn x = vt thì năng lượng trong tụ thay đổi, …