Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lý – Khối 11 – Trường THPT Nguyễn Huệ

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lý – Khối 11 – Trường THPT Nguyễn Huệ

1. SỞ GD & ĐT PHÚ YÊN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC:2020-2021 TRƯỜNG THPT NGUYỄN HUỆ // Môn: VẬT LÝ -Khối 11 Thời gian: 150 phút ( Không kể thời gian phát đề) ĐỀ: Câu 1 (4 điểm).Khảo sát chuyển động của một vật từ khi bắt đầu chuyển động thẳng chậm dần đều cho đến khi dừng lại hẳn thì thấy quãng đường đi được trong giây đầu tiên dài gấp 19 lần quãng đường đi được trong giây cuối cùng. Tính vận tốc ban đầu của vật. Biết toàn bộ quãng đường vật đi được là 50 m. 2 Câu 2 (4 điểm).Cho cơ hệ như hình vẽ.Biết m1=0,8 kg; m2=0,2 kg.Lấyg= 10m/s . Bỏ qua mọi ma sát, khối lượng của dây và ròng rọc. Ban đầu hệ được giữ đứng yên, rồi thả cho hệ chuyển động. a.Tính gia tốc, lực căng dây và lực nén lên trục ròng rọc khi hệ chuyển động. b.Nếu lúc đầu vật m1 cách mép bàn 225 cm thì sau bao lâu nó đến mép bàn. Câu 3 (4 điểm).Một bình hình trụ kín đặt thẳng đứng, có một pittông nặng cách nhiệt chia bình thành hai phần. Phần trên chứa 1mol và phần dưới chứa 2mol của cùng một chất khí. Khi nhiệt độ hai phần là T0 = 300K thì áp suất của khí ở phần dưới bằng ba lần áp suất khí ở phần trên. Tìm nhiệt độ T của khí ở phần dưới để pittông nằm ngay chính giữa bình khi nhiệt độ phần trên không đổi Câu 4 (4 điểm).Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức của điện trường do một điện tích điểm q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 18 V/m, tại B là 2 V/m. a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB. b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -2 C thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực. Câu 5 (4 điểm).Dưới tác dụng của lực điện trường hai hạt bụi mang điện tích trái dấu đi lại gặp nhau. Biết: q 1 q 3 Tỉ số giữa độ lớn điện tích và khối lượng của các hạt bụi lần lượt là: 1 (C/kg); 2 (C/kg). Hai hạt m1 50 m2 50 bụi lúc đầu cách nhau d= 5 cm với hiệu điện thế U=100 V. Hai hạt bụi bắt đầu chuyển động cùng lúc với vận tốc đầu bằng 0. Coi trọng lực của hạt quá nhỏ so với lực điện trường. Xác định thời gian 2 hạt bụi gặp nhau. ===HẾT===
2. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM- ĐỀ HSG CẤP TRƯỜNG (2020-2021) MÔN VẬT LÝ KHỐI 11 Câu 1 ( 4 điểm) Cách giải Điểm A B C D Biểu diễn quãng đường của vật trên hình vẽ. v v v A C D 2 2 2 1,0 - Xét cả quãng đường AD: VD VA 2aSAD VA 100a (*) . 1 a - Xét đoạn đường AB trong giây đầu tiên: s = v .1 + a.12 = v + (1) 0,5 AB A 2 A 2 0,5 - Xét đoạn đường CD trong giây cuối cùng: vD = vC + a.1 = 0 vC = - a 1 a a 0,5 s = v .1 + a.12 = - a + = - (2) CD C 2 2 2 a vA + = 19VC 9,5a 19a 9,5a 9,5a 1,0 - Từ (1) và (2) ta được: 2 . VA 10a ( ) - Từ (*) và ( ) ta được: VA = 10 m/s 0,5 Câu 2( 4 điểm). Cách giải Điểm    0,5 P1 N1 T1 m1 a1 a. Định luật II Niu-tơn cho các vật:    N1 P2 T2 m2 a 2  + 0,5 + Chọn chiều dương là chiều chuyển động của các vật. Chiếu các T1 T m a 0,5 phương trình lên chiều dương đã chọn ta có: 1 1 1   P2 T2 m2a 2 P1 T2 + 0,5 + Vì bỏ qua khối lượng các dây nối và ròng rọc nên T m1a a1 = a2 = a và T1 =T2 = T do đó ta có: P2 m1 m2 a  P T m a 2 2 P2 P m g a 2 2 2 m / s2 m m m m 0,5 1 2 1 2  T1 + Lực căng sợi dây: T m1a 0,8.2 1,6N    0,5 + Ròng rọc chịu tác dụng của 2 lực căng dây T1 và T2 được biểu diễn như T1  hình, hai lực này gây nên lực nén F lên trục ròng rọc. T2    + Ta có: F T1 T2 T2   2 2 F 0,5 + Vì T1  T2 F T1 T2 1,6 2 N b. Chọn gốc thời gian là lúc các vật bắt đầu chuyển động khi đó quãng đường đi được trong thời gian t là: 1 2S s at2 t 1,5 s 0,5 2 a Câu 3( 4 điểm). Cách giải Điểm Gọi p1, V1 và p2, V2 ; p’1, V’1 và p’2, V’2 tương ứng là thể tích và áp suất của phần trên và phần dưới trước và sau khi thay đổi nhiệt độ
3. p1V1 p2V2  RT0 2 5 1,0 *Khi chưa thay đổi nhiệt độ: 1  2  V2 V1 V V2 V1 V1 3 3 p2 3p1; 2 21  P P Mặt khác: p p 3p 2 p (P,S : trọng lượng và tiết diện của pittông) 0,5 1 S 2 1 S 1 V 5 *Sau khi thay đối nhiệt độ phần dưới, pittông ở chính giữa: V ' V ' V 1 2 2 6 1 0,5 pV 6 + Phần trên nhiệt độ không đổi: ' ' ' 1 p1V1 p1V1 p1 ' p1 V1 5 0,5 ' ' p2V2 p2V2 ' p2V2 T 12 T 12 T + Phần dưới nhiệt độ thay đổi từ T0 đến T: p2 ' p2. p1 T0 T V2 T0 15 T0 5 T0 0,5 P 6 12 T 16 Ta vẫn có: p' p' p 2 p p T T 400K 1 S 2 1 1 1 0 5 5 T0 12 1,0 Câu 4: (4 điểm) Cách giải Điểm 1 E OB 2 a. A *E : 2 9 OB 3OA 1,0 r EB OA OA OB OM 2.OA 2 0,5 2 EM OA 1 * 1,0 EA OM 4 1 EM EA 4,5(V / m) 4   0,5 b. Lực từ tác dụng lên qo: F q0 EM vì q0 0 và q <0, khi đó hạt mang điện 1 2 F F tích q sẽ chuyển động theo chiều điện 1 2 0,5 1 E trường, hạt mang điện tích q2 sẽ chuyển động ngược chiều điện trường. F1 q E q E 1 100 2 1,0 a1 . 40m / s m1 m1 m1d 50 0,05 +Biểu thức định luật II Niu-tơn cho mỗi hạt: F q E qU 3 100 a 2 . 120m / s2 1,0 2 m2 m2 m2d 50 0,05 1 0,5 s a t 2 20t 2 1 2 1 ng đường đi được của mỗi hạt đến khi gặp nhau: 1 0,5 s a t 2 60t 2 2 2 2 2 0,5 +Khi hai hạt gặp nhau thì: d=s1+s2 80t =0,05 t=0,025 (s)