Đề thi học sinh giỏi môn vật lý THPT Lưu Đình Chất Thanh Hóa

3 5.6K 133
Đề thi học sinh giỏi môn vật lý THPT Lưu Đình Chất  Thanh Hóa

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Đề thi dùng cho việc tuyển chọn đội tuyển học sinh giỏi môn vật lý do các thầy cô tại trường THPT Lưu Đình Chất tỉnh Thanh Hóa biên soạn, với chất lượng đề cao, biểu điểm và đáp án chi tiết. Là tài liễu hữu ích cho việc bồi dưỡng học sinh có năng khiếu và đam mê với môn học.

SỞ GD & ĐT THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LƯU ĐÌNH CHẤT ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN: VẬT – Khối 11 Thời gian làm bài: 90 phút Họ và tên học sinh:…………………………………………….Số báo danh:………… Bài 1: (5 điểm) Cho hai điểm A, B cùng thuộc một đường sức của điện trường do một điện tích điểm Q đặt tại điểm O gây ra, đặt trong không khí. Biết cường độ điện trường tại A có độ lớn E 1 = 9.10 6 V/m, tại B là E 2 = 4.10 6 V/m. A ở gần B hơn O. Tính độ lớn cường độ điện trường tại điểm M là trung điểm của AB? Bài 2: (7 điểm): Cho mạch như hình vẽ: nguồn có suất điện động E = 30V, điện trở trong r = 3 Ω ; R 1 = 12 Ω ; R 2 = 36 Ω ; R 3 = 18 Ω ; Điện trở Ampekế và dây nối không đáng kể. a/ Tìm số chỉ Ampekế và chiều dòng điện qua nó b/ Thay Ampekế bằng một biến trở R 4 có giá trị biến đổi từ 2 Ω đến 8 Ω . Tìm R 4 để dòng điện qua R 4 đạt giá trị cực đại. Bài 3: (4 điểm) Hai vòng dây dẫn tròn có cùng bán kính đặt đồng tâm vuông góc với nhau, cách điện với nhau. Trong vòng dây 1 có dòng điện I đi qua. Hỏi khi tăng hoặc giảm I thì trong vòng dây 2 có dòng điện cảm ứng không? Nếu có xác định chiều dòng điện cảm ứng. Bài 4: (4 điểm) Một dây dẫn có chiều dài l = 2m, điện trở R = 4 Ω được uốn thành một hình vuông. Các nguồn điện có E 1 = 10V, E 2 = 8V, r 1 = r 2 = 0 được mắc vào các cạnh của hình vuông như hình vẽ. Hệ thống được đặt trong một từ trường đều có phương vuông góc với mp khung dây. B tăng theo thời gian theo quy luật B = kt, với k = 64 T/s. Tính dòng điện trong mạch. ________HẾT________ B A R 1 R 2 R 3 D F G E, r E 1 E 2 B ur I 1 2 SỞ GD & ĐT THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LƯU ĐÌNH CHẤT ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2009 – 2010 MÔN: VẬT – Khối 11 Bài 1: (5 điểm) - Cường độ điện trường tại A và B là: E 1 = k 2 Q OA => OA 2 = k 1 Q E => OA = 1 Q k E E 2 = k 2 Q OB => OB 2 = k 2 Q E => OB = 2 Q k E (1đ) - Cường độ điện trường tại M: E M = k 2 Q OM ; với OM = OA + OB 2 => OM = 1 2 ( 1 Q k E + 2 Q k E ) (1đ) => E M = k 2 Q OM = k 2 2 1 2 1 2 Q 1 Q Q Q k + k + 2 k 4 E E E E    ÷  ÷   = 1 2 1 2 4k Q 1 1 1 k + + 2 E E E E Q    ÷  ÷   = 1 2 1 2 4 1 1 1 + + 2 E E E E    ÷  ÷   = 2 1 2 4 1 1 + E E    ÷  ÷   = ( ) 1 2 2 1 2 4E E E + E (2đ) Thay số: => E M = ( ) 6 6 2 6 6 4.9.10 .4.10 9.10 + 4.10 = 5760000V/m (1đ) Bài 2: (7 điểm) a. (4 đ). Vẽ lại mạch ta có: Mạch ngoài: (R 2 //R 3 ) nt R 1 . R 23 = 2 3 2 3 R R R + R = 12 Ω ; => R n = R 1 + R 23 = 24 Ω (1đ) - Áp dụng định luật Ôm toàn mạch => dòng điện mạch chính: I c = n E R + r = 30 24 + 3 = 10 9 A (1đ) => I 1 = I c = I 23 => U 23 = I 23 .R 23 = 10 9 .12 = 40 3 V = U 2 = U 3 O A M B B R 1 R 2 R 3 D F G E, r B A R 1 R 2 R 3 D F G E, r => I 2 = 2 2 U R = 10 27 A; I 3 = I c – I 2 = 20 27 A = I A . (1đ) Vậy Ampekế chỉ 20 27 A ; 0,74A và dòng điện có chiều từ D sang G (1đ) b. (3đ). Khi thay Ampekế bằng biến trở R 4 : Ta có: Mạch ngoài: [(R 3 nt R 4 ) // R 2 ] nt R 1 . R 34 = R 3 + R 4 = 18 + R 4 . R 234 = 2 34 2 34 R R R + R = 4 4 36(18 + R ) 54 + R => R n = R 1 + R 234 = 12 + 4 4 36(18 + R ) 54 + R = 4 4 1296 +48R 54 + R (1đ) => Dòng điện mạch chính: I c = n E R + r = 4 4 30 1296 + 48R + 3 54 + R = 4 4 30(54 + R ) 1458+51R = 4 4 10(54 + R ) 486+17R (1đ) => HĐT U 234 = I c .R 234 = 4 4 10(54 + R ) 486+17R . 4 4 36(18 + R ) 54 + R = 4 4 360(18 + R ) 486+17R = U 34 = U 2 => I 34 = U 34 /R 34 = 4 4 4 360(18 + R ) (486+17R )(18 + R ) = 4 360 (486+17R ) = I 3 = I 4 Vậy: Để dòng điện qua R 4 đạt cực đại thì (486 + 17R 4 ) phải đạt cực tiểu => R 4 = 2 Ω (1đ) Bài 3: (4 điểm). Từ trường của dòng điện I trong vòng dây tròn 1 có phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây 1, nghĩa là song song với mặt phẳng vòng dây 2. (1,5đ) Do vậy khi cho I biến thiên thì từ trường do I gây ra biến thiên, nhưng các đường cảm ứng song song với mp vòng dây 2 nên từ thông qua vòng 2 bằng không ( 0 α = (B;n) = 90 ur r => cos α = 0; => Φ = B.S.cosα = 0 ) (1,5đ) Do đó không có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng 2 (1đ) Bài 4: (4 điểm). Khi từ trường biến đổi qua mạch trong mạch sinh ra suất điện động cảm ứng E C - Ta có: E c = ΔΦ Δt = Δ(B.S) Δt = S. Δ(B) Δt = S. Δ(kt) Δt = S.k. Δt Δt = S.k = 2 l 4    ÷   .k = 16V (2đ) - Theo định luật Lenxơ chiều của suất điện động cảm ứng E c như hình vẽ: (1đ) - Dòng điện trong mạch: I = c 2 1 E + E - E R = 3,5A (1đ) Hết. B R 1 R 2 R 3 D F G E, r R 4 E 1 E 2 B ur c B ur E c . & ĐT THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LƯU ĐÌNH CHẤT ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2 009 – 2 010 MÔN: VẬT LÝ – Khối 11 Bài 1: (5 điểm) - Cường độ điện trường tại A và B là: E 1 = k 2 Q OA =>. ÷  ÷   = ( ) 1 2 2 1 2 4E E E + E (2đ) Thay số: => E M = ( ) 6 6 2 6 6 4.9 .10 .4 .10 9 .10 + 4 .10 = 5760000V/m (1đ) Bài 2: (7 điểm) a. (4 đ). Vẽ lại mạch ta có: Mạch ngoài: (R 2 //R 3 ). SỞ GD & ĐT THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LƯU ĐÌNH CHẤT ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2 009 – 2 010 MÔN: VẬT LÝ – Khối 11 Thời gian làm bài: 90 phút Họ và tên học sinh:…………………………………………….Số

Ngày đăng: 20/06/2014, 00:18

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan