SỞ GD&ĐT NGHỆ AN ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 - THPT Năm học 2018 – 2019 Mơn: Vật lí – Bảng A Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Câu (4,5 điểm) P (Pa) Một lượng khí lí tưởng thực trình dãn nở từ trạng thái (1) sang trạng thái (1) (2) theo quy luật mô tả đồ thị P – V hình vẽ (H.1) Biết trạng thái (1) (2) chất khí có nhiệt độ T1 = 315 K thể tích V1 = dm3; trạng thái (2) chất khí có áp suất P2 = 2.105 Pa V (dm3) a Tính nhiệt độ chất khí trạng thái O (H.1) (2) b Tìm quy luật biến thiên áp suất theo thể tích c Xác định nhiệt độ cực đại chất khí q trình dãn nở Câu (4,5 điểm) Hai cầu kim loại nhỏ giống treo vào điểm O cố định chân không hai sợi dây nhẹ khơng dãn, cách điện có chiều dài l = 40 cm Khối lượng cầu 45 g Truyền cho hai cầu điện tích q > vị trí cân dây treo hợp với góc 900 Lấy g = 10 m/s2 a Tìm điện tích q b Truyền thêm điện tích q’ cho cầu, thấy góc hai dây treo vị trí cân giảm 600 Xác định véc tơ cường độ điện trường tổng hợp điểm O Câu (4,5 điểm) E r K a b C1 C2 N M R C3 (H.2) Cho mạch điện hình vẽ (H.2) Các tụ điện có điện dung y C1 = µF; C2 = µF; C3 = µF Trước ghép vào mạch tụ chưa tích điện Suất điện động nguồn điện E = V a Ban đầu khóa K a Tính điện tích tụ điện b Sau khóa K chuyển sang b, tính số êlectron dịch chuyển qua OO đoạn dây MN Câu (5 điểm) x (H.3) Trong mặt phẳng Oxy, nửa mặt phẳng ứng với y > chứa từ trường có véctơ cảm ứng từ vng góc với mặt phẳng, phần ứng với y < chứa điện trường có véctơ cường độ điện trường song song chiều Oy Từ O bắn hạt mang điện tích q = C với vận tốc vng góc với đường giới hạn Ox hai vùng hình vẽ (H.3) Biết độ lớn vận tốc 4π.10 m/s, độ lớn cảm ứng từ π T, độ lớn cường độ điện trường π.10 V/m; khối lượng hạt m = 9.10-28 kg Bỏ qua tác dụng trọng lực lực cản môi trường a Tính độ lớn lực Lorenxơ từ trường tác dụng lên q b Vẽ dạng quỹ đạo chuyển động hạt Tính tổng quãng đường hạt kể từ xuất phát O đến gặp trục Ox lần thứ 2019 (khơng tính lần O) c Giữ nguyên vùng từ trường , thay vùng điện trường vùng từ trường có véctơ cảm ứng từ song song chiều với có độ lớn 2πT Vẽ dạng quỹ đạo chuyển động hạt tính vận tốc trung bình dọc theo trục Ox thời gian ∆t = 27.s, kể từ thời điểm bắn Câu (1,5 điểm) Một chất lỏng dẫn điện chảy theo ống với tốc độ không đổi V Điện trở suất chất L OP x A B U (H.4) lỏng ρ, khối lượng riêng D Người ta đặt ngang vào lòng ống hai lưới dẫn điện phẳng mỏng O P (có điện trở khơng đáng kể) chất lỏng chảy qua hình vẽ (H.4) Khoảng cách hai lưới L Các lưới nối với hiệu điện không đổi U Hãy xác định nhiệt độ ổn định chất lỏng lòng ống vị trí có tọa độ x Chất lỏng khơng biến đổi mặt hóa học sau chảy qua ống có nhiệt dung riêng C Tốc độ truyền nhiệt chất lỏng coi nhỏ so với V Bỏ qua mát nhiệt, chất lỏng chảy vào ống có nhiệt độ T0 - HẾT - SỞ GD&ĐT NGHỆ AN ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC Câu a (1đ) b (2đ) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 CẤP THPT Năm học 2018 – 2019 Mơn: Vật lí – Bảng A (4,5 điểm) Áp dụng phương trình trạng thái: 1,0 Dựa vào đồ thị ta thấy P phụ thuộc V theo quy luật hàm số bậc nhất: (1.1) 0,5 Thay giá trị trạng thái (1) (2) vào (1.1), ta hệ phương trình: Vậy, P phụ thuộc V theo phương trình: (1.2) Ta có: (1.3) c (1,5đ) Câu 2O Điểm Thay (1.3) vào (1.2) được: (1.4) 1,0 0,5 0,25 0,25 Theo (1.4) Tmax V = V0 = 8,5 (dm3) 0,25 Nhận thấy V1 < V0 < V2 0,5 Nên nhiệt độ lớn trình dãn nở là: 0,25 (4,5 điểm) Điểm a (2,5đ) r 0,5 b (2đ) Ban đầu cân cầu chịu tác dụng lực: Trọng lực P, Lực điện F lực căng T dây treo 0,5 F = Ptanα Với Thay số vào: Khi truyền thêm điện tích q’ : F’ = Ptanα’ Với r’ = l 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Hướng , hình vẽ, xác định β 0,5 Câu a (2 đ) O (4,5 điểm) Ban đầu khóa K a, tụ C1 khơng tích điện nên q = C q = (vì U C3 ≠ tồn dòng điện qua điện trở R) Tụ điện có điện tích q = C2 E = 36 µC Chỉ có tụ điện C tích điện b C Sau khóa K chuyển sang b, lúc ổn định tụ điện khơng tích r'điện.Còn tụ C (2,5 đ) C tích điện cho tụ Áp dụng định luật bảo toàn điện tích phương trình hiệu điện ta có: Điểm 0,5 1,0 0,5 0,5 1,0 0,5 n= Suy số êlectron dịch chuyển qua đoạn dây MN Câu a (1 đ) b (2 đ) q1 12.10 −6 = = 7,5.1013 −19 e 1, 6.10 (hạt) (5 điểm) Lực Lorenxơ tác dụng lên q có độ lớn: f1 = qVBsin(900) = qVB Thay số: f1 = 4π.105 N Từ O, từ trường q chuyển động tròn nửa đường tròn bán kính = Lực điện tác dụng lên q F = qE = π N làm q chuyển động chậm dần ngược chiều 0,5 Điểm 1,0 0,5 0,25 Oy với gia tốc có độ lớn q lọt sâu vào điện trường đoạn d: Sau q chuyển động nhanh dần ngược trở lại với gia tốc có độ lớn a, tới G1 lại thu vận tốc Như q chuyển động tuần hoàn, quãng đường chu kì = Hình dạng qũy đạo y 0,25 0,25 x O O c (2 đ) d G1 Đến q gặp Ox lần thứ 2019 quãng đường: S = Khi điện tích q bay vào từ trường B với vận tốc V theo phương vng góc với đường sức từ q chuyển động tròn với bán kính đường tròn quỹ đạo chu kì quay Quỹ đạo q vùng từ trường nửa đường tròn hình vẽ 0,5 0,25 0,25 y x O Trong từ trường B1, đường kính quỹ đạo chu kì chuyển động qd2là d1 = Trong từ trường B2, đường kính quỹ đạo chu kì chuyển động q m Như vậy, vùng không gian q chuyển động tuần hồn với chu kì 0,5 0,25 0,25 0,25 Vì , vật chu kì Độ dời hạt thực dọc theo Ox ∆x = 2(d1 – d2) Vận tốc trung bình theo trục Ox thời gian Câu (1,5 điểm) ρL S , S tiết diện ngang Điện trở khối chất lỏng hai lưới: U US I= = R ρL ống Dòng điện chạy qua khối chất lỏng bằng: 0,5 Điểm R= Ta lấy thể tích chất lỏng bé nằm dọc theo ống đoạn có chiều dài l