Đề thi học sinh giỏi năm 2018 môn vật lý lớp 11 chuyên hoàng văn thụ, thái bình

10 9 0
  • Loading ...
1/10 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 11/06/2018, 16:22

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 ĐỀ THI MÔN VẬT LỚP 11 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Thời gian làm bài:180 phút (Đề thi gồm có 02 trang) Câu (4 điểm) ( Tĩnh điện) : a, Tìm cường độ điện trường cầu đặc bán kính R tích điện theo thể tích với mật độ điện khối gây điểm cách tâm mặt cầu đoạn r b, Bên khối lập tâm O bán kính R, tích điện với mật độ điện khối có hốc hình cầu tâm O1 bán kính r, OO1=a (Hình 1) Chứng tỏ điện trường hốc điện trường có độ lớn Nếu O trùng O1 kết sao? Hình Câu ( điểm) (Điện từ): Một khung dây kim loại, cứng, hình vng chiều dài cạnh a, có điện trở khơng đáng kể đặt mặt bàn nằm ngang khơng có ma sát đặt khơng gian có từ trường, đường sức từ thẳng đứng hướng lên Giả thiết khung không bị biến dạng ban đầu khung khơng có dòng điện a) Khung dây giữ cố định, từ trường không phụ thuộc vào không gian mà phụ thuộc vào thời gian theo quy luật B=B0(1kt),với B0 k số dương biết Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng khung Giả thiết bỏ qua suất điện động tự cảm (hình 2) b) Khung dây thả tự do, khung có khối lượng m độ tự cảm L Cảm ứng từ không phụ thuộc vào thời gian mà phụ thuộc vào không gian thay đổi theo quy luật: B=B0(1+kx), (hình 3) Lúc đầu khung dây nằm yên Ở thời điểm t = khung gốc tọa độ, người ta truyền cho khung vận tốc ban đầu v dọc theo trục 0x - Tìm khoảng thời gian ngắn tmin kể từ thời điểm khung dây bắt đầu chuyển động đến khung có vận tốc khơng B Hình v0 a B - Tính điện lượng dịch chuyển khung khoảng thời gian tmin Câu ( điểm)( Dao động) : Cho hệ hình vẽ: Gồm lò xo giống hệt có độ cứng k=200N/m, ban đầu lò xo có chiều dài tự nhiên l=0,5m Một vật có khối luợng m=2kg ; g=10m/s2 1, Đặt hệ thẳng đứng cho AD vng góc với mặt đất a, Xác định VTCB vật b, Kéo vật lệch khỏi vị trí cân đoạn nhỏ theo phương AD, tính chu kì dao động nhỏ vật 2, Đặt hệ nằm ngang, ABCDEF khung cứng, hệ đặt không song song với mặt đất x Hình A F B E C D Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 a, Xác định VTCB vật b, Tính chu kì dao động nhỏ vật Câu (4 điểm) ( Quang hình) : Coi khí Trái Đất lớp suốt có chiết suất giảm theo độ cao theo cơng thức: n=n0-ah, với n chiết suất khí độ cao h so với mặt đất; n0 chiết suất khí mặt đất; a hệ số khơng đổi n n0 có trị số ln ln lớn chút, tích ah ln ln nhỏ so với Bán kính Trái Đất R a, Một tia sáng phát từ điểm A, độ cao h0, chiếu theo phương nằm ngang, mặt phẳng kinh tuyến Tính h0 để tia sáng truyền theo vòng tròn quanh Trái Đất trở lại điểm A b, Một tia sáng khác phát từ điểm B độ cao h Tia sáng nằm mặt phẳng kinh tuyến làm với đường thẳng đứng góc i0 Tính i0 để tia sáng qua điểm B’ nằm xuyên tâm điểm B, sau phản xạ lần tầng cao khí Câu (3 điểm) ( Phương án thực hành): 1) Mục đích thí nghiệm: Đo suất điện động nguồn điện mạch xung đối 2) Thiết bị thí nghiệm: a) Cầu dây XY gồm dây điện trở căng giá đỡ nằm ngang có thước thẳng dài 1000m b) Nguồn điện áp chuẩn c) Pin điện cần đo kèm theo giá đỡ d) Nguồn điện U chiều e) Đồng hồ đo điện đa số kiểu 830B f) Bộ dây dẫn nối mạch điện 3) Yêu cầu xây dựng phương án thí nghiệm: Hãy nêu phương pháp xác định suất điện động nguồn điện mạch xung đối từ dụng cụ nói Trình bày sở thuyết Viết công thức cần thiết Vẽ sơ đồ mạch điện, thiết lập cơng thức tính Trình bày phương pháp đo cách xử số liệu Hết -Họ tên thí sinh: ……………………………………………….SBD:……………………… Họ tên giám thị số 1: ……………………………………………………………………… Họ tên giám thị số 2: ……………………………………………………………………… Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LỚP 11 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Nội dung đáp án a, Vì lí đối xứng nên véc tơ cường độ điện trường điểm khác điểm có phương qua tâm Tại điểm cách mặt cầu cường độ điện trường có độ lớn - Chọn mặt Gauss mặt cầu bán kính đồng tâm với mặt cầu tích điện Khi đó, xét vi phân diện tích ds: Câu Vậy mặt kín: 1,0 -Theo định O-G: *Nếu Suy ra: *Nếu Suy ra: 0,5 0,5 b, Coi hốc rỗng hợp hai hốc, hốc mang điện hốc mang điện Phần mang điện với khối cầu tạo cầu đặc mang điện -Xét điểm M hốc Coi điện trường tổng hợp điện trường cầu đặc gây điện trường hốc mang điện âm gây 0,5 Trong đó: ; 0,5 Dựa vào hình vẽ: Ta có: nên hai tam giác đồng dạng Hay Câu 5đ Nếu hai tâm trùng : a Suất điện động cảm ứng khung ec   1,0 d dt 0,5 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 bỏ qua suất điện động tự cảm nên ta có ec   SdB dt 0,5 b) Gồm hai phần, Tìm khoảng thời gian ngắn tmin -Khi khung chuyển động có hai suất điện động cảm ứng: -Suất điện động cảm ứng e1c độ lớn B thay đổi suất điện động cảm ứng e2tc tượng tự cảm Theo định luật Ôm cho mạch kín khung ta có e1c +e 2tc =ỉR R=0 nên: 1,0 Dấu (-) thể i ngược chiều với chiều dương công tua (chiều dương công tua liên hệ với chiều đường sức từ theo quy tắc nắm bàn tay phải) độ lớn i 0,5 Vì lực tác dụng nên hai cạnh ngược chiều nên PTĐL II cho chuyển động khung trục Ox -F2 + F1 =mx'' hay  i aB0 (1  kx2 )  B0 (1  kx1 )  mx   Đưa dạng: x" k 2a B02 x mL 0,5 B02 a k x  mx (vì x2-x1=a) L (*) tính chất dao động khung từ v=v0 đến v=0 dao động điều hòa với tần số T  mL mL k a B02 ; T  2 Khung có v = sau ¼ chu kì: t   k a B0 k a B0 mL  1,0 Xác định lượng điện tích dịch chuyển  k a B2  t     mL    k a B2   t   t = có x (0)  0; v(0)      Vậy x  A cos   mL   v mL  v   A sin(t  ) ;Khi t = v = v0 nên A   v0 ;  k a B0 Nghiệm phương trình (*) x  A cos  0,5 suốt thời gian dòng điện khơng đổi chiều nên T /4 q  Câu 4điểm i dt  B0 a k T / B a kA B0 a kv0 mv  A  cos(t  )dt    L L L B0 ka 0,5 1) a) Khi vật VTCB ta có: Chiều dài lò xo là: l1=l+y Chiều dài lò xo là: l4=l-y Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 0,5 Chiều dài lò xo là: l2=l6= Chiều dài lò xo là: l3=l5=  Độ biến dạng lò xo là:  l1= l4=y l2= l6= 0,5 l3= l5= Ta có: 2k l1+2k l2 +2k l3 =mg 0,5  3y Thay số => y0= b) Đặt chiều dài lò xo là: y0=a; y02+l2+ly0=c y0=b; y02+l2-ly0=d Ta có: l1=a+y+ 0,5 l4=b-y+ l2=l6= l3=l5=  l1= l4=y+y0 l 2= l 6= 0,5 l 3= l 5= Áp dụng định lụat bảo toàn luợng: (D gốc ) W= +mg(l-y-y0)+k l12+k l22+k l32 Đạo hàm vế => 0=my’’+ 0,5 +C (C=const)  T=2 2) a) Ta có:Chiều dài lò xo vật VTCB l1=l2=l3=l4=l5=l6= l l o l 0,5 x0 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Áp dụng định luật Newton VTCB ta có: => Thay số => x0=x b) x0=a Ta có: Áp dụng định luật bảo toàn lượng:( O gốc ) W= Đạo hàm vế => 0=mx’’ + 0,5 (C=const)  T= Câu 4điểm 1, Xét lớp khí bề dày dh ( hình vẽ, O tâm Trái Đất) Để tia sáng truyền theo phương vòng tròn quanh trái đất I, J … tia khúc xạ theo đường ngang (có phương vng góc với bán kính OI, OJ …) Ta có ( J): , với r=900; n=n0 –ah; dn=-adh 0,5 Mặt khác, theo hình vẽ, ta có: sin i  Rh R  h  dh Từ đó, ta có: n0  (h  dh)a Rh  n  ah R  h  dh 0,5 Bỏ qua lượng nhỏ adh2, ta rút ra: (n0-2ah-aR)dh=0 h n0 (  R)  const a 0,5 Như chiều cao h khơng đổi, điểm A có độ cao h0: n0  R) a h0=h= ( (Nhận xét điểm A chiết suất có trị số n=n0-ah0= 0,5 n  aR = số ) 2, Xét hai lớp khí bề dày dh điểm B có độ cao h, CBD đường truyền tia sáng lớp đó; góc tới B I, góc khúc xạ r; D góc tới i+di; Các góc COB = góc DOB =d  OB=R+h; OC=R+h+dh Trên hình vẽ 2, phác họa đường truyền tia sáng phát từ B, phản xạ tồn phần F, sau 0,5 qua B’ nằm xuyên tâm B ( tia phản xạ lần điểm F tầng cao khí quyển) Ta có: nsini=(n+dn)sinr = (n-ahd)sin r (1) Mặt khác ( từ hình vẽ): r = i+(di+d  ) Suy ra: sin r = sin i cos(di+d  ) + sin(di+d  ) cosi Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 sin r  sin I + (di+d  ) cos i ( cos(di+d  )  1; sin(di+d  )  di+d  ) Thay vào (1) bỏ qua lượng nhỏ: a.dh(di+d  )cosi n(di  d ) Suy ra: tgi  (2) a.dh 0,5 Mặt khác, xét tam giác CBE ta có: ( R  h  dh)d ( R  h)d (3) tgi   dh dh (bỏ qua tích dh.d  ) Từ (2) (3) rút ra: [(R+h)a-n]d  =ndi=(n0-ah)di Suy ra: (aR-n0)d  =n0di (4) (bỏ qua ahdi lượng nhỏ so với n0 aR (vì h R)) Tại F có phản xạ tồn phần (igh=900 chiết suất tỉ đối hai mơi trường tương đương 1), lấy 0,5 tích phân (4) ta có:   igh i0 (aR-n0)  d  n0  di  ni  di i0  (điểm F) tia sáng bị phản xạ toàn phần, xem góc phản xạ tồn phần tầng cao gần  )   Từ đó: (aR – n0) =n0( - i0) 2 (Do tính chất đối xứng toán,  tăng đến 0,5 aR Suy ra: i0=  (1  ) 2n0 Câu điểm * Trình bày sở thuyết Viết công thức cần thiết vẽ sơ đồ mạch điện, thiết lập cơng thức tính - Hiệu điện U hai cực nguồn điện là: 0,5 Vì nên Như vậy, với phép đo sai số lớn điện trở vôn kế lớn điện trở lớn -Như để đo xác suất điện động nguồn điện, ta dùng phương pháp so sánh suất điện động Ex nguồn cần đo với suất điện động E0 chuẩn mạch xung đối hình vẽ Bao gồm: Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 + Nguồn U có điện áp lớn Ex E0 cung cấp dòng điện I cho mạch hoạt động + Một dây điện trở XY đồng chất tiết diện trượt Z dịch chuyển 0,5 dọc theo dây điện trở XZY + Một điện kế G để phát cường độ dòng điện nhỏ chạy qua Trong nguồn điện Ex E0 mắc xung nguồn điện U Dòng điện nguồn Ex E0 phát chạy tới điểm X có chiều ngược với dòng điện I nguồn điện U cung cấp nên chúng bù trừ -Nếu đóng khóa K có dòng điện chạy qua nguồn điện Ex kim điện kế G bị lệch Dịch chuyển dần trượt Z ta tìm vị trí thích hợp trượt Z cho kim điện kế G trở số Khi cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện Ex điện kế G có giá trị 0, dòng điện chạy qua dây điện trở XZY có 0,5 cường độ với dòng điện I nguồn U cung cấp mạch -Hiệu điện Ux hai cực nguồn điện Ex bằng: Mà: Suy ra: (1) -Thay nguồn điện Ex nguồn điện áp chuẩn có suất điện động E0 Nếu dịch chuyển trượt tới vị trí Z’ để kim điện kế G lại 0, dòng điện chạy quaday XZY giữ nguyên cường độ dòng điện I nguồn U cung cấp cho 0,5 mạch - Trường hợp U0 hai cực nguồn điện áp chuẩn E0 bằng: Và (2) -Từ (1) (2): Hay: Như vậy, biết E0 nguồn điện áp chuẩn, đồng thời đo độ dài ứng với vị trí trượt Z Z’ dây điện trở XZY dòng điện 0,5 chạy qua điện kế G 0, ta xác định Ex cần đo *Trình bày phương pháp đo cách xử số liệu Tính biểu diễn kết đại lượng đo trực tiếp Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Tính biểu diễn kết suất điện động cần đo Ex 0,5 Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hết 10 ... ……………………………………………………………………… Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ LỚP 11 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Nội dung đáp án a, Vì lí đối xứng nên véc tơ cường... cụ nói Trình bày sở lý thuyết Viết công thức cần thi t Vẽ sơ đồ mạch điện, thi t lập cơng thức tính Trình bày phương pháp đo cách xử lý số liệu Hết -Họ tên thí sinh: ……………………………………………….SBD:………………………... file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 a, Xác định VTCB vật b, Tính chu kì dao động nhỏ vật Câu (4 điểm) ( Quang hình) : Coi khí Trái Đất lớp suốt có chiết suất giảm
- Xem thêm -

Xem thêm: Đề thi học sinh giỏi năm 2018 môn vật lý lớp 11 chuyên hoàng văn thụ, thái bình , Đề thi học sinh giỏi năm 2018 môn vật lý lớp 11 chuyên hoàng văn thụ, thái bình

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay