| TRƯỜNG THPT TRẦN NGUYÊN HÃN | ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG NĂM HỌC 2020-2021 MÔN: VẬT LÝ 11 Thời gian làm bài: 150 phút |
1. ĐỀ SỐ 1
Bài 1: (1 điểm)
Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều có phương trình: x = t2 – 6t + 10 (m; s)
a) Vẽ đồ thị vận tốc – thời gian.
b) Mô tả chuyển động của vật.
c) Tính quãng đường vật đi được sau 5 giây kể từ thời điểm t0 = 0.
Bài 2: (1 điểm)
2.1. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10oC, trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng khí đã ra khỏi phòng và khối lượng không khí còn lại trong phòng.
2.2. Một bình có thể tích V chứa một mol khí lí tưởng và có một cái van bảo hiểm là một xilanh (có kích thước rất nhỏ so với bình) trong đó có một pít tông diện tích S, giữ bằng lò xo có độ cứng k (hình 1). Khi nhiệt độ của khí là T1 thì píttông ở cách lỗ thoát khí một đoạn là L. Nhiệt độ của khí tăng tới giá trị T2 thì khí thoát ra ngoài. Tính T2?
Bài 3: (2 điểm)
Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau (cùng khối lượng, tích điện bằng nhau) được treo vào một điểm bởi hai sợi dây nhẹ không dãn, dài = 40 cm. Truyền cho hai quả cầu điện tích bằng nhau có điện tích tổng cộng q = 8.10-6 C thì chúng đẩy nhau các dây treo hợp với nhau một góc 900. Lấy g = 10 m/s2.
a. Vẽ hình, phân tích các lực khi các quả cầu cân bằng, tìm khối lượng mỗi quả cầu.
b. Truyền thêm điện tích q’cho một quả cầu, thì thấy góc giữa hai dây treo giảm đi còn 600. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại trung điểm của sợi dây treo quả cầu được truyền thêm điện tích này? (vẽ hình) biết khi truyền thêm điện tích thì 2 quả cầu không chạm vào nhau
Bài 4: (1,5điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2).
Trong đó R1 = 8 W; R3 = 10 W; R2 = R4 = R5 = 20 W; I3 = 2 A.
Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB, hiệu điện thế và cường độ dòng điện trên từng điện trở.
Bài 5: (1,5 điểm)
Một nguồn điện có suất điện động e = 18 V, điện trở trong r = 6 W dùng để thắp sáng các bóng đèn loại 6 V - 3 W.
a) Có thể mắc tối đa mấy bóng đèn để các đèn đều sáng bình thường và phải mắc chúng như thế nào?
b) Nếu chỉ có 6 bóng đèn thì phải mắc chúng thế nào để các bóng đèn sáng bình thường. Trong các cách mắc đó cách mắc nào lợi hơn.
Bài 6: (2 điểm)
Một giọt dầu nằm lơ lửng trong điện trường của một tụ điện phẳng. Đường kính giọt dầu là 1mm, khối lượng riêng của dầu là 800kg/m3. Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ là 220V, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 2cm Bỏ qua lực đẩy ácimet của không khí. Lấy g =10m/s2
1, Tính điện tích của giọt dầu.
2, Nếu đột nhiên hiệu điện thế đổi dấu:
a, Hiện tượng xảy ra như thế nào?
b, Tính thời gian giọt dầu rơi xuống bản dưới, biết lúc đầu giọt dầu ở chính giữa 2 bản.
Bài 7: (2 điểm)
Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở của một ampe kế. Dụng cụ gồm: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi, một ampe kế cần xác định điện trở, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể.
Chú ý: Không mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn.
ĐÁP ÁN
| 1 | a) x = t2 – 6t +10 (m) V0= - 6m/s, a = 2m/s2 + Công thức vận tốc – thời gian: v = 2t – 6 (m/s) và đồ thị | 0.5 |
|
| b) + Toạ độ ban đầu (t0 = 0) ta có x0 =10 m; v0 = - 6 m/s; a = 2 m/s2 + Trong thời gian t <3 s v <0 ; a > 0 : Chuyển động chậm dần đều + Tại thời điểm t = 3 s v = 0 đổi chiều vận tốc + t > 3 s , v > 0 , a > 0 :Chuyển động nhanh dần đều | 0.25 |
|
| + Quãng đường đi được gồm 2 phần: + Trong thời gian t1 = 3 s => S1 = \(\left| { - \frac{{v_0^2}}{{2a}}} \right|\) = 9 m vật lại gần gốc toạ độ + Trong thời gian t2 = 5 –2 = 3s Þ S2 = at2/2 = 4 m + Vậy trong thời gian 5 s vật đi được S = s1 + s2 = 9 + 4 = 13 m | 0.25 |
| 2.1 | Lượng không khí trong phòng ở trạng thái ban đầu (điều kiện chuẩn) p0 = 76 cmHg ; V0 = 5.8.4 = 160 m3 ; T0 = 273 K Lượng không khí trong phòng ở trạng thái 2: p2 = 78 cmHg ; V2 ; T2 = 283 K Ta có: \(\frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = \frac{{{p_0}{V_0}{T_2}}}{{{T_0}{p_2}}} = \frac{{76.160.283}}{{273.78}} \approx 161,60{m^3}\) |
|
| Thể tích không khí thoát ra khỏi phòng: \(\Delta V = {V_2} - {V_0} = 161,6 - 160 = 1,6{m^3}\) |
|
| Thể tích không khí thoát ra khỏi phòng tính ở điều kiện chuẩn là: \(\frac{{{p_0}\Delta {V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{{{p_2}\Delta V}}{{{T_2}}} \Rightarrow \Delta {V_0} = \frac{{\Delta V{p_2}{T_0}}}{{{T_2}{p_0}}} = \frac{{1,6.78.273}}{{283.76}} \approx 1,58{m^3}\) |
|
| Khối lượng không khí còn lại trong phòng: \(m' = m - \Delta m = {V_0}{\rho _0} - \Delta {V_0}{\rho _0} = {\rho _0}\left( {{V_0} - \Delta {V_0}} \right) \approx 204,84kg\) |
| 2.2 | Kí hiệu và là các áp suất ứng với nhiệt độ và ; là độ co ban đầu của lò xo, áp dụng điều kiện cân bằng của piston |
|
| Vì thể tích của xilanh không đáng kể so với thể tích V của bình nên có thể coi thể tích của khối khí không đổi và bằng V áp dụng phương trình trạng thái ta luôn có: \(\begin{array}{l} |
|
| Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
Như vậy khí thoát ra ngoài khi nhiệt độ của khí lên đến:
|
...
--(Nội dung tiếp theo của phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)--
2. ĐỀ SỐ 2
Câu 1: ( 4 điểm) Cho một ống dây hình trụ gồm N = 2000 vòng dây. Khi cho dòng điện biến thiên với tốc độ 2A/s chạy trong ống dây thì suất điện động tự cảm trong ống dây là 6,5V
a, Tính từ thông gởi qua một vòng dây khi có dòng điện 2A chạy qua?
b, Nối ống dây với nguồn điện có suất điện động 3,2V. Điện trở của toàn mạch không đáng kể. Hỏi sau bao lâu thì cường độ dòng điện trong mạch tăng từ 0 đến 6A?
Câu 2: (2 điểm) Có hai vôn kế (V1) và (V2) khác nhau có điện trở lần lượt R1 và R2 (đo được hiệu điện thế một chiều), một số dây dẫn có điện trở không đáng kể. Hãy xác định suất điện động của nguồn điện một chiều (có điện trở trong đáng kể), với hai lần mắc mạch điện, bằng dụng cụ đã cho.
Câu 3: ( 3 điểm) Vật m được kéo đều trên mặt phẳng nghiêng góc α lực kéo F hợp với mặt phẳng một góc ß, hệ số ma sát là μ. Giá trị nhỏ nhất của F là bao nhiêu để thực hiện được việc này? Lúc đó ß bằng bao nhiêu ?
...
--(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)--
3. ĐỀ SỐ 3
Câu 1 (3 điểm):
Một sợi dây nhẹ không giãn, chiều dài = 1m, một đầu cố định, một đầu gắn với vật nặng khối lượng m1 = 300g tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Ban đầu vật m1 ở vị trí B, dây treo hợp với phương thẳng đứng góc (với \({0^0} \le \alpha \le {90^0}\)), thả vật m1 với vận tốc ban đầu bằng không. Mốc tính thế năng trùng với mặt sàn nằm ngang đi qua điểm A và vuông góc với OA như hình vẽ, OA = OB = . Bỏ qua mọi ma sát và lực cản tác dụng lên vật m1, dây luôn căng trong quá trình vật m1 chuyển động.
1. Cho α=90o. Xác định:
a. Cơ năng của vật m1 ngay lúc thả.
b. Xác định độ lớn lực căng dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 300 (ở phía bên trái OA).
2. Khi vật m1 chuyển động tới vị trí A, nó va chạm hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm với vật m2 = 100g (đang đứng yên tại vị trí A). Sau va chạm vật m1 tiếp tục chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính = 1m đến vị trí có độ cao lớn nhất (vị trí K), D là chân đường vuông góc từ K xuống mặt sàn. Vật m2 chuyển động dọc theo mặt sàn nằm ngang đến vị trí C thì dừng lại. Hệ số ma sát giữa m2 và mặt sàn là 0,1. Biết \(\frac{{AD}}{{AC}} = \frac{{\sqrt {15} }}{{90}}\).
Xác định góc .
Câu 2 (2 đ): Giữa hai bản kim loại đặt song song nằm ngang tích điện trái dấu có một hiệu điện thế U1=1000V khoảng cách giữa hai bản là d=0,9cm. Ở đúng giưã hai bản có một giọt thủy ngân nhỏ tích điện dương nằm lơ lửng. Nếu hiệu điện thế giữa 2 bản giảm xuống còn U2 thì sau 0,3s giọt thủy ngân bị rơi xuống bản kim loại phía dưới. Tìm U2? Lấy g =10m/s2
Câu 3 (2 đ): 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 36V/m, tại B là 9V/m.
a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -10-2C thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực.
...
--(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)--
4. ĐỀ SỐ 4
Câu 1: ( 3 điểm) Vật m được kéo đều trên mặt phẳng nghiêng góc α lực kéo F hợp với mặt phẳng một góc ß, hệ số ma sát là μ. Giá trị nhỏ nhất của F là bao nhiêu để thực hiện được việc này? Lúc đó ß bằng bao nhiêu ?
Câu 2: ( 3 điểm) Một xilanh thẳng đứng có tiết diện S, chứa một lượng khí nitơ, bên trên có pittông khối lượng m trượt không ma sát trong xilanh. Ban đầu độ cao cột khí trong xilanh là h. Áp suất khí trời là p0. Phải truyền cho khí trong xilanh một nhiệt lượng là bao nhiêu để nâng pittông lên cao thêm một đoạn là h/4? Tính hiệu suất của động cơ này.
Câu 3: ( 4 điểm) Hai quả cầu nhỏ xem như là hai chất điểm nhiễm điện như nhau q1=q2=1,6.10-8C, khối lương hai quả cầu như nhau và bằng m=0,6 gam. Hai quả cầu được treo vào hai sợi dây mảnh- nhẹ đều có chiều dài l=60cm. Hai đầu dây còn lại treo vào cùng một điểm. Cả hệ thống đặt trong môi trường không khí.
a/ Nếu điểm treo cố định, hãy tính khoảng cách giữa hai quả cầu?
b/ Cho điểm treo chuyển động xuống phía dưới theo phương đứng với gia tốc nhanh dần đều 5 m/s2. Hãy tính lại khoảng cách hai quả cầu.
...
--(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)--
5. ĐỀ SỐ 5
Câu 1: Một khối khí có áp suất p = 100N/m2 thể tích V1 = 4m3, nhiệt độ t1 = 270C được nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C.
a. Tính công do khí thực hiện
b. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí, biết khi nung nóng khí nhận nhiệt lượng 100J
Câu 2 (2 đ): 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 36V/m, tại B là 9V/m.
a. Xác định cường độ điện trường tại trung điểm M của AB.
b. Nếu đặt tại M một điện tích điểm q0 = -10-2C thì độ lớn lực điện tác dụng lên q0 là bao nhiêu? Xác định phương chiều của lực.
Câu 3 (2 đ). Hai dây đẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song trong không khí cách nhau một đoạn d = 12 cm có các dòng điện cùng chiều I1 = I2 = I = 10 A chạy qua. Một điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn x.
a) Khi x = 10 cm. Tính độ lớn cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn gây ra tại điểm M.
b) Hãy xác định x để độ lớn cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện gây ra đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
...
--(Nội dung tiếp theo của đề và phần đáp án, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)--
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bộ 5 đề thi chọn HSG Vật Lý 11 năm 2021 có đáp án Trường THPT Trần Nguyên Hãn. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
