Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lý Lớp 11 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT A Hải Hậu

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lý Lớp 11 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT A Hải Hậu

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT A HẢI HẬU NĂM HỌC 2017 - 2018  MÔN VẬT LÝ 11 ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài 60 phút, không kể thời gian giao đề ) Đề gồm 04 trang A. PHẦN TRẮC NGHIỆM ( 10 điểm gồm 40 câu, mỗi câu đúng được 0,25 đ) Câu 1: Khi mắt quan sát vật đặt ở cực cận thì A. mắt điều tiết tối đa B. mắt chỉ điều tiết một phần nhỏ C. mắt không điều tiết D. khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến võng mạc là nhỏ nhất Câu 2: Đơn vị nào sau đây không phải đơn vị từ thông? A. N.m/AB. N.m.A C. Wb D. T.m 2 Câu 3: Đối với thấu kính phân kì, nhận xét đúng là: A. Vật thật luôn cho ảnh thật, cùng chiều và lớn hơn vật. B. Vật thật luôn cho ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật. C. Vật thật luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật. D. Vật thật có thể cho ảnh thật hoặc ảnh ảo tùy thuộc vào vị trí của vật. Câu 4: Suất nhiệt điện động phụ thuộc vào A. độ chênh lệch nhiệt độ mối hàn và bản chất hai kim loại làm cặp nhiệt điện. B. nhiệt độ mối hàn và bản chất hai kim loại làm cặp nhiệt điện. C. nhiệt độ mối hàn ở đầu bị đốt nóng. D. nhiệt độ, độ sạch và chế độ gia công kim loại. Câu 5: Dòng điện trong bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các hạt A. êlectron tự do. B. êlectron, các ion dương và ion âm. C. ion. D. êlectron và lỗ trống. Câu 6: Chọn câu trả lời sai. Trong mạch điện nguồn điện có tác dụng A. tạo ra và duy trì một hiệu điện thế. B. chuyển các dạng năng lượng khác thành điện năng. C. chuyển điện năng thành các dạng năng lượng khác. D. tạo ra dòng điện lâu dài trong mạch. Câu 7: Đặt vào hai đầu vật dẫn có điện trở R một hiệu điện thế U không đổi. Nhiệt lượng Q tỏa ra trên vật dẫn trong thời gian t được xác định bằng biểu thức: U 2 U A. Q =t . B. Q = t. C. Q = IR2t. D. Q = U2Rt. R R 2 Câu 8: Một đoạn dây dẫn dài 5 cm đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 A. Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là 3.10 -2 N. Cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn là A. 0,4 T.B. 0,8 T. C. 1,0 T.D. 1,2 T. Trang 1/4 - Đề thi HSG
2. Câu 9: Công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm có hiệu điện thế U = 2000 V là A = 1 J. Độ lớn của điện tích đó là A. 2.10-4 C. B. 2.10-4 μC. C. 5.10-4 C.D. 5.10 -4 μC. Câu 10: Một tụ điện điện dung 5 μF được tích điện đến điện tích bằng 86 μC. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là A. 17,2 V B. 27,2 V C. 37,2 V D. 47,2 V Câu 11: Một điện tích q = 1 μC di chuyển từ điểm A đến điểm B trong điện trường, nó thu được một năng lượng W = 0,2 mJ. Hiệu điện thế giữa hai điểm A, B là A. 0,20 V. B. 0,20 mV. C. 200 kV. D. 200 V. Câu 12: Một dòng điện 20 A chạy trong một dây dẫn thẳng dài đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại những điểm cách dây 10 cm có giá trị bằng A. 4.10-6 T B. 8.10-6 T C. 4.10-5 TD. 8.10 -5 T Câu 13: Một khung dây tròn bán kính 3,14 cm có 10 vòng dây. Cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây 0,1 A. Cảm ứng từ tại tâm của khung dây có giá trị bằng A. 2.10-5 T B. 2.10-4 T C. 2.10-6 TD. 2.10 -3 T Câu 14: Một ống dây dài 50 cm, cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2 A. Cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 25.10-4 T. Số vòng dây của ống dây là A. 250 B. 320 C. 418D. 497 Câu 15: Chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện thường được xác định theo qui tắc A. bàn tay trái.B. vào nam ra bắc.C. nắm tay phải. D. hình bình hành. Câu 16: Khi cho nam châm chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ A. nhiệt năng. B. hóa năng.C. cơ năng. D. quang năng. Câu 17: Một êlectron bay vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 1,2 T với vận tốc v0 hợp với B 0 7 một góc = 30 , có độ lớn v0 = 10 m/s. Lực Lorenxơ tác dụng lên êlectron có độ lớn bằng A. 0,8.10-12 N B. 1,2.10-12 NC. 9,6.10 -13 N D. 2,4.10-12 N Câu 18: Từ thông Ф qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thời gian 0,1 s từ thông tăng từ 0,6 Wb đến 1,6 Wb. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng A. 6 V. B. 10 V. C. 16 V.D. 22 V. Câu 19: Cho dòng điện 10 A chạy qua một vòng dây tạo ra một từ thông qua vòng dây là 5.10- 2 Wb. Độ tự cảm của vòng dây là A. 500 mH.B. 5 mH. C. 50 mH. D. 5 H. Câu 20: Một ống dây dẫn dài 50 cm tiết diện ngang là 10 cm² gồm 100 vòng. Hệ số tự cảm của ống dây là A. 25 µH. B. 250 µH. C. 125 µH. D. 1250 µH. 7 Câu 21: Một êlectron bay với vận tốc v = 1,2.10 m/s từ một điểm có điện thế V 1 = 600 V dọc theo đường -31 -19 sức. Cho me = 9,1.10 kg, qe = -1,6.10 C. Điện thế V2 của điểm mà ở đó êlectron dừng lại là A. 190,5 V. B. 409,5 V. C. 600 V. D. 900 V. Trang 2/4 - Đề thi HSG
3. -27 Câu 22: Hai hạt bay vào trong từ trường đều với cùng vận tốc. Hạt thứ nhất có khối lượng m 1 = 1,66.10 -19 -27 -19 kg, điện tích q1 = -1,6.10 C. Hạt thứ hai có khối lượng m 2 = 6,65.10 kg, điện tích q2 = 3,2.10 C. Bán kính quỹ đạo của hạt thứ nhất là R1 = 7,4 cm thì bán kính quỹ đạo của hạt thứ hai là A. 20,2 cmB. 14,8 cmC. 15,2 cm D. 18,8 cm Câu 23: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 mm, lớp sơn cách điện bên ngoài rất mỏng. Dùng sợi dây này để quấn một ống dây có dài  = 40 cm. Biết các vòng dây quấn sát nhau. Số vòng dây trên mỗi mét chiều dài của ống dây là A. 936B. 1125 C. 1250 D. 1379 Câu 24: Một người viễn thị có điểm cực cận cách mắt 50 cm. Khi đeo kính có độ tụ + 1 đp, người này sẽ nhìn rõ được những vật gần nhất cách mắt A. 40,0 cm.B. 33,3 cm. C. 27,5 cm. D. 26,7 cm. Câu 25: Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở R1 = 2 Ω và R2 = 8 Ω, khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện là A. 2 Ω.B. 3 Ω. C. 4 Ω.D. 6 Ω. Câu 26: Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120  ở nhiệt độ 20 0C, điện trở của sợi dây đó ở 179 0C là 204 . Điện trở suất của nhôm là A. 4,8.10-3 K-1 B. 4,4.10-3 K-1 C. 4,3.10-3 K-1 D. 4,1.10-3K-1 Câu 27: Một hình chữ nhật kích thước 3 (cm) x 4 (cm) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4 T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng một góc 300. Từ thông qua hình chữ nhật có độ lớn là A. 6.10-7 Wb.B. 3.10 -7 Wb. C. 5,2.10-7 Wb.D. 3.10 -3 Wb. Câu 28: Để bóng đèn loại 120 V – 60 W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220 V, người ta phải mắc nối tiếp với bóng đèn một điện trở có giá trị A. 100 Ω.B. 150 Ω. C. 200 Ω.D. 250 Ω. Câu 29: Vật sáng AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Để ảnh của vật cùng chiều với vật, cách thấu kính 30 cm thì vị trí của vật là A. 15 cm.B. 10 cm. C. 12 cm.D. 5 cm Câu 30: Một vật AB đặt trước một thấu kính hội tụ. Dùng một màn ảnh M, ta hứng được một ảnh cao 5 cm và đối xứng với vật qua quang tâm O. Kích thước của vật AB là A. 5 cmB. 10 cm C. 15 cmD. 2,5 cm. Câu 31: Một dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức i = 0,4(5 – t); i tính bằng ampe, t tính bằng giây. Ống dây có hệ số tự cảm L = 0,005 H. Độ lớn suất điện động tự cảm trong ống dây là A. 0,001 V. B. 0,004 V.C. 0,002 V. D. 0,003 V. Câu 32: Một tia sáng truyền từ môi trường A vào môi trường B dưới góc tới 9 o thì góc khúc xạ là 8o. Tìm góc khúc xạ khi góc tới là 60o. A. 47,6o.B. 56,4 o. C. 50,4o.D. 58,6 o Trang 3/4 - Đề thi HSG
4. Câu 33: Một bể chứa nước có thành cao 80 cm và đáy phẳng dài 120 cm và độ cao mực nước trong bể là 60 cm, chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng góc 30 0 so với phương ngang. Độ dài bóng đen tạo thành trên đáy bể là A. 11,5 cmB. 34,6 cm C. 51,6 cm. D. 85,9 cm Câu 34: Mắc hai cực của một nguồn có suất điện động E, điện trở trong r vào hai cực của một điện trở R = r, khi đó công suất của điện trở R bằng P. Thay nguồn nói trên bằng bộ ba nguồn (E, r) mắc song song công suất của R sẽ bằng : 9P P 81P 27P A. P’= .B. P ’= .C. P ’= . D. P’= . 4 4 4 4 Câu 35: Trong giờ thực hành, để đo tiêu cự f của một thấu kính hội tụ, một học sinh dùng một vật sáng phẳng nhỏ AB và một màn ảnh. Đặt vật sáng song song với màn và cách màn ảnh một khoảng 90 cm. Dịch chuyển thấu kính dọc trục chính trong khoảng giữa vật và màn thì thấy có hai vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét của vật trên màn, hai vị trí này cách nhau một khoảng 30 cm. Giá trị của f là A. 15 cm. B. 40 cm. C. 20 cm. D. 30 cm. Câu 36: Cho mạch điện có sơ đồ như hình bên: L là một ống dây dẫn hình trụ dài 10 cm, gồm 1000 vòng dây, không có lõi, được đặt trong không khí; điện trở R; nguồn điện có E = 12 V và r = 1 . Biết đường kính của mỗi vòng dây rất nhỏ so với chiều dài của ống dây. Bỏ qua điện trở của ống dây và dây nối. Khi dòng điện trong mạch ổn định thì cảm ứng từ trong ống dây có độ lớn là 2,51.10 -2 T. Giá trị của R là A. 7 . B. 6 . C. 5 . D. 4 . -6 -6 Câu 37: Có hai điện tích q1 = + 2.10 C, q2 = - 2.10 C, đặt tại hai điểm A, B trong chân không và cách -6 nhau một khoảng 6 cm. Một điện tích q 3 = + 2.10 C, đặt trên đường trung trực của AB, cách AB một khoảng 4 cm. Độ lớn của lực điện do hai điện tích q1 và q2 tác dụng lên điện tích q3 là A. 14,40 N.B. 17,28 N. C. 23,04 N. D. 28,80 N. Câu 38: Cho mạch điện có sơ đồ như hình bên: E = 12 V; R 1 = 4 Ω; R2 = R3 = 10 Ω. Bỏ qua điện trở của ampe kế A và dây nối. Số chỉ của ampe kế là 0,6 A. Giá trị điện trở trong r của nguồn điện là A. 1,2 Ω. B. 0,5 Ω. C. 1,0 Ω. D. 0,6 Ω. Câu 39: Hai điểm sáng S1, S2 cùng ở trên một trục chính, ở hai bên thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 9 cm. Hai điểm sáng cách nhau một khoảng 24 cm. Thấu kính phải đặt cách S 1 một khoảng bằng bao nhiêu thì ảnh của hai điểm sáng cho bởi hai thấu kính trùng nhau ? Biết ảnh của S1 là ảnh ảo A. 12 cm B. 18 cm C. 6 cm.D. 24 cm. Câu 40: Vật nhỏ AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, cách thấu kính 30 cm, tạo ra một ảnh trên màn sau thấu kính. Dịch chuyển vật lại gần thấu kính thêm 10 cm, thì phải dịch chuyển màn ra xa thấu kính để lại thu được ảnh. Ảnh sau cao gấp đôi ảnh trước. Tiêu cự thấu kính là A. 10 cm B. 20 cm C. 15 cm D. 12 cm HẾT Trang 4/4 - Đề thi HSG
5. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT A HẢI HẬU NĂM HỌC 2017 - 2018  MÔN VẬT LÝ 11 ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài 60 phút, không kể thời gian giao đề ) Đề gồm 01 trang B. PHẦN TỰ LUẬN( 10 điểm) Câu 1 (2,0 điểm) -6 Điện tích điểm q1 = 16.10 C đặt tại A trong môi trường có hằng điện môi  = 2. a) Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm B cách A một khoảng 30 cm. -6 b) Nếu đặt thêm tại B điện tích điểm q 2 = 4.10 C. Xác định vị trí điểm M tại đó cường độ điện trường bằng không. Câu 2 (3,0 điểm) Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó: E = 12 V, r = 0,5 Ω, R1 = 4 Ω, R2 là biến trở, trên đèn ghi (6 V – 3 W). Giả thiết điện trở không phụ thuộc vào nhiệt độ. E , r a) Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của đèn. b) Khi R2 = 4 Ω. Đ X - Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chính và trong các nhánh. - Độ sáng của đèn như thế nào? Vì sao? R1 R c) Tìm R2 để đèn sáng bình thường? Tính hiệu suất của nguồn điện khi đó. 2 Câu 3 (2,0 điểm) Thanh kim loại nhỏ MN có chiều dài  = 20 cm khối lượng m = 50 g được treo nằm ngang trong từ trường đều B = 0,1 T (có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống) bằng hai sợi dây nhẹ, không dãn có độ dài bằng nhau như hình vẽ. Cho dòng điện I = 10 A chạy qua thanh chiều từ M đến N. Lấy g = 10 m/s2. a) Xác định lực từ tác dụng lên thanh MN. M N B b) Tính góc tạo bởi dây treo và phương thẳng đứng khi thanh nằm cân bằng. Câu 4 (3,0 điểm) Đặt một vật phẳng nhỏ AB trước một thấu kính, vuông góc với trục chính của thấu kính. Trên màn vuông góc với trục chính, ở phía sau thấu kính, thu được một ảnh rõ nét lớn hơn vật, cao 4 cm. Giữ vật cố định, dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính 5 cm về phía màn thì phải dịch chuyển màn dọc theo trục chính 35 cm mới lại thu được ảnh rõ nét, cao 2 cm. 1. Tính tiêu cự của thấu kính và độ cao của vật AB. 2. Vật AB, thấu kính và màn đang ở vị trí có ảnh cao 2 cm. Giữ vật và màn cố định. Hỏi phải dịch chuyển thấu kính dọc theo trục chính về phía màn một đoạn bằng bao nhiêu để lại có ảnh rõ nét trên màn? HẾT Họ và tên học sinh: Họ, tên và chữ ký GT: Trang 5/4 - Đề thi HSG
6. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH HDC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT A HẢI HẬU NĂM HỌC 2017 - 2018  MÔN VẬT LÝ 11 ĐỀ CHÍNH THỨC HDC gồm 02 trang A. PHẦN TRẮC NGHIỆM ( 10 điểm): Mỗi câu đúng được 0,25 đ Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án A B C A D C A B C A Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Đáp án D C A D A C C B A A Câu 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Đáp án A B C B C A B C C A Câu 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Đáp án C C D A C C B C C A B. PHẦN TỰ LUẬN( 10 điểm): Câu Hướng dẫn chấm Điểm a. Cường độ điện trường do q1 gây ra tại B là EB có: + Điểm đặt, phương, chiều như hình vẽ: 0,25 q 16.10 6 + Độ lớn: E 9.109 1 = 9.109. = 8.105 V/m 0,5 B .r 2 2.0,32 b. Ta có: EM E1 E2 0 E1 E2 0,25 Câu 1 vì hai điện tích cùng dấu nên M phải nằm trong đoạn thẳng AB (2,0) mà |q | > |q | nên M nằm gần B hơn A như hình vẽ: 1 2 0,25 A E2 E1 B q1 M x q2 Gọi x là khoảng cách từ M đến B ta có E1 = E2 q q k 1 k 2 x2. q (r x)2 q .(r x)2 .x2 1 2 0,25 x2.16.10-6 = (30 – x)2.4.10-6 (2x)2 = (30 – x)2 2x = 30 – x x = 10 cm 0,25 Vậy M cách A 20 cm cách B 10 cm 0,25 E = 12 V; r = 0,5 Ω; R1 = 4 Ω; R2 là biến trở; Uđm = 6 V, Pđm = 3 W. Pdm Udm 0,25x2 a) Idm 0,5 A ; Rđ = 12  Udm Idm b) R2 = 4  R2.R đ - Tính chất: R1 nt (R2//Rđ) R 2đ 3 RN R1 R 2đ 7  0,5 R2 R đ E Câu 2 Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: I 1,6 A 0,25 RN r Trang 6/4 - Đề thi HSG
7. U U (3,0 đ) U I.R 4,8V I 2đ 0,4 A ; I 2đ 1,2 A . 2đ 2đ đ R 2 R đ 2 0,25x2 - Đèn sáng yếu hơn bình thường (do I < I ) đ đm 0,25 c) Đèn sáng bình thường khi: Iđ = Iđm = 0,5 A 0,25 U2đ Iđ .R đ 6V Mặt khác : U2đ E I.(R1 r) 12 4,5.I 4 12 4,5.I 6 I A 3 U R .R R .12 R 2đ 4,5 2 đ 4,5  2 4,5  R 7,2  2đ 2 0,5 I R2 R đ R2 12 4 12 0,5 E I.r Hiệu suất của nguồn : H 3 94,44% 0,25 E 12  = 0,2 m ; m = 0,05 kg ; B = 0,1 T ; I = 10 A ; g = 10 m/s2. Câu 3 a) Lực từ tác dụng lên MN: 0,5 + Theo quy tắc bàn tay trái có hướng vào trong. Vẽ hình (2,0 đ) + Độ lớn là: F = B.I. = 0,2 N 0,5 b) – Thanh cân bằng: F P T 0 . 0,5 F Ta có: tan 0,4 21,80 . 0,5 P 1 1 1 0,25 1) Khi có ảnh A1B1 ta có: (*) f d d' Do thấu kính ra xa vật: d2 = d1 + 5 0,25 Để thỏa mãn (*) thì phải dịch chuyển màn lại gần vật d2’= d1’- 40 df f 0,25 Câu 4 - Lúc đầu: d ' (1) và k1 (2) . d f d f (3,0 đ) (d 5) f f - Lúc sau: d ' 40 (3) và k (4) 0,25 (d 5) f 2 d 5 f - Do A1B1 = 2.A2B2 nên k1 = 2k2 từ (2) và (4) ta có: d – f = 5 hay d = f + 5 (5) . df (d 5) f 0,25 - Từ (1) và (3) : 40 d f (d 5) f ( f 5) f (f 10) f Thay (5) vào ta có: 40 . 5 10 0,25 - Giải phương trình: f = 20 cm 0,25 - Khi đó: d = f + 5 = 25 cm k = - 4 AB = 1 cm 1 1 0,25 2) Ở vị trí (2, ảnh cao 2 cm): Từ các biểu thức trên ta có: d2 = 30 cm ; d2’ = 60 cm 0,25 L = d2 + d2’ = 90 cm - Từ đó: d 2 Ld Lf 0 . 0,25 Thay L = 90 cm; f = 20 cm ta có: d 2 90d 1800 0 . 0,25 - Giải phương trình: d1 = 30 cm (đó là vị trí của thấu kính trong trường hợp câu a) d2 = 60 cm (đó là vị trí thứ 2 của thấu kính) Vậy để lại có ảnh rõ nét trên màn, phải dịch thấu kính về phía màn 30 cm 0,25 Lưu ý: - Học sinh có thể giải cách khác cho kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa. - Kết quả cuối cùng thiếu hoặc sai đơn vị trừ 0,25 đ. (Trừ lỗi sai hoặc thiếu đơn vị toàn bài không quá 0,5 đ) - Điểm toàn bài là tổng điểm các câu trong bài (không làm tròn). - Một số câu có điểm số 0,5 thì khi chấm các đ/c tách thành 2 ý nhỏ: công thức - thay số Trang 7/4 - Đề thi HSG