Đề thi học sinh giỏi cấp trường năm học 2022-2023 môn Vật lý Khối 11 - Mã đề 111 - Trường THPT Vĩnh Lộc

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi cấp trường năm học 2022-2023 môn Vật lý Khối 11 - Mã đề 111 - Trường THPT Vĩnh Lộc

1. SỞ GD – ĐT THANH HÓA ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT VĨNH LỘC NĂM HỌC 2022-2023 TỔ LÍ - TIN - CN Môn: Vật lý – Khối 11 Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian phát đề) (Đề thi gồm 6 trang) Mã đề thi 111 Câu 1: Một tụ điện có điện dung C, được nạp điện đến hiệu điện thế U, điện tích của tụ là Q. Công thức nào sau đây không phải là công thức xác định năng lượng W của tụ điện? 1 1 1 U2 1 Q2 A. W = CU 2 . B. W = QU . C. W = . D. W = . 2 2 2 C 2 C Câu 2: 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. hình bình hành. C. nắm tay phải. D. vào nam ra bắc. Câu 3: Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường sức của một điện trường đều có cường độ E, hiệu điện thế giữa M và N là UMN, khoảng cách MN = d. Công thức nào sau đây là không đúng? A. UMN = E.d. B. AMN = q.UMN. C. E = UMN.d. D. UMN = VM – VN. Câu 4: Một điện tích điểm đặt tại nơi có cường độ điện trường 0,16 V/m, lực điện tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10-4 N. Độ lớn của điện tích đó bằng A. 800 C. B. 8.10-6 µC. C. 1,25.10-3 C. D. 12,5 µC. Câu 5: Hai quả cầu A và B có khối lượng m1 và m2 được treo vào một điểm O bằng hai sợi dây O cách điện OA và AB như hình vẽ. Tích điện cho hai quả cầu. Lực căng dây OA sẽ thay đổi như thế nào so với lúc chúng chưa tích điện A A. T tăng nếu hai quả cầu tích điện trái dấu B. T giảm nếu hai quả cầu tích điện cùng dấu B C. T thay đổi D. T không đổi Câu 6: 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 7: Dây dẫn mang dòng điện không tương tác từ với A. các điện tích đứng yên. B. nam châm đang chuyển động. C. nam châm đứng yên. D. các điện tích đang chuyển động. Câu 8: Một điện trở thuần có giá trị 10 Ω được mắc vào một nguồn điện không đổi có suất điện động 25 V và điện trở trong 2,5 Ω. Cường độ dòng điện chạy qua nguồn bằng A. 1 A. B. 2,5 A. C. 2 A. D. 10 A. Câu 9. Có ba quả cầu kim loại, kích thước bằng nhau. Quả cầu A mang điện tích + 27 µC, quả cầu B mang điện tích – 3µC, quả cầu C không mang điện. Cho quả cầu A và B chạm nhau rồi lại tách chúng ra. Sau đó cho quả cầu B và C chạm nhau. Lúc này, điện tích trên các quả cầu A, B và C lần lượt là x, y và z. Giá trị của biểu thức (x + 2y + 3z) gần giá trị nào nhất sau đây: A. 42 µC B. 24 µC C. 30 µC D. 6 µC Câu 10: Đơn vị của từ thông qua một mạch kín là A. Tesla (T). B. Ampe (A). C. Vôn (V). D. Vêbe (Wb). Câu 11: Khi nói về sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ, kết luận nào sau đây là đúng? A. Tăng khi nhiệt độ tăng. B. Tăng khi nhiệt độ giảm. Trang 1/6 - Mã đề thi 111
2. C. Tăng hay giảm tùy thuộc vào bản chất kim loại. D. Không thay đổi theo nhiệt độ. C Câu 12: Cho mạch điện như hình vẽ bên, khi dịch con chạy của biến P trở C về phía N thì dòng điện qua biến trở C (IR) và dòng điện tự cảm E (Itc) do ống dây gây ra có chiều lần lượt là M N A. IR từ M đến N; Itc từ Q đến P. B. IR từ M đến N; Itc từ P đến Q. Q C. IR từ N đến M; Itc từ Q đến P. D. IR từ N đến M; Itc từ P đến Q. Câu 13. Để xác định điện trở trong r của một nguồn điện, một học sinh mắc mạch điện như hình bên (H1). Đóng khóa K và điều chỉnh U(V) con chạy C, kếtΩuả đo được mô tả bởi đồ thị biểu diễn sự phụ 0,50 thuộc số chỉ U của vôn kế V vào số chỉ I của ampe kế A như hình R 0 A bên (H2). Điện trở của vôn kế V rất lớn. Biết R0 = 13 Ω. Giá trị ,r V R trung bình của r được xác định bởi thí nghiệm này là K C A. 2,0 Ω. B. 3,0 Ω. O 50 I(mA) H H C. 2,5 Ω. D. 1,5 Ω. 1 2 Câu 14: Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài gây ra cảm ứng từ có độ lớn 2.10–5 T tại điểm cách dây 10 cm. Cường độ dòng điện chạy trên dây là A. 30 A. B. 50 A. C. 20 A. D. 10 A. Câu 15: Khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì A. hai quả cầu không hút mà cũng không đẩy nhau. B. hai quả cầu đẩy nhau. C. hai quả cầu trao đổi điện tích cho nhau. D. hai quả cầu hút nhau. Câu 16: Độ lớn của lực Lorexơ f tác dụng lên một điện tích q chuyển động với vận tốc v trong từ trường đều có cảm ứng từ B, với α là góc hợp bởi hướng chuyển động và hướng của vec tơ cảm ứng từ được tính theo công thức A. f = |q|vB. B. f = |q|vB sinα. C. f = qvB tanα. D. f = |q|vB cosα. Câu 17: Một khung dây phẳng diện tích 20 cm2 đặt trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30o và có độ lớn 0,12 T. Từ thông qua khung dây này có giá trị bằng A. 1,2 3.10−4 Wb. B. 1,2.10−4 Wb. C. 2,4.10−4 Wb. D. 2,4 3.10−4 Wb. Câu 18: Các hạt tải điện của chất khí là A. các ion âm, electron. B. các ion dương, electron. C. các ion dương, ion âm và các electron. D. electron. Câu 19: Hai điểm M và N nằm trong từ trường của một dòng điện thẳng dài. Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp 4 lần khoảng cách từ N đến dòng điện. Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N lần lượt là B1 và B2, khi đó A. B1 = 16 B2. B. B2 = 4B1. C. B1 = 4B2. D. B2 = 16B1. Câu 20: Nếu độ lớn của mỗi điện tích điểm giảm đi hai lần và khoảng cách giữa chúng không thay đổi thì lực tương tác giữa chúng sẽ A. giảm đi hai lần. B. tăng lên bốn lần. C. giảm đi bốn lần. D. tăng lên hai lần. Câu 21: Công của lực điện không phụ thuộc vào A. hình dạng đường đi của điện tích trong điện trường. Trang 2/6 - Mã đề thi 111
3. B. vị trí của điểm đầu và điểm cuối quỹ đạo của điện tích. C. độ lớn điện tích bị dịch chuyển. D. độ lớn cường độ điện trường. Câu 22: Đặt một điện tích thử - 1μC vào một điểm trong điện trường thì nó chịu tác dụng của một lực điện 1mN và có hướng từ trái sang phải. Cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích thử có độ lớn và hướng là A. 1000 V/m và hướng từ phải sang trái. B. 1V/m và hướng từ trái sang phải. C. 1000 V/m và hướng từ trái sang phải. D. 1 V/m và hướng từ phải sang trái. Câu 23: Cho hai quả cầu kim loại có kích thước giống nhau, mang điện tích q1 và q2 với |q1| = |q2|, đưa chúng lại gần thì chúng hút nhau. Nếu cho hai quả cầu trên tiếp xúc nhau rồi lại tách ra thì chúng sẽ mang điện tích bằng nhau và bằng A. q1/2. B. 2q1. C. q1. D. 0. Câu 24: Số đếm của công tơ điện trong các gia đình cho biết A. thời gian sử dụng điện của gia đình. B. công suất điện mà gia đình sử dụng. C. điện năng mà gia đình sử dụng. D. số dụng cụ và thiết bị điện mà gia đình sử dụng. Câu 25: Dòng điện không đổi có cường độ dòng điện I chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r có độ lớn là I I I I A. B = 2.10−5 . B. B = 2.10−7 . C. B = 2.10−8 . D. B = 2.10−6 . r r r r Câu 26: Người ta đo được cảm ứng từ tại tâm của một dòng điện tròn có cường độ dòng điện 5 A là 31,4.10–6 T. Đường kính của dòng điện đó là A. 20 cm. B. 10 cm. C. 26 cm. D. 22 cm. Câu 27: Muốn ghép 3 pin giống nhau, mỗi pin có suất điện động 3 V thành bộ nguồn điện có suất điện động 6 V thì A. không ghép được. B. ghép 3 pin song song. C. ghép 3 pin nối tiếp. D. phải ghép 2 pin song song nhau và nối tiếp với pin còn lại. Câu 28: Một điện tích q đặt trong không khí, cường độ điện trường do q gây ra tại một điểm cách q một khoảng r được mô tả như đồ thị hình bên. Giá trị ab. là A. 1,89. B. 1,46. C. 1,72. D. 2,45. Câu 29: Dòng điện là A. chuyển động của các điện tích. B. là dòng chuyển dời của electron. C. dòng chuyển dời có hướng của các điện tích. D. là dòng chuyển dời của các ion dương. Câu 30: Loại bán dẫn có mật độ lỗ trống lớn hơn mật độ electron tự do trong bán dẫn là A. bán dẫn tinh khiết. B. bán dẫn loại p. C. bán dẫn loại n. D. cả bán dẫn loại p và bán dẫn loại n. Trang 3/6 - Mã đề thi 111
4. Câu 31: Cường độ điện trường của một điện tích điểm phụ thuộc vào khoảng cách r được mô tả như đồ thị bên. Biết r2 = 0,5(r1 + r3 ) và các điểm cùng nằm trên một đường sức. Giá trị của x bằng A. 17 V/m. B. 16 V/m. C. 13,5 V/m. D. 22,5 V/m. q Câu 32: Một học sinh làm thí nghiệm như sau: cho lần lượt các điện tích q, q + q , q - q , q − bay 2 cùng tốc độ, cùng hướng vào cùng một vùng không gian có từ trường đều thì thấy lực Lorenxơ tác dụng f vào các điện tích theo thứ tự trên có độ lớn lần lượt là f1 , f, , f2. Tỉ số f1/ f2 bằng 2 3 4 5 6 A. . B. . C. . D. . 4 3 6 5 Câu 33: Cho mạch điện như hình vẽ, bỏ qua điện trở của dây nối và điện ,r trở của ampe kế, vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Biết  = 3 V, R1 = 5 , ampe kế chỉ 0,3 A và vôn kế chỉ 1,2 V. Điện trở trong r của nguồn bằng A A. 0,5 . B. 0,75 . R R C. 0,25 . D. 1 . 1 2 Câu 34: Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở trong r = 1 Ω nối với mạch ngoài là biến trở R. Điều chỉnh R để V công suất tiêu thụ trên R đạt giá trị cực đại. Công suất cực đại này bằng A. 9 W. B. 36 W. C. 18 W. D. 24 W. Câu 35: Dùng một nguồn điện không đổi để thắp sáng lần lượt hai bóng đèn có điện trở là 2  và 8 thì thấy công suất tiêu thụ của hai bóng đèn đó là như nhau. Điện trở trong của nguồn điện nói trên là A. 1 . B. 2 . C. 3 . D. 4 . Câu 36: Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có giá trị thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi giá trị của biến trở rất lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 V. Giảm giá trị của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 A thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 V. Suất điện động E và điện trở trong r của nguồn điện là A. E = 8 V; r = 4,5 Ω. B. E = 4,5 V; r = 2,5 Ω. C. E = 4,5 V; r = 0,25 Ω. D. E = 9 V; r = 4,5 Ω. Câu 37: Mắc vào hai cực của một nguồn không đổi có suất điện động E, điện trở trong r một điện trở có giá trị R = r, khi đó công suất tiêu thụ trên điện trở R bằng P. Nếu thay nguồn nói trên bằng bộ ba nguồn (E, r) mắc song song thì công suất tiêu thụ trên R sẽ bằng 9P P 81P 27P A. P’= . B. P’= . C. P’= . D. P’= . 4 4 4 4 Câu 38: Một vòng dây dẫn tròn có diện tích 0,4 m² đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,6 T, véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Nếu cảm ứng từ tăng đến 1,4 T trong thời gian 0,25 s thì độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là A. 1,28 V. B. 32 V. C. 3,2 V. D. 12,8 V. Trang 4/6 - Mã đề thi 111
5. Câu 39: Từ thông qua một khung dây biến thiên theo thời gian theo phương trình: Φ = 0,6.t + 0,5 (Φ đo bằng Wb, t đo bằng giây). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có giá trị là A. 1,1 V. B. 0,6 V. C. – 0,6 V. D. – 0,1 V. Câu 40: Một dòng điện không đổi có cường độ dòng điện 3 A chạy trong một dây dẫn hình trụ, sau một khoảng thời gian t có một điện lượng 4 C chuyển qua một tiết diện thẳng. Cùng trong thời gian đó, với dòng điện 4,5 A thì điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng của dây dẫn là A. 4 C. B. 4,5 C. C. 6 C. D. 8 C. Câu 41: Một quả cầu có khối lượng riêng 9,8.103 kg/m3, bán kính 1 cm mang điện tích -10 -6 C được treo vào đầu một sợi dây mảnh, không dẫn điện có chiều dài 10 cm. Tại điểm treo dây có đặt cố định một điện tích điểm -10-6 C. Tất cả đặt trong dầu có khối lượng riêng 0,8.103 kg/m3, hằng số điện môi 3. Lực căng của sợi dây treo quả cầu là A. 0,677 N. B. 0,777 N. C. 0,814 N. D. 0,514 N. Câu 42. Dùng một dây đồng đường kính d = 0,8 mm có phủ lớp sơn cách điện mỏng, quấn vừa đủ một lớp quanh một hình trụ có đường kính D = 4 cm để làm một ống dây. Khi nối hai dây đồng với nguồn điện có hiệu điện thế U = 3,3 V thì cảm ứng từ bên trong ống dây bằng 5π.10-4 T. Cho biết điện trở suất của đồng là P = 1,76.10-8 Ωm. Các vòng dây được quấn sát nhau. Chiều dài của ống dây L là A. 0,6 m. B. 0,5 m. C. 0,4 m. D. 0,2 m Câu 43: Cho 3 thanh nam châm giống nhau được thả rơi thẳng đứng từ cùng một độ cao. Thanh thứ nhất rơi tự do, thanh thứ hai rơi qua một ống dây để hở, thanh thứ ba rơi qua một ống dây kín. Trong khi rơi các thanh nam châm không chạm vào ống dây, thời gian rơi của ba thanh nam châm lần lượt là t1, t2 , t3. Khi đó A. t1 < t2 < t3. B. t2 = t3 < t1. C. t1 = t2 = t3. D. t1= t2 < t3. Câu 44. Có hai thanh ray song song, cách nhau 1 m, đặt trong mặt phẳng nghiêng nằm trong từ trường đều có B = 0,05 T. Góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng và mặt phẳng nằm ngang bằng α = 30° như hình vẽ. Các đường sức từ có phương thẳng đứng và có chiều hướng từ trên xuống dưới. Một thanh nhôm khối lượng 0,16 kg trượt không ma sát trên hai thanh ray xuống dưới với vận tốc không đổi. Biết khi thanh nhôm chuyển động, nó vẫn luôn nằm ngang và cường độ dòng điện trong thanh nhôm không đổi bằng I. Lấy g = 10 m/s2. Đầu M của thành nhôm nối với cực? A. Dương của nguồn điện và I = 18,5A B. Âm của nguồn điện và I = 18,5A C. Dương của nguồn điện và I = 12,5A D. Âm của nguồn điện và I = 12,5A Câu 45: Cho bốn điện trở giống nhau mắc nối tiếp với nhau và nối vào mạng điện có hiệu điện thế không đổi 132 V. Dùng một vôn kế nối vào hai điểm chứa hai điện trở thì vôn kế chỉ 44 V. Khi vôn kế trên nối vào hai điểm chứa 3 điện trở thì số chỉ của vôn kế là A. 66 V. B. 72 V. C. 60 V. D. 99 V. Câu 46. 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 = 10 A chạy qua. Một điểm M cách đều hai dây dẫn một đoạn x. 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. −5 A. x = 8,5cm; Bmax = 3,32.10 T. 5 B. x = 6cm; Bmax = 3,32.10 T. −5 C. x = 4 3 cm; Bmax=l,66.10 T. −5 D. x = 8,5cm; Bmax = 1,66.10 T. Trang 5/6 - Mã đề thi 111
6. Câu 47: Đặt vào hai đầu biến trở R một nguồn điện không đổi 11,r . Thay đổi giá trị R thì thấy công suất tiêu thụ trên mạch ngoài theo biến trở được biểu diễn như hình vẽ (đường nét đậm hơn). Thay nguồn điện trên bằng nguồn điện 22,r và tiếp tục thay đổi biến trở thì thấy công suất tiêu thụ trên mạch ngoài có đồ  thị như đường nét nhạt hơn. Tỉ số 1 gần với giá trị nào nhất sau đây? 2 A. 0,6. B. 0,7. C. 1. D. 2. Câu 48: Treo đoạn dây dẫn có chiều dài 5 cm, khối lượng 5 g trong một từ trường đều bằng hai sợi dây mảnh, nhẹ, sao cho đoạn dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới và có độ lớn 0,5 T, cường độ dòng điện đi qua dây dẫn là 2 A. Góc lệch của sợi dây treo so với phương thẳng đứng khi đó là A. 300. B. 450. C. 600. D. 750. Câu 49: Một electron được bắn ra từ một điểm trên bản dương của một tụ điện phẳng theo hướng của các đường sức điện trường với tốc độ ban đầu là 8.106 m/s. Giá trị nhỏ nhất của hiệu điện thế giữa hai bản tụ để electron không tới được bản đối diện là A. 192 V. B. 182 V. C. 172 V. D. 162 V. Câu 50. Từ điểm A bắt đầu thả rơi tự do một điện tích điểm, khi chạm đất tại B nó đứng yên luôn. Tại C, ở khoảng giữa A và B (nhưng không thuộc AB), có một máy M đo độ lớn cường độ điện trường, C cách AB là 0,6m. Biết khoảng thời gian từ khi thả điện tích đến khi máy M thu có số chỉ cực đại, lớn hơn 0,2s so với khoảng thời gian từ đó đến khi máy M số chỉ không đổi, đồng thời quãng đường sau nhiều hơn quãng đường trước là 0,2m. Bỏ qua sức cản không khí, bỏ qua các hiệu ứng khác, lấy g = 10m/s2. Tỉ sổ giữa số đo đầu và số đo cuối gần giá trị nào nhất sau đây ? A. 1,35. B. 1,56. C. 1,85. D. 1,92. HẾT Trang 6/6 - Mã đề thi 111