Đề thi chọn HSG tỉnh lớp 11 THPT năm 2018-2019 Sở GD&ĐT Nghệ An có đáp án

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN   Đề chính thức

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 11 CẤP THPT NĂM HỌC 2018 - 2019 Môn thi: VẬT LÍ - BẢNG A Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I (5 điểm).

Hai cái nêm cùng có khối lượng M, hình dạng khác nhau đặt trên mặt bàn nằm ngang nhẵn đủ dài như hình 1.  Các mặt nêm nhẵn, các nêm có chiều cao tương ứng là h và H. Ban đầu, người ta giữ một vật nhỏ có khối lượng \(m = \frac{M}{2}\)ở đỉnh nêm (I), sau  đó thả nhẹ. Gia tốc trọng trường là g.

1. Nêm (I) được giữ chặt. Xác định tốc độ cực đại của vật m.

2.  Các nêm được thả tự do, cho rằng lúc m bắt đầu đi lên mặt nêm (II) không bị mất mát cơ năng.

1. Xác định độ cao cực đại h_max mà m đạt được trên mặt nêm (II), nếu m không vượt qua được chiều cao H của nêm (II).
2. Nếu \(H = \frac{h}{3}\) thì độ cao cực đại mà m đạt được sau khi trượt lên nêm (II) là bao nhiêu

Câu II (4 điểm).

1. Một thanh mảnh nhẹ, cách điện, có chiều dài l = 50cm, hai đầu thanh gắn với hai quả cầu nhỏ có cùng khối lượng m= 50g, tích điện \({q_1} = - {q_2} = q = {10^{ - 7}}C\) . Thanh đặt trên mặt bàn nằm ngang nhẵn cách điện.

1. Xác định vec tơ cường độ điện trường tại trung điểm của thanh.
2. Người ta thiết lập một điện trường đều mà véc tơ cường độ điện trường \(\vec E\) nằm ngang và vuông góc với thanh, cường độ điện trường bằng 4.10⁴ V/m. Tính tốc độ cực đại của mỗi quả cầu.

 2. Một đoạn dây dẫn mảnh được uốn thành một bông hoa phẳng như hình vẽ 2. Các cánh hoa giống hệt nhau mà mỗi cánh hoa được tạo bởi đoạn dây có chiều dài 1,5b, nhuỵ hoa là một vòng tròn bán kính b, bông hoa đặt nằm ngang trên mặt phẳng ngang nhẵn cách  điện. Trên vòng tròn nhuỵ hoa có một đoạn hở rất nhỏ có chiều dài a. Điện tích của cả bông hoa là q, coi điện tích phân bố đều trên cả bông hoa. Bông hoa có trục quay cố định thẳng đứng đi qua tâm vòng tròn. Ban đầu bông hoa đứng yên, người ta thiết lập một điện trường đều có véc tơ \(\vec E\) nằm ngang và vuông góc với đường nối tâm đi qua trung điểm của khe hở nhỏ a. Tính động năng cực đại của bông hoa này.

Câu III (5 điểm).

Cho mạch điện như hình vẽ 3: Các nguồn điện có suất điện động và điện trở trong lần lượt là \({E_1} = 15V;{r_1} = 1\Omega ;{E_2} = 9V;{r_2} = 1\Omega .\) Các điện trở có giá trị \({R_1} = 1\Omega ;{R_2} = 0,5\Omega ;{R_3} = 2\Omega .\) Tụ điện có điện dung \(C = 2\mu F.\) Ban đầu khoá K ngắt. Bỏ qua điện trở của dây nối và của khóa K.

1. Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi nguồn và điện tích của tụ điện.

2. Tính hiệu điện thế U_ba.

3. Đóng khoá K, tính điện lượng chuyển qua R₀.

Câu IV (4,5 điểm).

Cho mạch điện như hình vẽ 4: Nguồn điện có suất điện động là E = 15V, điện trở trong r = 1 Ω; điện trở toàn phần của biến trở MN là R_MN = 8 Ω; đèn Đ ghi 6V-12W. Bỏ qua điện trở dây nối. Coi điện trở của đèn Đ không đổi.

1. Con chạy C ở vị trí mà điện trở đoạn MC là R_MC = 3 Ω. Tính điện năng tiêu thụ  của đèn sau 1 giờ 30 phút.

2. Xác định vị trí con chạy C để đèn sáng bình thường.

3. Khi dịch chuyển con chạy C từ M đến N thì độ sáng của đèn thay đổi như thế nào?

Câu V (1,5 điểm).

Trong bài thí nghiệm thực hành “Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hoá” lớp 11 THPT:

     1. Khi mắc mạch điện người ta phải dùng điện trở bảo vệ R₀. Chức năng của R₀ là gì và R₀ được mắc như thế nào với nguồn?

     2. Để đo cường độ dòng điện trong mạch bằng đồng hồ đa năng hiện số DT- 830B, em phải xoay núm điều chỉnh về thang đo nào?

 

------Hết------

Họ và tên thí sinh:.......................................... Số báo danh:............

 

ĐÁP ÁN

Câu I (5 điểm).

1.

Cơ năng của vật được bảo toàn  

    Định luật bảo toàn cơ năng:

\(mgh = \frac{{mv_{m{\rm{ax}}}^2}}{2} \to {v_{m{\rm{ax}}}} = \sqrt {2gh} .\)

2.a. Nêm được thả tự do:      Định luật bảo toàn động lượng ……đến lúc m rời nêm (I):   \(m{v_0} + 2m.{v_1} = 0 \to {v_1} = - \frac{{{v_0}}}{2}\)  (1)………      Bảo toàn cơ năng đến lúc m rời nêm (I):          \(mgh = \frac{{mv_0^2}}{2} + \frac{{2mv_1^2}}{2} \to gh = \frac{{v_0^2}}{2} + v_1^2\)          (2)……………  Từ (1) và (2) suy ra:                        \({v_0} = \sqrt {\frac{{4gh}}{3}} \)    (3) …………………      m đạt độ cao cực đại trên mặt nêm (II) thì m và nêm (II) có cùng vận tốc theo phương ngang……………………………..       Bảo toàn động lượng cho hệ m và nêm (II) lúc m đạt hmax:                          \(m{v_0} = (m + 2m){v_2} \to {v_2} = \frac{{{v_0}}}{3}\)   (4) ………………..                                Bảo toàn cơ năng cho hệ m và nêm (II) lúc m đạt hmax:     \(\frac{{mv_0^2}}{2} = mg{h_{m{\rm{ax}}}} + \frac{{3mv_2^2}}{2} \to \frac{{v_0^2}}{2} = g{h_{m{\rm{ax}}}} + \frac{{3v_2^2}}{2}\)    (5)……. Từ (3) (4)  (5)  => độ cao cực đại của m trên nêm (II): \({h_{m{\rm{ax}}}} = \frac{{4h}}{9}.\)   2.b. Chiều cao nêm (II) \(H < {h_{\max }}\) nên m vượt qua chiều cao nêm(II).     Gọi vận tốc của m đối với nêm (II) lúc nó bắt đầu rời nêm (II) là u, vận tốc của nêm (II) lúc đó là v.     Bảo toàn động lượng với hệ m và (II) từ lúc m bắt đầu lên mặt nêm (II) đến lúc rời (II): \(m{v_0} = m(u.\frac{{\sqrt 3 }}{2} + v) + 2m.v \to v = \frac{1}{3}({v_0} - \frac{{u\sqrt 3 }}{2})\) (6)…………    Bảo toàn cơ năng đối với hệ m và nêm (II):  \(\begin{array}{l} \frac{{mv_0^2}}{2} = \frac{{m{{(\vec u + \vec v)}^2}}}{2} + \frac{{2m{v^2}}}{2} + \frac{{mgh}}{3}\\ \to v_0^2 = {u^2} + {v^2} + 2uv.\frac{{\sqrt 3 }}{2} + 2{v^2} + \frac{{2gh}}{3} \end{array}\) (7)………………….    Từ (6) (3)  (7) giải ta được: \({u^2} = \frac{{8gh}}{{27}}\)  ………………                                   Sau khi vật rời nêm (II) thì m chuyển động ném xiên lên, vật đạt độ cao cực đại so với đỉnh nêm khi vận tốc theo phương thẳng đứng triệt tiêu: \({v_{my}} = ({u_y} + {v_y}) = {u_y} = 0\) (vì nêm có vận tốc nằm ngang), ta có: \(\Delta {h_{m{\rm{ax}}}} = \frac{{{u^2}{{\sin }^2}{{30}^0}}}{{2g}} = \frac{{{u^2}}}{{8g}} = \frac{1}{8}.\frac{{8gh}}{{27}} = \frac{h}{{27}}.\)       Độ cao cực đại vật đạt được là:   \({h_{m{\rm{ax}}}} = \frac{h}{3} + \frac{h}{{27}} = \frac{{10}}{{27}}h.\)

                        

Câu II (4 điểm).

Câu III (5 điểm).

Câu IV (4,5 điểm)

---Để xem tiếp đáp án của Đề thi chọn Học sinh giỏi tỉnh lớp 11 THPT năm 2018-2019 Sở GD&ĐT Nghệ An, các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Đề thi chọn Học sinh giỏi tỉnh lớp 11 THPT năm 2018-2019 Sở GD&ĐT Nghệ An. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website hoc247.net 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 . Chúc các em học tập tốt !