Đề thi chọn HSG cấp tỉnh môn Vật lí 11 - Sở GD&ĐT Bắc Ninh 2020-2021 (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi chọn HSG cấp tỉnh môn Vật lí 11 - Sở GD&ĐT Bắc Ninh 2020-2021 (Có đáp án)

1. UBND TỈNH BẮC NINH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2020-2021 Môn: Vật lí - Lớp 11 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 02 trang) Họ và tên thí sinh: Số báo danh Câu 1 (3,0 điểm). Một giá nhẹ gắn trên một tấm gỗ có khối lượng M đặt trên bàn nhẵn nằm ngang có treo một quả cầu khối lượng m bằng sợi dây nhẹ, không dãn và dài L như hình bên. Một viên đạn nhỏ cũng có khối lượng m bay với vận tốc V0 xuyên vào quả cầu và vướng kẹt ở đó. Tìm giá trị nhỏ nhất của tốc độ viên đạn để sợi dây quay đủ vòng mà không bị chùng trong hai trường hợp sau: a. Tấm gỗ được giữ chặt. b. Tấm gỗ được thả tự do. Câu 2 (3,0 điểm). Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá P (Pa) trình dãn nở từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) theo quy (1) luật được mô tả bằng đồ thị P – V như hình vẽ bên. Biết ở trạng thái (1) chất khí có nhiệt độ T = 315 K và thể tích V 1 1 (2) 3 5 = 3 dm , ở trạng thái (2) chất khí có áp suất P2 = 2.10 Pa. a. Tính nhiệt độ chất khí ở trạng thái (2) và tìm mối liên hệ của áp suất theo thể tích. O V b. Tính công mà khối khí thực hiện trong quá trình dãn (dm3) nở trên. c. Xác định nhiệt độ cực đại của chất khí trong quá trình dãn nở trên. Câu 3 (3,5 điểm). Hai quả cầu nhỏ giống hệt nhau, mỗi quả có khối lượng 5 g, mang điện tích q được treo vào điểm O bởi hai sợi dây có cùng chiều dài 50 cm. Cả hệ được đặt trong không khí. Khi cân bằng, các dây treo hợp với nhau một góc 90o. Lấy g = 10 m/s2. a. Tính giá trị của q và lực căng của dây treo khi cân bằng. b. Kéo điểm treo O chuyển động nhanh dần đều lên trên theo phương thẳng đứng với gia tốc a. Khi cân bằng hai dây treo hợp với nhau một góc 60 o. Bỏ qua lực cản của không khí. Tính a. c. Treo thêm một quả cầu giống hệt hai quả cầu ở trên vào điểm O bằng một sợi dây có cùng chiều dài với các sợi dây ban đầu. Tính diện tích tam giác có ba đỉnh là ba quả cầu.
2. Câu 4 (4,0 điểm). Cho mạch điện như hình bên. Biết C 2F,R1 18, M N R C R 2 20, R3 là một biến trở, nguồn điện có suất điện động E 19V và 1 R K2 2 điện trở trong không đáng kể. Bỏ qua điện trở của các khóa và các dây nối. Ban đầu các khóa K và K đều mở. 1 2 R 3 a. Đóng khóa K1 (K2 vẫn mở), tính năng lượng của tụ điện và nhiệt E K1 lượng tỏa ra trên R1 đến khi điện tích trên tụ điện đã ổn định. b. Với R3 30. Khóa K1 vẫn đóng, đóng tiếp K 2, tính điện lượng chuyển qua điểm M đến khi dòng điện trong mạch đã ổn định. c. K1,K2 đều đóng, điều chỉnh biến trởR3 để công suất tiêu thụ trên R3 cực đại. Tìm công suất cực đại đó. Câu 5 (3,0 điểm). Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở không đáng kể, hai đầu nối vào điện trở R 0,5 . Một thanh dẫn AB dài 14 cm có R khối lượng 2 g và có điện trở r 0,5 tì vào hai thanh kim loại. Ban đầu thanh AB giữ cố định, sau đó thả nhẹ không vận tốc đầu, thanh AB trượt không ma A B  sát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại đó. Toàn bộ hệ thống B đặt trong một từ trường đều có hướng vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh kim loại (như hình bên) và có độ lớn cảm ứng từ B 0,2T. Lấy g 9,8m/s2 . a. Mô tả chuyển động của thanh. Tính tốc độ của thanh khi thanh chuyển động đều và tính UAB khi đó.  b. Giữ nguyên chiều và độ lớn của vectơ cảm ứng từ B . Đặt hai thanh kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm ngang một góc 60o , sau đó lặp lại thí nghiệm như trên. Biết trong quá trình  chuyển động thanh AB luôn vuông góc với B. Tính tốc độ của thanh khi thanh chuyển động đều và tính UAB khi đó. Câu 6 (2,5 điểm). Cho thấu kính mỏng có tiêu cự f. Một nguồn sáng điểm S nằm trên trục chính của thấu kính cách thấu kính 10 cm qua thấu kính cho ảnh S’ nằm cùng phía với S so với thấu kính. Biết S’ cách thấu kính 30 cm. a. Xác định loại thấu kính và tìm tiêu cự của thấu kính. b. Từ vị trí ban đầu cho điểm sáng S dịch chuyển một đoạn 2 cm theo hướng lại gần thấu kính và hợp với trục chính góc 60o. Tính độ dịch chuyển của ảnh S’ và góc hợp bởi hướng dịch chuyển của S’ với trục chính khi đó? Câu 7 (1,0 điểm). Một vòng dây tròn tâm O bán kính R mang điện tích q (q dương), điện tích phân bố đều trên vòng dây. Điểm M nằm trên đường thẳng đi qua tâm O và vuông góc với mặt phẳng vòng dây cách mặt phẳng này một đoạn h. Tính cường độ điện trường tại điểm M do điện tích trên vòng dây gây ra. ===Hết===