Đề thi chọn HSG cấp trường môn Vật lí 11 - Trường THPT Thuận Thành số 2 2018-2019 (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi chọn HSG cấp trường môn Vật lí 11 - Trường THPT Thuận Thành số 2 2018-2019 (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT THUẬN THÀNH 2 NĂM HỌC 2018- 2019 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: Vật lí - Lớp 11 Thời gian làm bài: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề) -10 Câu 1(5điểm):Hai điện tích q1 = q2 = 16.10 C, đặt tại 2 điểm B và C cách nhau4cm, trong không khí. a. Xác định véc tơ cường độ điện trường tại điểm A sao cho ABC là tam giác đều. b. Gọi N là điểm nằm trên đường trung trực của BC, x là khoảng cách từ N đến BC, xác định x để cường độ điện trường tổng hợp tại N lớn nhất. Tính giá trị đó. Câu 2(5điểm):Cho mạch điện như hình vẽ nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r = 2 E,r Ω, C = 200(F),R1= 6Ω, R2 = 3Ω, R3= 5 Ω, + - C R V . Lúc đầu K đóng,khi dòng điện trong mạch đã ổn định N R1 M V A người ta thấy Vôn kế chỉ Uv = 2(V). K R a. Tìm suất điện động của nguồn điện và điện tích trên tụ khi đó. R3 2 B D b. Cho K mở, khi dòng điện đã ổn định, xác định số chỉ của Vôn kế lúc này. c. Xác định chiều và số lượng Electron đi qua điện trở R1 sau khi K mở. Câu 3 (5 điểm):Bạn An dùng 32 pin giống nhau mỗi pin có suất điện động 1,5V và có điện trở trong r = 0,2Ω để cung cấp cho bình điện phân đựng dung dịch AgNO3có điện trở R = 0,4 Ω,với cực dương làm bằng bạc, cực âm là tấm kim loại có tổng diện tích S=20cm2. Em hãy chỉ cho bạn An cách mắc nguồn thành bộ nguồn hỗn hợp đối xứng sao cho trong thời gian nhỏ nhất lượng bạc bán vào cực âm có bề dày 0,5mm và thời gian điện phân đó. Biết Ag có D = 10500kg/m3,A = 108, n = 1. Câu 4 (2 điểm): Một bình kín không giãn lở bên trong có chứa hai lượng khí A,B ở nhiệt độ 0 27 C không phản ứng hóa học với nhau có tỉ số moll nA/nB = 2,5 và áp suất trong bình đo được là 1,4atm. Tính áp suất của mỗi chất khí có trong bình. Câu 5 (3 điểm):Một con lắc lò xo nằng ngang gồm lò xo có khối lượng không đáng kể có chiều dài l = 60cm, độ cứng k = 100N/m, một đầu gắn cố định đầu còn lại mắc vật có khối lượng m1 = 300g. Khi con lắc đứng yên ở vị trí lò xo không biến dạng thì một vật có khối lượng m2 = 200g chuyển động theo phương dọc trục lò xo với vận tốcv2 ngay trước khi va chạm với m1thì m2có vận tốcv2= 15m/s sau va chạm hai vật dính vào nhau. Tính chiều dài cực tiểu của lò xo biết hệ số ma sát giữa hai vật với mặt sàn là 0,2 và g = 10m/s2. Hết
2. SỞ GD & ĐT BẮC NINH HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH TRƯỜNG THPT THUẬN THÀNH SỐ 2 GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2018 - 2019 Môn: VẬT LÍ 11 Thời gian làm bài: 150 phút Điểm Câu 1 a. – Vẽ đúng hình 0,5 - Tính được cường độ điện trường E1 = E2 = 9000V/m 1 2 훼 1 - Xác định được độ lớn E = 9000 3V/m 0,5 N - Xác định được phương, chiều của 1 x b. B a C Đặt các cạnh hv 2a = 4cm hay a = 2cm 푞 푞 Viết biểu thức E1= E2= 2= 2 2 푞 푞. 0,5 Tứ giác E1EE2N là hình thoi nên E = 2E1.cos훼 = 2 2 2 . 2 2 = 2 ( 2 2)3/2 Theo bất đẳng thức cosi ta có 2 2 2 2 3 2 2 27 0,5 + +x2 ≥ 3 . . 2 hay ( + +x2 )3 ≥ 2. 2 2 2 2 2 2 2 4 2푞 E = = 16000 V/m max 1,5 3 2 3 0,5 2 0,5 Dấu bằng xảy ra khi = x2 hay x = 2 = 2 cm 2 2 Câu 2 a. Khi K đóng mạch có (R1//R2)ntR3 0,5 Tính được RN = 7Ω 0,5 푈푣 Tính được I = = 0,4A 0,5 푅3 0,5 Tính được E = 3,6V -6 -4 0,5 Tính được q1 = Uv1. C = 2.200.10 = 4.10 C b. 0,5 Khi K mở mạch có R3 nt R2 nên RN = 8 Ω và I2 = 0,36A Uv2 = E – I2.r = 2,88V. -6 -4 0,5 q1 = Uv2. C = 2,88.200.10 = 5,76.10 C 0,5 푞 푞 Số e là N = 1 2 = 1,1.1015 hạt . 1,6.10―19 0,5 Do q >q nên e chuyển động từ A đến N qua R . 1 2 1 0,5 Câu 3 Gọi m là số nguồn ghép nối tiếp, n số dãy mắc song song có m.n = 32 32 48 6,4 Eb = 1,5m = 푛 .1,5 = 푛 , rb = 푛 .0,2 = 푛2
3. 48 6,4 I = = 0,4푛 6,4 để Imax thì 0,4푛 = nên n = 4, m = 8 푅 푛 푛 Vậy cần mắc 4 dãy mắc song song ,mỗi dãy có 8 nguồn mắc nối tiếp Imax = 15A - Khối lượng bạc bám vào cực âm là m = V.D = S.h.D = 0,0105kg = 10,5g Thời gian điện phân là t = 625,5s Câu 4 - Áp suất của hỗn hợp khí tác dụng lên thành bình bằng tổng áp suất của từng chất khí 0,5 tác dụng lên bình đó. Theo phương trình cla-pê-rôn - men-đê-lê-ép ta có p.V = nRT 0,5 1 푛 - Ở nhiệt độ 270C ta có = 1 = 2,5 và p + p = 1,4atm 2 푛2 1 2 0,5 ta tính được p1 = 1atm và p2 = 0,4atm. 0,5 Câu 5 - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng tính được vận tốc của hai vật sau va chạm 2 v = 푣 = 0,4 15m/s 1 1 2 2 Gọi ∆푙 là độ nén cực đại của lò xo Áp đụng độ biến thiên cơ năng ta có E2 – E1 = Ams 0,5 1 2 1 2 . ∆푙 - ( 1 + 1). 푣 = ― 휇( 1 + 1) .∆푙 2 2 0,5 thay số ta được phương trình: 50. ∆푙2 + ∆푙- 0,6= 0 tính được ∆푙 = 0,1m = 10cm 0,5 Chiều dài ngắn nhât lò xo là l = l - ∆푙 = 50cm min 0,5