Đề thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí lớp 11

SỞ GD&ĐT TUYÊN QUANG TRƯỜNG THPT TÂN TRÀO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN: VẬT LÍ LỚP 11 NĂM HOC 2011-2012 Thời gian làm bài: 180phút; Họ, tên học sinh:.......................................................................... A R1 R3 R5 R2 R4 K 1 1 A B M N C Lớp:11B Câu 1(3đ): Cho mạch điện như hình vẽ: , r=0,5W, R1=2W, R2=4W, R4=8W, R5=100W RA=0. Ban đầu K mở và ampe kế chỉ I==1,2A Tính UAB và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. Tính R3, UMN, UMC. Tính cường độ mạch chính và mỗi nhánh khi K đóng Câu 2(3đ): Một đoạn dây dẫn thẳng dài AB chiều dài l=20cm được Treo nằm ngang bằng hai dây dẫn nhẹ thẳng đứng chiều dài L=40cm. Dây được đặt trong một từ trường đều thẳng đứng, B=0,1T. Kéo lệch AB để dây treo hợp góc a0=600 với phương thẳng đứng rồi buông tay. Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong AB khi dây treo lệch góc a với phương thẳng đứng, suy ra giá trị suất điện động cực đại. Bỏ qua lực cản của không khí. Câu 3(2đ): Cho A’B’ là ảnh của vật thật AB do thấu kính tạo ra (AB không song song A’B’) a.Thấu kính gì? Tại sao? b. Bằng cách vẽ hình xác định quang tâm O, quang trục chính và tiêu điểm F của thấu kính. A’ B B’ A Câu 4(3đ): Một lăng kính tam giác ABC đều, đặt trong không khí. Khi chiếu ánh sáng đơn sắc với góc tới bằng góc ló thì góc lệch D=300. Chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính với môi trường là bao nhiêu? Câu 5(3đ): Hai nguồn sáng cao bằng nhau và cách nhau một khoảng L=72cm. Một thấu kính hội tụ đặt trong khoảng hai nguồn ở vị trí thích hợp sao cho ảnh của nguồn này nằm đứng ở vị trí nguồn kia và ngược lại. Biết ảnh này cao gấp 2,5 lần ảnh kia. Tính tiêu cự của thấu kính. A B C Câu 6(3đ): Cho cơ hệ gồm các vật A, B, C có khối lượng m1=3kg; m2=5kg; m3=2kg, nối với nhau bằng các sợi dây như hình bên; các sợi dây và ròng rọc có khối lượng không đáng kể và bỏ qua ma sát. Áp dụng định lí động năng tính gia tốc các vật. Tính lực căng của dây nối hai vật A và B. Lấy g=10m/s2 Câu 7(3đ): Chiếu một chùm tia sáng song song tới mặt nước với một góc 450 vào một chậu nước lớp nước dày 40cm và chiết suất của nước là 4/3. Tính góc lệch hợp bởi chùm tia khúc xạ và chùm tia tới. Mắt đặt trong không khí nhìn xuống đáy chậu sẽ thấy đáy chậu cách mặt nước một khoảng bao nhiêu? ĐÁP ÁN ĐỀ HỌC SINH GIỎI MỘT VẬT LÍ LỚP 11 NĂM HỌC 2011-2012 Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đáp án Điểm Câu 1: HD: a. Hiệu điện thế UAB, cường độ dòng điện Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch AB chứa hai nguồn UAB=2E-2Ir=4,8W Cường độ dòng điện qua R2 và R4: I24= Cường độ dòng điện qua R1 và R3: I13=I-I24=0,8W b, Điện trở R3, các hiệu điện thế UMN, UMC Ta có: Hiệu điện thế UMN=UMA+UAN=UAN-UAM=U2-U1=I2R2-U1R1=0 UMC=UMA+UAC=UAC-UAM=(E-Ir)-I1R1=0,8V C. Cường độ dòng điện khi K đóng: Do R1/R2=R3/R4 mạch cầu cân bằng nên khi K đóng I5=0, dòng điện trên mạch chính và trên mỗi nhánh không thay đổi. Câu 2: a L O M a0 a Giải: Dây AB chuyển động tuân theo định luật bảo toàn cơ năng W=W0; mgL(1-cosa) +=mgL(1-cosa0) Suất điện động xuất hiện trong AB khi dây treo hợp với phương Thẳng đứng một góc a: E=B.l.v sin(900-a)=Blvcosa Emax khi cosa=1 hay a=0(vị trí dây treo thẳng đứng) Câu 3 vì vật thật AB và ảnh A’B’ qua thấu kính ngược chiều nhau theo đề bài nên A’B’ là ảnh thật và thấu kính hội tụ: d>0; K d’>0 Cách vẽ hình - Nối A với A’; B với B’ giao điểm của AA’ và BB’ chính là quang tâm O của thấu kính - Xét tia sáng đi dọc AB, sau khi đi qua thấu kính tia này sẽ đi dọc theo A’B’. Như vậy giao điểm I của các đường kéo dài của AB và A’B’ sẽ nằm trên thấu kính. Do đó thấu kính nằm dọc theo OI. - Kẻ xx’ đi qua O và vuông góc với OI ta được trục chính của thấu kính. - Kẻ trụ phụ qua O song song với tia sáng đi dọc theo AB, trục phụ này cặt tia đi dọc theo A’B’ tại tiêu điểm phụ F’. Từ F’ hạ đường vuông góc với trục chính xx’ ta được tiêu điểm F’ của thấu kính(Tiêu điểm F đối xứng với F’ qua O; cũng có thể vẽ được F theo cách trên) F1’ A’ B x’ x B’ A Câu 4: Góc tới băng góc ló thì góc lệch cực tiểu Dmin =300 Câu 5: - Vị trí 1: - Vị trí 2: . Theo bài ra: (1); Mặt khác d+d’=L(2). Từ (1)(2)=> Câu 6: Vì bỏ qua ma sát nên ngoại lực tác dụng lên hệ làm hệ chuyển động biến đổi đều với gia tốc a. Hệ chỉ chịu tác dụng p3. Khi hệ vật chuyển động được quãng đường s thì công của ngoại lực là: A=p3.S=m3.gs Mặt khác độ biến thiên động năng của hệ trên quãng đường s là: A A’ H I => . Gia tốc của hệ là: b. Lực căng giữa dây nối A và B : T=m1a=6N Câu 7: a. Áp dụng định luật khúc xạ; => Góc lệch giữa tia khúc xạ và tia tới là: D=i-r=130 b. Xét tia sáng đi qua mặt thoáng của nước ra ngoài không khí => => HA’=1/n HA=22,5cm 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 1đ 0,5đ 1đ 0,5đ 1đ 0,5đ 1đ 2đ 1đ 0,5đ 1,5đ 0,5đ 1đ 1,5đ 1đ 1đ 1đ