Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 11 - Năm học 2019-2020 - Trường THPT Triệu Sơn 5 (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT THANH HÓA TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 5

ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LẦN 1

NĂM HỌC 2019 – 2020

MÔN: VẬT LÝ Thời gian: 180 phút ----Ngày thi: 30/09/2019

Câu 1 (2điểm): Hai giọt nước rơi tự do từ cùng một độ cao, trong giây cuối cùng giọt nước thứ nhất rơi được quãng đường là 45 m. Sau 2 s kể từ lúc giọt nước thứ hai bắt đầu rơi, khoảng cách giữa hai giọt nước là 25 m. Lấy g = 10 m/s2. a) Tính độ cao hai giọt nước rơi. b) Giọt nước thứ hai rơi trễ hơn giọt nước thứ nhất bao nhiêu? Câu 2:(2 điểm): Ba vật có khối lượng như nhau m = 5kg được nối với nhau bằng các sợi dây không giãn, khối lượng không đáng kể trên mặt bàn ngang ( Hình 1) .Biết dây chỉ chịu được lực căng tối đa là T0=20N. Hệ số ma sát giữa bàn

và các vật 1, 2, 3 lần lượt là =0,3; =0,2; = 0,1. Người ta kéo vật với lực nằm ngang như

hình vẽ. Lấy g=10m/s2.

a. Tính gia tốc mỗi vật và lực căng các dây nối nếu F=31,5N. b. Tăng dần độ lớn của lực F, hỏi Fmin bằng bao nhiêu để một trong hai dây bị đứt? Câu 3 (2,0 điểm): Cho một lò xo có độ cứng K = 100N/m một đầu gắn cố định, một đầu gắn vật có khối lượng m = 100g rồi đặt cả hệ trên mặt phẳng ngang, trơn, nhẵn ( có thể bỏ qua ma sát). Lúc đầu kéo vật ra cách vị trí cân bằng 5cm rồi buông nhẹ.

a. Tính cơ năng của hệ và vận tốc cực đại của vật đạt được trong quá trình chuyển động. b. Khi vật có thế năng bằng động năng, tính vận tốc của vật. Câu 4. (2,0 điểm) : Một xilanh kín chia làm hai phần bằng nhau bởi một pitong cách nhiệt. Mỗi phần có chiều dài 25 cm chứa một lượng khí giống nhau cùng ở 170C. Nung nóng một phần lên thêm 120C và phần kia làm lạnh để nhiệt độ giảm bớt 150C. Xác định khoảng dịch chuyển của pittong khi nó cân bằng.

Câu 5 (2,0 điểm): Cho biết: điện thế do một điện tích điểm q gây ra tại điểm M cách q một khoảng r trong chân không là VM = k.q/r, với k = 9.109 N.m2/C2; khối lượng và điện tích của êlectron lần lượt là 9,1.10 − 31 kg và − 1,6.10 − 19 C; điện tích của prôtôn là + 1,6.10 − 19 C; 1 eV = 1,6.10− 19 J.

a. Với nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản, êlectron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân đứng yên, với bán kính quỹ đạo là ao = 5,29.10 − 11 m. Tính lực điện mà hạt nhân hút êlectron và tốc độ của êlectron? b. Hai êlectron, ban đầu, ở cách nhau một khoảng rất lớn và chạy đến gặp nhau với vận tốc tương đối có độ lớn vo = 500 m/s. Tìm khoảng cách nhỏ nhất a mà các êlectron có thể đến gần nhau. Chỉ xét tương tác điện giữa các êlectron. Câu 6(2 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ: C = 2F; R1 = 18Ω; R2 = 20Ω; nguồn điện có suất điện động E = 2V và điện trở trong không đáng kể. Ban đầu các khóa K1 và K2 đều mở. Bỏ qua điện trở các khóa và dây nối.

1  2  3  F

r

ĐỀ CHÍNH THỨC

m1

F

r m2 m3

Hình 1

R1

R2

R3

K2

K1

C

M N

E

DeThi.edu.vn

a. Đóng khóa K1 (K2 vẫn mở), tính năng lượng của tụ điện và nhiệt 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 K2, tính điện lượng chuyển qua điểm M đến khi dòng điện trong mạch đã ổn định.

Câu 7:( 2 điểm) Một thanh AB cứng, đồng chất, tiết diện đều có trọng lượng P1=1N, đầu A tựa vào tường thẳng đứng, đầu B được giữ bởi một sợi dây BC nhẹ không dãn gắn cố định trên tường tại C. Thanh AB hợp với phương ngang và phương sợi dây BC với cùng một góc 300. Sợi dây và thanh cùng nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Treo lên thanh AB một vật nhỏ có trọng lượng P2 tại điểm D, với AD = x.AB (Hình 2). Hệ số ma sát

trượt giữa thanh và tường là  = 0,6.

a. Khi x = 1/4, P2 = 0,01N (Thanh vẫn nằm cân bằng ở vị trí như trên). Tính độ lớn của lực căng dây BC.

b. Xác định giá trị của x để P2 dù lớn đến mấy đầu A cũng không trượt (giả thiết dây không đứt hoặc bật chốt ở C và B, thanh đủ cứng).

Câu 8 (2 điểm): Một vật nhỏ có khối lượng m = 0,1 kg được treo vào một đầu sợi dây nhẹ không dãn dài l = 0,5m, đầu còn lại của sợi dây được buộc chặt vào điểm cố định O. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Ban đầu vật nằm yên tại vị trí dây treo có phương thẳng đứng. Hỏi phải truyền …