S GD & T VNH PHC

CHNH THC
K THI CHN HSG LP 11 THPT NM HC 2014-2015
THI MễN: VT Lí
(Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn)
Thi gian: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt .

Cõu 1:
Hai qua cõu cung khụi lng m, tich iờn giụng nhau q, c nụi vi nhau bng lo xo nhe cach
iờn, ụ cng K, chiờu dai t nhiờn l
0
. Mụt si chi manh, nhe, cach iờn, khụng dan, co chiờu dai 2L,
mụi õu si chi c gn vi 1 qua cõu. Cho iờm gia (trung iờm) cua si chi chuyờn ụng thng
ng lờn vi gia tục
a
r
(
g
a
2
=
) thi lo xo co chiờu dai l vi (l
0
< l < 2L). Tinh q.
Cõu 2:
Mt lng kớnh thy tinh cú tit din thng l tam giỏc
ABC cú gúc A = 90
0
, gúc C = 15
0

. Dìm pít tông
xuống mặt nớc mt khoảng bằng bao nhiêu so với lúc đầu thì xi lanh
vẫn còn có thể nổi lên.
Cõu 5:
Cú mt ampe k cú th o c dũng in ti a l I
1
v mt
vụn k cú th o c hiu in th ti a l U
1
. Lm th no ampe
k tr thnh mt vụn k o c hiu in th ti a l U
2
v vụn k
tr thnh ampe k cú th o c dũng ti a l I
2
vi cỏc dng c sau
1
a
b
P
o
Hỡnh 3
A
B
C

Hỡnh 1
b
a
a

− = α


⇒
 
α − − =
α = + = +



® ®h
®
qt
Ox : F F Tsin 0
F K( ) T sin
Oy : T cos P F 0
T cos mg ma m(g a)
0
l -l
(0,5đ)
−
⇒ α = = =
+
−
 
−
 ÷
 
®
2 2 2

l
l l
(0,5đ)
Câu 2: (2,5đ)
+ Vẽ hình
Ta có
0
ˆ
B 75=
= δ => β + γ = 75
0
. (1) (0,25đ)
γ = 15
0
+ β (so le) (2) (0,25đ)
=> β = 30
0
; γ = 45
0
. (0,5đ)
Tại K:
1
sin n 2.
n
γ ≥ ⇒ ≥
(0, 5đ)
Tại I:
n
sin n.sin 1 n 2.
2

P
ur
x
y
O
®
F
ur
a
r
α
α
B
C
A
K
I
γ
γ
15
0
15
0
β
δ
β
R
2
ε
4

b 2
= =
(0,25)
Điện trở trong của nguồn (1) là r, điện trở ngoài R
1
= 2r. Cờng độ dòng điện trong khung lúc này là
1 2
1
1
Av
I
R 2r 24r

= =
+
(0,25) (1) Sơ đồ (hình b) t ơng đơng với sơ đồ
khung thứ (2)
Trong đó:
( )
3 1 4
Av 2aAv 2Av
;
2 a b 3
= = = =
+
(0,25)
( )
5 2
aAv Av
;R 4r

Gọi h là khoảng cách cần tìm từ pít tông đến mặt nớc. Tại đó, nớc đã
đẩy pít tông xuống một đoạn x, lò xo bị nén lại một khoảng cũng bằng
x và lực đàn hồi tạo một áp suất trên pít tông bằng
kx
S
(0,25)
Ta có:
2 0
kx
P P gh
S
= +
và
( )
2
V a b x S= +
(0,25)
Trọng lợng của xi lanh phải bằng lực đẩy Acsimet
mg = bSg (khi còn nổi) (0,25)
mg = (a + b - x)Sg (khi đã chìm) (0,25)
Nhiệt độ của nớc không thay đổi, theo định luật Bôi-Mariot:
( ) ( )

= + = + +
ữ

1 1 2 2 0 0
kx
P V P V P a b S P gh a b x S
S

=
(0,25)
* Ampe k o c dũng ti a l I
1
nờn hiu in th ti a m nú chu c l: U
1max
= I
1
R
A
.
nú cú th o c hiu in th ti a l U
2
thỡ phi m rng thang o n
1
ln:
3
h
x
A V
Hỡnh 1
Hỡnh 2
V
A
.
1
2
max1
2
1

2
U
RI
I
I
n
V
==
(0,25đ)
Nên điện trở shunt cần mắc song song với nó là:
.
1
2
−
=
n
R
R
V
S
(0,25đ)
Theo các số liệu nhận được, cần làm các điện trở R
p
và R
S
từ dây nicrôm theo quan hệ
S
l
R
ρ

tiêu cự của thấu kính và dùng thước kẻ dựng ảnh A'B';
b. Giữ cố định thấu kính, quay vật AB quanh đầu A để AB hợp với
trục chính của thấu kính một góc bằng 45
o
. Xác định:
i. vị trí và hình dạng của ảnh A"B" của vật AB qua thấu kính, bằng cách dựng hình với
số lượng tia sáng được vẽ ít nhất;
4
1
2
h
Hình 1
O
V(l)
102,425,6
1
3
A
B
C
Hình 2
p(atm)
ii. độ dài của vật AB.
Biết rằng độ dài của ảnh A"B" gấp hai lần độ dài của vật AB.
Bài 4: Cho mạch điện như hình 3: A
1
; A
2
và A
3

6kΩ
2kΩ
3kΩ
5kΩ
A
2
A
1
A
3
A
B
Hình 3
HƯỚNG DẪN CHẤM
VẬT LÝ LỚP 11
Bài 1
1a.
Gọi T là lực căng dây
Gia tốc vật 2:
2
2
2
m
PT
a
−
=
Gia tốc vật 1:
2
2

2
1
s/m4a =
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1b.
Vật chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a
2
từ mặt đất đến độ cao 2h và đạt vận tốc cực
đại ở độ cao này:
h2.a.2v
2
2
max
=
(1)
Sau đó, vật chuyển động chậm dần với gia tốc g từ độ cao 2h đến h
max
:
)h2h.(g.2v
max
2
max
−=
(2)
Từ (1) và (2) ta có
4

atm25,2p
4,102
6,25
3
p3
C
C
=⇒=
−
Cũng từ hình vẽ:
 3,68
15
1024
V
3
1
4,102
V4,102
A
A
≈=⇒=
−
Áp dụng định luật Sác-lơ [B→ C]:
K702T
p
p
T
T
p
T

0,5
0,5
0,5
2b.
AB là đường thẳng đi qua gốc toạ độ
BC là đường thẳng song song với OT
CNA là parabol:
Đỉnh N của parabol được xác định:
Từ đồ thị của bài ra: quá trình (3) – (1)
được biểu diễn theo phương trình
4
Vp
V).VV(
V
p
pVV
V
p
p p
MM
M
M
M
M
M
M
≤−=⇒−=

0,5
0,5

3a.
- Ảnh của vật thật qua thấu kính có kính thước bằng vật, suy ra :
+ Thấu kính là thấu kính hội tụ,
+ Ảnh là ảnh thật ngược chiều với vật: d' = d
0,5
Sơ đồ tạo ảnh:
dd' d
'B'AAB
L
=
→
Áp dụng công thức thấu kính:
.cm10f
'd
1
d
1
f
1
=⇒+=
0,5
Vẽ hình: 0,5
3b. i.
- Vị trí của A không thay đổi nên vị trí ảnh A" của A qua thấu kính cũng không thay đổi:
A" ≡ A'
0,5
- Vẽ tia sáng tới trùng với đường thẳng AB. Tia sáng này xuất phát từ tất cả các điểm trên
vật vì thế tia ló (1) sau thấu kính đi qua tất cả các điểm trên ảnh của vật. Ảnh A"B" cũng
là một đoạn thẳng
0,25

CF
OF
BC
'OI
BC
"C"B
=⇒==
=>AC = AF – CF = 5cm => AB =
cm25
1,0

FA
B'
A'
F'
B
O
FA
B"
A"
F'
B
C
C"
O
(1)
(2)
I
Hình v 1ẽ
(3)

các
iđ ể
m
trê
n
v t ậ
vì
th ế
tia
ló
(1)
sau
thấ
u
kí
nh
i đ
qu
a
t t ấ
c ả
các
iđ ể
m
trê
n
nả
h
củ
a

an
g
tâ
m,
tia
ló
(2)
tru
yề
n
thẳ
ng
v à
i đ
qu
a
B".
Vậ
y
B"
l à
gia
o
iđ
m ể
củ
a
tia
ló
(1)

2
1
1
3
6
R
td
Dòng điện đi qua điện trở 6kΩ:
mA55,1
R
U
.
3
1
I
td
k6
==
Ω
Dòng điện đi qua điện trở 2kΩ:
mA25,255,1.3.
5
1
3
1
2
1
1
.
2

1
2
1
1
.
5
1
I
k5
=
++
=
Ω
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
4b.
Vẽ lại mạch điện
Định luật kiếc-sốp cho các điểm nút
được ghi trên hình
Các ampe giống nhau nên cùng điện
trở trong (dù rất nhỏ)
Ir + (0,05 + I)r = (0,65 – I)r
 I = 0,20mA = I
A1
 I
A2
= 0,25mA

o
o
R
==
+
=
Dòng điện qua cuộn dây:
A25,23.
4
3
3.
RR
R
I
o
R
o
==
+
=
Công suất của nguồn: P = E.I = 3.3 = 9W
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
5b.
Năng lượng ống dây: W =
J0625,5
2

g
nà
y
xu
t ấ
ph
át
t ừ
t t ấ
c ả
các
iđ ể
m
trê
n
v t ậ
vì
th ế
tia
ló
(1)
sau
thấ
u
kí
nh
i đ
qu
a
t t ấ

g
xu
t ấ
ph
át
t ừ
B
qu
a
qu
an
g
tâ
m,
tia
ló
(2)
tru
yề
n
thẳ
ng
v à
i đ
qu
a
B".
Vậ
y
B"

B
0,05 mA
0,65 mA
0,7 mA
0,65 – I
0,05+ I
I
Nhit to ra trờn R:
J8,3W
4
3
Q à==
0,5
Ghi chỳ: Thớ sinh gii ỳng theo cỏch khỏc ỏp ỏn, giỏm kho cng cho im ti a.
Sở GD & ĐT bắC NINH
Tr ờng THPT Quế Võ I
(Đề thi gồm có 02 trang)
Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trờng
Môn: Vật lí
Khối: 11
Thời gian làm bài 150 phút ( không kể thời gian giao đề)
Câu 1 : (2 điểm)
Một quả cầu nhỏ mang điện tích Q=10
-6
C đặt trong không khí.
a. Tính cờng độ điện trờng tại điểm M cách quả cầu một khoảng R=10cm.
b. Đặt điện tích q=-2.10
-7
C tại M, xác định lực điện trờng do quả cầu mang điện tích
Q tác dụng lên q. Từ đó suy ra lực điện trờng tác dụng lên điện tích Q.

t i
trự
ng
v i

n
g
th
ng
AB
.
Tia
sỏn
g
n
y
xu
t
ph
ỏt
t
t t
c
cỏc
i
m
trờ
n
v t
vỡ

ng
l
m
t
o
n
th
ng
0,2
5-
V
tia
sỏn
g
xu
t
ph
ỏt
t
B
qu
a
qu
an
g
tõ
m,
tia
lú
(2)

==
6
21
RR
R
1
R
2
r,

Đ1
Đ2
Và hai đèn có R
đ
bằng nhau,
Khi dùng nguồn có
== 2,30
11
rV

hoặc
== 4,36
22
rV

thì công suất mạch ngoài
vẫn bằng 72W và 2 đèn sáng bình thờng.
a) Tính công suất và hiệu điện thế định mức mỗi đèn. Dùng nguồn nào lợi hơn
b) Bỏ nguồn
21

(Thí sinh không đợc sử dụng tài liệu trong quá trình làm bài)
11
Đáp án
Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trờng năm học 2009 - 2010
Môn : Vật lý. Khối 11.
Ngời tổ hợp : Nguyễn Thị Lan Hơng
Câu Nội dung Điểm
1
- Biểu thức E =
2
KQ
r
0,25
-Thay số : E =
9 6
2
9.10 .10
0,1

= 9.10
5
V/m
0,25
-Biểu thức F
12
= q
1
.E, vẽ lực F
12
tác dụng lên q hớng lại gần Q 0,25

-Trong không khí khi cân bằng
P
F
tg
d
=

(1)
0,25
- Khi đặt trong dầu, vật chịu thêm tác dụng của lực đẩy Acsimet F
A
0,25
-Khi đặt trong dầu, khi cân bằng
)2(
)(2
'
A
d
A
d
FP
F
FP
F
Tg

=

=


.I
2
= 1,125W . 0,25
- Hiệu suất của động cơ : H =
P
PP
'


0,25
-Thay số: H =83,3% 0,25
- Giả sử mắc bộ nguồn thành m dãy, mỗi dãy có n nguồn nối tiếp.
m.n = 18; (1)
Khi đó :
b
= n; r
b
=
m
nr
(2).
0,25
12
- áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch : U =
b
I.r
b
(3)
Với U = 9V, I = 0,75A, = 2V, r = 2 (4)
Từ (1),(2),(3),(4) suy ra : m



0,2
- Khi dùng nguồn
1

:
5,06
83
072302
22
11
2
==>=
==>=
=+
N
N
RAI
RAI
II
0,2
- Khi dùng nguồn
2

:
==>=
==>=
=+
26

RRRR
R
0,2
-
VIRUU
NdAB
24
1
===
0,2
-
WRIP
VRIU
A
RRR
U
I
W
R
U
P
ddd
ddd
d
AB
d
d
d
d
12

Khi dùng nguồn
2

thì
%67
1
=H
Vậy dùng nguồn 1 lợi hơn.
0,2
-
===
+
= 8%50
3
3
3
Rr
rR
R
H
0,2
-
VrRIAIII
dd
48)(3
3321
=+==+=

0,2
5

- Sè e ®Õn ®Ëp vµo anèt trong 1 gi©y lµ : n =
60
N
= 10
17
(e)…………
0,25
- N¨ng lîng 1 e mang ®Õn anèt lµ : W = W
d
=
e
Ed = 1,6.10
-16
J…
0,25
- NhiÖt lîng anèt nhËn ®îc trong 1 gi©y lµ : Q = n.W = 16 J ……
0,25
- VËn tèc cña e khi t¬i anèt : v
e
=
e
d
m
W2
= 1,875.10
7
m/s…………….
0,25
- HÕt –
14

2
=
mgr
kq
2
2
2'
=
mgr
kq
2
2
2
4

Lại có : tan =
l
r
1
và tan =
l
r
2

Suy ra :
3
2
3
1
r

Với a =
md
eU
(3)
v
2
0
=
m
eU
0
2
(4)
Từ (1),(2),(3),(4) ta có phơng trình quỹ đạo:
y =
2
1
0
2
dU
Ux
(5).
b, Để e không bay ra ngoài các bản tụ thì y


2
d
(6)
0,25
0,25

0,25
3
A, - Công suất toàn phần của động cơ : P = UI = 6,75W.
- Công suất tiêu hao thành nhiệt : P

= r
đ
.I
2
= 1,125W.
- Hiệu suất của động cơ : H =
P
PP
'

= 83,3%
B, Giả sử mắc bộ nguồn thành m dãy, mỗi dãy có n nguồn nối tiếp.
m.n = 18; (1)
Khi đó :
b
= n; r
b
=
m
nr
(2).
áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch : U =
b
I.r
b

-Cờng độ dòng điện trong mạch là : I =
rRRR +++
321

= 1A
a,Khi K mở :
- Sơ đồ mạch ngoài [(C
1
nt C
2
) // R
1
] nt R
2
nt R
3
- Điện dung tơng đơng của 2 tụ : C =
21
21
CC
CC
+
= 0,1àF.
- Hiệu điện thế giữa 2 đầu bộ tụ là : U
AN
= U
1
= I.R
1
= 3V

1
.I.(R
1
+R
2
) = 10
-6
C.
- Điện tích của tụ C
2
là : q

2
= C
2
.U
NB
= C
1
.I.R
2
= 0,4.10
-6
C
- Khi K mở, tổng điện tích trên các bản tụ nối với M là :
Q = (-q
1
) + q
2
= 0

- Số e đã chuyển qua K từ M đến B ngay sau khi K đóng Là :
N =
e
Q
= 8,75.10
12
(e).
0,25
0,25
5
a,Chọn hệ trục toạ độ
- áp dụng định luật II Newton :


d
F
= m.

a
.
- Chiếu : F
đ
= ma

e
E = ma

a =
m
Ee

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
- Hết -
( Đáp án có 3 trang)
S GD & T THA THIấN HU
TRNG THPT VINH LC
THI HC SINH GII CP TRNG
MễN: VT Lí ( Thi gian 150 phỳt)
Cõu 1: Trờn mt mt phng nghiờng vi gúc nghiờng

cú
mt tm vỏn khi lng M trt xung di. H s ma sỏt
gia tm vỏn v mt phng nghiờng l k. Trờn tm vỏn cú
mt vt khi lng m trt khụng ma sỏt. Tỡm giỏ tr nh
nht ca m tm vỏn chuyn ng u.
Cõu 2: Vt cú khi lng m nm trờn mt bn nm ngang,
gn vo u mt lũ xo thng ng cú cng k. Ban u lũ
xo khụng bin dng v cú chiu di l
0
. Bn chuyn ng u
theo phng ngang, lũ xo nghiờng gúc

so vi phng
thng ng. Tỡm h s ma sỏt
à

trình giãn khí. Cho biết chỉ có 10% năng lượng của xăng bị đốt cháy toả ra là có ích và
năng suất toả nhiệt của xăng là q = 4,4.10
7
J/kg. Coi khí trong xi lanh là khí lý tưởng.
Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện có suất điện động e = 6V và điện trở
trong r = 1
Ω
. Đèn Đ có ghi 3V - 3W. Tụ điện có điện dung C = 0,5
µ
F. Điện trở của
AB là R = 7
Ω
. D là một con chạy trên biến trở R, điện trở AD là R
x
với 0
≤
R
x

≤
7
Ω
.
a. Cho R
x
= 2
Ω
. Tính công suất tiêu
thụ trên đèn và tính điện tích trên mỗi bản tụ điện C.
b. Tính R

α
x
y
Câu 1
Câu 2:
- Các lực tác dụng lên vật m:
11
N,P
. Với N
1
= P
1
cos
α
- với vật M:
aMFNNP
ms
'
1
=+++
(1)
- Chiếu (1) lên ox, oy:
- Ox: Psin
α
- F
ms
= Ma
- Oy: - Pcos
α
- N

α

-
⇒
m
≥
M
k
k)(tgα −
- Các lực tác dụng lên vật:
11
N,P
,
ms
F,F
- Khi vật cân bằng:
0FFNP
ms
=+++
(1)
- Chiếu (1) lên ox, oy:
- Ox: F
ms
- Fsin
α
= 0
µ
N = Fsin
α


N
F
P
x
y
Câu 3:
Câu 4:
- Với F = kx = k( l – l
0
) = k
)l
cosα
l
(
0
0
−
= kl
0
)
cosα
cosα
(1−
- Vậy
µ
=
)cosα
cosα
cosα1
(P

1
= Sh
1
= 0,003m
3
Vì khí dãn nở đẳng áp nên:
33
1
1
12
1
1
2
2
m4,5.10
T
ΔTT
VV
T
V
T
V
−
=
+
=⇒=
⇒
A = P(V
2
– V

==
R
DB
= 7 – 2 = 5
Ω
R
AD
=
1,2Ω
RR
.RR
Dx
Dx
=
+
; R
AB
= 6,2
Ω
I =
A
6
5
rR
e
AB
=
+
⇒
I

0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
20
U
R
U
C
U
R
I
ϕ
I
L
I
U
R
I
Câu 5:
⇒
U

= I’R
AD
=
x3
3x
.
1R
6
n
++
Với U
D
= 3V

⇒
x
2
– 2x – 24 = 0
⇒
R
x

= 6V
a, Vẽ hai giản đồ vectơ
Giản đồ 1: Trục gốc là trục cường độ dòng điện I
R
của mạch
RC
U
R

= I
2
R
+ I
2
L
- 2I
R
I
L
sin
ϕ
Với sin
ϕ
=
22
2
Cω
1
RωC
1
+
I
R
=
22
)
ωC
1
(R

0,25
21
I không phụ thuộc R thì :
0
LCω
2
1
2
=−
⇒

⇒= 0LCω
2
khi đó I =
Lω
U
b, Điều kiện để I
min

I
min
khi hàm :
2
2
2
2
C)(
1
R
LCω

L
2
2
C
2
2
L
CL
2
L
2
C
2
C
22
L
C
2
L
+
−+
=
+
−++
=
+
−
+
y
min

2
B
D
C
A
R
1
R
2
R
3
E
1
,r
1
A
Hình vẽ 1
năm học 2010-2011
(Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề)
Cõu1: (4điểm) Cho mạch điện nh hình vẽ 1
cho biết E
1
=16V; E
2
=5V; r
1
=2; r
2
=1;R
2

Cõu3: (5 điểm) Trong hỡnh 2 vi :
C
1
= 1
F
à
,C
2
= 2
F
à
,C
3
= 3
F
à
U
AB
= 120V. Tớnh U mi t khi khoỏ K chuyn t 1 sang 2 ?
Cõu4: (3 điểm)Ngun in E = 12V, r = 2

. Mch ngoi l cỏc ốn loi
3V-3W mc hn tp. Xỏc nh s ốn v cỏch mc ốn chỳng sỏng bỡnh thng.
Cõu5: (3 điểm)Cú 16 ngun ging nhau , mi ngun cú e = 2 (V); r
0
= 1

, mc thnh
2 dóy song song .Mi dóy cú x v y ngun ni tip. Mch ngoi l R =15


d
P
d
= =
áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch CE
2
D:
U E r R I E 5V
CD 2 2 A A 2
( )= + = =
U U U 8V
BD
CB CD
= + =
Cờng độ dòng điện qua R
2
là:
U
CB
I 2A
2
R
2
= =
Cờng độ dòng điện qua R
1
là:
I I 2A
1 2
= =

3
I
3
= =
C U2 : q
1
= 6.10
-9
C , q
2
=2.10
-9
C ho c ng c l i
q
1
= - 6.10
-9
C , q
2
=- 2.10
-9
C ho c ng c l i
C U 3 :
/
1
U
=90 V ;
/
2
U

chỉ 0,4A. Hãy tìm số
chỉ của
ampe kế A
1
và ampe kế A
4
.
Câu 3 (2,0 điểm). Một bình hình trụ có bán kính đáy là R
1
= 20cm chứa nớc ở nhiệt độ t
1
= 20
0
C đặt trên mặt bàn nằm ngang. Ngời ta thả một quả cầu đặc bằng nhôm có bán kính
R
2
= 10cm ở nhiệt độ t
2
= 40
0
C vào bình thì khi cân bằng mực nớc trong bình ngập chính
giữa quả cầu. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa nớc, quả cầu với bình và môi trờng; cho biết
khối lợng riêng của nớc là D
1
= 1000kg/m
3
và của nhôm là D
2
= 2700kg/m
3

(V
cầu
là thể tích, R
cầu
là
bán kính hình cầu, lấy



3,14) ; thể tích hình trụ là V
trụ
=

R
2
tru
h (V
trụ
là thể tích, R
trụ
là bán kính đáy, h là chiều cao của hình trụ, lấy



3,14).

A
1
A
2

A
4