Đề ôn thi học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí Lớp 11 - Năm học 2020-2021 - Trường PTDTNT THPT Trà Vinh

TRƯỜNG PTDTNT THPT TRÀ VINH
 -----------------------------
ĐỀ CHÍNH THỨC 
(Đề thi có 01 trang, gồm 05 câu)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
	 NĂM HỌC 2020 – 2021
	 Môn: VẬT LÝ – Lớp 11
 Thời gian làm bài: 90 phút(không kể thời gian phát đề)
Câu 1 ( 5 điểm ): Nghiên cứu một tai nạn trên đường, cảnh sát giao thông đo được chiều dài vệt bánh xe trên mặt đường do phanh gấp xe có chiều dài L = 60m. 
 a/ Tìm vận tốc ban đầu của xe, nếu hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là k = 0,5?
O
C
A
ỏ 
õ 
Hình 1.9.
 b/ Tìm quãng đường xe trượt đi được trên mặt phẳng nằm ngang nếu nó trượt xuống theo dốc nghiêng góc a = 300 so với phương nằm ngang từ độ cao H = 15m? Hệ số ma sát giữa xe trượt và đường là k = 0,2. 
 Câu 2 ( 4 điểm ): Một hình cầu được buộc vào một sợi dây và tựa vào tường như hình vẽ 1.9. Tâm hình cầu C nằm trên cùng đường thẳng đứng đi qua điểm treo O; góc giữa dây và phương thẳng đứng là a, giữa bán kính đi qua điểm nối với dây A và phương thẳng đứng là b. Tìm điều kiện của hệ số ma sát giữa quả cầu và tường để hệ có thể cân bằng? Biết: a + b = p/2. 
 Câu 3 ( 3 điểm ): Một bình chứa khí 02 nén ơ áp suất và nhiệt độ có khối lượng (bình và khí) . Dùng khí một thời gian, áp kế chỉ ở nhiệt độ . Khối lượng của bình và khí:. 
 Hỏi còn bao nhiêu kg khí trong bình? Tính thể tích của bình?.(Cho O = 16, R = 8,31J/mol.K)
 Câu 4 ( 4 điểm ): Tại hai điểm A, B cách nhau 15 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 = -12.10-6 C, q2 = 2,5.10-6 C.
a) Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C. Biết AC = 20 cm, BC = 5 cm.
	b) Xác định vị trí điểm M mà tại đó cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích này gây ra bằng 0.
 Câu 5 ( 4 điểm ): Cho mạch điện như hình vẽ. 
Trong đó E = 48 V; r = 0; R1 = 2 W; R2 = 8 W; R3 = 6 W; R4 = 16 W. Điện trở của các dây nối không đáng kể. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N. Muốn đo UMN phải mắc cực dương của vôn kế với điểm nào?
Hết
ĐÁP ÁN THI CHỌN HSG NĂM HỌC : 2020-2021
MÔN VẬT LÝ 11
Câu
Nội dung
Điểm
1
2
3
4
5
Gọi vận tốc ban đầu của xe là v.
Vệt bánh xe trên mặt đường là L = 60m nên quãng đường xe trượt là 60m.
Áp dụng định lý động năng cho quá trình phanh ta có:
b/
Fms
P
+
+
P
Fms
	L
H
A
B
C
VB
	Sự biến thiên cơ năng của 2 điểm A và B:
	ó 
	ó )
Sự biến thiên cơ năng của 2 điểm B và C:
	ó 
	ó 	ó 
- Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ.
- Phân tích lực: .
* Điều kiện cân bằng : 
- Chiếu lên 0xy : 
 N = Tsinα (1)
 Fms = P – Tcosα k.N (2)
* Điều kiện cân bằng mômen với trục quay B :
 T.R( 1 + cosα) = P.R 
Suy ra : (3)
Thay (3) vào (2) rút ra : 
D
C
A
α 
β 
Hình 1.9.
x
B
y
* Gọi m là khối lượng bình rỗng thì khối lượng không khí trong bình trước và sau là :
* Áp dụng phương trình trạng thái :=. Ta có :
* Biến đổi toán học từ các biểu thức trên. Kết quả là :
 thay số 
* Khối lượng không khí trước khi dùng :
* Thể tích của bình : 
* Thay số :
a) Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc tơ cường độ điện trường và có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: 
E1 = 9.109= 27.105 V/m; E2 = 9.109= 108.105 V/m.
 Cường độ điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q1 và q2 gây ra là:= +; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn:
E = E2 – E1 = 81.105 V/m.
	b) Gọi và là cường độ điện trường do q1 và q2 gây ra tại M thì cường độ điện trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại M là:
	= + = ð= -ð vàphải cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn. Để thỏa mãn các điều kiện đó thì M phải nằm trên đường thẳng nối A, B; nằm ngoài đoạn thẳng AB và gần q2 hơn.
	Với E’1 = E’2 thì 9.109= 9.109
ð = 2 ð AM = 2AB = 30 cm. 
	Vậy M nằm cách A 30 cm và cách B 15 cm; ngoài ra còn có các điểm ở cách rất xa điểm đặt các điện tích q1 và q2 cũng có cường độ điện trường bằng 0 vì ở đó cường độ điện trường do các điện tích q1 và q2 gây ra đều xấp xĩ bằng 0.
Ta có: R = = 6 W; I = = 6 A; 
UAB = IR = 36 V; I1 = I3 = I13 = = 4,5 A; 
I2 = I4 = I24 = = 1,5 A; 
UMN = VM – VN = VM – VA + VA – VN = UAN – UAM = I2R2 – I1R1 = 3 V.
Vì UMN > 0 nên VM > VN do đó ta phải mắc cực dương của vôn kế vào điểm M.