ĐỀ HSG SINH HỌC THPT VĨNH PHÚC 06

ĐỀ ĐỀ XUẤT THI HSG CẤP TỈNH LỚP 11 CHUYÊN
MÔN VẬT LÝ. NĂM HỌC 2013-2014

Bài 1. (2 điểm)
Giữa hai bản kim loại đặt song song, nằm ngang, tích điện bằng nhau, trái dấu có một điện áp U1=1000 V. Khoảng cách giữa 2 bản tụ là d=1 cm. Ở chính giữa 2 bản có 1 giọt thủy ngân nằm lơ lửng. Đột nhiên, điện áp giữa hai bản giảm xuống chỉ còn là U2=995 V, cho g=10 m/s2. Sau thời gian bao lâu giọt thủy ngân rơi đến bản dưới?
Bài 2. (2 điểm)
Hai thanh ray kim loại đủ dài nằm trên mặt phẳng ngang, song song với nhau cách nhau một đoạn d, hai đầu thanh nối với điện trở thuần R. Một thanh kim loại MN khối lượng m, đặt vuông góc và có thể trượt trên hai thanh ray. Hệ được đặt trong một từ trường đều
hướng thẳng đứng từ dưới lên (Hình vẽ). Ban đầu thanh MN cách điện trở một khoảng l. Truyền cho thanh MN một vận tốc ban đầu
nằm ngang hướng sang phải vuông góc với MN. Điện trở của hai thanh ray và thanh MN không đáng kể. Tìm khoảng cách lớn nhất giữa thanh MN và R. Biết hệ số ma sát giữa thanh MN và hai thanh ray là (.
Bài 3. (2 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ 4: Biết R1=R2=R3=R, đèn Đ có điện trở Rđ = kR với k là hằng số dương. Rx là một biến trở, với mọi Rx đèn luôn sáng. Nguồn điện có hiệu điện thế U không đổi đặt vào A và B. Bỏ qua điện trở các dây nối.
a) Điều chỉnh Rx để công suất tiêu thụ trên đèn bằng 9W. Tìm công suất trên R2 theo k.
b) Cho U=16V, R=8(, k=3, xác định Rx để công suất trên Rx bằng 0,4W.
Bài 4. (2 điểm)
Một bình hình trụ đựng thuỷ ngân đặt trên một bàn xoay và bình quay xung quanh trục thẳng đứng của hình trụ với tốc độ góc không đổi Khi đạt tới trạng thái chuyển động ổn định, bề mặt thuỷ ngân lõm xuống. Bỏ qua ảnh hưởng của các hiệu ứng bề mặt.
a) Lập phương trình của mặt cong mô tả hình dạng bề mặt của thuỷ ngân.
b) Chứng minh rằng một chùm tới song song chiếu từ trên xuống dọc theo trục quay sau khi phản xạ trên mặt thuỷ ngân sẽ hội tụ lại ở một điểm.
c) Xác định khoảng cách từ điểm hội tụ này tới điểm lõm nhất của bề mặt thuỷ ngân.
Bài 5. (2 điểm)
Vật nặng có khối lượng m nằm trên một mặt phẳng nhẵn nằm ngang, được nối với một lò xo có độ cứng k, lò xo được gắn vào bức tường đứng tại điểm A như hình 5a. Từ một thời điểm nào đó, vật nặng bắt đầu chịu tác dụng của một lực không đổi F hướng theo trục lò xo như hình vẽ.
a) Hãy tìm quãng đường mà vật nặng đi được và thời gian vật đi hết quãng đường ấy kể từ khi bắt đầu tác dụng lực cho đến khi vật dừng lại lần thứ nhất.
b) Nếu lò xo không không gắn vào điểm A mà được nối với một vật khối lượng M như hình 5b, hệ số ma sát giữa M và mặt ngang là (. Hãy xác định độ lớn của lực F để sau đó vật m dao động điều hòa.

------------HẾT------------



ĐÁP ÁN ĐỀ XUẤT THI HSG CẤP TỈNH LỚP 11 CHUYÊN
MÔN VẬT LÝ. NĂM HỌC 2013 - 2014

Bài 1. (2 điểm)
* Khi điện áp 2 bản là U1
Điều kiện cân bằng của giọt thủy ngân là :
(0,25đ)

(1) (0,25đ)
* Khi giảm điện áp giữa 2 bản tụ còn U2:
Hợp lực của
truyền cho giọt thủy ngân 1 gia tốc làm cho giọt thủy ngân chuyển động có gia tốc xuống dưới. Phương trình định luật II Niu tơn:

(0,25đ)

(2) (0,25đ)
* Lại có:
(3) (0,25đ)
Từ (1) thay vào (2) có:

(0,25đ)
Thay vào (3) ta có:
(0,25đ)
Thay số ta được: t=0,45(s) (0,25đ)
Bài 2. (2 điểm)
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên thanh MN là: E=B0vd (1) (0,25đ)
Suy ra cường độ dòng điện chạy trong mạch có độ lớn:
(2) (0,25đ)
Áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định chiều của i chạy từ M đến N và áp