Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí Lớp 11 - Năm học 2021-2022 (Có hướng dẫn chấm)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường môn Vật lí Lớp 11 - Năm học 2021-2022 (Có hướng dẫn chấm)

1. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2021 – 2022 Môn: Vật lí 11 Thời gian làm bài: 180 phút Câu 1 (4 điểm) Một lượng khí lý tưởng ở 27 0C được biến đổi qua 2 giai đoạn: Nén đẳng nhiệt đến áp suất gấp đôi, sau đó cho giãn nở đẳng áp về thể tích ban đầu. 1) Tìm nhiệt độ cuối cùng của khí. 2) Biểu diễn các quá trình trong hệ toạ độ (p-V); (p -T) và (V-T). Câu 2 (4 điểm) Cho cơ hệ như hình vẽ bên: Vật A có khối lượng m1 = 3 kg, vật B có khối lượng m2 = 1kg, ban đầu vật A được giữ đứng yên và cách mặt đất một đoạn là h = 70 cm, vật B ở mặt đất. Sau đó thả cho vật A rơi. Khối lượng ròng rọc, các dây A nối và ma sát đều không đáng kể. Xem sợi dây không co, giãn trong quá trình chuyển động. Lấy g = 10 m/s2. Hãy tính : a ) Gia tốc của mỗi vật trong quá trình chuyển động và lực căng của đoạn dây nối với vật B và của đoạn dây buộc vào điểm O. b) Độ cao cực đại của vật B đạt được khi vật A chạm đất O Câu 3 (4 điểm): Một vật bắt đầu trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10m, cao 6m. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là m2 m1 2 h =0,5, lấy g=10m/s . B a) Tính thời gian vật đi hết mặt phẳng nghiêng và vận tốc ở chân mặt phẳng nghiêng. b) Khi đi hết mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục trượt lên một cung tròn có bán kính R. Tìm bán kính lớn nhất của cung tròn để vật có thể đi hết được cung tròn đó. Bỏ qua ma sát trên cung tròn. Câu 4 (4 điểm) Hai bản kim loại phẳng đặt song song, cách nhau 4cm, được nối với nguồn điện có hiệu điện thế 910V. Hạt electron có vận tốc ban đầu 8.10 7 m/s, bay vào khoảng không gian
2. Câu 2 a) 4đ + Biểu diễn đúng các lực tác dụng lên mỗi vật 0,5 Phương trình ĐL II Newtơn cho mỗi vật: m1 g T1 m1a1 0,5 T m2 g m2 a2 + T = 2T = 2T 0,5 1 2 3 0,5 + a1 = a2 /2 (2m1 4m2 )g 2 2 + Từ đó suy ra : a = 2,86 m/s ; a1 = a2 /2 = 1,43 m/s 0,5 2 m 4m Câu 3 1 2 (4đ) 3m1m2 g 0,5 Và T2 12,86N ; T1= 2T2 = 25,72N m1 4m2 T2 = T3 = 12,86 N 1,0 b) 2đ 2 a1t 2h + Thời gian vật A chạm đất : h t 0,99(s) 0,5 2 a1 + Khi vật A chạm đất , B có vận tốc : v = a t 2,83 m/s 0 2 0,5 + Sau khi A chạm đất ,B tiếp tục chuyển động như một vật được ném lên với vận tốc v0.Độ cao cực đại mà B đạt tới tính từ vị trí đó : v2 h 0 0,4m 0.5 1max 2g + Độ cao cực đại mà B đạt tới so với mặt đất : hmax = 2h + h1max= 1,8 m 0,5 a) Chọn chiều dương là chiều chuyển động, mốc thời gian lúc bắt đầu chuyển động. +Biểu diễn đúng các lực tác dụng lên vật 0,5 +Gia tốc của vật trên mặt phẳng nghiêng: a=g(sin -cos )=2m/s2 0,5 Câu 4 2s đ +Thời gian đi hết mặt phẳng nghiêng:t = 10 (s) (4 ) a 0,5 +Vận tốc ở chân mặt phẳng nghiêng: v= at = 2 10 (m/s) 0,5 b) 0,5 +Để vật đi hết cung tròn thì phải qua đỉnh của cung tròn ta xét tại đỉnh cung: v '2 P+N=m R 0,5 Để vật không rời khỏi cung tròn thì N 0 v '2 m P với v’2=v2-4Rg R 1,0