ĐỀ CHÍNH THỨC

(1)

SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN

NGUYỄN TRÃI

ĐỀ

KỲ THI NĂNG KHIẾU NĂM HỌC 2020-2021 MÔN: MÔN VẬT LÍ - KHỐI 11

Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi có 2 trang, gồm 5 câu)

Ngày thi: 7 tháng 12 năm 2020 Câu 1. (3 điểm)

1.Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m=150 g và lò xo k=60 N/m, đang dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn. Chọn gốc tọa độ và gốc thế năng ở vị trí cân bằng của vật. Tại thời điểm t = 0 vật có li độ +5 cm và đang chuyển động nhanh dần với độ lớn vận tốc 3m/s.

Cho  = 3,14.

a) Viết phương trình dao động của vật.

b) Tính từ lúc t = 0, vật đi qua vị trí cân bằng lần thứ 10 vào thời điểm nào?

c) Trong 1,413 giây đầu tiên vật đi qua điểm C có li độ -6 cm bao nhiêu lần?

d) Tính quãng đường dài nhất mà vật đi được trong thời gian 30

 giây.

2. Đặt con lắc lò xo nói trên lên một mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng ∝=60⁰ so với phương ngang ( như hình vẽ). Mặt phẳng nghiêng nhẵn, không ma sát và có khối lượng M=10m. Ban đầu M được giữ chặt, kéo m lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi thả nhẹ vật m và sau đó buông M ra. Bỏ qua ma sát giữa mặt phẳng nghiêng với sàn ngang. Xác định chu kì dao động của hệ.

Câu 2. (2 điểm)

Cho mạch điện như hình vẽ

Biết E1 =10V, r1 = 2, E2 =20V, r2 = 3, E3 =30V, r3 = 3, R1 = R2 = 1, R3 = 3, R4 = 4, R5 = 5, R6 = 6, R7 = 7 Tìm dòng điện qua các nguồn và UMN

Câu 3 (2 điểm)

Một thấu kính phân kỳ L có tiêu cự f.

1. Đặt một vật sáng AB có dạng một đoạn thẳng nhỏ vuông góc với trục chính của thấu kính, cách thấu kính 3cm cho ảnh cao bằng một nửa vật. Xác định tiêu cự f của thấu kính và vẽ hình minh họa.

2. Chiếu một tia Laser ( đơn sắc màu đỏ) tới thấu kính L dưới một góc α=0,1rad so với trục chính của thấu kính và được quan sát dưới dạng một chấm sáng trên màn E, đặt vuông góc với trục chính, ở sau thấu kính và cách thấu kính một khoảng L=630cm. Nếu ở trước thấu kính đặt một bản mặt

ĐỀ CHÍNH THỨC

R1

R2 R3

R4

R5

R6

R7

E1,r1 E2,r2 E3,r1

M

N

m k

M 30⁰

(2)

song song bằng thuỷ tinh có bề dày d=1cm thì thấy chấm sáng dịch chuyển trên màn một đoạn 8cm.

Hãy xác định chiết suất của bản thuỷ tinh.

Câu 4. (2 điểm)

Cho khung dây thuộc mặt phẳng thẳng đứng, thanh kim loại MN có khối lượng m, có điện trở không đáng kể, có thể trượt không ma sát trên hai thanh ray kim loại thẳng đứng (điện trở của ray kim loại bằng không). Xác định quy luật chuyển động của thanh kim loại trong các hình dưới đây. Từ trường đều Bur

vuông góc với mặt phẳng khung dây, ma sát không đáng kể.

1.Viết phương trình vận tốc v(t) của thanh MN theo thời gian. Vẽ phác họa đồ thị. Cho biết tại thời điểm ban đầu t = 0, v0 = 0, x0= 0.

2. Viết phương trình chuyển động của thanh MN. Vẽ phác họa đồ thị.

Câu 5. (1 điểm)

Cho mạch như hình vẽ, các phần tử trong mạch đều lý tưởng. Trước khi mắc vào mạch, các tụ đều chưa được tích điện.

1.Viết biểu thức điện tích của tụ điện theo C1, C2, ξ và L.

2.Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây. Biết tại thời điểm ban đầu t = 0 : i = 0.

---Hết---

L (r=0) C2

C1

ξ (r=0)

+ -

(3)

ĐÁP ÁN ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LẦN 3 ( 11 LÍ )

Câu 1. (3 điểm)

1.a- Phương trình dao động: x 10cos 20t^



^{ }/ 3 cm



. (0,5- điểm) b. Lần thứ 10 

 

10

t 11 (s) 1, 44(s)

24 . (0,5- điểm)

c. (0,5- điểm)

- Trong thời gian t= 1,413 s góc quay của chuyển động tròn đều

t 9 4.2

        .

- Góc quay  bắt đầu từ vị trí   / 3  vật dao động điều hòa đi qua điểm C có tọa độ -6 cm 10 lần.

d. (0,5- điểm)

- Trong thời gian t s 30

   , góc quay của chuyển động tròn đều:

t 20. 2

30 3

 

     . Tam giác cân BOC có góc ở đỉnh 2 3

    cạnh đáy BC = A 3. Khi cạnh BC //

Ox thì độ dài đường đi của vật dao động điều hòa là lớn nhất, vậy Smax = A 3 = 10 3 cm.

2. (1- điểm) Chu kỳ dao động là:

 

m M msin2

T 2

k M m

 

  

Câu 2. (2- điểm)

Dùng định luật Kiêcsop I1 = 0,625A, I2 = 1,625A, I3 = 2,25A, UMN = 3,75V (tính mỗi I đúng được 0,5; U đúng được 0,5)

Câu 3. (2- điểm)

1. Sử dụng công thức thấu kính suy ra tiêu cự f=-3cm. (1- điểm)

2. (1- điểm) .

Câu 4: (2- điểm) Xét thời điểm t:

Đặt

61 , 131 1 211 n

C C

2 2

Bvl.

i Bvl

R R

F iBl mg iBl mdv

dt

B l dv

mg v m

R dt

B l mgR dv

v m

R B l dt

 

 



 

 

   

' '

t t

2 2

Z v mgR Z v

B l

 

   

-A A

P

Q O x C

(4)

Câu 5. (1- điểm)

Ta khảo sát sự biến thiên điện tích q1 và q2: Giả sử các dòng điện có chiều như hình vẽ:

 i1 + i2 = iL với











2 2 2

1 1 1

' ' dt q i dq

dt q i dq

2

1 '

'

' q q

i_L 

 (5)

 ¹ ²

1 2

q q onst

E c

C C   (6)

 ₂

2 1 2

2 1 1 2

2 1

1 ' 0 ' ' ''

' q

C q C

C q C C

q C

q      (7)

2 '' 2 2 '' 1 2

' 2

2 ( )

C q q q C L

Li q U

U_L   _L    

Từ đó (chú ý đến (7)), ta có:

2 2 2

2 '' 1

2 C

q C

C L C

q 

 



 

 0

) (

1

2 2 1 ''

2  

 





  q

C C q L

→ q2 = q02cosωt với

) (

' 1

2

1 C

C

L 

 

1 2 2

1 2

E cos t q C C

C C 

 

q1 = C1 E - ₂

2 1 q C

C = C1 E -

2 1

2 1 2 1 (

C C

C C C C

 E cosωt

2 1 1

1 2

E cos t C E C

C C 

 

 ---Hết----

2 2

B l dZ

Z m

R dt

dZ B l

Z mR dt

 



 



B l2 2

ln Z t ln A

  mR 

2 2

B l t mR

B l t mR 2 2

Z Ae

v mgR 1 e

B l



 

 

   

max 2 2

t v v mgR

     B l

L (r=0) q2

q1

E + -

Hình 3’

+ - i¹ iL

i2