Đề học sinh giỏi tỉnh Vật lý 11 THPT năm 2020 – 2021 sở GD&ĐT Lạng Sơn
ONTHITHPT.com giới thiệu đến bạn đọc nội dung đề thi và bảng đáp án / lời giải đề học sinh giỏi tỉnh Vật lý 11 THPT năm 2020 – 2021 sở GD&ĐT Lạng Sơn.
Câu 1 (4 điểm): Một khối gỗ khối lượng M = 400g được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k =100N/m như hình 1. Khi vật M đứng yên ở vị trí cân bằng, một viên bi khối lượng m = 100g được bắn đến với vận tốc 0 v theo phương ngang có độ lớn v0 = 500cm/s va chạm vào khối gỗ và dính chặt vào khối gỗ (khi đó khối gỗ và viên bi được coi là một vật). Sau va chạm hệ dao động điều hòa, bỏ qua mọi ma sát. a. Tính tốc độ của vật ngay sau va chạm. b. Xác định chu kì và biên độ dao động. c. Chọn gốc tọa độ là vị trí cân bằng của vật, gốc thời gian là lúc vật có li độ x = 2,5√2 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Viết phương trình dao động của vật. d. Tính thời gian trong một chu kì mà gia tốc của vật có độ lớn không vượt quá 5 2 m/s2.
Câu 2 (4 điểm): Một vật nhỏ có khối lượng m = 200g bắt đầu chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực F theo phương ngang, có độ lớn F = 1,2N . Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là = 0,4. Cho g = 10m/s2 a. Tính vận tốc của vật sau khi chuyển động được 2 giây. b. Khi vật đi được quãng đường s = 5m thì ngừng tác dụng lực, cùng lúc đó vật gặp chân dốc nghiêng góc α = 300 , nó trượt lên trên (hình 2). Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt dốc là = . Tính thời gian vật đi từ chân dốc nghiêng lên đến vị trí có độ cao H = 0,5m. Câu 3 (4 điểm): Thấu kính hội tụ L1 và thấu kính phân kì L2 có cùng tiêu cự 10cm, được đặt đồng trục như hình vẽ (hình 3). Vật sáng AB phẳng mỏng được đặt vuông góc với trục chính trong khoảng giữa hai quang tâm O1, O2, A nằm trên đoạn O1O2.
Biết O1O2 = 30cm. a. Đặt vật ở vị trí cách L1 một khoảng 20cm, xác định vị trí ảnh của AB cho bởi mỗi thấu kính. b. Xác định vị trí đặt vật AB trên đoạn O O1 2 để hai ảnh có vị trí trùng nhau. c. Đặt vật AB trong đoạn O O1 2 . Gọi A B1 1 là ảnh của AB qua thấu kính L1 , A B2 2 là ảnh của AB qua thấu kính L2. Xác định vị trí đặt vật AB trong đoạn O O1 2 để AB AB 11 2 2 = . Câu 4 (4 điểm): Cho mạch điện được mắc như hình 4. Hai pin giống nhau, mỗi pin có suất điện động E, điện trở trong r = 0,5 , R1 = 4 , R2 = 8 , R4 = 4 . Ampe kế có điện trở RA nhỏ không đáng kể và chỉ 1,2A. Biết hiệu điện thế giữa 2 điểm A, B là 4,8V. Tính: a. Suất điện động E của mỗi nguồn và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở. b. Điện trở R3 và hiệu điện thế giữa 2 điểm C, D.
Câu 5 (4 điểm): Hai thanh ray kim loại có điện trở không đáng kể được đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng ℓ = 20cm, trên mặt phẳng nằm ngang. Hai đầu của hai thanh được nối với nhau bằng điện trở R = 0,4Ω (hình 5). Đặt một thanh kim loại thẳng MN, hai đầu M, N tì vào hai thanh kim loại nói trên và luôn vuông góc với hai thanh ấy. Tất cả được đặt trong từ trường đều có hướng thẳng đứng lên trên và cảm ứng từ có độ lớn B = 0,2T. Biết thanh MN có khối lượng 50g và có điện trở bằng r = 0,1Ω . Kéo thanh MN bởi một lực F không đổi, có phương vuông góc với MN và nằm trong mặt phẳng hai thanh. Thanh MN chuyển động tịnh tiến dọc theo hai thanh kim loại với vận tốc không đổi v = 5m/s theo hướng ra xa điện trở R. Lấy g = 10m/s2 a. Xác định chiều, độ lớn cường độ dòng điện qua thanh MN và hiệu điện thế giữa 2 điểm M, N. b. Tìm lực kéo nếu hệ số ma sát giữa thanh MN với ray là μ = 0,2. c. Để dòng điện chạy từ N đến M với độ lớn 0,5A thì phải kéo MN sang phía nào? Vận tốc và lực kéo bao nhiêu?