Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 11 thpt năm học 2010-2011 đề thi môn: Vật lý (dành cho học sinh thpt không chuyên ) thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
———————
ĐỀ CHÍNH THỨC
K× THI CHäN HSG LíP 11 THPT N¡M HäC 2010-2011
§Ò THI M¤N: VËT Lý 
(Dµnh cho häc sinh THPT kh«ng chuyªn )
Thêi gian lµm bµi: 180 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò
Bài 1: Một bình thép kín có thể tích V được nối với một bơm hút khí. Áp suất ban đầu của khí trong bình là 760mmHg. Dung tích tối đa mỗi lần bơm hút là . Hỏi phải bơm hút tối thiểu bao nhiêu lần để áp suất của khí trong bình còn dưới 5mmHg ? Coi nhiệt độ không đổi trong quá trình bơm.
Bài 2: E1, r1
R1
E2,r2
R2
R3
A
B
 Trên đường thẳng xy cho bốn điểm O, A, B, C theo thứ tự từ trái qua phải, trong đó B là trung điểm của AC. Đặt điện tích Q tại O. Sau đó lần lượt đặt điện tích q tại A, B và C. Biết rằng khi q đặt tại A và B thì lực tương tác giữa hai điện tích là và . Tìm lực tương tác giữa các điện tích khi q đặt tại C.
Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ. Với , , , , , là bình điện phân dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng và có điện trở . Tính: 
a) Hiệu điện thế UAB.
b) Cường độ dòng điện chạy qua các đoạn mạch.
c) Lượng đồng bám vào Katôt trong thời gian 16 phút 5 giây.
Bài 4: a
Δ
Δ’
α 
q,m
 Một điện tích , khối lượng chuyển động với vận tốc ban đầu vo đi vào trong một vùng từ trường đều có được giới hạn giữa hai đường thẳng song song Δ và Δ’, cách nhau một khoảng và có phương vuông góc với mặt phẳng chứa Δ và Δ’, sao cho hợp góc với Δ. Tìm giá trị của vo để điện tích không ra khỏi từ trường ở Δ’ (hình vẽ), bỏ qua tác dụng của trọng lực.
Bài 5: A
B
R
·
 Hai thanh kim loại song song, thẳng đứng có điện trở không đáng kể, một đầu nối vào điện trở . Một đoạn dây dẫn AB, độ dài , khối lượng , điện trở tì vào hai thanh kim loại tự do trượt không ma sát xuống dưới và luôn luôn vuông góc với hai thanh kim loại đó. Toàn bộ hệ thống đặt trong một từ trường đều có hướng vuông góc với mặt phẳng hai thanh kim loại có cảm ứng từ . Lấy .
a) Xác định chiều dòng điện qua R.
b) Chứng minh rằng lúc đầu thanh AB chuyển động nhanh dần, sau một thời gian chuyển động trở thành chuyển động đều. Tính vận tốc chuyển động đều ấy và tính UAB.
c) Bây giờ đặt hai thanh kim loại nghiêng với mặt phẳng nằm 
ngang một góc . Độ lớn và chiều của vẫn như cũ. Tính 
vận tốc v của chuyển động đều của thanh AB và UAB.
== Hết ==
(Giám thị không giải thích gì thêm)
Họ tên thí sinh . Số báo danh.
ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI HSG LỚP 11 KHÔNG CHUYÊN NĂM 2011
MÔN VẬT LÝ
Bài 1 (1,5 điểm): 
- Sau mỗi lần bơm hút, thể tích khí trong bình dãn từ V đến V+Vb. 
- Do T không đổi => áp dụng ĐL Bôi lơ Mariôt cho từng lần bơm:
- Lần bơm hút thứ 1: (0,25đ)
- Lần bơm hút thứ 2: (0,25đ)
- Lần bơm hút thứ n: (0,5đ)
- Thay số, lấy logarit ta được: với n nguyên dương nên: , tối thiểu n=103. (0,5đ)
Bài 2 (2 điểm): 
- Lực tương tác: à OA = (0,5đ)
Tương tự: OC = và OB = , với F là lực tương tác khi đặt q ở C (0,5đ)
- Do B là trung điểm của AC nên: OA + OC = 2.OB (0,5đ)
® à F = =2,25.10-4(N) (0,5đ)
Bài 3 (3 điểm): 
 (1) (0,25đ)
 (2) (0,25đ)
(3) (0,25đ)
 (4) (0,25đ)
Thay (1), (2), (4) vào (3) ta có: (0,5đ)
Thay UAB vào (1), (2), (3) ta có: (1đ)
a
Δ
Δ’
α 
q,m
Khối lượng Cu thu được là: (0,5đ)
Bài 4 (1,5 điểm): 
- Để điện tích không ra khỏi từ trường ở Δ’ thì v vgh. 
(Với vgh ứng với trường hợp quỹ đạo của điện tích tiếp xúc với Δ’. )
- Từ hình vẽ ta có: (0,5đ)
(vẽ được hình được 0,25đ)
- Mặt khác: . (0,25đ)
- Thay số có: (0,25đ)
- Vậy để điện tích không ra khỏi từ trường ở Δ’ thì v 536 (m/s). (0,25đ)
Bài 5 (2 điểm): 
a) Do thanh đi xuống nên từ thông qua mạch tăng. Áp dụng định luật Lenxơ, dòng điện cảm ứng sinh ra ngược chiều (Hình vẽ). (0,25đ)
A
B
R
·
I
Áp dụng qui tắc nắm bàn tay phải, I chạy qua R có chiều từ A ® B. (0,25đ) 
b) Ngay sau khi buông thì thanh AB chỉ chịu tác dụng của trọng lực nên thanh chuyển động nhanh dần ® v tăng dần. 
- Đồng thời, do sau đó trong mạch xuất hiện dòng điện I nên thanh AB chịu thêm tác dụng của lực từ có hướng đi lên. 
- Mặt khác, suất điện động xuất hiện trong AB là: nên 
Cho nên khi v tăng dần thì F tăng dần ® tồn tại thời điểm mà F=P. Khi đó thanh chuyển động thẳng đều. (0,25đ)
I
a
a
-Khi thanh chuyển động đều thì: (0,5đ)
- Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó là: (0,25đ)
c) Khi để nghiêng hai thanh kim loại ta có hình vẽ bên: 
- Hiện tượng xảy ra tương tự như trường hợp b) khi ta thay P bằng Psina, thay B bằng B1 với B1=Bsina. 
- Lập luận tương tự ta có: (0,25đ)
- Hiệu điện thế giữa hai đầu thanh khi đó là: (0,25đ)
=========================================================================
*-Nếu thí sinh làm cách khác vẫn đúng thì cho điểm tối đa tương ứng.
 *-Thí sinh không viết hoặc viết sai đơn vị từ hai lần trở lên thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài.