SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN HỘI VẬT LÍ NGHỆ AN ĐỀ THI CHÍNH THỨC

ĐỀ OLYMPIC VẬT LÍ LỚP 11 Năm học 2010-2011 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao nhận đề)

Bài 1 (3 điểm)

Trên hình 1 là đồ thị biểu diễn một quá trình biến đổi đẳng áp của một lượng khí lí tưởng nào đó.

1) Đồ thị này được vẽ trên hệ tọa độ nào? Giải thích. Đoạn đồ thị được vẽ bằng đường nét đứt có ý nghĩa gì? Trên hệ tọa độ này, đường đẳng tích có dạng như thế nào?

2) Em hãy vẽ thêm một đường đẳng áp của lượng khí đó ứng với áp suất lớn hơn áp suất đã cho. Giải thích hình vẽ của em.

Bài 2 (2 điểm)

Thả vào một cái bình đang chứa đầy nước ở nhiệt độ t₀ = 20⁰C một vật bằng nhôm có nhiệt độ t = 100⁰C. Sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình là t₁ = 30,3⁰C. Sau đó thí nghiệm được làm lại từ đầu với hai vật nhôm giống như thí nghiệm ban đầu thì nhiệt độ cuối cùng trong bình là t₂ = 42,6⁰C. Hãy tính nhiệt dung riêng của nhôm.Biết rằng các vật nhôm khi thả vào bình thì chìm hoàn toàn và coi rằng chúngchỉ tỏa nhiệt cho nước còn lại trong bình, nhiệt dung riêng của nước là c₀ = 4,2.10³J/(kg.K); khối lượng riêng của nước là ρ₀ = 1000kg/m³; khối lượng riêng của nhôm là ρ = 2700kg/m³. Bỏ qua nhiệt dung của bình và sự mất mát nhiệt.

Bài 3 (4 điểm)

Hai quả cầu nhỏ giống nhau, trọng lượng của mỗi quả là P = 0,1N, được tích điện giống nhau.

1) Một quả cầu được giữ cố định, quả thứ hai di chuyển theo chu vi của một hình vuông có tâm tại vị trí của quả cầu cố định. Lực cực đại và lực cực tiểu mà các quả cầu tương tác với nhau trong quá trình di chuyển hơn kém nhau bao nhiêu lần?

2) Hai quả cầu trên được treo lên một điểm bằng hai sợi dây nhẹ, cách điện có chiều dài là l và 2l như hình 2 thì góc lệch giữa hai sợi dây bằng 60⁰. Xác định độ lớn của lực điện mà hai quả cầu tương tác với nhau khi đó.

Bài 4 (2,5 điểm)

Có ba điện trở R1, R2 và R3 mà khi mắc lần lượt chúng vào cùng một hiệu điện thế thì công suất tỏa nhiệt trên chúng tương ứng là P, P/2 và P/4. Nếu ba điện trở ấy được mắc với nhau thành mạch điện như hình 3 và cũng mắc vào hiệu điện thế ban đầu thì công suất tỏa nhiệt trên mạch này là bao nhiêu?

Bài 5 (6,5 điểm)

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4. Các điện trở R giống nhau và R = 4Ω, điện trở trong của nguồn điện r = 2Ω.

1) Ban đầu khóa K ngắt (như hình vẽ), biến trở R1 được điều chỉnh cho điện trởcủa nó bằng 4Ω. Nếu đóng khóa K và chờ cho mạch ổn định thì năng lượng của tụ điện C sẽ tăng hay giảm bao nhiêu lần?

2) Khóa K đóng. Để tổng công suất tiêu thụ trên các điện trở R và R1 đạt cực đại thì điện trở của biến trở R1 cần phải bằng bao nhiêu?

3) Khóa K đóng, giả sử suất điện động của nguồn điện là E = 12V, hãy vẽ đồ thị phụ thuộc của hiệu điện thế giữa hai điểm A và B vào cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện khi điều chỉnh biến trở R1.

4) Khóa K đóng. Giả sử suất điện động E của nguồn và biến trở R1 có trị số lớn tùy ý, tụ điện C là một tụ phẳng mà khoảng không gian giữa hai bản tụ có nhồi đầy một chất có điện trở suất ρ phụ thuộc vào cường độ điện trường E mà chất này đặt
trong đó theo quy luật: ρ = ρ_o + αE². Trong đó ρ_o = 10⁷Ωm; α = 10^-3Ωm³/V². Diện tích mỗi bản tụ là S = 1m².

a) Khi có dòng điện chạy qua tụ, hãy tìm giá trị lớn nhất I_max mà dòng điện này có thể đạt được.

b) Nếu khoảng cách giữa hai bản tụ là d = 1cm, hãy xác định công suất tỏa nhiệt cực đại có thể được giải phóng trong tụ khi điểu chỉnh biến trở R1.

Bài 6 (2 điểm)

Cho một cuộn dây đồng có đường kính trong khoảng từ 0,1mm đến 0,2mm; một cái thước thẳng có độ chia nhỏ nhất là 1mm; một vôn kế; một ampe kế; một biến trở; nguồn điện và dây nối. Em hãy nêu một phương án làm thí nghiệm để có thể xác định điện trở suất của đồng.

Download tài liệu để xem thêm chi tiết.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN HỘI VẬT LÍ NGHỆ AN ĐỀ THI CHÍNH THỨC

ĐỀ OLYMPIC VẬT LÍ LỚP 11 Năm học 2011 – 2012 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao nhận đề)

Bài 1 (4 điểm)

Trong một cái bình cách nhiệt chứa hỗn hợp nước và nước đá, người ta thả vào một dụng cụ đun nóng bằng điện công suất P = 50W. Sau khi cắm điện cho dụng cụ này làm việc, người ta theo dõi nhiệt độ trong bình một cách liên tục. Ban đầu nhiệt độ trong bình không thay đổi nhưng đến hết phút thứ ba thì nhiệt độ trong bình tăng thêm một lượng ∆T₁ =2⁰C và đến hết phút thứ tư thì nhiệt độ tiếp tục tăng thêm ∆T₂ = 5⁰C. Ban đầu có bao nhiêu gam nước và bao nhiêu gam nước đá trong bình? Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là λ = 340J/g; nhiệt dung riêng của nước là C = 4,2J/(g.K). Bỏ qua nhiệt dung của bình và của dụng cụ làm nóng.

Bài 2 (4,5 điểm)

Cho hai quả cầu nhỏ tích điện A và B. Không tính đến tác dụng của trọng lực.

a) Hai quả cầu được đặt trong một điện trường đều có cường độ điện trường E hướng theo đường nối tâm của chúng như hình 1. Cần tích điện cho các quả cầu như thế nào để chúng nằm cân bằng trong điện trường khi khoảng cách giữa chúng là r? Trạng thái cân bằng như vậy là bền hay không bền?

b) Hai quả cầu có khối lượng bằng nhau, bằng m, được tích điện cùng dấu, điện tích mỗi quả bằng q, được xâu vào và có thể trượt không ma sát dọc theo hai thanh dài song song cách nhau một khoảng anhư hình 2. Ban đầu quả cầu B nằm yên, quả cầu A được cấp một vận tốc ban đầu để trượt từ rất xa theo hướng đến quả cầu B. Xác định điều kiện của vận tốc ban đầu này để quả cầu A có thể vượt qua được quả cầu B trong quá trình chuyển động. Biết thế năng tương tác giữa hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r được xác định theo hệ thức: W_t = kq²/r.

Bài 3 (3 điểm)

a) Cho bộ tụ điện như hình 3. Sau khi khóa K đóng, điện dung của bộ tụ tăng hay giảm bao nhiêu lần so với khi khóa K ngắt?

b) Một tụ điện phẳng có các bản tụ đặt nằm ngang. Người ta đổ điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2 vào khoảng không gian giữa hai bản tụ đến độ cao bằng một nửa khoảng cách giữa hai bản tụ. Sau đó các bản tụ được đặt thẳng đứng và cũng đổ điện môi lỏng trên vào thì cần đổ tới mức nào để diện dung của tụ trong hai trường hợp là như nhau?

Bài 4 (4,5 điểm)

Cho mạch điện có sơ đồ như hình 4, gồm nguồn điện có suất điện động ξ = 12V, điện trở trong r = 9Ω; R₁ = 40Ω; R₂ = 60Ω; R₃ = 80Ω; R₄ = 20Ω và ampe kế có điện trở không đáng kể. Bỏ qua điện trở các dây nối.

a) Ampe kế chỉ bao nhiêu?

b) Nếu cắt dây nối trực tiếp giữa hai điểm M và N rồi nối vào đó một tụ điện có điện dung C = 100µF thì điện tích trên tụ là bao nhiêu?

c) Nếu mắc lại mạch điện từ các dụng cụ trên thì cần mắc bốn điện trở ở mạch ngoài như thế nào để tổng công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị lớn nhất? Tính công suất này.

Bài 5 (1,5 điểm)

Trên hình 5 là đồ thị phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế hai đầu một đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trở R = 100Ω và một dụng cụ Z chưa biết. Hãy dựng đồ thị phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế hai đầu dụng cụ Z.

Bài 6 (2,5 điểm)

Cho một cục pin, một ampe kế, một cuộn dây dẫn có điện trở suất lớn ρđã biết, dây nối có điện trở không đáng kể, một cái bút chì và một tờ giấy kẻ ô vuông tới mm. Hãy nêu cách làm thí nghiệm để xác định gần đúng suất điện động của pin.

Download tài liệu để xem thêm chi tiết.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN HỘI VẬT LÍ NGHỆ AN ĐỀ THI CHÍNH THỨC

ĐỀ OLYMPIC VẬT LÍ LỚP 11 Năm học 2012 – 2013 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao nhận đề)

Bài 1. (2,5 điểm)

Một xi lanh kín, dài L được chia làm hai phần nhờ một pistôn có thể di chuyển tự do. Pistôn được nối với đáy bên trái của xi lanh bằng một lò xo có độ cứng k như hình 1. Phần bên trái của xi lanh là chân không, phần bên phải chứa 1 mol khí lí tưởng. Khi nung nóng khí đến nhiệt độ T thì pistôn chia xi lanh thành hai phần bằng nhau. Hãy xác định độ dài của lò xo khi không biến dạng. Bỏ qua độ dày của pistôn.

Bài 2. (3 điểm)

Trong mạch điện trên hình 2, các điện trở đều có giá trị R = 4, điện trở trong của nguồn r = 2. Năng lượng điện trường trong tụ điện sẽ thay đổi bao nhiêu lần sau khi đóng khóa K?

Bài 3. (3,5 điểm)

Khi mắc nối tiếp hoặc song song hai ăcquy giống nhau rồi mắc với cùng một điện trở mạch ngoài thì công suất giải phóng trên điện trở này đều bằng P₀ = 80W. Nếu dùng một ăcquy mắc với điện trở trên thì công suất giải phóng trên mạch ngoài là bào nhiêu?

Bài 4. (4 điểm)

Ba đoạn dây dẫn có chiều dài bằng nhau được hàn nối tiếp với nhau và được mắc vào một hiệu điện thế không đổi. Khi đo hiệu điện thế giữa đầu dây số 1 và các điểm khác nhau của các dây, người ta vẽ được đồ thị phụ thuộc của hiệu điện thế đó theo chiều dài của dây như hình 3.

a) Em hãy giải thích dây nào có điện trở lớn hơn?

b) Nếu cho dòng điện chạy qua mạch là I = 2A, hãy xác định điện trở trên mỗi mét chiều dài của mỗi dây.

Bài 5. (4 điểm)

Một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 1gam, mang điện tích dương q = 10^-3C được treo lên một sợi chỉ có chiều dài L = 1m, chuyển động đều theo đường tròn trong mặt phẳng nằm ngang với góc lệch của sợi chỉ so với phương đứng là α = 60⁰ và trong một từ trường đều B = 1T hướng theo phương đứng như hình 4. Tìm tốc độ góc của quả cầu.

Bài 6. (3 điểm)

Điốt bán dẫn là dụng cụ điện chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều. Trên hình 5a biểu diễn đồ thị phụ thuộc của dòng điện qua một điốt vào hiệu điện thế đặt vào hai đầu của nó (khi hiệu điện thế bằng 1V thì điện trở của nó bằng không).

1. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm có hai điện trở và hai điốt như trên mà có đồ thị dòng điện qua mạch phụ thuộc hiệu điện thế hai đầu mạch được biểu diễn như hình 5b.

2. Các điện trở bằng bao nhiêu?

Download tài liệu để xem thêm chi tiết.