SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2010 – 2011 Môn thi: VẬT LÝ Ngày thi: 7/ 10 / 2010 Thời gian làm bài: 180 phút Bài 1 (4,0 điểm): Một ống thuỷ tinh hình chữ V có góc tạo bởi hai nhánh α = 60 0 (hình 1) được gắn cố định. Hai nhánh được phân cách bởi vách ngăn đóng kín. Trong nhánh thẳng đứng chứa nước tới độ cao h, sau đó mở khoá, nước tràn sang nhánh kia, nước không xoáy, không toả nhiệt. Tìm chu kì của quá trình diễn ra trong hệ. Bài 2 (3,0 điểm): Một quả tạ đôi gồm một thanh cứng nhẹ chiều dài L, hai đầu gắn hai quả cầu nhỏ có khối lượng m 1 = m 2 = m. Thanh được dựng thẳng đứng ở góc tường (hình 2). Người ta đẩy nhẹ cho quả dưới bắt đầu chuyển động ra xa tường. Bỏ qua ma sát. a. Tìm lực do hệ tác dụng lên tường và sàn ở thời điểm thanh lập với tường một góc α = 45 0 . b. Xác định góc mà thanh lập với tường khi quả cầu trên bắt đầu rời tường. c. Tháo hai quả cầu khỏi thanh trên rồi nối chúng bằng một lò xo nhẹ có độ cứng k. Hệ được lồng vào dọc theo thanh nằm ngang không ma sát. Truyền cho quả cầu nhỏ khối lượng 3 / 2m m= một vận tốc đầu 0 v r hướng dọc trục lò xo, nó tới va chạm đàn hồi xuyên tâm vào quả cầu m 1 đang nằm yên cùng m 2 . Tính biên độ dao động mỗi quả cầu trong hệ gắn với khối tâm. Bài 3 (4,0 điểm): Một tụ điện phẳng có các bản hình vuông cạnh a, cách nhau một khoảng d được nhúng ngập trong bình nhựa đựng chất điện môi lỏng, sao cho mép dưới của các bản tụ ở sát đáy bình (hình 3). Bình có diện tích tiết diện ngang là S 1 và được đặt trên mặt bàn nằm ngang. Hai bản tụ được nối với nguồn điện có suất điện động E không đổi, điện trở trong không đáng kể. Chất điện môi có hằng số điện môi ε và được coi như một chất lưu lý tưởng. Nhờ một lỗ có diện tích tiết diện ngang S 2 ở đáy bình, chất điện môi được tháo ra khỏi bình. Bỏ qua điện trở các dây nối, hãy xác định sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong mạch vào thời gian và vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc đó. Lấy gốc thời gian khi mặt thoáng của chất điện môi ở ngang mép trên của các bản tụ. Cho gia tốc trọng trường là g. Bài 4 (3,0 điểm): Giữa các bản của một tụ điện phẳng đã được nối nhau có một bản kim loại A, mang điện tích q. Khoảng cách giữa hai bản tụ D và B bằng d. Dịch chuyển bản A theo phương vuông góc bản B và D một khoảng l (hình 4). Tính điện lượng q∆ chuyển qua dây dẫn nối bản D và bản B. Bài 5 (3,0 điểm): Một thấu kính (TK) mỏng hai mặt cong, có bán kính bằng nhau. Khi đặt TK trong không khí thì khoảng cách giữa hai tiêu điểm chính là 2f 1 , khi đặt chìm hoàn toàn trong nước là 2f 2 . Cho chiết suất của không khí bằng 1 và của nước là n n . a. Tìm chiết suất n của chất làm TK. b. Tìm khoảng cách giữa hai tiêu điểm chính khi TK đặt nằm tiếp xúc với mặt phân cách giữa nước và không khí. Bài 6 (3,0 điểm): Một quả cầu bằng đồng có bán kính R và độ dẫn nhiệt χ, toả nhiệt đều trong thể tích của nó với công suất nhiệt có mật độ thể tích là ω (nghĩa là cứ sau một đơn vị thời gian thì lượng nhiệt ……………… Hết……………… Họ và tên thí sinh: ………………………………………….Số báo danh:…………………………… Đề chính thức a d E ε Hình 3 Hình 4 l D B A q Hình 2 h Hình 1 α toả ra trong một đơn vị thể tích của quả cầu là ω). Nhiệt độ ở bề mặt quả cầu là T 0 . Hãy tìm sự phân bố nhiệt độ trong quả cầu (cách tâm một đoạn r <R). ……………… Hết……………… Họ và tên thí sinh: ………………………………………….Số báo danh:…………………………… . SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2010 – 2011 Môn thi: VẬT LÝ Ngày thi: 7/ 10 / 2010 Thời gian làm bài: 180 phút Bài. góc mà thanh lập với tường khi quả cầu trên bắt đầu rời tường. c. Tháo hai quả cầu khỏi thanh trên rồi nối chúng bằng một lò xo nhẹ có độ cứng k. Hệ được lồng vào dọc theo thanh nằm ngang không. của cường độ dòng điện trong mạch vào thời gian và vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc đó. Lấy gốc thời gian khi mặt thoáng của chất điện môi ở ngang mép trên của các bản tụ. Cho gia tốc trọng