Đề Thi Olympic Sinh Viên (8) môn vật lý

Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách khoa TP.HCM ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÝ TRƯỜNG ĐHBK TP.HCM 2004 (Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm về đề thi. Sau khi làm xong, SV nộp lại toàn bộ đề thi và bài làm) Nhằm đánh giá tình hình ban đầu của SV tham dự để tiện chuẩn bò nội dung bồi dưỡng, đề nghò SV điền vào chỗ trống và đánh dấu vào các ô phù hợp nếu có: Họ tên: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lớp:. . . . . . . . . . . . Mã số SV:. . . . . . . . . . . Là SV năm thứ: . . . . . . . . thuộc khoa: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Học phổ thông tại trường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Lớp chuyên : . . . . . . . . . . . . . . . . Đã tham gia giải thi chuyên, Olympic nào chưa?  . . . . . . . . . . . .  Được giải. . . . . . . . . . . Có tham gia lớp bồi dưỡng hoặc thi giải Olympic Vật lý năm ngoái không?  . . . . . . . . . . . . Phần A – Câu hỏi hiện tượng ( SV trả lời ngắn gọn, không dẫn giải công thức) 1) Hai người cùng đứng trên một chiếc xe nằm yên và nhảy xuống trong 2 trường hợp: a) đồng thời b) người nhảy trước người nhảy sau. Trong trường hợp nào xe đi được xa hơn? Giải thích. 2) Khi xả nước trong bồn tắm, ta thấy nước xoáy qua lỗ theo chiều ngược chiều kim đồng hồ mà không bao giờ theo chiều ngược lại. Vì sao? 3) Một chiếc xe đang chạy với vận tốc đều. Trong xe có một bong bóng bay đang đứng yên. Xe dừng lại đột ngột, quả bóng sẽ lệch về phía nào? Vì sao? 4) Vì sao mặt băng lại trơn mà mặt kính lại không trơn? 5) Vì sao khi đông cứng, mặt nước lại phồng lên, còn mặt sáp thì lõm xuống? 6) Trong các tủ lạnh đông sâu (giảm nhanh xuống nhiệt độ -10, -15 0 ), nước nóng dễ đông thành đá hơn nước lạnh? 7) Vào một ngày nóng nực, tôi có ý đònh làm mát phòng bằng cách mở cửa tủ lạnh ra. Việc làm này có hợp lý không? Hãy giải thích. 8) Vì sao hình ảnh tivi thu được từ anten nối bằng cáp đồng trục (còn gọi là cáp 75Ω) có chất lượng tốt hơn so với cáp dẹp? 9) Cảnh sát giao thông có thể đo tốc độ xe hơi chạy trên đường bằng cách dùng các thiết bò bắn tia hồng ngoại hoặc laser. Giải thích nguyên lý. 10) Tại sao khi di chuyển trên mặt đường nhựa dưới trời nắng nóng, ta nhìn thấy ánh nước loang loáng phía xa trên mặt đường? 11) Mô tả vắn tắt nguyên lý hoạt động của đóa quang (CD, DVD)? Vì sao đóa quang sử dụng laser xanh để đọc hoặc ghi có khả năng lưu trữ được nhiều dữ liệu hơn khi sử dụng laser đỏ? 12) Dựa trên nguyên lý gì người ta có thể chụp ảnh bên trong cơ thể bằng: a) X quang và b) siêu âm? BK TP.HCM Phần B – Bài tập lý thuyết 1) Trên mặt phẳng nghiêng góc α đặt ống trụ rỗng khối lượng M và bán kính R. Ở mặt trong có gắn một thanh ngang nhỏ song song với trục khối lượng m. Ở vò trí ban đầu như hình vẽ, thế năng của hệ được chọn bằng không. Hệ số ma sát đủ lớn để lăn không trượt. Thả cho hệ lăn trên mặt phẳng nghiêng dưới tác dụng trọng trường. a) Xác đònh thế năng của hệ là hàm theo góc β. b) Xác đònh điều kiện đối với α, M, m, R để tồn tại vò trí cân bằng và xác đònh các vò trí đó. c) Trong trường hợp hệ đang ở vò trí cân bằng bền, xác đònh công tối thiểu cần cung cấp cho hệ để hệ có thể lăn xuống. 2) Trong một bình trống thể tích V bơm đầy khí AsH 3 giữ ở nhiệt độ T = 600 0 K. Ban đầu áp suất của bình đo được là p 0 . Ở nhiệt độ đó, AsH 3 phân rã thành khí H 2 và các nguyên tử As bám lên thành bình. Vận tốc phản ứng phân rã trên tỷ lệ thuận với số phân tử khí AsH 3 . Sau thời gian τ, trong bình chỉ còn lại một nửa số phân tử AsH 3 . a) Xác đònh sự phụ thuộc của áp suất trong bình p theo thời gian. b) Áp suất trong bình còn là bao nhiêu nếu hầu hết khí AsH 3 bò phân rã. (Gợi ý: Xác đònh số phân tử ban đầu có trong bình; phương trình phân rã có thể giải từ biểu thức : dN = -kN.dt; và áp suất tại thời điểm t do tổng phân tử AsH 3 và H 2 tạo nên.) 3) Một ống trụ dài bán kính R1 tạo từ chất điện môi có một lỗ khoan hình trụ bán kính R2 < R1 có trục song song với trục ống trụ và 2 trục cách nhau d. Ống trụ được tích điện đều với mật độ khối ρ. Xác đònh điện trường bên trong lỗ khoan. Phần C – Bài tập thí nghiệm 1) Xác đònh chiết suất của chất lỏng bằng các dụng cụ sau: - Một cách tử với số vạch trên một đơn vò chiều dài được cho trước. - Một bút phát laser. - Một cốc đựng chất lỏng. - Một thước kẻ và một tờ giấy chia ô mm. 2) Xác đònh hệ số xoắn (hệ số đặc trưng cho tính đàn hồi chống lại sự xoắn) của một sợi tóc bằng các dụng cụ sau: - Một giá treo. - Một cây viết chì. - Thước kẻ, cân, Đồng hồ bấm giây. Trong các bài trên, trình bày theo trình tự sau: a) Trình bày các biểu thức vật lý cần thiết. b) Mô tả trình tự thí nghiệm. c) Trình bày cách ghi nhận số liệu, xử lý số liệu và sai số. (Sau khi làm xong, SV nộp lại toàn bộ đề thi và bài làm) d R 1 R 2 . TP.HCM ĐỀ THI OLYMPIC VẬT LÝ TRƯỜNG ĐHBK TP.HCM 2004 (Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm về đề thi. Sau khi làm xong, SV nộp lại toàn bộ đề thi và. . . . Đã tham gia giải thi chuyên, Olympic nào chưa?  . . . . . . . . . . . .  Được giải. . . . . . . . . . . Có tham gia lớp bồi dưỡng hoặc thi giải Olympic Vật lý năm ngoái không?  . Trình bày các biểu thức vật lý cần thi t. b) Mô tả trình tự thí nghiệm. c) Trình bày cách ghi nhận số liệu, xử lý số liệu và sai số. (Sau khi làm xong, SV nộp lại toàn bộ đề thi và bài làm) d R 1 R 2