SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ——————— ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN ĐT DỰ THI HSGQG NĂM 2010 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề —————————— (Lưu ý: Đề thi có 02 trang) Bài 1 (3,5 điểm). Một đĩa khối lượng M được treo bằng một lò xo có độ cứng k, khối lượng lò xo không đáng kể. Khi đĩa đang đứng yên thì một vòng nhỏ có khối lượng m rơi tự do từ độ cao h (so với mặt đĩa) xuống đĩa (Hình 1). Sau khi vòng dính vào đĩa, hệ dao động theo phương thẳng đứng. a) Tìm năng lượng dao động và biên độ dao động của hệ vòng và đĩa. b) Lực kéo về tác dụng lên hệ vòng và đĩa có công suất cực đại là bao nhiêu trong quá trình dao động. Bài 2 (3,0 điểm). Một bàn là có rơle nhiệt nối vào mạch có hiệu điện thế không đổi. Rơle bật (tắt) tuần hoàn khi nhiệt độ bàn là giảm đến giới hạn thấp nhất (hoặc tăng đến giới hạn cao nhất nào đó). Thời gian bật là t 1 =1 phút nếu hiệu điện thế ở hai đầu bàn là bằng U. Khi hiệu điện thế giảm 5% thời gian đó tăng thành t 2 =1,4 phút. Hỏi có thể giảm hiệu điện thế đặt vào bàn là đến giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu % để bàn là còn hoạt động được trong khoảng giới hạn nhiệt độ cho phép? Bài 3 (4,0 điểm). Một tụ điện phẳng được tích điện, có khoảng cách giữa hai bản tụ là d. Trong khoảng không gian giữa hai bản tụ có từ trường đều cảm ứng từ B. Đường sức từ song song với các bản tụ (Hình 2). Ở bản tích điện âm (bản I) có các electron bắn ra với vận tốc ban đầu không đáng kể. a) Tìm hiệu điện thế nhỏ nhất U min giữa hai bản tụ để các electron bắn từ bản I có thể đến được bản II. b) Với hiệu điện thế giữa hai bản là U min như tính ở câu a), hãy tìm thời gian electron chuyển động từ bản I đến bản II. Khi đến bản này electron bị lệch đi một khoảng là bao nhiêu theo phương song song với bản tụ? Bài 4 (3,0 điểm). Một sợi dây cáp quang hình trụ rất dài, hai đáy phẳng và vuông góc với trục sợi cáp, bằng thuỷ tinh chiết suất n 1 , được bao xung quanh bằng một hình trụ đồng trục, bán kính lớn hơn nhiều bán kính a của sợi cáp, bằng thuỷ tinh chiết suất n 2 , với n 2 <n 1 . Một tia sáng tới một đáy của sợi cáp quang dưới góc i, khúc xạ trong sợi cáp và sau nhiều lần phản xạ toàn phần ở mặt tiếp xúc hai lớp thuỷ tinh, có thể ló ra khỏi đáy kia. a) Tính giá trị lớn nhất của góc tới i để tia sáng không truyền sang lớp vỏ ngoài. b) Sợi cáp (cùng với lớp bọc) được uốn cong cho trục của nó làm thành một cung tròn bán kính R. Góc i bây giờ là bao nhiêu? Áp dụng bằng số với n 1 =1,50; n 2 =1,45; a=0,25mm; R=6cm. 1 Bài 5 (3,5 điểm). Theo quan điểm cổ điển, để tổng hợp hai prôtôn, cần làm cho chúng đến gần nhau tới khoảng cách r=10 -15 m để cho lực hạt nhân chiếm ưu thế. Tuy nhiên, để lại gần nhau được, trước hết, chúng cần vượt qua được lực đẩy Coulomb. Ta giả thiết một cách cổ điển rằng hai prôtôn (coi như các điện tích điểm) chuyển động ngược chiều nhau, với cùng vận tốc là vận tốc trung bình bình phương (vận tốc quân phương) trong va chạm trực diện theo một chiều không gian. Khối lượng của prôtôn lấy bằng 1,66 x 10 -27 kg. a) Nhiệt độ T c của khí prôtôn phải là bao nhiêu để cho khoảng cách ngắn nhất giữa hai prôtôn bằng 10 -15 m? b) Các ngôi sao ở trạng thái cân bằng, tức là chúng không nở ra hoặc co lại, vì lực hấp dẫn kéo vào được cân bằng với lực đẩy ra do áp suất. Từ đó người ta tính được áp suất ở tâm ngôi sao có bán kính R và khối lượng M là: c c GMρ p = R với G là hằng số hấp dẫn còn c ρ là áp suất ở tâm ngôi sao. Giả thiết rằng áp suất trong ngôi sao là áp suất của khí lí tưởng gồm các hạt prôtôn và electron với số lượng bằng nhau. Hãy tìm một công thức tính nhiệt độ của ngôi sao theo bán kính R và khối lượng M của nó. Vận dụng kết quả này cho Mặt Trời là một ngôi sao để tính ra tỉ số M/R đối với Mặt Trời. Tỉ số này có đúng với thực tế không? Nêu nhận xét. Bài 6 (3,0 điểm). Người ta nhúng 1 dây đun bằng mayso vào 1 bình nước. Biết công suất toả nhiệt của dây và nhiệt độ của môi trường không đổi. Nhiệt độ của nước ở thời điểm τ đo được ghi ở bảng dưới đây: τ (phút) 0 1 2 3 4 5 t 20 26,3 31,9 36,8 41,1 44,7 Hãy dùng cách tính gần đúng để trả lời các câu hỏi sau: a) Nếu đun tiếp nước có sôi không? Nếu không thì nhiệt độ cực đại của nước là bao nhiêu nếu công suất toả nhiệt của dây đun vẫn không đổi? b) Nếu ngắt điện khi nhiệt độ là 0 0 60t C= nước sẽ nguội đi bao nhiêu độ sau 1 phút? 2 phút? —Hết— (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh SBD 2 . GD&ĐT VĨNH PHÚC ——————— ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN ĐT DỰ THI HSGQG NĂM 2010 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề —————————— (Lưu ý: Đề thi có 02 trang) Bài. phần ở mặt tiếp xúc hai lớp thuỷ tinh, có thể ló ra khỏi đáy kia. a) Tính giá trị lớn nhất của góc tới i để tia sáng không truyền sang lớp vỏ ngoài. b) Sợi cáp (cùng với lớp bọc) được uốn cong. trường đều cảm ứng từ B. Đường sức từ song song với các bản tụ (Hình 2). Ở bản tích điện âm (bản I) có các electron bắn ra với vận tốc ban đầu không đáng kể. a) Tìm hiệu điện thế nhỏ nhất U min