Đề thi học sinh giỏi Tiền Giang năm 2009 môn vật lý

 Trường THPT Chuyên Tiền Giang Đề thi đề nghò môn Vật Lý SỞ GD – ĐT: TIỀN GIANG KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG TRƯỜNG THPT CHUYÊN TIỀN GIANG NĂM HỌC: 2008 − 2009 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN VẬT LÝ THỜI GIAN: 180 Phút. BÀI 1: (CƠ HỌC) Một quả bóng được ném xuống một mặt sàn nằm ngang. Độ lớn thành phần vận tốc quả bóng theo phương ngang và phương thẳng đứng thay đổi sau mỗi va chạm theo quy luật: v 0xn+1 = ε x .v 0xn và v 0yn+1 = ε y .v 0yn (trong đó: v 0n , v 0n+1 tương ứng là vận tốc sau lần va chạm thứ n và thứ n + 1; ε x , ε y là hằng số và nhỏ hơn 1). Quãng đường theo phương ngang và thời gian từ va chạm đầu đến khi dừng lại là L và t 0 . Tìm góc hợp bởi vận tốc bóng theo phương ngang ngay sau va chạm đầu tiên theo L, t 0 , ε x và ε y . Cho biết số va chạm là rất lớn. BÀI 2: (NHIỆT HỌC) Trong quá trình nén khí chậm của một mol khí Heli, sự thay đổi nhiệt độ thấp hơn hai lần so với thay đổi nhiệt độ trong trường hợp nén khí đoạn nhiệt. 1._ Trong thời gian xảy ra quá trình trên, khí Heli tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Tại sao? 2._ Xem Heli là khí lý tưởng và nhiệt độ ban đầu bằng T 0 , hãy tính lượng nhiệt trao đổi với môi trường bên ngoài nếu sau khi nén khí xong nhiệt độ của khí là T 1 = α.T 0 (với α > 1). BÀI 3: (TĨNH ĐIỆN) Hình bên trình bày trạng thái ban đầu của bài toán. Một tụ điện phẳng có kích thước các bản bằng (axb) nằm cách nhau một khoảng d (giả thiết d << a và d << b) và được nối vào một nguồn điện áp U = const. Ngay cạnh tụ, có một tấm điện môi có khối lượng m, kích thước (ax5bxd) có thể chuyển động tự do không ma sát và không có lực cản giữa các bản của tụ điện. Hằng số điện môi của tấm điện môi là ε và các bản tụ điện được giữ cố đònh. Lúc đầu, tấm điện môi được giữ lại ở mép ngoài hai bản tụ điện như hình vẽ. Hãy xác đònh chu kỳ dao động của tấm điện môi sau khi nó được thả tự do. BÀI 4: (DAO ĐỘNG CƠ HỌC) Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là m A = m và m B = 2m được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn, không khối lượng, vắt qua ròng rọc động C. Ròng rọc là một đóa tròn đồng chất, khối lượng m C = 2m, bán kính R. Hệ thống được buộc vào đầu một lò xo có độ cứng k; đầu còn lại của lò xo buộc vào một điểm cố đònh. Ở thời điểm ban đầu, giữ hệ đứng yên và lò xo có chiều dài tự nhiên. Xác đònh gia tốc của các vật A và B . BÀI 5: (ĐIỆN XOAY CHIỀU) Một tụ phẳng không khí có tiết diện là S = 2(cm 2 ) và khoảng cách giữa hai bản tụ là d 0 = 0,002(cm). Một bản cực nối đất, bản còn lại được nối với điện trở thuần R = 10(MΩ) và vào pin có suất điện động E = 90(V) như hình vẽ. 1._ Sau thời gian đủ dài, tách bản trên khỏi điện trở và cho nó dao động sao cho khoảng cách giữa hai bản biến thiên điều hòa hình sin, tần số ƒ = 1000(Hz); biên độ A = 2.10 − 5 (cm); điện thế của bản cực trên có thể viết gần đúng bằng tổng các điện thế không đổi V 0 và điện thế tuần hoàn Vsinωt. Xác đònh V 0 , V. 2._ Giả sử các bản tụ vẫn được nối như hình vẽ và khoảng cách hai bản biến thiên như trên thì dòng trong mạch là i = I 0 .sin(ωt + ϕ). Xác đònh I 0 và ϕ lúc này. 3._ a)._ Tụ mắc như trên làm micrô điện dung. Tính hiệu điện thế xoay chiều ở hai đầu R. b)._ Người ta gọi giới hạn tần số thấp là ƒ 0 (t) khi tín hiệu còn 0,7 tín hiệu khi tần số rất cao. Hãy xác đònh ƒ 0 . Cho biết ε 0 = 8,85.10 − 12 (C 2 /Nm 2 ). - 1 -  Trường THPT Chuyên Tiền Giang Đề thi đề nghò môn Vật Lý BÀI 6: (QUANG HÌNH HỌC) Một kính thiên văn là một gương cầu bán kính R = 2(m). Ở tiêu điểm của gương có đặt một bộ phận thu các tia, có dạng đóa tròn vuông góc với trục chính của gương. Cho bán kính mở của gương là a = 50(cm). Tính bán kính của đóa để nó thu được toàn bộ tia phản xạ lên gương. Bỏ qua sự nhiễu xạ của ánh sáng BÀI 7: (PHƯƠNG ÁN THỰC HÀNH) Để xác đònh nhiệt nóng chảy của nước đá, người ta dùng các dụng cụ thí nghiệm sau: 1/._ 500(g) nước cất. 2/._ 100(g) nước đá nguyên chất. 3/._ Một nhiệt lượng kế cách nhiệt có đũa khuấy. 4/._ Một đồng hồ có điện tử có hiện số. 5/._ Một cân đòn Roberval và hộp các quả cân. 6/._ Một nhiệt kế rượu quỳ. Hãy thiết kế thí nghiệm sau cho đơn giản nhưng đảm bảo chính xác trong việc xác đònh nhiệt nóng chảy của nước đá nguyên chất (làm bằng nước cất).    - 2 - . Chuyên Tiền Giang Đề thi đề nghò môn Vật Lý SỞ GD – ĐT: TIỀN GIANG KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG TRƯỜNG THPT CHUYÊN TIỀN GIANG NĂM HỌC: 2008 − 2009 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN VẬT LÝ THỜI. ε 0 = 8,85.10 − 12 (C 2 /Nm 2 ). - 1 -  Trường THPT Chuyên Tiền Giang Đề thi đề nghò môn Vật Lý BÀI 6: (QUANG HÌNH HỌC) Một kính thi n văn là một gương cầu bán kính R = 2(m). Ở tiêu điểm của. Hãy xác đònh chu kỳ dao động của tấm điện môi sau khi nó được thả tự do. BÀI 4: (DAO ĐỘNG CƠ HỌC) Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là m A = m và m B = 2m được nối với nhau bằng một sợi dây