KÌ THI CHỌN đội TUYỂN học SINH GIỎI lớp 12 môn vật lý trường DHQG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2016-2017 MÔN VẬT LÝ Thời gian làm 180phút Ngày thi thứ nhất,20 tháng năm 2016 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Đề thi gồm có câu 03 trang, riêng câu thí sinh làm tờ giấy làm thi riêng! Câu Hai vật nhỏ có khối lượng m1 m2 nối với lò xo nằm yên mặt phẳng ngang nhẵn, lúc đầu lò xo không biến dạng Sau người ta truyền đồng thời cho hai vật vận tốc ban đầu, cụ thể: vật đạt vận tốc v1 , vật đạt vận tốc v2 Biết lò xo có độ cứng k khối lượng không đáng kể Gọi G khối tâm hệ hai vật Hãy tìm kết theo yêu cầu toán hệ quy chiếu khối tâm G trường hợp đây: a.Trường hợp Các véc tơ vận tốc v1 , v2 có phương nằm ngang v1 vuông góc với v2 Hãy tìm hệ hai vật b.Trường hợp Các véc tơ v1 , v2 ngược chiều trùng với trục lò xo Tìm chu kì biên độ dao động vật Câu ( điểm) Một cầu tâm C, bán kính R, khối lượng m tích điện dương Q ( khối lượng m điện tích Q phân bố theo thể tích cầu) Đặt cầu mặt phẳng nghiêng, góc nghiêng  Một từ trường B tạo có phương nằm ngang vuông góc với đường dốc mặt phẳng nghiêng hình Lúc t=0 người ta buông cầu lăn không vận tốc đầu, cho cầu lăn không trượt Cho gia tốc rơi tự g Ta khảo sát chuyển động cầu hệ quy chiếu gắn với đất a Khi cầu lăn không trượt, xác định véc tơ hợp lực từ (phương chiều độ lớn) tác dụng lên cầu theo vận tốc khối tâm vC cầu b.Viết biểu thức gia tốc tâm C cầu c.Viết biểu thức vận tốc tâm C cầu theo thời gian d Sau thời gian lăn không trượt t1, cầu bắt đầu nâng lên khỏi mặt phẳng nghiêng Tìm t1 Khi cầu lăn không trượt mặt phẳng nghiêng, ta xét chuyển động quay cầu hệ quy chiếu gắn với khối tâm C Trong hệ cầu quay quanh trục Cz, chiều dương trục chiều véc tơ B với vận tốc góc  Quả cầu tích điện Q quay quanh trục Cz tươngđương dòng điện tròn khép kín bao quanh trục Cz Dòng điện có mật độ dòng điện J(r,t) phụ thuộc vào khoảng cách r tính từ trục Cz thời gian t Khi cường độ dòng điện I(t) gây toàn cầu đại lượng phụ thuộc vào thời gian a Xác định phương trình vận tốc góc  theo thời gian t b Xác định biểu thức dòng điện I(t) c Gọi r khoảng cách từ điểm M cầu đến trục Cz Hãy xác định mật độ dòng điện J(r,t) điểm M theo r thời gian t GV.PHẠM VŨ KIM HOÀNG-PTNK ĐHQG TP.HCM d Xác định từ trường B1 quay cầu quanh trục Cz gây điểm N trục Cz cách tâm C đoạn 2R e Lúc cầu nâng lên B1 bao nhiêu? Câu ( điểm) Một mol khí lý tưởng thực chu trình gồm ba trình đẳng nhiệt xen kẽ với ba trình đoạn nhiệt thuận nghịch biểu diễn giản đồ (P,V) hình Các nhiệt độ trình đẳng nhiệt 1-2; 3-4; 5-6 T1,T2 T3 Gọi V1,V2…V6 thể tích điểm 1,2…6 giản đồ Biết hai trình dãn nở đẳng nhiệt 1-2 3-4 thể tích tăng lên n lần( nghĩa a.Hãy tìm tỉ số V2 V4   n ) V1 V3 V5 theo n V6 b.Tìm hiệu suất chu trình Câu ( điểm) Một khí lý tưởng có nhiệt dung mol CV biết Hãy tìm nhiệt dung mol khí phụ thuộc vào thể tích V trường hợp sau a Trường hợp 1: khí thực trình có nhiệt độ T phụ thuộc vào thể tích V T  T0eV b Trường hợp 2: khí thực trình có áp suất P phụ thuộc vào thể tích V P  P0eV Biết T0 , P0 ,  số Câu ( điểm) Một chậu cá cảnh hình hộp chứa nước, bên chậu người ta có trang trí cách đặt cầu làm thủy tinh rỗng có bán kính R1=10cm bán kính R2=20cm, phần rỗng chứa không khí Khi cầu nằm cân nửa nửa chìm nước Một cá nhỏ dạng đoạn thẳng AB bơi theo phương ngang cầu với tốc độ v=6,2cm/s qua trục đối xứng thẳng đứng OM cầu hình Một người đặt mắt bên bể cá, quan sát ảnh cá bơi nói cách nhìn từ xuống theo phương MO Người thấy ảnh cá có chiều dài di chuyển với tốc độ bao nhiêu? Biết OA=40cm ; AB=3,1cm; chiết suất nước n1= , thủy tinh n2=1,5 chiết suất không khí n3=1 GV.PHẠM VŨ KIM HOÀNG-PTNK ĐHQG TP.HCM Câu 6.( điểm) a) Nêu phương án xác định lực căng tối đa Fmax mà sợi chịu đựng Trong phương án đó, đánh giá yếu tố ảnh hưởng lớn đến tính xác phép đo Dụng cụ: - Một sợi may cần xác định giới hạn bền, đủ dài; - Các loại thước đo độ dài tùy chọn - Một lực kế có giới hạn đo Fgh < Fmax Fgh > Fmax/2 Khoảng chia nhỏ lực kế khoảng chia nhỏ thước - Các giá, móc treo cần thiết định vị bảng rộng với khoảng cách độ cao tùy chọn b) Ta xem Trái Đất cầu trung hòa điện Bên vỏ rắn bên lõi dạng lỏng Ta giả thiết tự quay quanh trục Trái Đất tạo từ trường có phân bố điện tích không đồng phần lỏng phần rắn Hãy đánh giá tổng điện tích khối lỏng âm hay dương? Giải thích Gợi ý: Cực Bắc kim nam châm quay phía cưc Bắc Trái Đất HẾT Học sinh không dùng liệu -Giám thị không giải thích thêm GV.PHẠM VŨ KIM HOÀNG-PTNK ĐHQG TP.HCM ĐÁP SỐ Câu a EG  KG t 0  m1m2 v12  v22  (m1  m2 )  b Chu kì biên độ dao động vật nặng HQC gắn khối tâm G là:  m1 m1m2  2  T1  2 k1 (m1  m2 )k   m1m2 T  2 m2  2  k2 (m1  m2 )k   m2 m1m2 (v1  v2 )  A1  (m1  m2 ) k (m1  m2 )   m1 m1m2 A  ( v  v ) 2  (m1  m2 ) k (m1  m2 )  7m 5g sin  5g sin  cot g Câu 1a FB  Q(vC  B) ; 1b aC  x ''  ;1c vC  aC t  t ;1d t1  5Qg B 7 2a   vdai vC 5g sin  5Qg sin  15Qg sin  r   t ;2b IT  t ;2c J (r , t )  t R R 7R 14 R 28 R4 2d B1  25 0Q.g sin  t  R2 Câu a (0  4 107 ) ;2e B1  35 0 mgco s   BR2 V5 2T3  n ; b.H=  V6 T1  T2 R R  CV  CV ;b C  (1  V ) V Câu A ' B '  1, 2cm ; v '  2, 4cm / s Câu C  GV.PHẠM VŨ KIM HOÀNG-PTNK ĐHQG TP.HCM