de thi Vat li quoc gia.doc

PHYSICS 2005 National Qualifying Examination Thời gian cho phép: Thời gian đọc đề: 15 phút Thời gian làm bài: 120 phút HƯỚNG DẪN LÀM BÀI : Trả lời tất cả các câu hỏi trong phần A CHỈ cần trả lời 4 câu hỏi trong phần B. Được phép sử dụng : Máy tính không có chức năng lập trình, không có đồ hoạ. Trả lời PHẦN A trên phiếu trả lời. Trả lời PHẦN B trên tờ giấy trắng A4 của bạn. Không trả lời bất cứ một câu hỏi nào trên tờ đề thi này. Kẹp cẩn thận các tờ bài làm của bạn vào tờ giấy bìa. Các lời giải thích và biểu đồ phải được trình bày mạch lạc. Tất cả các đáp số phải đi kèm theo đơn vị chính xác. THANG ĐIỂM PHẦN A 10 câu hỏi lựa chọn 10 điểm PHẦN B 4 câu hỏi tự luận 40 điểm Tổng số điểm cho bài làm 50 điểm Trang 1 B¶n quyÒn thuéc vÒ Nhãm 1 PHầN A Nhiu la chn - 1 ỏp ỏn S dng phiu tr li trc nghim c cung cp Câu 1. Một quả bóng đợc ném vào trong không khí và nó di chuyển theo quỹ đạo nh hình vẽ. Bỏ qua lực cản của không khí trong câu hỏi này. Vị trí A là vị trí cao nhất trong quỹ đạo chuyển động của nó, vị trí B là vị trí ngay trớc khi nó chạm nền. Phát biểu nào sau đây đúng? A) Tốc độ của quả bóng Tại A bằng không và gia tốc của quả bóng Tại B giống nh Tại A. B) Tốc độ của quả bóng Tại A bằng tốc độ Tại B và Gia tốc Tại B cao hơn tại A. C) Tốc độ của quả bóng Tại A Thấp hơn tốc độ Tại B Và Gia tốc Tại A cao hơn gia tốc tại B. D) Tốc độ của quả bóng Tại A Thấp hơn tốc độ Tại B Và Gia tốc Tại A bằng gia tốc tại B. E) Tốc độ của quả bóng Tại A Cao hơn hơn tốc độ Tại B Và Gia tốc Tại A giống nh gia tốc tại B. Câu 2. Một ngời đứng tại vị trí cách tâm trái đất một khoảng cách R ( R Lớn hơn bán kính của Trái đất) và chịu tác dụng của một lực hấp dẫn 400 N. Hỏi ngngời đó phải đứng cách xa tâm của Trái đất bao nhiêu để lực hấp dẫn là 100N ? A) ẳ R B) ẵ R C) 2R D) 4R E) 16R Trang 2 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 3. Ba quả cầu giống nhau cùng tích điện đặt tại các góc của một tam giác đều. Mỗi quả cầu đều tích điện xác định, với điện tích đợc biểu thị ở các biểu đồ dới đây. Biểu đồ nào chỉ chính xác hớng và độ lớn của lực tĩnh điện trong mỗi quả cầu? Trang 3 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 4. Một xe chở hàng nặng 6000 Kg di chuyển về phía một ô tô nặng 800 Kg. Xe tải chuyển động với vận tốc 15 M.s -1 , và ô tô đang đứng yên. Giả thiết rằng xe tải và ô tô tiếp tục di chuyển cùng nhau. Hỏi tốc độ cuối cùng của hệ ô tô/xe tải ? A) 1.8 m.s -1 B) 7.5 m.s -1 C) 13 m.s -1 D) 17 m.s -1 E) 113 m.s -1 Câu 5. Trong mạch điện dới đây, một dòng điện 3 amps chạy qua điện trở 10 . Hỏi dòng chạy qua điện trở 90 có giá trị bao nhiêu ? A) 0 A B) 0.1 A C) 0.15 A D) 0.2 A E) 0.3 A Trang 4 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 6. Khi chiếu một tia sáng trắng qua lăng kính, thấy xuất hiện hiện tợng cầu vồng nh sơ đồ dới: Hiện tợng này đợc biết nh sự tán sắc ánh sáng. Hãy chọn lời Giải thích hợp lí nhất cho nguyên nhân của hiện tợng này? A) Những tần số Khác nhau của ánh sáng gặp nhau tại những góc Khác nhau trên bề mặt lăng kính, nghĩa là chúng khúc xạ tại những góc khác nhau, nh theo định Luật Snell. B) ánh sáng tím chịu ảnh hởng bởi lực hấp dẫn hơn ánh sáng đỏ bởi vì nó nhiều năng lợng hơn, vì thế đợc kéo xuống thấp hơn . C) Độ khúc xạ của lăng kính phụ thuộc vào tần số. D) Định luật Snell không còn chính xác khi những tần số khác nhau của ánh sáng đđợc kết hợp, tạo ra những hiệu ứng mới lạ gây ra sự tán sắc. E) Hiệu ứng này là một ảo ảnh quang học và ánh sáng không đợc tán sắc thật sự. Câu 7. Choline khẳng định đã phát minh ra một cỗ máy mà nó có chức năng loại bỏ nhiệt năng từ không khí và chuyển đổi vào trong điện. Toàn bộ máy có cùng nhiệt độ với vùng không khí ở lân cận và không phải có một sự cung cấp năng lợng ngoài nào. Hỏi có thể tồn tại chiếc máy của Cholin không ? A) Nó có thể tồn tại. B) Nó không thể tồn tại, Bởi vì Không có điện trong không khí. C) Nó không thể tồn tại, vì ở đó sẽ Không có là dòng của mạng lới năng lợng từ không khí truyền vào trong máy ở cùng nhiệt độ. D) Không, nó không thể, vì nó trái với định luật về sự bảo toàn năng lợng. E) Không, nó không thể, vì nhiệt năng không thể đđợc chuyển đổi vào trong năng lợng điện. Trang 5 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 8. Phép đo thời gian,t, đợc dùng nh một hàm số của khối lợng ,M, và bán kính,r. Mối quan hệ giữa thời gian, khối lợng và bán kính tuân theo biểu thức: t= km 2 /r 2 + q, k và q là hằng số. Từ đồ thị dới đây, tìm giá trị của k. Gợi ý: Nhớ rằng phơng trình của một đờng thẳng có thể đợc viết dới dạng: y = m.x + C. A) 0.33 cm 2 .s.g -2 B) 0.38 cm 2 .s.g -2 C) 0.33 g 2 .cm -2 .s -1 D) 0.38 g 2 .cm -2 .s -1 E) 2.63 g 2 .cm -2 .s -1 Trang 6 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 9. Sự kiểm tra thứ nguyên là một kỹ thuật quan trọng trong vật lý, cho phép một kiểm tra độ chính xác cũng nh sự hợp lý của một phơng trình. Nếu những thứ nguyên trên vế của một ph- phơng trình đồng nhất, thì có thể kết luận phphơng trình đúng về thứ nguyên. Nếu không phải, phphơng trình không thể đúng. Có năm thứ nguyên cơ bản sau đây : chiều dài, L; khối lợng, M; thời gian, T; điện tích, Q và nhiệt độ, K. Những số thuần tuý, nh , không có thứ nguyên. Chẳng hạn, tốc độ (của) ánh sáng,C, là một độ dài trên đơn vị thời gian, và có những thứ nguyên của LT -1 . Bảng ở dới liệt kê một số đại lợng và những thứ nguyên của chúng. Đại lợng Thứ nguyên Năng lợng, E ML 2 T -2 Dòng điện, I QT -1 Độ dẻo, ML -1 T -1 Momen, p MLT -1 Độ tự cảm, L ML 2 Q -2 Hằng số Planck ML 2 T -1 Sử dụng thông tin này, phơng trình nào trong những phơng trình sau không thể đúng? A) E = hc B) E 2 = p 2 c 2 + m 2 c 2 C) E = 1 2 mv 2 D) E = 6 2 d E) E = 1 2 LI 2 Trang 7 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 10. Một hộp đựng quả đào đang đợc treo vào Một cân lò xo, gần một xô nớc đợc đặt trên đĩa cân nh hình vẽ dới. Hộp đựng quả đào, đợc nhúng chìm vào trong xô nớc trong khi vẫn còn đợc treo vào lò xo. Phát biểu nào trong các phát biểu sau đây là đúng ? A) Khi hộp quả đào đợc nhúng chìm trong nớc số chỉ trên cân lò xo giảm bớt và số chỉ trên cân đĩa tăng. B) Khi hộp quả đào đợc nhúng chìm trong nớc số chỉ trên cân lò xo tăng và số chỉ trên cân đĩa giảm bớt. C) Khi hộp quả đào đợc nhúng chìm trong nớc số chỉ trên cân lò xo giảm và số chỉ trên cân đĩa cũng vậy. D) Khi hộp quả đào đợc nhúng chìm trong nớc số chỉ trên cả cân lò xo và cân đĩa giữ nguyên. E) Khi hộp quả đào đợc nhúng chìm trong nớc số chỉ trên cả cân lò xo Và cân đĩa đều tăng. Trang 8 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 PHầN b Tr li cỏc cõu hi - mi cõu 10 im Ch tr li 4 cõu hi. Ch cú 4 cõu hi c tớnh im Đọc kĩ mỗi câu hỏi. Có thể làm những phần sau của câu hỏi dù bạn không làm đợc phần trớc của nó. Câu 11: Một cái vòng khối lợng m, bán kính R đợc lăn không trợt với một vận tốc v dọc theo một mặt phẳng. Khi đó tâm của chiếc vòng đang chuyển động với vận tốc không đổi v, và phía dới chiếc vòng tiếp xúc, không trợt với nền cố định. Lúc này nó cuốn những tiếp điểm di chuyển lên trên và rời khỏi mặt đất và vòng tiếp xúc với nền trên một tiếp điểm mới trên đờng tròn. Và các điểm tiếp xúc với sàn thay đổi liên tục, mỗi điểm chỉ tiếp xúc với sàn trong một thời gian ngắn, nhớ rằng lúc này vận tốc tơng đối của nó với sàn bằng không. a. Sau khoảng thời gian bao lâu thì một điểm trên vành chiếc vòng lại tiếp xúc với mặt đất? Vẽ biểu đồ để minh hoạ cho câu trả lời của bạn. (2 điểm) b. Nói rõ số vòng quay đợc trong một giây, n, theo vận tốc và bán kính của chiếc vòng? (1 điểm) Động năng toàn phần của một vật bằng tổng của động năng quay và động năng tịnh tiến. Động năng quay của vật là động năng tìm đợc khi vật đó không chuyển động tịnh tiến. Tơng tự nh động năng quay, động năng tịnh tiến của vật tìm đợc khi vật đó chỉ chuyển động tịnh tiến không quay. c. Tìm động năng quay, Kr, của vòng theo R, m và n? (2 điểm) d. Tổng động năng của chiếc vòng là bao nhiêu, nếu nó lăn không trợt với vận tốc v? (1 điểm). e. Nếu chiếc vòng đợc lăn không vận tốc đầu, không trợt từ đỉnh một cái dốc cao h xuống dới, hỏi vận tốc của nó khi ở chân dốc là bao nhiêu?(2.5 điểm) f. Nếu chiếc vòng trợt nhẹ không lăn(bỏ qua lực ma sát) xuống từ cái dốc lúc nãy, đúng hơn lăn không trợt, thì tốc độ ở cuối dốc của nó bằng, nhanh hơn, hay chậm hơn khi nó lăn không trợt? Tại sao? Câu trả lời của bạn nên bao gồm cả phép tính ngắn gọn và lời giải thích cho toàn bộ câu trả lời. (1.5 điểm) Trang 9 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 12: Trong câu hỏi này chúng ta sẽ nghiêm cứu sự phân hạch và nhiệt hạch của hạt nhân nguyên tử. Sự phân hạch là quá trình một hạt nhân nguyên tử bị tách ra thành 2 hạt nhân nhỏ hơn. Sự nhiệt hạch là quá trình ngợc lại: hai hạt nhân nhỏ kết hợp lại với nhau để tạo ra một hạt nhân to hơn. Hạt nhân của một nguyên tử đợc kết hợp từ một số hạt nhỏ gọi là các nucleon. Khi các nucleon đợc mang lại gần nhau và kết hợp với nhau tạo ra hạt nhân, một phần năng lợng sẽ toả ra. Kết quả là phải cần đến một năng lợng nhất định (gọi là Lực Liên Kết) để tách 1 hạt nhân thành các nucleon. Năng lợng liên kết có thể đợc xem nh hiệu khối lợng của hạt nhân và tổng khối lợng của các nucleon tơng ứng, đợc thể hiện trong công thức nổi tiếng của Anhxtanh: E = mc 2 , trong đó c là vận tốc ánh sáng. Dùng công thức này chúng ta tìm đợc lời giải thích cho sự phụ thuộc khối lợng của hạt nhân theo giới hạn của lực liên kết và tổng khối lợng của các nucleon. (khối lợng hạt nhân) ì c 2 = (tổng khối lợng của nucleon) ì c 2 năng lợng liên kết. Dới đây là đồ thị, năng lợng liên kết trung bình trên một nucleon đợc biểu diễn dựa trên tổng số các nucleon của hạt nhân. Lu ý MeV (mega electron von) là một đơn vị năng lợng. a. Một hạt nhân sau khi phân hạch tạo ra đúng 2 hạt nhân giống hệt nhau. Nếu tổng năng lợng liên kết của hạt nhân lớn là 50 MeV và của mỗi hạt nhân con là 40 MeV. Quá trình sẽ toả nhiệt hay thu nhiệt? Bao nhiêu năng lợng đợc toả/thu? (đơn vị MeV).(2 điểm) b. Giải thích đồ thị, tại sao hạt nhân lớn có thể tự xảy ra hiện tợng phân hạch mà không cần năng lợng bên ngoài, nhng hạt nhân nhỏ(<50 nucleon) lại không thể. Biết rằng sản phẩm của quá trình phân hạch có số nucleon đúng nh nhau. c. Nó có xảy ra với phản ứng nhiệt hạch không? Tại sao có/không? nếu vậy thì số nucleon nhỏ nhất (hay lớn nhất) của mỗi hạt nhân giống hệt nhau để có thể xảy ra phản ứng nhiệt hạch toả năng lợng?(2.5 điểm) d. Nếu một hạt nhân Uranium có 236 nucleon tham gia phản ứng tạo ra 2 hạt nhân có 118 nucleon mỗi hạt, năng lợng phản ứng toả ra là bao nhiêu?(MeV) (2.5 điểm) Trang 10 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 [...]... các quả cầu phải có vận tốc tối thi u là v thì mới rời khỏi máy đợc, tìm điện thế tối thi u cần đặt vào bản tích điện dơng c Các thi t bị đợc nối nh đã nói ở trên Vẽ sơ đồ mạch điện thể hiện sự kiện này Biểu diễn điện trở giữa các bảng nh các điện trở thông thờng, máy phát nh một pin, các máy bắn biểu diễn bằng các vòng tròn có chữ B ở trong Kí hiệu dòng điện chạy qua các thi t bị (lu ý rằng bạn không... tiên, tức là giữa máy phát và máy gia tốc thứ nhất là gì? e Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở thứ nhất, và từ đó điện thế trên thi t bị thứ nhất là ao nhiêu? (1.5 điểm) f Điện thế đặt vào thi t bị cuối cùng (thứ N) trên dây là bao nhiêu? (2 điểm) g Bao nhiêu thi u thi t bị mà ngời sinh viên có thể nối trớc khi cái cuối cùng không thể gia tốc đủ cho những quả bóng để đạt tới vận tốc v? (2 điểm)... trong số các thi t bị này vào một máy phát điện sao cho có một điện thế dơng ổn định là V (đối với mặt đất) bằng một dây nối của các bảng điện Điện trở trong khoảng giữa của 1 bảng và cái kế tiếp (và giữa máy phát và bảng đầu tiên) là r Mỗi bản khi đó có 1 máy và các bảng khác cắm vào nó, trừ cái bảng cuối cùng chỉ có một máy a Vẽ một biểu đồ của thi t bị biểu diễn hai bản, đánh dấu các số li u dơng và... của phần trớc, động cơ của máy bay nhỏ cần phải có công suất bao nhiêu, theo P, để có thể bay đợc? (5 điểm) Trang 12 Bản quyền thuộc về Nhóm 1 Câu 14: Câu hỏi này có li n quan đến hai quả bóng và hai xylanh Xylanh thứ nhất chứa khí Heli, một khí đơn nguyên tử có phân tử khối là 4g/mol Xylanh còn lại chứa khí nitơ, một khí hai nguyên tử, phân tử khối là 28 g/mol Các quả bóng giống hệt nhau, mỗi quả... khí a Quả bóng nào đợc bơm phồng nhanh hơn khi các xylanh đợc mở? cẩn thận giảng giải lý do khi dùng các luận cứ Cả hai quả bong đợc bơm đầy một số mol gaz nh nhau b So sánh cỡ của quả bóng đầy khí heli với quả bóng đầy khí nitơ Cái nào sẽ to hơn? giải thích câu trả lời của bạn Một điều quan trọng của khí lý tởng, và bản chất của các nhóm khác trong vật lý là số bậc tự do mà nó có Mỗi bậc tự do tỉ... quay khi chúng quay trên 2 phơng khác nhau Chúng ta chuẩn bị nung nóng nhẹ 2 quả bóng, chúng ta sẽ thừa nhận rằng áp suất trong lòng 2 quả bóng không thay đổi Nhiệt dung đẳng áp, đó là lợng năng lợng cần thi t để tăng nhiệt độ của một mol khí lý tởng lên 1 độ và áp suất không thay đổi, đợc cho bởi công thức: f+2 CP = ữR , trong đó f là số bậc tự do, R là hằng số chung đối với mọi loại khí 2 Hai quả... có bớc sóng = 1.5410-10m đợc dùng để tìm khoảng cách giữa các lớp nguyên tử trong pha lê Tia X tới và đi đợc thể hiện nh hình vẽ bên: Vật mẫu đợc giữ ở trong dầu trong khi làm thí nghiệm e Tìm một mối li n hệ giữa góc và dầu khi xảy ra hiện tợng giao thoa Tốt nhất là vẽ biểu đồ.(2 điểm) f Góc 1, giữa mặt dầu và tia phản xạ là 6.8 o thì bắt đầu xảy ra hiện tợng giao thoa Tính khoảng cách giữa các mặt . PHYSICS 2005 National Qualifying Examination Thời gian cho phép: Thời gian đọc đề: 15 phút Thời gian làm bài: 120 phút HƯỚNG DẪN LÀM BÀI. hơn tốc độ Tại B Và Gia tốc Tại A cao hơn gia tốc tại B. D) Tốc độ của quả bóng Tại A Thấp hơn tốc độ Tại B Và Gia tốc Tại A bằng gia tốc tại B. E) Tốc