KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 Môn thi : Vật lý pot

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12
VÀ THÀNH LẬP ĐỘI TUYỂN DỰ THI CHỌN HSG QUỐC GIA
NĂM 2011
Môn thi : Vật lý
(Đề thi gồm có 02 trang) Thời gian làm bài : 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Bài 1 (4 điểm): Một tên lửa có khối lượng ban đầu m
o
, liên tục phụt một luồng khí có vận tốc u (u
không đổi) đối với tên lửa. Tên lửa đi lên thẳng đứng trong một khoảng không gian có gia tốc trọng
trường g không đổi. Bỏ qua sức cản của không khí. Thiết lập định luật biến đổi khối lượng của tên
lửa theo thời gian t để nó có gia tốc không đổi a.
Bài 2 (4 điểm): Một vật nhỏ được ném xuống từ một
điểm O trên mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng
0
30α =
, với vận tốc ban đầu
0
V
r
tạo với mặt phẳng
nghiêng góc β = 60
0
. Bỏ qua lực cản của không khí.
a. Lập phương trình chuyển động của vật theo hai
phương trong hệ tọa độ xOy như hình vẽ. Chọn
gốc thời gian lúc ném vật.
b. Khi rơi xuống, vật chạm mặt phẳng nghiêng tại điểm M cách O một khoảng 20m. Hãy tính V
0
.
Lấy g = 10m/s
2

Bài 3 (3 điểm) : Một vòng dây siêu dẫn bán kính λ đặt trong
vùng từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ
B
ur
nằm ngang và song
song với trục vòng dây. Một thanh đồng chất khối lượng m, dài
λ có điện trở R, một đầu gắn vào tâm vòng dây, có thể quay
quanh tâm O. Đầu kia của thanh tiếp xúc với vòng dây. Bỏ qua
ma sát. Người ta đặt một hiệu điện thế U giữa tâm O và vòng
dây. Hỏi U phải thay đổi theo quy luật nào để thanh quay với
tốc độ góc
ω
không đổi ? Bỏ qua hiện tượng tự cảm.
Bài 4 (3 điểm) : Chiết suất của không khí tại một sân bay phụ
thuộc vào độ cao y theo công thức
( )
0
n n 1 ay= +
, trong đó hằng số a = 1,5.10
-6
m
-1
; n
0
là chiết suất
1

O λ

Hình bài 3
α
β
O
x
y
0
V

Hình bài 2
ĐỀ CHÍNH THỨC
không khí tại mặt đất. Một người đứng trên đường băng, khoảng cách từ mắt anh ta đến mặt đất là
1,7 m. Tính độ dài d mà anh ta nhìn rõ trên đường băng.
Bài 5 (3 điểm) : Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử
thực hiện một chu trình biến đổi được biểu diễn bằng đồ
thị bên. Trong đó:
1
→
2 là một phần của nhánh parabol có đỉnh tại O;
2
→
3 là đoạn thẳng song song với trục OT;
3
→
1 là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ.
a. Hãy xác định công mà chất khí thực hiện trong chu
trình theo T
1
, T
2

.
b. Xác định nhiệt dung của khí trong giai đoạn 1
→
2.
Coi nhiệt dung của khí trong giai đoạn 1
→
2 là không đổi.
Bài 6 ( 3 điểm) : Một vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất ở độ cao R = 3R
0
so với tâm O
của Trái Đất. Bán kính Trái Đất là R
0
= 6400km.
a. Tính vận tốc V
0
và chu kỳ T
0
của vệ tinh.
b. Vệ tinh đang chuyển động tròn trên bán kính R thì tại điểm A vận tốc
đột ngột giảm xuống thành V
A
nhưng giữ nguyên hướng; vệ tinh chuyển
sang quỹ đạo elip và tiếp đất tại điểm B trên đường OA (O, A, B thẳng
hàng). Tìm vận tốc vệ tinh tại A, B và thời gian nó chuyển động từ A
đến B.
Cho vận tốc vũ trụ cấp I là V
I
= 7,9 km/s. Bỏ qua mọi lực cản.
Có thể dùng phương trình chuyển động của một vệ tinh trên quỹ đạo :

2
2
2
2
r
Mm
Gr
dt
d
dt
rd
m
−=














θ
−
và định luật bảo toàn mômen động lượng :

const
dt
d
mr
2
=
θ
.
Hết
Họ và tên thí sinh ……………………………….……… ………Số báo danh:….…………………
Họ và tên, chữ ký của giám thị số 1: …………………………………………………………………
Họ và tên, chữ ký của giám thị số 2: …………………………………………………………………
2
V
2
1
O T
1
T
2
T
Hình bài 5
.
B O A
Hình bài 6