Đề thi HSG lớp 12 vòng 2 tỉnh Long An năm 2012 môn Vật Lý pptx

Trang 1/3
o
ω

α
Hình (1)
α
a
M
T
v


Hình (2)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LONG AN LỚP 12 THPT NĂM 2011 (VÒNG 2)
ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: VẬT LÝ
Thời gian: 180 phút (không kể giao đề)
Ngày thi: 10/11/2011
(Đề thi có 07 câu, 03 trang)

Câu 1. (3,0 điểm):
Một viên bi có khối lượng m, bán kính
R, lăn không trượt trên một mặt phẳng
nghiêng với góc nghiêng α so với phương
ngang (Hình (1)). Hệ số ma sát nghỉ là μ
n
.
Hệ số ma sát lăn coi như bằng không. Hỏi
góc nghiêng α lớn nhất bằng bao nhiêu để

viên bi lăn không trượt?
Câu 2. (2,5 điểm):
Một khối cầu bằng đồng ở nhiệt độ 100
o
C. Khi đó, đường kính của khối cầu
là 25,4508 mm. Sau đó đặt khối cầu lên một vành tròn bằng nhôm có khối lượng
m
Al
=20g đang ở 0
o
C. Ở nhiệt độ này, đường kính trong của vành tròn là 25,4 mm,
vì vậy khối cầu không lọt qua vành nhôm. Một lúc sau, hệ ở trạng thái cân bằng
nhiệt, khối cầu bắt đầu lọt qua vành nhôm. Giả sử không có mất mát nhiệt ra môi
trường xung quanh, hãy tính khối lượng của khối cầu. Cho biết: hệ số nở dài của
đồng là α
Cu
= 1,7.10
- 5
K
– 1
; của nhôm là α
Al
= 2,3. 10
- 5
K
– 1
và nhiệt dung riêng
của đồng là C
Cu
= 386 J.kg

– 1
K
– 1
; của nhôm là C
Al
= 900 J.kg
– 1
K
– 1
.
Câu 3. (3,0 điểm):
Các êlectron được gia tốc bởi
một hiệu điện thế U và bắn vào chân
không từ một ống T theo đường
thẳng a (Hình (2)). Ở một khoảng
cách nào đó đối với ống phóng người
ta đặt một máy thu M sao cho khoảng
cách TM = d tạo với đường thẳng a một góc α

. Hỏi:
Trang 2/3
a) Cảm ứng từ của từ trường đều có đường sức vuông góc với mặt phẳng tạo
bởi đường thẳng a và điểm M phải bằng bao nhiêu để các êlectron đi vào máy thu?
b) Cảm ứng từ của từ trường đều có đường sức song song với đường thẳng
TM phải bằng bao nhiêu để các êlectron đi tới máy thu? Cho m
e
= 9,11. 10
– 31
kg;
U = 1000V; B


0,03T; e = 1,6.10
– 19
C; α = 60
o
; d = 5,0cm; π = 3,14.
Câu 4. (3,0 điểm):
Cho quang hệ như hình (3);
với (L) là thấu kính hội tụ có độ tụ D
= 5 dp; (G) là gương phẳng đặt vuông
góc với trục chính của thấu kính (L); x
là khoảng cách từ vật AB tới thấu kính,
a là khoảng cách từ thấu kính đến
gương phẳng.
a) Chứng tỏ rằng tia sáng (1) đi qua tiêu điểm vật chính F của thấu kính sau
khi phản xạ trên gương sẽ trở lại theo đường cũ.
b) Với a bằng bao nhiêu thì ảnh A’B’ của AB qua quang hệ có độ lớn không
phụ thuộc vào x. Tính độ phóng đại của ảnh trong trường hợp này?
Câu 5. (3,0 điểm):
Do hiện tượng xói mòn, một phần đá bị tan vào nước biển. Một số hạt này
có chứa urani 234 (
U
234
92
). U234 là một chất phóng xạ và khi phân rã nó cho ta thôri
230 (
Th
230
90
). Th230 cũng là chất phóng xạ α có chu kì bán rã 80000 năm. Urani tan

vào nước biển, trong khi đó thôri không tan và lắng xuống đáy biển. Nồng độ urani
không đổi trong nước biển, ta suy ra tốc độ lắng của thôri xuống đáy biển cũng
không đổi.
a) Viết các phương trình phân rã tương ứng với các phóng xạ trên.
b) Một mẫu vật dạng hình trụ có chiều cao h =100cm được lấy ở đáy biển.
Phân tích lớp bề mặt phía trên của mẫu người ta thấy nó chứa 2.10
- 6
g thôri 230,
trong khi đó một lớp bề mặt phía dưới cùng của mẫu chỉ chứa 0,24.10
- 6
g thôri
230. Tìm tốc độ tích tụ của trầm tích biển ở vị trí lấy mẫu (theo đơn vị m/năm).

x a
O
(L)
(G)
B
A
Hình (3)

F

F
’
(1)
Trang 3/3
Câu 6. (3,0 điểm):
Một quả cầu bằng đồng đặt trong chân không ở cách xa các vật khác và đã
được tích điện đến điện thế V

0
= - 1,0V (điện thế ở vô cùng bằng không V
∞
= 0 ).
Chiếu chùm sáng tử ngoại đơn sắc có bước sóng λ = 0,14μm vào quả cầu.
a) Các êlectron quang điện khi bay ra rất xa quả cầu ở thời điểm mới tiến
hành thí nghiệm có vận tốc cực đại v
max
bằng bao nhiêu?
b) Tìm điện thế của quả cầu sau khi chiếu quả cầu liên tục một thời gian dài.
Giới hạn quang điện của đồng λ
0
= 0,30μm. Khối lượng êlectron m
e
= 9,1.10
- 31
kg;
điện tích của êlectron là q
e
= - 1,6.10
- 19
C; hằng số Plăng h = 6,63.10
- 34
J.s; tốc độ
ánh sáng trong chân không là c = 3.10
8
m/s.
Câu 7. (2,5 điểm):
Phương án thí nghiệm
a) Thiết bị thí nghiệm:

- Ruột bút chì bằng graphit được tách khỏi vỏ gỗ
- Thước chia đến milimét
- Các dây dẫn điện bằng đồng đã được loại bỏ lớp cách điện ở hai đầu
- Nguồn DC có các chốt để nối dây điện ra ngoài
- Hai đồng hồ đo điện đa năng
- Một đoạn chỉ khâu mảnh.
b) Yêu cầu:
- Đưa ra sơ đồ đo tối ưu để tính điện trở suất của ruột bút chì.
- Nêu rõ và giải thích các nguyên tắc các phép đo dự định tiến hành.
Hết

- Thí sinh không sử dụng tài liệu.
- Giám thị không giải thích gì thêm.


Họ và tên thí sinh: ; Số Báo Danh:


Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: