de thi Vat li quoc giadoc

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

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 khơng có chức năng lập trình, khơng 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

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

PHÇN A

Nhiều lựa chọn - 1 đáp án

Sử dụng phiếu trả lời trắc nghiệm được cung cấp

<b>C©u 1.</b>

Một quả bóng đợc ném vào trong khơng khí và nó di chuyển theo quỹ đạo nh hình vẽ. Bỏ qua lực cản của khơng
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 khơng 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.
<b>Câu 2.</b>

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 dn l 100N
?

A) ẳ <i>R</i>

B) ẵ <i>R</i>

C) 2<i>R</i>

D) 4<i>R</i>

E) 16<i>R</i>

<b>Câu 3.</b>

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 2

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3></div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>C©u 4.</b>

Một xe chở hàng nặng 6000 Kg di chuyển về phía một ơ tơ 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
<b>C©u 5.</b>

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

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>C©u 6.</b>

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) §é khóc xạ của lăng kính phụ thuộc vào tần số.

D) nh luật Snell khơng cịn 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.
<b>Câu 7.</b>

Choline khẳng định đã phát minh ra một cỗ máy mà nó có chức năng loại bỏ nhiệt năng từ khơng khí và chuyển
đổi vào trong điện. Tồn bộ máy có cùng nhiệt độ với vùng khơng khí ở lân cận và khơng phải có một sự cung cấp
năng lợng ngồi nào. Hỏi có thể tồn tại chiếc máy của Cholin khụng ?

A) Nó có thể tồn tại.

B) Nó không thể tồn tại, Bởi vì Không có điện trong không khí.

C) Nó khơng thể tồn tại, vì ở đó sẽ Khơng có là dịng của mạng lới năng lợng từ khơng khí truyền vào trong
máy ở cùng nhiệt độ.

D) Khơng, nó khơng thể, vì nó trái với định luật về sự bảo tồn năng lợng.

E) Khơng, nó khơng thể, vì nhiệt năng không thể đđợc chuyển đổi vào trong năng lợng điện.

<b>C©u 8.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

A) 0.33 cm2_.s.g-2
B) 0.38 cm2_.s.g-2
C) 0.33 g2_.cm-2_.s-1
D) 0.38 g2_.cm-2_.s-1
E) 2.63 g2_.cm-2_.s-1

Trang 6

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>C©u 9.</b>

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 phphơng trình đồng nhất, thì có thể kết luận
phphơng trình đúng về thứ ngun. Nếu khơng phải, phphơng trình khơng thể đúng.

Cã năm thứ nguyên cơ bản sau đây :

chiu di, 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,<i>C</i>, là một độ dài trên đơn vị thời gian, và có những thứ nguyên của LT-1_.
Bảng ở dới liệt kê một s i lng v nhng th nguyờn ca chỳng.

Đại lợng Thứ nguyên

Năng lợng, E _ML2_T-2

Dòng điện, <i>I</i> QT-1

Độ dẻo, ML-1_T-1

Momen, p MLT-1

Độ tự cảm, L _ML2_Q-2

Hằng số Planck ML2_T-1

S dụng thơng tin này, phơng trình nào trong những phơng trình sau khơng thể đúng?

<i>A) E = </i>

<i>hc</i>



<i>B) E2 _{= p}2_c2 _{+ m}2_c2</i>

<i>C) E = </i>12<i>_mv2</i>

<i>D) E = 6</i><i>2_d</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>C©u 10. </b>

Một hộp đựng quả đào đang đợc treo vào Một cân lò xo, gần một xơ nớc đợc đặt trên đĩa cân nh hình vẽ dới. Hộp
đựng quả đào, đợc nhúng chìm vào trong xơ nớc trong khi vẫn cịn đợc treo vào lị 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

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

PHÇN b

Trả lời các câu hỏi - mỗi câu 10 điểm

Chỉ trả lời 4 câu hỏi. Chỉ có 4 câu hỏi được tớnh im
Đọc kĩ mỗi câu hỏi.

Cú th lm nhng phn sau của câu hỏi dù bạn không làm đợc phần trớc của nó.
<b>Câu 11:</b>

Một cái vịng khối lợng m, bán kính R đợc lăn khơng trợt với một vận tốc v dọc theo một mặt phẳng. Khi đó tâm
của chiếc vịng đang chuyển động với vận tốc khơng đổi v, và phía dới chiếc vịng tiếp xúc, khơng 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 khơng.

a. Sau khoảng thời gian bao lâu thì một điểm trên vành chiếc vịng 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 vịng? (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 khơng 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 khơng trợt với vận tốc v? (1 điểm).

e. Nếu chiếc vịng đợc lăn khơng 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)

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>C©u 12:</b>

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 ng ợc 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 <i>Lực Liên Kết</i>) 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: <i>E = mc2</i>_{, trong đó c là vận tốc ánh sáng. Dùng cơng 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 cỏc nucleon.

(khối lợng hạt nhân)c2_{= (tổng khối lợng của nucleon)}_c2_{năng lợng liên kết.}

Di õy l 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
l-ợng bên ngoài,
nhng hạt nhân nhỏ(<50 nucleon) lại không thể. Biết rằng sản phẩm của q trình phân hạch có số nucleon đúng
nh nhau.

c. Nó có xảy ra với phản ứng nhiệt hạch khơng? Tại sao có/khơng? 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 lng?(2.5 im)

d. Nếu một hạt nhân Uranium có 236 nucleon tham gia phản ứng tạo ra 2 hạt nhân có upload.123doc.net nucleon
mỗi hạt, năng lợng phản ứng toả ra là bao nhiêu?(MeV) (2.5 điểm)

Biết rằng: khối lợng của một hạt nucleon tự do không thuộc một hạt nhân nguyên tử là: mnucleon=938 MeV

Trang 10

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

<b>Câu 13:</b>

Coi một máy bay trực thăng bay trên một cái sân

<i>a.</i> Vẽ hình thể hiện lực tác dụng lên máy bay nh một vËt tù do.(1.5 ®iĨm)

<i>b.</i> lực nào đã chống lại lực hấp dẫn để giữ máy bay trên bầu trời, và cái gì đã gây ra lực đó lên máy bay?(1.5
điểm)

Nội lực làm máy bay bay tơng đơng với một lực hớng xuống dới đặt vào khơng khí nhân với vận tốc trung bình, v,
của chuyển động xuống cột khơng khí phía dới cánh quạt máy bay.

<i>c.</i> Tìm biểu thức tốc độ, R, về lu lợng khơng khí bị cánh máy bay đẩy xuống (khối lợng trên đơn vị thời gian)
trong giới hạn vận tốc khơng khí, v, mật độ khơng khí, , và diện tích quét đợc của cánh máy bay.

<i>d.</i> Chøng minh r»ng lùc t¸c dơng bëi c¸nh m¸y bay lên không khí có biểu thức: <i>F = A v2</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

<b>C©u 14: </b>

Câu hỏi này có liên quan đến hai quả bóng và hai xylanh. Xylanh thứ nhất chứa khí Heli, một khí đơn ngun tử
có phân tử khối là 4g/mol. Xylanh cịn lại chứa khí nitơ, một khí hai nguyên tử, phân tử khối là 28 g/mol. Các quả
bóng giống hệt nhau, mỗi quả nối với một xylanh. Cả hai khí coi là lý tởng, hai xylanh có khối lợng nh nhau. Hai
khí lý tởng khơng phản ứng với nhau trong suốt quá trình co giãn và va chạm, và áp suất trong 2 bình chứa tỉ lệ
nghịch với thể tích, tỉ lệ thuận với nhiệt độ và số mol 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.

Mt iu quan trng 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 lệ với quãng đờng cần thực hiện để khí có thể nạp năng lợng. Các phân tử có thể nạp năng lợng trong
suốt quá trình tịnh tiến (chuyển động thẳng), trong khơng gian và trong chuyển động quay. Những khí đơn
ngun tử khơng có năng lợng quay vì chúng là 1 điểm. Cịn những khí lỡng ngun tử có thể mang năng lợng
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 lịng 2 quả bóng khơng
thay đổi. Nhiệt dung đẳng áp, đó là lợng năng lợng cần thiết để tăng nhiệt độ của một mol khí lý tởng lên 1 độ và

áp suất khơng thay đổi, đợc cho bởi công thức:













P

f+2

C =

R

2

_{, trong đó f là số bậc tự do, R là hằng số chung đối}
với mọi loại khí.

Hai quả bóng bây giờ đợc cung cấp một lợng nhiệt H (năng lợng nhiệt) nh nhau.

c. Nhiệt độ cuối cùng của các khí trong cả hai quả bóng là bao nhiêu theo nhiệt độ ban đầu T và chỉ rõ những
đại lợng nào đã thay đổi?

d. Từ đó hãy tìm sự chênh lệch về thể tích của hai quả bóng sau khi đợc nung nóng?

Trang 12

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<b>C©u 15:</b>

Tia X là một tia sáng có năng lợng lớn có thể đợc dùng trong việc chụp ảnh trong y học để kiểm tra cấu trúc của

xơng. Bởi vì tia X có bớc sóng rất ngắn và chính vì vậy nó rất có ích trong việc phát hiện các chi tiết nhỏ thông
qua sự giao thoa và nhiễu xạ của nó. Quan sát tia X có bớc sóng chiếu tới một khối pha lê cho trớc, nh hình dới
đây:

khoảng cách giữa các lớp nguyên tử có thể đợc xác định bằng dụng cụ đo góc ở nơi xảy ra hiện tợng giao thoa
ánh sáng.

a. Vẽ biểu đồ thể hiện sự chênh lệch hớng đi của hai tia phản xạ ở trên.
b. Tìm một biểu thức cho sự chênh lệch hớng giữa hai tia trên(1 điểm)

c. Tìm điều kiện đối với góc của tia tới, , nh trên hình vẽ để xảy ra hiện tợng giao thoa .(1 điểm)

d. Cho biết tấm pha lê có khoảng cách giữa các lớp nguyên tử là 5.510-10_{m. Cho tia tới X có bớc sóng =}
1.5410-10_{m. Tìm hai góc nhỏ nhất (theo độ) để xảy ra hiện tợng giao thoa giữa hai tia phản xạ X}

Một mơi trờng trong suốt có khả năng phản quang cao đợc chứa một lớp dầu phía dới bề mặt để ngăn cản sự ơxi
hố mạnh của khơng khí. Dầu có chiết suất 1.6 đối với tia X. Tia X có bớc sóng = 1.5410-10_{m 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 liên hệ giữa góc và dầu khi xảy ra hiện tợng giao thoa. Tốt nhất là vẽ biểu đồ.(2 điểm)

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

<b>C©u 16: </b>

Một sinh viên dũng cảm có một bộ su tập máy bắn bóng, cái máy bắn những quả cầu tích điện từ cực âm khối l
-ợng m và tích điện – . Máy gồm 2 bản kim loại mỏng giống hệt nhau, một bản đợc nối với một suất điện động<i>q </i>

bằng dây dẫn và bản còn lại đợc nối với mặt đất (điện thế bằng 0). Các quả cầu đợc tăng tốc từ lúc đứng yên, từ
bản này sang bản kia, và sau đó rời khỏi máy với vận tốc v khi qua một lỗ nhỏ trên bản kia. Mỗi máy kéo theo

một dịng điện khơng đổi <i>i</i> không phụ thuộc vào hiệu điện thế giữa hai bản.

Ngời sinh viên nối N trong số các thiết 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 <i>r.</i> 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 thiết bị biểu diễn hai bản, đánh dấu các số liệu dơng và điểm 0, và vẽ trong điện trờng
và hớng của gia tốc của một trong các quả cầu. (1 điểm)

b. Nếu các quả cầu phải có vận tốc tối thiểu là v thì mới rời khỏi máy đợc, tìm điện thế tối thiểu cần đặt vào
bản tích điện dơng.

c. Các thiết 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 vịng trịn có chữ “B” ở
trong. Kí hiệu dòng điện chạy qua các thiết bị. (lu ý rằng bạn khơng phải chỉ ra <i>tồn bộ</i> chi tiết của máy, chỉ cần
một cặp để làm mơ hình rõ ràng) (1.5 im)

d. Dòng điện toàn mạch chạy qua điện trở đầu tiên, tức là giữa máy phát và máy gia tốc thứ nhất là gì?

e. Tớnh hiu in th gia hai đầu điện trở thứ nhất, và từ đó điện thế trên thiết bị thứ nhất là ao nhiêu? (1.5
điểm)

f. Điện thế đặt vào thiết bị cuối cùng (thứ N) trên dây là bao nhiêu? (2 điểm)

g. Bao nhiêu thiêu thiết 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)

Cho biÕt 







n

i 1

1

i

n(n 1)

2

Trang 14

</div>

<!--links-->