Đề thi chọn đội tuyển dự thi HSG quốc gia lớp 12 (Nghệ An) môn thi: Vật lý ngày 1

Sở Gd&Đt Nghệ an Đề chính thức Đề thi chọn đội tuyển dự thi hsg quốc gia lớp 12 Năm học 2007 - 2008 Môn thi: vật lý (Đề thi có 2 trang) Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 06/11/2007 (H1) O O’ K A B Bài 1 (4 điểm) Hai thanh mảnh OA và O’B đồng chất, phân bố đều, cùng khối lượng m, cùng chiều dài l, chúng được treo hai điểm O, O’ cùng độ cao. Hai thanh có thể dao động xung quanh O và O’. Một lò xo rất nhẹ có độ cứng k được nối vào trung điểm mỗi thanh. Khi hai thanh ở vị trí cân bằng thì lò xo có chiều dài tự nhiên (hình 1). Hệ đang đứng yên, kéo rất nhanh thanh OA ra khỏi vị trí cân bằng (trong mặt phẳng hình vẽ) sao cho nó hợp với phương thẳng đứng một góc a0 rất bé rồi buông không vận tốc đầu, chọn lúc đó làm gốc thời gian.Tìm quy luật dao động bé của mỗi thanh. Bỏ qua mọi lực cản, gia tốc trọng trường là g. (H2) a a A Bài 2 (4 điểm) Một hình hộp có chiều dài l = 0,4 m tiết diện ngang là hình vuông cạnh a = 0,1 m, đặt nằm ngang. Một vách ngăn có bề dày và khối lượng không đáng kể chia hình hộp thành hai phần, vách ngăn có thể chuyển động tịnh tiến dọc theo chiều dài hộp. Thành hộp và vách ngăn đều cách nhiệt. Khi hệ ở trạng thái cân bằng thì vách ngăn nằm chính giữa hộp, thuỷ ngân chứa một nửa thể tích phần bên trái và phía trên cùng có một lỗ nhỏ A thông với khí quyển. Phần bên phải chứa một khối khí lưỡng nguyên tử ở nhiệt độ T0 = 3000K (hình 2). 1. Tính áp suất khối khí ngăn bên phải khi vách ngăn ở vị trí cân bằng. 2. Nhờ một dây đốt nóng được đưa vào bên phải hộp người ta nung nóng dần khối khí để vách dịch chuyển sang trái cho đến lúc nó chạm vào thành hộp. a. Tính nhiệt độ khối khí ở trạng thái cuối. b. Tìm công mà khối khí đã thực hiện và nhiệt lượng đã cung cấp cho khối khí. Bỏ qua động năng của thuỷ ngân. Cho khối lượng riêng của thuỷ ngân = 13,6 .103 kg/m3, áp suất khí quyển pk = 1,012.105 pa, gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Bỏ qua sự thay đổi thể tích theo nhiệt độ. Bài 3 (4 điểm) Một dòng điện chạy qua khối plasma hình trụ dài l, bán kính tiết diện là r0. Khối plasma có điện dẫn xuất phụ thuộc vào khoảng cách tới trục theo công thức , trong đó l0 và a là hằng số. Đặt vào hai đầu khối một hiệu điện thế U. Một dây dẫn ngắn, mảnh có dòng điện với cường độ I2 chạy qua dây đặt song song và cách trục khối plasma một khoảng x > r0. Tính lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của dây dẫn. Bài 4(4 điểm) Cho một lưới rộng vô hạn được hàn từ những thanh kim loại khác nhau do đó điện trở mỗi thanh tạo nên một cạnh hình vuông bé nhất là khác nhau (hình 3). Chỉ dùng một Ôm kế và các dây nối (điện trở dây không đáng kể). Hãy xác định điện trở rx của một thanh IK trên hình vẽ mà không được cắt ra. (H3) I K A B E F R1 R2 C C C (H4) Bài 5 (4 điểm) Cho mạch điện xoay chiều như hình 4, các tụ điện đều có điện dung bằng C, còn R1 = R0, R2 = mR0 (m là hằng số). Đặt vào A, B một hiệu điện thế xoay chiều uAB = U0cos (ωt) với ω = . Xác định hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm E và F? Hết Họ tên thí sinh: …………………………………………SBD: ………........... l