Đề thi chọn đội tuyển chính thức tham dự kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia năm 2014 môn Vật lý - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Có đáp án)

ĐỀ THI CHÍNH THỨC
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
NINH BÌNH
ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC
THAM DỰ KÌ THI CHỌN HSG QUỐC GIA NĂM 2014
MÔN: VẬT LÍ
Ngày thi: 31/10/2013
(Thời gian làm bài 180 phút, không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 06 câu, trong 02 trang
Câu 1: (4,0 điểm) DAO ĐỘNG CƠ
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng m = 100(g) và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100(N/m). Nâng vật nặng lên theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo không bị biến dạng, rồi truyền cho nó vận tốc (cm/s) thẳng đứng hướng lên. Chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật nặng. Chọn trục tọa độ Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ O ở vị trí cân bằng. Lấy g = 10(m/s2); .
1. Nếu sức cản của môi trường không đáng kể, con lắc lò xo dao động điều hòa. Tính:
- Độ lớn của lực đàn hồi mà lò xo tác dụng vào vật lúc t = 1/3(s).
- Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian 1/6(s) đầu tiên.
2. Nếu lực cản của môi trường tác dụng lên vật nặng có độ lớn không đổi và bằng FC = 0,1(N) Hãy tìm tốc độ lớn nhất của vật sau khi truyền vận tốc.
Câu 2: (3,0 điểm) ĐIỆN XOAY CHIỀU
Cho đoạn mạch AB gồm R, L, C mắc nối tiếp ( hình vẽ 1). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều , , 
C
B
N
A
M
L 
R 
1.Viết biểu thức cường độ dòng điện, biểu thức của các điện áp uAN và uMB.
Hình 1
2.Điều chỉnh C để công suất trên cả đoạn mạch đạt cực đại. Tìm C và giá trị cực đại của công suất.
3.Giữ nguyên thay điện trở R bằng
p
V
p0
O
V0
2V0
 1
2
điều chỉnh tụ điện C bằng Giữ nguyên điện áp hiệu dụng của nguồn, thay đổi tần số f đến giá trị f0 sao cho điện áp hiệu dụng UC1 giữa hai bản cực của tụ điện đạt cực đại. Tìm f0 và giá trị cực đại của UC1.
Câu 3: (3,0 điểm) NHIỆT
Một mol khí lí tưởng thực hiện quá trình giãn nở từ trạng thái 1 (P0, V0) đến trạng thái 2 (P0/2, 2V0) có đồ thị trên hệ toạ độ P-V (hình vẽ 2). 
xác định nhiệt độ cực đại của khối khí trong quá trình đó.
Biểu diễn quá trình ấy trên hệ toạ độ P-T và 
Câu 4: (3,0 điểm) HẠT NHÂN
 Hình 2
Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo
phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Tính động năng của hạt nhân X và năng lượng tỏa ra trong phản ứng này. Lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng.
Câu 5: (3,0 điểm) CƠ HỌC
 m1
 m2
 Hình 3
k1
k2
Trên mặt bàn nằm ngang có hai tấm ván khối lượng m1 và m2. Một lực song song với mặt bàn đặt vào tấm ván dưới. Biết hệ số ma sát trượt giữa 2 tấm ván là k1, giữa ván dưới và bàn là k2 (Hình 3). Tính các gia tốc a1 và a2 của hai tấm ván. Biện luận các kết quả trên theo F khi cho F tăng dần từ giá trị bằng không. Xác định các khoảng giá trị của F ứng với từng dạng chuyển động khác nhau của hệ.
Áp dụng bằng số: m1= 0,5kg; m2 =1kg; k1= 0,1 ; k2 = 0,3; g = 10m/s2.
Câu 6: (4,0 điểm) ĐIÊN TỪ
A B
D C
 b
 a
 D
 d
B C
 C C
 Hình 4
Cho một khung dây dẫn kín hình chữ nhật ABCD bằng kim loại, có điện trở là R, có chiều dài các cạnh là a và b. Một dây dẫn thẳng D dài vô hạn, nằm trong mặt phẳng của khung dây, song song với cạnh AD và cách nó một đoạn d (hình 4). Trên dây dẫn thẳng có dòng điện cường độ I0 chạy qua.
	1. Tính từ thông qua khung dây.
	2.Tính điện lượng chạy qua một tiết diện thẳng của khung dây trong quá trình cường độ dòng điện trong dây dẫn thẳng giảm đến không.
	3.Cho rằng cường độ dòng điện trong dây dẫn thẳng giảm tuyến tính theo thời gian cho đến khi bằng không, vị trí dây dẫn thẳng và vị trí khung dây không thay đổi. Hãy xác định xung của lực từ tác dụng lên khung.
........................................Hết......................................
Họ và tên thí sinh: SBD
Họ và tên, chữ ký:‎ Giám thị 1:
 Giám thị 2: