Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 12 THPT môn Vật lí (Lần 1) - Năm học 2011-2012 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Đề 2) (Có đáp án)

ĐỀ THI CHÍNH THỨC
SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT (Lần 1)
NĂM HỌC 2011 – 2012
Môn: VẬT LÝ 
Ngày thứ hai 12/10/2011
(Thời gian 180 phút không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 05 câu, trong 01 trang.
Câu 1 (4 điểm): Một mái hiên tạo thành dốc AB dài 1,935m, nghiêng góc 300 so với phương nằm ngang. Gọi C là chân đường thẳng đứng hạ từ B xuống mặt đất. Từ đỉnh A của mái hiên thả vật 1 có khối lượng m1 = 0,2kg trượt không vận tốc ban đầu, cùng lúc đó từ C bắn vật 2 có khối lượng m2 = 0,4kg thẳng đứng lên trên. Biết rằng hai vật sẽ gặp nhau ở B, vật 2 xuyên vào vật 1 rồi cả hai cùng bay theo phương ngang ngay sau khi va chạm. Hệ số ma sát giữa vật 1 và mặt AB là m = 0,1. Lấy g = 10m/s2. Tìm độ cao của điểm B so với mặt đất và tính phần cơ năng đã tiêu hao khi vật 2 xuyên vào vật 1.
Câu 2 (3 điểm): Có một cái hồ rất lớn, bờ hồ coi như một đường thẳng. Một chiếc thuyền nhỏ neo buộc bên bờ. Đột nhiên dây neo đứt, thuyền bị gió đẩy đi theo phương hợp với bờ hồ góc 150 với tốc độ 2,75km/h. Cùng lúc đó trên bờ, chỗ neo thuyền một người bắt đầu đuổi theo thuyền. Biết tốc độ chạy của người trên bờ là 4,00km/h, tốc độ bơi dưới nước là 2,00km/h. Bỏ qua sự ảnh hưởng của gió đến chuyển động của người. Chứng tỏ rằng với đường đi hợp lí người đó có thể đuổi kịp thuyền.
Câu 3 (4 điểm): Khí lí tưởng có khối lượng mol m trong trọng trường đều có gia tốc g. Tìm sự phụ thuộc của áp suất p vào độ cao h, biết khi h = 0 thì p = p(0). Xét các trường hợp sau :
	1. Nhiệt độ ở mọi điểm đều bằng T.
	2. Nhiệt độ T phụ thuộc độ cao h theo quy luật: T(h) = T(0) – ah, a là hằng số dương.
	3. Với giá trị nào của a thì xảy ra đối lưu tự do?
 Lưu ý: Đối lưu tự do xảy ra khi khối lượng riêng của lớp khí trên lớn hơn của lớp khí dưới.	
Câu 4 (4 điểm): Một bình kín hình trụ thẳng đứng được chia thành hai ngăn bởi một pít-tông có trọng lượng đáng kể có thể chuyển động không ma sát. Hai phần của pít-tông chứa cùng một loại khí lí tưởng lưỡng nguyên tử. Nhiệt độ của cả hệ là T, pít-tông ở vị trí cân bằng. Khí ở trên có áp suất 104Pa; khí ở dưới có áp suất 2.104Pa; thể tích khí ở trên gấp 3 lần thể tích khí bên dưới.
1. Đun nóng hệ đến nhiệt độ 2T thì áp suất mới của khí trong mỗi phần bằng bao nhiêu?
2. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của bình và pít-tông, tìm tổng nhiệt lượng đã truyền cho khí trong trường hợp trên. Biết thể tích ban đầu của khí bên dưới (khi chưa đun nóng) là 0,1 lít.
Câu 5 (5 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi bằng U0. Đ là điôt lí tưởng. Các tụ điện có điện dung C1 = C; C2 = 2C, ban đầu chưa tích điện. Các cuộn dây thuần cảm, có độ tự cảm tương ứng là L1 = L; L2 = 2L; L3 = 3L (C và L là các giá trị điện dung và độ tự cảm đã biết). Điện trở của dây nối và của các khoá không đáng kể. Lúc đầu các khoá đều mở.
 1. Đóng K1 vào chốt 1 đến khi mạch ổn định thì đóng K2.
a) Tìm cường độ dòng điện cực đại qua L1.
b) Sau thời gian bao lâu kể từ khi đóng K2 thì cường độ dòng điện qua L1 bằng không? Tìm điện áp giữa hai bản tụ điện C1 khi đó. Bản nào tích điện dương?
K3
2. Khi dòng điện qua cuộn dây L1 bằng không, đóng K1 vào chốt 2 và sau đó một khoảng thời gian thì đóng tiếp K3.
a) Tính cường độ dòng điện qua L2 ngay trước khi đóng K3. Chiều của dòng điện này thế nào ?
b) Tính cường độ của các dòng điện qua L2 và qua L3 khi điện tích trên tụ điện C1 đạt cực đại (sau khi đã đóng K3). Tính giá trị điện tích cực đại đó.	
----------- HẾT -----------
Họ và tên thí sinh:.................................................................; Số báo danh:.......................................
Chữ kí giám thị 1:.............................................; Chữ kí giám thị 2:....................................................