Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia Lớp 12 THPT năm 2006 môn Vật lí (Bảng B - Đề 2) (Có đáp án)

Bộ giáo dục và đào tạo
đề thi chính thức
kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 THPT năm 2006
Môn: vật lí , Bảng B
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi thứ hai: 24/2/2006
(Đề thi gồm 02 trang)
Bài I
 Một vật hình cầu bán kính đang đứng yên trên tấm gỗ mỏng CD. Mật độ khối lượng của vật phụ thuộc vào khoảng cách đến tâm của nó theo quy luật:
 là một hằng số dương.
 Tấm gỗ được kéo trên mặt bàn nằm ngang theo chiều DC với gia tốc không đổi (xem hình vẽ). Kết quả là vật lăn không trượt về phía D được đoạn và rơi xuống mặt bàn. 
C
 D
Mặt bàn
O
m
Tấm gỗ
R
Tính khối lượng và mô men quán tính của vật đối với trục quay qua tâm của nó.
Hãy xác định thời gian vật lăn trên tấm gỗ và gia tốc tâm O của vật đối với mặt bàn. 
Tại thời điểm vật rơi khỏi tấm gỗ vận tốc góc của vật bằng bao nhiêu?
Bài II 
h
a
L
Một ống hình trụ, thành cách nhiệt, miệng hở, chiều cao L được đặt thẳng đứng. Trong ống có một cột thuỷ ngân chiều cao a. Dưới cột thuỷ ngân có chứa mol khí lí tưởng đơn nguyên tử, chiều cao h (h < L - a), ở nhiệt độ T0 (hình vẽ). áp suất khí quyển là P0 mmHg. Người ta nung nóng khí sao cho cột thuỷ ngân chuyển động rất chậm. Bỏ qua ma sát giữa thuỷ ngân và thành ống.
 Giả thiết trong quá trình nung nóng khí, sự trao đổi nhiệt giữa khí và thuỷ ngân là không đáng kể.
Nhiệt độ khối khí thay đổi như thế nào trong suốt quá trình cột thuỷ ngân trào ra khỏi ống?
Tính nhiệt lượng tối thiểu cần truyền cho khối khí để thuỷ ngân chảy hoàn toàn ra khỏi ống. 
BàI III
 Trong sơ đồ bên, là các dụng cụ phi tuyến giống nhau, cường độ dòng điện qua mỗi dụng cụ phụ thuộc vào hiệu điện thế U giữa hai cực của nó theo quy luật: là hằng số. Nguồn điện có suất điện động, điện trở trong không đáng kể. là một biến trở. 
 X1
 X3
 E
 R
 X2
A
B
 1. Phải điều chỉnh cho biến trở có giá trị bằng bao nhiêu để công suất toả nhiệt trên biến trở đạt cực đại? 
 Tháo bỏ biến trở. Cường độ dòng điện qua đoạn mạch AB phụ thuộc vào hiệu điện thế như thế nào? 
BàI IV
 Có một bóng điện 2,5V - 0,1W; dây tóc đèn có bán kính rất nhỏ nên khi có dòng điện chạy qua là nóng lên rất nhanh.
 Để dùng nó làm hoả kế quang học, người ta cần phải đo chính xác điện trở của nó ở nhiệt độ phòng.
 Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để tiến hành phép đo ấy.
 Dụng cụ được dùng:
1 pin 1,5V;
1 biến trở;
1 mV kế số có thang đo từ 0 đến 2000mV, mỗi độ chia ứng với 1mV, sai số ±3mV; điện trở nội rất lớn.
1 mA kế số có thang đo từ 0 đến 2mA, mỗi độ chia ứng với 1mA, sai số ±3mA.
Hãy trình bày:
Nguyên lý thí nghiệm;
Sơ đồ bố trí thí nghiệm;
Cách tiến hành thí nghiệm;
Cách sử lý số liệu thí nghiệm.
---------------------------Hết---------------------------
Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
Giám thị không giải thích gì thêm.