Đề thi chọn học sinh giỏi THPT cấp tỉnh môn Vật lí - Năm học 2015-2016 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Đề 1) (Có đáp án)

ĐỀ THI CHÍNH THỨC
SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT 
Năm học 2015 – 2016
Môn: VẬT LÝ
Ngày thi 06/10/2015
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 05 câu, trong 01 trang
Câu 1 (4,0 điểm):
 Trên mặt bàn nhẵn nằm ngang có một thanh mảnh AB đồng chất có khối lượng m1 = m, chiều dài là ℓ đang nằm yên. Một viên đạn có khối lượng m2 = m/2 bay theo phương ngang với vận tốc v0 tới cắm vuông góc vào đầu A của thanh (va chạm hoàn toàn mềm). 
1. Tìm vị trí và vận tốc của khối tâm G của hệ thanh và đạn ngay sau va chạm. 
Oo
Hình 1
1
2
V
V1
V2
p2
p1
p
2. Tìm vận tốc góc quay quanh G của hệ sau va chạm. 
3. Tính nhiệt lượng tỏa ra do va chạm.
Câu 2 (4,0 điểm): 
 Một mol khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo quá trình 1 - 2 trong hệ tọa độ p - V như hình 1. Biết áp suất và thể tích của các trạng thái 1 và 2 là p1, V1, p2, V2 và hằng số của khí lí tưởng là R.
1. Tìm quy luật biến thiên của nhiệt độ tuyệt đối T theo thể tích V và vẽ đồ thị của T = T(V).
2. Tính nhiệt độ cực đại của quá trình và thể tích tương ứng. 
Hình 2
L,r
R
M
N
B
A
C
Câu 3 (4,0 điểm):
 Cho đoạn mạch xoay chiều như hình 2: 
Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp . Dùng vôn kế lí tưởng người ta đo được: UAB = UNB ; UAM = UMN. 
1. Tính độ lệch pha giữa uAN và uMB.
2. Cho ; UAM = 110(V). Tìm hệ số công suất của đoạn mạch.
Hình 3
m
A
B
k
Câu 4 (4,5 điểm):
 Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là M1 = 9kg, M2 = 40kg đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát giữa mặt phẳng ngang và A, B đều là m = 0,1. Hai vật được nối với nhau bằng một lò xo nhẹ có độ cứng k = 150N/m, vật B tựa vào tường thẳng đứng (Hình 3). Ban đầu hai vật nằm yên và lò xo không biến dạng. Một vật có khối lượng m = 1kg bay theo phương ngang với vận tốc v đến cắm vào A (coi va chạm xảy ra tức thời và hoàn toàn mềm). Lấy g =10m/s2. 
1. Cho v = 10m/s. Tìm độ nén cực đại của lò xo.
2. Tìm vmin để B có thể dịch chuyển sang trái.
Câu 5 (3,5 điểm):
 Dùng một prôtôn có động năng 5,45MeV bắn vào hạt nhân 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 4MeV. 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.
-----------HẾT-----------
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh: .............................
Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1:..........................................................................
 Giám thị 2:..........................................................................