Đề thi chọn học sinh giỏi THPT cấp tỉnh môn Vật lí - Năm học 2019-2020 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Đề 2) (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2019 - 2020
MÔN: VẬT LÝ
Ngày thi: 12/9/2019
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 05 câu, trong 02trang
Câu 1 (4,0 điểm). 
O
T1
T2
T
r2
 1
 2
r
A
B
C
D
r1
hình 1
Một khối khí lí tưởng đơn nguyên tử, khối lượng là m, khối lượng mol là , biến đổi trạng thái mà đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của khối lượng riêng r của khí theo nhiệt độ tuyệt đối T có dạng như hình 1. Ban đầu khí biến đổi trạng thái theo chu trình 1(), rồi sau đó hoạt động theo chu trình 2(). 
a. Vẽ lại đồ thị biểu diễn hai chu trình trên sang hệ tọa độ p – V và nói rõ quy luật biến đổi của khí trên mỗi giai đoạn.
b. Tính công mà khí sinh ra trong mỗi chu trình theo m, , , và hằng số khí lí tưởng R.
Câu 2 (4,5 điểm). 
hình 2
N
M
x
y
L
Trong mặt phẳng nằm ngang cho hệ như hình 2. Hệ gồm: cuộn dây thuần cảm độ tự cảm L; thanh cứng MN đồng chất, có tiết diện đều, khối lượng m, chiều dài l, dẫn điện có thể quay không ma sát quanh trục qua M, đầu N luôn tiếp xúc và có thể trượt trên thanh ray dẫn điện xy đặt cố định. Hệ được đặt trong từ trường đều, vectơ cảm ứng từ hướng theo phương thẳng đứng. Điện trở của hệ là không đáng kể. Khi thanh MN đang đứng yên, ta truyền cho đầu N của thanh vận tốc ban đầu (đủ nhỏ) vuông góc với MN.
a. Chứng minh thanh MN dao động điều hòa. Bỏ qua mọi ma sát.
b. Tìm biên độ góc dao động điều hòa của thanh MN.
Q
P
C1
R2
R1
B
C2
A
u~
hình 3
Câu 3 (5,0 điểm). 
 Cho mạch điện như hình 3. Biết và . Đặt vào 2 đầu A, B một điện áp xoay chiều . Tần số góc ω có thể thay đổi được. 
a. Cho Tìm hiệu điện thế hiệu dụng UPQ giữa hai điểm P, Q.
b. Cho thay đổi. Tính giá trị cực đại của UPQ.
Câu 4 (4,5 điểm). 
Nêu một phương án thực nghiệm xác định điện trở trong của một nguồn điện một chiều. Dụng cụ gồm: một nguồn điện một chiều chưa biết suất điện động và điện trở trong, một ampe kế có điện trở không đáng kể, một điện trở R0 đã biết giá trị, một biến trở con chạy Rb có điện trở toàn phần lớn hơn R0, hai công tắc điện K1 và K2, một số dây dẫn đủ dùng. Các công tắc điện và dây dẫn có điện trở không đáng kể. (Chú ý: Không được mắc ampe kế trực tiếp vào nguồn.)
Câu 5 (2,0 điểm). 
hình 4
i0
y
d
i0
Vỏ
lõi
O
Một sợi quang thẳng gồm hai phần: phần vỏ có chiết suất n1; phần lõi có chiết suất n biến đổi theo quy luật , trong đó , a là bán kính phần lõi, y là khoảng cách đến tâm lõi. Xét một tia sáng truyền tới tâm sợi tại O trong mặt phẳng chứa trục sợi quang và ở trong lõi dưới góc tới i0 như hình 4. Tìm quỹ đạo của tia sáng. 
-----Hết----
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh .............................
Họ và tên, chữ ký:	Giám thị 1:.....................................................................................
 	Giám thị 2:.....................................................................................