Bài 4.(5 điểm) Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, được treo trong chân không vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây mảnh cách điện ( không giãn, có khối lượng không đáng kể ) có cùng [r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi thứ hai: 12/9/2015
(Đề có 01 trang gồm 5 bài)
Bài 1 (5 điểm) Một vành tròn đồng chất bán kính R, khối lượng m quay đều trong mặt phẳng thẳng đứng
quanh một trục qua tâm vuông góc với mặt phẳng của vành với vận tốc góc ωo Người ta đặt vành nhẹ nhàng xuống mặt phẳng ngang, hệ số ma sát trượt giữa vành và mặt phẳng ngang là k Mô men quán tính của vành đối với trục quay qua tâm là I = mR2
a./ Vành sẽ chuyển động như thế nào trên mặt phẳng ngang?
b./ Sau thời gian bao lâu kể từ khi tiếp xúc với mặt phẳng ngang vành sẽ lăn không trượt ?
c./ Tính phần cơ năng của vành biến thành nhiệt trong thời gian kể từ khi tiếp xúc với mặt phẳng ngang đến khi vành lăn không trượt
Bài 2 (3 điểm) Hai thanh kim loại có điện trở không đáng kể đặt nằm ngang, song song với nhau, cách
nhau l = 20 cm trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 1,5T và vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh; hai đầu của hai thanh nối với một nguồn điện có suất điện động e = 0,5V Một đoạn dây dẫn thẳng
có điện trở R = 0,02Ω được đặt trên hai thanh, vuông góc với hai thanh và trượt trên hai thanh đó do tác dụng của lực từ với vận tốc v = 1 m/s Hãy tính: lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn, cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây, công suất P1 làm đoạn dây dẫn chuyển động, công suất P2 làm nóng đoạn dây dẫn vả công suất P3 của nguồn điện?
Bài 3 (5 điểm) Trong một bình hình trụ thẳng đứng, thành xung quanh cách nhiệt,
có hai pít tông: pít tông A nhẹ (trọng lượng có thể bỏ qua) và dẫn nhiệt, pít tông B
nặng và cách nhiệt Hai pít tông tạo thành hai ngăn trong bình ( như hình vẽ ) Mỗi
ngăn chứa một mol khí lí tưởng lưỡng nguyên tử và có chiều cao là h = 0,5 m
Ban đầu hệ ở trạng thái cân bằng nhiệt Làm cho khí trong bình nóng lên
thật chậm bằng cách truyền cho khí (qua đáy dưới) một nhiệt lượng Q = 100J Pít
tông A có ma sát với bình và không chuyển động, pít tông B chuyển động không có
ma sát với thành bình Tính lực ma sát tác dụng lên pít tông A
Biết rằng nội năng U của một mol khí lí tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ T của
khí theo công thức 5
2
U = RT (R là hằng số khí lí tưởng)
Bài 4.(5 điểm) Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống nhau, được treo trong chân không vào cùng một điểm O
bằng hai sợi dây mảnh cách điện ( không giãn, có khối lượng không đáng kể ) có cùng chiều dài l = 20cm
mặt ngoài của chúng tiếp xúc nhau Sau khi truyền cho một trong hai quả cầu đó một điện tích
7
4.10
o
q = − C chúng đẩy nhau và góc giữa hai dây treo bằng 60o Lấy g = 9,8 m/s2
a./ Tìm khối lượng của mỗi quả cầu ?
b./ Khi nhúng hệ thống vào dầu hỏa (có hằng số điện môi ε = ; khối lượng riêng D2 2 = 800 kg/m3), thì thấy góc giữa hai dây treo quả cầu bây giờ chỉ bằng 54o Hãy tìm khối lượng riêng D 1 của chất
làm quả cầu?
c./ Muốn cho góc giữa hai dây treo trong chân không và trong dầu hỏa là như nhau thì khối lượng riêng của chất làm quả cầu phải bằng bao nhiêu ?
Bài 5 (2 điểm) Có hai con lắc lò xo A và B treo thẳng đứng cạnh nhau, có vị trí cân bằng ở cùng một độ
cao Cho biết chu kì của A và B gần bằng nhau (TA > TB).Hãy trình bày và giải thích một phương án thí nghiệm để xác định chu kì của B khi đã biết chu kì của A mà không cần thêm dụng cụ nào (coi các con lắc dao động điều hòa)
Hết
Ghi chú: • Thí sinh không được sử dụng tài liệu
• Giám thị không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
A
B
h
h