Đề thi chọn HSG Quốc gia môn Vật lí năm 2018 - Sở GD&ĐT Sóc Trăng (Vòng 1)

Tham khảo Đề thi chọn HSG Quốc gia môn Vật lí năm 2018 - Sở GD&ĐT Sóc Trăng (Vòng 1) dành cho các bạn học sinh và quý thầy cô tham khảo, để hệ thống kiến thức học tập cũng như trau dồi kinh nghiệm. Hy vọng sẽ giúp các bạn đạt kết quả tốt trong kỳ thi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề thi chọn HSG Quốc gia môn Vật lí năm 2018 - Sở GD&ĐT Sóc Trăng (Vòng 1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOSÓC TRĂNGTHI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIANăm 2018ĐỀ CHÍNH THỨCMôn: VẬT LÝ(Thời gian làm bài 180 phút, không kể phát đề)Ngày thi: 15/9/2017________________Đề thi này có 02 trangBài 1: (4,0 điểm)Xét con lắc là hệ thống gồm thanh OA đồng chất tiết diện đều cókhối lượng m, chiều dài 2R, khối tâm C và momen quán tính qua C làmR 2. Hai đĩa tròn (giống hệt nhau) đồng chất khối lượng m, bán kính3R, có momen quán tính đối với trục đối xứng qua tâm đĩa và vuông gócvới mặt đĩa làmR 2, đĩa phía trên có tâm trùng với điểm O, đĩa phía2dưới có tâm đặt tại A. Cả hai đĩa đều liên kết chặt với thanh nhờ cácchốt ở O và A. Hệ có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng Oxy, quayquanh trục đi qua O và vuông góc với mặt đĩa phía trên như hình 1. Bỏqua ma sát giữa trục quay với thanh OA và mọi lực cản khác.a) Thiết lập biểu thức tính tần số góc của dao động trên?b) Từ vị trí cân bằng, kéo hệ lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 80 rồi thả nhẹ,chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian lúc vật qua vị trí có li độ 4 0 theo chiềudương. Viết phương trình dao động của hệ thông theo li độ góc? Biết R 1m , lấy19g  10 m/s 2 .Bài 2: (5,5 điểm)1) Một bình chứa khí có vỏ cách nhiệt lý tưởng. Lúc đầu bên trong bình có vách ngăncách nhiệt chia bình làm hai phần, phần bên trái có thể tích 4 lít chứa chất khí X có áp suất0,96 atm; phần bên phải có thể tích 5000 cm3 chứa chất khí Y có áp suất 4,8 atm và nhiệt độgiống phần bên trái. Tiến hành mở vách ngăn để hai khối khí ptrộn lẫn vào nhau, sau khoảng thời gian đủ dài thì độ biến p 11thiên entrôpy của hệ có giá trị không đổi ∆S = 4,806 J/K.Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí khi đó?2) Một khối khí lý tưởng lưỡng nguyên tử thực hiện2chu trình 1-2-3-4 như hình 2. Trong đó quá trình 1-2 và quá p 2trình 3-4 là đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ T1 và T3; quá trình2-3 và quá trình 4-1 là đoạn nhiệt. Các đại lượng đã biết: p4V1 = 2 lít và V3 = 8 lít.4a) Thiết lập biểu thức tính V4 theo V1 và V3?3p3Tính V4?b) Biết p1 = 7 atm. Tính công của khối khí trong cácquá trình đoạn nhiệt và nhiệt lượng của khối khí trong cácquá trình đẳng nhiệt?V2V1V3Hình 21VBài 3: (4,0 điểm)MMột đĩa tròn mỏng, phẳng có bán kính R, ở giữa cókhoét một lỗ tròn bán kính r, tâm lỗ tròn trùng với tâm củađĩa. Một mặt của đĩa được tích điện đều với mật độ điệntích mặt là σ như hình 3.a) Xây dựng công thức tính cường độ điện trườngtại điểm M nằm trên trục của đĩa và cách tâm O của đĩamột đoạn D.b) Bây giờ, nếu hai mặt của đĩa được tích điện đềuvới mật độ điện tích mặt như ban đầu. Tính cường độ điệntrường tại điểm N nằm trong mặt phẳng của đĩa và cáchtâm đĩa một đoạn R’?DrROHình 3Bài 4: (4,0 điểm)Khảo sát một khối cầu trong suốt, đồng tính vàcó chiết suất n. Chiếu một tia sáng SI tới khối cầu tạiI với góc tới i, tia này bị khúc xạ và lệch một góc r sovới pháp tuyến rồi truyền đến điểm J của khối cầu, tạiđây tia sáng bị phản xạ và sau đó ló ra ngoài tại Knhư hình 4. Thiết lập biểu thức tính góc lệch cực tiểuD của tia sáng theo i, r và n?SIJKHình 4Bài 5: (2,5 điểm)Xét chuyển động của êlectron trong nguyên tử Hidro, giả sử ở trạng thái xác định thìhàm sóng của êlectron có dạng  13r.a 2 .e a . Bên trong nguyên tử này, khảo sát bêntrong khối cầu có bán kính a. Hãy chứng minh rằng xác suất tìm thấy electron trong hìnhcầu này thỏa mãn biểu thức w  1  5e 2 . Biết rằng a = 5,3.10-11 m. Đối với các số hạng pquá bé thì số hạng như p2, p3, p4,,.. có thể bỏ qua.--- HẾT --Họ tên thí sinh: .................................................... Số báo danh: ............................Chữ ký của Giám thị 1: ........................Chữ ký của Giám thị 2: ..................2