KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 Môn thi : Vật lý

Bài 1 (4 điểm): Một tên lửa có khối lượng ban đầu mo, liên tục phụt một luồng khí có vận tốc u(u không đổi) đối với tên lửa. Tên lửa đi lên thẳng đứng trong một khoảng không gian có gia tốctrọng trường g không đổi. Bỏ qua sức cản của không khí. Thiết lập định luật biến đổi khốilượng của tên lửa theo thời gian t để nó có gia tốc không đổi a.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 Môn thi : Vật lý KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÀ THÀNH LẬP ĐỘI TUYỂN DỰ THI CHỌN HSG QUỐC GIA NĂM 2011 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi : Vật lý (Đề thi gồm có 02 trang) Thời gian làm bài : 180 phút (không kể thời gian giao đề)Bài 1 (4 điểm): Một tên lửa có khối lượng ban đầu m o, liên tục phụt một luồng khí có vận tốc u(u không đổi) đối với tên lửa. Tên lửa đi lên thẳng đ ứng trong m ột kho ảng không gian có gia t ốctrọng trường g không đổi. Bỏ qua sức cản của không khí. Thiết lập định lu ật bi ến đ ổi kh ốilượng của tên lửa theo thời gian t để nó có gia tốc không đổi a.Bài 2 (4 điểm): Một vật nhỏ được ném xuống từ một yđiểm O trên mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng r r V0α = 300 , với vận tốc ban đầu V0 tạo với mặt phẳng β Onghiêng góc β = 60 . Bỏ qua lực cản của không khí. 0 a. Lập phương trình chuyển động của vật theo hai α phương trong hệ tọa độ xOy như hình vẽ. Chọn x Hình bài 2 gốc thời gian lúc ném vật. b. Khi rơi xuống, vật chạm mặt phẳng nghiêng tại điểm M cách O một khoảng 20m. Hãy tính V0. Lấy g = 10m/s2Bài 3 (3 điểm): Một vòng dây siêu dẫn bán kính λ đặt trong u rvùng từ trường đều có véc t ơ cảm ứng từ B nằm ngang vàsong song với trục vòng dây. Một thanh đồng chất khối lượngm, dài λ có điện trở R, một đầu gắn vào tâm vòng dây, có thể O λquay quanh tâm O. Đầu kia của thanh tiếp xúc với vòng dây.Bỏ qua ma sát. Người ta đặt một hiệu điện thế U giữa tâm Ovà vòng dây. Hỏi U phải thay đổi theo quy luật nào để thanhquay với tốc độ góc ω không đổi ? Bỏ qua hiện tượng tự Hình bài 3cảm.Bài 4 (3 điểm): Chiết suất của không khí tại một sân bay phụ thuộc vào độ cao y theo công thứcn = n 0 ( 1 + ay ) , trong đó hằng số a = 1,5.10 -6 m-1; n0 là chiết suất không khí tại mặt đất. Một 1người đứng trên đường băng, khoảng cách từ m ắt anh ta đ ến m ặt đất là 1,7 m. Tính đ ộ dài d màanh ta nhìn rõ trên đường băng.Bài 5 (3 điểm): Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử Vthực hiện một chu trình biến đổi được biểu di ễnbằng đồ thị bên. Trong đó: 2 1 2 là một phần của nhánh parabol có đỉnh tạiO; 1 2 3 là đoạn thẳng song song với trục OT; 3 1 là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ. O T1 T2 Ta. Hãy xác định công mà chất khí thực hiện trong Hình bài 5 chu trình theo T1, T2.b. Xác định nhiệt dung của khí trong giai đoạn 1 2. Coi nhiệt dung của khí trong giai đoạn 1 2 là không đổi.Bài 6 ( 3 điểm): Một vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất ở độ cao R = 3R 0 so với tâmO của Trái Đất. Bán kính Trái Đất là R0 = 6400km.a. Tính vận tốc V0 và chu kỳ T0 của vệ tinh.b. Vệ tinh đang chuyển động tròn trên bán kính R thì tại đi ểm A vận t ốc đột ngột giảm xuống thành V A nhưng giữ nguyên hướng; vệ tinh B O . A chuyển sang quỹ đạo elip và tiếp đất tại đi ểm B trên đ ường OA (O, A, B thẳng hàng). Tìm vận tốc vệ tinh tại A, B và thời gian nó chuyển động từ A đến B.Cho vận tốc vũ trụ cấp I là VI = 7,9 km/s. Bỏ qua mọi lực cản. Hình bài 6 Có thể dùng phương trình chuyển động của một vệ tinh trên quỹ đạo :  d 2 r  dθ  2  Mm m  2 −   r  = −G 2  dt   dt    r 2 dθ và định luật bảo toàn mômen động lượng : mr = const . dt ------------------ Hết ------------------Họ và tên thí sinh ……………………………….………..………Số báo danh:….…………………Họ và tên, chữ ký của giám thị số 1: ………………………………………………………………… 2Họ và tên, chữ ký của giám thị số 2: ………………………………………………………………… 3 ...