Đề thi chọn học sinh giỏi khu vực duyên hải và đồng bằng bắc bộ năm 2015 môn: Vật lý lớp 11

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐB BẮC BỘ
*****
TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH 
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
Giáo viên đề xuất:
Nguyễn Thanh Sơn
ĐỀ THI CHỌN HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015
MÔN: VẬT LÝ LỚP 11
Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 02 trang
Bài 1: (4 điểm)
Theo mô hình cổ điển, nguyên tử tritium gồm một hạt nhân mang điện tích dương +e và một electron chuyển động xung quanh trên quỹ đạo có bán kính r0, đột nhiên hạt nhân phóng ra một phần tử mang điện tích âm (negatron) và do đó điện tích của nó thay đổi tới +2e. (Sự phát xạ negatron diễn ra nhanh, có thể bỏ qua ảnh hưởng của nó). Sự phát xạ này làm quỹ đạo của electron thay đổi.
1. Tìm tỉ số giữa năng lượng của electron trước và sau khi phát xạ negatron (ở xa vô cực năng lượng bằng không).
2. Biết quỹ đạo mới có dạng là một ellip. Hãy tìm khoảng cách gần nhất và xa nhất trên quỹ đạo mới của electron tới hạt nhân. Tìm bán trục lớn và bán trục nhỏ của quỹ đạo của electron.
Bài 2: (4 điểm)
C
A
B
M
~
Cuộn dây AB có lõi sắt, được mắc với một nguồn điện xoay chiều. Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là . Một tụ điện có điện dung C được mắc với điểm M của cuộn dây và một cực của nguồn như hình vẽ bên. Điểm M chia cuộn dây thành hai phần có tỷ số chiều dài là . Biết số vòng dây trên mỗi đơn vị chiều dài không đổi dọc theo AB, cuộn dây có độ tự cảm L. Giả thiết L không thay đổi, điện trở thuần của cuộn dây và dây nối không đáng kể. 
1. Tìm cường độ dòng điện tức thời trên đoạn MB của cuộn dây.
2. Thay tụ điện bởi điện trở R. Tìm cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn MB. 
Bài 3: (4 điểm)
Một thấu kính mỏng được chế tạo từ thủy tinh có chiết suất n phụ thuộc bước sóng (thủy tinh đó có chiết suất tuân theo công thức Cauchy: , với A và B là các hằng số). Biết: 
- Với tia xanh của hiđrô có bước sóng lX = 486nm, thì: nX = 1,585;
- Với tia đỏ của hiđrô có bước sóng lĐ = 656nm, thì: nĐ = 1,571;
- Với tia cam của natri có bước sóng lC = 589nm, thì: nC = 1,575;
Độ tụ của thấu kính đó đối với tia cam lC là DC = 0,5điôp; đường kính rìa thấu kính là a = 20cm.
1. Tính độ tụ của thấu kính đó đối với các tia lX và lĐ của hiđrô.
2. Tính đường kính của vết sáng thu được trên một màn đặt cách thấu kính 2m và vuông góc với trục chính, khi chiếu tới thấu kính một chùm sáng song song phức hợp gồm các bức xạ lĐ và lX có đường kính bằng đường kính rìa của thấu kính? Vết sáng này có đặc điểm gì?
3. Hiện tượng như trên xảy ra với hầu hết các thấu kính thông thường, đó là nguyên nhân của hiện tượng sắc sai trong các dụng cụ quang học. Người ta có thể khử sắc sai bằng cách phủ lên bề mặt thấu kính một lớp vật liệu đặc biệt. Tuy nhiên có một cách khác để khử sắc sai là ghép nhiều thấu kính có chiết suất khác nhau tạo thành hệ tương đương thay vì dùng một thấu kính duy nhất.
Để có một thấu kính có cùng độ tụ như trên và không còn hiện tượng sắc sai, chỉ cần ghép hai thấu kính: một thấu kính bằng thủy tinh ở trên và một thấu kính bằng một thủy tinh khác có chiết suất đối với các bức xạ trên là: n2X = 1,664; n2C = 1,650; n2D = 1,644. Xác định độ tụ của hai thấu kính này. Biết rằng thấu kính thứ nhất có hai mặt lồi như nhau, mặt phía sau của nó khớp với mặt thứ nhất (mặt vào) của thấu kính thứ hai. Tính bán kính cong của các thấu kính.
Bài 4. (5 điểm)
Một tấm nặng đồng nhất có khối lượng m được đặt nằm ngang trên 2 con lăn, mỗi con lăn là một khối trụ trong xoay đồng chất có bán kính r, khối lượng m1. Bỏ qua ma sát lăn giữa tấm m và các con lăn. Hệ số ma sát trượt giữa chúng là m.
2
1
a
x
C
m
1. Trục của con lăn được giữ cố định cách nhau khoảng a, tấm m ban đầu được đặt nằm yên ở vị trí mà khối tâm C cách trục khối trụ thứ nhất là x0 (x0 ¹ a/2). Cho các con lăn quay nhanh quanh trục theo chiều ngược nhau (như hình vẽ). 
Viết phương trình chuyển động của tấm m và độ dịch chuyển x(t) của khối tâm C (hệ chuyển động từ trạng thái nghỉ).
2
1
F
C
m
2. Đặt các con lăn trên nền nằm ngang cho trục tự do và song song nhau. Hệ số ma sát lăn giữa con lăn và nền là k.Tác dụng vào tấm m một lực F nằm ngang có độ lớn không đổi. Các con lăn không trượt trên nền và tấm cũng không trượt đối với các con lăn. 
Tìm gia tốc của tấm và lực ma sát tổng cộng do nền tác dụng lên các con lăn (nếu coi tác dụng của ma sát lăn tương đương với lực ma sát này).
Bài 5. (3 điểm)
Cho một ampe kế có thể đo được dòng tối đa I01, một vôn kế có thể đo được hiệu điện thế tối đa U01, một nguồn điện không đổi, một biến trở, một cuộn dây Nicrom có điện trở suất r, một thước thẳng có độ chia tới milimet và một ống trụ, dây nối.
Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để có thể biến ampe kế thành một vôn kế đo được hiệu điện thế tối đa U02 và biến vôn kế thành một ampe kế đo được dòng tối đa I02. 
--- HẾT ---
	Giáo viên đề xuất: 
	Nguyễn Thanh Sơn
	 ĐT: 0989536727