Tải bản đầy đủ (.docx) (35 trang)

Một số đề ôn luyện Vật lý chọn đội dự tuyển thi học sinh giỏi quốc gia

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (220.6 KB, 35 trang )

MỘT SỐ ĐỀ ÔN LUYỆN THI CHỌN ĐỘI DỰ TUYỂN QG


ĐỀ ÔN SỐ 1


Câu 1:


Một thanh nhẹ AB, đầu B có gắn một quả cầu nhỏ khối lượng m, đầu A
được giữ bằng một bản lề cố định và có thể quay trong mặt phẳng hình vẽ.
đầu thanh nằm theo phương thẳng đứng và dựa vào vật M. Đẩy nhẹ cho hệ
chuyển không vận tốc đầu sang phải. Hãy tính tỉ số M/m để m tách khỏi M A
thanh làm với phương ngang một góc α. Bỏ qua ma sát.

m

B
M

Ban
dịch
khi


Áp dụng với α = π/6 rad.


Câu 2: Một bình trụ kín, thẳng đứng được chia thành hai ngăn bằng một vách ngăn di động có trọng
lượng đáng kể. Nhiệt độ của hệ là T 0, vách ngăn ở vị trí cân bằng, khí ở ngăn trên ( ký hiệu là ngăn A)
có áp suất là 10 kPa và có thể tích gấp ba lần thể tích ở ngăn dưới (ký hiệu là ngăn B), áp suất của khí


ngăn dưới là 20 kPa.


1/ Lật ngược bình hình trụ, để cho bình thẳng đứng, ngăn B ở trên, ngăn A ở dưới. Tính áp suất và thể
tích của khí trong ngăn A sau khi nhiệt độ trở về T0 và cân bằng được thiết lập.


2/ Sau khi lật ngược bình như ở ý 1 của câu này thì phải làm cho nhiệt độ cả hệ biến đổi như thế nào,
để thể tích của ngăn A và ngăn B bằng nhau?


3/ Tính tổng nhiệt lượng cần truyền cho khí trong cả hai ngăn để thực hiện được biến đổi nhiệt độ như
ở ý 2. Biết rằng khí trong cả hai ngăn đều là lưỡng nguyên tử và thể tích ban đầu của ngăn B là V = 0,1
lít. Bỏ qua ma sát giữa vách ngăn và thành bình.


E
N

M

C

K1

R3
R2

R1



Câu 3: Cho mạch điện như hình vẽ. C = 2 µF, , nguồn điện có suất điện động và điện trở trong khơng
đáng kể. Ban đầu các khóa K1 và K2 đều mở. Bỏ qua điện trở các khóa và dây nối.
1. Đóng khóa K1 (K2 vẫn mở), tính nhiệt lượng tỏa ra trên R1 sau khi điện tích trên tụ điện đã ổn định.
2. Với R3 = 30 Ω. Khóa K1 vẫn đóng, đóng tiếp K2, tính điện lượng chuyển qua điểm M sau khi dòng
điện trong mạch đã ổn định.
3. Khi K1, K2 đang cịn đóng, ngắt K1 để tụ điện phóng điện qua R2 và R3. Tìm R3 để điện lượng
chuyển qua R3 đạt cực đại và tính giá trị điện lượng cực đại đó.
Câu 4: Hai dây dẫn dài, mỗi dây có điện trở R = r 0 được uốn thành
hai đường ray nằm trong mặt phẳng ngang như hình vẽ. Hai ray phía
bên phải cách nhau l1 = 5l0 và nằm trong từ trường có cảm ứng từ B 1
= 8B0, hướng từ dưới lên. Hai thanh ray bên trái cách nhau khoảng l 2
= l1 = 5l0 và nằm trong từ trường B2=5B0, hướng từ trên xuống.
Hai thanh kim loại nhẵn ab và cd có cùng điện trở r 0 được đặt nằm trên các ray như hình vẽ, mọi ma sát
đều khơng đáng kể. Tác dụng một lực kéo để ab chuyển động sang phải với vận tốc đều v 1 = 5v0.
1. Khi đó cd cũng chịu tác dụng một ngoại lực và chuyển động sang trái với vận tốc đều v 2 = 4v0. Hãy
tìm:
a. Độ lớn ngoại lực tác dụng lên cd, biết lực này nằm trong mặt
a
c
phẳng ngang.
V1
b. Hiệu điện thế giữa hai đầu c và d và cơng suất toả nhiệt của
mạch trên.
2. Nếu khơng có ngoại lực tác dụng vào cd, tính vận tốc và quãng
d
b
đường cd đi được. Cho khối lượng của thanh cd là m.
Câu 5:
Xác định suất điện động của một nguồn điện bằng hai vơn kế khác nhau có điện trở trong chưa

biết và không lớn lắm.
Dụng cụ : Hai vôn kế, nguồn điện, các dây nối.
Hãy trình bày phương án tiến hành thí nghiệm, vẽ sơ đồ các mạch điện, lập công thức để xác định suất
điện động của nguồn điện.


m1
m2
α

M

ĐỀ ƠN SỐ 2
Câu 1:
Cho cơ hệ như hình 1: Nêm có khối lượng M, góc nghiêng α. Hai vật có khối lượng m 1 và m2
(m1 > m2) được nối với nhau bằng dây mảnh, nhẹ, không dãn, vắt qua ròng rọc nhẹ gắn với nêm. Bỏ
qua ma sát của trục ròng rọc.
1. Nêm được giữ cố định. Cho hệ số ma sát giữa hai vật với nêm là k.
a) Tìm giá trị cực đại αmax của góc α để hai vật đứng yên.
b) Góc α > αmax (ở câu a). Tính gia tốc của hai vật.
2. Xét trường hợp bỏ qua ma sát giữa các vật với nêm và ma sát giữa nêm với mặt sàn, tính gia tốc
tương đối a của hai vật với nêm và gia tốc aM của nêm đối với sàn khi thả hệ tự do.
Câu 2: Một tụ điện phẳng được làm từ hai
bản
kim loại phẳng diện tích S, đặt nằm ngang
cách
nhau một khoảng h. Khoảng không gian giữa
hai
bản tụ được lấp đầy một khối điện mơi gồm
hai

lớp có chiều dày giống nhau với các hằng số
điện
mơi là ε1 và ε2 (Hình 2). Mắc vào hai bản tụ
một
hiệu điện thế U không đổi.
a) Tìm điện tích của tụ.


b) Gọi M là khối lượng của khối điện môi, C 0 là điện dung của tụ khi khơng có điện
môi, C là điện dung của tụ khi đã lấp đầy điện mơi. Khối điện mơi có thể trượt khơng ma
sát.
Vào thời
điểm nào đó một vật nhỏ có khối lượng m chuyển động song song bản tụ
r
v

với vận tốc
va chạm mềm với khối điện môi. Vận tốc v của m phải có giá trị nhỏ nhất
bằng bao nhiêu để nó có thể đánh bật tấm điện mơi ra khỏi tụ điện ?
Câu 3:
p
Trong một động cơ nhiệt có n mol khí (với i=3) thực hiện một
1
5p0
chu trình kín như hình vẽ. Các đại lượng p o; Vo đã biết. Hãy
tìm.
+ Nhiệt độ và áp suất khí tại điểm 3
+ Cơng do chất khí thực hiện trong cả chu trình?
+ Hiệu suất của máy nhiệt
P0

2
Câu 4 :Hai thanh ray kim loại cứng AB và CD đủ dài, đặt
3
V
song song , cách nhau một khoảng L = 50cm trên mặt phẳng
3V0
7V0
nằm ngang. Hai đầu B và C được hàn với nhau bởi một thanh
kim loại cứng BC. Thanh kim loại MN có khối lượng m = 5g,
điện trở R= 0,5Ω có thể trượt không ma sát dọc theo hai thanh ray, luôn tiếp xúc và vng góc với
chúng. Hệ thống được đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T, thẳng đứng hướng lên
(Hình 2). Bỏ qua điện trở của chỗ tiếp xúc, của hai thanh ray và thanh BC.
1. Hãy tính cơng suất cơ học cần thiết để kéo thanh MN trượt đều với tốc độ v 0 = 2m/s dọc theo các
thanh AB và CD. So sánh công suất này với công suất tỏa nhiệt trên thanh MN.
2. Thanh MN đang trượt đều như trên thì người ta ngừng tác
dụng
u
r
B
lực. Sau đó thanh MN cịn có thể trượt thêm được đoạn đường
M
A bằng
B
bao nhiêu?
r
Câu 5: Xác định hệ số ma sát nhớt của chất lỏng
v0
Cho công thức xác định lực ma sát nhớt tác dụng lên bi
nhỏ:
F = 6π .η .v.r


C

N

D

Trong đó: η là hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, v là tốc độ
chuyển động của bi so với chất lỏng, r là bán kính của bi.
Cho các dụng cụ thí nghiệm:
1 Một ống thủy tinh hình trụ dài
2 Một ống nhỏ giọt
3 Một cân
4 Một đồng hồ bấm giây
5 Một thước đo chiều dài
6 Chậu đựng nước có khối lượng riêng ρ đã biết
7 Chậu đựng dầu thực vật có khối lượng riêng ρd đã biết.
Trình bày cơ sở lý thuyết, cách bố trí, các bước tiến hành thí nghiệm để xác định hệ số ma sát nhớt của
dầu thực vật đã cho.


m2

m1

B

A

C


Hình 1

ĐỀ ƠN SỐ 3
Câu 1:
Một nêm có tiết diện là
tam giác ABC vuông tại
A và hai mặt bên là AB
và AC. Cho hai vật m1
và m2 chuyển động
đồng thời không vận
tốc đầu từ A trên hai mặt nêm. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s2. (Hình 1 )
a. Giữ nêm cố định, thời gian hai vật m1 và m2 trượt đến các chân mặt nêm AB và AC tương ứng là t1 và
t2 với t2=2t1. Tìm α.
b. Để t1 = t2 thì cần phải cho nêm chuyển động theo phương ngang một gia tốc a0 không đổi bằng bao
nhiêu?
Câu 2: Tụ điện phẳng có diện tích S, khoảng cách 2 bản = d. Chọn trục Ox như hình vẽ. Người ta lấp
ε
ε= 1
1+ α x
đầy tụ bằng 1 tấm điện mơi có
Tụ được mắc vào U0 như hình vẽ


1. C=?
2. Mật độ điện tích trên các bản tụ và điện trường tại điểm trong tụ có tọa độ x?
3. Công để đưa 1 nửa tấm điện mới ra khỏi tụ =? Bỏ qua ma sát, g.

p1


V

p

p2

V1

V2

0

Câu 3: Một mol khí lý tưởng thực hiện chu trình thuận nghịch 1231 được biểu diễn trên hình vẽ. Biết:
- Nội năng U của một mol khí lý tưởng có biểu thức U = kRT . Trong đó k là hệ số có giá trị tùy
thuộc vào loại khí lý tưởng ( k = 1,5 với khí đơn nguyên tử; k = 2,5 với khí lưỡng nguyên tử); R là
hằng số khí; T là nhiệt độ tuyệt đối.
- Cơng mà khí thực hiện trong quá trình đẳng áp 1-2 gấp n lần cơng mà ngoại lực thực hiện để nén
khí trong q trình đoạn nhiệt 3-1.
a. Tìm hệ thức giữa n, k và hiệu suất h của chu trình?
b. Cho biết khí nói trên là khí lưỡng ngun tử và hiệu suất h = 25%. Hãy tính n?
c. Giả sử khối khí lưỡng nguyên tử trên thực hiện một quá trình thuận nghịch nào đó được biểu diễn
trong mặt phẳng pV bằng một đoạn thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ. Tính nhiệt dung của khối
khí trong q trình đó?
Câu 4: Thanh MN có
chiều dài 50 cm, điện trở 3 Ω có thể trượt
khơng ma sát trên hai
thanh ray song song, mỗi thanh ray hợp với
B
F
mặt phẳng ngang một

góc 30o. Đầu dưới hai thanh ray nối với một
M
N
nguồn điện có suất điện
động E = 12 V. Hệ đặt trong từ trường đều
có cảm ứng từ B vng
góc với mặt phẳng hai thanh ray và có độ
E,
r
K
lớn B = 0,5 T (hình 3).
Bỏ qua điện trở r, điện trở dây nối, khóa K
30o
và các thanh ray. Lấy g
= 10 m/s2. Ban đầu thanh được giữ đứng
yên theo phương nằm
ngang.
1. Đóng K, thả nhẹ thanh thì nó tiếp tục đứng n. Tính khối lượng của thanh.


2. Kéo thanh lên trên bằng lực F đặt tại trung điểm của MN và có giá song song với các thanh ray.
Với F = 0,25 N thì tốc độ cực đại của thanh MN bằng bao nhiêu?
Câu 5:
Có một bóng đèn 2,5V – 0,1W, dây tóc đèn có bán kính rất nhỏ nên khi cho dịng điện chạy qua là
nóng lên rất nhanh. Để đo chính xác điện trở của nó ở nhiệt độ phịng người ta dùng các dụng cụ sau:
1pin 1,5V, 1biến trở, 1mV kế sai số
±

±


3mV có điện trở nội rất lớn, 1mA kế có điện trở nội không đáng

kế sai số 3μA.
Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để tiến hành phép đo ấy:
- nêu nguyên lý thí nghiệm
- sơ đồ bố trí thí nghiệm
- cách tiến hành thí nghiệm và xử lý số liệu

ĐỀ ÔN SỐ 4
Câu 1: Một con lắc đơn gồm 1 quả cầu nhỏ có khối lượng m 1 = 100g treo vào một sợi dây nhẹ không
α = 300

giãn dài l = 1m. Kéo lệch sợi dây theo phương thẳng đứng một góc
rồi truyền cho m1 một vận
tốc V0 theo phương vng góc với sợi dây để vật đi về vị trí cân bằng. Khi m 1 chuyển động thì lực căng
dây cực đại bằng 2 lần trọng lực của nó.
a) Tìm V0.


b) Khi m1 đi qua vị trí thấp nhất nó va chạm đàn hồi và xuyên tâm với 1 quả cầu m 2 đang chuyển
động ngược chiều với m1 với vận tốc V2. tìm V2 biết rằng sau va chạm góc lệch cực đại dây treo vật m 1
hợp với phương thẳng đứng một góc 450. Cho g = 10m/s2 và m2 = 160g


c) Giả sử với vận tốc V2 như trên mà va chạm là hồn tồn khơng đàn hồi (sau va chạm 2 vật dính vào
nhau) thì sau va chạm 2 vật làm sợi dây lệch một góc cực đại so với phương đứng là bao nhiêu.


Câu 2:



Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện có suất điện động E,

r=

R
2

điện trở trong
, hai tụ điện có điện dung C1 = C2 = C (ban
đầu chưa tích điện) và hai điện trở R và 2R, lúc đầu khóa K mở. Bỏ
qua điện trở các dây nối và khoá K. Đóng K.

R

C1

M

2R

C2
+
E, r

-

N
K



1. Tính điện lượng chuyển qua dây dẫn MN.


2. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R.



Câu 3:
O

M

y

Bz
N

x
P

Q


Trên mặt bàn phẳng nằm ngang nhẵn đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật có các cạnh là a và b
(hình vẽ). Khung được đặt trong một từ trường có thành phần của cảm ứng từ dọc theo trục Oz chỉ phụ
thuộc vào tọa độ x theo quy luật : Bz = Bo(1 - αx), trong đó Bo và α là các hằng số. Truyền cho khung
một vận tốc vo dọc theo trục Ox. Bỏ qua độ tự cảm của khung dây, hãy xác định khoảng cách mà khung
dây đi được cho tới khi dừng lại hoàn toàn. Biết điện trở thuần của khung dây là R.



×