Dap an VL Quoc te2005 ngay 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (72.6 KB, 2 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Bộ giáo dục và đào tạo kỳ thi chọn học sinh vào đội tuyển
--- dù Thi olympic vật lý quốc tế năm 2005
<b>Đề thi chính thức </b>Thời gian: <b>180 phút (không kể thời gian giao đề)</b>
<b> Ngµy thi thø hai: 09/5/2005</b>
<i>Thí sinh phải kiểm soát kĩ:</i>
<i> §Ị thi cã 03 trang.</i>
<b>Bµi I</b>
Hai quả nặng M và N, đợc coi nh hai chất điểm, có các khối lợng tơng ứng là
m1 và m2. Chúng đợc nối với nhau bằng một lị xo có độ cứng k2, và nối với hai
điểm cố định P, Q bằng hai lị xo có cùng độ cứng k1 nh trên hình vẽ. Các quả
nặng có thể trợt khơng ma sát trên một
trục nằm ngang. Ta gọi x và y là các độ
dời khỏi vị trí cân bằng lần lợt của quả
nặng M và N.
1) Giả sử các quả nặng lệch khỏi vị
trí c©n b»ng cđa chóng.
a) Hãy viết phơng trình động lực học mơ tả chuyển động của các quả nặng.
b) Xác định các tần số đặc trng của hệ.
c) Tìm biểu thức x(t) và y(t) cho độ dời của các quả nặng theo thời gian.
2) Giả sử m1 = m2 = m. Cho một ngoại lực điều hoà F = F0cost hớng theo
trục, tác dụng lên N. Giả thiết có một lực ma sát nhỏ tác dụng lên các quả nặng,
sao cho sau một giai đoạn chuyển tiếp kể từ khi lực điều hoà bắt đầu tác dụng, hệ
sẽ dao động ổn định với tần số của ngoại lực.
a) Tính biên độ dao động của các quả nặng theo tần số của ngoại lực và
các tần số đặc trng của hệ.
b) Phác hoạ dạng biến thiên biên độ dao động của quả nặng N theo tần số
của ngoại lực.
<b>Bµi II</b>
Từ sự tơng tự cơ - điện, hãy vẽ sơ đồ một mạch điện đơn giản nhất, chỉ gồm
các tụ điện và các cuộn cảm, tơng tự với hệ cơ học nêu ở Bài I.
1) Chứng tỏ rằng mạch điện này có hai tần số đặc trng và tìm mối liên hệ
giữa các tần số này với các thông số của mạch điện.
2) Các thông số của mạch điện đợc lựa chọn lại sao cho tơng tự với hệ cơ
học đã ở nêu câu 2 của Bài I và đặt một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức
U = U0 cost vào hai điểm của mạch điện. Hãy xác định hai điểm trên mạch để
cho sự phụ thuộc của trở kháng Z của mạch vào tần số có dạng giống nh sự
phụ thuộc của biên độ dao động của vật N vào tần số trong câu 2 của Bài I.
<b>Bài III</b>
<i> Một xilanh nằm ngang có dạng hình hộp, chiều dài 2l và tiết diện ngang hình</i>
vng cạnh a. Xilanh đợc ngăn làm hai phần bởi vách ngăn S (có bề dày và khối
lợng khơng đáng kể) có thể dịch chuyển không ma sát dọc theo xilanh. Thành
xilanh và vách ngăn làm bằng vật liệu cách nhiệt. Phần bên trái của xilanh chứa
một lợng thuỷ ngân, phía trên có lỗ nhỏ A thơng với khí quyển bên ngồi. Phần
bên phải xilanh chứa một khối khí lỡng nguyên tử.
Khi hệ ở trạng cân bằng thì vách ngăn S
nằm ngay chính giữa xilanh, thuỷ ngân
chiếm một nửa thể tích phần bên trái và
khối khí có nhiệt độ T0 (hình vẽ).
m
1
k
1 Mk2m2 k1
P
N
Q
V0
A
Hg a
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
1) TÝnh ¸p st cđa khèi khí lên vách ngăn S.
2) Nung nóng khối khí (nhờ một dây điện trở đợc đa trớc vào phần bên phải
chẳng hạn). Vách ngăn bắt đầu dịch chuyển sang bên trái. Thiết lập hệ thức giữa
áp suất p và thể tích V của khối khí trong q trình dịch chuyển của S.
3) Khi vách ngăn S vừa chạm vào thành bên trái của xilanh, hãy xác định:
a) Nhiệt độ của khối khí đó.
b) Công tổng cộng mà khối khí thực hiện.
c) Nhiệt lợng tổng cộng đã cung cấp cho khối khí.
<i> ¸p dơng b»ng sè: a = 0,1m; l = 0,2m; T</i>0 = 300K; khối lợng riêng của thuỷ
ngân = 13,6.103<sub>kg/m</sub>3<sub>; ¸p st khÝ qun p</sub>
k = 1,012.105Pa. LÊy g = 10m/s2.
<b>Bµi IV</b>
Khối phổ kế là thiết bị dùng để đo
khối lợng của các ion. Nó hoạt động theo
nguyên lý sau:
- Các ion đợc gia tốc đến vận tốc lớn,
đi vào máy tại điểm O, theo phơng Ox.
- Trong máy có từ trờng đều B, hớng
theo trục Oz vng góc với Ox và Oy.
- Kính ảnh đợc đặt tại lân cận điểm P
trên trục Oy và vng góc với phơng Ox.
- Các ion chuyển động theo đờng
cong, tới đập vào kính ảnh tại P. Căn cứ
vào khoảng cách OP, ngời ta suy ra đợc khối lợng của ion (xem hình vẽ).
Giả sử chùm ion gồm các ion <sub>19</sub>39 <sub>K</sub>+<sub> và </sub>
19
41 <sub>K</sub>+<sub>, đã đợc gia tc cú nng lng</sub>
là E = 500 eV; cảm ứng tõ B = 0,7 T.
1) Tính vận tốc của ion khi đập vào kính ảnh.
2) Tính khoảng cách OP đối với mỗi loại ion.
3) Trong thực tế, năng lợng của các ion khơng giữ đúng giá trị bằng E, mà có
thăng giáng E = 5 eV. Hỏi có thể phân biệt đ± ợc hai vết mà các ion đập vào
kính ảnh khơng?
4) NÕu gãc cđa chùm ion tới có thăng giáng 3 0<sub> (trên mặt xOy) thì có thể</sub>
phõn bit c vt ca hai loại ion đó khơng?
<i>Thí sinh khơng đợc sử dụng ti liu.</i>
<i>Giám thị không giải thích gì thêm.</i>
B
P
x
y
z
O
.
Chùm ion tíi
</div>
<!--links-->
