Đề thi vật lý Việt Nam cup

[thuan20a05]

Đề thi Vật Lý Việt Nam Cup
( Ngày 26/11- 03/12/ 2005)

Tác giả
Trắc nghiệm: Bunhia - Canada
Bài 1 : Hallophysics - Mỹ
Bài 2 : Eros - Pháp

A. Phần thi trắc nghiệm

Câu 1
Nếu công của ngoại lực tác dụng vào một chất điểm, giúp di chuyển một vật từ điểm A tới điểm B trong không gian, bằng 0 , thì mệnh đề nào sau đây là đúng :

A) Ngoại lực được bảo toàn
B) Không có lực ma sát ngoại tác dụng vào .
C) Thế năng của hệ không đổi
D) Động năng của hệ ở điểm A bằng với điểm B.

Câu 2
2 quả bóng giống nhau được tung thẳng lên trời . Quả bóng đầu tiên có vận tốc ban đầu bằng 2 lần quả bóng thứ 2. Độ cao lớn nhất mà quả bóng có vận tốc lớn đạt được so với độ cao của quả bóng còn là là :

A) Căn bậc 2 lần quả bóng còn lại
B) 2 lần quả bóng còn lại
C) 4 lần quả bóng còn lại
D) 8 lần quả bóng còn lại.

Câu 3
Tưởng tượng bạn đang ngồi trên một chiếc xe đạp . Để xe đạp di chuyển có gia tốc về phía trước bạn phải tác dụng một lực xoắn (mô men lực ) vào ổ đĩa . Hỏi lực xoắn đó có hướng thế nào so với bạn :

A) Phía trước
B) Phía sau
C) Bên phải
D) Bên trái

Câu 4
Hiện tượng các chớp sáng xanh khi quan sát mặt trời vào lúc hoàng hôn là do :

A) Hiện tượng tán xạ ánh sáng
B) Hiện tượng sinh lý của mắt
C) Cả 2 nguyên nhân trên

Câu 5
Trạm thu và chuyển sóng radio với bước sóng dài dùng các ăngten không phải là gương nhẵn bóng mà chỉ là các ăng ten dạng lưới kích thước nhỏ hơn nhiều bước sóng radio. Mặc dù ăng tên không cần nhẵn bóng nhưng vẫn phản xạ được sóng vì :

A) Khái niệm nhắn rất tương đối, nếu kích thước gồ ghề nhỏ hơn nhiều so với bước sóng thì vật vẫn được coi là nhẵn đối với sóng đó.
B) Sóng radio dài là một sóng đặc biệt
C) Đối với sóng dài radio, ăng tên dạng lưới là một cấu trúc rất tốt dùng để phản xạ.

Câu 6
Áo phao là một thiết bị không thể thiếu của thợ lặn, nó có tác dụng như một túi chứa khí có thể thay đổi thể tích (nhờ bơm khí vào hoặc rút khí ra) để cân bằng trọng lực và lực đấy archimedes. Một người thợ lặn đang nằm cân bằng ở độ sâu 5m, hỏi khi lặn xuống độ sâu 20m, người đó phải làm gì để trở lại trạng thái cân bằng?

A) Bơm thêm khí vào áo phao.
B) Xả bớt khí từ áo phao
C) Không làm gì cả

Câu 7
Ánh sáng trắng của mặt trời làm nóng được cốc nước, quá trình vật lý thực sự là do :

A) Cốc nước hấp thụ tất cả các ánh sáng trắng
B) Cốc nước hấp thụ chủ yếu là các ánh sáng tím có năng lượng cao
C) Cốc nước hấp thụ chủ yếu các sóng hồng ngoại

Câu 8
Tụ điện bị rò (hay còn gọi là bị đánh thủng) là hiện tượng khi điện môi giữa hai bản của một tụ điện trở nên dẫn điện, tụ điện có thêm một thành phần là một điện trở thuần R. Khi mắc vào mạch điện xoay chiều, trở kháng của tụ điện bị rò thay đổi thế nào so với tụ điện không bị rò:

A) Tăng lên
B) Giảm Đi
C) Không đổi
D) Tùy thuộc vào tần số dòng điện

Câu 9
Trong thí nghiệm Young về các vân giao thoa, với 2 khe nhỏ A và B, 2 khe nhỏ này :

A) Chỉ cho ánh sáng lọt qua
B) Có vai trò như là 2 nguồn sáng kết hợp
C) Có kích thước tuỳ ý

Câu 10 ( câu cuối )
Lớp vỏ của mặt trời có nhiệt độ là

A) 6000*C
B) 1000000*C
C) 15 000 000 *C
B. Phần giải bài tập

I. Bài 1 ( 10 đ)
Một sợi dây thừng được đặt cân bằng trên 2 mặt phẳng nghiêng tạo với đường năm ngang một góc theta như hình vẽ. Sợi dây thừng dài đồng chất, có hệ số ma sát với mặt phẳng là 1.
Hỏi có tối đa bao nhiêu phần của dây thừng không chạm vào mặt phẳng nghiêng?
Tìm giá trị của góc theta ứng với trường hợp đó.

II. Bài tập ( 20 đ)

CHÚ CHÓ LÀM XIẾC

Một chú chó làm xiếc (chất điểm C) nhảy lên một hình trụ đặc đồng chất đang nằm yên trên mặt đất và bắt đầu “chạy” trên hình trụ đó. Chú chó này rất khéo và luôn giữ được độ cao h so với mặt đất. Cho biết: khối lượng chú chó là m, khối lượng hình trụ là M với bán kính là a.

1. Xem rằng không có ma sát giữa hình trụ với mặt đất:
1.1 Mô tả chuyển động của tâm O của hình trụ
1.2 Tính lực mà chú chó tác dụng lên hình trụ
1.3 Tìm phương trình vận tốc góc của hình trụ theo thời gian

2. Xem rằng chuyển động của hình trụ trên mặt đất là lăn không trượt.
2.1 Bằng cách áp dụng các bước đã làm ở câu 1 với điều kiện có lực ma sát, tìm phương trình vận tốc góc của hình trụ theo thời gian.
2.2 Tìm điều kiện của hệ số ma sát k.

3. Trong quá trình huấn luyện, chú chó ban đầu chưa đủ độ khéo để giữ được độ cao h không đổi.
3.1 Thực ra chú chó nhảy lên hình trụ tại điểm và càng ngày càng nhích lên đỉnh cuả hình trụ ( )với vận tốc góc rất nhỏ. Giải thích xem vì sao khi đó ta có thể xem rằng tại mọi thời điểm thì C vẫn gần như đứng yên so với O.
3.2 Cho M = 2m, k = 4, mô tả chuyển động của hệ dựa vào các kết quả tìm được ở những câu trước.

[thuan20a05]

Đề thi Vật Lý Việt Nam Cup
( Ngày 4-10/12/ 2005)

Tác giả
Trắc nghiệm : Bunhia - Canada
Bài 1 : David - Canada
Bài 2 : David - Canada

A. Phần thi trắc nghiệm
Câu 1
Khi hơi nước chuyển thành nước :

a) Nó sẽ hấp thụ nhiệt
b) Nó sẽ toả nhiệt
c) Nhiệt độ của nó tăng
d) Nhiệt độ của nó giảm

Câu 2
Khi tác dụng một xung có cường độ 10 N.s vào một vật có khối lượng là 2 kg đang đứng yên, thì vật đó sẽ có

a) vận tốc là 20 m/s
b) động lượng là 20 kg.m/s
c) vận tốc là 10 m/s
d) động lượng là 10 kg.m/s

Câu 3
Nguyên tử khối của Argon (Ar) lớn gấp 2 lần nguyên tử khối của Neon (Ne). Tại điều kiện áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn, tỉ số vận tốc truyền âm trong Ar so với trong Ne là:

a) 2
b) Căn (2)
c) 1
d) 1/ căn(2)
e) ½

Câu 4
Hiệu ứng điện quang có thể được giải thích bằng:

a) Thuyết điện từ của ánh sáng
b) Thuyết tương đối đặc biệt
c) Nguyên lý chồng chập
d) Ngoài 3 đáp án trên

Câu 5
Tương tác yếu nhất trong 4 tương tác của tự nhiên đó là:

a) Tương tác hấp dẫn
b) Tương tác điện từ
c) Tương tác hạt nhân mạnh
d) Tương tác hạt nhân yếu

Câu 6
Nguyên nhân chính dẫn đến sự mất nhiệt của trái đất là do:

a) Trái đất dẫn nhiệt
b) Hiện tượng đối lưu
c) Hiện tượng bức xạ
d) Cả 3 nguyên nhân trên

Câu 7
Một tiếng động được truyền từ trong lòng nước lên trên mặt nước, một phần tiếng động đó chuyển thành âm thanh trong không khí. Khi âm thanh truyền từ nước lên không khí thì:

a) tần số và bước sóng của nó không đổi
b) tần số không đổi nhưng bước sóng thì giảm
c) tần số không đổi nhưng bước sóng thì tăng
d) tần số tăng , bước sóng giảm
e) tần số giảm, bước sóng tăng

Câu 8
Một thí nghiệm 2 khe Young được đặt trong một phòng kín có thể rút hết được không khí.Ban đầu, thí nghiệm được đo khi buồng có chứa không khí, các vân giao thoa có thể quan sát được. Sau đó rút dần không khí ra khỏi buồng thì:

a) Các vân giao thoa vẫn không đổi
b) Các vân giao thoa rời xa nhau
c) Các vân giao thoa lại gần nhau
d) Các vân giao thoa biến mất hoàn toàn
e) Các vân giao thoa chuyển dần thành màu đỏ

Câu 9 Nguyên lý bất định cho rằng: không thể đo được chính xác vận tốc và vị trí của một vât trong một hệ vi mô. Theo nguyên lý này, biên độ dao động nguyên tử trong một chất rắn ở nhiệt độ 0 tuyệt đối sẽ: a) nhỏ hơn kT rất nhiều b) tỉ lệ với độ bất định của động lượng c) không thể bằng 0 d) phụ thuộc vào thời điểm quan sát e) tỉ lệ với nguyên tử khối
Câu 10 ( câu cuối cùng )
Khái niệm supernova gắn với

a) Sự hình thành của một ngôi sao
b) Sự sụp đổ của một ngôi sao ở bên trong một ngôi sao lùn đen
c) Cái chết của một ngôi sao

B. Phần giải bài tập

Câu 1 (10 điểm)
Vì sao mặt trời không đẩy mặt trăng ra ngoài quỹ đạo chuyển động của nó trong hệ trái đất - mặt trăng ?

Câu 2 ( 20 điểm )
Tàu thăm dò sao Hoả Pathfìnder Sojourner có mang 3 máy tạo nhiệt bằng phản ứng phóng xạ plutinium nhỏ để giữ nhiệt cho các thiết bị điện tử của nó. Vậy các phản ứng phóng xạ trong cơ thể người tạo ra nguồn nhiệt bằng bao nhiêu ? liệu nguồn nhiệt đó có giúp chúng ta đủ ấm hay không ?

2 nguồn phóng xạ tự nhiên lớn nhất trong cơ thể người là đồng vị Cácbon – 14 và Kali – 40. Có khoảng 1/10^12 tổng số cácbon trong cơ thể người là đồng vị cácbon- 14, và 0,0117% khối lượng Kali là đồng vị Kali-40. Phản ứng phân hạch của một nguyên tử Cácbon giải phóng nguồn năng lượng là : 0,16 × 10^6 eV, trong khi một nguyên tử Kali giải phòng 1,3 × 10^6 eV.Cả 2 đều là phản ứng phân hạch beta, vì thế một nửa năng lượng giải phóng trong cơ thể được phát ra bởi neutrino, nhưng nửa còn lại được giữ lại trong cơ thể của người dưới dạng bức xạ ion. Một người trung bình có 19% khối lượng là cácbon, 0,3% khối lượng là kali.

a) Tính lượng phóng xạ (activity) tạo bởi 2 đồng vị này .

b) Tính tổng công suất (Watt) sinh ra trong cơ thể người bởi những phản ứng phân hạch này.

c)Nếu bạn được đưa ra ngoài không gian ở tình trạng bất cử bất động, hỏi thân nhiệt của bạn là bao nhiêu khi chỉ có phản ứng phân hạch của đồng vị Cacbon-14 và Kali-40 tạo nguồn nhiệt chủ yếu cho cơ thể của bạn ?

Một vài thông tin cần thiết :
Chu kỳ phân đôi của một số đồng vị :
Cácbon - 14 : 5730 +- 40 ( năm)
Kali - 40 : 1,270 + - 0,001 x 10^9 ( năm)
Plutonium -238 : 87,7 + - 0,1 ( năm )