Sở Giáo Dục & Đào Tạo Thanh Hóa KÌ THI HSG LỚP 12 năm học 2001-2002 Đề thi môn: Vật lý Thời gian làm bài: 180 phút Họ và tên học sinh:………………………………………………… Số báo danh:……………… Câu 1 (3 điểm): a) Sách giáo khoa vật lí lớp 11 năm 1992 có in rằng: Biểu thức của định luật Farađây q n A F 1 m = trong đó đơn vị đo của số Farađây là C/kg. Cần phải đính chính thế nào về đơn vị đo này ? b) Một cái loa phát ra âm nhờ có sự dao động điều hòa của một cái màng. Nếu biên độ dao động của màng chỉ giới hạn ở 10 -3 mm thì những tần số nào được sinh ra khi gia tốc của màng vượt quá giá trị a = 9,8 m/s 2 . Câu 2 (5 điểm): Cho mạch điện xoay chiều như hình 1. Trong đó hai cuộn dây thuần cảm, có độ tự cảm L 1 = L 2 = 1/π H. Hai đèn giống nhau Đ 1 , Đ 2 có hiệu điện thế định mức 3100U đ = V. t100sin2200u AB π= (V). Cả hai đèn đều sáng bình thường. Trong thời gian 1 phút 40 giây nhiệt lượng tỏa ra ở mỗi bóng đèn là 35000 J. a) Tính điện dung của tụ điện. b) Viết biểu thức của cường độ dòng điện mạch chính và qua hai đèn. c) Gỡ bỏ L 2 , Đ 2 , C và thay chúng bằng tụ C x . Hãy xác định điện dung của tụ C x để cường độ dòng điện trong mạch chính cùng pha với u AB . Câu 3 (4 điểm): Một mạch dao động LC bỏ qua điện trở thuần có giá trị L = 12 mH và F10.7,1C 6− = . Tại thời điểm ban đầu t = 0 tụ được tích điện đến giá trị Q 0 . Hỏi: a) Khi năng lượng điện trường và năng lượng từ trường có giá trị bằng nhau thì điện tích trên mỗi bản tụ là bao nhiêu phần trăm của Q 0 ? b) Thời gian ngắn nhất để đạt điều kiện nói trên ? Câu 4 (4 điểm): Hai quả cầu nhỏ như nhau, tích điện giống nhau và treo cạnh nhau trên hai sợi dây dài bằng nhau vào cùng một điểm thì tách ra xa nhau một góc α nào đó. Khi nhúng cả hệ thống trên vào dầu hỏa có hằng số điện môi ε = 2 và khối lượng riêng D 1 = 0,8 g/cm 3 thì góc α giữa hai sợi dây không thay đổi. Hãy xác định khối lượng riêng của vật liệu làm các quả cầu. Câu 5 (4 điểm): Dành cho bảng B: Trong hai môi trường trong suốt, đồng tính và đẳng hướng ánh sáng có vận tốc lần lượt là V 1 và V 2 . Mặt phân cách giữa hai môi trường là phẳng. Hãy chứng minh rằng khi ánh sáng đi từ điểm A của môi trường thứ nhất sang điểm B của môi trường thứ hai thì đường đi nhanh nhất là tuân theo định luật khúc xạ. Dành cho bảng A: Một sợi quang học thẳng hình trụ có chiều dài l gồm hai phần : Phần lõi hình trụ có chiết suất n 1 , phần vỏ bọc có chiết suất n 2 (n 2 < n 1 ). Xét hai tia sáng cùng có điểm tới là tâm O 1 của tiết diện đầu (Hình 2). Tia thứ nhất trùng với trục của lõi, tia thứ hai có góc tới là α. Biết rằng tia thứ hai chỉ truyền trong lõi và đi ra ở tâm O 2 . Cho vận tốc ánh sáng trong chân không là c. Gọi ∆t là hiệu thời gian hai tia sáng truyền qua lõi. Hãy tìm giá trị của α để ∆t lớn nhất và xác định giá trị lớn nhất đó của ∆t. Ghi chú: Câu 1, 2, 3, 4 chung cho cả bảng A và B (Riêng phần c Câu 2 học sinh bảng B không phải làm). α O 1 O 2 Hình 2 B L 1 M L 2 A X X C Đ 2 Đ 1 Hình 1 . Tạo Thanh Hóa KÌ THI HSG LỚP 12 năm học 2001-2002 Đề thi môn: Vật lý Thời gian làm bài: 180 phút Họ và tên học sinh:………………………………………………… Số báo danh:……………… Câu 1 (3 điểm): a) Sách giáo khoa vật. giống nhau Đ 1 , Đ 2 có hiệu điện thế định mức 3100U đ = V. t100sin2200u AB π= (V). Cả hai đèn đều sáng bình thường. Trong thời gian 1 phút 40 giây nhiệt lượng tỏa ra ở mỗi bóng đèn là 35000 . D 1 = 0,8 g/cm 3 thì góc α giữa hai sợi dây không thay đổi. Hãy xác định khối lượng riêng của vật liệu làm các quả cầu. Câu 5 (4 điểm): Dành cho bảng B: Trong hai môi trường trong suốt, đồng