Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Kì THI CHọN HọC SINH GIỏI QUốC GIA
LớP 12 THPT NĂM 2009
Đề THI CHíNH THứC Môn: vật lí
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 25/02/2009

(Đề thi có 02 trang, gồm 07 câu)

Câu 1 (3,0 điểm)
Trên một thanh thẳng đặt cố định nằm ngang có hai vòng nhỏ nối với nhau bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, không dãn, chiều dài L = 2 mét. Khối lượng mỗi vòng là m = 1 kg. ở điểm giữa của dây có gắn một vật nặng khối lượng M = 10/9 kg. Lúc đầu giữ vật và hai vòng sao cho dây không căng nhưng nằm thẳng dọc theo thanh ngang. Thả cho hệ vật chuyển động. Bỏ qua ma sát. Lấy giá trị của gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2.
Tìm tốc độ lớn nhất của vòng.
Tìm tốc độ lớn nhất của vật, lực căng của dây ở thời điểm vật có tốc độ lớn nhất.

Câu 2 (3,0 điểm)
Dùng máy lạnh để làm đông đặc 2 kg nước thành nước đá ở 00C. Nhiệt độ môi trường là 300C. Cho biết ẩn nhiệt nóng chảy của nước đá là ( = 334 kJ/kg và nhiệt dung riêng của nước là C = 4,18 kJ/kg.K.
Tính công tối thiểu cần tiêu thụ trong hai trường hợp:
Ban đầu nước có nhiệt độ 00C.
Ban đầu nước có nhiệt độ bằng nhiệt độ của môi trường.

Câu 3 (3,0 điểm)
Một điểm sáng chuyển động từ rất xa, với tốc độ v0 không đổi trên quỹ đạo là một đường thẳng tạo góc nhỏ ( đối với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f, hướng về phía thấu kính. Quỹ đạo của điểm sáng cắt trục chính nói trên tại một điểm cách thấu kính một khoảng bằng 2f.
Tính tốc độ tương đối nhỏ nhất giữa vật và ảnh thật của nó.
2. Khi tốc độ tương đối giữa vật và ảnh thật của nó nhỏ nhất thì khoảng cách giữa điểm sáng và ảnh của nó bằng bao nhiêu?

Câu 4 (3,0 điểm)
Hình 2 vẽ một mạch dao động gồm một tụ điện, một cuộn dây thuần cảm, hai điôt giống nhau, khoá K và các dây nối. Tích của giá trị điện dung C của tụ điện và độ tự cảm L của cuộn dây không đổi và bằng 1/(2. Đường đặc trưng vôn-ampe của các điôt D1 và D2 được cho ở hình 3, với Ud là hiệu điện thế ngưỡng của điôt.
Bỏ qua điện trở của khoá K và các dây nối. Lúc đầu khoá K mở và tụ điện được tích điện đến hiệu điện thế U0 = (6 + k)Ud, với k là một số không đổi (0 < k < 1). ở thời điểm t = 0 khoá K được đóng.
Viết biểu thức biểu diễn sự biến đổi của hiệu điện thế uMN theo thời gian.
Vẽ đồ thị của hàm số uMN(t) với các giá trị ( = 2000 rad/s, Ud = 0,7 V, U0 = 4,5 V.

Câu 5 (2,0 điểm)
Giả sử trong không gian 0xyz có một trường lực. Một vật khi đặt trong đó sẽ chịu tác dụng của một lực, lực này có c