onthicaptoc.com De thi HSG Vat li 11 chuyen Quang Nam 24 25
Câu 1. (3 điểm).
1. Một vệ tinh nhân tạo được phóng từ bề mặt Trái đất, tính tốc độ phóng của vệ tinh:
a) để nó trở thành vệ tinh chuyển động tròn quanh Trái đất ở quỹ đạo tầm thấp (gần bề mặt Trái đất).
b) để nó hoàn toàn thoát khỏi trường hấp dẫn của Trái đất.
384264832448500Biết khối lượng Trái đất M = 6.1024 kg, hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11 N.m2/kg2, bán kính Trái đất R = 6400 km.
2. Quỹ đạo của tàu thăm dò không gian giữa Trái đất và Sao Hỏa có thể được biểu diễn như một phần của quỹ đạo hình elip quanh Mặt trời, với Mặt trời ở một tiêu điểm của hình elip, được thể hiện sơ đồ như Hình 1. Do đó, tàu thăm dò không gian chuyển động mà không cần sử dụng động cơ đẩy trong quỹ đạo hình elip quanh Mặt trời để đến đích. Đối với quỹ đạo hình elip, rvsin θ = hằng số, trong đó r khoảng cách từ một tiêu điểm đến tàu, v là vận tốc của tàu và θ là góc giữa v và r . Chỉ tính sự hấp dẫn của Mặt trời, áp dụng định luật bảo toàn năng lượng và các định luật Kepler tìm biểu thức vận tốc của tàu thăm dò tại điểm P (gần Trái đất) là vP và tại điểm A (gần sao Hỏa) là vA, theo hằng số hấp dẫn G, khối lượng Mặt trời MS, bán kính quỹ đạo của Trái đất RE và bán kính quỹ đạo của Sao Hỏa RM.
Quỹ đạo của Trái đất và của Sao Hỏa quanh mặt trời được xem là tròn.
Câu 2. (3 điểm).
346329013081000Một thanh dài được gắn vào một lò xo có khối lượng không đáng kể tạo thành một hệ. Ban đầu, hệ được treo thẳng đứng như Hình 2a, độ dãn của lò xo khi cân bằng là l0 = 15cm.
Sau đó, hệ được đặt trên một bề mặt nằm ngang, không ma sát và đầu tự do của lò xo được cố định. Thanh được kéo về phía sau một đoạn l như Hình 2b. Một khối lập phương được đặt lên mặt trên của thanh, ở đầu của thanh gắn lò xo. Hệ số ma sát (cả nghỉ và trượt) giữa thanh và khối lập phương là μ = 0,2. Cho g = 9,8 m/s2.
Khi thanh được thả ra, hệ bắt đầu chuyển động và khối lập phương trượt trên thanh. Biết sự trượt chấm dứt ở thời điểm gia tốc của thanh bằng không.
479044099221001. Tính thời gian khối lập phương trượt trên thanh.
2. Tính quãng đường khối lập phương trượt so với thanh.
Câu 3. (4 điểm).
1. Tụ điện bao gồm hai tấm dẫn điện phẳng song song, có diện tích S, cách nhau một khoảng d, mang điện tích Q, điện môi là không khí có hằng số điện môi = 1 như Hình 3a.
a) Viết biểu thức năng lượng của tụ điện. Tính công khi đưa hai bản tụ từ khoảng cách d đến gần sát nhau. Tính lực tương tác giữa hai bản tụ khi chúng cách nhau một khoảng d theo Q, S và hằng số điện ε0. Biết điện môi của tụ không bị đánh thủng.
b) Một đám mây tích điện hình thành ở một khu vực rộng lớn trên mặt nước tĩnh. Mật độ điện tích trên mặt nước là bao nhiêu để nước dưới đám mây dâng lên đến độ cao 1,5 mm so với mức trước đó? Biết khối lượng riêng của nước ρ=1000 kg/m3, g = 10 m/s2, ε0 = 8,86.10-12 C2/N.m2.
2. Hai quả cầu A và B có bán kính tương ứng a và b, khoảng cách giữa các tâm của chúng là d như Hình 3b. Mỗi quả cầu có cùng điện thế V.
a) Viết biểu thức điện tích Q của quả cầu A theo V, a và 0 khi không có quả cầu B.
393128510160Hình 3b0Hình 3bb) Một ion điện tích −e chuyển động từ một điểm cách tâm quả cầu A 3,0 mm về phía B trên đường nối tâm các quả cầu. Hãy tính năng lượng theo đơn vị eV mà ion thu được khi di chuyển 1,0 mm. Cho a = 2,0 mm, b = 1,0 mm, d = 5,0 mm, V = 2,0 kV.