Olympic Vật lý Quốc tế · Năm 2022

Đề thi

Bài 1Một vật nhỏ được phóng từ mặt đất với tốc độ ban đầu $u$ , hợp góc $\theta$ với phương ngang, trong trường trọng lực đều gia tốc $g$ hướng xuống. Chọn gốc tọa độ tại điểm phóng, bỏ qua sức cản không khí và độ cong Trái Đất; xét $0<\theta<\pi/2$ để vật bay lên rồi trở lại cùng độ cao. (a) Phân tích vận tốc đầu thành hai thành phần và viết phương trình chuyển động theo thời gian. (b) Tìm thời gian bay $T$ và độ cao cực đại $H$ . (c) Suy ra tầm ngang $R$ và góc cho tầm xa lớn nhất với $u$ cố định.Các cách giải: 1
Bài 2Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử ban đầu ở nhiệt độ tuyệt đối $T_1$ được nung đến $T_2>T_1$ trong quá trình đẳng áp. Gọi $R_g$ là hằng số khí, khí luôn cân bằng nhiệt động và không có biến đổi pha; quy ước $W$ là công do khí thực hiện, $Q>0$ là nhiệt khí nhận, nên định luật thứ nhất viết $\Delta U=Q-W$ . (a) Dùng phương trình trạng thái để tìm biến thiên thể tích và công. (b) Tính độ biến thiên nội năng từ bậc tự do phân tử. (c) Tìm nhiệt lượng trao đổi, kiểm tra dấu và giải thích phần nhiệt dùng để tăng nội năng hay sinh công.Các cách giải: 1
Bài 3Ánh sáng đơn sắc tần số $f$ chiếu lên bề mặt kim loại có công thoát $\phi$ ; giả sử $hf>\phi$ để có quang electron, với $h$ là hằng số Planck. Mỗi photon truyền năng lượng cho một electron và bỏ qua va chạm sau khi bật ra; $e$ là độ lớn điện tích electron. Hiệu điện thế hãm $V_s$ được hiểu là độ lớn điện áp ngược vừa đủ ngăn electron nhanh nhất tới anode. (a) Viết cân bằng năng lượng cho một photon và electron cực đại. (b) Tìm $K_{\max}$ và $V_s$ . (c) Dự đoán sự phụ thuộc khi thay đổi tần số và cường độ sáng.Các cách giải: 1