Trang 1/2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI PHÒNG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ LỚP 12
Năm học 2019 - 2020
(Đề thi gồm 06 bài; 02 trang)
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ – KHÔNG CHUYÊN
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 19/09/2019
Bài 1 (2,0 điểm)
Cho cơ hệ gồm mt lò xo nh có đ cng k = 100N/m,
chiều dài tự nhiên l0 = 30cm, mt đầu được gn vào giá
c đnh còn mt đầu được ni với chất điểm m1 = 800g ở trên
mặt bàn nằm ngang. Chất điểm m1 được ni với chất điểm
m2 = 200g bởi mt sợi dây nh không dãn vt qua ròng rọc c
đnh như hình 1. Lúc đầu, giữ m1 để hệ đng yên ở v trí lò xo
có chiều dài l1, sau đó thả nh. Biết khi chuyển đng thì các
chất điểm không va chạm với ròng rọc, đoạn dây từ m1 đến ròng rọc luôn nằm ngang dọc theo trục của
lò xo và mọi trạng thái biến dạng của lò xo đều nằm trong giới hạn đàn hồi. Bỏ qua mọi ma sát và lực
cản. Cho g = 10m/s2. Chọn trục Ox trùng với trục của lò xo, gc O là v trí cân bằng của m1, chiều
dương từ trái sang phải.
1. Với l1 = 31cm:
a. Chng minh rằng hệ dao đng điều hòa. Tìm chu kỳ dao đng của hệ.
b. Đúng lúc m1 đi qua O theo chiều dương thì dây ni b tut khỏi m1. Chọn gc thời gian là lúc
dây tut. Viết phương trình dao đng của m1.
2. Tìm điều kiện của l1 để sau khi thả nh thì hệ dao đng điều hòa.
Bài 2 (2,0 điểm)
Cho mạch điện như hình 2. Nguồn điện có suất điện đng
E = 30V và điện trở trong không đáng kể, các điện trở
R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R, Rb là biến trở có thể
điều chỉnh được giá tr từ 0 đến 5R, hai vôn kế V1 và V2
hoàn toàn ging nhau. Bỏ qua điện trở của dây ni.
1. Điều chỉnh để Rb = 0 thì thấy vôn kế V1 chỉ 15V.
a. Chng tỏ các vôn kế có điện trở hữu hạn.
b. Tìm s chỉ của vôn kế V2.
2. Điều chỉnh giá tr Rb để công suất tỏa nhiệt trên đoạn
mạch AB không cha nguồn đạt giá tr cực đại. Tìm s chỉ
của các vôn kế khi đó.
Bài 3 (1,0 điểm)
Mt electron có vận tc ban đầu bằng không, sau khi được tăng tc
bởi hiệu điện thế U = 20kV thì bay vào miền từ trường đều trong
khoảng không gian giữa hai mặt phẳng song song (P) và (Q) cách nhau
mt đoạn d = 2cm, theo phương vuông góc với hai mặt phẳng này. Biết
cảm ng từ
B
của từ trường có phương song song với mặt phẳng (P)
như hình 3 và có đ lớn B = 2.10-2T, điện tích và khi lượng của
electron lần lượt là e = - 1,6.10-19C và me = 9,1.10-31kg. Bỏ qua tác dụng
của trọng lực và lực cản của môi trường.
1. Hãy xác đnh phương vận tc của electron ngay khi ra khỏi miền
từ trường.
2. Tìm thời gian electron chuyển đng trong từ trường.
ĐỀ CHÍNH THỨC
(P)
e-
v
(Q)
Hình 3
M
Hình 2
E
R2
C
R4
R6
R5
R3
B
A
R1
D
V1
V2
Rb
Hình 1
m2
k
m1
Trang 2/2
Bài 4 (2,0 điểm)
Trong mt bình kn hình trụ, thành mỏng, chiều cao h và diện
tích tiết diện S = 1dm2, đặt thẳng đng có mt pittông khi lượng
m = 500g, có bề dày không đáng kể và có thể chuyển đng không
ma sát với thành bình; vỏ bình và pittông được làm bằng vật liệu
cách nhiệt. Phần phía trên pittông cha kh Hêli, phần pha dưới
cha kh Hiđrô. Khi cân bằng thì pittông cách đáy dưới của bình
mt đoạn 0,6h và nhiệt đ của hệ là t0 = 270C. Biết hai lượng kh
này có cng khi lượng m0 và coi là kh l tưởng. Cho g = 10m/s2.
1. Tìm áp suất của khí ở mi phần của bình.
2. Để pittông cân bằng ở v tr cách đều hai đáy bình thì ta phải
tăng nhiệt đ của phần nào và tăng đến bao nhiêu đ? Biết nhiệt đ của phần còn lại được giữ không đổi.
Bài 5 (2,0 điểm)
1. Tiết diện thẳng của mt lăng knh thủy tinh đặt trong
không khí là tam giác đều ABC. M và N là hai điểm nằm trên
đường thẳng xx’ cha cạnh BC như hình 5. Trong mặt phẳng
tiết diện thẳng này, nếu ta chiếu mt chùm tia laze hp (coi là
mt tia sáng) từ M đến mặt AB theo phương hợp với xx’ góc
250 thì chùm tia khúc xạ đi trong lăng knh đến mặt AC cho
chùm tia ló đi qua N. Nếu ta chiếu chùm tia laze đó từ N đến
mặt AC theo phương hợp với xx’ góc 12045’ thì chùm tia khúc xạ đi trong lăng knh đến mặt AB cho
chùm tia ló đi qua M. Coi chiết suất của không khí bằng 1. Tìm chiết suất của thủy tinh làm lăng knh
đi với ánh sáng laze này.
2. Mt môi trường trong sut, đồng chất, chiết suất n, có bề mặt
tiếp xúc với không khí là mt chỏm cầu tâm O, bán kính R như
hình 6. Ở phía trên chỏm cầu theo phương thẳng đng đi qua O,
cách đỉnh chỏm cầu mt đoạn h có vật sáng nhỏ S (coi như mt
điểm sáng) phát ra mt chùm tia sáng tới chỏm cầu dưới các góc
tới nhỏ, chùm tia khúc xạ tạo ảnh thật S’. Lúc t0 = 0, thả cho S rơi
tự do. Biết chiết suất không khí bằng 1, gia tc rơi tự do là g không
đổi. Hãy thiết lập biểu thc tính tc đ của ảnh thật S’ theo thời
gian t khi S đang rơi.
Bài 6 (1,0 điểm)
Cho các dụng cụ và vật dụng sau:
+ Quả cầu kim loại rng (khi lượng riêng của kim loại là D).
+ Lò xo nh có đ cng k.
+ Mt lượng nước có khi lượng riêng Dn đủ dùng.
+ Mt thước thẳng có đ chia phù hợp.
Cho biết: Khi thả trong nước, quả cầu chìm hoàn toàn; khi lượng riêng của không khí là Dk và gia
tc trọng trường là g.
Hãy thiết lập mt phương án thí nghiệm để xác đnh thể tích phần rng trong quả cầu.
(Trình bày cơ sở lý thuyết, trình tự thí nghiệm và những chú ý trong quá trình làm thí nghiệm để giảm
sai s).
--------------------HẾT--------------------
(Thí sinh không sử dụng tài liệu, cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh: ...................................................... S báo danh: .....................................................
Cán b coi thi 1: ........................................................ Cán b coi thi 2: ...............................................
h
0,6h
Hình 4
C
A
B
M
N
Hình 5
x
x’
S
I
R
O
h
Hình 6