Tổng hợp Đề thi chọn đội tuyển dự thi HSG Quốc gia môn Vật lý lớp 12

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN<br /> ĐỀ CHÍNH THỨC<br /> <br /> ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HSG QUỐC GIA LỚP 12<br /> <br /> Năm học 200 - 2011<br /> <br /> Môn thi: VẬT LÝ (Đề thi có 2 trang)<br /> Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)<br /> Bài 1 (4 điểm) Hai thanh mảnh OA và O’B đồng chất, phân bố đều, cùng khối<br /> lượng m, cùng chiều dài l, chúng được treo hai điểm O, O’ cùng độ cao. Hai thanh<br /> có thể dao động xung quanh O và O’. Một lò xo rất nhẹ có độ cứng k được nối vào<br /> trung điểm mỗi thanh. Khi hai thanh ở vị trí cân bằng thì lò xo có chiều dài tự<br /> nhiên (hình 1). Hệ đang đứng yên, kéo rất nhanh thanh OA ra khỏi vị trí cân bằng<br /> (trong mặt phẳng hình vẽ) sao cho nó hợp với phương thẳng đứng một góc 0 rất<br /> bé rồi buông không vận tốc đầu, chọn lúc đó làm gốc thời gian.Tìm quy luật dao<br /> động bé của mỗi thanh. Bỏ qua mọi lực cản, gia tốc trọng trường là g.<br /> Bài 2 (4 điểm) Một hình hộp có chiều dài l = 0,4 m tiết diện ngang là hình vuông<br /> cạnh a = 0,1 m, đặt nằm ngang. Một vách ngăn<br /> A<br /> có bề dày và khối lượng không đáng kể chia hình<br /> a<br /> hộp thành hai phần, vách ngăn có thể chuyển<br /> động tịnh tiến dọc theo chiều dài hộp. Thành hộp<br /> a<br /> và vách ngăn đều cách nhiệt. Khi hệ ở trạng thái<br /> cân bằng thì vách ngăn nằm chính giữa hộp, a<br /> thuỷ ngân chứa một nửa thể tích phần bên trái và 2<br /> phía trên cùng có một lỗ nhỏ A thông với khí<br /> quyển. Phần bên phải chứa một khối khí lưỡng<br /> (H2)<br /> nguyên tử ở nhiệt độ T0 = 300 0K (hình 2).<br /> 1. Tính áp suất khối khí ngăn bên phải khi vách ngăn ở vị trí cân bằng.<br /> 2. Nhờ một dây đốt nóng được đưa vào bên phải hộp người ta nung nóng dần khối<br /> khí để vách dịch chuyển sang trái cho đến lúc nó chạm vào thành hộp.<br /> a. Tính nhiệt độ khối khí ở trạng thái cuối.<br /> b. Tìm công mà khối khí đã thực hiện và nhiệt lượng đã cung cấp cho khối<br /> khí. Bỏ qua động năng của thuỷ ngân.<br /> Cho khối lượng riêng của thuỷ ngân  = 13,6 .103 kg/m3, áp suất khí quyển<br /> pk = 1,012.105 pa, gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Bỏ qua sự thay đổi thể tích theo<br /> nhiệt độ.<br /> Bài 3 (4 điểm) Một dòng điện chạy qua khối plasma hình trụ dài l, bán kính tiết<br /> diện là r0. Khối plasma có điện dẫn xuất phụ thuộc vào khoảng cách tới trục theo<br />  r2 <br /> công thức    0 1  2  , trong đó 0 và a là hằng số. Đặt vào hai đầu khối một<br />  a <br /> <br /> <br /> hiệu điện thế U. Một dây dẫn ngắn, mảnh có dòng điện với cường độ I2 chạy qua<br /> dây đặt song song và cách trục khối plasma một khoảng x > r0. Tính lực từ tác<br /> dụng lên một đơn vị chiều dài của dây dẫn.<br /> <br /> 1<br /> <br /> Bài 4(4 điểm) Cho một lưới rộng vô hạn được hàn<br /> từ những thanh kim loại khác nhau do đó điện trở<br /> mỗi thanh tạo nên một cạnh hình vuông bé nhất là<br /> khác nhau (hình 3). Chỉ dùng một Ôm kế và các<br /> dây nối (điện trở dây không đáng kể). Hãy xác định<br /> điện trở rx của một thanh IK trên hình vẽ mà không<br /> được cắt ra.<br /> Bài 5 (4 điểm)<br /> Cho mạch điện xoay<br /> chiều như hình 4, các tụ điện đều có điện<br /> dung bằng C, còn R1 = R0, R2 = mR0 (m là<br /> hằng số). Đặt vào A, B một hiệu điện thế<br /> 1<br /> xoay chiều uAB = U0cos (ựt) với ự =<br /> .<br /> R 0C<br /> Xác định hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai<br /> điểm E và F?<br /> <br /> I<br /> <br /> K<br /> <br /> (H3)<br /> R1<br /> <br /> R2<br /> <br /> E<br /> <br /> A<br /> C<br /> <br /> C<br /> <br /> C<br /> <br /> F<br /> <br /> B<br /> (H4)<br /> <br /> Hết<br /> <br /> Họ tên thí sinh: …………………………………………SBD: ………...........<br /> <br /> 2<br /> <br /> Sở Gd&Đt Nghệ an<br /> Đề chính<br /> thức<br /> <br /> Đề thi chọn đội tuyển dự thi hsg quốc gia lớp 12<br /> <br /> Năm học 2010 - 2011<br /> <br /> Môn thi: vật lý (Đề thi có 2 trang)<br /> Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)<br /> Bài 1 (4 điểm) Hai thanh mảnh OA và O’B đồng chất, phân bố đều, cùng khối<br /> lượng m, cùng chiều dài l, chúng được treo hai điểm O, O’ cùng độ cao. Hai thanh<br /> có thể dao động xung quanh O và O’. Một lò xo rất nhẹ có độ cứng k được nối vào<br /> trung điểm mỗi thanh. Khi hai thanh ở vị trí cân bằng thì lò xo có chiều dài tự<br /> nhiên (hình 1). Hệ đang đứng yên, kéo rất nhanh thanh OA ra khỏi vị trí cân bằng<br /> (trong mặt phẳng hình vẽ) sao cho nó hợp với phương thẳng đứng một góc 0 rất<br /> bé rồi buông không vận tốc đầu, chọn lúc đó làm gốc thời gian.Tìm quy luật dao<br /> động bé của mỗi thanh. Bỏ qua mọi lực cản, gia tốc trọng trường là g.<br /> Bài 2 (4 điểm) Một hình hộp có chiều dài l = 0,4 m tiết diện ngang là hình vuông<br /> cạnh a = 0,1 m, đặt nằm ngang. Một vách ngăn<br /> A<br /> có bề dày và khối lượng không đáng kể chia hình<br /> a<br /> hộp thành hai phần, vách ngăn có thể chuyển<br /> động tịnh tiến dọc theo chiều dài hộp. Thành hộp<br /> a<br /> và vách ngăn đều cách nhiệt. Khi hệ ở trạng thái<br /> cân bằng thì vách ngăn nằm chính giữa hộp, a<br /> thuỷ ngân chứa một nửa thể tích phần bên trái và 2<br /> phía trên cùng có một lỗ nhỏ A thông với khí<br /> quyển. Phần bên phải chứa một khối khí lưỡng<br /> (H2)<br /> nguyên tử ở nhiệt độ T0 = 300 0K (hình 2).<br /> 1. Tính áp suất khối khí ngăn bên phải khi vách ngăn ở vị trí cân bằng.<br /> 2. Nhờ một dây đốt nóng được đưa vào bên phải hộp người ta nung nóng dần khối<br /> khí để vách dịch chuyển sang trái cho đến lúc nó chạm vào thành hộp.<br /> a. Tính nhiệt độ khối khí ở trạng thái cuối.<br /> b. Tìm công mà khối khí đã thực hiện và nhiệt lượng đã cung cấp cho khối<br /> khí. Bỏ qua động năng của thuỷ ngân.<br /> Cho khối lượng riêng của thuỷ ngân  = 13,6 .103 kg/m3, áp suất khí quyển<br /> pk = 1,012.105 pa, gia tốc trọng trường g = 10m/s2. Bỏ qua sự thay đổi thể tích theo<br /> nhiệt độ.<br /> Bài 3 (4 điểm) Một dòng điện chạy qua khối plasma hình trụ dài l, bán kính tiết<br /> diện là r0. Khối plasma có điện dẫn xuất phụ thuộc vào khoảng cách tới trục theo<br />  r2 <br /> công thức    0 1  2  , trong đó 0 và a là hằng số. Đặt vào hai đầu khối một<br />  a <br /> <br /> <br /> hiệu điện thế U. Một dây dẫn ngắn, mảnh có dòng điện với cường độ I2 chạy qua<br /> dây đặt song song và cách trục khối plasma một khoảng x > r0. Tính lực từ tác<br /> dụng lên một đơn vị chiều dài của dây dẫn.<br /> <br /> 1<br /> <br /> Bài 4(4 điểm) Cho một lưới rộng vô hạn được hàn<br /> từ những thanh kim loại khác nhau do đó điện trở<br /> mỗi thanh tạo nên một cạnh hình vuông bé nhất là<br /> khác nhau (hình 3). Chỉ dùng một Ôm kế và các<br /> dây nối (điện trở dây không đáng kể). Hãy xác định<br /> điện trở rx của một thanh IK trên hình vẽ mà không<br /> được cắt ra.<br /> Bài 5 (4 điểm)<br /> Cho mạch điện xoay<br /> chiều như hình 4, các tụ điện đều có điện<br /> dung bằng C, còn R1 = R0, R2 = mR0 (m là<br /> hằng số). Đặt vào A, B một hiệu điện thế<br /> 1<br /> xoay chiều uAB = U0cos (ựt) với ự =<br /> .<br /> R 0C<br /> Xác định hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai<br /> điểm E và F?<br /> <br /> I<br /> <br /> K<br /> <br /> (H3)<br /> R1<br /> <br /> R2<br /> <br /> E<br /> <br /> A<br /> C<br /> <br /> C<br /> <br /> C<br /> <br /> F<br /> <br /> B<br /> (H4)<br /> <br /> Hết<br /> <br /> Họ tên thí sinh: …………………………………………SBD: ………...........<br /> <br /> 2<br /> <br /> ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI<br /> MÔN VẬT LÝ THPT<br /> thành phố Hồ Chí Minh - Năm học 2010 - 2011<br /> (Thời gian làm bài: 180 phút)<br /> Bài 1 (4 điểm)<br /> Một vành tròn bán kính R, khối lượng M phân bố đều. Trên vành gắn một vật nhỏ khối<br /> lượng m (h.1). Kéo cho vành lăn không trượt trên mặt ngang để tâm của vành có vận tốc<br /> không đổi v0. Hỏi v0 phải thoả điều kiện gì để vành không nảy lên?<br /> <br /> <br /> <br /> m<br /> Hình 1<br /> Bài 2 (4 điểm)<br /> Một thanh AB đồng chất khối lượng m, tiết diện đều, có khối tâm G, chiều dài 2d. Đặt<br /> đầu A trên mặt đất nằm ngang và nghiêng một góc  0 so với mặt đất (h.2). Buông nhẹ<br /> thanh, thanh đổ xuống không vận tốc đầu. Giả sử đầu A trượt không ma sát trên mặt đất.<br /> a- Xác định quỹ đạo của khối tâm G.<br /> b- Tính vận tốc của G khi thanh chạm đất.<br /> 1<br /> Lưu ý: Momen quán tính của thanh đối với đường trung trực là I  md 2<br /> 3<br /> B<br /> G<br /> A<br /> <br /> 0<br /> Hình 2<br /> <br /> Bài 3 (4 điểm)<br /> Một xi lanh như hình vẽ (h.3) chứa khí lý tưởng, được đóng kín bằng một pittông khối<br /> lượng M, tiết diện S, có thể chuyển động trong xilanh. Lúc đầu giữ pittông ở vị trí sao<br /> cho áp suất trong bình bằng áp suất khí quyển bên ngoài. Thành xilanh và pittông đều<br /> cách nhiệt.<br /> Buông pittông, pittông chuyển động từ vị trí ban đầu đến vị trí cuối cùng có độ cao h so<br /> với đáy xilanh. Tuy nhiên, trước khi đạt đến vị trí cân bằng này, pittông đã thực hiện<br /> <br />