KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 MÔN VẬT LÝ CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2021 2022

SỞ GD ĐT QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾTĐỀ THI GIỚI THIỆU (Đề gồm trang) KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2021 2022 Ngày thi 09 01 2022 Môn VẬT LÝ 12 Thời gian làm bài 180 phút Bài. KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 MÔN VẬT LÝ CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2021 2022

SỞ GD & ĐT QUẢNG NGÃI

TRƯỜNG THPT CHUYÊN

LÊ KHIẾT

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 CẤP TRƯỜNG

NĂM HỌC 2021-2022 Ngày thi: 09/ 01/ 2022 Môn: VẬT LÝ 12 Thời gian làm bài: 180 phút

Bài 1: (4 điểm) Cho cơ hệ như hình vẽ 1 Biết M = 1kg, m = 300g, m0 = 100g, lò xo nhẹ

có độ cứng k = 10 N/m và có chiều dài tự nhiên l0 = 21 cm Lấy g = 10 m/s2 Vật m0

chuyển động thẳng đều với vận tốc v0 đến va chạm mềm với vật m đang đứng yên ở vị trí cân bằng trên sàn ngang Biết rằng quá trình va chạm diễn ra trong thời gian rất ngắn

1 Cố định M, v0 = 1 m/s Bỏ qua ma sát

giữa các vật m và m0 với mặt sàn Sau va

chạm, hệ m1 = m + m0 tạo thành một con

lắc lò xo nằm ngang dao động điều hoà

Chọn gốc toạ độ tại vị trí cân bằng, chiều dương là chiều chuyển động của m1 ngay sau

va chạm, gốc thời gian t0 = 0 ngay khi va chạm

a Tính vận tốc của m1 ngay sau va chạm

b Viết phương trình dao động của m1

c Tính thời gian ngắn nhất kể từ khi va chạm đến khi m1 có động năng bằng hai lần thế năng

2 Thả tự do M

a Giả sử hệ số ma sát nghỉ cực đại giữa M và mặt sàn là 0,2 Độ lớn của v0 thoả mãn điều kiện nào để M luôn đứng yên khi m1 dao động điều hòa ?

b Bỏ qua ma sát giữa các vật với mặt sàn, v0 = 2m/s Ngay sau va chạm hệ dao động điều hoà quanh khối tâm của chúng Tìm biên độ dao động của M và m1

Bài 2: (4 điểm) Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B

cách nhau 8cm dao động có phương trình u1u2 5cos(40 ) (mm) t

a Điểm M trên mặt nước và cách A,B lần lượt những đoạn 25cm và 20,5 cm dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB còn có hai dãy cực đại

khác.Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước

Hình 1

M

ĐỀ THI GIỚI THIỆU

(Đề gồm trang)

b Điểm N trên mặt nước sao cho tam giác NAB vuông tại A, NA  6 cm Tính số

điểm dao động cực đại, cực tiểu trên đoạn NB

c Gọi I là trung điểm AB, O là một điểm trên mặt nước, thuộc đường trung trực của

AB và dao động ngược pha với nguồn Tìm khoảng cách nhỏ nhất từ O đến I

d Gọi P là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác I) sao cho P dao động cùng pha với hai nguồn và gần hai nguồn nhất, Q là một điểm nằm trên AB dao động với biên

độ cực đại gần I nhất Tính khoảng cách lớn nhất giữa 2 điểm P, Q trong quá trình dao động

Bài 3: (4 điểm) Cho đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R = 50 , cuộn dây thuần cảm

có độ tự cảm

1 2

 và tụ điện có điện dung

3

10 5





 mắc nối tiếp nhau Đặt điện

áp xoay chiều có dạng u 4f 2 cos(2 ft 6)V



vào hai đầu đoạn mạch trên (với f là

tần số dòng điện có giá trị dương và thay đổi được)

1 Với f  50Hz

a.Tính công suất tiêu thụ điện trong đoạn mạch AB

b.Viết biểu thức dòng điện chạy trong mạch và biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm

2 Khi thay đổi tần số ứng với f  f1 và f  3 f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện

có cùng giá trị Tính f1

3 Tìm giá trị của f để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch AB có giá trị cực

đại

Bài 4: (4 điểm) Cho một mol khí lí tưởng đơn

nguyên tử thực hiện chu trình như hình vẽ 2 Quá

trình biến đổi trạng thái khí 2 – 3 và 3 - 1, có áp

suất phụ thuộc tuyến tính vào thể tích Quá trình

biến đổi trạng thái khí 1 – 2 là đẳng tích Cho biết

V3 =3V1 = 3V0 ; p2 = 6p1 = 6p0, nhiệt dung mol đẳng

tích

3

2

V

R

C 

, R là hằng số khí lý tưởng

a Tính các thông số còn lại của ba trạng thái khí

p 6p0

p0 O

1

2

3

Hình 2

b Viết phương trình mô tả sự phụ thuộc tuyến tính giữa áp suất p và thể tích V của khí trong quá trình 2 – 3 Tìm nhiệt độ cực đại của khí trong quá trình này

c Tính công mà khí thực hiện trong cả chu trình

d Tính hiệu suất của chu trình

Bài 5: (4 điểm) Cho một thấu kính hội tụ mỏng có tiêu cự 10 cm đặt trong không khí.

1 Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính, A trên trục chính của thấu kính và trước thấu kính

a Khi ảnh của vật tạo bởi thấu kính cùng chiều với vật và cách vật 45 cm Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính

b Cố định vị trí của thấu kính, di

chuyển vật dọc theo trục chính của

thấu kính sao cho ảnh của vật qua thấu

kính luôn là ảnh thật Gọi khoảng cách

từ vật đến ảnh là L, khoảng cách từ

vật đến thấu kính là x Sự thay đổi

của L theo x được cho bởi đồ thị như

hình vẽ 3a Hãy tìm L1 và x1

2 Thay vật sáng AB bằng điểm sáng

A

a Sau thấu kính đặt màn (E) trùng với tiêu diện ảnh của thấu kính Thấu kính và màn (E) được đặt cố định Ban đầu điểm sáng A nằm tại tiêu điểm vật chính F, sau đó điểm sáng A bắt đầu chuyển động nhanh dần đều dọc theo trục chính ra xa thấu kính với gia tốc bằng 0,2 m/s2 Sau bao lâu kể từ lúc A bắt đầu di chuyển thì diện tích vệt sáng trên màn bằng 1/25 diện tích vệt sáng trên màn lúc ban đầu

b Điểm sáng A nằm trên trục

chính cách thấu kính một đoạn 15cm

Quay thấu kính quanh trục đi qua

100 như hình vẽ 3b Ảnh đã dịch

chuyển như thế nào? Xác định quãng

đường ảnh đã dịch chuyển

O

L(cm)

L1 L0

x(cm)

15 x0 x1 Hình 3a

O A

Hình 3b

Ghi chú: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.