Đề thi học sinh giỏi vật lý 12.cấu trúc mới nhất của bộ giáo dục của trường Sầm Sơn Thanh Hoá có kèm đáp án và lời giải
Trang 1TRƯỜNG THPT SẦM SƠN
TỔ: VẬT LÍ
Đề gồm 6 trang
MÃ ĐỀ 101
ĐỀ KSCL HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
Năm học 2024 – 2025 Môn: Vật lí – Lớp 12
Thời gian làm bài 90 phút
Họ và tên thí sinh: ………SBD: ………
ĐỀ BÀI
Phần 1 Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương
án đúng) (8,0 điểm)
Câu 1 Bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 10-9m đến 3,8 10-7m thuộc loại nào trong các sóng dưới đây ?
A Tia Rơn-ghen B Tia tử ngoại C Tia hồng ngoại D Ánh sáng nhìn thấy
Câu 2 Một vật khối lượng 100g đồng thời thực hiện hai dao động điều
hòa được mô tả bởi đồ thị bên Lấy π2 = 10 Lực hồi phục cực đại tác
dụng lên vật có giá trị bằng
A 2,5 N B 2 N
Câu 3 Tại sao những quả bóng bay khi để lâu ngày vẫn bị xẹp mặc dù đã
buộc chặt?
A Vì khi mới thổi, không khí từ miệng vào bóng còn nóng, sau đó lạnh dần
nên co lại
B Vì giữa các phân tử của chất làm vỏ bóng có khoảng cách nên các phân tử
không khí có thể qua đó thoát ra ngoài
C Vì cao su là chất đàn hồi nên sau khi bị thổi căng nó tự động co lại.
D Vì không khí nhẹ nên có thể chui qua chỗ buộc ra ngoài.
Câu 4 Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 kg, mang điện tích 4,8.10-18 C, nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang nhiễm điện trái dấu, cách nhau một khoảng 2 cm Lấy g = 10 m/s2 Hiệu điện thế đặt vào hai tấm kim loại đó là:
A U = 255,0 V B U = 127,5 V C U = 63,75 V D U = 734,4 V.
Câu 5 Không thể kết luận gì về nhiệt nóng chảy riêng của chất nào dưới đây?
A Miếng nhựa đường (hắc ín) B Muối ăn C Viên kim cương D Khối thạch anh Câu 6 Trước khi mắc biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến
trở có giá trị nào dưới đây?
A Có giá trị bằng 0 B Có giá trị nhỏ C Có giá trị lớn D Có giá trị lớn nhất Câu 7 Khi nhiệt độ tăng thêm 1oC thì độ dài của dây đồng dài 2 m tăng thêm là 0,034
mm Vậy dây đồng đó sẽ có chiều dài là bao nhiêu khi nhiệt độ tăng thêm 20oC?
A 2,00068 m B 0,0068 m
C 0,102 m D 0,102 mm.
t (10 -2 s) 10
O
6
x (cm)
8
Trang 2Câu 8 Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo ra sóng ổn
định trên mặt chất lỏng Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ 5 là 0,5 m Tốc độ truyền sóng là:
Câu 9 Cho đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt
độ theo thời gian của nước đá như hình vẽ
Thời gian nước đá tan từ phút nào?
A Từ phút thứ 6 đến phút thứ 10.
B Từ phút thứ 10 trở đi.
C Từ 0 đến phút thứ 6.
D Từ phút thứ 10 đến phút thứ 15.
Câu 10 Người ta dùng một ấm nhôm có khối lượng m1 = 0,4 kg để đun một lượng nước m2 = 2 kg
thì sau 20 phút nước sẽ sôi Bếp điện có hiệu suất H = 60% và được dùng ở mạng điện có hiệu điện thế U = 220 V Nhiệt độ ban đầu của nước là t1 = 200 C, nhiệt dung riêng của nhôm c1 = 920 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là c2 = 4,18 kJ/kg.K Cường độ dòng điện chạy qua bếp bằng
Câu 11 Hiện tượng vào mùa đông ở các nước vùng băng
tuyết thường xảy ra sự cố vỡ đường ống nước là do
A tuyết rơi nhiều đè nặng thành ống.
B thể tích nước khi đông đặc tăng lên gây ra áp lực lớn lên
thành ống
C trời lạnh làm đường ống bị cứng dòn và rạn nứt.
D các phương án đưa ra đều sai.
Câu 12 Trong các nhiệt kế sau đây, em hãy chọn nhiệt kế phù hợp để đo nhiệt độ của nước sôi?
A Nhiệt kế y tế có thang chia độ từ 350 C đến từ 420 C
B Nhiệt kế rượu có thang chia độ từ −300 C đến từ 600 C
C Nhiệt kế thuỷ ngân có thang chia độ từ −100 C đến từ 1100 C
D Nhiệt kế hồng ngoại có thang chia độ từ 300 C đến từ 450 C
Câu 13 Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0
nhỏ Lấy mốc thế năng là vị trí cân bằng Khi con lắc chuyển động nhanh dần đều theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc α của con lắc bằng bao nhiêu ?
A
α0
α0
α0
α0
√3
Câu 14 Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = U = 6V; R1 = 5,5; R2 = 3; R là một biến trở Khi R = 3,5
, tìm công suất tiêu thụ của đoạn mạch AM Với giá trị nào của biến trở R thì công suất tiêu thụ trên biến trở R đạt giá trị lớn nhất?
Câu 15 Đồ thị biểu diễn hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí lí tưởng
biểu diễn như hình vẽ Mối quan hệ về nhiệt độ của hai đường đẳng nhiệt này là
A T2 = T1 B T2 < T1
M B
A
R
Trang 3Câu 16 Một bình có dung tích chứa không khí ở nhiệt độ Làm lạnh không khí trong bình đến nhiệt độ Cho biết dung tích bình thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ của không khí và áp suất khí trong bình không đổi Độ biến thiên thể tích của bình là
Câu 17 Bình chứa được khí nitơ ở nhiệt độ dưới áp suất Người ta thay khí nitơ bằng khí X khác Lúc này nhiệt độ là bình chỉ chứa được khí đó dưới áp suất
Hỏi khí X là
A khí hydrogen B khí helium C khí oxygen D khí carbon dioxide Câu 18 Trong thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của
nước đá như SGK, người ta sử dụng 0,6 kg nước đá Oát kế
đo được là 930 W Đồ thị thực nghiệm đo được như hình
5.1 Nếu hao phí nhiệt lượng là 2%, hãy tính lại nhiệt nóng
chảy riêng của nước đá
A.334081 J./Kg B 418033 J/Kg
C 334180 J/Kg D 343180 J/Kg
Câu 19 Trong công nghệ khí nén, người ta sử dụng điện năng sinh công để nén một lượng khí lớn vào
trong một bình kín có vỏ bằng kim loại chắc chắn và gọi đây là bình tích áp Van đóng mở bình tích áp này được lắp nối với một ống dẫn khí và cuối đường ống sẽ là bộ phận (như phanh ô tô) hoặc dụng cụ
cơ khí (như khoan bắt vít trong sửa ô tô, xe máy) Chú ý rằng, trong quá trình nén khí, động cơ điện sẽ lấy thêm không khí bên ngoài nén vào trong bình Trong quá trình khối khí sinh công làm phanh ô tô hoặc quay trục khoan bắt vít sẽ có một lượng khí thoát ra Một người thợ cơ khí sử dụng 5 000 J năng lượng điện cho máy nén khí thì có thể nén được 3 m3 không khí vào trong bình tăng áp có dung tích
250 lít Hiệu suất của máy nén bằng 90% Xác định sự thay đổi nội năng của lượng khí trong bình lúc đầu
Câu 20 Một xilanh thẳng đứng kín hai đầu, trong xilanh có một pittông khối lượng
m có thể trượt không ma sát trong lòng xi lanh Ở trên và dưới pittông có hai lượng
khí như nhau Ban đầu nhiệt độ khí trong hai phần là 27° C thì tỉ số thể tích khí ở
phần trên và phần dưới là Hỏi nếu nhiệt độ khí trong hai phần tăng lên đến
327° C thì tỉ số thể tích khí ở phần trên và phần dưới là bao nhiêu?
Phần 2 Câu trắc nghiệm đúng sai (Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc
sai) (7,2 điểm)
Câu 1 Ngày nay, trong ngành khí tượng, người ta dùng bóng thám không vô tuyến có mang các thiết
bị cảm biến khí tượng, thiết bị vô tuyến điện và định vị toàn cầu để thu thập và gửi về các trung tâm khí tượng ở mặt đất số liệu về nhiệt độ, áp suất, độ ẩm của khí quyển; tốc độ gió; tốc độ di chuyển của các đám mây, Vỏ bóng được làm bằng cao su tự nhiên hoặc cao su tổng hợp từ hợp chất polychloroprene Bóng được bơm khí H2 hoặc He Vỏ bóng trước khi thả có độ dày khoảng 0,051 mm
và chỉ giảm xuống còn khoảng 0,0025 mm ở độ cao mà bóng bị vỡ Tuỳ loại bóng mà khi bắt đầu thả, bóng có thể có đường kính từ 1 m đến 2 m, đến khi đạt độ cao trên 30 km thì đường kính của bóng có
Trang 4thể tăng lên gấp 3 lần Bóng có thể bay lên độ cao tới 40 km, chịu được nhiệt độ tới -95 °C và thường tồn tại trên cao trong khoảng từ 1 giờ đến 3 giờ trước khi vỡ, tự động mở dù rơi xuống Mặc dù bóng
có gắn thiết bị định vị toàn cầu nhưng xác suất để tìm lại các thiết bị của bóng còn nguyên vẹn là rất nhỏ Nội dung câu nào dưới đây là đúng, sai?
a) Bóng thám không chỉ có thể bay lên được khi lực đẩy Archimede của không khí
b) Người ta thường dùng cao su tự nhiên, ít khi dùng cao su tổng hợp để làm bóng mặc
c) Để xác định các thông số trạng thái của khí trong bóng khi bóng đang bay lên không
thể dùng phương trình trạng thái của khí lí tưởng pVT=pVT= hằng số
d) Bóng thám không còn được dùng trong lĩnh vực quân sự để thu thập thông tin của đối
phương
Câu 2 Pit-tông bên trong đông cơ ô tô dao động lên và xuống khi động cơ ô tô hoạt động (Hình 2.1).
Các dao động này được coi là dao động điều hòa với phương trình li độ của pit-tông là:
x =12,5cos(60 πt ) Trong đó, x tính bằng cm, t tính bằng dây
a Từ phương trình ta có: Chu kì
Hình 2.1 Dao động của các pit-tong
bên trong động cơ ô tô
b Vận tốc cực đại: vmax = 750π m/s.
c Gia tốc cực đại: amax = 4500π2 m/s2
d Tại t = 1,25s: x = - 12,5cm vị trí biên âm; v
= 0; a = 450π2 cm/s2
Câu 3 Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hoà với tần số f = 40 Hz Người ta thấy
rằng hai điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng d = 20
cm luôn dao động ngược pha nhau Biết tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 3 m/s đến
5 m/s
a Ta có: λ t ỷ l ệ ng hị c h v ớ i t ầ n s ố
b Do A và B ngược pha nên khoảng cách của chúng tỷ lệ với số lẻ lần nửa bước
sóng
c Khi lan truyền thì tần số sóng không thay đổi
d Vận tốc truyền sóng là v = 320 m/s
Trang 5Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ Nguồn điện có suất điện động E = 9 V
và điện trở trong r = 1 Các điện trở mạch ngoài R1 = R2 = R3 = 3 , R 4
= 6
a Điện trở tương đương của mạch ngoài có giá trị 8 Ω
b Hiệu điện thế hai đầu điện trở R2 bằng 2V
c Hiệu điện thế giữa hai điểm C và D là 7V
d Hiệu suất của nguồn điện bằng 95,5%
Câu 5 Để xác định gần đúng nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1 kg nước đá hóa hơi khi sôi (ở 1000 C), một em học sinh đã làm thí nghiệm sau Cho 1 lít nước (coi là 1 kg nước) ở 100C vào ấm rồi đặt lên bếp điện để đun Theo thời gian đun, em học sinh đó ghi chép được các số liệu sau đây:
– Để đun nóng nước từ 100C đến 1000C cần 18 phút
– Để cho 200 g nước trong ấm hóa hơi khi sôi cần 23 phút
Từ thí nghiệm này hãy tính nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1 kg nước hóa hơi ở nhiệt độ sôi 1000C Bỏ qua nhiệt dung của ấm, biết nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K
a Nhiệt lượng để làm nóng 1 kg nước đá từ 100C lên đến 1000C là 376200J
b Công suất của bếp điện là
c Nhiệt lượng dùng để hóa hơi 0,2 kg nước ở nhiệt độ sôi là 480700J
d Nhiệt hóa hơi riêng của nước ở 1000C là 2.106 J
Câu 6 Một khí cầu có lỗ hở phía dưới, có thể tích không đổi V = 1,1 m3 Vỏ cầu có thể tích không đáng
kể và có khối lượng m = 0,187 kg Nhiệt độ không khí là t1 = 200 C, áp suất khí quyển là p0 = 1,013.10
5 N/m 2 Trong các điều kiện đó, khối lượng riêng của không khí là ρ1 = 1,2 kg/m3
a) Không khí trong khí cầu phải được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 65,360C để khí cầu
có thể lơ lửng
b) Khí cầu được neo với đất bằng một dây cáp Không khí bên trong được nung nóng
tới nhiệt độ t3 = 1100 C Lực căng của dây bằng 1,2 N
c) Lỗ hở được bịt kín (khối lượng riêng không khí bên trong không đổi) Khí cầu lên
cao tới độ cao nào nếu nhiệt độ không khí bên trong không đổi, t3 = 1100 C và khí quyển
có nhiệt độ không đổi Áp suất khí quyển ở mặt đất là p0 = 1,013.105 N/m 2 Độ cao
cực đại mà khí cầu lên tới được là 843,1 m
d) Khí cầu ở vị trí cân bằng của câu c Nếu bị kéo lệch khỏi vị trí cân bằng một khoảng
Δh = 10 m rồi thả ra thì nó khí cầu sẽ dao động qua lại vị trí cân bằng, lực cản của
không khí sẽ làm cho dao động này bị tắt dần sau một thời gian
Phần 3 Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (4,8 điểm)
Câu 1 Một chất điểm dao động điều hoà với biên độ 6 cm Trong khoảng thời gian 1 (s), quãng đường
nhỏ nhất mà vật có thể đi được là 18 cm Ở thời điểm kết thúc quãng đường tốc độ của vật là bao nhiêu cm/s (Lấy sau dấu phẩy 1 chữ số)
Câu 2 Trên mặt nước nằm ngang, có một hình chữ nhật ABCD Gọi E, F là trung điểm của AD và B
C Trên đường thẳng EF đặt hai nguồn đồng bộ S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng sao cho
E, r
C
D
Trang 6đoạn EF nằm trong đoạn S1S2 và S1E = S2F Bước sóng lan truyền trên mặt nước 1,4 cm Biết S1S2 = 10 cm; S1B = 8 cm và S2B = 6 cm Có bao nhiêu điểm dao động cực đại trên chu vi của hình chữ nhật ABCD?
Câu 3 Cho đoạn mạch điện như hình vẽ Trong đó các
điện trở R1 = 40 , R2 = 40 , R 3 = 30 , R 4 = 40 , ampe
kế có điện trở không đáng kể, cường độ dòng điện chạy
trong mạch chính I = 1,2° Số chỉ của ampe kế bằng bao
nhiêu?
Câu 4 Để tạo điện trường đều thẳng đứng người ta dùng hai bản kim loại tích điện trái dấu đặt nằm
ngang và song song song với nhau, cách nhau một khoảng d = 10 cm Ở gần sát với bản trên có một giọt thủy ngân tích điện dương nằm lơ lửng khi hiệu điện thế giữa hai bản là U Hỏi nếu hiệu điện thế giữa hai bản là 0,5U (chiều điện trường vẫn không đổi) thì giọt thủy ngân sẽ chuyển động với vận tốc là bao nhiêu ? Lấy g = 10 m/s2
Câu 5: Một lượng không khí bị giam trong ống thủy tinh nằm
ngang bởi một cột thủy ngân có chiều dài h = 100 mmHg, phần
cột khí bị giam trong ống có chiều dài là 40 mm, áp suất khí
quyển có đơn vị 760 mmHg Đặt ống nghiêng góc α = 600 so với
phương thẳng đứng, miệng ống hướng xuống, giả sử thủy ngân
không chảy ra ngoài thì chiều dài cột khí trong ống bằng bao nhiêu cm? (Kết quả làm tròn đến 1 chữ
số sau dấu phẩy thập phân)
Câu 6 Có 20 g khí hêli chứa trong xilanh đậy kín bởi pittông biến đổi chậm từ theo đồ thị
mô tả bởi hình bên
Cho: V1 = 30 lít; p1 = 5 atm; V2 = 10 lít; p1 = 15 atm Hãy tìm nhiệt độ cao nhất mà khí đạt được trong quá trình biến đổi
……….HẾT………
ĐÁP ÁN TRƯỜNG THPT SẦM SƠN
TỔ: VẬT LÍ
Đề gồm 6 trang
MÃ ĐỀ 101
ĐỀ KSCL HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
Năm học 2024 – 2025 Môn: Vật lí – Lớp 12
Thời gian làm bài 90 phút
Phần 1 Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương
án đúng) (8 điểm)
- Tổng số câu: 20 câu;
- Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,4 điểm;
A
α h
l’
p 0
l0
h
Trang 7Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Phần 2 Câu trắc nghiệm đúng sai (Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc
sai) (7,2 điểm)
- Tổng số câu: 6 câu (24 ý- Mỗi ý có thể xem như 01 câu);
- Điểm tối đa của 01 câu hỏi là 1,2 điểm.
+ Thí sinh lựa chọn chính xác 01 ý trong 1 câu hỏi được 0,2 điểm;
+ Thí sinh lựa chọn chính xác 02 ý trong 1 câu hỏi được 0,4 điểm;
+ Thí sinh lựa chọn chính xác 03 ý trong 1 câu hỏi được 0,6 điểm;
+ Thí sinh lựa chọn chính xác cả 04 ý trong 1 câu hỏi được 1,2 điểm.
Câu Lệnh hỏi Đáp án (Đ/S) Câu Lệnh hỏi Đáp án
(Đ/S) 1
4
2
5
3
6
Phần 3 Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (4,8 điểm)
- Tổng số câu: 6 câu;
- Mỗi câu trả lời đúng thí sinh được 0,8 điểm;
