ĐỀ CHÍNH THỨC HSG LỚP 12 MÔN VẬT LÝ CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2021 2022

SỞ GD & ĐT QUẢNG NGÃI
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
LÊ KHIẾT
ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2022-2023
Ngày thi: 16/ 10/ 2022
Môn: VẬT LÝ 12
Thời gian làm bài: 180 phút

(Đề gồm 02 trang)

1


2


3


4


Bài 1 (5,0 điểm): Ba vật nhỏ khối lượng lần lượt là m 1 =
m2 = 100 g; m3 = 200 g được treo vào 3 lò xo nhẹ có độ k1
k2
k3
cứng lần lượt k1 = k2 = 40 N/m; k3 = 80 N/m và được treo
cố định trên giá đỡ nằm ngang, tạo ra ba con lắc lò xo.Tại vị

trí cân bằng, ba vật cùng nằm trên một đường thẳng nằm
O2
O3
ngang và cách đều nhau O1O2 = O2O3 = 1cm như hình vẽ 1.O1
Kích thích đồng thời cho cả ba vật dao động điều hòa theo m1 m2
m3
các cách khác nhau.Chọn trục Ox hướng thẳng đứng xuống,
gốc O tại vị trí cân bằng, gốc thời gian (t = 0) là lúc truyền
Hình 1
cho m1 vận tốc 60 cm/s hướng thẳng đứng lên trên đồng thời m 2 được thả nhẹ từ một
điểm phía dưới vị trí cân bằng, cách vị trí cân bằng một đoạn 1,5 cm. Bỏ qua sức cản
khơng khí, lấy g = 10 m/s2.

k1

m1

m2
Hình 2

5


1) Viết các phương trình dao động điều hòa của vật m 1 và vật m2.
2) Tính khoảng cách lớn nhất giữa m1 và m2 trong quá trình dao động.
3) Tìm phương trình dao động của vật m 3 để trong suốt q trình dao động ba vật ln
nằm
trên
cùng
một

đường
thẳng.
4) Tháo bỏ hai con lắc 2 và 3, giữ lại con lắc 1, sau đó nối m 1 và m2 với sợi dây mềm,
nhẹ, khơng dãn và đủ dài (Hình 2). Từ vị trí cân bằng của hệ, kéo m 2 theo phương thẳng
đứng xuống dưới một đoạn 20 cm rồi thả nhẹ để m 2 đi lên với vận tốc đầu bằng khơng.
Giả thiết rằng trong q trình chuyển động m2 không bị các vật khác cản trở.

6


P

O
Hình 3

M

7


a) Tìm vị trí của vật m2 mà tại đó lực căng dây tác dụng lên m2 bằng không.
b) Khi m2 bắt đầu đổi chiều chuyển động thì bất ngờ m 2 bị tuột khỏi dây nối. Tính
khoảng thời gian từ khi m2 tuột khỏi dây nối đến vị trí được thả ban đầu.
Bài 2 (5,0 điểm) : Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ kết
hợp A và B cách nhau AB = 9 cm
dao động điều hòa theo
phương thẳng đứng với cùng phương trình dao động là
uA = uB = cos ( 40π t ) (mm),
với t tính bằng giây (s). Coi biên
độ sóng khơng đổi trong q trình truyền sóng. Xét các vân cực đại giao

thoa ở về một phía so với đường trung trực ∆
thuộc mặt chất
lỏng của đoạn AB, vân cực đại bậc k đi qua điểm M với
AM − BM = 4 cm
, vân cực đại bậc k + 2
đi qua
AP
−
BP
=
8
cm
điểm P với
(Hình 3).
a) Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng.
b) Viết phương trình dao động của phần tử chất lỏng tại trung điểm O của đoạn AB.
c) Gọi M ′
là điểm đối xứng với điểm M qua trung điểm O của đoạn AB.
Tính số phần tử chất lỏng dao động với biên độ cực đại, cực tiểu trên đoạn
MM ′
.
N
d) Gọi
là điểm nằm trên mặt chất lỏng, thuộc đường tròn tâm O đường
kính AB, gần đường thẳng AB nhất và phần tử chất lỏng tại N
dao động với
biên độ cực đại. Tính các khoảng cách NA
, NB
.
e) Gọi Q

là điểm thuộc ∆
, gần O nhất và phần tử chất lỏng
tại Q dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Tính khoảng cách AQ
.

8


Bài 3 ( 3,0 điểm): Một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi trạng
thái nhiệt từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) mà áp suất p
của
(2)
(1)

p (Pa)

0
Hình 4

khối khí phụ thuộc vào thể tích V
của nó được mơ tả như giản
đồ ở hình 4. Biết ở trạng thái (1) khối khí có nhiệt độ
−3
3
T1 = 400 K
và thể tích V1 = 10 m
, ở trạng thái

5
(2) khối khí có áp suất p2 = 10 Pa

.
a) Tính nhiệt độ T2
của khối khí ở trạng thái (2) và cơng A′
mà khối khí sinh ra trong q trình này.
b) Tìm phương trình mơ tả sự phụ thuộc của áp suất p
theo thể tích
V
.
c) Tìm nhiệt độ lớn nhất Tmax
của khối khí.

9


Hình 4

N
L,r

K
A

R

C

Mình 2

B

V

Bài 4 (4,0 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ 4. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là
u AB = 150cos(100π t) (V).
Bỏ qua điện trở của dây nối và khố K, điện trở Vơn
kế vơ cùng lớn.
1) Khi khóa K đóng: Điện áp hiệu dụng hai đầu A, M và M, N lần lượt là U AM = 35 V, UMN
= 85 V, công suất tiêu thụ trên đoạn mạch MN là PMN = 40 W. Tính R, r, L.
2) Khi khóa K mở, điều chỉnh điện dung C của tụ để điện áp hiệu dụng
giữa hai bản tụ điện đạt cực đại UCmax. Tìm C, UCmax và điện áp hiệu dụng
UAM, UMN khi đó.
3) Khi khóa K mở, điều chỉnh C để số chỉ Vơn kế nhỏ nhất? Tìm C và số chỉ của Vơn kế
khi đó.
10


Bài 5 (3,0 điểm): Điểm sáng A nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự là
f, cách tiêu điểm gần nó nhất một khoảng 1,5f cho ảnh thật A′ cách tiêu điểm gần A′ nhất
là 40/3 cm.
a) Xác định vị trí ban đầu của A đối với thấu kính và tiêu cự của thấu kính.
b) Đặt thấu kính trên trong khoảng giữa hai điểm sáng A và B sao cho A, B nằm trên
trục chính của thấu kính, cách nhau một đoạn 72 cm và ảnh A′ của A trùng với ảnh B′ của
B. Sau đó, cố định vị trí của A, B và tịnh tiến thấu kính theo phương vng góc với trục
chính với tốc độ không đổi v = 4 cm/s. Chỉ xét trong thời gian thấu kính dịch chuyển mà
còn tạo được ảnh của A, B. Xác định tốc độ chuyển động tương đối của ảnh của A so với
ảnh của B.
HẾT
Ghi chú: Cán bộ coi thi khơng giải thích gì thêm.

11