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
ĐỀ THI GIỚI THIỆU

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

(Đề gồm .... trang)

Bài 1: (4 điểm) Cho cơ hệ như hình vẽ 1. Biết M = 1kg, m = 300g, m0 = 100g, lị 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 q trình va chạm diễn ra trong thời gian rất ngắn.
1. Cố định M, v0 = 1 m/s. Bỏ qua ma sát

M

giữa các vật m và m0 với mặt sàn. Sau va
chạm, hệ m1 = m + m0 tạo thành một con

m

uu
r
v0

m0

Hình 1

lắc lị xo nằm ngang dao động điều hồ.
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 m 1 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 v 0 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(40πt )

(mm).

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 cịn có hai dãy cực đại


khác.Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước.
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 Ω, cuộn dây thuần cảm

có độ tự cảm

1
L=
H
2π

áp xoay chiều có dạng

và tụ điện có điện dung

10−3
C=
F
5π

π
u = 4 f 2 cos(2πft + ) V
6

mắc nối tiếp nhau. Đặt điện

vào hai đầu đoạn mạch trên (với f là

tần số dịng điện có giá trị dương và thay đổi được).
1. Với f = 50Hz.
a.Tính cơng 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 dịng 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. Q trình biến đổi trạng thái
khí 2 – 3 và 3 - 1, có áp suất phụ
thuộc tuyến tính vào thể tích.
Hình 2

Q trình biến đổi trạng thái khí
1 – 2 là đẳng tích. Cho biết V3
=3V1 = 3V0 ; p2 = 6p1 = 6p0, nhiệt
CV =
dung mol đẳng tích

3R
2

, R

là hằng số khí lý tưởng.
a. Tính các thơng số cịn lại
của ba trạng thái khí.
b. Viết phương trình mơ tả sự
phụ thuộc tuyến tính giữa áp suất
p và thể tích V của khí trong q
trình 2 – 3. Tìm nhiệt độ cực đại
của khí trong q trình này.
c. Tính cơng mà khí thực hiện
trong cả chu trình.
d. Tính hiệu suất của chu
trình.
Bài 5: (4 điểm) Cho một thấu

p
6p0

kính hội tụ mỏng có tiêu cự 10 cm

2

đặt

thấu kính và trước thấu kính.
V3

khí.

trục chính, A trên trục chính của

1
V0

khơng

1. Đặt vật sáng AB vng góc với

3
p0
O

trong

V


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.

L(cm)

L1
L0
x(cm)
O

15

x0
Hình 3a

x1


Hình 3b

O
A

α

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 quang tâm O để trục chính quay góc α = 100 như hình vẽ 3b. Ảnh đã
dịch chuyển như thế nào? Xác định quãng đường ảnh đã dịch chuyển.

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