Đề thi HSG Lí cấp tỉnh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GIA LAI

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH (BẢNG B)
NĂM HỌC 2022-2023

ĐỀ THI CHÍNH THỨC
(Gồm 07 bài, 02 trang)

Mơn: VẬT LÍ
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 17/12/2022
Họ và tên thí sinh: …………………………………..……….. Số báo danh:……………………
Bài 1. (4,0 điểm)
m
.
s2
a) Một con lắc đơn dài 20 cm treo tại một điểm cố định. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng
một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải rồi truyền cho vật vận tốc 14 cm/s theo phương vng góc với dây
treo về phía vị trí cân bằng. Coi con lắc dao động điều hòa. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều
dương hướng từ vị trí cân bằng sang phải, gốc thời gian là lúc con lắc qua vị trí cân bằng lần thứ 3.
a1) Viết phương trình dao động đối với li độ dài của con lắc.
a2) Tính gia tốc tồn phần của con lắc khi vật qua vị trí có li độ dài 2 cm.
a3) Tìm thời điểm vật qua vị trí có gia tốc tiếp tuyến là 98 cm/s 2 lần thứ 2023 kể từ thời điểm ban đầu.
b) Hai con lắc đơn A và B có chiều dài lần lượt là 64 cm và 81 cm được treo ở trần một căn phòng.
Khi các vật nhỏ của hai con lắc đang ở vị trí cân bằng, đồng thời truyền cho chúng các vận tốc cùng
hướng sao cho hai con lắc dao động điều hịa với cùng biên độ góc 5o , trong hai mặt phẳng song song
nhau. Gọi khoảng thời gian ngắn nhất kể từ lúc truyền vận tốc đến lúc hai dây treo song song nhau là τ .
Tổng quãng đường dài nhất của A và B trong cùng khoảng thời gian 2022τ là bao nhiêu?
Bài 2. (3,0 điểm)

Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A và B cách nhau 12 cm, dao động theo phương
thẳng đứng với phương trình u1 = u 2 = 2cos40πt (cm). Xét điểm M trên mặt nước có sóng truyền qua,
cách A và B những đoạn tương ứng là d1 = 4,2 cm và d2 = 9 cm. Coi biên độ sóng khơng đổi trong q trình
truyền đi, biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 32 cm/s.
a) Tính bước sóng và viết phương trình sóng tổng hợp tại điểm M.
b) Tính số điểm cực đại và số điểm cực tiểu giao thoa trong khoảng AB.
c) Gọi N là một điểm nằm trên đường vng góc với AB tại A dao động với biên độ cực đại. Đoạn
AN có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu?
d) Xét đoạn thẳng CD = 4 cm trên mặt nước có chung đường trung trực với AB. Tính khoảng cách lớn
nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ có 3 điểm dao động với biên độ cực đại.
Bài 3. (2,0 điểm)
E1, r1
Cho mạch điện như hình vẽ bên. Các nguồn điện có các
suất điện động E1 = 6 V; E2 = 12 V và điện trở trong r1 = r2 = 3 Ω.

Cho gia tốc rơi tự do tại nơi treo các con lắc đơn là g  π 2  10

Biến trở có thể thay đổi giá trị điện trở R X từ 0 đến 20 Ω. Một
bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng
và có điện trở R = 1 Ω và được mắc vào 2 điểm A và B. Bỏ qua
điện trở dây nối.

A

B
E2, r2

RX

a) Điều chỉnh điện trở của biến trở đến giá trị R X = 6 Ω. Xác định khối lượng đồng bám vào catốt

sau 16 phút 5 giây và điện năng tiêu thụ của bình trong thời gian trên. Biết khối lượng mol nguyên tử và
hóa trị của đồng là A = 64 và n = 2; hằng số Fa-ra-đây F = 96500 C/mol.
b) Điều chỉnh giá trị biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại. Tính giá trị R X của
biến trở và cơng suất cực đại đó.

Trang 1/2


Bài 4. (3,0 điểm)
Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có điện trở
thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp thì dịng điện
trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn
sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t.
a) Tính hệ số công suất của đoạn mạch.
b) Biết công suất tiêu thụ của đoạn mạch trên là 100 W, điện áp
hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch là 200 V. Tính R.
Bài 5. (3,0 điểm)
Đầu trên của hai thanh ray kim loại thẳng, song song cách nhau
một đoạn L, đặt thẳng đứng nối với hai cực của tụ điện có điện dung C
bằng dây dẫn. Hiệu điện thế đánh thủng tụ là UT. Hệ thống được đặt
trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B vng góc với mặt
phẳng hai thanh như hình vẽ bên. Một thanh kim loại MN có khối lượng
m, chiều dài L, trượt từ đỉnh hai thanh ray xuống dưới với vận tốc ban
đầu v0. Cho rằng trong q trình trượt MN ln tiếp xúc và vng góc
với hai thanh ray. Giả thiết các thanh ray đủ dài và bỏ qua điện trở của
mạch điện, ma sát không đáng kể, gia tốc rơi tự do là g.

C

N

M

v

B

a) Chứng minh rằng chuyển động trượt của thanh MN là chuyển động thẳng nhanh dần đều. Tìm
gia tốc của nó.
b) Xác định thời gian trượt của thanh MN cho đến khi tụ C bị đánh thủng.
Bài 6. (3,0 điểm)
Một xilanh đặt thẳng đứng, bịt kín hai đầu, được chia làm hai phần bởi một pit-tông nặng cách
nhiệt. Cả hai bên pit-tơng đều chứa cùng một lượng khí lý tưởng xác định. Ban đầu khi nhiệt độ khí của
hai phần như nhau thì thể tích phần khí ở trên pit-tơng gấp 2 lần thể tích phần khí ở dưới pit-tơng. Hỏi nếu
nhiệt độ của khí ở phần trên pit-tơng được giữ khơng đổi thì cần phải tăng nhiệt độ khí ở phần dưới
pit-tơng lên bao nhiêu lần để thể tích khí ở phần dưới pit-tơng gấp 2 lần thể tích khí ở phần trên pit-tơng?
Bỏ qua ma sát giữa pit-tơng và xilanh.
Bài 7. (2,0 điểm)
Cho lị xo nhẹ có độ cứng k, một quả cầu rỗng có khối lượng riêng D, một cốc nước có khối lượng
riêng D0 (D0 < D). Với dụng cụ là một chiếc thước thẳng có độ chia nhỏ nhất là mm, em hãy trình bày
phương án xác định thể tích phần rỗng của quả cầu (trình bày cơ sở lý thuyết, tiến trình thí nghiệm).
-------------- HẾT -------------* Thí sinh khơng được sử dụng tài liệu;
* Giám thị khơng giải thích gì thêm.

Trang 2/2