Đề & đáp án thi học sinh giỏi Vật lí 12 TP Hà Nội 2012-2013

SỞ GD – ĐT HÀ NỘI KÌ THI HSG THÀNH PHỐ LỚP 12
ĐỀ CHÍNH THỨC
Năm học 2012 – 2013
Môn Vật lí
Ngày thi: 15 – 10 – 2012
Thời gian làm bài: 180 phút
Câu 1( 5 điểm)
Một con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m = 500g, dây có chiều dài l = 100cm đặt nới có gia tốc g =
10m/s
2
. Lấy
2
10
π
=
. Đưa con lắc đơn tới vị trí dây treo lệch góc 0,1 rad so với phương thẳng đứng thì thả
nhẹ.
1. Bỏ qua lực cản của môi trường, hãy tính : Chu kì dao động; cơ năng; tỉ số lực căng dây treo cực
đại và cực tiểu của con lắc?
2. Thực tế con lắc dao động có lực cản nên sau 50 dao động thì biên độ góc của con lắc giảm chỉ còn
một nửa. Tính công suất tối của động cơ để duy trì dao động của con lắc?
Câu 2: ( 4 điểm)
Đặt đồng trục một thấu kính phân kì O1 có tiêu cự 7,5cm với một thấu kính hội tụ tiêu cự 15cm sao cho
khoảng cách giữa hai thấu kính là O1O2 = 24cm. Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính, nằm ngoài
O1O2 và về phía O1.
1. Chứng minh rằng ảnh của AB qua hệ là ảnh thật?
2. Có một vị trí của AB mà khi đổi vị trí hai thấu kính thì vị trí ảnh không đổi. Tìm vị trí đó của AB?
Câu 3: ( 4 điểm)
Thanh kim loại MN dài 20cm có khối lượng m = 10g đượg treo bởi hai sợi
dây nhẹ, không dãn, cách điện, cùng chiều dài l = 40cm ( Hình 1). Thanh
MN nằm ngang trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B hướng thẳng

đứng. Cho dòng điện không đổi I = 4A chạy qua dây MN thì thấy ở vị trí
cân bằng, dây treo của MN lệch góc
0
30
α
=
. Bỏ qua mọi sức cản. Lấy g =
10m/s
2
.
1. Tìm độ lớn của cảm ứng từ B?
2. Đổi chiều dòng điện qua MN đột ngột, tìm tốc độ của đoạn dây MN khi dây treo có phương thẳng
đứng?
Câu 4: ( 4 điểm)
Một hệ gồm hai vật giống nhau có khối lượng m1 = m2 = 200g dính với nhau bởi một lớp keo mỏng. Một
lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên lo = 40cm, treo thẳng đứng với đầu trên cố định,đầu dưới gắn vào m1. Khi
hệ cân bằng thì lò xo dài l = 44cm. Lấy g = 10m/s
2
. Lấy
2
10
π
=
.
1. Kéo vật thẳng đứng xuống dưới để lò xo dài 46cm rồi thả nhẹ cho hệ dao động điều hòa. Tìm
quãng đường dài nhất và nhỏ nhất mà vật đi được trong 0,1s?
2. Nâng hệ vật lên đến vị trí lò xo dài 38cm rồi thả nhẹ. Biết hai vật rời nhau khi lực căng giữa hai vật
đạt tới 3,5N. Tìm biên độ dao động của m1 khi m2 rời khỏi m1?
Câu 5( 3 điểm)
Một tấm pin mặt trời rộng 1m2, có hằng số hấp thụ năng lượng là k = 2,1J/cm2/phút. Tấm pin này được

ghép với cơ cấu truyền năng lượng tới bánh đà với hiệu suất H = 1%. Biết bánh đà hình trụ đặc có khối
lượng m = 500kg và R = 50cm. Ban đầu bánh đà đứng yên. Lấy g = 10m/s
2
.
1. Tìm tốc độ góc của bánh đà sau 8h phơi pin?
2. sau 8h phơi nắng, trục của bánh đà đột ngột rời khỏi ổ đỡ làm bánh đà lăn trên mặt ngang với hệ số
ma sát
0,1
µ
=
. Tìm quãng đường bánh đà đi được chơ tới khi ngừng trượt?
HẾT
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm