Đề chọn học sinh giỏi tỉnh Lâm Đồng 2014-2015 môn vật lý

Hình 2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LÂM ĐỒNG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH
VÀO ĐỘI TUYỂN BỒI DƯỠNG HSG LỚP 12
NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 02 trang)
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 180 phút
Ngày thi: 20/9/2014
Câu 1: (4,0 điểm)
Một vật hình trụ đặc đồng chất, trọng lượng P, bán kính r đặt trong một
mặt lõm bán kính cong R (Hình 1). Ở điểm trên của hình trụ người ta gắn hai lò
xo với độ cứng k như nhau. Tại vị trí cân bằng của hình trụ hai lò xo có chiều
dài tự nhiên.
1. Tìm chu kì dao động nhỏ của hình trụ với giả thiết hình trụ lăn
không trượt.
2. Tìm chu kì dao động nhỏ trong trường hợp khi không có lò xo và khi
mặt lõm là mặt phẳng.
Câu 2: (3,5 điểm)
Một kính hiển vi vật kính có tiêu cự f
1
= 0,8cm, đường kính chu vi thấu kính D
1
= 0,4cm; thị kính có
tiêu cự f
1
= 2,5cm, đường kính chu vi thấu kính D
2
= 0,8cm. Một người mắt không có tật, khoảng cực cận Đ =

25cm, quan sát vật nhỏ AB qua kính hiển vi ở trạng thái mắt không điều tiết, khi đó, số bội giác là G
∞
= 150.
1. Xác định vị trí vật AB và độ dài quang học của kính hiển vi.
2. Coi quang tâm O
2
nằm sát mắt. Xác định góc mở φ của thị trường kính hiển vi. Trong mặt phẳng
chứa vật, vuông góc với trục chính thì đường kính vùng sáng mà mắt quan sát được là bao nhiêu?
3. Để tận dụng toàn bộ chùm sáng qua kính người quan sát đưa mắt xa thị kính một ít. Xác định vị trí
mắt, góc mở φ của thị trường mà người đó nhìn được trong trường hợp này. Cho rằng đường kính con ngươi
của mắt người quan sát d
0
= 1mm, hỏi toàn bộ chùm sáng qua kính có lọt vào mắt không?
Câu 3: (3,5 điểm)
Cho mạch điện như hình 2. Biết
1
C C=
,
2
2C C=
,
1
R R=
,
2
2R R=
. Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai điểm A và B có biểu
thức
0
sinu U t

ω
=
, trong đó biên độ
0
U
được giữ không đổi còn tần số
góc
ω
có thể thay đổi trong một khoảng giá trị rộng.
1. Hiệu điện thế hiệu dụng
1
U
giữa hai đầu điện trở
1
R
có thể
đạt giá trị cực đại bằng bao nhiêu?
2. Khi
1
U
đạt giá trị cực đại thì hiệu điện thế hiệu dụng
2
U

giữa hai đầu điện trở
2
R
đạt giá trị nào?
Câu 4: (3,5 điểm)
Hệ thống gồm 100 bản cực kim loại giống nhau, mỗi bản có

diện tích S. Các bản cực cách đều nhau trong chân không, khoảng
cách 2 bản cực liên tiếp là d. Ban đầu, các bản cực tích điện thứ tự từ
bản 1 đến bản 100 là Q, 2Q, 3Q, … , 100Q (Q > 0). Nối đồng thời
bản cực 1 và bản cực 100 xuống đất (Hình 3).
1. Xác định điện lượng chạy từ bản cực 1 và bản cực 100 xuống đất.
2. Tìm bản cực có điện thế cực đại và tính điện thế đó.
Trang 1/2
Hình 1
Hình 3
Cho: 1 + 2 + 3 + + n =
( 1)
2
n n +
; 1
2
+ 2
2
+ 3
2
+ + n
2
=
( 1)(2 1)
6
n n n+ +
.
Câu 5: (3,5 điểm)
Trong quá trình nén khí chậm của một mol khí Heli, sự thay đổi nhiệt độ thấp hơn hai lần so với thay
đổi nhiệt độ trong trường hợp nén khí đoạn nhiệt.
1. Trong thời gian xảy ra quá trình nén khí chậm trên, khí Heli tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Tại sao?

2. Xem Heli là khí lý tưởng và nhiệt độ ban đầu bằng T
0
. Hãy tính lượng nhiệt trao đổi với môi trường
bên ngoài nếu sau khi nén khí xong nhiệt độ của khí là T
1
= α.T
0
(với α > 1).
Câu 6: (2,0 điểm)
Có hai con lắc A, B mà chu kì của chúng gần bằng nhau. Cho biết chu kì của con lắc A. Hãy trình bày
và giải thích một phương án thực nghiệm để xác định chu kì của con lắc B mà không cần dùng thêm dụng cụ
nào.
Hết
Họ tên thí sinh: ……………………………… Giám thị 1: ………………… …………. Ký tên………
Số báo danh: …………………………………. Giám thị 2: ………… ………………… Ký tên: ………
Trang 2/2