Đề thi học sinh giỏi Tp. HCM năm 2015 vật lí

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 CẤP THÀNH PHỐ
TP. HỒ CHÍ MINH NĂM HỌC 2014 – 2015
MÔN VẬT LÝ
THỜI GIAN 150 PHÚT(Không kể thời gian phát đề)
Ngày 04 tháng 3 năm 2015
ĐỀ THI(Có 8 câu mỗi câu 2,5 điểm)
Bài 1. Một con lắc đơn gồm quả cầu nhoe khối lượng m treo ở đầu một sợi dây nhẹ chiều dài l, đầu kia của
dây buộc vào điểm I cố định. Quả cầu được giữ ở vị trí dây treo lệch với phương thẳng đứng góc α= 60
0
rồi
buông cho nó dao động với vận tốc đầu bằng không. Bỏ qua ma sát. Gia tốc trọng trường là g. Tìm tỉ số giữa
lực căng dây lớn nhất và lực căng dây nhỏ nhất trong quá trình quả cầu dao động.
Bài 2. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn(nhiệt độ 0
0
C; áp suất 1 atm) là 1,29 kg/m
3
. Tìm
khối lượng không khí chứa trong một căn phòng tại thành phố Đà Lạt. Cho biết phòng có thể tích 60 m
3
ở
điều kiện 17
0
C và áp suất 0,87 atm.
Bài 3. Có các điện trở giống nhau, mỗi điện trở có giá trị là R
0
= 3Ω.
a/ Tìm số điện trở R
0
ít nhất và cách mắc các điện trở để có một mạch điện mà điện trở tương đương là 5Ω.
b/ Mạch điện trên được nối với một nguồn điệnkhông đổi có suất điện động E= 6V, điện trở trong r= 1Ω.
Mỗi điện trở R

0
chịu được công suất tới hạn P
0
. Tìm P
0
để không có điện trở R
0
nào trong mạch bị hỏng?
Bài 4. Một học sinh bị tật cận thị. Để có thể nhìn rõ các vậtở xa mà không phải điều tiết mắt, học sinh này
phải đeo kính sát mắt một kính cận có độ tụ D= -4 dp. Khi này mắt có thể nhìn rõ vật gần nhất cách mắt là
25 cm.
a/ Khi không đeo kính mắt của học sinh này nhìn rõ được vật gần nhất, xa nhất cách mát bao nhiêu?
b/ Nếu học sinh này đeo kính có độ tụ D
’
= -2,5 dp, học sinh này nhìn vật xa nhất cách mắt bao nhiêu?
Bài 5. Con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k= 10 N/m và vật nặng có khối lượng m= 100gam. Vật m
gồm vật m
1
đặt trên m
2
như hình 1, khối lượng m
1
= m
2
= m/2. Bỏ qua ma sát giữa vật với mặt sàn. Hệ số ma
sát giữa vật m
1
với m
2
là µ. Con lắc lò xo dao động với biên độ là A= 6cm và m

1
không trượt trên m
2
. Cho
g= 10m/s
2
.
a/ Tìm độ lớn cực đại của lực kéo về(lực phục hồi) tác dụng lên m
1
khi dao động.
b/ Tìm điều kiện về giá trị của µ để m
1
không trượt trên m
2
khi dao động.
Bài 7. Đoạn mạch điện xoay chiều AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở
thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. gọi M là điểm giữa R với L. Điện áp tức thời ở hai đầu A;B có
dạng u= U
2
cos(ωt), trong đó U không đổi, còn ω thay đổi được. Khi ω= ω
1
, cường độ hiệu dụng trong
mạch là I
1
= I và điện áp hiệu dụng U
AM
= U
MB
. Khi ω= ω
2

= 3ω
1
, cường độ hiệu dụng trong mạch I
2
= I
1
=I. Khi
ω= ω
0
, trong mạch có cộng hưởng điện và cường độ trong mạch là I
m
.
a/ Tìm ω
0
(theo ω
1
) và I
m
(theo I).
b/ Nếu mắc đoạn AB vào một nguồn điện không đổi hiệu điện thế U thì hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi
phần tử của mạch điện là bao nhiêu?
Bài 8. Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc.
- Khi ánh sáng có bước sóng λ= 0,6 µm,khoảng vân giao thoa tại một vị trí nào đó của màn là i
1
=
0,9mm. Dời màn quan sát ra xa khe sáng 20 cm, khoảng vân giao thoa là i
2
= 1 mm.
- Khi ánh sáng có bước sóng λ
’

, khoảng vân giao thoa tại vị trí nào đó của nàn là
'
1
i
=0,6 mm. Dời màn
quan sát ra xa thêm 24 cm, khoảng vân giao thoa là
'
2
i
=0,7 mm. Tính λ
’
.
ĐỀ CHÍNH THỨC
HÌNH 1
k
m
HÌNH 2
M
M
’
Bài 6. Sóng ngang truyền trên một sợi dây. Hình 2 mô tả hình ảnh sợi dây ở
thời điểm t và điểm M đang đi xuống. Cho biết thời gian ngắn nhất M đi từ vị
trí cân bằng xuống vị trí biên là 0,1s, khoảng cacxhs MM
’
= 30 cm. Hỏi sóng
truyền trên dây theo chiều nào(qua trái hay qua phải), tốc độ truyền sóng là
bao nhiêu?