Đề thi học sinh giỏi 12 Quảng Bình 2013-2014 môn vật lý

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
Họ và tên: ……………………
Số báo danh:
KÌ THI CHỌN HSG TỈNH NĂM HỌC 2013 - 2014
Khóa ngày 28 – 3 - 2014
Môn: VẬT LÍ
LỚP 12 THPT
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Đề gồm có 02 trang
Câu 1 (1,0 điểm)
Một lượng khí lý tưởng đơn nguyên tử thực hiện một quá trình biến đổi trạng thái, trên
hệ toạ độ p-T quá trình này được biểu diễn bằng đoạn 1-2 của một parabol mà
đỉnh của nó trùng với góc toạ độ (hình vẽ). Hỏi nhiệt lượng mà khí nhận vào
trong quá trình này được sử dụng bao nhiêu phần trăm để làm biến đổi nội năng
của khí? Biết nội năng của 1 mol khí lý tưởng đơn nguyên tử là U =
2
3
RT.
Câu 2 (1,5 điểm)
Cho cơ hệ gồm khung dây ABDE có điện trở thuần không đáng
kể, được đặt nằm trên mặt phẳng nằm ngang, cạnh BD được nối với tụ
điện có điện dung C. Lò xo nhẹ có độ cứng k, đoạn dây MN dài
l
,
khối lượng m tiếp xúc với khung và có thể chuyển động tịnh tiến
không ma sát dọc theo khung. Hệ thống đặt trong từ trường đều có véc
tơ cảm ứng từ
B
ur
vuông góc với mặt phẳng của khung và có chiều như

hình vẽ. Kích thích cho MN dao động dọc theo trục lò xo (MN luôn tì
lên khung). Chứng minh thanh MN dao động điều hòa và tính chu kì
dao động.
Câu 3 (1,0 điểm)
Một quả nặng nhỏ, khối lượng m nằm yên trên một giá đỡ nằm ngang
được gắn với một lò xo nhẹ, có độ cứng k, ban đầu lò xo không biến dạng.
Đầu tự do của lò xo bắt đầu được kéo lên thẳng đứng với vận tốc
v
r
không
đổi cho đến khi vật vừa rời giá đỡ thì dừng kéo, đồng thời giá đỡ cũng
không còn nữa. Xác định độ giãn cực đại của lò xo. Biết gia tốc trọng
trường là g.
Câu 4 (1,5 điểm)
Hai nguồn phát sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng của một chất lỏng dao động theo
phương trình
6. os(20 ) ( ); 6. os(20 / 2) ( )
A B
u c t mm u c t mm
π π π
= = +
. Biên độ sóng không giảm
theo khoảng cách, tốc độ sóng
30v =
cm/s, khoảng cách giữa hai nguồn
20AB cm=
.
a, Gọi H là trung điểm của AB. Tìm số điểm đứng yên trên đoạn AB (không kể A, B) và chỉ
ra điểm đứng yên ở gần H nhất và xa H nhất ở trên AB cách H một đoạn bằng bao nhiêu ?
b, Hai điểm

1 2
,M M
cùng nằm trên một elip nhận A, B làm tiêu điểm. Biết
1 1
3AM BM cm− =
và
2 2
4,5AM BM cm− =
. Tại thời điểm t
1
nào đó, li độ của M
1
là 2mm, tính li độ của M
2
tại thời
điểm đó.
1
T
p
1
2
O
Hình cho câu 1
C
+
B
ur
A M B
D
E

N
Hình cho câu 2
m
k
v
r
Hình cho câu 3
Câu 5 (1,5 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ, E = 4V, r = 4
Ω
, hai tụ điện
giống nhau cùng điện dung C, cuộn dây có độ tự cảm L = 10
-4
H.
Ban đầu cả hai khóa k
1
và k
2
đều đóng, trong mạch có dòng điện
không đổi. Ngắt khóa k
1
để có dao động điện từ tự do trong mạch
với hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu cuộn dây đúng bằng suất
điện động E của nguồn. Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây, dây
nối và các khóa k
1
, k
2
.
a, Xác định điện dung C của mỗi tụ điện và điện tích cực đại của mỗi tụ điện trong quá

trình dao động
b, Khi năng lượng từ trường trong cuộn dây bằng năng lượng điện trường trên bộ tụ điện,
ngắt k
2
. Xác định hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu cuộn dây sau đó.
Câu 6 (1,5 điểm)
Mạch điện AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB. Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện thế
150 2 os100u c t
π
=
(V). Điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM sớm pha hơn cường độ dòng điện
một góc
6
π
. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để tổng
điện áp hiệu dụng (U
AM
+ U
MB
) đạt giá trị cực đại. Hỏi khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ
điện là bao nhiêu?
Câu 7 (1,0 điểm)
Trong thí nghiệm I-Âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S
1
, S
2
cách nhau một đoạn a =
2mm, được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ
m
µ

40,0
đến
m
µ
75,0
.
Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe S
1
, S
2
đến màn quan sát là D=2m. Tính khoảng cách
nhỏ nhất từ vị trí có 4 bức xạ sáng trùng nhau tới vân trung tâm.
Câu 8 (1,0 điểm)
Một tế bào quang điện có công thoát electron của kim loại làm catode là 3,50 eV. Người
ta đặt vào hai đầu anode (A) và catode (K) một điện áp xoay chiều
3. os(4 )( )
3
AK
u c t V
π
π
= −
, sau
đó dùng ánh sáng hồ quang có bước sóng
0,248 m
λ µ
=
chiếu vào catode. Hỏi trong 1s sau khi
đã chiếu ánh sáng, khoảng thời gian không có dòng quang điện chạy trong tế bào quang điện là
bao nhiêu?

(Cho điện tích, khối lượng của electron là e = -1,6.10
-19
C, m = 9,1.10
-31
kg, vận tốc ánh sáng c = 3.10
8
m/s, hằng
số Plăng h = 6,625.10
-34
J.s)
Hết
2
E, r
C
L
k
1
k
2
C
Hình cho câu 5