Đề thi học sinh giỏi VL12 tỉnh Yên Bái 2012-2013 môn vật lý

r
R
O
m1
m2
Hình 1
O
x
y
E
ur
0
v
uur
Hình 2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH YÊN BÁI
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2012 - 2013
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 02 trang, gồm 05 câu)
Môn: VẬT LÝ
Ngày thi: 08/10/2012
Thời gian: 180 phút (không kể giao đề)
Câu 1. (4,0 điểm)
Một vật nhỏ có khối lượng m = 10kg treo vào trần một buồng thang máy có khối
lượng M = 200kg. Vật cách sàn 2m. Một lực F không đổi kéo buồng thang máy đi lên. Lấy
g = 10m/s
2
.
1. Biết gia tốc của buồng là 1m/s

2
, tính lực kéo F và lực căng của dây treo vật.
2. Trong lúc buồng đi lên, dây treo vật bị đứt. Tính gia tốc ngay sau đó của buồng.
3. Tính thời gian để vật rơi xuống tới sàn buồng. Bỏ qua sức cản của không khí đối
với sự rơi.
Câu 2. (4,0 điểm)
Một ròng rọc có mômen quán tính I đối với trục quay nằm
ngang đi qua tâm, có hai rãnh với bán kính R và r (R > r). Mỗi rãnh có
một dây không dãn, khối lượng không đáng kể quấn vào, đầu tự do
mỗi dây mang một vật (Hình 1). Khối lượng của hai vật là m
1
và m
2
(m
2
> m
1
). Hệ được thả từ nghỉ.
Tính gia tốc của các vật và các lực căng dây.
Câu 3. (4,0 điểm)
Một mol khí lý tưởng lưỡng nguyên tử thực hiện một chu trình như sau:
Từ trạng thái 1 có áp suất p
1
= 10
5
Pa, nhiệt độ T
1
= 600K dãn nở đẳng nhiệt sang
trạng thái 2 có áp suất p
2

= 2,5.10
4
Pa; rồi bị nén đẳng áp đến trạng thái 3 có nhiệt độ
T
3
= 300K; rồi bị nén đẳng nhiệt đến trạng thái 4; sau đó trở lại trạng thái 1 bằng quá trình
đẳng tích.
1. Xác định đầy đủ các thông số tương ứng với các trạng thái 1, 2, 3, 4 của khí. Vẽ
đồ thị biểu diễn chu trình trong hệ tọa độ (p-V).
2. Tính công mà khí sinh ra trong cả chu trình và hiệu suất của chu trình.
Cho hằng số khí lý tưởng R = 8,31J/mol.K.
Câu 4. (4,0 điểm)
Một quả cầu nhỏ khối lượng m, tích điện q > 0
được bắn lên theo phương thẳng đứng, với vận tốc ban
đầu
0
v
uur
, trong một điện trường đều
E
ur
nằm ngang dọc
theo trục Ox (Hình 2). Chọn gốc thời gian là lúc quả
cầu được bắn lên.
Trang 1/ 2
A
B
O1
O2
Hình 3

1. Xác định phương, chiều, độ lớn gia tốc của quả cầu.
2. Xác định phương, chiều, độ lớn vận tốc của quả cầu tại thời điểm t.
3. Tính giá trị cực tiểu của vận tốc quả cầu.
Câu 5. (4,0 điểm)
Một hệ quang học gồm hai thấu kính O
1
và O
2
đặt đồng trục chính, có tiêu cự lần lượt là
f
1
= 20cm và
2
f 10cm,= −
cách nhau một khoảng
O
1
O
2
= a (Hình 3).
Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với
trục chính, trước O
1
và cách O
1
một khoảng d
1
.
1. Cho a = 30cm, d
1

= 20cm. Xác định vị trí, tính chất và độ phóng đại của ảnh cuối
cùng của vật cho bởi hệ.
2. Cho a = 30cm. Xác định vị trí của vật, biết ảnh cuối cùng là ảnh ảo, cao gấp hai
lần vật.
3. Xác định khoảng cách a để chiều cao của ảnh cuối cùng không phụ thuộc vào vị
trí của vật trước O
1
. Hệ thấu kính khi đó có gì đặc biệt ?
HẾT
Họ và tên thí sinh:…………………………. Chữ ký của giám thị 1:……………………
Số báo danh: ………………………………. Chữ ký của giám thị 2:……………………
* Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
* Giám thị không giải thích gì thêm.
Trang 2/ 2