Đề thi HSG tỉnh Ninh Bình lớp 12 năm 2008-2009 môn vật lý

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC
SINH GIỎI LỚP 12
TỈNH NINH BÌNH NĂM HỌC 2008 -
2009
Môn: VẬT LÝ- Vòng II
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Đề thi gồm 05 câu trong 01 trang

Câu 1. (4 điểm) Một hạt chuyển động dọc
bán trục dương Ox và chịu tác dụng của lực
F
x
= - 10,0N (F
y
= 0, F
z
= 0) đồng thời chịu
tác dụng của lực ma sát có độ lớn F
ms
= 1,0N.
Gốc O có một bức tường vuông góc với Ox,
va chạm giữa hạt và tường (nếu có) là hoàn toàn đàn hồi. Hạt
xuất phát từ x
0
= 1m với động năng ban đầu E
ođ
= 10J.
1. Tính chiều dài tổng cộng đường đi của hạt tới lúc dừng hẳn.
2. Vẽ (một cách định tính) đồ thị vận tốc của hạt theo hoành độ
x.

Câu 2. (4 điểm) Cái yôyô gồm một đĩa tròn mỏng, đồng chất có
khối lượng m = 400g, bán kính R = 6cm, được treo bằng hai sợi

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

x

x
0

O

dây không dãn dài bằng nhau quấn vào trục hình trụ (bán kính r
= 0,3cm đồng trục với đĩa). Bỏ qua khối lượng của dây, trục và
bề dày của dây. Quấn dây để nâng khối tâm của đĩa lên độ cao H
= 1,0m (so với vị trí thấp nhất của khối tâm đĩa) rồi thả nhẹ cho
đĩa quay và đi xuống. Coi rằng dây treo luôn thẳng đứng trong
quá trình chuyển động (lấy g = 9,8m/s
2
). Chọn mốc tính thế năng
tại điểm thấp nhất của tâm đĩa. Mômen quán tính đối với trục qua
tâm của đĩa là I = mR
2
/2.
1. Tính tốc độ góc ω của đĩa lúc khối tâm đã dịch chuyển được
một quãng đường s = 0,5m.
2. Tính động năng tịnh tiến E
đ
của đĩa khi khối tâm đĩa dịch
chuyển được 0,5m. Tỉ số giữa động năng này và các dạng năng

lượng khác của đĩa cũng ở lúc đó.
3. Tính lực căng của mỗi dây khi đĩa đi xuống.
Câu 3. (4 điểm) Một xilanh có pittông đậy kín và được giữ ở
nhiệt độ không đổi 40
0
C. Ban đầu thể tích trong xilanh là 10lít và
chứa hai chất lỏng dễ bay hơi, số mol mỗi chất là n
1
= n
2
=
0,05mol. Cho biết: ở nhiệt độ 40
0
C áp suất hơi bão hòa của chất
thứ nhất là p
1
= 7kPa, của chất lỏng thứ hai là
p
2
= 17kPa. Khối lượng mol của hai chất lỏng lần lượt là 
1
=
1,8.10
-2
kg/mol và 
2
= 4,6.10
-2
kg/mol.
1. Xác định khối lượng chất lỏng trong

xilanh sau khi thực hiện nén đẳng nhiệt làm
cho thể tích trong xilanh giảm đi 3 lần. Bỏ qua phần thể tích của
chất lỏng .
2. Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình trên trong hệ tọa độ p – V.
Câu 4. (4 điểm) Cho ba khối hình hộp chữ nhật A, B, C có cùng
khối lượng, kích thước. Ban đầu C đứng yên, A chồng khít lên B
và hệ AB chuyển động với vận tốc v đến va chạm vào C. Sau va
chạm B và C gắn chặt với nhau. Cho rằng A không ma sát với B
nhưng có ma sát với C, hệ số ma sát trượt giữa A và C là µ. Bỏ
qua mọi ma sát giữa các vật với sàn. Sau một thời gian, hệ
chuyển động như một vật, với A chồng khít lên C. Tìm chiều dài
mỗi khối.
Câu 5. (4 điểm) Cho hệ hai thấu kính mỏng đồng trục L
1
và L
2

đặt trong không khí. Một vật phẳng nhỏ AB
cao 3cm đặt vuông góc với trục chính trước
L
1
, cho ảnh cuối cùng qua hệ ở M
1
sau L
2
,
ảnh này ngược chiều với AB và cao 4,5cm. Giữ cố định AB và
L
1
, bỏ L

2
đi thì ảnh của AB ở vị trí M
2
xa hơn M
1
một đoạn 6cm,
ảnh này cao 9cm. Nếu giữ cố định L
1
, bỏ L
2
đi và dịch chuyển
vật dọc theo trục chính ra xa L
1
thêm một đoạn 12cm thì ảnh của
vật có độ lớn bằng vật.
B

A

L
1

L
2

M
1

M
2

A

B

C

v


1. Các thấu kính L
1
và L
2
là hội tụ hay phân kì? Tại sao?
2. Tìm tiêu cự của mỗi thấu kính và khoảng cách giữa chúng.
3. Giữ nguyên L
1
và L
2
như ban đầu. Đặt xen giữa L
1
và L
2

một thấu kính mỏng L
3
có tiêu cự
f
3

=
3
40
 cm (cùng trục chính với hệ đã cho) tại vị trí nào để ảnh
của vật đặt trước L
1
qua hệ 3 thấu kính có độ cao không phụ
thuộc vào vị trí của vật?

HẾT
Họ, tên thí sinh : ; Số báo danh
: ; Số CMND:…………
Chữ kí giám thị 1:…………… ………………… ; Chữ kí giám
thị 2:………………………………