BỘ ĐỀ THI HSG VẬT LÍ 12 NĂM 2014 - 2016 CÓ LỜI GIẢI

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN
ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1
Môn thi: Vật lí(bảng A )
Ngày thi: 30/9/2014
Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)
(Đề thi có7 câu, trong 2 trang)

Câu 1: (3 điểm)

h'

h

h0

Một xilanh hì
nh trụ, đặt thẳng đứng, bên trong cópí
t-tông cách nhiệt cókhả năng chuyển động
không ma sát ( hình vẽ).
a) Lúc đầu khối khí lý tưởng bên trong xilanh cóchiều cao h0, nhiệt độ 270C. Làm nóng khối
khí lên đến nhiệt độ t bằng bao nhiêu thìpit-tông dịch chuyển một đoạn

h0
? (Chiều cao
4

cột khí lúc đó là h).
b) Nếu lật ngược xilanh lại thìchiều cao cột khí là h’ = 1,1h và nhiệt độ vẫn làt. Tí

nh trọng
lượng của pít-tông. Biết áp suất khítrời là1,013.105 Pa vàdiện tích đáy xilanh là 18 cm2.
Câu 2: (3 điểm)
Hai con lắc đơn giống nhau được treo vào cùng một điểm O có
O
cùng
- chiều dài L, nhẹ, không dãn, cách điện,
- điện tí
ch q =10-5 C,
L
L 600
- khối lượng m = 9.10-2 kg,
2
- đặt trong không khí
, ở nơi có g = 10m/s .
a) Tí
nh L, biết khi hệ cân bằng hai dây hợp nhau góc 900.
b) Dùng một lòxo nhẹ cóchiều dài tự nhiên l0 = 0,607m gắn
B
cách điện vào hai điện tích trên thìkhi hệ cân bằng, hai A
0
dây treo hợp nhau góc 60 .Tính độ cứng lòxo.
Câu 3: (3 điểm). Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện
cósuất điện động E, điện trở trong r = 4Ω, đèn Đ có ghi:
7 V – 7 W, R1 = 2 Ω, R2 = 8 Ω và biến trở Rb. Khi điều
chỉnh biến trở đến giátrị làm cho đèn sáng bình thường
thìcông suất tiêu thụ ở mạch ngoài cực đại. Tính E vàRb
lúc đó. Bỏ qua điện trở dây nối vàsự thay đổi điện trở vì
nhiệt của đèn.

B

A

R2

R1

Rb
D
C
Đ

Câu 4: (3 điểm)
Đặt nguồn sáng điểm S trước một thấu kí
nh mỏng cóquang tâm (O). S nằm trên trục chí
nh của
thấu kí
nh. Phí
a sau thấu kính đặt thêm một màn (E) vuông góc với trục chính.

Trang 1/59


a) Khi đặt S tại S1 cách thấu kính 50cm thì kích thước vệt sáng trên màn không đổi với mọi
vị trícủa màn.Tính bán kính của thấu kí
nh, biết thấu kí
nh cóchiết suất 1,5 và được giới
hạn bởi hai mặt cầu cùng bán kính.
b) Dịch chuyển S và màn đến vị tríkhác. Khi S tại S2 cách màn (E) 150 cm thì đường kí

nh
vệt sáng trên màn bằng

1
đường kí
nh mở (kích thước) của thấu kính. Xác định vị tríS2.
2

Câu 5: (3 điểm). Cho hệ cơ học như hình vẽ. Xem ròng rọc như đĩa tròn mỏng cómômen quán
tính I = 0,02kg.m2vàbán kính R = 0,1m.
M0

m1

m2

Biết: m1 = 2kg, m2= 3kg, hệ số ma sát trượt giữa vật vàmặt phẳng ngang là = 0,1, dây nhẹ,
không dãn, không trượt trên ròng rọc, bỏ qua ma sát giữa ròng rọc vàtrục quay, lấy g = 10m/s2.
a) Tí
nh lực căng của mỗi dây.
b) Trong trường hợp ma sát ở trục quay đáng kể, hãy tính độ lớn mômen lực do ma sát tác
dụng lên ròng rọc để các vật chuyển động đều.
Câu 6: (3 điểm). Một viên đạn cókhối lượng 6kg được bắn lên theo phương thẳng đứng. Khi
vận tốc đạn là v, hướng lên, thìnónổ thành ba mảnh:
- Mảnh I cókhối lượng m1 = 1kg, vận tốc v1 = 100m/s.
- Mảnh II cókhối lượng m2 = 2kg, vận tốc v2 = 20m/s bay theo phương ngang.
- Mảnh III cókhối lượng m3 = 3kg, vận tốc v3 = 40m/s bay ngược hướng với mảnh II.
a) Tí
nh v.
b) Tí

nh góc hợp bởi hướng của viên đạn vàhướng của mảnh I ngay sau khi đạn nổ.
Xem hệ đạn nổ làhệ kín.
Câu 7: (2 điểm)
Cho các dụng cụ sau:
- Bản hai mặt song song bằng thủy tinh.
- Nguồn phát tia laze.
- Êke, thước thẳng.
- Bút chì
, giấy trắng.
Nêu phương án xác định chiết suất của bản.
-----HẾT-----

- Thísinh không được sử dụng tài liệu.
- Giám thị coi thi không giải thích gìthêm.
Họ vàtên thísinh:………………………………………………; Số báo danh: …………
Chữ kýgiám thị 1:……………………………
Chữ kýgiám thị 2: ……………..
Trang 2/59


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1
Môn thi: Vật lí(bảng A)
Ngày thi: 30/9/2014
Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC

HƯỚNG DẪN CHẤM THI
CÂU
Câu 1:
(3 điểm)

NỘI DUNG

ĐIỂM

a. Do đẳng áp nên:
h 

S h0  0 
V0 V Sh 0 Sh
Sh
4
 

 0 
T0 T
T0
T
T0
T
5
1

 4  T  375K  t  1020 C
300 T

0,25x3

0,25x3

b. Do đẳng nhiệt nên
pV = p’V’

0,25
0,5

P 
P 


  p0 
 Sh   p0 
 Sh '
S 
S 


P 
P 
 p0 
  p0 
1,1
S 
S 
 P  8,68  N 

Câu 2:
(3 điểm)

a.

0,5
0,25

O
+ r = L 2 vàvẽ T 0,25

L
450

L

P = Fđ
 mg 

+ Vẽ Fñ , P,T

0,25

0,25
0,25

kq 2
r2

9.109.1010

 9.10 .10 
L2 .2
2
L
 0,707(m)
2

0,25

2

0,25

Trang 3/59


+ Vẽ F駂 va?F?

O

0,25

+ Vẽ Fđ – Fđh và P 0,25

L

L

600

A

B

T

P = (Fđ – Fđh)tan600
V豉i   L 

0

0,25

 0,1

 kq 2

mg  3  2  k 駂  
 L

9
10
 9.10 .10

 0,9  3 
 k 駂 .0,1
2
 0,707


k 駂  12,8  N / m

Câu 3:
(3 điểm)

0,25
0,25
0,25

2
U駇
72
  7  
P駇
7
P
7
 駇   1 A 
U駇 7

Rñ 
I駇

0,25

Mạch (Rđ nt(Rb//R1))//R2
R1R b
2R b

R1  R b 2  R b

2R b
14  9R b
R1b耨  R  R1b  7 

2  Rb
2  Rb

R1b 

R AB 

R 2 .R1b?
R 2  R1b?

14  9R b
8 14  9R b 
2  Rb


14  9R b
30  17R b
8
2  Rb
8

Công suất tiêu thụ mạch ngoài
Trang 4/59

0,25
0,25

0,25

0,25


2

 E 
E2
P  R AB I  R AB 


 R AB  r  
r
 R AB 
R AB

2





2

0,25

Theo bất đẳng thức Côsi
R AB 

r
2
R AB

R AB

r
2 r
R AB


r 
r
 R AB 
  2 r khi R AB 
R AB min
R AB

 R AB  r  4   


0,25

8 14  9R b 
 4 
30  17R b

0,25

 R b  2  

 UAB = U1bđ = Uđ + U1b = Uđ + I1b.R1b = 7  1.
I2 

Câu 4:
(3 điểm)

2.2
 8 (V)
22

UAB
 1(A)
R2

I = Iđ + I2 = 2 (A)
E = UAB + Ir = 8 + 2.4 = 16 (V)
a. Chùm tia lósong song
f = 50 cm

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

1
2

  n  1
f
R

R = 50 cm
b.

0,25
L
M

O

E

0,25
N

ME là đường trung bình OL S2
'

OE 

d'
2

0,25
0,25

S2E = S2O + OE

0,25
0,25

d'
(1)
2
1 1 1
  (2)
f d d'

150  d 

0,25

d = 75 cm

0,25
Trang 5/59


Câu 5:
(3 điểm)

d = 100 cm
a.

0,25
+

m1

+ Vẽ Fms va?T1 0,25

M0
+ Vẽ P2 va?T2

0,25

+
m2

Xét m1: T1 - m1g = m1a  T1 = 2 + 2a (1)

0,25

Xét m2: P2 - T2 = m2a  T2 = 30 - 3a (2)

0,25

Xét M0: M = I  T2R - T1R = I

Câu 6:
(3 điểm)

 T2 – T1 = 2a (3)
Từ (1), (2) và (3) ta được
30 - 3a -2 -2a = 2a
 a = 4 (m/s2)
T1 = 2 + 2.4 = 10 (N)

T2 = 30 - 3.4 = 18 (N)
b. Khi vật chuyển động đều ta có
a = 0, M = 0
T1' = 2 (N)
T2' = 30 (N)
M2 - M1 - Mms = 0
T2' R – T1' R – Mms = 0
 Mms = 2,8 (N.m)
a. Tính v
p1 = m1v1 = 100 (kgm/s)
p2 = m2v2 = 40 (kgm/s)
p3 = m3v3 = 120 (kgm/s)
p23 = p3 - p2 = 80 (kgm/s)
2
= 60 (kgm/s)
p  p12  p23
p = mv
v = 10 (m/s)

a
R

Trang 6/59

0,25

0,25
0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25


b. Tính 
cos=

0,25

p
p1

  = 530

0,25

0,25x5


O

Câu 7:
(2 điểm)

S

I

H

n

r
K

0,25
J

Đặt bản lên giấy trắng và vẽ đường chu vi bản
Lấy bản ra:
+ Dùng êke vẽ SH vuông góc với bản và đo HI = SH
+ Vẽ đường vuông góc với bản tại I ta được IK là bề dày của bản
Đặt bản vào vị trí cũ:
+ Dùng tia laze chiếu vào bản theo hướng từ S đến I ta được
i = 450
+ Đánh dấu điểm J với IJ là tia khúc xạ. Đo KJ
Tính toán
+ Tính r từ: tan r 

KJ
r
KI

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

Dùng công thức sau để tính n:
sini = nsinr từ đó suy ra n

0,25

Chúý: 1) Nếu sai đơn vị cho kết quả cần hỏi trong bài chỉ trừ một lần ( 0,25đ) cả bài
toán đó.
2) Học sinh cóthể giải bằng các cách khác nhau nếu đi đến kết quả đúng vẫn cho
đủ số điểm.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1

Môn thi: Vật lí(bảng B)
Ngày thi: 30/9/2014
Trang 7/59


ĐỀ CHÍNH THỨC

Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)
(Đề có7 câu, trong 2 trang)

Câu 1: (3 điểm)
Một vật đang chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang với vận tốc 25 m/s thìlên dốc.
Biết dốc dài 50 m, cao 14 m, cóhệ số ma sát trượt giữa vật vàdốc là = 0,25.
Cho g = 10 m/s2.
a. Tìm gia tốc của vật khi lên dốc.
b. Vật cólên hết dốc không ? Vìsao ?
Câu 2: (3 điểm)
Đường biểu diễn quátrì
nh biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng như hình vẽ.
p (atm)
2,5

0,5
0

(2)

(1)

(3)

V (lít)
0,5

a) Tính nhiệt độ của khối khíở trạng thái: (1); (2) vàthể tí
ch khíở trạng thái (3).
Biết nhiệt độ khối khíở trạng thái (3) là600K.
b) Tí
nh số mol của khối khí.Lấy: 1atm = 1,013.105Pa.

Câu 3: (3 điểm)
Cho hình vuông ABCD có đường chéo AC = 20 cm. Đặt tại A, B, C, D các điện tích tương
ứng làqA= qB =10-8C vàqC= qD = - 10-8C, trong không khí.
a) Xác định điện trường tổng hợp tại tâm O của hì
nh vuông do 4 điện tích gây ra.
b) Tìm trên đoạn AB một điểm M sao cho khi đặt điện tích qM tại M thì điện trường
tổng hợp tại O bằng không.Tính qM.
Câu 4: (3 điểm)
R1
R3
M
Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết R1 = 2 Ω, R2 = R3 = 3 Ω, R4 = 7 Ω, UAB
+
= 15 V không đổi.
a. Mắc một vôn kế có điện trở rất lớn vào A
B
R2
R4
N
giữa M vàN. Tính số chỉ vôn kế vàcho biết cực
dương của vôn kế phải mắc vào điểm nào ?
R
R
b. Chứng minh rằng: Khi vôn kế chỉ 0 (V) thì 1  3 . Lúc đó nếu nối M với N bằng
R2 R4
dây dẫn thì cường độ dòng điện qua mạch chí
nh vàqua các điện trở thay đổi như thế nào
? Vìsao ?
Câu 5: (3 điểm)

Trang 8/59


Một con lắc lòxo gồm lòxo nhẹ có độ cứng k = 10 N/m vàvật nặng cókhối lượng
m = 100 g dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A = 2 cm. Chọn gốc tọa độ
tại vị trícân bằng.
a. Tính chu kỳ dao động của vật.
b. Tính động năng khi vật có li độ x = 1 cm.
c. Trong mỗi chu kỳ dao động, hãy tí
nh thời gian màvật nặng ở những vị trícókhoảng
cách tới vị trícân bằng không nhỏ hơn 1 cm.
Câu 6: (3 điểm)
Trước thấu kí
nh hội tụ (L1) cótiêu cự f1 = 15 cm đặt một vật sáng AB vuông góc với trục
chí
nh, A nằm trên trục chí
nh vàcách (L1) một đoạn d1 = 20 cm. Sau (L1) đặt một thấu kí
nh
phân kỳ (L2) cótiêu cự f2 = - 6 cm. Hai thấu kí
nh cótrục chính trùng nhau vàkhoảng cách
hai quang tâm làa.
a. Cho a = 48 cm, xác định vị trí,tí
nh chất vàsố phóng đại của ảnh cuối cùng.
b. Tính a để ảnh cuối cùng của AB cho bởi hệ ở vôcực.
Câu 7: (2 điểm)
Cho các dụng cụ sau:
 Đồng hồ bấm giây.
 Thước đo chiều dài.
 Vật nặng cókhối lượng m.
 Lò xo có độ cứng k.

 Giátreo.
 Dụng cụ lắp ráp con lắc lòxo.
Em hãy trình bày phương án đo gia tốc rơi tự do nơi làm thí nghiệm
-----HẾT----- Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
- Giám thị coi thi không giải thích gìthêm.
Họ vàtên thísinh:………………………………………………; Số báo danh: …………
Chữ kýgiám thị 1:……………………………
Chữ kýgiám thị 2: ……………..
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN
ĐỀ CHÍNH CHỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1
Môn thi: Vật lí(bảng B)
Ngày thi: 30/9/2014
Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)

HƯỚNG DẪN CHẤM THI
CÂU

NỘI DUNG

Trang 9/59

ĐIỂM


Câu 1: a. Vẽ hình, phân tích lực
(3 điểm)

y
O

x

l

h

Vẽ đủ Fms , N , P hoặc Pt va?Fms

0,25

Định luật II Niutơn: P  N  Fms  ma
Chiếu phương trình lên
Oy: - P.cos + N = 0
Ox: -P.sin - Fms = ma

0,25

h

Ta có sin   

14
 0, 28
50

0,25
0,25

0,25

cos  1  sin 2   1  0, 282  0,96

0,25

 Fms = N = mgcos
mg sin   mgcos
a
m
 a  g  sin   cos 

0,25

 a = - 10(0,28 + 0,25.0,96) = - 5,2 (m/s2)
b. Gọi s là chiều dài tối đa mà vật có thể lên mặt dốc (cho đến lúc
v=0)

0,25

0,25

v2  v02
2a
0  252
s
 60,1 m 
2.  5, 2 

0,25

0,25

Ta thấy s >  nên vật sẽ đi hết dốc

0,25

s

Trang 10/59


Câu 2: a. (2)  (3): đẳng nhiệt nên T2 = T3 = 600 K
(3 điểm) (1)  (2): đẳng tích nên p1  p2
T1

0,25
0,25

T2

0,5 2,5

T1 600
 T1  120K

0,25



(3)  (1) : đẳng áp nên

0,25
0,25

V3 V1

T3 T1

V3 0,5

600 120

0,25

 V3 = 2,5 (l)

0,25
0,5



b. p3V3 = nRT3 (hoặc p3V3 

m
RT3 )


p3V3 0,5.1, 013.105.2,5.103
n


RT3
8,31.600

0,5
0,25

 n  0,025 (mol)
Câu 3:
(3 điểm)
M

A

- Vẽ đúng E BD và E AC
B

0,25

- Vẽ đúng EO và EM

0,25

O

D

C

kq A
 9000(V / m)

AO2
 2EA  18000(V / m)

EA  EB  EC  ED 

0,25x2

EAC  EBD

0,25
0,25

E0  EAC 2  18000 2 (V / m)

b. Xác định vị trí M để E0  0
2
 5 2 (cm)
2
E0  E M  0

OM  OA

0,25

E0 = EM

0,25
0,25

E0 

k qM
OM2

0,25

 q M  2.108 (C)

0,25
Trang 11/59


 qM   2.108 (C)

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

Câu 4: a. Mạch (R1 nt R3) // (R2 nt R4)
(3 điểm) R13 = R1 + R3 = 2 + 3 = 5 (Ω)
R24 = R2 + R4 = 3 + 7 = 10 (Ω)
R13R 24
5.10 10

  
R13  R 24 5  10 3
U
15

I1  AB   3  A 
R13
5
U
15
I2  AB   1,5  A 
R 24 10
R AB 

0,25
0,25

UMN = UMA + UAN = - I1.R1 + I2R2
 UMN = - 3.2 + 1,5.3 = - 1,5 (V)
Vậy số chỉ vôn kế là 1,5 (V), cực dương vôn kế mắc vào điểm N
b. Vôn kế chỉ số 0 nghĩa là UMN = 0


R2
R1

R 2  R 4 R1  R 3

0,25
0,25
0,25
0,25

 R 2  R1  R 3   R1  R 2  R 4 

0,25

 R 2 R 3  R1R 4
R
R
 1  3
R2 R4

Lúc vôn kế chỉ 0 (V), nếu nối M, N bằng dây dẫn thì cường độ
dòng điện qua dây dẫn đó bằng 0 nên cường độ dòng điện qua
mạch chính và các điện trở trong mạch là không thay đổi.

0,25
0,25

Câu 5:
m
a.
T  2
(3 điểm)
k
0,1 
 s 
10 5
2
1
1
b. Wt  kx 2  10. 102   0,5.103  J 
2
2

2
1
1
W  kA 2  10.  2.102   2.103  J 
2
2
Wñ  W  Wt  1,5.103  J 

0,25

 T  2

0,25
0,25
0,25

c. Vì khoảng cách từ các điểm đến vị trí cân bằng không nhỏ hơn
1 cm nên tọa độ của vật phải nhận các giá trị thỏa mãn
 x  1 cm

 x  1 cm

0,25
0,25
-2
-A

x1  1 cm  cos1 

-1

+1
O

x1 1

  1   rad 
A 2
3

Trang 12/59

+2

x

+A

0,25


x 2  2 cm  cos2 

x2
 1  2  0  rad 
A

0,25

Thời gian vật đi từ x1 = 1 cm đến x2 = 2 cm là

1  2
T
2
T T 
 t 
  s
3.2 6 30

0,25

t 

0,25

Thời gian cần tìm
t  4.t  4.

 2

 0, 42  s 
30 15

0,25

a. Sơ đồ tạo ảnh
L
L
Câu 6:
AB 
 A1B1 

 A 'B'
O
O
(3 điểm)
'
'
1

2

1

2

d1

d1 d 2

d2

d1 = 20 cm
d1f1
20.15

 60  cm 
d1  f1 20  15

d1' 

0,25x2

Với a = 48 (cm)
d 2  a  d1'

0,25
0,25

 d2  48  60  12  cm 

12  6 
d 2f 2

 12  cm 
d2  f2
12  6

d '2 

d '2  0 : Ảnh ảo, cách thấu kính (L2 ) 12 cm

d1' d '2
k  k1k 2  .
d1 d 2

k

60  12 
.
3
20  12 

0,25

b. d 2  a  d1'  a  60
Ảnh A’B’ ở vô cực nên A1  F2
 d2 = f2 = - 6 (cm)
 a = d2 + 60 = - 6 + 60 = 54 (cm)
Câu 7: - Dùng thước thẳng đo chiều dài tự nhiên của lò xo ta được 0
(2 điểm) - Gắn vật nặng vào lò xo rồi treo vào điểm cố định. Đo chiều dài
lò xo khi vật ở vị trí cân bằng ta được CB
- Cho vật dao động, đếm số dao động N và dùng đồng hồ bấm
giây đo thời gian t mà vật thực hiện N dao động đó
 

CB

T  2
T



0,25x2
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

0,25x2
0,25
0,25

0


g

t
N

0,25

- Tính g theo công thức

0,25
Trang 13/59


t

 2
N
g

Chúý: 1) Nếu sai đơn vị cho kết quả cần hỏi trong bài chỉ trừ một lần ( 0,25đ) cả bài
toán đó.
2) Học sinh cóthể giải bằng các cách khác nhau nếu đi đến kết quả đúng vẫn cho
đủ số điểm.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
TẠO
ĐỀLONG
CHÍNHAN
THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1
Môn thi: Vật lí(Bảng A)
Ngày thi: 09/10/2015
Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)

(Đề gồm 2 trang, 7 câu)
Câu 1: (3 điểm)
Một quả cầu nhỏ có khối lượng m được
thả nhẹ từ đỉnh của một bán cầu cóbán kí
nh R
= 0,5m cố định trên mặt phẳng nằm ngang
(hì
nh vẽ 1). Bỏ qua ma sát giữa quả cầu vàbán
cầu.
a) Tìm góc lệch α mà ở đó quả cầu rời
khỏi bán cầu.
b) Quả cầu rơi xuống sàn rồi nảy lên. Va
chạm làhoàn toàn đàn hồi. Tính độ cao cực đại
màquả cầu đạt được sau va chạm.

m
R
α

Hình vẽ 1

Câu 2: (3 điểm)
Một khícầu cóthể tích V = 336m3 vàkhối lượng vỏ m = 84kg được bơm không khí
nóng đến áp suất bằng áp suất không khí bên ngoài. Để khícầu bắt đầu bay lên thìkhông
khínóng phải cónhiệt độ bằng bao nhiêu độ C? Biết không khíbên ngoài khícầu cónhiệt
độ 270C vàáp suất 1atm. Khối lượng mol của không khíở điều kiện chuẩn là μ = 29g/mol.
Câu 3: (3 điểm)
Trong chân không có hai điện tích điểm trái dấu và có cùng độ lớn là q đặt tại hai
điểm A vàB cách nhau 2a.
a) Xác định cường độ điện trường tổng hợp tại điểm M nằm trên đường trung trực
của AB vàcách AB một đoạn x. Xét trường hợp x rất lớn so với a.
b) Xác định x để cường độ điện trường tổng hợp tại M đạt giátrị lớn nhất. Tính giá
trị lớn nhất đó.

Trang 14/59


Câu 4: (3 điểm)
Cho mạch điện như hình vẽ 2. Biết E = 15V,
r = 1Ω, R = 1Ω, R1 = 5Ω, R3 = 10Ω, R4 = 20Ω.
Điện trở của ampe kế rất nhỏ. Biết rằng khi ngắt
khóa K, ampe kế chỉ 0,2A và khi đóng khóa K,
ampe kế chỉ 0. Tính R2, R5, công suất của nguồn
điện khi ngắt khóa K và đóng khóa K.

K

R2

D

R

A

R4

E, r

A

B
R3

R5

R1

C
Hình vẽ 2

Câu 5: (3 điểm)
Một bánh xe không biến dạng khối lượng m, bán
kí
nh R, có trục hì
nh trụ bán kính r tựa lên hai đường ray
song song nghiêng góc α so với mặt phẳng nằm ngang
(hì
nh vẽ 3). Coi hệ số ma sát trượt giữa trục hì

nh trụ vàhai
đường ray bằng hệ số ma sát nghỉ cực đại giữa chúng và
bằng . Cho biết momen quán tí
nh của bánh xe (kể cả trục)
đối với trục quay qua tâm là I = mR2.
a) Giả sử trục bánh xe lăn không trượt trên đường
ray. Tìm lực ma sát giữa trục bánh xe và đường ray.
b) Tăng dần góc nghiêng α tới giátrị tới hạn αo thì
trục bánh xe bắt đầu trượt trên đường ray. Tìm αo.
Câu 6: (3 điểm)
Hai thấu kính cùng cómột mặt phẳng vàmột mặt
lồi có bán kí
nh R = 15cm, chiết suất n = 1,5 nhưng
đường kí
nh khẩu độ khác nhau, được ghép đồng trục
với nhau (hình vẽ 4).
a) Đặt một vật nhỏ AB vuông góc với quang trục
của hệ vàcách hệ một đoạn d. Chứng tỏ rằng hệ thấu
kí
nh sẽ cho hai ảnh phân biệt.
b) Tìm điều kiện về d để hai ảnh trên cùng thật hay
cùng ảo. Chứng tỏ rằng nếu hai ảnh cùng thật hay cùng
ảo thì độ lớn của chúng không thể bằng nhau.
c) Tìm d để hai ảnh trên có độ lớn bằng nhau. Tính
số phóng đại của chúng.
Câu 7: (2 điểm)
Cho các dụng cụ sau:
- Hai ống thủy tinh thẳng hình trụ, giống nhau.
Trang 15/59

B

R

r

Hình vẽ 3

(L1)

(L2)

A

Hình vẽ 4


- Ống cao su cótiết diện ngang phùhợp với tiết diện của ống thủy tinh.
- Một nút cao su để đậy ống.
- Giá đỡ.
- Một thước có độ chia tới mm.
- Phễu, bình nước.
Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để xác định gần đúng áp suất khíquyển. Coi
nhiệt độ là không đổi. Biết gia tốc rơi tự do vàkhối lượng riêng của nước.
----------Hết---------SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12
LONG AN
VÒNG 1
Môn thi: Vật lí(Bảng A)
ĐỀ CHÍNH THỨC
Ngày thi: 09/10/2015

Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)
HƯỚNG DẪN CHẤM
CÂU
Câu 1
(3
điểm)

Câu 2
(3
điểm)

ĐIỂM
0,5

NỘI DUNG
a. Tại vị tríquả cầu rời khỏi bán cầu
mv 2
mg cos  N 
R
Quả cầu rời khỏi bán cầu: N = 0
(1)
v 2  Rg cos

mv 2
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: mgR  mgR cos 
2
2
v  2gR(1  cos ) (2)
2
(1) và(2): cos     480

3
2v
b. Vận tốc theo phương ngang: vx  v cos 
3
2
mv
Bảo toàn cơ năng: mgR  mgH  x
2
23R 23
H 
  0,43m
27 54
V ' V V0
 
Định luật Gay Luyxac:
T ' T T0
  'T '  T   0T0

29.10 3
 1,29 kg/m3
Mà:  0 
3
22,4.10
Khối lượng riêng của không khíbên ngoài:  
Khícầu bắt đầu bay lên: gV   ' gV  mg
Trang 16/59

0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5

T0  0
 1,17 kg/m3
T

0,5
0,25


0,25

m
 0,92 kg/m3
V
T
Vậy: T '  0 0  381K
'
Hay t  1080 C
a. Vẽ hì
nh
 '  

Câu 3
(3
điểm)

0,25
0,25
0,5

α
M
α
x

q1
+

Câu 4
(3
điểm)

_

q2

a

Cường độ điện trường do q1 vàq2 gây ra tại M:
kq
E1  E2  2 1 2
a x

Cường độ điện trường tổng hợp tại M:
a
E  2 E1 sin   2kq
3
2
2 2
(a  x )
2kqa
Khi x rất lớn so với a: E  3
x
b. Emax khi x  0
2kq
Emax  2
a
Khi K đóng I 5  0 , mạch cầu cân bằng
R2 R4
RR

 R2  1 4  10
R1 R3
R3
RR
RR
Rtđ  R  1 2  3 4  11
R1  R2 R3  R4
E
 1,25 A
Định luật Ôm đối với toàn mạch: I 
Rtđ  r
Công suất nguồn khi K đóng: Png E .I  18,75 W

Khi K ngắt: I A  I 4  I 5  0,2 A
 I 3  I  0,2
Trang 17/59

0,5

0,5

0,5
0,5
0,5
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25


Hiệu điện thế giữa C vàB: U CB  I 3 R3  10I  2
Định luật Ôm đối với toàn mạch: U CB E  I ( R  R1  r )  15  7 I
 10I  2  15  7I
 I  1A
 U CB  8 V
U 4  I 4 R4  4 V
 U5  4 V
 R5  20
Công suất nguồn khi K ngắt: Png E .I  15 W
Câu 5:
(3

điểm)

a) Khi bánh xe lăn không trượt:
- Phương trình chuyển động tịnh tiến:
mgsinα-Fms=ma
- Phương trình chuyển động quay:
Fms.r=I.γ
Mà: a=r.γ và I=mR2
r2 .g.sin 
R 2  r2
R2
 Fm s  2 2 m g sin 
R r

a

1

f1



1

f2

 (n  1)

R2
R 2  r2

0,5
0,5

0,5

m g sin o

0,5

1

R

0,5

→f1=f2=30cm
Xét một chùm sáng từ B tới hệ. Phần ngoài của chùm sáng chỉ đi
qua L2 cho ảnh A’B’. Phần trong của chùm sáng đi qua thấu kí
nh
ghép (L1+L2) cho ảnh A’’B’’. Đây là hai ảnh phân biệt.
Vẽ hì
nh minh họa
-Vị tríảnh AB cho bởi thấu kí
nh L2
d '

0,25
0,25
0,25

0,5

R 2  r2
 tan o 

R2

Câu 6:
(3
điểm)

0,25

0,5

b) Để bánh xe chỉ trượt trên ray:
Fms=Fmsmax=µ.N=µmgcosαo
Mà α=αo, nên  Fm s 

0,25
0,25
0,25

0,5

df2
d  f2

- Vị tríảnh AB cho bởi thấu kí

nh ghép:
d ''

df
d f

(viết một trong hai công thức d’ hoặc d’’)
ff
với f làtiêu cự của kí
nh ghép f  1 2 =15cmf1  f2
Trang 18/59

0,25
0,25


- Để hai ảnh làthật khi vật AB phải nằm ngoài khoảng tiêu cự của
hai kính. Vậy d>30cm
- Để hai ảnh làảo khi vật AB phải nằm trong khoảng tiêu cự của hai
kí
nh. Vậy d<15cm
Số phóng đại cho bởi L2: k  

0,25
0,25

d'
d

Số phóng đại cho bởi (L1+L2): k ' 

d ''
d

k ' d ''

 1 →độ lớn hai ảnh khác nhau
k d'

0,25
c) Để hai ảnh trên có độ lớn bằng nhau thìhai ảnh phải trái tí
nh
chất.
→f < d < f2 →15cm < d < 30cm
Hai ảnh ngược chiều:

Câu 7:
(2
điểm)

0,25

k'
 1
k

→d’’=-d’
→d=20cm
k=3; k’=-3

- Nối hai ống thủy tinh thông nhau bằng ống cao su.
- Gắn ống lên giá, đổ nước vào ống, chờ cân bằng, đo độ cao h1 từ
miệng ống đến mặt thoáng ống A
- Dùng nút bịt kín đầu ống A, nâng ống kia lên cao (ống B)

0,25
0,25

- Đo độ cao h2 cột khíbên ống A
- Đo độ chênh lệch mặt thoáng ∆h hai bên ống
poh1=(po+  g∆h)h2

0,25
0,25
0,5
0,25

po 

 gh.h2
h1  h2

0,25
0,25
0,25

Chúý: 1) Học sinh ghi sai hoặc thiếu đơn vị của đại lượng đề yêu cầu tính thìtrừ 0,25
điểm cho cả câu đó.
2) Học sinh giải bằng cách khác đúng vẫn đạt điểm.
3) Học sinh viết công thức màkhông thế số hoặc thế số màkhông viết công thức,

kết quả đúng vẫn tính trọn điểm.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1
LONG AN
Môn thi: Vật lí(Bảng B)
Ngày thi: 09/10/2015
ĐỀ CHÍNH THỨC
Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)
(Đề gồm 2 trang, 7 câu)

Trang 19/59


Câu 1: (3 điểm)
Một quả cầu A có khối lượng M = 1kg được treo ở đầu một sợi dây mảnh, nhẹ,
không dãn cóchiều dài = 1,5m. Một quả cầu A cókhối lượng m = 20g bay theo phương
ngang đến đập vào quả cầu A với tốc độ v=50m /s . Coi va chạm là đàn hồi xuyên tâm.
Tính góc lệch cực đại của dây treo quả cầu A so với phương thẳng đứng. Lấy g = 10m/s2.
Câu 2: (3 điểm)
Một ống hì
nh trụ hẹp, kín hai đầu, dài = 105cm, đặt nằm ngang. Bên trong ống, ở
chí
nh giữa ống cómột cột thủy ngân dài h = 21cm, phần còn lại của ống chứa không khíở
áp suất po =72cm H g . Người ta dựng ống thẳng đứng. Tìm độ dịch chuyển của cột thủy
ngân.
Câu 3: (3 điểm)
Hai quả cầu kim loại nhỏ giống nhau treo vào một điểm bởi hai sợi dây nhẹ dài
=20cm trong không khí.Truyền cho hai quả cầu điện tích tổng cộng Q = 8.10-7C, chúng
đẩy nhau, các dây treo hợp thành một góc 2α = 90o. Tìm khối lượng của mỗi quả cầu. Lấy
g = 10m/s2.
Câu 4: (3 điểm)

Cho mạch điện như hình 1. Nguồn điện cósuất điện động 6V, điện trở trong r = 1Ω,
R1 = 2Ω; R2 = 5Ω; R3 = 2,4Ω; R5 = 3Ω; R4 làmột biến trở. Tính cường độ dòng điện qua
mạch chính trong hai trường hợp:
a) R4 = 6Ω.
b) R4 = 4,5Ω.
R1
R3
C
R5
R2
A

R4
D
E, r
Hình vẽ 1

Trang 20/59

B


Câu 5: (3 điểm)
Một thanh nhẹ cóchiều dài L = 1m. Hai đầu của thanh được gắn
hai quả cầu nhỏ cókhối lượng m1 = 2kg vàm2 = 3kg. Thanh cóthể
quay trong mặt phẳng thẳng đứng quanh trục cố định nằm ngang đi
qua trung điểm của thanh (hình vẽ 2). Thanh đang đứng yên ở vị trí
cân bằng bền, người ta truyền cho vật m2 vận tốc v theo phương
vuông góc với thanh sao cho vật m2 lên tới độ cao tối đa ngang bằng
với trục quay. Lấy g = 10m/s2 vàbỏ qua sức cản tác dụng lên thanh.

Hãy tính tốc độ cần truyền.

m1

G

m2
Hình vẽ 2
Câu 6: (3 điểm)
Vật sáng AB cách màn ảnh một khoảng D = 150cm. Trong
khoảng giữa vật vàmàn ảnh, đặt một thấu kính hội tụ (L) song song với vật AB. Di chuyển
(L) dọc theo trục chí
nh của thấu kí
nh, ta thấy cóhai vị trícủa (L) để ảnh của AB hiện rõ
trên màn. Hai vị trínày cách nhau ℓ = 30cm.
a) Tìm tiêu cự của (L).
b) Tính số phóng đại ảnh ứng với hai vị trítrên của (L).
c) Với thấu kí
nh trên, phải đặt màn ảnh cách vật bao nhiêu thìchỉ cómột vị trícủa
(L) cho ảnh rõnét trên màn? Tí
nh số phóng đại ảnh trong trường hợp này.
Câu 7: (2 điểm)
Cho các dụng cụ sau:
- Một khối gỗ nhỏ hì
nh hộp chữ nhật.
- Một tấm kim loại phẳng dài.
- Một thước đo góc.
Hãy trình bày một phương án thí nghiệm đơn giản để xác định hệ số ma sát trượt giữa
khối gỗ vàtấm kim loại phẳng.
----------Hết---------SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG

LONG AN
1
Môn thi: Vật lí(Bảng B)
ĐỀ CHÍNH THỨC
Ngày thi: 09/10/2015
Thời gian: 180 phút (không kể phát đề)
HƯỚNG DẪN CHẤM
CÂU
NỘI DUNG
Câu 1: Chọn chiều dương theo chiều của v . Theo phương ngang, động lượng
(3 điểm) được bảo toàn: mv=mv1+Mv2 (1)

ĐIỂM

0,25
Trang
21/59

B


- Vìva chạm là đàn hồi xuyên tâm nên động năng bảo toàn:
m v2
2



m v12
2



(1)  v  v1 

M v22

0,5

(2)

2

M
v
m 2

(3)
0,25

(2)  v2  v12 

M 2
v
m 2

(3) và (4)→v+v1=v2
(3) và (5)→ v2 

(4)
0,25

0,25

(5)

2m v
m M

0,25

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WB
M v22
2

0,5

 M g (1  cos )

v22
1  2m v 
 cos  1 
 1
.

2g
2g  m  M 

→α ≈ 29 19
o

2

’

0,25
0,25
0,25

ch, áp suất khíhai bên cột thủy ngân bằng
Câu 2: -Khi ống nằm ngang, thể tí
(3 điểm) nhau: Vo=Sℓ1; áp suất po
Với

1



h
2

0,5

-Khi ống thẳng đứng:
+ Khíở phần trên: thể tích: V1=S(ℓ1+x); áp suất p1
+ Khíở phần dưới: thể tích V2=S(ℓ2-x); áp suất p2=p1+h
+Khíphần trên: poℓ1=p1(ℓ1+x)
+Khíphần dưới: poℓ1=(p1+h)(ℓ1-x)

0,25
0,25

0,5
0,5

 po 1 ( 1  x) po 1 ( 1  x) h( 1  x)( 1  x)

→x=6cm; hoặc x=-294cm (loại)

Trang 22/59

0,5
0,5


Câu 3:
Q
Điện tích mỗi quả cầu: q  =4.10-7C
(3 điểm)
2
0,5
Các lực tác dụng lên quả cầu:



0,5
Khi quả cầu cân bằng: P  T  F  0
0,5
0,25
0,5

 F  P tan

q2
F k 2
r

r

0,25

2

→m=1,8.10-3Kg

0,5

R
R
Câu 4:
a) 1  3 →I5=0
(3 điểm)
R2 R4
22

7

R

I

0,25


R r

0,5
0,5

 1,4(A)

b) Chuyển mạch tam giác ACD thành hì
nh sao:
R 5' 

R 1R 2
=1Ω
R1  R 2  R 5

0,25

R 2' 

R 5 R1
=0,6Ω
R1  R 2  R 5

0,25

R 1' 

R2R5
=1,5Ω

R1  R 2  R 5

0,25

R 5'nt[(R '2 ntR 3 //(R1'ntR 4 )]
(R '  R )(R '  R 4 )
=3Ω
 R td  R 5'  '2 '3 1
R1  R 2  R 3  R 4


0,5

 1,5A

0,5

nh của hệ:
Câu 5 Momen quán tí
(3 điểm)
L 2
L 2 (m1  m2 ) L2
I  m1 ( )  m2 ( ) 
2
2
4
2v
Tốc độ góc của hệ lúc đầu:  
L

0,5

I

R td  r

Trang 23/59

0,5


Cơ năng của hệ lúc đầu
I 2
W
 m1 gL
2
Cơ năng của hệ lúc sau
L
L
W  m1 g  m2 g
2
2
Bảo toàn cơ năng:
I 2
L
L
 m1 gL  m1 g  m2 g
2
2
2

(m2  m1 ) gL
v
 2  1,41m/s
m1  m2
Câu 6
1 1 1
 
a)
(3 điểm)
f d d'
Nếu đổi d và d’ thì công thức không thay đổi.
Với vị trí1 cód1 và d’1 vàvị trí2 cód2 và d’2 thì
d1  d 2' và d 2  d1'
d1  d1'  D
Vậy
d 2  d1  l  d1'  d1  l
Dl
Dl
 d1 
v? d1' 
2
2
1
2
2
4D
Ta có 

 2 2
f Dl Dl D l

2
D  l2
f 
 36 cm
4D
d1'
3
b) Vị trí1: k1    
d1
2
'
d
d
2
Vị trí2: k2   2   1'  
d2
d1
3
2
2
c) l  D  4Df  D( D  4 f )
l 0D4f
Chỉ cómột vị trícho ảnh rõnét (hai vị trítrùng nhau):
l  0  D  4 f  144 cm
d '  d  k  1
Câu 7

Trang 24/59

0,5

0,5

0,5

0,5
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25


(2 điểm)

y
O

α

x

0,25
Định luật II Newton: P  N  Fmst  ma
0,25
Ox: mg sin   t N  ma
Oy: N  mg cos
0,25
Gia tốc: a  g (sin   t cos )
0,25
Vật trượt đều: a  0  t  tan 
Đặt khối gỗ lên tấm kim loại phẳng. Nâng một đầu tấm kim loại lên cao 0,25
cho đến khi khối gỗ bắt đầu trượt xuống.
Hạ tấm kim loại xuống một chút để cho khối gỗ trượt đều.
Dùng thước đo góc xác định góc nghiêng α của tấm kim loại so phương 0,25
ngang.
0,25
Tính hệ số ma sát trượt theo công thức: t  tan 
Chúý: 1) Học sinh ghi sai hoặc thiếu đơn vị của đại lượng đề yêu cầu tính thìtrừ 0,25
điểm cho cả câu đó.
2) Học sinh giải bằng cách khác đúng vẫn đạt điểm.
3) Học sinh viết công thức màkhông thế số hoặc thế số màkhông viết công thức,
kết quả đúng vẫn tính trọn điểm.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
LONG AN

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 THPT NĂM 2015 (VÒNG 2)
MÔN: VẬT LÝ

Thời gian: 180 phút (không kể giao đề)
Buổi thi thứ nhất: 05/11/2015
(Đề thi có02 trang, gồm 05 câu)

Câu 1. (5,0 điểm)
Thanh hình trụ đặc AB, đồng chất, phân bố đều, cóchiều dài l =1m vàkhối lượng m =100g,
đầu trên B của thanh gắn với một bản lề. Bỏ qua mọi ma sát vàlực cản của không khí. Biết mô
men quán tí
nh của thanh đối với trục quay là I =

m
3

l 2 vàlấy

g =10m/s2.

a) Giữ thanh ở vị trínghiêng góc  = 600 so với phương thẳng đứng (A ở vị tríthấp hơn B) rồi
thả nhẹ cho thanh chuyển động quay trong mặt phẳng thẳng đứng quanh trục qua B. Tí
nh tốc độ
của đầu A của thanh khi thanh chuyển động qua vị trícân bằng.
Trang 25/59