ĐỀ THI HSG MÔN VẬT LÍ 12 CÓ LỜI GIẢI

so clAo puc vA

udNc

Blo rAo

ru,$

x?

fiu

CHQN

Eor r{rYEN HQC SINH Cr6r DqITHI QG
NAU Hec 2oto - zalt

Dd chinh thtfrc

of rur

$ION vAT

Lf

Thdi gian tdm bdi: t80 phrtt &hbng k€ thdi giarc phdt di)
Ngly thi: 31.thang 10 ndm 2CI10
(D0 thi gdm c6: 02 trang)
C0u 1.: (3 tli6m).
MQt qud c6u nho treo & dAu mQt dfiy nhg clhi i,dAu kia crla d0y c6 dinh tai A.T4i
rti€m O dudi A mQt doqn

{2a,n"o phuong thAng dring c6 mQt dinh.K6o quA cAu di5n vi

vi tha nhe ra.
s0 lUc cdng dffy ngay trvffc

tri diy.yeAB nim ngang

a.Tffi ti

^ ':Dang.
v! til can

vi sau khi ddy chpm dinh khi qui c6u qua

b. Xdc dinh vi tri trOn qu! d4o cua qu6 cAu tai d6 lpc cdng d0y treo bing O,vfln
t5c cua qud cAu ltic d6 bing bao nhi6u? Siu d6 qu6 cdu chuy6n dQng nhu thi5 nio vi
lOn d6n d6 cao lcrn nh6t crich di6rn ffeo bao nhi0u?
Cilu 2: (3 rli6m)
Hai hinh t4r dOng chlt 01, 02cd khOi luqng m1
10kg, trt2 = 30kg d4t tiOp xric nhau trdn hai rn{t
phing nghiCng nhan (Pr), (Pz), vudng g6c, nghiOng
g6c a = 600 nhu hinh v€" fim:
a. G6c tpo boi OrOz vi rn{t phing (P1).
b. Ap lgc cria c6c khi5i ku 16n -c6c mfit. phing vd 6p luc hrcmg tdc gIAa Z ltrOl tr.u.
(b6 qua mgi ma s6t, l6y g = 10mls2)

*

Ciu 3: (3 tli6m)

MQt trong nhirng dAu ti6n nhu sau:

l}m vi$c o hai k!

+ Kh6ng kfri vi nhi0n ligu cho vio xylanh, 0

cui5i

pha ngp kh6ng khf 0 tril)g thei A (pr,Vr-,Tr)
Nhi0n 1i0u bi oot cnay (pha nd) lirn 6p suAt tang
tlQt ngQt trong th€ tfch kh6ng eOi va t?o ra sg truyAn nhi$t
Q1, cr.l6i pha nly k*rf cdn 14i 0 tr4ng thdi B (pz, Vr, Tz)
+ Ti6p theo khi duqc ddn doan nhiQt dOn tr4ng tttdi C
(pr, Vz,
Cdc th6ng sO U On dinh, bi6t trudc.
+ CuOi cung.khi trong xylanh dugc thodt ra 0 6p su6t
khOng d6i p1 vh chu trinh moi bat dAu.
86 qua lugng nhiOn liQu long, xem khdng khi vi khi chdy nhu h khf ly tucrlg.
HQ sO Po6tx6ng T = 1,4
a. Tffi c6ng A trao d6i boi m$t mol lhi sau mQt chu trinh theo yv) c6c nhiet d0

;

\).

T1, T2, T3.

b. Tinh hiQu su6t dOng co. Cho a =

b=4
v,


{s
Er

Ciu 4: (3fr.0m)
MQt khung d6y hinh vu6ng ABCD, cpnh a = 20 cm,
ctiQn tr& t6ng cQng R = 0,8f,1, tr6n d6 c6 cicngudn Er= 12V; 11
= 0,1f,); Ez = 8V; rz = 0,1C) mic nhu hinh v6. Mach dugc dit
trong tt trudmg ddu E vudng g6c vdi mat ph&ng ctra khung.
a. Cho E tangtheo thli gian b6ng quy lu{t B = kt
( k = 40T/s). Xdc elinh dbng iliQn I qua khung ddy.

t

GE
Ez r?

b. Ei5 ddng diQn qua khung dey bang 0, t& trudrng phAi thay
d6i thii ndo?

C6u5:Gifr6m)
Ba qui cAu c6 ttr6 ffugt khdng ma s6t tr6n mQt
-thanh cung, minh nirn ngang. Bi6t kh6i tugng hai
qui ciu t vi 2 ld m", = ffiz = ffi; }d xo c6 d0 cirng K vi
c6 lrtr6i tugng kh6ng d6ng ke. QuA cAu 3 c6 kh6i lugmg

1,2 dtmg yOn, ld xo c6

tr6i

dO

3 ; 1
z
O 3 bffiE[$oo
Lric dAu hai qu6 cAu
n\=+.
'2

dei tU nhi6n lg.TruyAn cho m, vfln tdc ilo dtin va ch4m di'n

vio

3:xffclpm,

khoi r6m G cu6

hQ chuyen dQng

nhu th6 nio? Tim van t6c cu6

tam C.
b. Chring minh ring hai qui cAu 7 vir2 dao dQng diAu
voi G. Tim chu kj, vi bi6n dQ dao d6ng cu6 cdc vQt.

tctrOi
OOi

hoi

quanh

vi ui c6 Ainn

Ciu 6: (3di6m)

MQt di6m s6ng S dat trOn tr.uc chinh cira mQt thAu kinh hQi tp .g d0 lon ti6u cU
\2 cm, cho anh tha; S/. Khi ddri S lai gAn th6u kinh 6 cm thi anh S' dli di 2cm vi
cria vflt, 6nh ffudc vi sau khi dich chuy6n vft.
kh6ng ttray dfii tinhch6t. X6c tlinh vi

ti

CiuT: (2 ili6m)
Voi dUng cU li mQt b6ng dbn lopi {22AV - 60W). Hdy.nQu phuong 6n do cdng
suAt tieu thU cla mQt m6y Alen OunS ffong gia dinh khi dA m6t th6ng tin vC c6ng su6t
tiOu thp cta thitit bi niy. HET.


so crAo ngc vA uAo rAo rY rnr cHeN Der ruynN ngc srNH Gror
DoNc rsAp
NAvr Hec zoLo - 2ort

Hrlol{c nAN cnAu or rru cnixn rHUc

vrON

n{rnr qc

vAr r,{'

(Hudng ddn chrim vd bi€u aiAm ghm cd 06 trang)

I. Humrg d6n chung
t;

N6u hgc sinh lim bii kh6ng theo c6ch n6u trong ddp ilnnhung dring thi cho du sO diem trmg phAn
nhu hudng d6n quy 2) Vi6c chi ti6t h6a (n6u c6) thang di6m trong hu6ng ddn chAm ph6i b6o r16m kh6ng ldm sai lQch
hu6ng d6n ch6m vd phAi dugc th6ng nhAt thgc hiQn trong t6 ch6m.

II. D6p 6nnvvi thans
II di6m
a

Ciu

1

Di0m

D6u 6n

CAu

MQt qufl c6u nh6 treo

O

tl6u mQt d0y nhg

dii /,tlf,u kia cria d6y cO ilinh tqi

tA.T4i tli6m O dufi A rnQt do4n i ttreo phuong thnng dfng c6 mQt

3d

,2

tlinh.K6o qui ciu tl6n vi tri d6y AB n[m ngang vh thi nhg ra.
a. Tinh ti sii tqc cing dAy ngay trurfc vi sau khi d6y ch4m tlinh khi quf,
c6u
^,, qua vi tri c6n blng.
b. X6c rlinh vi tri tr6n qui il4o cria qufl c6u t4i tI6lgc cing d6y treo bnng
O,vfn t6c cria qui cflu tric tI6 bnng bao nhi6u? Sau tI6 qui cAu chuy6n tlQng
nhu th6 nio vi IGn tl6n dd cao kim nh6t c6ch di6m treo bao nhi6u?
a.Ti s6 srfrc cing d6y

T
-Q,
//

.{

.:
-o4
I
\y,-'

Chgn mat phing ngang qua C vu6ng g6c ddy treo
v2, =2g1
Wc =Ws
r

U

li

m{t ph[ng th6 ndng g6c

=

Phucrng trinh chuy6n dQng

0,25

cta qui cAu F +i = *i

TaiC:T=m(g+ant)

0,25

Tru6c khi ch4m tlinh : TtI = m(g
\o

*91=3mg
'
I

.v^
+-i)2

Sau khi cham dinh 'l'z=m(8

-t

0,25

)mg

0,25

,
Ti s6 sric clng d6y

T'-

0,25

=2

Tz5

b.Vi tri D t4i d6 T =0
Tpi D lgc cing ddy T = 0 nOn
Suy ra cos ar =

- mg cosa,' = *ll2

))

-" gt? .Chring to ditim D o tr6n v! tri O
116

0,25


Cffu

Di3:tt
0,25

D6p 5n

Wc = Wn <+
Suy ra cos

l*rz = i.*r', + mg

al =

-? /

(fr,'

!-

e-

cos a, )

,pfd

D c6ch C theo phucrng thing dring n=
D c6ch A theo phucrng thing dring U

o/

2

f,O-cosa,)

94
hcr-p

v6i m4t phing ngang mQt g6c

Tac6

=

=n

i.?

z,

CLtl

1 I

-{-n - lt6

g0u-4ugq-n-6ex1crr-talD- v6i v4n t6c dAu

f

{
a\
Letrtt

L fru3

,4
\
@ tl, d'a1
,,.e
'r.= !T

qu! tlao:y

0,25

- a,

f*=ercosB)t
I
l
, + (v

\ (u.Lruxii
rsin P)r
)
l, = -rgr2

Phucrng trinh

0,25

0,25

=-,ip1x'+1tan 0)r=-#r= ++0,25

_vlsinz 0 _ st
Qui cdu 16n d6n vi tri cao nhdt:h,
2g

54

M c6ch A theo phucrng thing dring lh H' = H -hr'a =?-,
27

Ciu2 Hai hinh trg tl6ng ch6t Or, Oz c6 khiii \
lugng lrr = 10kg, Ir2 = 30kg tl4t ti6p xric 'p't \

0.25

3d

,-. ,/-\

nhau tr6n hai m4t phEng nghiGng nhin
\t2' Y 9z \
(Pr), (Pz), vudng g6c, nghiGng g6c a = 600
Y\
)-/ fr,l
nhu hinh v6. Tim:
A
r3
a. G6c t4o b&i OrOz vi mar pnang
(PJ.
b. Ap lqc cfia c6c khiii trg l6n c6c m{t phing vh 6p'lgc tuong tdc g;ira2
khiii tru. (b6 qua moi ma s6t.l6v e = 10r/s2)
0,5

tich lyc dAy dri
a. Di6u kiQn cOn bdng cua hai qu6 c6u:
VC hinh phAn

4*fr+fr'=o

(1)

Fr*N '+fr,

(2)

=0

0,25

0,25

(Pr)

Chi6u (1) vd (2) lOn hQ to4 dQ oxy ta duoc:

f: a = 600 nOn g6c giua F, vi OrH le 300 ).
(1) lOn oy: P1cos30^0 = Ncosd (3) 0, Zt
-/
(chri

'(4)'
Lay @) chia cho (3) (v6i luu f: N = N'):
Q) bnox:

Pgsin300 = N'.sin

d

2t6

C

,

Ll

*--'- --

0,25

0,25
0,5


--.

CAu
P,

..,

Dip 6n

)<

sin30oY mrgsin3Oo

=*'ml

Prcos3\o/ mrggilt3\o

.tan3Oo

Di6m

=#

#

-+ d =6oo

0,25

O,z{

0,25

Vi d = 600 nOn O]6-,na* ngang: c' , 2i
tollgo
b. Tt (3) suy ra: N = 1,,1' = -&
= ffir1tr# = 100\6 = l73N

0,25

Chitiu (1) 16n tryc ox ta c6

N, = Qt- P, cos600 + Ncos300 = ffitgcos600 +Ncos300
3 N, = 200N

0,25

Chi6u (2) lOn oy:

N, = Q, COu 3

P, cos 300 +

N 'cos 600 = 200"6N = 346,4N

MQt trong nhiing tlQng co al6t trong lhm viQc O hai k) tlf,u ti6n nhu sau:

+ Khdng khi vi nhi6n liQu cho vio xylanh, & cu5i pha n4p khdng khi

3d
O

tr4ng th6i A (pr,Vr,TJ
+ Nhi6n IiQu b! aiit ctr6y (pha n6) lhm 5p su6t tlng tIQt ngQt trong ttr6 tictr
khdng Aai vh t4o ra sg truydn nhiQt Qr, cuiii pha niy khi cdn lai 0 tr4ng
th6i B (pz,YrTz)
+ Ti6p theo khi tlugc d6n tlo4n nhiQt d6n
tr4ng th6i C (pr,Yz, T3). C6c th6ng sti Ih
6n tlinh, bi6t trufc.
+ Cuiii cing khf trong xylanh tlugc thodt
ra 0 6p su6t kh6ng a6i pr vi chu trinh
moi nit oAu.
86 qua lugng nhi6n liOu l6ng, xem kh6ng
khi vir khi ch6y nhu li khi ly tu0ng. HQ
sii Podtx6n1T = 1,4
a) Tinh c6ng A trao .I6i bdd mQt mol khi
sau mQt chu trinh theo yvh c6c nhiQt d0 Tr, TzrTy

b)Tinh hiQu su6t dQng co. Cho u =

Y

a) T(nh c6ng A sau m6t chu trinh
X6t c6ng A trong c6c qu6 trinh
lrAU
- Qu6 trinh ddng tfch tt A - B : Aap
,L (l1t/c - Qu6 trinh dopn nhiQt B - C :

A
R

-0

/h/,11

/

(;;

Llt

wl,'
(u

rt

e.r,l

fr/a

t-

Y

=4

n^

Asc = LU =Cv(

T: -Tz) -

-T:

A=Aec*Aca
o=
-r,)* 0 -rxr, -4 )l

*(r,

H=

0,25

y-l.17, -Tr1

- Qu6 trinh tling 6p C - A :
Acr = - Pr ( Vr -Vz ) = - R ( Tr
- C6ng t6ng cQng ld

b) Hi6u su6t d6ng co

0,25

0,25

)

0,25

(cong ndy ld dm)

:

_A

-'Qan

(QAB nhiQt do ch6t kh( nhfln dugc do d6t cfray nhiQn liQu)

Ap dung nguyOn ly I nhiet dQng lgc hgc cho qu6 trinh ding tfch A-B

eo,=

A,(J

=Cv(Tz-Tr)

=lt,-r,)
r-I
316

0,25

:

0,25

D6n 6n

CAu

DiC.4
T^J

Suyra : H =

-(T- -Tr) - (y -t)(7, -7,)
\J

T, -T',

T,

- X6rqu6 trinh dhrg
6p,ta c6 : *
eTtvl

+

- X6t qu6 trinh do?n nhiQt
,
=
'7273
DEn

+

vd

0,5

T,

0,25

=3 = o

Q)
P2V1Y

0,25

= PrVzT

0,25

t6i, ?= (Y)'' = 4Y' (3)
T1 Vl

Thay (2) vd (3) vdo (1) ttuh dusc hiQu su6t : H
CAU 4

_l

T'
(l\

=1-rT'-T'
'Tr-7, =t--,'TrT, . ' '

0,25

- 30 7o

MQt khung dAy hinh vudng ABCD,
E,t
c4nh a = 20 cm, tliQn tr& t6ng cQng
R = 0,8C), tr6n tI6 c6 cdcngu6n Er !2Y
rr = 0,1C); Ez = 8V; rz = 0,1O mic nhu
hinh v6. M4ch dugc {I{t trong tir trudng tl6u E
vudng g6c v6i m3t phnng cria khung.
a. Cho E ting theo thcri gian bing quy
Ez r2
Iu$t B - kt ( k = 40Tls). Xdc tlinh dbng tliQn I
qua khung dAy.
O6 abng tliQn qua khung d6y blng 0, tir trulng phf,i thay tl6i th5 nio?

3d

GE'

a. Do B
suAt

t6ng
diQn itQng

nOn trong mach

cim fng E.

xudt
sao

hi0n
cho

0,25.
0,5

=1,6V .

Ez l2

-

Ddng diQn qua khung

0,25

Er+E,

=5,6A

0,5

Ddng tliQn I c6 chi€u ABCD. C , Z iEr>Ez non dti I = 0 thi E. pnai ctng chi6u E2.

b.
Vfly E. phii
0,25 (
0,25

il

"/< '

E.=Er-Ez=4Y

Tri d6: k=E,laz = 100 T/s
Do d6 B thay dOi Ureo quy luflt: B =
Cffu 5

kt ( v6i k = -100T/s)

tr6n
Bi6t
kh6i luqng hai que cAu I vi 2 lA

Ba qui cAu c6 th6 trugt khpng ma s6t
mQt thanh crfrng, mf,nh nim ngang.

n\=ffi2=-*;lit ro
3 c6 khiii lugng

"6

iIQ

,2
^=!.

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

3d

3
2
-O ;3 1
brirrefrfoo

cfng K vi c6 khiii lugng kh6ng il6ng

Lfic tIAu hai qui cial,2 tlfng

t<6.

qua

cAu

yGn, lb xo c6 d0 dni

tg nhi6n l6.Truydn cho m, vfn t6c io tl6n va ch4m tlhn hiii vho qui cAu 1

a. Sau va ch4m, Xtriii tAm G cui hQ chuy6n tlQng nhu th5 nio? Tim vin
tiic cui kh6i tem G.
b. Chrri'ng minh ring hai qui cffu 1 vi 2 dao tl0ng tlidu hoi quanh vi tri
cti dinh aiii vei G. Tim chu ki vh bi6n d0 dao tl0ne cui c6c vit.


q-

Di6m

D6n 6n

CAU

kh6i t6m G:
Vi qu6 cdu 3 va chpm ddn hOi v6i qud c6u 1 vh hQ kin nOn ilQng lucmg(theo
phucrng ngang) v.a dQng ndng dugc b6o todn.
Ggi u,,vrld vin tOc quA cdu 1 vi 3 sau va ch4m,ta c6:
-^m
m
a) Chuy6n d6ng cu6

mvrff-v,r
-Vo
2" =
2
222
mvo _mvL , ffivt

22

-;2

=

)v3

a

4#

2 22
2

- zvov3 - vo = c)

(3) c6 nghiQm v: = vo (loai vi vO lf) vd
Dua (4) vdo ( 1) ta c6: ,,

)

v^

^.

0,25

,^#

=+

0,25

hai qua cAu t vd}ld hC cO l4p n6n ttr5i tam G chuy6n ttQng thing d€u.Tri
toa d0 kh6i t6m,ta c6 :
tr\vt+m2v2 (6) (, ?
HQ

ro-\xrlffizxz -+-lb
n\* mz
dt

Sau va cham:

=

f

ft\+ nt2

0,25

,r=*J vi v, =0 nOn (6) cho ta:
2vn

1"
*o,o

vc=-?=
:3 =4

'3 O
" nh*m, m+m

0,25

C,/ -?- /f

b) Dao d6ng cud qu6 cdu 1 vd 2
+ Chgn tryc to4 dQ Ox nAm ngang,gdc O tn)ng vdi kh6i tdm G cu6 hai qu6 cAu
+ Khi ld xo chua bi6n dpng,ggi 01,02 la vi tri c6n bing cud hai qu6 cAu.Lric d6

4,x,ld"toa dQ cui hai qui cAu.Toa d0 cud kh6i tem le :
-- . fo\*ritltzxz _, (/
^
" ,ry*mz _ -J "S z-5:

yoi mtz\"2-/
=m- tni{-='\,
'---

- Phucrng trinh chuy6n dQng cuh

m.,

=

0,25

m

- Do kh6i tdm dting

m ld:

yOn

vi

,l

lu6n c6 xt=x2

=-z

n@n

ta coi G

cui hai con l6c c6 kh6i luqng \,ffi2 vd chiOu dai ld xo li
- DQ cring
,, 2K

cui ld xo ti

lQ

nghich v6i chi6u dhi nOn K' = 2K, nOn (8) vi6t ld:

w-

m

TAn s6 g6c cu6 dao dQng lir : q =
Chu kj,dao dQng : Tr=

l.rp,

noi bu6c ch6t

I2

x *-x=0

x Tucrng

li

ff

T='"8*

m2c6 chu kj, dao dQng

0,

: fr=ZonE
, \2K

Hai dao tlQng ndy nguoc pha nhau
516

+f
!,25


DiiEr

D6n 6n
vdZ ddi v6i kh6i tdm:

CAU

I
_. _2uo vo _ vo
'|u'|u333

0,25

=-+

0,25

- Vfln t6c cud qu6 cAu

vtc=v:-\'G=0-+

JJ

Co ndng b6o tohn n6n biOn d0 dao ilQng rlugc tinh:

n\v;G=zKq---2\-1\2K
:y'_ro ll"

2

0,25

2

2
mrlro

---s A ='o @
- 2 ---r12-a\zK
z -2K4

C6u 6

0,25

MQt eli6m s6ng S il4t trGn trgc chinh cria mQt thAu kinh hQi tU c6 tIQ kim 3d
ti6u cq 12 cm, cho frnh that Si. Khi dli S l4i gdn th6u kinh 6 cm thi inh S'
dli di 2cm vi kh6ng thay tl6i tinh ch6t. X6c tlinh vi tri cria vft, inh trufc
vh sau khi dich chuv6n v6t.

Vi trf v4t ban

dAu

cho anh:

!'f ,. O
' = d,-.f

d',

vi trf vqt ttic sau cho itnh: d'," = -!-J:'{

dr--f

#

,0,

Ci

.'

0,25

\-

n?;'='t!' - ^t

dt-a-f

(2)

Thay (1) vio (2) vd thay sd a = 6cm, b = 2cm
Tadugcphucrngtrinh: dr2-30dr -216=0 c,(

(c,{)
18
cm
d1
36
cm
dr/
Gi6i dugc:
=
= =

dr=-6cm(loai)

er+1 (/,,
Vad2 =36-6=30cm; dzl= 18 +2=20cm ,,{

C0iruT

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

Vrfi dgn-g cg lh mQt b6ng tlbn lo4i (220Y - 60W). H6y n6u phu:crng 6n do 2d
c6ng su6t ti6u thg cria mQt m6y ili.6n ding trong gia tlinh khi de mAt th6ng
tin vd c6ne su6t ti6u thu cfra ttri6t bi nhv
0,5
-fitnetmqi thi6t bi dtng diOn trong nhd, tru b6ng ddn 60W

-Theo d6i dIa cria c6ng to diQn, do thdi gian dia quay trong 25 vdng ld tr
AO UAt thi6t bi cAn do ,x6c dinh thoi gian dia quay trong 25 vdng
TAr dC",
ld tr
ti sO tt Oi gian, bitft c6ng suAt P1 ta suy ra c6ng su6t P2 .Theo ly thuy6t ,
diOn nang ti6u thU W = Pr.tr -Pz.tz

*"

W

6/6

0,5
0,5
0.5


so clAo,D{Jc vA sAO'itA.o

i(Y. 'r'{

nonc rnAp

@srrg"!:l

tt

c--inqN

$ot Tuylix usc Lop 12 TI{PT'

g$l 'i'g,gI l\"t&|,{* v4tt l,,rf
t i:.' : 28/i 0/20 I 2

^,'i.l','j3,p,,i :?t 1,1{tt6rug ke tfud,i gion phdt tti)
Tl$'i gin;t !iltn biii:j;d;
('F"1CI rttri r:;ilit cir 02 tr*ng)

\/
{4 c'li,rrirl
/\
/'l-l0t
:"^
.
._.,
t,flt s:o iirlSi

Cii:r\(

"
i't rriil,
iir:i,:l-lili

j:

c6
,rff'--*"
kh6i lri'gng hi. VAI r1uo,',-: ll0i i;r,,rg tiii;, liiii.r,, i;11fi1lg r.ii.i,.r. vit
,l//t,

qrin rn6t i'dn.t I'oc di rihilt :i3il. Liiiri itr lg ,;ira r"ong rcr
5Y
\
.:
.
1r^
.1,
,,1
,- -,7
r
.dr,,
/<
tM \\
ivl
lihOng clang ki. N.'r:i r.:+ Llri rliclr cirriliir,
'r'ri-r rir:'it si\rr rriiin ,rr4),r1L,,,ji:7)rlrtr,t-/jzt\21
nganf{. l}o qr.ra rrir'; ll;: slfLi. i.e;r-r,.il'i.; i.lit;c: i,iirrtjr:rg ni1rn r:ga151
i.llnlr l
v6i

h;rc c6

cuii,.g

l'13

lrl'r,t:;r

nr0t n0m

ir nlii;'I::iiilil l.

a) Giir sii viit ','i'; i,fiii ,,irri",,i,i; tliirig Ciii ,,ri,i sin nhrrng l.,(
l-iri;v iinr gia 10c cl::t ilui i,ill .,'ii ciiijnli iii,, c:';". ir;'l Il iihi xlty l'a hien tirctiq rio.

b) i-i-,:c [i c6 irih lii ,;rro cl:*'i lii llitir ciir,,,,iin tr0ir nOm vi n,3rri clich cirrryen r,0 b0li phAi"
. .( cira ll0i;r. lr,[0 i.l rlLry
li,n giu tOc
cieu. rrr_]rr r.ric!i xhc dii:il qu] clpo chr.n,0n riing cr.ra,;it !th6i
i-crong. rn c16i vc'l cirit.
,-\,2',i

!.7/.\i

/

td

ttit

\

,;..i;c-. j:i
i'AOt

riia kh6i ltrrii:;1 h,I chroc tlt;o [ri;:,, rnot [d xo c6

ii, lihdi lLi,Jng li,ro

r1Q

cirng

l;ii. i(iti cli:r ciang, diurg -y0n thi rn6t
rrt\ng riiro ctl hhOi luclnl,i ttl rdi LLL lio trlr cii1, r-:lro h xrr6ny, dia nhrr Hildr
.

l
, , , i..,

2. Sau ldri vong dinir viro
thimg ci,-mg. Hly

;ii,:.c

riil.

ir(i vdngl r,ii rlitr rlao r16ng tireo phu.ong

riirrh:

a) D0 cliiu cira iir xo lb) Chn iri vii bi0n i.
c) C6iig sutit
crrc dai iua lgd'so-\e iir: riung l0n liQ l,on&vdi dia tlong

I-linh 2

quir trinL h0 dao

d0ng.

Ciu l.

(3 dir.inr)

Ci:o ilf,t i-;i;,1i iri,:'-i ::'il i-,:,'1ii.,irl; i.,l:i,,
;rhc c6 [hii ciich cfuu'isli i<.lriing ii;:,r :;i;1. l)ir

,:i

i"irr-it

irii-iCng Mr'{ m$rg,
p

Il*v AB dfin
ir0ir vr'l phia rludi pit-t0r,i,; deu ,:liira niOt rnol lihi ii

tr'0n Cl).:l;ira biuh iiun liiuie lr.rii vii1. iieu klrilus cliin nhi0t.

niri0t dtio.'c.-ptria

tii'crng h-r0ng nguyCIn tir niiu l-Iirtir 3. C6 thO ,,,,rg ,,ip nhiqt iuqng lroy lAy

1t2

.

A

l:linlr

3


i:ot niiiet ltr
pit-tdng quir ri,ir: 1',1,,.1-, AI]. lliot ,";iriAir e,au-,
cira 6l*li la L. FIav
cxrri-ri pit-td*,g tireo khr:rr:g c:ictr
tr iir'1rir-rii:ig d6n dir;v binli. t,l1i0r
:ul'"1fr'o':?.t,
-e:ira,kiii
dung(c")cira
l..hi tr6n pit-t0ng tr[lrg bao nhieir,l
cii.rt-li

4" (3 didrn)

'

c6 ilai vo ca* ftinh cir.r nrfi,g) bri,;1 i,:.irl i'.i I vi,r i[,
cir,g crri
16ur O. co blln killi ttrcyrr.g irng ili a vA
b (tr:." a). (,lliit iriiiir giti;r irai
vo cii* lri ch6t clfu dis* crir cli0n 1.ro. r;uiir, ld p, &,t;t,,liir

\
\J
r:*i ,,,ir riiu
\---_ -.,'i.,':i/'
k::s;i; rl.::iug riidn. vLici.!,ir: t:0, ngrriri ti., iir,riiil trrc 1;r..ri
" /'
r,irc, vir cAu
\-----' ./
I rr;iit rli0ir ricil Qo, v6 cirr,godi krro*g, ticrr cric*^ I'tiiy rir;r:
Flinh 4
a) Lriqn t(oh cira v6 oAn I ri thcri cli0m 1 b,il lii.
f) EiQil h'o giD'a liai l6p vd oAu l'a nhi0i ir-o'r:g tol rzr cho r10l lr-hi
circ di0n lich rgirn.,g
i

ciich chuy6n.

ci{s. (a d idnr)
' vl.:t th6u kinh mong e6 hai r,it
ciu li,i oilng biin iiinrr i{:
:
chi6t su6t n 1,5 eitrgc ct[t o mrt gic6 chi6t
tb,=

1,3.
.. i
cli, ,
F2 cira ,nnr,.,,1i,,,'rl;,::l:i"

i,fit

a)4{,6a dinh vitri c6c tiOu cli0rn
p1
ti.u di6m 6nh

ra tr

IIirilr

vi

1z!

cm lin.t bing cir6t c6

su6t lAn luo't

linl: i vi

t

il

f

7t\

t

i;l---F''

112

Itrir

bXf.ldrr cfch,lunlq

l(ilt)1:;11: i.i :: ./i., /-rlll.

l2

t_-__.*

5).

i:nl,ri'l:_tllj r;iir,r,l ,tir,'i ,",1l rir,i
nlrtr lii-rrlr','r. iiiirc ri!,h so pirri'rr tir,,i crta v$tn/,u
d[.i tr€fi

i\!t

tyL\e

cl^fuh, cdch thiu Kfi'th tnit

@t:hrlue td i'ring t(\n taimdi. rijiiri rvl nirv/t ti';n ilil,.: r.:irlrlii -' i ,;1,;j til s:iilg r.,6 irlLrrcygg cii
ivl (tiliyAn tir {; iii .sirrg; rlrri r,:! i.iiin thfu k iirh voi gr'ic t,r, ,,i
fi U"*ng ,,t ,, t*ry6,
tiri[g qrra th6ir kfnir. X** clintr ]thoing, ciicii;[ ir{ irii qLr;ur.j iini {.) i:irn i]reu

l;inh"
qr're die rn

Cf;u

t1"

(2 rlidm)

Cho mqt vat hinh tt'p drir:. lJr0lig ili)u-i cliit'r.,,r.r,i tr\ic c1r-rir.1. i:riirijr
AB ir-ung vdi i.rc cta
hhh fnr. SlSt l.,-hdi t0rn r:fir i,iil ilir,r, tlon tnr,, (Ju?ly" lllric.c r.iirill,1 e;11* dul;r
cr-r rh6ng tirtirrng
trcrrg pliir.rg tirf nghiQnr +ev hoc ii,:r"i: r;iir,
1t,i{ t{, ddy chi rn,nh idlt)*p; i.iain. c:ic th.nh liirr
Io;:i laliutr rra nlte. ,-Idng lio, 1;rlrric do. ]riil, rii:;,irr(-]t nilllr,lr,rrj p,i:iip
ihi_rc ngiriolt r.:Li ern cliri li
tot rlhili d0 ;iric dinlt rnor:ren qrriir iinli crll;r vi I riui n;iy rii;i
vrii trr.r; tluay AB.
'
r-ro

vi t€n r,lri sinh: .[i114*i)tte=

'/

Ch'i' l(\i

'111,:--

, ?C

'/'

[*rt

I::1"----.-."-... -... -.-

:il b,j,,i,-l rni: tLq-10


GIẢI ĐỀ THI HSG VẬTLÝ ĐỒNG THÁP VÒNG 2
2012

Câu 1. (4 điểm)
a.Nếu m đứng yên với M, ta coi chúng như một vật nên gia tốc là a M 









F

Đối với m: N  mg  T  ma (2)

Chiếu (2) theo phương của lực T :


N

T- mgsin = macosα.
Thay a M 

F
;T=F
Mm

Tìm được : F 

F
(1)
Mm


T


a


mg



mg sin 
m(M  m)g sin 


.
m cos  M  m  m cos 
1
Mm

Hình 1

b.Tìm gia tốc của nêm aM
Các lực đặt lên 2 vật như hình vẽ.
Gọi a’ là gia tốc tương đối của vật m đối với nêm, gia tốc của vật m đối với đất là:
  
a  a ' a M . Các gia tốc hướng như hình vẽ.

Viết các phương trình


 
 
N  mg  T  m(a ' a M ) (*)

   

N ' Mg  Q  T ' F  Ma M (**)

 
N T

Chiếu 2 vế phương trình (*) xuống



mg



các phương trùng với lực T và N :
T- mgsin = m(a’+aMcos) (1)
N- mgcos = - m( aMsin) (2)


F


T'




a'


Q

N




aM


Mg

Hình 2

Chiếu 2 vế phương trình (**) xuống


các phương trùng với a M :

F- Tcos + N’sin= MaM (3)

Giải hệ , với T = F, N’=N ta có : a M 

F(1  cos )  mg sin  cos 
.
M  m sin 2 



- Nhận xét: Quỹ đạo của vật m là đoạn thẳng trùng với véctơ a , hợp với phương ngang
một góc β ( β <α)
- Góc β xác định từ sơ đồ hình bên :
acos  a 'cos  a M

Với các gia tốc thu được từ các phương trình nêu trên.


a


a'
α

β


aM

Hình 3

1


Câu 2. (4 điểm)
a. Ở vị trí cân bằng, lò xo dãn  

(M  m)g
k

Mm
k

Chu kì T  2

Ngay trước va chạm, vật có vận tốc là

2gh .

Sau va chạm, hệ có vận tốc v1: (m  M)v1  m 2gh  v1 
Hệ có động năng
cân bằng

m 2gh
mM

1
(m  M)v12 . Cũng ngay sau va chạm, hệ vật và đĩa còn cách vị trí
2

mg
. Đó chính là li độ x1 của hệ vòng và đĩa khi có vận tốc v1. Vậy năng lượng
k

dao động của đĩa là :
m 2gh 2 k mg 2
1
k
1
A2
E  (m  M)v12  x12  (m  M)(
)  ( ) k
2
2
2
mM
2 k
2

Từ đó: A 

mg
2kh
.
1
k
(m  M)g

b) Công suất sinh bới lực kéo về là
P  Fv   kxx ' . Đạo hàm 2 vế theo t để tìm cực đaị:

dP
2
 k(x ') 2  kxx"  0 Thay x’=v; x’’ = - x. Ta có : v 2  2 x 2  0 .
dt

Mặt khác

(m  M)v 2 kx 2 kA 2
A


. Từ đó : x 
.
2
2
2
2

Vận tốc của hệ và công suất của lực F có độ lớn tương ứng là
k
A
A
vx 
; Pmax  k
mM 2
2

Câu 3. (3 điểm)
Lập các phương trình:
Ta có: pV1  RT1 (1) ;
V1  V2  hs (3)
i
RT1 pdV1
2

k
mg
2kh
với A 
.
1
mM
k
(m  M)g

C

D

M

N

pV2  RT2 (2)
pV2  hs (4)

Theo nguyên lí I :
dQ 

k
A kA 2

mM 2
2

(5) với i = 5

L
h

A

B

Hình 3

Tính C1: Lấy vi phân 4 phương trình để tìm pdV1 theo dT1
V1dp  pdV1  RdT1 (1’)

2


V2 dp  pdV2  RdT2 (2’)
dV1  dV2  0 (3’).



dV2 dp

 0 (4’)
V2
p

Từ các phương trình trên tìm pdV1 theo dT1 :
Từ (4’) và (2’) :

(1   )pdV2  RdT2

(5’)

Từ (1’) và (2’) :
dp 

RdT1 pdV1 RdT2 pdV2



(6’);

V1
V1
V2
V2

thay dV2 = -dV1 RdT2  (1   )pdV2  (   1)pdV1 vào (6’) tìm được:
pdV1 

RdT1
. Do đó
V1
1 
V2

dQ  dU  pdV1 

C1 

i
RdT1
RdT1 
V
2
1  1
V2

dQ
i
1
 R( 

).
dT1
2 1   V1
V2

Khí lưỡng nguyên tử có i =5;  

i  2 7 V1
h
 ;

nên
i
5 V2 L  h

5
1
35L
C1  R( 
)
R
2 1 7 h
10L  4h
5 (L  h)

Tính C2: Khí ở ngăn trên đoạn nhiệt nên dQ = 0, nhiệt dung C2 = 0.
Câu 4. (3 điểm)
A. Cường độ điện trường tại điểm cách O một khoảng r : E 

q

;
4 0 r 2

Từ định luật Ôm suy ra mật độ dòng tại mỗi điểm :
j

E
q

.
 40 r 2

I (r )  4 r 2 j  4 r 2

E
q
dq


.
  0
dt
t


dq
1

dt  q(t)  q 0e 0
q

0

I O

II

a
b

Hình 5

B. Tính R và Q: Một lớp chất mỏng hình cầu dày dr, tại nơi có bán kính r, có điện trở
là dR 

dr
.
4r 2

3


b

b

Do đó R   dR 
a

a

dq q 0
I 

e
dt  0


t

 0


 1 1
dr  (  )
2
4r
4 a b
2t


q
. Nhiệt tỏa ra trong dt là dQ  RI dt  R( 0 )2 e 0 dt
0



2

2t

q 0 2  0
q 02 1 1
Q   RI dt   R(
) e dt 
(  )
 0
8 0 a b
0
0
2

Câu 5. (4 điểm)
a. Dùng công thức lưỡng chất phẳng :
n1 n 2 (n 2  n1 )


(1)
d1 d 2
R

( có thể c/m (1) như sau: n1 i = n2 r: n1 (+ ) = n2 (-). Thay  

h
h
;   ; rồi biến đổi
R
d1

ta có (1). Học sinh không chứng minh nhưng viết và dùng đúng công thức không bị trừ
điểm)

Đối với thấu kính: áp dụng (1)
cho hai lần khúc xạ, tìm được:
n1 n 2 (n  n1) (n  n 2 )
(2)



d d'
R1
R2

n1
i
h

Với số liệu đã
1 1,3 0,7 1


(3)
d d ' 14 20

cho 

n2
r

S




d1



C

S’

d1

Nếu chùm sáng tới thấu kính
(từ phía
n1) là chùm song song, ta có
thể coi
H×nh 6
d1=  . Thay vào (3) tìm được
d1'  26 cm . Vậy tiêu điểm F2 cách quang tâm 26 cm : OF2 = d1'  26 cm hay f2 = 26cm.
Tương tự: OF1 = f1 = 20 cm.
b.Dựng ảnh : vẽ hai tia
- Tia tới từ B đi song song với trục chính, tia ló đi qua F2.
-Tia tới từ B qua F1, tia ló song song với trục chính.
Hai tia ló cắt nhau tại ảnh B’
(chú ý: trường hợp này tia qua quang tâm không truyền thẳng)
c. Xét hai tam giác đồng
I
dạng ABF1 và OJF1:
A 'B ' OF1
20



 0, 4 .
AB AF1 70  20

Số phóng đại bằng 0,4.

B

A

F1 ,

M

O
n1

F, 2
A'

n2
J

P

B'

H×nh 7

Nếu các tia hướng tới M truyền thẳng, có thể coi M là vật ảo cho ảnh thật nằm trùng vị trí
4


với vật.
Thay d = - d’ vào

1 1,3 1


ta có d’ = -6 cm.
d d ' 20

F1 ,

M

O

Vậy M ở

n2

n1

cách O một khoảng 6 cm về bên phải thấu kính

F, 2
P

Hình 8

Câu 6. Thực hành (2 điểm)
Phương án đo như sau
Nối trục hình trụ với 2 thanh kim loại mảnh AD, BC (hoặc dây không dãn Ab, CD)
có chiểu dài d rồi cho hệ dao động tự do
DC nằm ngang với biên độ nhỏ. Coi đây
Vật lí với trục quay CD. Gọi I0 là mô
tính đối với trục AB. Theo đinh lí Stenơ,
quán

tính

đối
2

ICD  I0  md .
T  2

với

trục
Do

CD

là:

quanh trục
D

C
d

d

A

là con lắc
men quán
momen

B

đó:

I
I  md 2
.
 2 0
mgd
mgd

Hình 9

Dùng thước đo chiều dài d, dùng đồng hồ đo chu kì dao động nhỏ T, cân khối lượng
m của vật ta tính được mô men quán tính: I0  mgd(

T2 d
 ).

4 2 g

Chú ý:
- Vì hình trụ không đồng chất nên không dùng được công thức
IG  m

R2
.
2

- Cách cho điểm:
Hình 10
+ Nêu được cở sở lí thuyết của phép đo: cho 1,25 đ.
+ Vẽ hình và nếu cách đo (đo các đại lượng nào …) cho 0,75 đ.
+ Nêu các cách đo khác kém khả thi hoặc không chính xác có thể cho 1,0 đến 1,5
điểm.
Ví dụ: Có thể dùng phương pháp khác như quấn dây mềm quanh hình trụ rồi thả rơi (như
Hình 10), đo thời gian và khoảng cách rơi để suy ra gia tốc hình trụ rồi tìm ra I0. Phương
pháp này kém chính xác vì khó đo chính xác thời gian rơi./.

5