ĐỀ THI HSG VẬT LÝ LỚP 12 QUẢNG NINH

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NINH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT NĂM 2015
Môn thi: Vật lí (Bảng B)
Ngày thi: 08/12/2015
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề
(Đề thi này có 02 trang)

r
F

Bài 1. (3,0 điểm)
Một thùng hàng khối lượng 5kg có dạng hình hộp được
r
kéo trên mặt sàn bởi lực F hợp với phương ngang một góc 450
như hình vẽ (Hình 1). Cho hệ số ma sát trượt giữa thùng hàng
với mặt sàn nằm ngang là µ = 0,2; lực ma sát nghỉ cực đại bằng
lực ma sát trượt; gia tốc trọng trường g ≈ 10 m/s2.
Hình 1
1. F = 20N. Tính gia tốc của thùng hàng.
2. Để kéo thùng hàng trượt trên mặt sàn nằm ngang, độ lớn
lực F phải thỏa mãn điều kiện gì?
Bài 2. (2,5 điểm)
p
1
Một gam khí Heli thực hiện chu trình biến đổi trạng thái
2
2P0
5

có đồ thị như hình vẽ (Hình 2). Cho P0 = 10 Pa; T0 = 300 K;
4
hằng số khí R = 8,31J/mol.K.
3
P0
1. Tìm thể tích khí tại các trạng thái 1, 2, 3, 4.
T
2. Vẽ lại chu trình này trên đồ thị (V, T).
0
2T
T0
Bài 3. (2,5 điểm)
Hình 2 0
Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm.
1. Dùng máy ảnh để chụp phong cảnh ở rất xa. Tính khoảng cách từ vật kính đến phim.
2. Dùng máy ảnh để chụp ảnh một chiếc xe ô tô cao 1,2m ở cách máy 5m.
a. Tính chiều cao của ảnh trên phim.
b. Khi bấm máy, xe ô tô chạy chậm với vận tốc 150cm/s theo phương vuông góc
với trục chính của vật kính. Tính thời gian mở màn chắn phim để ảnh trên phim có độ nhòe
không quá 0,2mm.
Bài 4. (3,0 điểm)
Con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k=50 N/m, vật nhỏ có khối lượng m=500 g dao
động trên mặt phẳng ngang không ma sát. Chọn chiều dương của trục tọa độ trùng với chiều
dãn của lò xo. Tại gốc thời gian, vật đi qua li độ x 0 =2,5 cm với vận tốc có độ lớn 25 3 cm/s
hướng về vị trí cân bằng.
1. Viết phương trình dao động của vật.
2. Tại thời điểm vật đi theo chiều dương qua vị trí có li độ x = -3 cm, người ta tác dụng
r
vào vật một lực F có độ lớn không đổi bằng 1N cùng chiều chuyển động của vật. Tìm biên
độ dao động mới của vật sau đó.

Bài 5. (3,0 điểm)
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B dao động theo phương vuông
góc với mặt nước, phương trình dao động u1 =u 2 =5cos(20πt) mm. Khoảng cách giữa hai
nguồn AB = 20cm, tốc độ truyền sóng là 50cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi.
1


1. Viết phương trình sóng tại điểm O nằm trên mặt nước, cách A và B lần lượt là 16cm
và 26cm.
2. Cho hai điểm C và D nằm trên đoạn AB, lần lượt cách A những đoạn 2,5cm; 15cm.
Tại thời điểm li độ của điểm C là uC = -3mm thì li độ của điểm D bằng bao nhiêu?
Bài 6. (4,0 điểm)
1. Đặt điện áp xoay chiều u = 80cos(t) (V)
C
L
R
B
vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở A
thuần R, tụ điện C và cuộn dây. Khi đó điện áp
hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần, tụ điện và
K
Hình 3
cuộn dây lần lượt là 25V; 60V; 25V. Mắc vôn kế
vào hai đầu đoạn mạch chứa tụ điện và cuộn dây thì số chỉ vôn kế là bao nhiêu?
2. Cho đoạn mạch điện như hình vẽ (Hình 3). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
không đổi bằng 60 V vào hai đầu đoạn mạch. Khi khóa K mở, cường độ dòng điện qua

4

đoạn mạch có biểu thức i1 = I 0 cos(100t  ) (A). Khi khóa K đóng, cường độ dòng điện

qua đoạn mạch có biểu thức i2  I 0 cos(100t 


) (A). Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu
12

đoạn mạch.
Bài 7. ( 2,0 điểm)
Do có điện trở, dây dẫn điện tỏa nhiệt ra môi trường khi cho dòng điện chạy qua. Nhiệt
lượng tỏa ra môi trường tỉ lệ với diện tích bề mặt xung quanh của dây dẫn, hệ số tỉ lệ phụ
thuộc vào chất liệu của dây. Biết dây chì có dạng hình trụ, đường kính tiết diện 0,5mm chịu
được dòng điện cực đại là 3A. Hãy xác định dòng điện cực đại có thể đi qua dây chì hình trụ
đường kính tiết diện 1,2mm để dây không bị nóng chảy.
............................ Hết ...........................

Họ và tên thí sinh: ................................................................... Số báo danh: ....................
Chữ kí của giám thị 1:.................................... Chữ kí của giám thị 2:...........................................

2