Đề HSG môn vật lý lớp 12 năm học 2014 2015 sở GDĐT quảng bình hệ không chuyên file word có lời giải chi tiết

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
( Đề gồm 02 trang)

ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu 1 (1 điểm).
Bình đựng nước đáy phẳng, mực nước trong bình h = 10cm, chiết suất nước n 

4
. Đặt mắt nhìn theo
3

phương vuông góc với mặt nước, sẽ thấy đáy bình cách mặt nước bao nhiêu?
Câu 2(1 điểm).
Hai quả cầu, một bằng đồng, một bằng nhôm khối lượng bằng nhau. Quả cầu bằng đồng có phần rỗng
bình cầu, đồng tâm với quả cầu. Hình dạng, kích thước bên ngoài hai quả cầu giống hệt nhau. Chỉ với
một tấm bìa phẳng, cứng, nhám, hãy trình bày phương án thí nghiệm để phân biệt hai quả cầu trên.
Viết các công thức cần thiết để giải thích phương án thí nghiệm.
Câu 3 (1 điểm).
Con lắc lò xo trên mặt phẳng nằm ngang, không ma sát gồm vật nhỏ khối lượng m 1 = 40g, lò xo nhẹ,
độ cứng k = 1 N/m. Ban đầu, m1 được giữ ở vị trí lò xo bị nén một đoạn nhỏ 5cm. Một vật khác, khối
lượng m2 = 80g được đặt tại vị trí lò xo không biến dạng. Khi thả ra, các vật va chạm tuyệt đối đàn hồi
với nhau. Hãy xác định.
a) Vận tốc của các vật ngay sau va chạm.
b) Khoảng cách giữa hai vật m1 và m2 khi lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên.

Câu 4 (1 điểm).
Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn đồng bộ A và B cách nhau 8cm, bước sóng trên
mặt nước 1cm. M và N là hai điểm trên mặt nước cách nhau 4cm sao cho AMNB tạo thành hình thang
cân. Hãy tìm diện tích lớn nhất của hình thang AMNB sao cho trên đoạn MN chỉ có 5 điểm dao động
với biên độ cực đại.
Câu 5 (1 điểm).
Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm thuần và tụ điện xoay. Khi góc xoay của tụ
điện biến thiên từ 100 đến 150 0 thì điện dung của tụ điện cũng biến thiên theo qui luật hàm bậc nhất
với góc xoay, từ 20 pE đến 230 pE. Mạch đang bắt sóng điện từ có bước sóng 5m, khi đó góc xoay của
tụ là 30 0 . Muốn mạch bắt được sóng điện từ có bước sóng 8m thì phải xoay tụ thêm một góc bằng bao
nhiêu?
Câu 6 (3 điểm).
Cho mạch điện xoay chiều như Hình 1, giữa hai điểm A, M là
điện trở thuần; giữa hai điểm M, N là tụ điện; giữa hai điểm N,
B là cuộn dây. Đặt vào hai đầu A, B điện áp u AB  120 6 cos100 t (V ).
Khi đó giữa hai điểm M, B có điện áp hiệu dụng U MB  120V ; điện áp tức thời u AN lệch pha
với uMB ; điện áp tức thời u AB lệch pha




2

rad so

rad so với u AN . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi đó là
3
100W. Nếu nối tắt hai điểm N và B thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch lúc này bằng bao nhiêu?
Câu 7 (1 điểm).
Một máy phát điện xoay chiều một pha, có một cặp cực, điện trở của cuộn dây phần ứng không đáng

kể. Mắc vào hai cực máy phát điện này đoạn mạch điện gồm điện trở thuần R, tụ điện và cuộn cảm
thuần nối tiếp. Khi rôto quay với tốc độ 40 vòng/s thì dung kháng của tụ điện bằng điện trở thuần R;
khi rôto quay với tốc độ 50 vòng/s thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt giá trị cực đại. Tìm tốc độ
quay của rôto để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đạt giá trị cực đại.

1
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Câu 8 (1 điểm).
Trong thí nghiệm giao thoa khe I-âng, dùng đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có khoảng vân trên màn
giao thoa tương ứng là i1 = 0,8mm và i2 = 0,6mm. Trên miền giao thoa đối xứng, có bề rộng 9,6mm có
bao nhiêu vị trí mà vân tối của i1 trùng với vân sáng của i2? Xác định các vị trí đó.
Câu 9 (1 điểm).
Catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện 0,6 m. Đặt vào anôt và catôt của tế bào quang
điện điện áp một chiều U AK  5V Anôt và catôt có dạng bản phẳng, song song, cách nhau 4cm.
Chiếu vào catôt ánh sáng có bước sóng 0,4m. Các eletron quang điện bật ra từ catôt tiến đến anôt, cách
anôt một khoảng gần nhất là bao nhiêu?
Câu 10 (1 điểm).
Cho cơ hệ như Hình 2. Thanh cứng OA chiều dài 0,5m, khối lượng không
đáng kể, có trục quay tại O vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, không ma sát.
Vật nhỏ gắn tại A, khối lượng m = 100g. Lò xo nhẹ, độ cứng k = 2N/m, một
đầu được gắn cố định vào điểm C, đầu kia được nối vào điểm B là trung điểm
của OA. Ở vị trí cân bằng, thanh OA thẳng đứng, lò xo nằm ngang, có chiều
dài tự nhiên. Kích thích cho vật m dao động nhỏ trong mặt phẳng OBC. Chứng
minh vật dao động điều hòa. Tính chu kì dao động đó. Lấy g = 10m/s2.

2
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT

HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1. Hình vẽ: ánh sáng từ đáy bình đi ra không khí, đên mắt theo phương vuông góc với mặt nước.
sin r
Định luật khúc xạ ánh sáng: n 
sin i
Vì các góc i và r nhỏ nên:
sin r t anr AI
AI
n


 A' I 
 7,5cm.
sin i tan i A ' I
n
Câu 2. Phương án:
Dùng tấm bìa làm mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng nhỏ (để các quả cầu lăn không trượt)
Thả đồng thời hai quả cầu, quả nào lăn xuống trước là quả cầu nhôm.
Giải thích: Vận tốc của quả cầu khi xuống tới chân mặt phẳng nghiêng được tính theo định luật bảo

1
1 V2
2mgh
toàn cơ năng: mgh  mv 2  I 2  v 
I
2
2 R
m 2
R
Vì mômen quán tính nên I n hom  I dong , do đó vAL  vCu . Tức là tốc độ trung bình của quả cầu nhôm lớn
hơn tốc độ trung bình quả cầu đồng.
Câu 3. a) Vận tốc m1 ngay trước khi va chạm v1   A  25cm / s.
Định luật bảo toàn động năng và động lượng của quá trình va chạm
1
1
1
m1v12  m1v1' 2  m2v2' 2 ; m1v1  m1v1'  m2v2'
2
2
2
v
2v 50
25
Từ đó: v1'   1   cm / s; v2'  1  cm / s.
3
3
3
3
'
v

5
3
3
b) Biên độ của m1 sau va chạm A '  1  cm. Sau va chạm t  T 
s , lò xo có chiều dài cực
 3
4
10
đại lần đầu.
5
Khi đó, tọa độ của các vật x1  A '  cm; x2  v2' .t  5 cm.
3
15  5
Khoảng cách giữa hai vật: x  x2  x1 
 14cm
3
AB  MN
Câu 4. Diện tích hình thang S  x
lớn nhất khi x lớn nhất.
2
Với x lớn nhất, để trên MN chỉ có 5 cực đại thì M và N là nơi cực
đại bậc 2  k  2  đi qua.
62  x 2  22  x 2  2.1  x  3 5cm. Từ đó: S min  18 5cm 2 .

Câu 5. Theo bài ra C  C0  b. 



C0 5 pF
b 1.5 pF / 0

Bước sóng máy thu bắt được   2 c LC

3
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
2

 
C  b.1
Góc xoay để bắt được sóng 8m:  1   0
  2  820
 2  C0  b. 2
Cần xoay thêm    2  1  520.
Câu 6. Vẽ được giản đồ véc tơ
2
2
U AM  U AB
 U MB
 2.U AB .U MB cos300  120V
 AMB cân tại M.
U AM
U AN 
 80 3V
cos 300
U
P U AB AB cos 300
Z AN

Z AB
U AB

P
'

P

P
 150W.
U
Z AN
U AN
P 'U AB AB cos 300
Z AN
1
Câu 7. Với n1  40 vòng/s: R 
(1)
1C
Với n2  50 vòng/s:
1
 N
2 C 2
N
UC 

2
2



1 
1 
2
2
R   2 L 
C R   2 L 


2 C 
2 C 







U C max thì 2 L 
Với n3 : I 

1
2 C

(2)

3 N 

1 
R 2   3 L 


3C 


2

N



L
R 2
C L

2

 I max thì

2

1

1

32

 LC 

R 2C 2
2

(2)

C 34
3
1
1
1
1
1
1
Từ (1), (2), (3): 2  2  2  2  2  2  n3  107 vòng/s.
3 2 21
n3 n2 2n1
2

2k  1 3
1


Câu 8. Điều kiện:  k1   i1  k2i2  1
2
2k 2
4

Biểu diễn: 2k1  1  3  2n  1 ; 2k2  4  2n  1 với n nguyên.
9, 6
9, 6
mm  k2i2 
mm  2,5  n  1,5. Vậy có 4 giá trị thỏa mãn vân tối i1
2

2
trùng vân sáng i2 tương ứng n bằng: -2;-1;0;1.
Các vị trí đó cách vân trung tâm khoảng x cho bởi bảng xau:
n
-2
-1
0
1
k1
-5
-2
1
4
k2
-6
-2
2
6
x(mm) -3,6 -1,2 1,2 3,6
hc hc
265

 e Uh  Uh 
V  1, 04V
Câu 9. Công thức Anh-xtanh:
 0
256

Trong miền giao thoa: 

4
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Gọi M là điểm gần anôt nhất mà quang electron đến được, tương ứng các quang e có vận tốc cực đại.
265
Do đó: U KM  U h 
V
256
Điện trường đều giữa anôt và catôt:
U
U
53
E  KM  KA  KM 
 0,83cm
KM
KA
64
Electron đến gần anôt và catôt nhất đoạn:
203
MA  KA  KM 
 3,17cm
64
Câu 10. Đặt OA  l ; OB  l '.
Góc lệch  nhỏ: sin   tan    ( rad ).
Phương trình mô men:  mgl  k  l1  .l1  ml 2 ''
 g  l 2 k 
  ''    1 
   0. Đây là phương trình dao động điều hòa.

 l  l  m 
2
2
Chu kì: T 

 1, 26s.
2
5
g  l1  k
 
l l m

5
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất