ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG

TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12
NĂM HỌC 2010 – 2011
MÔN: VẬT LÝ
Thời gian: 180 phút
(Đề thi gồm 08 Câu – 20 điểm)
Câu 1 (3 điểm): Một vật có khối lượng m đứng yên ở đỉnh mặt phẳng
nhiêng nhờ lực ma sát. Hỏi sau bao lâu vật sẽ ở chân mặt phẳng nghiêng,
nếu mặt phẳng nghiêng bắt đầu chuyển động theo phương ngang với gia
tốc
0
a
r
. Chiều dài mặt phẳng nghiêng là l và góc nghiêng
α
so với
phương ngang. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là
µ
.
Câu 2 (3 điểm): Trên mặt bàn nằm ngang đặt một nêm đồng chất khối
lượng M góc nghiêng là
α
. Nêm không thể trượt trên mặt bàn. Tại đỉnh
nêm đặt một vật nhỏ. Hệ số ma sát giữa vật và nêm là
µ
. Hỏi khối lượng
vật phải bằng bao nhiêu để nêm bị lật ?
Câu 3 (2 điểm): Một bình kín hình trụ đặt thẳng đứng có chiều dài l được
chia hai ngăn nhờ một pit tông nặng và cách nhiệt. Ngăn trên chứa 1 mol khí, ngăn
dưới chứa 3 mol khí. Khi khí ở hai ngăn đều cùng nhiệt độ
1
300T K=

thì pit tông
ở cách đầu trên của bình khoảng
1
0,4l l=
. Gọi
0
P
là áp suất của riêng pit tông gây
ra lên chất khí của ngăn dưới. Tính áp suất
1
P
và
2
P
của chất khí trong hai ngăn
theo
0
P
; nếu giữ nhiệt độ ngăn trên vẫn là
1
300T K=
thì nhiệt độ ngăn dưới là bao
nhiêu để pit tông cách đều hai đầu bình ?
Câu 4 (2 điểm): Cho mạch điện như hình vẽ.
24E V=
,
1r = Ω
,
1
3R = Ω

,
2
12R = Ω
,
3
1R = Ω
. Tìm giá trị biến trở X để công suất trên biến trở cực đại và
tính giá trị cực đại đó.
Câu 5 (3 điểm): Một thanh trượt bằng kim loại có khối lượng m, có thể trượt không ma sát dọc theo hai
thanh ray bằng kim loại đặt song song và nghiêng với phương ngang một góc
α
, hai thanh ray được đặt cách nhau một khoảng r . Hai đầu dưới của các thanh
ray được nối bằng một tụ điện chưa tích điện, có điện dung C. Toàn bộ hệ trên
được đặt vào trong một từ trường đều có vec tơ cảm ứng từ
B
r
hướng thẳng
đứng (hình vẽ). Tại thời điểm ban đầu, thanh được giữ cách tụ điện một
khoảng S. Hỏi sau bao lâu từ lúc buông thanh trượt ra thì nó tới được tụ điện ?
Tính vận tốc của thanh khi đó. Bỏ qua điện trở của dây dẫn.
Câu 6 (2 điểm): Hai thấu kính hội tụ
1
L
có tiêu cự
1
30f cm=
và
2
L
có

1
20f cm=
có cùng trục chính,
cách nhau một khoảng l . Vật sáng
1AB cm=
đặt trước
1
L
, cách
1
L
một khoảng 60 cm. Hãy xác định l để
hệ hai thấu kính cho ảnh thật. Xét trường hợp ảnh thật cao 2 cm.
Câu 7 (3 điểm): Một con lắc gồm một vật nặng khối lượng m gắn vào một thanh nhẹ chiều dài l được
liên kết với hai lò xo nhẹ (như hình vẽ). Khi con lắc ở vị trí cân bằng lò xo không biến dạng. Các lò xo có
độ cứng
1 2
,k k
và luôn nằm thẳng ngang; khoảng cách từ các lò xo đến điểm treo là
1 2
,d d
. Kéo con lắc
lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ và thả nhẹ cho nó dao động (trong mặt phẳng
hình vẽ). Chứng tỏ con lắc dao động điều hòa và tìm biểu thức chu kỳ dao động.
Câu 8 (2 điểm): Người ta có một acquy nhưng lại không biết suất điện động và
điện trở trong của nó, một ampe kế điện trở không đáng kể, các dây nối và hai điện trở, trong đó có một
điện trở đã biết giá trị. Hãy trình bày phương án để xác định giá trị của điện trở còn lại.
----------------------Hết----------------------