ĐỀ HSG QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2002 – 2003 (ngày thi 13-3-2003)

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Giới thiệu các đề thi

<b>§Ị thi chän häc sinh giái qc gia</b>

<b>m«n vËt lý, líp 12 THPT năm học 2002 2003</b>

<b> Ngy thi thứ hai, 13 / 03 / 2003 </b>
<b>Bảng A </b>

<b>Bi I: Cơ học </b>

Cho một bán cầu đặc đồng chất, khối l‡ợng m, bán kính R, tâm O.

1. Chøng minh r»ng khối tâm G của bán cầu cách tâm O của nó một đoạn l
d = 3R/8.

2. t bỏn cầu trên mặt phẳng nằm
ngang. Đẩy bán cầu sao cho trục đối
xứng của nó nghiêng một góc nhỏ so với
ph‡ơng thẳng đứng rồi buông nhẹ cho
dao động (Hình 1). Cho rằng bán cầu
khơng tr‡ợt trên mặt phẳng ny v ma sát
lăn không đáng kể. Hãy tìm chu kì dao
động của bán cầu.

3. Giả thiết bán cầu đang nằm cân bằng trên một mặt phẳng nằm ngang
khác m các ma sát giữa bán cầu v mặt phẳng đều bằng khơng (Hình 2). Tác
dụng lên bán cầu trong khoảng thời gian rất ngắn một xung của lực

;

U

no đó
theo ph‡ơng nằm ngang, h‡ớng đi qua tâm O của bán cầu sao cho tâm O của nó
có vận tốc

Y

U

_.

a) Tính năng l‡ợng đã truyền cho bán cầu.

b) Mơ tả định tính chuyển động tiếp theo của bán cầu. Coi v0 có giá trị nhỏ.

Cho biết gia tốc trọng tr‡ờng l g; mơ men qn tính của quả cầu đặc đồng
chất khối l‡ợng M, bán kính R đối với trục quay đi qua

t©m cđa nã l I =

05







.

<b>Bi II: §iƯn - Tõ </b>

Cho một khung dây dẫn kín hình chữ nhật ABCD
bằng kim loại, có điện trở l R, có chiều di các cạnh l
a v b. Một dây dẫn thẳng ' di vô hạn, nằm trong mặt
phẳng của khung dây, song song với cạnh AD v cách
nó một đoạn d nh‡ hình 3. Trên dây dẫn thẳng có dịng
điện c‡ờng độ I0 chạy qua.

1. TÝnh tõ th«ng qua khung dây.

2. Tính điện lợng chạy qua một tiết diƯn th¼ng cđa

khung dây trong q trình c‡ờng độ dịng điện trong dây dẫn thẳng giảm đến
không.

H×nh 2

.
O



Y

U

H×nh 1
O _.

A B

D C
H×nh 3

b
a

'
d

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

3. Cho rằng c‡ờng độ dòng điện trong dây dẫn thẳng giảm tuyến tính theo
thời gian cho đến khi bằng khơng, vị trí dây dẫn thẳng v vị trí khung dây khơng
thay đổi. Hãy xác định xung của lực từ tác dụng lên khung.

<b>Bi III: Quang häc </b>

Cho hệ hai thấu kính hội tụ mỏng, tiêu cự lần l‡ợt l f1 v f2, đặt đồng trục

cách nhau một khoảng a. Hãy xác định một điểm A trên trục chính của hệ sao

cho mọi tia sáng qua A sau khi lần l‡ợt khúc xạ qua hai thấu kính thì ló ra khỏi hệ
theo ph‡ơng song song với tia tới.

<b>Bi IV: Phơng án thực hnh </b>

Cho các dụng cụ sau:

x Một hộp điện trở mẫu cho phép tuỳ chọn điện trở có trị số nguyên
từ 10 : đến vi M:.

x Một nguồn điện xoay chiều có tần số f đã biết v có hiệu điện thế
hiệu dụng giữa hai cực khơng đổi.

x Mét ngn ®iƯn mét chiỊu.

x Một máy đo điện cho phép đo đ‡ợc c‡ờng độ dòng điện v hiệu
điện thế (một chiều, xoay chiều).

x Các dây nối, các ngắt điện có điện trở không đáng kể.
x Một đồng hồ đo thời gian.

Hãy lập ba ph‡ơng án xác định điện dung của một tụ điện.

Yêu cầu nêu: nguyên tắc lí thuyết của phép đo, cách bố trí thí nghiệm,
cách tiến hnh thí nghiệm, các cơng thức tính tốn, những điều cần chú ý để
giảm sai số của phép đo.

<b>B¶ng B </b>
<b>Bi I: C¬ häc </b>

Cho một bán cầu đặc đồng chất, khối l‡ợng m, bán kính R, tâm O.
1. Chứng minh rằng khối tâm G của bán cầu cách tâm O của nó một đoạn
l d = 3R/8.

2. Đặt bán cầu trên mặt phẳng nằm ngang. Đẩy bán
cầu sao cho trục đối xứng của nó nghiêng một góc D0 nhỏ so

với ph‡ơng thẳng đứng rồi bng nhẹ cho dao động (Hình 1).
Cho rằng bán cầu không tr‡ợt trên mặt phẳng v ma sát lăn
khơng đáng kể. Hãy tìm chu kì dao động của bán cầu. Cho
biết gia tốc trọng tr‡ờng l g; mơ men qn tính của quả cầu
đặc đồng chất, khối l‡ợng M, bán kính R đối với trục quay đi
qua tâm của nó l I =

05







.

<b>Bi II: §iƯn - Tõ </b>

Cho mét khung d©y dÉn kÝn hình chữ nhật ABCD

bằng kim loại, có điện trở l R, có chiều di các cạnh l a
v b. Một dây dẫn thẳng ' di vô hạn, nằm trong mặt
phẳng của khung dây, song song với cạnh AD v cách nó

Hình 1
O _.

A B

D C
H×nh 2

b
a

'
d

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

một đoạn d nh‡ hình 2. Trên dây dẫn thẳng có dịng điện c‡ờng độ I0 chạy qua.

1. Tính từ thông qua khung dây.

2. Tớnh in lng chạy qua một tiết diện thẳng của khung dây trong q
trình c‡ờng độ dịng điện trên dây dẫn thẳng giảm đến khơng.

3. Cho rằng c‡ờng độ dịng điện trong dây dẫn thẳng giảm tuyến tính theo
thời gian đến khơng trong thời gian 't, vị trí dây dẫn thẳng v vị trí khung dây
khơng thay đổi. Tìm biểu thức của lực từ tác dụng lên khung dây theo thời gian.

<b>Bi III: Quang häc: nh‡ Bi III, Bảng A. </b>
<b>Bi IV: Phơng án thực hnh </b>

Cho c¸c dơng cơ sau:

x Một hộp điện trở mẫu cho phép tuỳ chọn điện trở có trị số nguyên
từ 10 : đến vi M:.

x Một nguồn điện xoay chiều có tần số f đã biết v có hiệu điện thế
hiệu dụng giữa hai cực không đổi.

x Một máy đo điện cho phép đo đ‡ợc c‡ờng độ dòng điện v hiệu
điện thế xoay chiều.

x Các dây nối, các ngắt điện có điện trở khơng đáng kể.
Hãy lập hai ph‡ơng án xác định điện dung của một tụ điện.

Yêu cầu nêu: nguyên tắc lí thuyết của phép đo, cách bố trí thí nghiệm,
cách tiến hnh thí nghiệm, các cơng thức tính tốn, những điều cần chú ý để
giảm sai số của phép đo.

</div>

<!--links-->