ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG LỚP 12

11 Cảm ơn Đang tải...

Chia sẻ bởi: kim hoang

Ngày cập nhật: 07/08/2016

Tags: ĐỀ THI HSG, CẤP TRƯỜNG, LỚP 12

ĐẠI HỌC QUỐC GIA

TP.HỒ

CHÍ MINH KÌ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 12

TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾUNĂM HỌC 2015-2016

MÔN VẬT LÝ

Thời gian làm bài 180phút

Ngày thi 22 tháng 9 năm 2015

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Đề thi gồm có 5 câu trên 03 trang, riêng câu 5 thí sinh làm trên một tờ giấy làm bài thi riêng!

Câu 1 ( 6 điểm). Một vật hình trụ đặc đồng chất có trục đối xứng O, khối lượng m, bán kính R và chiều dài hữu hạn. Người ta khoét vật này bởi một mặt trụ rỗng cùng chiều dài, có trục đối xứng O1 bán kính OO1=R/2 . Gọi A là phần trụ đặc còn lại( gọi tắt là trụ A) có khối lượng còn lại là mA ( hình 1), có khối tâm G. Coi như m,R và gia tốc rơi tự do g đã biết.

1. Hãy xác định:

a. Khối lượng mA theo m.

b. Vị trí khối tâm G của trụ A theo R.

c. Momen quán tính của trụ đặc A đối với trục quay O.

d. Từ vị trí như hình 1 trên mặt phẳng ngang, kích thích cho vật A dao động bé.Tính chu kì dao động. Biết rằng trụ A chỉ lăn không trượt.

2. Một máng trụ C có mặt trong hình trụ, bán kính 3R đặt nằm ngang trên giá cố định. Người ta đặt trụ A vào mặt trong máng trụ C, sao cho các đường sinh của các mặt trụ song song nhau và khi trụ A ở vị trí thấp nhất thì OO1 thẳng đứng, O nằm dưới (hình 2). Tìm chu kì dao động bé của trụ A trong điều kiện lăn không trượt mặt trong máng trụ C.

3. Bây giờ ta đặt trụ A đặt nằm yên trên một mặt sàn khác nằm ngang nhẵn, có đường sinh mặt trụ song song mặt sàn. Một vật B rất nhỏ được coi là chất điểm, có khối lượng mB=

chuyển động song song mặt phẳng ngang ở độ cao h=

so mặt sàn với vận tốc

đến va chạm hoàn toàn đàn hồi với vật A. Biết véc tơ

có phương vuông góc đường sinh trụ A và nằm trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua khối tâm G của trụ A( hình 3). Cho rằng khi va chạm, trọng lực tác dụng lên vật B không đáng kể so với áp lực của mặt trụ A tác dụng lên vật B. Bỏ qua ma sát. Ngay sau va chạm, vật B chuyển động vận tốc

, khối tâm G trụ A có vận tốc

và trụ A quay

với tốc độ góc

. Hãy tìm độ lớn các véc tơ

,

và

.

5309235710565

Hình 4

pittông

Khí He

lò xo

00

Hình 4

pittông

Khí He

lò xo

Câu 2( 4 điểm). Xét n = 2 mol khí lí tưởng đơn nguyên tử, đựng trong một bình chứa hình trụ thẳng đứng, phía dưới của một pittông (xem Hình 4). Pittông nằm ngang, có khối lượng m = 10 kg, có diện tích S = 50 cm2, có thể chuyển động không ma sát; phần trên của bình là chân không. Một lò xo rất nhẹ thẳng đứng được gắn với pittông và với thành trên của bình. Bỏ qua sự lọt khí ở các mặt tiếp xúc. Coi vỏ bình và pittông là bằng chất cách nhiệt. Ban đầu hệ nằm cân bằng thì lò xo không bị nén hoặc dãn, khí ở áp suất P0 ,thể tích V0 và nhiệt độ T0 = 300 K. Lấy g = 9,8 m/s2.

1. Hãy tìm P0 và V0.

2. Từ vị trí cân bằng đẩy pittông xuống một đoạn nhỏ rồi buông không vận tốc đầu. Hãy tính tần số dao động nhỏ f của pittông.

3. Từ vị trí cân bằng nói trên, pittông bị đẩy xuống dưới đến khi thể tích của khí giảm còn một nửa, rồi được thả ra không vận tốc đầu.

Hãy xác định thể tích khí lớn nhất trong quá trình giãn nở

Cho biết:. Mọi quá trình nén giãn của chất khí ở các câu trên đều được xem là đoạn nhiệt thuận nghịch. Hằng số khí là

. Cho độ cứng của lò xo là k = mgS/V0

right35877500Câu 3( 4 điểm). Một cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm L và một bóng đèn có điện trở thuần R mắc song song với nhau. Mạch được nối với một nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r qua một khóa K như hình vẽ 5.

Ban đầu (t=0), đóng khóa K.

a. Hãy viết biểu thức dòng điện chạy cuộn dây và bóng đèn sau khi đóng khóa K.

b. Tính điện lượng chuyển qua bóng đèn sau một thời gian dài đóng khóa K.

c. Khi dòng điện qua cuộn dây ổn định thì ngắt khóa K. Hãy viết biểu thức dòng điện qua cuộn dây sau đó.

d. Biết rằng lúc vừa đóng khóa K thì đèn sáng đúng công suất định mức, nhưng sau khi dòng qua cuộn dây ổn định, ta ngắt khóa K thì đèn bị

cháy( hỏng

). Hãy giải thích vì sao?

Câu 4(2 điểm). Một hành tinh có bán kính tính từ tâm đến bề mặt là R. Hành tinh được bao bọc bởi một lớp khí quyển có chiết suất thay đổi theo độ cao h được tính từ bề mặt hành tinh: n(h)=n0-bh, trong đó b là một hệ số tỉ lệ và b<<

. Một Nhà thám hiểm chiếu một chùm laser song song hẹp có cường độ lớn theo phương ngang từ một đỉnh núi cao nhất hành tinh này. Ông ta vô cùng ngạc nhiên khi thấy tia laser đi một vòng quanh hành tinh và trở về đúng nơi

phát. Hãy tìm độ cao tối đa của ngọn núi đó.

Câu 5.

( 4

điểm). Phần thực hành:

Yêu cầu:

Thí sinh phải giữ nguyên vẹn tờ giấy đề thi này, không để rách hoặc nhàu nát cho đến khi làm xong bài thi!

Khi vẽ hoặc đo đạc trực tiếp trên hình vẽ của tờ giấy đề thi này, thí sinh cần phải cẩn thận, không để hình vẽ trên đề bị hỏng. Trong lỗi này, thí sinh không được phép đổi lại đề thi.

Để đo chiết suất của một khối rắn đồng chất, trong suốt, hình hộp chữ nhật, một bạn đặt khối hộp lên một tấm xốp phẳng nằm ngang và đánh dấu hai vị trí của hai mặt song song của nó tại hai cạnh AB và CD. Sau đó, cắm hai đinh ghim thẳng đứng tại hai vị trí Đ1 và Đ2 cùng về phía mặt AB của hình hộp (như hình 6) rồi đặt mắt quan sát từ phía mặt CD theo phương thấy hai ảnh của hai đinh ghim trùng nhau. Bạn đó đánh dấu được hai vị trí V1 và V2 ở đó nếu cắm đinh ghim thứ ba thì mắt có thể thấy đinh ghim đó thẳng hàng với hai ảnh qua khối hộp của hai đinh ghim cắm tại Đ1 và Đ2. Kết quả thu được là hình ảnh như trình bày ở hình 6.

398526074041000Bằng phép vẽ và đo đạc trực tiếp trên hình 1 của tờ giấy đề thi này, hãy xác định giá trị của chiết suất của khối hộp. Lấy chiết suất của không khí bằng 1.

---------------------- Hết----------------------

Ghi chú:

- Thí sinh không được sử dụng bất kì tài liệu nào.

- Giám thị coi thi không giải thích gì thêm