Đề thi học sinh giỏi Vật lí lớp 12 (Có đáp án)12640

MA TRẬN ĐỀ THI HSG Tên Chủ đề (nội dung,chương…) Vật lý chất rắn Cấp độ Số câu Số điểm Tỉ lệ 10% Dao động học Số câu Số điểm Tỉ lệ 20% Cấp độ Cấp độ Cấp độ Số câu Số điểm Số câu điểm=10% Số câu Số điểm Số câu Số điểm Sóng Số câu Số điểm Tỉ lệ 10% Dao động SĐT Số câu Số điểm Số câu Số điểm Tỉ lệ 10% Điện xoay chiều Số câu Số điểm Tỉ lệ 20% Sóng ánh sáng Số câu điểm=10% Số câu Số điểm Số câu Số điểm Số câu Số điểm Số câu Số điểm Tỉ lệ 10% Số câu điểm=20% Số câu điểm=10% Số câu Số điểm Số câu Số điểm Tỉ lệ 10% Lượng tử ánh sáng Cộng Số câu điểm=20% Số câu điểm=10% Số câu Số điểm Số câu điểm=10% TN Thực hành Số câu Số điểm Tỉ lệ 10% Tổng số câu Tổng số điểm Tỉ lệ % Số câu Số điểm 20% Số câu Số điểm 30% Số câu Số điểm Số câu Số điểm 30% Số câu Số điểm 20% Số câu điểm=10% Số câu 10 Số điểm 20 Tỉ lệ 100% ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VẬT LÝ 12 Câu 1: (2 điểm) Một pittong khối lượng m trượt khơng ma sát xilanh đặt nằm ngang Ban đầu pittong ngăn xilanh thành hai phần chứa lượng khí lý tưởng áp suất P, chiều dài ngăn d, tiết diện pittong S Pittong hồn tồn kín để khí hai ngăn khơng trộn lẫn vào Dời pittong đoạn nhỏ thả khơng vận tốc đầu Coi q trình biến đổi khí xilanh đẳng nhiệt Chứng minh pittong dao động điều hịa Tìm chu kì dao động Câu 2: (2 điểm) Ba cầu nhỏ, khối lượng m1 gắn nhẹ, cách khoảng l Thanh quay quanh điểm O khơng ma sát Khi cầu đứng yên vị trí cân theo phương thẳng đứng có viên đạn khối lượng m2, bay ngang trúng cầu hình vẽ với vận tốc v0 Ngay r r sau va chạm viên đạn quay ngược lại với vận tốc v ( v ngược hướng với v0 ) Cho gia tốc trọng trường g Hỏi sau va chạm viên đạn làm nhỏ quay góc quanh điểm O? ThuVienDeThi.com P, V P, V l r l m2 v0 l Câu 3: (2 điểm) Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u A  uB  U cos40 t (cm) Biết AB = d =12 cm, tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 20 cm/s Xét điểm M nằm đường thẳng vng góc với AB A cách A khoảng l Tính giá trị lớn l mà M có cực đại giao thoa Câu 4: (2 điểm) Trên mặt chất lỏng, hai điểm A B đặt hai nguồn sóng dao động theo phương thẳng   đứng với phương trình dao động là: u A  a1 cos(20t ) u B  a cos 20t   Biết tốc độ truyền 2  sóng mặt chất lỏng 40cm/s biên độ sóng khơng thay đổi q trình sóng truyền Cho AB  20 cm ; a1  mm a  mm a Viết phương trính sóng trung điểm O AB b Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn AB Cho AB  6,75 a1  a  a Trên đoạn AB, có hai điểm C D: C nằm đoạn AO; D nằm đoạn BO (với CO   ; DO  2,5 ) Hãy xác định số điểm vị trí điểm gần B dao động với biên độ cực đại pha với nguồn B đoạn CD Câu (2 điểm) Điện truyền từ nơi phát đến khu dân cư đường dây pha với hiệu suất truyền tải 90% Coi hao phí điện toả nhiệt đường dây không vượt 20% Nếu công suất sử dụng điện khu dân cư tăng thêm 20% giữ nguyên điện áp nơi phát hiệu suất truyền tải điện đường dây lúc bao nhiêu? Câu (2 điểm) Đặt điện áp u = 120 2cos2πft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C, với CR2 < 2L Khi f = f1 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt cực đại Khi f = f2 = f1 điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Hỏi f = f3 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại ULmax bao nhiêu? Câu (2 điểm) Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng 50 gam treo vào sợi dây lí tưởng dao động nhỏ với biên độ góc 60 Tính giá trị trung bình theo thời gian lực căng dây  = 3,14; g = 9,81 m/s2 Câu 8: (2 điểm) Một mạch dao động hình vẽ ban đầu khóa k đóng Khi dịng điện ổn định, người ta mở khóa k khung có dao động điện với chu kì T Biết hiệu điện cực đại hai tụ lớn gấp n lần suất điện động pin Hãy tính theo T n điện dung C tụ độ tự cảm L cuộn dây cảm k L C E,r Câu 9: (2 điểm) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, thực đồng thời với hai xạ đơn sắc có bước sóng λ1 λ , khoảng vân tương ứng thu quan sát i1 = 0,48(mm) i2 Hai điểm điểm A, B quan sát cách 34,56(mm) AB vuông góc với vân giao thoa Biết A B hai vị trí mà hai hệ vân cho vân sáng Trên đoạn AB quan sát 109 vân sáng có 19 vân sáng màu với vân sáng trung tâm Tìm i2 Câu 10: (2 điểm) Cho dụng cụ sau: Một cuộn chỉ, vật nhỏ có khối lượng 20g, đồng hồ Hãy trình bày giải thích phương án thí nghiệm để xác định gần diện tích lớp học bạn Coi lớp học gần hình chữ nhật ThuVienDeThi.com ĐÁP ÁN: 0,25 F2 F1 x x r r r r - Các lực tác dụng lên pittong gồm có: mg , N , F1 , F2 (F1 = P1.S, F2 = P2.S) r r r - Ta ln có: mg  N  - Ở vị trí cân bằng: P1= P2  F01 = F02 - Chọn trục ox hình vẽ, gốc O VTCB.Xét pittong vị trí có tọa độ x bé + V1= (d+x) S; V2 = (d-x) S + Áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt: P1.S.(d +x) = P2 S.(d-x) = P.S.d ……………… + Áp dụng định luật II Newton: P.S d F1 – F2 = ma  ( P1  P2 ).S  ma   x  ma d  x2 …………………………… 2.P.S Vì x