hsg 12 vat ly2021 2022 de bang b hoàn chỉnh

Học sinh chỉ điền kết quả vào bài làm Kết quả làm tròn 2 số sau dấu phẩy Câu 1 Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau xem là điện tích điểm, đặt cách nhau 10 cm trong chân k

Trang 1/4

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỒNG NAI

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 CẤP TỈNH

NĂM HỌC 2021 - 2022

Môn: Vật lý Thời gian làm bài: 180 phút

Ngày thi: 18/02/2022

(Đề thi này gồm 04 trang, có 20 câu trắc nghiệm và 03 bài tự luận )

I PHẦN TRẮC NGHIỆM (20 câu)

Mỗi câu 0,5 điểm Học sinh chỉ điền kết quả vào bài làm (Kết quả làm tròn 2 số sau dấu phẩy)

Câu 1 Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau (xem là điện tích điểm), đặt cách

nhau 10 cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực 0,036 N Xác định độ lớn

điện tích của hai quả cầu đó

Câu 2 Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,3 mg, nằm lơ lửng (cân bằng) trong điện trường

đều giữa hai bản kim loại phẳng Bỏ qua lực đẩy Asimet, lấy g = 10 m/s2 Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiều hướng từ trên hướng xuống Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V Khoảng cách giữa hai bản là 3 cm Xác định điện tích của hạt bụi

Câu 3 Lươn điện là một loài sinh vật

sống ở biển và có khả năng truyền điện Xét hệ vật gồm con lươn và nước tạo thành một mạch điện kín được mô tả như trong hình vẽ bên Trong đó, con lươn đóng vai trò vừa là một nguồn điện có suất điện động E = 700 V và điện trở trong r = 10 Ω, vừa

là một vật dẫn có điện trở Ro =5400  Cho điện trở của nước là Rn 600  Dòng điện mà con lươn truyền qua nước có cường độ bằng bao nhiêu ?

Câu 4 Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, trong đó nguồn điện có điện

trở trong 0,4 Ω ; bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi số 12 V - 6 W; bóng đèn dây tóc Đ2 có ghi số 6 V – 4,5 W Rb là một biến trở Thay đổi giá trị Rb để các đèn sáng bình thường Bỏ qua điện trở dây nối

Tính hiệu suất của nguồn điện

Đ1

Đ2

, r

 + −

b

R

Câu 5 Một nguồn điện không đổi có suất điện động 6 V, điện trở trong 2  Hai đầu nguồn

điện được nối với điện trở mạch ngoài R tạo thành mạch kín Bỏ qua điện trở dây nối Tìm giá trị của R để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt giá trị cực đại

Câu 6 Cho dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi I = 6 A chạy qua, đặt trong chân không Xác

định độ lớn cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn 5 cm

Trang 2/4

Câu 7

Một dây dẫn được uốn gập thành một khung dây có dạng tam giác vuông tại A, AM = 8cm ; AN = 6 cm mang dòng điện không đổi I = 10 A Đặt khung dây vào trong từ trường đều B = 3.10-3 T có véctơ cảm ứng từ song song với cạnh AN hướng như hình vẽ Giữ khung cố định, tính lực từ tác dụng lên cạnh MN của tam giác

Câu 8 Chiếu tia sáng đơn sắc từ chân không vào một môi trường trong suốt, đồng tính có chiết

suất n = 2, với góc tới 450 Tính góc khúc xạ của tia sáng

Câu 9 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm Vật thật AB đặt vuông góc với trục chính của

thấu kính Ảnh của vật tạo bởi thấu kính cùng chiều với vật và cao gấp ba lần vật Tính khoảng cách từ vật AB đến thấu kính?

Câu 10 Nhờ hiện tượng phản xạ toàn phần, người thợ

lặn có thể quan sát hình ảnh phản xạ của chú rùa biển này trên mặt phân cách giữa mặt biển và không khí Biết chiết suất của không khí bằng 1; chiết suất của nước biển đối với 1 ánh sáng đơn sắc nào đó bằng 4/3 Em hãy tính góc giới hạn phản xạ toàn phần tại mặt phân cách giữa nước biển và không khí của ánh sáng đơn sắc đó

Câu 11 Con lắc lò xo gồm: một lò xo được treo theo phương thẳng đứng, đầu trên được gắn cố

định, đầu còn lại gắn một vật nhỏ Vật dao động điều hòa trong không khí Lần lượt treo vào hai vật có khối lượng gấp ba lần nhau thì khi cân bằng lò xo có chiều dài lần lượt 20 cm và 25 cm, lấy g = 10 m/s2 Tính tần số góc dao động của con lắc khi treo cùng lúc 2 vật trên

Câu 12 Tại cùng một nơi trên Trái Đất, một con lắc đơn dao động điều hòa Ban đầu chu kì dao

động của con lắc là T, sau khi tăng chiều dài của con lắc thêm 30 cm thì chu kì dao động

điều hoà của nó bằng 2T Tính chiều dài ban đầu của con lắc này

Câu 13 Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1 kg dao động

điều hòa trên trục Ox với phương trình x = Acosωt (cm)

Đồ thị biểu diễn động năng theo bình phương li độ như hình

vẽ Lấy π2 = 10 Tính chu kì dao động của con lắc lò xo

M

B

Trang 3/4

Câu 14 Dao động của một vật có khối lượng 100 g là tổng hợp của hai dao động cùng phương

có phương trình lần lượt là x1 5 cos 10t (cm)

3



  và x2 5 cos 10t (cm)

6



cơ năng của vật

Câu 15 Một điểm O trên mặt nước dao động với tần số 20 Hz, tốc độ truyền sóng trên mặt nước

có giá trị trong khoảng từ 0,8 m/s đến 1,2 m/s Trên mặt nước hai điểm A và B cách nhau 10 cm trên phương truyền sóng luôn luôn dao động cùng pha nhau Tìm bước sóng

Câu 16 Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng, tốc độ truyền

sóng không đổi Khi tần số sóng trên dây là 42 Hz thì trên dây có 4 điểm bụng Nếu trên dây có 6 điểm bụng thì tần số sóng trên dây bằng bao nhiêu?

Câu 17 Một sóng hình sin đang truyền trên

một sợi dây theo chiều dương của trục

Ox Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường nét đứt) và

t2 = t1 + 0,2 (s) (đường liền nét) Tính tốc độ truyền sóng

Câu 18

Một mạch điện xoay chiều gồm cuộn thuần cảm L, tụ điện C và điện trở R ghép nối tiếp Biết điện áp tức thời giữa hai đầu mạch là u = 100cos100πt (V) và dòng điện trong mạch là i = 0,5√2cos(100πt - π/3) (A) Tìm giá trị điện trở R

Câu 19 Đặt điện áp u = 100√2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm R = 20 Ω,

cuộn dây thuần cảm, tụ điện Biết hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,2 Tính công suất tiêu thụ trên đoạn mạch

Câu 20 Cho mạch điện xoay chiều AB theo thứ tự

điện trở thuần R = 50 Ω, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r, tụ điện có điện dung

C ghép nối tiếp M là điểm giữa R và cuộn dây Đồ thị UMB phụ thuộc vào hiệu (ZL-ZC) như đồ thị hình vẽ bên Tính điện trở thuần của cuộn dây

B

C

L,r

M

U MB (V)

Z L -Z C

120

20

Trang 4/4

II PHẦN TỰ LUẬN ( 10 điểm)

Bài 1 (3,0 điểm) : Một lò xo có độ cứng k = 40 N/m, có độ dài tự nhiên 20 cm, được treo thẳng đứng trong

không khí Đầu dưới lò xo gắn vào vật m = 100 g, từ vị trí cân bằng kéo vật xuống thẳng đứng tới khi lò xo dài 27,5 cm và buông nhẹ, vật dao động điều hòa, lấy g = 10 m/s2 Chọn trục Ox với gốc tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, mốc thời gian lúc buông vật

a Viết phương trình dao động của vật

b Hãy tính thời điểm đầu tiên vật đi qua vị trí mà lò xo không bị biến dạng

c Khi vật lên tới vị trí cao nhất, đặt nhẹ nhàng lên vật gia trọng  m = 20 g sao cho cả hai dính chặt vào

nhau Hệ dao động điều hoà Chọn trục Ox với gốc tại vị trí cân bằng của hệ, chiều dương hướng xuống, mốc thời gian lúc đặt gia trọng Tính độ lớn lực đàn hồi cực tiểu và lực đàn hồi cực đại

Bài 2 (3,0 điểm) Dùng âm thoa tạo ra hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 trên mặt nước có phương trình:

u1 = u2 = 2cos(200πt) (mm) Biết 2 nguồn S1, S2 cách nhau 3,2 cm; tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng

là 40 cm/s; I là trung điểm của đoạn S1S2

a Tìm số cực đại, cực tiểu thuộc đường thẳng chứa 2 nguồn

b Từ S1 dựng một đường thẳng S1x thuộc mặt nước vuông góc với S1S2 tại S1 Xét các điểm dao động với biên độ cực đại thuộc đường S1x, hãy tính khoảng cách xa nhất từ điểm dao động biên độ cực đại đến S1.

c Trên mặt nước, gọi N là điểm nằm trên đường trung trực của S1S2 và dao động cùng pha với trung điểm I Tính khoảng cách nhỏ nhất từ I đến N

Bài 3 (4,0 điểm) Đặt điện áp xoay chiều 𝑢 = 200√2cos(100𝜋𝑡)(𝑉)

vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ Trong đó R = 80 Ω, cuộn dây

không thuần cảm có độ tự cảm 𝐿 = 2

𝜋 H và tụ điện có điện dung C thay đổi được

a Khi C = C1 thì cường độ dòng điện trong mạch là 𝑖 = 2cos (100𝜋𝑡 − 𝜋

4) (A) Tính điện trở r của cuộn dây và C1

b Khi C = C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại Tính C2 và giá trị cực đại đó

c Thay cuộn dây trên bằng một cuộn thuần cảm mới

Sau đó lại điều chỉnh giá trị C thì dung kháng ZC của tụ

điện và tổng trở Z của mạch biến đổi theo C như hình vẽ

bên Hãy tìm C3 và giá trị điện áp giữa hai đầu tụ điện

khi đó?

Hết