Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012-2013 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT-Hệ chuyên Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề ( Đề gồm 02 trang) Câu (2,5 điềm) Một xylanh đặt thẳng đứng, bịt kín hai đầu, chia làm hai phần pittông nặng cách nhiệt Cả hai bên pittông chứa lượng khí lý tưởng Ban đầu nhiệt độ khí hai phần thể tích phần khí pittơng gấp lần thể tích khí phần pittơng Bỏ qua ma sát pittông xylanh a) Hỏi nhiệt độ khí phần pittơng giữ khơng đổi cần phải tăng nhiệt độ khí phần pittơng lên lần để thể tích khí phần pittơng gấp lần thể tích khí phần pittơng b) Tìm nhiệt lượng mà khí ngăn nhận được, coi khí đơn nguyên tử Tính kết theo P1 V1 áp suất thể tích ban đầu khí ngăn Câu (2,5 điểm) Một chậu có đáy gương phẳng G nằm ngang (Hình bên) Đặt thấu kính L mỏng, dạng phẳng lồi, tiêu cự 10 cm, cho mặt lồi hướng lên phía mặt phẳng nằm mặt phẳng ngang qua miệng chậu Điểm sáng S nằm trục thấu kính, khoảng 20 gương thấu kính, ta thu hai ảnh thật cùa S cách cm Cho nước vào đầy chậu hai ảnh thật cách 15cm Biết chiết suất nước n  a) Tìm độ sâu h chậu khoảng cách từ điểm sáng S tới thấu kính b) Đổ đầy nước vào chậu Thay S vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính ta thu ảnh vật Xác định khoảng cách từ AB đến thấu kính để hai ảnh ảnh thật ảnh cao gấp lần ảnh Câu (2,5 điểm) Cho hệ (như hình vẽ bên), đồng OA có khối lượng M, chiều dài l quay tự quanh trục O cố định nằm ngang, đầu A buộc vào sợi dây nhẹ khơng dãn, đầu lại dây vắt qua ròng rọc S buộc vào vật m S độ cao với O OS = l Khi cân góc   600 Bỏ qua ma sát, khối lượng kích thước ròng rọc M a) Tìm tỷ số m b) Đưa đến vị trí nằm ngang thả nhẹ Tìm vận tốc m qua vị trí cân ban đầu Câu (1 điểm) Trong sơ đồ mạch điện (hình vẽ bên) có X1 , X hai phân tử phi tuyến giống mà đặc trưng vôn-ampe mô tả công thức U  10I (U đo vôn, I đo ampe) Nguồn điện có suất điện động E = 10V điện trở không đáng kể Để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt giá trị cực đại, phải điều chỉnh cho biến trở R có giá trị bao nhiêu? Câu (1,5 điểm) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hình bên sơ đồ mẫu động điện đơn giản Một vòng dây dẫn hình tròn tâm C bán kính l nằm ngang cố định từ trường thẳng đứng có cảm ứng từ B Một kim loại CD dài l, khối lượng m quay quanh trục thẳng đứng qua C, đầu kim loại trượt có ma sát vòng tròn Một nguồn điện suất điện động E nối vào tâm C điểm A vòng tròn qua điện trở R Chọn mốc tính thời gian vừa nối nguồn Tìm biểu thức vận tốc góc  kim loại theo thời gian Biết lực ma sát tác dụng lên kim loại có momen cản l   số Bỏ qua điện trở nguồn, điện trở kim loại, vòng dây chỗ tiếp xúc http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2010-1011 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 12- THPT HƯỚNG DẪN GIẢI Câu a) Lượng khí phần xylanh nên: P V P V P'V' P' V' m R  1  2  1  2  T1 T2 T1 T2 Vì V1  2V2 nên P2  2P1  Mg  PS Theo giả thiết: V1'  V2' T P' , suy ra:  2' (1) T1 P1 Phương trình cân pittơng: (P2'  P1' )S  Mg  (P2  P1 )S  P2'  P1'  P1 (2) Từ phương trình trạng thái phần pittông: V' P' V' (3) P1V1  P1' V1'  P1  P1' suy ra: 2'   V1 P1 V1 V1' Do V1  V2  V  V   V1 ' ' Thay vào (3) ta được: P2'  1  ' P1 2 T2 P'  2'  T1 P1 b) Nhiệt lượng mà khí ngăn nhận dùng để tăng nội sinh cơng Độ tăng nội khí: U  nR(T2  T1 )  3nRT1  3P1V1 Công mà khí sinh dùng để tăng pittơng sinh cơng cho khí ngăn V PV 7  A  A1  A  Mgh  P1V1 ln 1'  1  P1V1 ln  Q  A  U    ln  P1V1 V1 2  Thay vào (1) ta có kết quả: Câu a) Gọi d = OS Sơ đồ tạo ảnh: L S    S' d d' G L S   S1   S2 d d' d d' 1 2 10d Ta có d '  d  10 d1  h  d  d  2h  d  d '2  d '  d '2  Khi có nước: 10(2h  d) 2h  d  10 20  2d  4dh  100h  60d  200  (1) LCP L S    S'   S'' d d' d'' G LCP L S   S1   S2   S3 d d' d d' d d' 1 2 3 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Ta có d '  3d 7,5d  d ''  0,75d  10 d1  h  d  d  2h  d  d3  3(2h  d) 7,5(2h  d)  d3'  1,5h  0,75d  10 (2)  d''  d3'  15  0,5625d  1,125dh  25h  10d  100  Từ (1) (2)  d  11, 76cm, d = 20 cm (nhận)  h  11,88cm, h  30cm Điều kiện ảnh thật d3  f  10cm Thay giá trị vào ta thấy có cặp nghiệm d = 20 cm h = 30 cm thỏa mãn Vậy d = 20 cm h = 30 cm b) Để hai ảnh thật thì: 0, 75d  f d3  f  13,3cm  d  46, 7cm d  h  30cm  điều kiện để ca hai ảnh thật là: 13,3 cm < d < 30 cm Độ phóng đại thứ ảnh thứ 2: f 10 f 10 10 k1   ; k2    f  0, 75d 10  0, 75d f  d 10  3(2h  d) 0, 75d  35 k 0, 75d  35  Tỷ số hai ảnh:  (do hai ảnh thật nên k1 k dấu) k 10  0, 75d Có hai trường hợp: k1 0, 75d  35    d  21, 7cm k 10  0, 75d k1 0, 75d  35    d  38,3cm (loại) k 10  0, 75d Câu a) Khi m cân lực căng dây trọng lực m  T  mg Áp dụng quy tắc mômen cho với trục quay O  cos  Mg.cos  M 2 Mg .cos   T.1.cos  T   mg    2 m cos  cos b) Chọn mốc tính trọng trường VTCB vật Khi OA nằm ngang độ cao 1 , vật m vị trí cân trọng tâm vị trí cân khoảng h G  sin   đoạn h m  SA  Gọi vận tốc m qua VTCB v, giá trị v thành phần vận tốc điểm A theo phương dây  v  v A sin   Cơ ban đầu hệ W  Mgh G  mgh m  Mgl l 2v  3 Mgl Mgl   4 Cơ hệ VTCB: 1 M 1  2v  Mv (9  3) 2 W  mv  I0  v  Ml    2 22 23 36 1  ' Áp dụng định luật bảo toàn ta được: Mgl Mv2 (9  3) 9gl  v 36 98 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Câu Gọi U điện hai đầu biến trở, dòng điện qua biến trở hiệu dòng qua hai EU  U phần tử phi tuyến: I  (*) 10 EU  U 10 Đạo hàm biểu thức theo U cho đạo hàm ta được: 18U  21EU  4E  Công suất nhiệt tỏa biến trở là: P  UI  U E(21  153) 36 Hay U1  9,3V U  2, 4V Với điều kiện I   lấy nghiệm U = 2,4 V Giải phương trình ta được: U  U  6,3 I Câu Khi CB quay với vận tốc góc  thời gian dt qt diện tích l 2B E 2 d l B  E  l B dS  l.l.dt  Ecu    i dt R R 2R Moomen lực từ tác dụng lên đoạn dây có chiều dài dx có tọa độ x Bil2 dM  i.B.x.dx  M   i.B.xdx  Thay vào (*) ta tìm I = 0,38 A, từ tính R  Phương trình chuyển động quay quanh trục:  E l B  l  B2l  BEl 2 d l2 ml  l2  Bi  l2  B       al   dt 4R  2R  R 2R   B2l4 BEl2 B2l4 Đặt x  (l  )  dx  (l  )d 4R 2R 4R B2 l 3(  )dt dx 4R Khi phương trình trở thành:  x m BEl B2l4 BEl2 Khi  lấy cận từ đến  x lấy cận từ đến (l2  ) 2R 4R 2R 2 B l BEl Bl ( l2  ) t 3(  )dt 4R 2R dx 4R   Tích phân hai vế ta được:b  x 0 m BEl2 2R   B2l2  B2 l t Bl BEl 3  3(  )t  4R  )   4R 2BE m 4R 2R  e m  2 (1  e ) BEl2 B l  4 R 2R (l2  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2 01 0 -1 011 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 1 2- THPT HƯỚNG DẪN GIẢI Câu a) Lượng khí phần xylanh nên: P V P V P'V' P' V' m R  1  2  1  2  T1 T2 T1... phần pittông: V' P' V' (3) P1V1  P1' V1'  P1  P1' suy ra: 2'   V1 P1 V1 V1' Do V1  V2  V  V   V1 ' ' Thay vào (3) ta được: P2'  1  ' P1 2 T2 P'  2'  T1 P1 b) Nhiệt lượng mà khí ngăn... T1 )  3nRT1  3P1V1 Cơng mà khí sinh dùng để tăng pittông sinh cơng cho khí ngăn V PV 7  A  A1  A  Mgh  P1V1 ln 1'  1  P1V1 ln  Q  A  U    ln  P1V1 V1 2  Thay vào (1) ta có