SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Số báo danh:
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TĨNH LỚP 12 THPT
NĂM HỌC 2012 - 2013

Môn: VẬT LÍ –Vòng 1
Khóa ngày: 11/10/2012
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)

Câu 1(2,0 điểm): Trên mặt bàn nằm ngang có một khối bán trụ
cố định có bán kính R. Trong mặt phẳng thẳng đứng vuông góc
với trục O của bán trụ (mặt phẳng hình vẽ) có một thanh đồng
chất AB chiều dài bằng R tựa đầu A lên bán trụ, đầu B ở trên
mặt bàn. Trọng lượng của thanh là P. Bỏ qua ma sát giữa bán
trụ và thanh. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt bàn là k=
3
3

Góc  (góc hợp bởi thanh AB và mặt bàn) phải thõa mãn
điều kiện gì để thanh ở trạng thái cân bằng?

Câu 2 (2,0 điểm): Một mol khí lí tưởng thực hiện chu trình
1-2-3-1 như hình vẽ. Biết T
1
= 300K; T
3
= 675K; V
3

b) Thay khóa K bằng tụ C
3
= 0,4

F. Tìm điện tích trên tụ C
3

trong các trường hợp sau:
- Thay tụ C
3
khi K đang mở.
- Thay tụ C
3
khi K đang đóng
Câu 4 (2,0 điểm): Một điểm sáng S chuyển động theo vòng tròn với vận tốc có độ lớn không đổi v
0

xung quanh trục chính của thấu kính hội tụ ở trong mặt phẳng vuông góc với trục chính và cách thấu
kính một khoảng d = 1,5f (f là tiêu cự của thấu kính). Hãy xác định :
a) Vị trí đặt màn để quan sát được ảnh của S.
b) Độ lớn và hướng vận tốc ảnh của điểm sáng S.
Câu 5 (2,0 điểm): Một pittong khối lượng m có thể trượt không ma sát
trong một xilanh đặt nằm ngang. Ban đầu pittong ngăn xilanh thành hai
phần bằng nhau chứa cùng một lượng khí lý tưởng dưới áp suất P, chiều
dài mỗi ngăn là d, tiết diện của pittong là S. Pittong hoàn toàn kín để khí
ở hai ngăn không trộn lẫn vào nhau. Dời pittong một đoạn nhỏ rồi thả ra
không vận tốc đầu. Coi quá trình biến đổi khí trong xilanh là đẳng nhiệt.
Chứng minh rằng pittong dao động điều hòa. Tìm chu kì của dao
động đó.
……………………. Hết………………………


Hình cho câu
3

P, V
P, V
Hình cho câu 5
V(l)
T(K)
O

1

2

3

V
1

V
3

Hình cho câu 2
T
1
T
2
T
3

(2,0 )
Thanh chịu trọng lợng P, phản lực N
của bán trục ở A vuông góc với mặt trụ
(đi qua 0). Phản lực ton phn Q của
mặt bàn xiên góc với phơng ngang vì
có ma sát, trong đó:
N
Q F Q
; trong đó
F

là lực ma
sát.
Ba lực
, ,
Q N P


cân bằng, vậy giao điểm của
,
N Q

F
; (5)

Ta có 4 phơng trình cho 4 ẩn N; Q
N
; F và . Từ (4) có:






sin
4
P
2
sin
2
cosP
N
. Thay vào (2) nhận đợc:

4
gcotP
F

; (6)
Thay vào (3) thu đợc: Q
N
= P - Nsin =


0,25

0,5

0,25 0,25

1
2
và T
3
=

V
3
2
nên:
1 1
3 3
300 2
675 3
V T
V T


Suy ra lV
3
10
1
; 48,7
1
1
1

V
RT
P .10

x

O
O
P
3
V
P
V
1
V
3
1
3
2
P
1
Câu 2
(2,0 đ)

Ph¬ng tr×nh cña ®o¹n 1
-
3 trong hÖ täa ®é (P,V) nh sau: Tõ P.V=RT=R

V
2

Suy ra
P=R



0,5 Câu 3
(2,0 đ)


+ Khi K đóng: dấu điện tích trên các bản tụ như hình

1 1 1 1 1 2
. .( ) 1( )
AM AB
q CU CU C I R R C

    

2 2 2 2 2
. . 0,4( )
NM NB
q C U C U C I R C

   ,
1 2
1,4( )
M
q q q C

    
+ Các electron di chuyển từ
B K M
 
; +Số hạt
6

2
0,2
M M
MN
q q
U
C
   
(1)
+
1 1
1
1
I.R 3
0,2
M M
MN MA AN
q q
U U U
C
       
(2)
0,25
0,25

0,5
C
1
C
2
R
1
R
2
R
3
A

B

M

N

K

E, r

+
+

-

-
+
A

C
1

C
2

R
1
R
2
R
3
B

M

N

C
3
E, r

+

-


0 0,25( )
M M M MN
q q q U V
      

Do đó
3
0,7
M
q C

 …………………………………………………………………
- Khi K đóng, thay tụ C
3
thì:
1 2 3
1,4 2( )
M M M MN
q q q U V
        Do đó U
MB
= 0 (V),
3
0
M
q


0
. ……
+ Chọn tia sáng đi qua quang tâm để khảo sát, ta nhận thấy chiều vận tốc ảnh ngược với
chiều vận tốc của vật.Vậy vận tốc của ảnh luôn có phương tiếp tuyến với quỹ đạo của nó
và có chiều ngược chiều chuyển động của S. 0,5 0,5

0,5

0,5

Câu 5
(2,0 đ)

- Ở vị trí cân bằng: P
1
= P
2


F
01
= F
02

- Chọn trục ox như hình vẽ, gốc O ở VTCB.Xét pittong ở vị trí có tọa độ x bé
+ V
1
= (d+x). S; V
2
= (d-x). S
+ Áp dụng định luật Bôilơ-Mariốt: P
1
.S.(d +x) = P
2
. S.(d-x) = P.S.d ……………….
+ Áp dụng định luật II Newton:
F
1
– F
2
= ma
1 2
2 2

2
PS
md

 và chu kì
2
2
md
T
PS

 …………………………………………………………………………… 0,25

0,5 0,25


5. Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.