Sở giáo dục - đào tạo
bắc giang
Đề chính thức

Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh
Môn Vật lý 12 - THPT
Năm học 2006 2007
Ngày thi 08/ 04/ 2007
Thời gian: 180 phút

Câu 1 (3 điểm): Một hệ dao động trên mặt phẳng nằm ngang gồm
m
K1
một quả cầu khối l-ợng m gắn với lò xo lí t-ởng có độ cứng K1 và
K2
một sợi dây cao su nhẹ có hệ số đàn hồi K2 đ-ợc bố trí nh- hình 1.
ở vị trí cân bằng lò xo và sợi dây đều không biến dạng.
Hình 1
Xác định chu kỳ dao động nhỏ của quả cầu quanh vị trí cân bằng (Bỏ qua mọi ma sát).
Câu 2 (3 điểm): ở cùng một vị trí, ng-ời ta dùng hai thiết bị để quan sát một vật ở rất xa:
Thiết bị 1: Gồm một g-ơng cầu lồi R1 = 12cm và một g-ơng cầu lõm R2 = 30cm đồng tâm (Hình 2).
Thiết bị 2: Một thấu kính hội tụ.
G2
G1
ảnh thu đ-ợc sau hai lần phản xạ
C
trên G1 và G2 thì có cùng kích
th-ớc với ảnh tạo bởi thấu kính.
Hình 2
Tính tiêu cự của thấu kính ?
Câu 3 (4 điểm): Thực hiện giao thoa sóng trên mặt n-ớc bằng hai nguồn kết hợp giống nhau, có tần số

f = 20 Hz, tại hai điểm A và B cách nhau 8 cm. Điểm M trên mặt n-ớc cách A một khoảng d 1 = 25 cm
và cách B một khoảng d2 = 20,5 cm dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đ-ờng trung trực của AB
có hai dãy cực đại khác.
1. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt n-ớc ?
2. Tìm khoảng cách nhỏ nhất từ một điểm trên đ-ờng trung trực của AB (dao động cùng pha với
nguồn dao động) đến đ-ờng thẳng qua hai nguồn ?
3. Gọi C và D là hai điểm trên mặt n-ớc sao cho ABCD là hình vuông. Tính số điểm dao động
với biên độ cực đại trên đoạn CD ?
Câu 4 (3 điểm): Đặt hiệu điện thế u 75 2 sin 100 t (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm cuộn dây
nối tiếp với một tụ điện. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn lần l-ợt đo hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn
1
dây và của tụ điện ta đ-ợc UCd = 100 (V) và UC = 35 (V). Biết L =
(H). Xác định điện dung của tụ
2
k2 B
điện và viết biểu thức c-ờng độ dòng điện trong mạch.
A
Câu 5 (4 điểm): Mạch dao động (Hình 3): C1 = C2 = C mắc song song
k1
L
vào nguồn E = 10V. Lúc đầu khoá k1 đóng còn khoá k2 ở A. Sau thời E
gian đủ lớn chuyển k2 sang vị trí B thì thấy năng l-ợng từ tr-ờng cực
C2
C1
-5
-6
đại bằng 5.10 J và cứ sau thời gian 2.10 (s) nó lại cực đại.
1. Viết biểu thức c-ờng độ dòng điện trong mạch. Chọn gốc
Hình 3
thời gian là lúc chuyển khoá k2 sang vị trí B.

2. Đúng lúc dòng trong mạch bằng 0, mở k1. Viết biểu thức c-ờng độ dòng điện trong tr-ờng hợp
này. Chọn gốc thời gian lúc mở khóa k1.
Câu 6 (3 điểm): Để xác định hằng số Plăng và công thoát, ng-ời ta rọi vào catốt của một tế bào quang
điện hai bức xạ. Với bức xạ có b-ớc sóng 1 620 (nm) thì có điện thế hãm là U h1 .
Khi dùng ánh sáng có b-ớc sóng 2 1,251 thì hiệu điện thế hãm thay đổi 0,4 (V).
Khi dùng ánh sáng có b-ớc sóng 3 1,51 thì hiệu điện thế hãm thay đổi hai lần.
Xác định hằng số Plăng và công thoát của kim loại làm catốt ? Cho c = 3.108 m/s; e = -1,6.10-19 C.
Họ và tên: ...........................................................................................Số báo danh: .......................


Sở giáo dục - đào tạo bắc giang
tỉnh

H-ớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi

Môn Vật lý 12- THPT
Năm học 2006 2007 (Thời gian 180 phút)
Thang điểm: 20/20 Số trang: 03

Đề chính thức

Nội dung

Điểm

Ta thấy trong mỗi chu kỳ, chuyển động của quả cầu gồm hai giai đoạn:
* Giai đoạn1: Khi quả cầu dịch chuyển từ vị trí cân bằng sang bên
phải 1 đoạn x nhỏ, quả cầu chỉ chịu tác dụng lực đàn hồi của lò xo:
K
K1 x ma mx '' x '' 1 x 0

m
K1
2
m
T1
2
với 1
m
1
K1

0,5

Câu

Câu 1:
3 điểm

* Giai đoạn 2: Khi quả cầudịch chuyển từ vị trí cân bằng sang trái,
quả cầu chịu tác dụng 2 lực đàn hồi của lò xo và của dây:
K K2
K1 x K 2 x mx '' x '' 1
x0
m
K1 K 2
2
m
T2
2
với 2

m
2
K1 K 2
Vậy, chu kỳ dao động nhỏ của quả cầu là:
T T
m
m
T 1 2

2
K1
K1 K 2

Câu 2:
3 điểm

* Tính tiêu cự:
R1
6 cm
2
R
G-ơng cầu lõm: f 2 2 15 cm
2
* Gọi AB là kích th-ớc của vật, là góc trông vật ( rất nhỏ).
* Thiết bị 1:
G1
G2
A1B1
A2B2
Sơ đồ tạo ảnh: AB

d1
d1
d 2
d2

G-ơng cầu lồi: f1

* Vật ở rất xa nên qua G1 sẽ cho ảnh A1B1 nằm ở tiêu diện của g-ơng
nên d1 6 cm, do đó A1B1 = f1 = 6.

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

d f
24.15
* d2 = l d1 24 cm d 2 2 2
40 cm
d 2 f 2 24 15


0,5

d 2
. A1 B1 10.
d2

0,5

* A2B2 = k2 . A1 B1

O

(1)

AB
A3B3
* Thiết bị 2:
d
d'
* Vật ở rất xa nên qua thấu kính sẽ cho ảnh ở tiêu diện nên độ lớn của
A3 B3 f .
ảnh là:
(2)
* Từ (1) và (2):
f = 10 cm

Câu 3:

0,5


0,5


4 điểm

1. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt n-ớc:
+) M dao động với biên độ cực đại nên: d1 d 2 k
+) Giữa M và đ-ờng trung trực của AB có hai dãy cực đại khác nên M
nằm trong dãy cực đại thứ 3; k = 3
+) d1 d 2 3 1,5 cm v . f 30 cm/s
2. Khoảng cách nhỏ nhất:
+) Hai nguồn giống nhau nên độ lệch pha của điểm M so với hai nguồn
(d1 d 2 )
là:

2 d
+) M nằm trên đ-ờng trung trực: d1 = d2 = d

+) Điều kiện M dao động cùng pha với hai nguồn: 2k
+) Do đó: d k = 1,5.k (cm)
AB
4 cm.
+) M nằm trên đ-ờng trung trực nên: d
2
+) Vậy dmin = 4,5 cm (ứng với k = 3).
+) Khoảng cách nhỏ nhất: hmin 4,52 42 2,06 cm
3. Số điểm dao động cực đại trên đoạn CD:
+) Điểm M nằm trên đoạn CD nên:
AD BD d1 d 2 AC BC
+) Do đó: 8(1 2) k. 8( 2 1) 2, 21 k 2, 21

+) Vậy có 5 điểm trên đoạn CD dao động với biên độ cực đại

Câu 4:
3 điểm

0,25
0,5
0,25

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25

* Chứng minh cuộn dây có điện trở thuần R
* Thiết lập hệ ph-ơng trình:
U C 35V

0,5

U R2 U L2 1002

0,5

U R2 (U L U C ) 2 752

* Giải hệ ph-ơng trình: UC = 35 V; UL = 80 V; UR = 60 V
U
U
* C-ờng độ dòng điện: I L L 1, 6 A
Z L L
1
I
* Điện dung của tụ điện: C

145.106 F 145 F
.ZC .U C
U UC 3
* Xác định : tgu L
0, 643 rad
i
UR
4

* Biểu thức cđdđ: i 1,6 2 sin(100 t 0,643) (A)

Câu 5:
4 điểm

0,25

Phần 1:
* Khi khoá k1 đóng hai tụ mắc song song: Cb C1 C2 2C
* Khi khóa k2 ở vị trí A với thời gian đủ lớn các tụ đ-ợc tích điện cực đại:
U1 = U2 = Ub = E = 10 V
Khi chuyển khoá k2 sang vị trí B ta có mạch dao động L Cb

* Năng l-ợng từ tr-ờng cực đại chính là năng l-ợng của mạch dao động:
1
1
W Cb .E 2 .2C.E 2 5.105 (J) C 5.107 (F)
2
2
* Cứ sau khoảng thời gian t1 = 2.10-6 (s) thì năng l-ợng từ tr-ờng lại đạt
T
giá trị cực đại: T t1 5 .105 (rad/s)
2

(T là chu kỳ năng l-ợng; T là chu kỳ của dòng điện)

0,5
0,25
0,5
0,5
0,25

0,25
0,25

0,25

0,5

0,25


1 Q02 1 I 02

I 0 5 (A)

2 Cb 2 2C 2
* Tính : t = 0; u = umax và i = 0 0
W

* Tính I0:

0,5

Biểu thức: i 5 .sin(5 .105 t ) (A)
Phần 2:
* Khi mở khoá k1 mạch dao động chỉ còn lại tụ C1 và cuộn dây, năng
l-ợng mạch dao động giảm một nửa
I
* Xác định I0: I 0 0 2,5 . 2 (A)
2
1
* Xác định :
2 5 2.105 (rad/s)
LC1
* Xác định : t = 0; u = umax và i = 0 0

0,5
0,5
0,5

0,5

Biểu thức: i 2,5 . 2.sin(5 2.105 t ) (A)


Câu 6:
3 điểm

0,25

1 2
A mv0max

2
1
. h mv02max (Uh < 0)
* Hiệu điện thế hãm: eU
2
hc
. h
A
* Do đó: eU

* Công thức Anhxtanh:

hc


* Thiết lập hệ ph-ơng trình:
hc
hc
eU
. h2
. h1

A (1); eU
A (2);

1

2

0,25

eU
. h3

* Nhận xét: 1 2 3 U h 2 U h1 0, 4V ;U h 3

hc

3

A

(3)

U h1
2

Thay vào hệ ph-ơng trình trên
e
* Giải hpt (1) và (2): h 21 6, 613.1034 Js
c
hc

* Giải hpt (1) và (3): A
0, 667eV 1, 067.1019 (J)
31

Chú ý: + Nếu thí sính có cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa.
+ Mỗi lỗi không có đơn vị trừ 0,25 điểm, tối đa trừ 1 điểm cho toàn bài.
+ Khi giải chỉ viết công thức mà không phân tích cho nửa số điểm của phần đó.
+ Khi giải chỉ đúng công thức mà sai kết quả cho nửa số điểm của phần đó
+ Làm phần sau thay số theo kết quả sai của phần tr-ớc thì không cho điểm.

0,25
0,75

0,75

0,75


Sở giáo dục - đào tạo
bắc giang

Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh

Đề chính thức

Môn Vật lý - Lớp 12 THPT
Năm học 2007 2008
Thời gian làm bài: 180 phút

Câu 1 (3 điểm): Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối l-ợng 400 g và lò xo độ cứng K, cơ năng 25 mJ dao động

điều hoà theo ph-ơng thẳng đứng. Tại thời điểm ban đầu, kéo vật xuống d-ới vị trí cân bằng, khi đó lò xo có độ
giãn 2,6 cm rồi truyền cho vật vận tốc 25 cm/s h-ớng thẳng đứng lên.
Chọn trục Ox h-ớng thẳng đứng xuống, cho g = 10 m/s2.
1. Tính độ cứng K của lò xo.
2. Viết ph-ơng trình dao động của vật.
Câu 2 (3 điểm): Điểm sáng S nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự 10 cm, cách thấu kính 15 cm.
1. Xác định vị trí, tính chất của ảnh và vẽ ảnh.
2. Sau thấu kính đặt một g-ơng cầu lồi (theo thứ tự vật thấu kính g-ơng cầu) đồng trục, mặt phản xạ
h-ớng về thấu kính, có tiêu cự 12 cm và cách thấu kính một khoảng là X. Tìm X để ảnh qua hệ trùng với vật.
Câu 3 (3 điểm): Cuộn sơ cấp của một máy biến thế lí t-ởng gồm 1400 vòng, đ-ợc mắc vào mạch điện xoay
chiều có u = 100

2 sin100t (V) thì thấy ampe kế ở cuộn sơ cấp chỉ 0,1 A. ở cuộn thứ cấp có 28 vòng, ng-ời

ta mắc một nam châm điện có điện trở thuần R, công suất tiêu thụ của nam châm là 5W. Hãy tìm:
1. Hiệu điện thế hiệu dụng của cuộn thứ cấp và c-ờng độ hiệu dụng qua nam châm điện.
2. Điện trở thuần của nam châm và độ lệch pha giữa c-ờng độ dòng điện và hiệu điện thế hai đầu cuộn thứ
cấp.


4

Câu 4 (3 điểm): Sóng dừng trên một sợi dây có dạng: u sin




x . cos10t cm, trong đó u là li độ tại
2




thời điểm t của phần tử M trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc O một khoảng là x (x đo bằng cm, t đo
bằng giây).
1. Tính vận tốc sóng truyền dọc trên dây.
2. Xác định vị trí của các điểm trên dây có biên độ 0,5 cm.
Câu 5 (3 điểm): Chiếu một ánh sáng đơn sắc có b-ớc sóng 0,4m vào catốt làm bằng kali của một tế bào
quang điện. Để triệt tiêu dòng quang điện thì hiệu điện thế hãm có độ lớn 0,85 V. Cho biết h = 6,625.10-34 J.s, c
= 3.108 m/s và e = -1,6.10-19 C.
1. Tính giới hạn quang điện của kali.
2. Biết rằng công suất của chùm ánh sáng tới catốt bằng 1,25 W và c-ờng độ dòng quang điện bão hoà là 5
mA. Hãy tìm hiệu suất l-ợng tử của chùm quang điện.
Câu 6 (2,5 điểm): Trong thí nghiệm giao thoa khe Iâng, hai khe S1 và S2 cách nhau một khoảng a = 0,5 mm.
Vân giao thoa hứng trên màn E đặt cách hai khe là D = 1,6 m.
1. Khoảng cách giữa hai vân tối thứ ba ở hai bên vân trung tâm là 1 cm. Tính b-ớc sóng của ánh sáng đơn
sắc dùng trong thí nghiệm.
2. Nếu môi tr-ờng giữa hai khe S1, S2 và màn E là n-ớc có chiết suất n = 4/3 thì khoảng cách giữa hai khe
phải bằng bao nhiêu để khoảng cách giữa các vân giao thoa không thay đổi.
Câu 7 (2,5 điểm):
1. Thế nào là hai nguồn sóng kết hợp? Lấy một ví dụ hai nguồn sóng điện từ là hai nguồn kết hợp?


2. Một mạch dao động điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ một có điện dung C1 và tụ hai
có điện dung C2 (C1 > C2). Nếu mắc tụ một nối tiếp với tụ hai rồi mắc với cuộn cảm thì tần số dao động của
mạch là f = 10 MHz, nếu mắc tụ một song song với tụ hai rồi mắc với cuộn cảm thì tần số dao động của mạch là
f/ = 4,8 MHz. Tính tần số dao động riêng của mạch khi chỉ dùng riêng từng tụ điện với cuộn cảm L.

Họ và tên: ...........................................................................................Số báo danh: .......................

Sở giáo dục - đào tạo bắc giang

tỉnh

H-ớng dẫn chấm thi chọn học sinh giỏi

Môn Vật lý 12- THPT
Năm học 2007 2008 (Thời gian 180 phút)
Thang điểm: 20/20 Số trang: 03

Đề chính thức

Nội dung

Câu

Câu 1:
3 điểm

1.

Điểm

* Tại VTCB kl = mg kl = 0,4.10 = 4 l =

4
(mét)
k

0,25

* Tại thời điểm t = 0, kéo m xuống d-ới VTCB, lò xo dãn 2,6 cm

4
k

x = 2,6 - l(cm) = 0,026 -

=> k >153,8 (N/m)

0,5

Chiều d-ơng 0x h-ớng xuống x > 0
* Tại t = 0

x = 0,026 -

4
>0
k

0,25

v = - 0,25 m/s <0
* Cơ năng E =

1 2 1
kx mv 2 25.10 3 (J)
2
2

* Ta có ph-ơng trình:



1
4
1
k (0,026 ) 2 .0,4.(0,25) 2 25.10 3
2
k
2

0,0262.k2 - 0,233k + 16 = 0

Chú ý: Nếu không loại trừ 0,5 điểm
2.

*=

0,25

k = 250 (N/m) Thoả mãn
k = 94,67 (N/m) loại

k
250

25 (Rad/s)
m
0,4

* Tại t = 0


x = 1cm

0,25

>0
0,5

v = -25cm/s < 0
=

1 = Asin ; sin > 0


-25 = 25Acos ; cos<0

0,25

A=

3
4
2 cm

0,5


* Vậy ph-ơng trình điều hoà là x =

2 sin( 25t


0,25

3
) (cm)
4

Chú ý: Nếu xét hai tr-ờng hợp kết quả có hai ph-ơng trình trừ 0,5đ

Câu 2:
3 điểm

1.

*

d1= 15 cm

d1 f k
15.10

= 30 (cm)
d1 f k 15 10

d'1 =

fk= 10 cm

0,5

* ảnh là ảnh thật, cách thấu kính 30 cm, vẽ ảnh

2.

S TK S1

*

d1

GC S2

d1' d2

d'2

0,25

TK S'
d'3

d3

0,5

* ảnh S qua hệ trùng với S d1 = d d3= d = 30 (cm)
'

* CT bắc cầu:

'
3


d2= l- d'1= l - 30

0,5

'
1

0,5

d 2- 2d2fg = 0
2

'
2

d = l - d3= l - 30
* Suy ra d2=

0,25

d 2 fg
d22 - 2d2fg= 0 d2(d2- 2fg) = 0
d 2 fg

0,25
0,25

* TH1: d2= 0 l = 30 (cm)
* TH 2: d2= 2fg = -24(cm) l = d2+ 30= -24+ 30= 6cm


Câu 3:
3 điểm

1.

U 2 n2
U2 2 V
U1 n1
I1 n2

I2 5 A
I 2 n1

*
*

2.

0,75
0,75

* Ta có:

P U 2 I 2 cos I 22 .R R 0,2

*

P U 2 I 2 cos cos 0,5


0,5


3

* Vì mạch có nam châm điện là mạch có tính cảm kháng

Câu 4:
3 điểm

1.


* Tại các nút: sin
4


x 0


2.



x k 1 x k 4(k 1) 4k


2

0,5


3

x 4k (cm) với k là số nguyên

0,5


nên:
2

0,25

4.2 8 cm

0,5

* Vì khoảng cách giữa hai nút liên tiếp là
*

0,5


5 Hz
* Tần số dao động: f
2
* Vận tốc truyền sóng: v . f 8.5 40 cm/s

* Những điểm có biên độ 0,5cm: AM sin x 0,5
4


0,25
0,5

2
* Kết quả: x 4k cm; Với k nguyên
3

0,5

0,5

0,5


Câu 5:
3 điểm


1.

*

hc



A E 0 d max

0,5


E 0 d max e.U h (U h 0,85V )
hc
0 0,55m
A
Pf
Nf

0,5



2.

*

Ne

0,5

I bh
e

0,5

N
H e 0,0124 1,24%
Nf

Câu 6:

2,5 điểm

1.

2.

Câu 7:
2,5 điểm

1.

0,5

* Khoảng cách giữa hai vân tối thứ ba: 5i = 1cm
ia
* B-ớc sóng 0,625 m
D
D
* Khoảng cách a
i
* B-ớc sóng ánh sáng trong môi chiết suất n:
c

n v.T .T
n
n
a
* Thay vào: a n 0,375mm
n


0,5
0,5
0,5

0,5

0,5
0,5

* Định nghĩa SGK (cùng tần số, độ lệch pha không đổi)
0,5

2.

* Ví dụ: Giao thoa ánh sáng với khe Iâng
1
* Tần số của mạch dao động: f
2 LC
1
1
1
* Hai tụ mắc nối tiếp:


C nt C1 C 2
* Hai tụ mắc song song: C ss C1 C 2
f2

f12


f 22

* Từ đó rút ra mối quan hệ: 1
1
1
/2
2
f
f1
f 22
* Gpt với điều kiện: f 1 f 2 vì C1 > C2 f 1 6 MHz ; f 2 8MHz

Chú ý: + Nếu thí sính có cách giải khác đúng vẫn cho điểm tối đa.
+ Mỗi lỗi không có đơn vị trừ 0,25 điểm, tối đa trừ 1 điểm cho toàn bài.
+ Khi giải chỉ viết công thức mà không phân tích cho nửa số điểm của phần đó.
+ Khi giải chỉ đúng công thức mà sai kết quả cho nửa số điểm của phần đó
+ Làm phần sau thay số theo kết quả sai của phần tr-ớc thì không cho điểm.

0,25
0,25
0,25

0,5
0,25


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH


Đề chính thức

Năm học: 2008 – 2009, ngày thi 05/04/09
Thời gian làm bài: 180 phút

MÔN VẬT LÝ 12 – THPT

Câu 1. (3,0 điểm)
Cho cơ hệ như hình vẽ 1, lò xo lý tưởng có độ cứng k = 100 (N/m)
k
M
v0
Q
được gắn chặt vào tường tại Q, vật M = 200 (g) được gắn với lò xo
m x
bằng một mối nối hàn. Vật M đang ở vị trí cân bằng, một vật
m = 50 (g) chuyển động đều theo phương ngang với tốc độ
( Hình vẽ 1) O
v 0 = 2 (m/s) tới va chạm hoàn toàn mềm với vật M. Sau va chạm hai
vật dính làm một và dao động điều hòa. Bỏ qua ma sát giữa vật M
với mặt phẳng ngang.
a. Viết phương trình dao động của hệ vật. Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc O trùng tại vị trí cân
bằng, gốc thời gian t = 0 lúc xảy ra va chạm.
b. Sau một thời gian dao động, mối hàn gắn vật M với lò xo bị lỏng dần, ở thời điểm t hệ vật đang
ở vị trí lực nén của lò xo vào Q cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (tính từ
thời điểm t) mối hàn sẽ bị bật ra? Biết rằng, kể từ thời điểm t mối hàn có thể chịu được một lực
nén tùy ý nhưng chỉ chịu được một lực kéo tối đa là 1 (N).
Câu 2. (3,0 điểm)
Một thanh đồng chất có chiều dài L được gắn vào giá tại điểm O (điểm O thay đổi). Khoảng cách từ

O đến khối tâm G của thanh là OG = x. Thanh có thể dao động không ma sát quanh trục nằm ngang đi
qua O trong mặt phẳng thẳng đứng. Lấy g = 10 (m/s 2 ), 2 = 10.
a. Kích thích cho thanh dao động điều hòa. Viết biểu thức tính chu kỳ dao động nhỏ của thanh.
b. Tìm L để chu kỳ dao động cực tiểu của thanh là T min = 2 (s).
Câu 3. (3,0 điểm)
Cho đoạn mạch điện MN như hình vẽ 2. X và Y là hai hộp kín, mỗi hộp
V1
V2
chỉ chứa hai trong ba phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần, cuộn thuần cảm
M
N
và tụ điện. Các vôn kế V 1 , V 2 và ampe kế A đo được ở cả dòng điện xoay
A
Y
X
Q
chiều và một chiều. Điện trở các vôn kế rất lớn, điện trở ampe kế không
( Hình vẽ 2)
đáng kể. Khi mắc hai điểm M và Q vào hai cực của nguồn điện một chiều,
ampe kế A chỉ 1 (A), vôn kế V 1 chỉ 30 (V). Khi mắc M và N vào nguồn
điện xoay chiều hình sin, tần số 50 (Hz) thì ampe kế A chỉ 2 (A), các vôn kế chỉ cùng giá trị 120 (V)
nhưng u MQ vuông pha với u QN . Hộp X và Y có chứa những phần tử nào? Tính giá trị của các phần tử
đó.
Câu 4. (3,0 điểm)
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y–âng, dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
 = 0,5 (m), hai khe hẹp S 1 , S 2 cách nhau a = 2 (mm), khoảng cách từ màn (E 2 ) chứa hai khe tới màn
hứng ảnh (E 3 ) là D = 2 (m). Hai khe được chiếu sáng từ một khe hẹp S trên màn (E 1 ) nằm cách màn
(E 2 ) một khoảng D’ = 50 (cm). Khe S nằm trên đường trung trực của S 1 , S 2 , các khe S // S 1 // S 2 , các
màn (E 1 ), (E 2 ), (E 3 ) song song với nhau và cùng vuông góc với trung trực của S 1 , S 2 .
a. Xác định khoảng vân i, vị trí vân sáng bậc 4.

b. Tạo một khe S’ trên màn (E 1 ), S’//S và cách khe S một khoảng y. Tìm y min để khi đồng thời
chiếu vào hai khe S, S’ ánh sáng có ’ = 0,4 (m) thì trên màn (E 3 ) không quan sát được hệ vân
giao thoa.
Câu 5. (2,0 điểm)
Trên mặt chất lỏng, tại O, người ta tạo một nguồn điểm dao động với phương trình u O = Acos(2t)
(cm). Giả thiết rằng năng lượng của sóng không bị mất mát khi lan truyền. Tại điểm M trên mặt chất
lỏng cách nguồn O một đoạn d M = 1 (m) sóng có biên độ A M = 8 (cm). Lập phương trình dao động của
điểm N trên OM cách nguồn O một đoạn d N = 2 (m). Biết rằng tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là
v = 10 (m/s).
Câu 6. (3,0 điểm)
Chiếu vào một quả cầu kim loại có giới hạn quang điện  0 = 0,5 (m) đang được đặt cô lập về điện
bởi một bức xạ điện từ có bước sóng  = 0,25 (m). Hãy lập luận và xác định điện thế cực đại của quả
cầu. Cho h = 6,625.10 – 34 (Js), e = 1,6.10 – 19 (C), me = 9,1.10 – 31 (kg).
Câu 7. (3,0 điểm)
Một mạch dao động LC lý tưởng, biết điện tích cực đại trên tụ là q 0 = 2 (nC), cường độ dòng điện
cực đại qua cuộn cảm là I 0 = 20 (mA).


a. Xác định chu kỳ biến thiên của năng lượng điện trường.
b. Tại thời điểm t nào đó năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường. Hỏi sau thời gian t
nhỏ nhất là bao nhiêu thì năng lượng điện trường lại bằng năng lượng từ trường.
_______________ Hết ________________
(Giám thị coi thi không giải thích gì thêm!)
Họ tên thí sinh……………………………………………..Số báo danh…………………


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH


Đề chính thức

NĂM HỌC 2009 – 2010
MÔN THI: VẬT LÍ - LỚP 12 THPT

Ngày thi: 28/3/ 2010
Thời gian làm bài 180 phút
( không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 02 trang

Câu 1: (3,0 điểm)
Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,4m vào catôt của một tế bào quang điện. Khi đặt vào
anôt và catôt của tế bào quang điện này một hiệu điện thế UAK = -2V thì dòng quang điện bắt đầu triệt
tiêu. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10-34Js, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s, khối lượng
electron me = 9,1.10-31kg, độ lớn điện tích của electron e = 1,6.10-19C.
1. Tính công thoát của kim loại dùng làm catốt.
2. Nếu thay bức xạ 1 bằng bức xạ 2 = 0,2m, đồng thời giữ nguyên hiệu điện thế giữa anôt và
catôt trên thì tốc độ lớn nhất của electron quang điện khi tới anôt có giá trị bằng bao nhiêu?
Câu 2: (3,0 điểm)
Trong thí nghiệm của Y- âng về giao thoa ánh sáng: khoảng cách giữa hai khe hẹp S1, S2 là a =
0,2mm, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là D = 1m.
1. Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc, biết khoảng cách giữa 10 vân sáng liên tiếp là 2,7cm. Tính
bước sóng ánh sáng đơn sắc do nguồn S phát ra.
2. Nguồn S phát ra ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38  m  0,76  m.
a. Xác định vị trí gần vân trung tâm nhất mà tại đó những bức xạ đơn sắc của ánh sáng trắng cho vân
sáng trùng nhau.
b. Tại vị trí trên màn cách vân trung tâm 2,7cm có những bức xạ đơn sắc nào cho vân sáng trùng
nhau.
Câu 3: (3,0 điểm)

L
R MC N
Cho mạch điện như hình 1. Cuộn dây thuần cảm có độ tự A
B
cảm L có thể thay đổi được, R là biến trở. Hiệu điện thế hai đầu
V1

đoạn mạch AB có dạng u AB  200 2 cos100t (V ) . Điện trở
dây nối không đáng kể, điện trở vôn kế vô cùng lớn.
1. Khi R = R1. Điều chỉnh độ tự cảm của cuộn dây để L  L1 

V2

Hình 1
1



( H ) thì u AB trễ pha so với u MB và


. Xác định R1, C và số chỉ của các vôn kế.
3
2. Khi L = L2 thì số chỉ vôn kế V1 không thay đổi khi R thay đổi. Tìm L2 và số chỉ của V1 khi đó.
3. Điều chỉnh biến trở để R = 100  , sau đó thay đổi L để vôn kế V2 chỉ giá trị cực đại. Tính L và
số chỉ của các vôn kế V1, V2 khi đó.
Câu 4: (3,0 điểm)
Cho cơ hệ như hình 2: Một khối trụ đồng chất có khối lượng M, bán kính R được đặt lên mặt
phẳng nghiêng cố định, góc nghiêng α = 300. Giữa chiều dài khối trụ có khoét một rãnh hẹp để phần
R

còn lại là lõi có bán kính . Một sợi dây mảnh có khối lượng không đáng kể, không giãn được quấn
2
nhiều vòng vào lõi trên rồi vắt qua ròng rọc B (khối lượng không đáng kể), đầu còn lại của dây nối với
sớm pha hơn u AN cùng góc


B
M
. Phần dây AB song song với mặt phẳng
5
A
nghiêng, khối trụ lăn không trượt trên mặt phẳng nghiêng. Bỏ qua
ma sát lăn, ma sát ở ròng rọc.
1. Viết phương trình động lực học cho chuyển động của các vật.
2. Tính gia tốc a0 của trục khối trụ và gia tốc a của vật m.

3. Tính lực căng dây và lực ma sát giữa khối trụ và mặt phẳng nghiêng.
Hình 2
Câu 5: (3,0 điểm)
Cho cơ hệ như hình 3: Hai lò xo lí tưởng có độ cứng lần
lượt là K1, K2; hai vật m1, m2 có khối lượng bằng nhau. Ban đầu
K1
m1 m2
K2
các lò xo không biến dạng, hai vật tiếp xúc nhau và có thể trượt A
không ma sát dọc thanh cứng AB nằm ngang. Kéo vật m2 để lò
Hình 3
xo có độ cứng K2 bị nén một đoạn A2 rồi thả nhẹ. Va chạm giữa
hai vật là xuyên tâm đàn hồi.
1. Tính độ nén cực đại A1 của lò xo có độ cứng K1 sau va chạm. Mô tả chuyển động và tính chu kì

dao động của hệ.
2. Vẽ dạng đồ thị dao động của hệ kể từ thời điểm va chạm lần thứ nhất.
Câu 6: (3,0 điểm)
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau 15cm.
Phương trình dao động tại S1, S2 có dạng: u1  2 cos 40t (cm) , u 2  2 sin 40t (cm) . Tốc độ truyền

vật C có khối lượng m =

sóng trên mặt nước là 30cm/s. Coi biên độ của sóng không thay đổi trong quá trình truyền.
1. Lập phương trình dao động tổng hợp tại phần tử M trên mặt nước cách S1, S2 lần lượt là d1 = 15cm, d2
= 9cm.
2. Xác định tốc độ dao động cực đại của phần tử O nằm tại trung điểm của S1S2.
3. Gọi I là điểm nằm trên trung trực của S1S2, ngoài đoạn S1S2. Xác định số điểm dao động với
biên độ cực đại nằm trên chu vi của tam giác IS1S2.
Câu 7: (2,0 điểm)
L
Cho mạch dao động LC như hình 4. Ban đầu điện tích trên tụ có điện dung C1
bằng Q0, còn tụ có điện dung C2 không tích điện, cuộn dây lí tưởng có độ tự cảm
1
L, bỏ qua điện trở thuần của mạch. Tìm sự phụ thuộc của cường độ dòng điện chạy Q0
qua cuộn dây vào thời gian trong các trường hợp sau:
C1 K
2 C2
1. K đóng vào 1.
2. K đóng vào 2.
Hình 4
Hết
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh:…………………………..Số báo danh………………………………


C
m

B


HƯỚNG DẪN CHẤM THI HSG TỈNH NĂM 2009 – 2010
MÔN VẬT LÍ - LỚP 12 THPT
(Đề chính thức)
Nội Dung

Câu Ý

+ Áp dụng phương trình Anhxtanh:
1

1

2
2

3

1

hc



1đ


hc

2

 A

1 2
mv0 MAX
2

hc

ai
thay số:   0,6m
D
a) Vị trí gần vân trung tâm nhất mà tại đó những bức xạ của ánh sáng
trắng cho vân sáng trùng nhau là vân đỏ bậc 1 trùng vân tím bậc 2:
D
+ x d 1  xt 2   d thay số: x = 3,8mm
a
b) Những bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại
.D
5,4
 
( m)
x = 2,7cm thoả mãn: x  k
a
k
+ Ta có: 0,38(m)    0,76(m)  7,1  k  14,2 ;

k nguyên => k = 8,9..14
Vậy có 7 bức xạ cho vân sáng tại vị trí x = 2,7 cm.
+ Từ đó ta tính được bước sóng các bức xạ:
  0,675 ; 0,60 ; 0,54; 0,491; 0,45; 0,415; 0,386 ( m )
+ Dùng giản đồ véc tơ:
+ Từ giản đồ véc tơ:


 ODE dều:
U
AB
U MB
=> UL = UAN = UAB = 200(V)
D
+ Vậy vôn kế: V1; V2 cùng chỉ 200(V)

i
UR
+ UC = 0,5UL => ZC = 0,5 ZL = 50 
O
10 3

(F )
=> C 
UC
E
5

U
AN


3
+UR = UAB. cos => R = ZL
 50 3 ()
6
2
Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm AN

+ Khoảng vân: i = 3mm =>  

+ U1 = UAN = I.ZAN = UAB.
2

 A  e.U AK

1
 e U AK  mv02MAX
2 1
2
1
1
+áp dụng định lý động năng mv02MAX  mvM2 AX  e U AK
2
2
2hc 1
1
(  ) thay số v MAX  1,045.10 6 m / s
=> v MAX 
m 2 1


=>
2

1

=> A = 1,768.10-19J = 1,1eV
+ Áp dụng phương trình Anhxtanh:

1

hc

Điểm

R 2  Z C2
R 2  ( Z L2  Z C ) 2

U AB

+ U1 =
1

Z L2 .(Z L2 2 Z C )

R 2  Z C2
để U1 không phụ thuộc vào R thì: Z L2  0 hoặc Z L2  2Z C

1đ

1đ

1đ

1đ

1đ

1đ

1đ

Ghi
chú


=> L2 = 0 hoặc L2 =

1

(H )


+ Khi đó U1 = UAB = 200(V)
Áp dụng định lý Sin trong tam giác ODE
U
sin 
R
2
=> UL= UAB
. Trong đó sin   R 


sin 
U AN
5
R 2  Z C2

=> ULmax khi   vậy ULmax = 100 5 (V )
3

1đ

2
=> vôn kế V2 chỉ 100 5 (V )

2
 100(V ) => Vôn kế V1 chỉ 100(V)
+ UAN = U 2 L max  U AB

+ UR = UAN.sin  = 40 5 (V )
U
U
2,5
(H )
=> I  R  L max => ZL = 250(  ) => L 
R
ZL

B

N


A

+ a
T

T
fms

a0
+


I

P2

C
m

0,25đ

P1

1
+ Phương trình định luật II Newton cho chuyển động tịnh tiến của các
vật khi chiếu trên các trục với chiều dương như đã chỉ ra trên hình vẽ:
T  mg  m.a
(1)
Mg sin   T  f ms  M .a0
- Đối với chuyển động quay quanh trục của khối trụ:

a
R
1
f ms .R  T .  I .  M .R 2 0  T  2. f ms  M .a0 (2)
2
2
R
+ Khối trụ lăn không trượt, điểm tiếp xúc I giữa khối trụ và mặt
nghiêng đứng yên tức thời và đóng vai trò làm tâm quay tức thời.
+Ta gọi gia tốc góc của khối trụ quanh trục của nó là , cũng là gia tốc
góc quanh tâm quay tức thời I. Ta có quan hệ với gia tốc dài:

4

2

a 0  R.

R
3
 
a

R

.


.a 0




2
2
 
Mg sin 
Từ (2) và (3) rút ra: f ms 
3
2M sin   3m
4g
.g 
0
Và a 0  2.
33m  2M 
39
3
2M sin   3m
2g
.g 
 a  a0 
3m  2M 
2
13

(3)

0,75đ

0,5đ


0,5đ


M sin   3m
2  sin 
5
.g 
Mmg 
Mg

3m  2M 
3m  2M
26
3
Mg sin 
+ Từ (2) và (3) rút ra: f ms 
3
T  mg  m.

5

1

1đ

Gọi m = m1 = m2
+ Vận tốc của m2 ngay trước va chạm với m1 là V0:
K2
1
1

K 2 . A22  mV02  V0  A2
0,5đ
2
2
m2
+ Vì va chạm là xuyên tâm đàn hồi nên áp dụng ĐLBTĐL và BTCN
Do m1= m2 = m nên V2 = 0, V1 = V0
Vậy ngay sau va chạm hai vật trao đổi vận tốc cho nhau
+ Áp dụng ĐLBTCN
K2
0,5đ
1
1
1
m1V02  K 2 A22  K 1 A12  A1  A2 .
2
2
2
K1
* Mô tả chuyển động của hệ:
+ Sau khi lò xo K1 bị nén cực đại, dưới tác dụng của lực đàn hồi đẩy
m1 tới vị trí cân bằng thì thu được tốc độ V1 = V0, va chạm đàn hồi với
0,5đ
m2. Tương tự như trên: sau va chạm hai vật trao đổi vận tốc cho nhau,
m2 nén lò xo K2 tới độ nén cực đại A2. Quá trình xảy ra lặp lại như cũ .
Vậy hệ dao động tuần hoàn với chu kì:
m
m2
1
0,5đ

)
=> T  (T1  T2 )   ( 1 
2
K1
K2
Chọn t = 0 là thời điểm va chạm lần 1,ta có đồ thị dao động.
A2

2

0
-A1

t
T1/2

1đ

(T1+T2)/2

+ Phương trình dao động tại S1 và S2 có dạng:
+ u1 = 2cos(40  t ) ; u2 = 2cos(40  t - 0,5  )
- Phương trình sóng tại M có dạng:
+ u1M  2 cos(40t 
6

1

2


3

2d1



) ; u 2 M  2 cos(40t 

2d 2



)

Phương trình dao động tổng hợp:
d  d2  
  (d 2  d1 )  

u M  u1M  u 2 M  4 cos
  cos40t   1
  (1)

4

4
0,75đ


v
+ Bước sóng    1,5(cm)

f
+ Với d1 = 15cm, d2 = 9cm, thay vào (1) ta được

0, 5đ
u  2 2 cos(40t  )(cm)
4
  (d 2  d1 )  
 
Từ (1) dao động tại M có biên độ: a  4 cos

4

+ Tại O có d1 = d2 => a0 = 2 2 (cm)
+ Tốc độ dao động của phân tử O: V0 = a0.  = 80 2 (cm / s)
Xác định số điểm dao động cực đại trong đoạn S1,S2,

0,75đ


+ Điểm M dao động cực đại khi hai sóng tới cùng pha:

  2k => d2 – d1 = (2k  1) ( k  z )
2
1 
+ Xét tam giác MS1S2 ta luôn có: d 2  d1  2k 
 S1 S 2
2 2
=>- 9,75 < k<10,25
=> k = 0,  1,  2,.....  9,-10
Vậy trong khoảng S1S2 có 20 đường dao động cực đại

Vậy trên chu vi tam giác IS1S2 có 40 điểm dao động cực đại.

1

Chọn điện tích của bản tụ C1 nối ới A là q
chiều dương (+) như hình vẽ:
+ Ta có i = -q’
Sđđ tự cảm xuất hiện ở cuộn dây etc = - Li’ = Lq”
+ Theo định luật Ôm: uAB + uBA = 0
1
q
0
Li’ 0 => q  
LC1
C1

0,5đ

0,5đ

+

A

q
B

Nghiệm của phương trình: q  Q0 cos(1t  1 ) với 1 

1

LC1

=> i = -q’ = I 0 sin(1t  1 ) với I0 = 1 .Q0
+ Từ điều kiện ban đầu => 1  0
Q0
t
Vậy i 
sin
LC1
LC1
- Ta xét tại một thời điểm tùy ý sau khi khoá K
đóng.

7

0,5đ

0,5đ

- Giả sử tại thời điểm đó, điện tích trên tụ thứ
nhất là q1, còn trên tụ thứ hai là q2 và trong mạch
có dòng điện i. Vì ta chỉ quan tâm tới giá trị
q2max, nên ta sẽ tìm biểu thức q2(t).
q
q
+ Theo định luật Ohm ta có :  Li'  2  1
C 2 C1
Vì i  q 2' và q1 + q2 = q0, đưa về phương trình của q2 :
q
C  C2

q 2''  1
q2  0
LC1C 2
LC1
qC
- Đặt: X  q 2  0 2 ta được phương trình: X ' ' 02 X  0 , trong
C1  C 2
đó  0 

C1  C 2
- là tần số dao động riêng của mạch. Nghiệm của
LC1C 2

phương trình trên là : X (t )  A cos0t  B sin 0t
+ Dùng điều kiện ban đầu: tại t = 0 q2 = 0 hay X(0) = 

q0C 2
và
C1  C 2

i = 0 hay X' = 0,
ta tìm được : A = 
được: q 2 (t ) 

q0C 2
và B = 0. Cuối cùng, trở lại biến q2 ta
C1  C 2

q0 C 2
(1  cos 0 t )

C1  C 2

0,5đ


=> i (t ) 

q0 C 2
 0 sin  0 t
C1  C 2

0,5đ
Chú ý: + Nếu thiếu một đơn vị trừ: 0,25điểm
+ nếu thiếu từ 2 lỗi trở lên trừ 0,5điểm;
Học sinh làm theo cách khác đúng cho điểm tối đa.


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2010 - 2011
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ - LỚP 12 THPT
Ngày thi: 02/4/2011
Thời gian làm bài: 180 phút
(Không kể thời gian giao đề)

Đề chính thức
(Đề thi gồm 02 trang)


Câu 1: (3,0 điểm) Một thanh cứng đồng chất, khối lượng m, chiều
dài l, có thể quay tự do trong mặt phẳng thẳng đứng, xung quanh
trục nằm ngang đi qua một đầu thanh (Hình 1). Nhấc thanh lên
cao hơn đường nằm ngang một góc  = 30o rồi thả rơi không vận
tốc ban đầu. Cho gia tốc rơi tự do là g, bỏ qua mọi lực cản. Khi
thanh rơi qua đường nằm ngang, hãy tính:
1. Tốc độ góc và gia tốc góc của thanh.
2. Lực mà thanh tác dụng vào trục quay.

Hình 1

Câu 2: (4,0 điểm) Con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng m = 500 g và một
lò xo có độ cứng k = 0,5 N/cm, khối lượng không đáng kể được treo thẳng
k
đứng như hình 2. Ban đầu giá đỡ (E) ở vị trí lò xo bị nén một đoạn 1,5 cm, giá
đỡ chuyển động thẳng đứng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc a = 1,5 m/s2
m
và vận tốc ban đầu bằng không. Bỏ qua mọi lực cản, lấy g = 10 m/s2.
E
1. Tìm thời gian kể từ khi (E) bắt đầu chuyển động cho tới khi vật m bắt
Hình 2
đầu rời khỏi (E).
2. Sau khi vật rời khỏi giá đỡ, chứng minh con lắc lò xo dao động điều hòa. Tính chu kì
và biên độ dao động của con lắc.
Câu 3: (4,0 điểm) Cho mạch điện xoay
chiều như hình 3. Cuộn dây có điện trở
thuần r không đổi, độ tự cảm L thay đổi
được, biến trở R. Bỏ qua điện trở của ampe
kế và dây nối, điện trở vôn kế vô cùng lớn.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp


A

A

R

E

r, L

C2
B

F
C1

K

V
Hình 3

xoay chiều ổn định uAB = 160 2 cos100t (V).
1. Điều chỉnh R đến giá trị R1 và độ tự cảm L đến giá trị L1. Khi khoá K mở, ampe kế
chỉ

1 A và dòng điện trong mạch nhanh pha hơn điện áp uAB một góc

và điện áp hai đầu vôn kế nhanh pha



. Vôn kế chỉ 120 V
6


so với dòng điện trong mạch. Tính R1, L1, C2 và r.
3

2. Thay đổi R đến giá trị R2 và độ tự cảm L đến giá trị L2. Khi K đóng, dòng điện trong
mạch có giá trị hiệu dụng lớn gấp 3 lần khi K mở và hai dòng điện này vuông pha với nhau.
Tìm hệ số công suất của đoạn mạch AB khi K mở.


Câu 4: (2,5 điểm) Cho mạch điện như hình 4. Các phần
tử trong mạch đều là lí tưởng, bỏ qua điện trở của dây
nối. Ban đầu khóa K mở, điện tích trên các tụ điện có giá
trị ổn định. Khảo sát sự biến thiên điện tích của các tụ
điện khi đóng khóa K.

C1

K

E(r = 0)
C2

L(r = 0)

Hình 4


Câu 5: (3,0 điểm) Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1, khoảng
cách giữa hai khe a = 1 mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25 mm người ta quan sát
được vân sáng bậc 5. Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa và dọc
theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một đoạn 0,75 m thì thấy tại M
chuyển thành vân tối lần thứ hai.
1. Xác định bước sóng λ1.
2. Làm lại thí nghiệm với nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ 1 và
λ2, giữ nguyên vị trí của màn quan sát sau khi di chuyển. Trong khoảng rộng L = 1,2 cm trên
màn, đếm được 17 vân sáng, trong đó có 3 vân là kết quả trùng nhau của hai hệ vân. Biết hai
trong ba vân trùng nhau nằm ngoài cùng của L. Tính bước sóng 2.
Câu 6: (3,5 điểm) Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, người ta dùng nguồn sáng đơn sắc
có bước sóng 0,25 m, công suất bức xạ 1 mW. Người ta thu được đường đặc trưng
Vôn – Ampe như hình 5.
1. Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm
I (μA)
catôt và hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện).
2. Khi UAK = 2,50 V. Đổi cực của nguồn nối với
2,0
tế bào quang điện (cực dương nối với catôt, cực âm nối
với anôt). Tìm điều kiện tần số của bức xạ chiếu tới catôt
để có dòng quang điện.
Cho: hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s; tốc độ ánh - 1,42 0
2,50
UAK (V)
8
sáng trong chân không là c = 3.10 m/s; điện tích êlectrôn
Hình 5
qe = -e = -1,6.10-19 C.

----------------------------- HÕt ----------------------------Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm

Họ và tên thí sinh:...............................................................
Số báo danh: .......................................................................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG
(Bản hướng dẫn chấm có 05 trang)

HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
LỚP 12 - THPT
KỲ THI NGÀY 02/4/2011
MÔN THI: VẬT LÍ (Đề chính thức)


CÂU
Câu 1

NỘI DUNG
Động lực học vật rắn
- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :
l
1
mg sin 30o  I O 2
(1)
2
2
………………………………………….
1
IO  I G  md 2  ml 2
3
Thay vào (1) ta được :

3g
3g
2 
……………………………………………..........
 
2
2l
- Áp dụng phương trình động lực học cho chuyển động quay quanh O vào thời
điểm xét ( = 0):
3g
l
1
mg  ml 2    
………………………………………………
2l
2 3
Gọi Fx và Fy là thành phần của lực F mà trục quay tác dụng lên thanh (Hình a). Áp
dụng định luật II Niu-tơn cho chuyển động của khối tâm:
3
l
Fx  ma Gx  m2  Fx  mg ………………………………
4
2
l
mg  Fy  ma Gy  m 
2
1
 Fy   mg …………………
4
10

mg
4
- Theo định luật III Niu-tơn, thanh tác dụng lên trục quay một lực F ' có:
3mg '
mg
10
Fx'  
, Fy 
và có độ lớn F ' 
mg (Hình b)………………
4
4
4
Dao động cơ
1. Tính thời gian
+ Khi vật rời khỏi giá đỡ, lò xo có độ biến dạng là  . Ở thời điểm vật rời
khỏi giá đỡ (phản lực giá đỡ tác dụng lên vật bắt đầu N = 0), ta có:

Do đó: F 

Câu 2

Fx2  Fy2 

Điểm
3,0 điểm
0,5đ

0,5đ


0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

4,0 điểm

P  Fđh  ma  mg  k.  ma


m(g  a ) 0,5.(10  1,5)
 

 0,085(m)  8,5cm ……………………………
k
50
+ Khi giá đỡ bắt đầu chuyển động thì lò xo nén một đoạn là  1  1,5cm , do đó

quãng đường đi được của giá đỡ kể từ khi bắt đầu chuyển động đến khi vật rời khỏi
giá đỡ là:
S     1  8,5  1,5  10cm ………………………………………………

0,5đ

0,5đ
0,5đ


+ Thời gian:

1
2S
2.0,1
S  at 2  t 

 0,365(s) ………………………………........
2
a
1,5
2. Chứng minh vật dao động điều hòa. Tính chu kì và biên độ dao động
- Chứng minh vật dao động điều hòa:
Chọn trục tọa độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc O tại vị trí cân bằng,
chiều dương hướng xuống dưới.
Khi vật ở vị trí cân bằng (không còn giá đỡ), lò xo dãn một đoạn  0 :

0,5đ


Uh
=
1,42
V;
Ibh
=
2
μA……………………………………………………………………
1
1. Theo định lý động năng ta có: eU h  mv 02 max

2
- Theo công thức Einstein:
hc
1
hc
 A  mv 02 max  A 
 eU h  5,678 .10 19 (J )

2

hc
 0,35m  ………………
 Giới hạn quang điện của kim loại làm catôt:  0 
A
Năng
lượng
của
photon
ánh
sáng
kích
thích
là:


hc 1,9875 .10 25

 7,95.10 19 J
6


0,25.10

P
 1,26.1015 ……………………

I
- Số electron bật ra khỏi catôt trong 1 giây là: n e  bh  1,25.1013
e
n
 Hiệu suất lượng tử: H  e  0,99% ……………………………………………
n

 Số photon chiếu tới catôt trong 1 giây là: n  

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ
0,5đ

2. Khi đổi cực của nguồn nối với tế bào quang điện, ta có: UAK = -2,50V < 0
 Điện trường giữa anôt và catôt có tác dụng cản trở chuyển động của các quang
êletrôn.
- Để có dòng quang điện qua tế bào quang điện, thì các quang êlectrôn có động

0,5đ


năng ban đầu cực đại phải sang được đến anôt, nghĩa là: Wđ 0 max  e.U AK ………..

0,5đ

Do đó: hf  A  Wđ 0 max  A  e.U AK

f 

A  e.U AK

h
Thay số: A = 5,23.10 J; e = 1,6.10 C; UAK = -2,50 V; h = 6,625.10-34J.s, ta được:
f ≥ 1,39.1015 Hz
-19

-19

Lưu ý khi chấm bài:
+ Nếu thiếu một đơn vị trừ: 0,25 điểm
+ Nếu thiếu từ 2 lỗi trở lên trừ 0,5 điểm
+ Học sinh làm theo cách khác đúng cho điểm tối đa.


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BẮC GIANG
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 06 trang)

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HOÁ CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2018-2019

MÔN THI: VẬT LÍ - LỚP 12
Ngày thi: 16/3/2019
Thời gian làm bài 120 phút, không kể thời gian giao đề
Mã đề: 201

Cho biết: hằng số Plăng h = 6,625.10 -34 J.s; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.10 8
m/s; 1 eV = 1,6.10 -19 J.
I. PHẦN TRẮC NGHIỆM (14,0 điểm)
Câu 1: Tại Bắc Giang, một máy đang phát sóng điện từ, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi với
cảm ứng từ cực đại là B0 = 0,15 T và cường độ điện trường cực đại là E0 = 10 V/m. Xét một phương
truyền có phương thẳng đứng hướng lên. Tại điểm M trên phương truyền, ở thời điểm t, vectơ cường
độ điện trường hướng về phía Nam và đang có độ lớn 6 V/m thì vectơ cảm ứng từ có
A. độ lớn 0,06 T và hướng về phía Tây.
B. độ lớn 0,06 T và hướng về phía Đông.
C. độ lớn 0,09 T và hướng về phía Đông.
D. độ lớn 0,09 T và hướng về phía Bắc.
Câu 2: Đặt điện áp u  200 2cos(100t + )(V) vào hai đầu tụ điện thì cường độ dòng điện trong
mạch có biểu thức là i  2 2cos100t (A). Giá trị của  là


B.  .
C. .
D. .
2
2
Câu 3: Cho hai điện tích điểm q1, q2 (với q1.q2 < 0) đặt cố định trong không khí, cách nhau một đoạn
r. Lực điện tương tác giữa chúng là
q .q
q .q
A. lực đẩy có độ lớn F  k 1 2 2 .

B. lực hút có độ lớn F  k 1 2 .
r
r
q .q
q .q
C. lực hút có độ lớn F  k 1 2 2 .
D. lực đẩy có độ lớn F  k 1 2 .
r
r
Câu 4: Biên độ dao động cưỡng bức của hệ không phụ thuộc vào
A. biên độ dao động của hệ trước khi chịu tác dụng của ngoại lực điều hòa.
B. hệ số ma sát giữa hệ vật và môi trường.
C. độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức với tần số dao động riêng của hệ.
D. biên độ của ngoại lực điều hòa.
Câu 5: Đại lượng nào sau đây không phải là đặc trưng sinh lí của âm?
A. Độ to.
B. Âm sắc.
C. Độ cao.
D. Tần số.
Câu 6: Chọn câu sai. Quang phổ liên tục
A. do các chất rắn, lỏng hoặc khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng.
B. là một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục.
C. dùng để xác định thành phần cấu tạo của nguồn phát sáng.
D. của các chất khác nhau ở cùng một nhiệt độ thì giống nhau.
Câu 7: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về pin quang điện?
A. Pin quang điện ứng dụng trong các máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi,…
B. Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện ngoài.
C. Hiệu suất của pin quang điện khoảng trên dưới 10%.
D. Pin quang điện là nguồn điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.


A. 0.


Câu 8: Mạch điện AB theo thứ tự gồm: biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có
điện dung C mắc nối tiếp, M là điểm giữa cuộn dây và tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay
chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi còn tần số góc  thay đổi được. Để điện áp hiệu dụng giữa A
và M không phụ thuộc vào giá trị của R thì  phải có giá trị là
A.

2
.
LC

B.

1
.
2 LC

C.

1
.
LC

D.

1
.
2LC


Câu 9: Một vật dao động điều hòa, chuyển động của vật từ vị trí biên về vị trí cân bằng là chuyển
động
A. nhanh dần đều.
B. chậm dần.
C. chậm dần đều.
D. nhanh dần.
Câu 10: Chiếc điều khiển từ xa tivi khi sử dụng phát ra loại tia nào sau đây?
A. Tia hồng ngoại.
B. Tia tử ngoại.
C. Tia X.
D. Tia catốt.
Câu 11: Một sóng cơ có chu kì 0,2 s truyền trong một môi trường đàn hồi với tốc độ 1 m/s. Bước sóng
của sóng này bằng
A. 0,2 m.
B. 0,5 m.
C. 5,0 m.
D. 0,1 m.
Câu 12: Công thoát êlectron của một kim loại là A = 3,55 eV. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 0,50 m.

B. 0,35 m.

C. 0,30 m.

D. 0,26 m.

Câu 13: Một khung dây phẳng có diện tích 25 cm gồm 100 vòng dây được đặt trong từ trường đều có
vectơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây và có độ lớn bằng 2,4.10-3 T. Người ta cho từ
trường giảm đều đặn đến 0 trong khoảng thời gian 0,4 s. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong

khung có độ lớn là
2

A. 15 V.
B. 1,5 mV.
C. 150 V.
D. 15 mV.
Câu 14: Khi nói về điện từ trường, phát biểu nào sau đây sai?
A. Điện trường không lan truyền được trong điện môi.
B. Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại đó xuất hiện điện trường xoáy.
C. Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một trường duy nhất gọi là điện từ
trường.
D. Trong quá trình lan truyền điện từ trường, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ tại
một điểm luôn vuông góc với nhau.
Câu 15: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn dây có hệ số tự cảm L 

0,1
H
2

và một tụ điện có điện dung C = 10 nF. Để thu được sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ
12 m đến 18 m thì cần phải mắc thêm một tụ xoay có điện dung Cx với tụ C. Điện dung của tụ xoay
biến thiên trong khoảng từ
A. 20 nF đến 80 nF.

B.

20
nF đến 80 nF.
3


C.

20
nF đến 90 nF.
3

D. 20 nF đến 90 nF.

Câu 16: Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện
tích 2.105 C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo
phương ngang và có độ lớn 5.104 V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song
với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây
treo hợp với vectơ gia tốc trọng trường g một góc 54o rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa.
Lấy g = 10 m/s2. Trong quá trình dao động, lực căng dây cực đại gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 2,58 N.
B. 1,45 N.
C. 6,59 N.
D. 1,02 N.


Câu 17: Cho hai vật dao động điều hòa có li độ
biến thiên theo thời gian như hình vẽ bên. Tổng tốc
độ của hai dao động ở một thời điểm có giá trị lớn
nhất là
A. 280 cm/s.
B. 200 cm/s.
C. 100 cm/s.
D. 140 cm/s.


x (cm)
8
6
t (s)

0

x1
x2

-6
-8

0,05

0,10

0,15

Câu 18: Chiếu một chùm ánh sáng Mặt Trời tới bề mặt chất lỏng theo phương hợp với mặt chất lỏng
một góc 30o. Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đỏ là 1,68 và đối với ánh sáng tím là 1,70. Bề
rộng của dải quang phổ dưới đáy bể là 1,5 cm. Độ sâu chất lỏng trong bể gần nhất với giá trị nào sau
đây?
A. 1,2 m.
B. 1,5 m.
C. 0,8 m.
D. 1,8 m.
Câu 19: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng 100
g. Kéo vật theo phương thẳng đứng xuống dưới tới vị trí lò xo bị dãn 2 cm rồi thả nhẹ cho vật dao
động điều hòa. Cho g = 10 m/s2 và π 2  10. Trong mỗi chu kì thì khoảng thời gian mà lực đàn hồi tác

dụng vào vật ngược chiều với lực kéo về là
1
1
2
1
A.
B.
C.
D.
s.
s.
s.
s.
10
15
15
30
Câu 20: Mắc một biến trở Rx vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là r. Khi Rx = 2 
hoặc Rx = 8  thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở Rx đạt giá trị như nhau. Giá trị của r bằng
A. 4 .
B. 5 .
C. 16 .
D. 1,6 .
Câu 21: Cho mạch RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm) được mắc vào mạng điện sinh hoạt 220 V – 50
Hz. Sau 5 giờ hoạt động, công tơ điện cho biết điện năng tiêu thụ của đoạn mạch RLC là 0,05 kWh.
Biết hệ số công suất của mạch là 0,9. Điện trở thuần R của mạch có giá trị là
A. 2100, 4 .
B. 4356,5 .
C. 2178, 2 .
D. 3920, 4  .

Câu 22: Hai điện tích điểm q1 = – q2 = q cố định tại A, B cách nhau một đoạn 2a (a > 0) trong chân
không. Điểm M thuộc đường trung trực của AB và cách AB một khoảng x. Cường độ điện trường tại
M đạt giá trị cực đại khi
a
.
A. x = a.
B. x = 2a.
C. x = 0.
D. x 
2
Câu 23: Chiếu bức xạ có bước sóng 0,30 m vào chất phát quang thì ánh sáng phát quang phát ra có
bước sóng 0,55 m. Biết rằng cứ 1000 phôtôn chiếu vào thì có 3 phôtôn phát quang bật ra. Tỉ số giữa
công suất của chùm sáng phát quang và công suất của chùm bức xạ kích thích bằng
A. 5,5.10-3.
B. 5,45.10-3.
C. 1,64.10-3.
D. 3.10-3.
Câu 24: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước với hai nguồn sóng kết hợp tại A và B có phương trình
u A  u B  a cos t, biết AB = 12 cm. Sóng do các nguồn phát ra có bước sóng là 2 cm. Gọi O là trung
điểm của AB; C, D là hai điểm trên mặt nước cách đều hai nguồn và OC = OD = 8 cm. Số điểm dao
động cùng pha với nguồn trên đoạn CD là
A. 3 điểm.
B. 5 điểm.
C. 2 điểm.
D. 4 điểm.
Câu 25: Tại điểm O đặt điện tích điểm Q. Trên tia Ox có ba điểm theo đúng thứ tự A, M, B (M là
trung điểm của AB). Độ lớn cường độ điện trường tại điểm A, M lần lượt là EA = 900 V/m, EM = 225
V/m. Độ lớn cường độ điện trường tại B gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 50 V/m.
B. 160 V/m.

C. 120 V/m.
D. 450 V/m.


Câu 26: Trong một môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm có ba điểm A, B, C thẳng hàng. Tại
điểm O có một nguồn âm điểm công suất P0. Khi di chuyển máy đo từ A đến C thì thấy: Mức cường
độ âm tại B có giá trị lớn nhất là LB  20lg(200) dB ; mức cường độ âm tại A, C là LA = LC = 40 dB.
Bỏ nguồn âm tại O và đặt tại A một nguồn âm điểm khác có công suất P1. Để mức cường độ âm tại B
vẫn như trước thì
P
P
A. P1 = 2P0.
B. P1  0 .
C. P1  0 .
D. P1 = 3P0.
2
3
Câu 27: Một sợi dây đàn hồi được căng ngang đang có sóng dừng với A là nút sóng, B là bụng sóng
gần A nhất và cách A là 6 cm. Điểm M trên dây ở giữa A, B và cách A là 2 cm. Biết trong mỗi chu kì
sóng thì thời gian để tốc độ dao động của B không lớn hơn tốc độ dao động cực đại của M là 0,02 s.
Tốc độ truyền sóng trên dây bằng
A. 8 m/s.
B. 6 m/s.
C. 12 m/s.
D. 4 m/s.
Câu 28: Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều ABC và làm bằng thủy tinh đặt trong không
khí. Biết chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ là 1, 414  2 và đối với ánh sáng tím là 1,5.
Chiếu vào mặt bên của lăng kính một chùm sáng trắng hẹp sao cho tia đỏ có góc lệch cực tiểu. Góc tạo
bởi giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là
A. 30,12o.

B. 37,37o.
C. 15,33o.
D. 7,37o.

Câu 29: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x  5cos(4 t  )(cm). Kể từ thời điểm t = 0
6
đến thời điểm vật đi qua vị trí M có x = - 2,5 cm lần thứ 2019 theo chiều âm thì lực kéo về sinh công
dương trong thời gian là
A. 504,417 s.
B. 502,625 s.
C. 504,625 s.
D. 504,375 s.
Câu 30: Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa khe Yâng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe a  1, 20  0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến màn
quan sát D  1,60  0,05 (m) và khoảng vân i  0,80  0, 02 (mm). Sai số tương đối của phép đo gần
đúng bằng
A. 8,13%.
B. 1,60%.
C. 0,96%.
D. 5,83%.
Câu 31: Một nhà máy phát điện gồm 4 tổ máy có cùng công suất P hoạt động đồng thời. Điện sản xuất ra
được đưa lên đường dây và truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất truyền tải là 80%. Khi một tổ máy ngừng
hoạt động, giữ nguyên điện áp hiệu dụng nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây
đó là
A. 90%.
B. 85%.
C. 75%.
D. 80%.
Câu 32: Một mạch dao động LC lí tưởng, tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 thì tần số dao
động riêng của mạch là 7,5 MHz và khi C = C2 thì tần số dao động riêng của mạch là 10 MHz. Nếu C =
C1 + C2 thì tần số dao động riêng của mạch là

A. 12,5 MHz.
B. 2,5 MHz.
C. 17,5 MHz.
D. 6,0 MHz.
Câu 33: Cho hai con lắc lò xo mắc vào hai mặt tường đối diện nhau và cùng đặt trên mặt phẳng nhẵn
nằm ngang, các lò xo có độ cứng lần lượt k1 = 100 N/m, k2 = 400 N/m; vật
k1
m1 m2 k2
nặng ở hai con lắc có khối lượng bằng nhau như hình vẽ bên. Kéo vật thứ nhất
về bên trái, vật thứ hai về bên phải rồi đồng thời buông nhẹ để hai vật dao
động điều hòa cùng năng lượng là 0,125 J. Biết khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của hai vật là 10
cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vật trong quá trình dao động là
A. 2,52 cm.
B. 9,81 cm.
C. 6,25 cm.
D. 3,32 cm.
Câu 34: Một anten parabol đặt tại điểm M trên mặt đất phát ra sóng điện từ theo phương tạo với mặt
phẳng ngang góc 45o hướng lên cao. Sóng này phản xạ trên tầng điện li rồi trở lại mặt đất tại điểm
N. Tầng điện li coi như một lớp cầu bắt đầu từ độ cao h = 100 km so với mặt đất. Cho bán kính Trái
Đất là R = 6400 km; 1'  3.104 rad. Độ dài của cung MN gần bằng