Đề thi học sinh giỏi lớp 12 THPT tỉnh Đồng Tháp môn Vật lí (năm học 2012 - 2013)

Câu 1: (3,0 điểm)

Cho hệ vật như hình 1. Hai vật A, B có khối lượng tương ứng là M và m. Biết M = 2m, ròng rọc là đĩa tròn đồng chất, khối lượng m, bán kính r, tiết diện đều. Dây nối dài, nhẹ, không dãn và không trượt so với ròng rọc. Lúc đầu hệ đứng yên, vật A ở cách mặt sàn một khoảng h1. Vật B cách mặt sàn một khoảng h2. Bỏ qua ma sat. Thả cho hệ chuyển động tự do.

1) Tìm gia tốc góc của ròng rọc.

2) Tìm độ cao cực đại mà vật B có thể đạt được so với sàn trong quá trình chuyển động.

Câu 2: (3,0 điểm)

Một vật đồng chất hình lập phương cạnh a, khối lượng m được giữ cân bằng nhờ day treo vào bức tường thẳng đứng như hình 2. Hệ số ma sát giữa vật và tường là µ. Cho gia tốc rơi tự do là g.

1) Biết dây treo OA hợp với bức tường một góc α. Tính lực căng của dây và phản lực của tường.

2) Dây treo vật có chiều dài lớn nhất là bao nhiêu mà vẫn giữ được vật nằm cân bằng?

Câu 3: (3,0 điểm)

Một lượng khí lí tưởng biến đổi theo chu trình như hình 3. Cho biết tỉ số: V3/V2 = α

Hãy xác định tỉ số: T3/T1

Câu 4: (3,0 điểm)

Cho mạch điện như hình 4. Biết nguồn có suất điện động 15V, điện trở trong r = 4Ω, điện trở R1 = 4Ω, biến trở MN có điện trở R = 20Ω. Ampe kế có điện trở không đáng kể.

1) Xác định điện trở x của đoạn MC của biến trở để ampe kế chỉ 0,25A.

2) Khi dịch chuyển con chạy C của biến trở từ M đến N thì số chỉ của ampe kế thay đổi thế nào và thay đổi trong khoảng nào?

Câu 5: (3,0 điểm)

Cho hệ vật như hình 5. Các lò xo L1 và L2 có độ cứng tương ứng là k1, k2. Bỏ qua ma sát, khối lượng của các lò xo và ròng rọc. Biết vật có khối lượng m, gia tốc rơi tự do là g. Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn nhỏ x0 theo phương thẳng đứng rồi buông ra không vận tốc đầu.

1) Tính độ biến dạng của các lò xo khi vật nằm cân bằng.

2) Chứng minh vật dao động điều hòa. Tính chu kì dao động của vật.

Câu 6: (3,0 điểm)

Cho hệ 2 thấu kính L1 và L2 đặt đồng trục cách nhau l = 30cm, có tiêu cự lần lượt là f1 = 6cm, f2 = -3cm. Một vật sáng AB = 1cm đặt vuông góc với trục chính, trước L1 và cách L1 một khoảng d1, hệ cho ảnh A"B".

1) Cho d1 = 15cm. Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ cao của ảnh A"B".

2) Xác định d1 để khi hoán vị 2 thấu kính, vị trí của ảnh A"B" không đổi.

Câu 7: (2,0 điểm) Có 2 vật (một vạt đã biết khối lượng, một vật chưa biết khối lượng). Xác định khối lượng vật còn lại với các dụng cụ: lò xo nhẹ có giới hạn đàn hồi đủ lớn, đồng hồ bấm giây.