Kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh năm học môn thi: Vật lý lớp 12 thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

MA TRẬN DỀ
 Cấp độ
Tên chủ đề
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng
Cộng
Cấp độ thấp
Cấp độ cao
1. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
Nêu được vật rắn và chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là gì
Nêu được cách xác định vị trí của vật rắn trong chuyển động quay quanh một trục cố định.
Viết được biểu thức của gia tốc góc và nêu được đơn vị đo gia tốc góc.
Số câu hỏi
2. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định
Nêu được momen quán tính là gì
Viết được phương trình cơ bản (phương trình động lực học) của vật rắn quay quanh một trục cố định.
Vận dụng được phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định để giải các bài tập đơn giản khi biết momen quán tính của vật.
Biết cách lập phương trình cơ bản và tính toán được các đại lượng trong phương trình.
Số câu hỏi
1
1
3. Momen động lượng. Định luật bảo toàn momen động lượng
Nêu được momen động lượng của một vật đối với một trục là gì và viết được công thức tính momen này.
Phát biểu được định luật bảo toàn momen động lượng của một vật rắn và viết được hệ thức của định luật này.
Vận dụng được định luật bảo toàn momen động lượng đối với một trục
Biết cách lập các hệ thức theo định luật bảo toàn momen động lượng cho một vật (hoặc hệ vật) đối với một trục.
Số câu hỏi
4. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định
Viết được công thức tính động năng của vật rắn quay quanh một trục.
Giải được các bài tập về động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định.
Biết cách tính động năng của vật rắn và các đại lượng trong công thức động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định.
Số câu hỏi
5. Dao động điều hòa
Các khái niệm dao động cơ, dao động tuần hoàn, dao động điều hòa. Các đại lượng trong dao động điều hòa.
Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa trong một số trường hợp đơn giãn.
Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa ở mức độ cao hơn.
Số câu hỏi
1
1
6. Con lắc lò xo
Sự biến thiên của thế năng, động năng và sự bảo toàn cơ năng của con lắc lò xo dao động điều hòa.
Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo.
Viết phương trình dao động của con lắc lò xo. Tính toán một số đại lượng liên quan đến năng lượng của con lắc lò xo.
Số câu hỏi
7. Con lắc đơn
Các yếu tố ảnh hưởng đến chu kỳ dao động của con lắc đơn.
Xác định một số đại lượng trong dao động điều hòa của con lắc đơn trong một số trường hợp đơn giãn.
Viết phương trình dao động của con lắc đơn. Tính sức căng của dây treo con lắc đơn. Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn trong một số trường hợp đặc biệt.
Số câu hỏi
1
1
2
8. Dao động tắt dần, dao động cưởng bức
Các khái niệm dao động riêng, dao đông tắt dần, dao động duy trì, dao động cưởng bức.
Các yếu tố ảnh hưởng đến biên độ của dao động cưởng bức.
Tính toán một số đại lượng liên quan đến dao động cưởng bức và hiện tượng cộng hưởng.
Tính toán một số đại lượng liên quan đến dao động tắt dần.
Số câu hỏi
9. Tổng hợp các dao động điều hòa cùng phương cùng tần số
Các biểu diễn dao động điều hòa và tổng hợp các dao động bằng giãn đồ véc tơ.
Ảnh hưởng của độ lệch pha của hai dao động thành phần đến dao động tổng hợp.
Tìm một số đại lượng liên quan đến tổng hợp dao động.
Số câu hỏi
10. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
Các khái niệm liên quan đến sóng cơ.
Tính các đại lượng đặc trưng của sóng.
Viết phương trình sóng.
Số câu hỏi
11. Giao thoa sóng, sóng dừng.
 Điều kiện để có giao thoa của sóng cơ, để có sóng dừng trên dây.
Xác định một số đại lượng của sóng nhờ sóng dừng.
Tính toán một số đại lượng liên quan đến sự giao thoa của sóng và sóng dừng.
Số câu hỏi
1
1
12. Sóng âm
Các khái niệm sóng âm, hạ âm, âm nghe được, siêu âm.
Các đặc trưng vật lý và sinh lý của âm.
Giải thích một số hiện tương liên quan đến đặc trưng sinh lý của âm.
Tính toán một số đại lượng liên quan đến các đặc trưng vật ký của âm.
13. Đại cương về dòng điện xoay chiều.
Khái niệm dòng điện xoay chiều, các đại lượng trong dòng điện xoay chiều.
Cách tạo ra dòng điện xoay chiều.
Xác định một số đại lượng của dòng điện xoay chiều khi biết biểu thức của điện áp hoặc cường độ dòng điện.
Viết biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây khi biết sự biến thiến của từ thông.
Số câu hỏi
14. Các loại mạch điện xoay chiều.
Các đại lượng trên các loại đoạn mạch xoay chiều.
Sự lệch pha của u và i trên các loại đoạn mạch xoay chiều.
Xác định một số đại lượng trên các loại đoạn mạch xoay chiều trong một số trường hợp đơn giãn.
Viết biểu thức của u và i trên các loại đoạn mạch xoay chiều.
Số câu hỏi
1
1
15. Công suất tiêu thụ trên mạch điện xoay chiều.
Các khái niệm công suất, điện năng tiêu thụ, hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều.
Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng.
Xác định một số đại lượng trên đoạn mạch xoay chiều liên quan đến công suất của mạch điện xoay chiều.
Giải một số bài toán về cực trị trên đoạn mạch xoay chiều.
Số câu hỏi
1
1
16. Truyền tải điện năng, máy biến áp.
Cấu tạo và hoạt động của máy biến áp, sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện trong máy biến áp.
Hao phí điện năng khi truyền tải, công dụng của máy biến áp.
Xác định một số đại lượng trên đường dây tải điện và trên máy biến áp trong một số trường hợp đơn giãn.
Xác định một số đại lượng trên đường dây tải điện và trên máy biến áp trong một số trường hợp có yêu cầu cao hơn.
Số câu hỏi
17. Máy phát điện, động cơ điện xoay chiều.
Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều.
Giải thích hoạt động của động cơ không đồng bộ.
Xác định tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều tạo ra.
Giải một số bài toán liên quan đến máy phát điện, động cơ điện xoay chiều.
18. Dao động điện từ. Điện từ trường.
 Sự biến thiên của điện trường và từ trường trong mạch dao động.
 Xác định một số đại lượng trong mạch dao động ở mức độ đơn giãn.
 Viết biểu thức của q, u và i trong mạch dao động. Xác định một số đại lượng trong mạch dao động ở mức độ cao.
Số câu hỏi
19. Sóng điện từ. Thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến.
 Khái niệm sóng điện từ. Nguyên tắc liên lạc bằng sóng vô tuyến.
 Chức năng của từng khối trong máy phát và thu sóng vô tuyến.
 Xác định một số đại lượng trên mạch chọn sóng vô tuyến.
 Xác định một số đại lượng trên mạch chọn sóng vô tuyến có các tụ điện ghép, tụ xoay.
Số câu hỏi
1
1
20. Các hiện tượng tán sắc, nhiễu xạ và giao thoa ánh sáng.
 Các khái niệm, định nghĩa. Điều kiện để xảy ra hiện tượng, kết luận qua hiện tượng.
 Xác định một số đại lượng liên quan đến hiện tượng tán sắc, hiện tượng giao thoa ở mức độ đơn giãn.
Xác định một số đại lượng liên quan đến hiện tượng tán sắc, hiện tượng giao thoa ở mức độ cao.
Số câu hỏi
1
1
21. Máy quang phổ. Các loại quang phổ.
 Hoạt động của máy quang phổ. Điều kiện phát sinh, đặc điểm, ứng dụng của các loại quang phổ.
Số câu hỏi
22. Các bức xạ không nhìn thấy. Thang sóng điện từ.
 Các loại bức xạ không nhìn thấy trong thang sóng điện từ.
 Xác định một số đại lượng liên quan đến bước sóng, tần số của các bức xạ.
 Xác định một số đại lượng liên quan đến ống Rơnghen, ống Culidơ.
Số câu hỏi
23. Các hiện tượng quang điện, quang – phát quang. Thuyết lượng tử ánh sáng.
 Các khái niệm, định nghĩa, định luật, học thuyết.
 Giải thích các hiện tượng.
 Xác định một số đại lượng liên quan đến các hiện tượng ở mức độ đơn giãn.
 Xác định một số đại lượng liên quan đến hiện tượng quang điện ngoài ở mức độ cao.
Số câu hỏi
1
1
Tổng số câu
Tổng số điểm
Tỉ lệ %
%
%
5
10
50 %
5
10
50 %
10
20
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ
Số báo danh
...................
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
 Năm học 
Môn thi: VẬT LÝ
Lớp 12 THPT 
Ngày thi: tháng năm 
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề này có 10 câu, gồm 02 trang
 Câu 1: Một đĩa mài hình trụ có khối lượng 0,55kg và bán kính 7,5cm. Mô men lực cần thiết phải tác dụng lên đĩa để tăng tốc từ nghỉ đến 1500vòng/phút trong 5s là bao nhiêu? Nếu biết rằng sau đó ngừng tác dụng của mô men lực thì đĩa quay chậm dần đều cho đến khi dừng lại mất 45s.
Câu 2: Một vật dao động điều hoà theo phương trình: cm. Biết từ thời điểm ban đầu, vật đi đến vị trí có li độ trong khoảng thời gian ngắn nhất là 1/60 s ; khi vật có li độ x = 2 cm thì độ lớn vận tốc của vật là v = cm/s. Xác định tần số góc và biên độ của dao động. 
Câu 3 : Một con lắc đơn có chiều dài l thực hiện dao động điều hoà trên một chiếc xe đang lăn tự do xuống dốc không ma sát. Dốc nghiêng một góc a so với phương nằm ngang. 
a) Chứng minh rằng: Vị trí cân bằng của con lắc là vị trí có dây treo vuông góc với mặt dốc.
b) Tìm biểu thức tính chu kì dao động của con lắc. 
Áp dụng bằng số l =1,73 m; a =300; g = 9,8 m/s2.
Câu 4: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B (AB=16cm) dao động điều hòa cùng biên độ, tần số 25Hz, cùng pha, coi biên độ sóng không đổi khi lan truyền. Biết tốc độ truyền sóng là 80cm/s. Xét hai điểm M và N ở mặt chất lỏng cùng nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại B dao động với biên độ cực đại, điểm M cách B xa nhất và N gần B nhất. Tính MB, NB.
Câu 5: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộc dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm tụ điện chuyển động C0 mắc song song với tụ xoay Cx. Tụ xoay có có điện dung biến thiên từ C1= 10 (pF) đến C2 = 250 (pF) khi góc xoay biến thiên từ 00 đến 1200. Nhờ vậy, mạch thu được sóng điện từ có bước sóng trong dài từ λ1 = 10 (m) đến λ2 = 30(m). Cho biết điện dung của tụ điện là hàm bậc nhất của góc xoay.
a) Tính L và C0
b) Để mạch thu được sóng có bước sóng λ = 20 (m) thì góc xoay của bản tụ bằng bao nhiêu?
C
A
R
B
M
C
L
Câu 6: Một đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm và một tụ điện ghép nối tiếp như trên hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có dạng : (V). Biết các hiệu điện thế hiệu dụng , . Tìm hệ số công suất của đoạn mạch AB.
Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn 
dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C, 
điện trở có giá trị R. Hai đầu A,B duy trì một hiệu điện thế 
u = . Cường độ dòng điện chạy trong mạch có giá trị hiệu dụng là; 0,5A. 
Biết hiệu điện thế giữa hai điểm A,M sớm pha hơn dòng điện một góc Rad; Hiệu điện thế giữa hai điểm M và B chậm pha hơn hiệu điện thế giữa A và B một góc Rad
a. Tìm R,C?
b. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch?
c. Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai điểm A và M?
Câu 8: Thực hiện giao thoa với đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 450 nm và λ2 = 600 nm. Khoảng cách giữa hai khe là a = 0,5 mm, khoảng cách từ các khe đến màn là D = 2 m. Trên màn quan sát gọi M, N là hai điểm nằm cùng phía với vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Tính :
a) khoảng cách gần nhất từ vị trí trùng nhau của hai vân đến vân sáng trung tâm O. 
b) số vị trí trùng nhau của hai bức xạ trên đoạn MN.
c) số vân sáng quan sát được trong khoảng từ vân sáng trung tâm đến vị trí trùng nhau lần thứ hai của hai bức xạ trên.
Câu 9: Công thoát của êlectron đối với Natri là 2,48 (eV). Catot của tế bào quang điện làm bằng Natri được chiếu sáng bởi bức xạ có bước sóng λ = 0,36 (μm) thì có dòng quang điện bão hoà Ibh = 50 (mA).
a) Tính giới hạn quang điện của Natri.
b) Tính vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện.
c) Hiệu suất quang điện bằng 60%, tính công suất của nguồn bức xạ chiếu vào catôt.
Câu 10: Cho các dụng cụ: Quả nặng 50g, thước thẳng dài có độ chia tới milimét, thước đo độ, giá đỡ cao 1m, một cuộn chỉ và một đồng hồ bấm giây. Hãy xây dựng phương án đo gia tốc rơi tự do. 
Cho biết các hằng số: c = 3.108 m/s; h = 6,625.10-34 J.s; e = - 1,6.10-19 C; me = 9,1.10-31 (kg); g = 10 m/s2
------------------ HẾT ------------------
- Thí sinh không sử dụng tài liệu.
- Giám thị không giải thích gì thêm.
L
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HÓA
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
Năm học: 
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÍ
Lớp 12 THPT 
Ngày thi: tháng năm 
(Hướng dẫn gồm 0 trang)
Câu
Lời giải
Điểm
1
(2điểm)
Mô men quán tính của đĩa là đối với trục quay trùng với trục hình trụ là: 
I = mR2 = 1,55.10-3 (kgm2)
Gia tốc góc của đĩa khi tăng tốc: 
g1 = 
Gia tốc góc của đĩa khi quay chậm dần: 
g2 = -
Áp dụng phương trình động lực học trong chuyển động của đĩa ta có:
+ Khi quay chậm dần đều đĩa chịu tác dụng của lực ma sát sinh ra mô men cản: Mms = Ig2 
+ Khi tăng tốc đĩa chịu tác dụng của mô men lực làm quay và mô men cản của lực ma sát:
MF + Mms = I g1
® MF = I g1 - I g2 = I(g1 - g2 ) 
 MF = 1,55.10-3(10p+) (Nm) = 0,054Nm.
0,25
0,5
0,5
0,75
2
(2điểm)
x
-A
 A
M2 
Dj 
a 
O 
M1
 Véc tơ quay biểu diễn vị trí đầu và cuối như hình vẽ ®
®.
® ..
0,5
0,5
0,5
0,5
3
(2điểm)
+ Gia tốc chuyển động xuống dốc của xe là a = gsina. 
Xét hệ quy chiếu gắn với xe
+ Tác dụng lên con lắc tại một thời điểm nào đó 
có 3 lực: 
Trọng lượng P,
T
F
P
a
 x
 lực quán tính F 
và sức căng T của dây treo. 
Tại vị trí cân bằng 
 Ta có: 
+ Chiếu phương trình trên xuống phương 
OX song song với mặt dốc ta có: 
 Psina - F + TX = 0
Mà F = ma = mgsina TX = 0. 
Điều này chứng tỏ ở vị trí cân bằng dây treo con lắc vuông góc với Ox 
+ Vị trí cân bằng như trên thì trọng lực biểu kiến của con lắc là 
 P' = Pcosa. Tức là gia tốc biểu kiến là g' = gcosa.
+ Vậy chu kì dao động của con lắc sẽ là 
 T = 2p = 2p » 2,83 (s).
0,25
0,5
0,5
0,25
0,5
4
(2điểm)
A
B
O
z
·
·
·
z
, gọi O là trung điểm AB
Cực đại xa B nhất ta có: 
.....................
Cực đại gần B nhất ta có: 
Với n là số nguyên lớn nhất thỏa mãn 
...............................
0,5
0,5
0,5
0,5
5
(2điểm)
a) Tụ C0 và Cx mắc song song nên điện dung của bộ tụ là Cb = C0 + Cx
 Ta có → Û = 9 → C0 = 20 pF 
Thay giá trị C0 = 20 (pF) vào λ1 ta được L = ...= 92,6 μH
b) Gọi λα là giá trị bước sóng khi tụ ở góc xoay có giá trị α.
Khi λα = 20 (m) ta có → Cα = 160 pF
	Điện dung của tụ điện là hàm bậc nhất của góc xoay nên có hệ số góc k = 
	Theo phương trình của hàm bậc nhất ta được Cα = k.α + C0 → α = = 750 
	Vậy phải đặt tụ xoay ở vị trí có góc quay α = 750
0,5
0,5
0,5
0,5
6
(2điểm)
- Theo giả thiết có : (V).
 - Gọi r là điện trở của cuộn cảm. Giả sử r = 0, ta có :
	 r > 0.
 - Ta có : (1)
 - Mặt khác ta có : 
	 (2)
 - Giải hệ phương trình (1) và (2) : (V) và (V)
 - Hệ số công suất của đoạn mạch : 
0,25
0,5
0,75
0,5
7
(2điểm)
Theo bài ta vẽ giãn đồ véctơ
Từ giãnđồ véctơ ta có: 
UAM = UAB.tg=100/(V)
UMB = UC = UAM/sin = 200/ (V)
UR = UAM.cos = 50 (V)
a. Tìm R,C?
R = UR/I = 50/0,5 = 100; 
C = 
b. Viết phương trình i? i = I0cos(100 + ) 
Trong đó: I0 = I. =0,5(A); =-=(Rad). Vậy i = 0,5cos(100 + ) (A)
c.Viết phương trình uAM?
UAM = U0AMcos(100+ )
Trong đó: U0AM =UAM=100(V); = (Rad). 
Vậy: UAM = 100cos(100+ )(V)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
8
(2điểm)
a) Các khoảng vân tương ứng với các bức xạ là 
 Ta có xs(λ1) = xs(λ2) Û k1i1 = k2i2 Û = = 
Vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất n = 1 x = 4.i1 = 7,2 (mm).
b) các vân trùng nhau cách nhau 7,2 (mm). 5,5 ≤ 7,2n ≤ 22 . Vậy trong đoạn MN có 3 vị trí trùng nhau của các bức xạ.
c) Vị trí trùng nhau lần hai của hai bức xạ 
 số quan sát được là 11 vân.
0,25
 0,25
0,25
0,5
0,25
0.5
9
(2điểm)
a) Tính λ0. Giới hạn quang điện : λ0 = μm).
b) Tính v0. Phương trình Anh-xtanh: = .
 Suy ra: 
c) Tính P. Ta có Ibh = ne.e suy ra ne = . P = nλ.ε suy ra nλ = .
 do đó (W).
0,5
0,5
0,5
0,5
10
(2điểm)
- Tạo con lắc đơn có chiều dài dây treo và quả nặng 50g 
- Cho con lắc dao động với góc lệch 
- Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian để con lắc thực hiện được 20 dao động
- Thực hiện việc đo 5 lần trở lên
- Tính T của các lần đo 
- Tính giá trị trung bình của T 
- Tính g 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0.25
0.5
Chú ý: Học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.