SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO
THANH HÓA

ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
Năm học 2008-2009

Môn thi: Vật lý. Lớp 12.THPT
Ngày thi: 28/03/2009
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề thi)
Đề thi này có 13 câu, gồm 02 trang.

Câu1 (2 điểm): Một đoạn mạch điện gồm 3 nhánh mắc song song. Nhánh thứ nhất là một tụ điện có dung kháng ZC , nhánh thứ hai là một cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL và nhánh thứ ba là một điện trở R. Gọi I, IC, IL, IR là cường độ dòng điện hiệu dụng trên mạch chính và các mạch rẽ tương ứng, Z là tổng trở của đoạn mạch. Hãy chứng minh các hệ thức sau :

và

Câu2 (2 điểm): Tụ điện của máy phát sóng điện từ có giá trị điện dung C1 ứng với tần số phát f1. Nếu mắc nối tiếp với C1 một tụ khác có điện dung C2 = 100C1 thì tần số phát ra sẽ biến đổi đi bao nhiêu lần ?
Câu3 (2 điểm): Chứng minh rằng momen quán tính của một thanh rắn, mảnh, đồng chất có chiều dài L, khối lượng m đối với trục quay vuông góc với thanh tại một đầu của nó là I =
mL2.
Câu4 (2 điểm): Một cái cột dài L = 2,5m đứng cân bằng trên mặt phẳng nằm ngang. Do bị đụng nhẹ cột đổ xuống đất trong mặt phẳng thẳng đứng. Trong khi đổ, đầu dưới của cột không bị trượt. Tính tốc độ của đầu trên của cột ngay trước khi chạm đất. Lấy g = 10 m/s2 ; momen quán tính của cột có giá trị như ở câu 3.
Câu5 (2 điểm): Một chất điểm chuyển động theo vòng tròn với vận tốc không đổi v0 xung quanh trục chính của thấu kính hội tụ, trong mặt phẳng vuông góc với trục và cách thấu kính một khoảng d = 1,5 f (f là tiêu cự của thấu kính). Hãy xác định :
a) Vị trí đặt màn để quan sát ảnh.
b) Độ lớn và hướng vận tốc của ảnh.
Câu6 (2 điểm): Quĩ đạo của một vệ tinh nhân tạo là đường tròn nằm trong mặt phẳng xích đạo. Hãy xác định độ cao cần thiết để vệ tinh đứng yên đối với mặt đất.
Cho bán kính trung bình của trái đất R = 6378km, khối lượng trái đất M = 5,976.1024kg , hằng số hấp dẫn G = 6,672. 10-11N.m2/kg2.
Câu7 (2 điểm): Một dây dẫn AB có chiều dài L = 0,5m, cố định hai đầu và có dòng điện xoay chiều tần số f chạy qua. Biết rằng tần số dòng điện không đổi và có giá trị 40Hz < f < 60Hz. Khi dây AB nằm vuông góc với các đường sức từ của từ trường ngoài không đổi, thì trên dây tạo ra sóng dừng. Vận tốc truyền sóng trên dây là v = 10m/s. Hãy xác định số bụng sóng dừng trên dây.
Câu8 (1 điểm): Xác định li độ tại thời điểm mà động năng bằng 4 lần thế năng của một dao động tử điều hoà, biết rằng biên độ dao động là 4cm.
Câu9 (1 điểm):
a) Từ công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:
, hãy tìm lại đơn vị đo của hằng số Planck.
b) Hãy chứng tỏ rằng hai biểu thức f =

và f =

có cùng thứ nguyên (đơn vị đo)
Câu10 (1 điểm): Một bản kim cương được chiếu sáng bởi ánh sáng có tần số f = 0,55.1015 s-1. Chiết suất của kim cương đối với tia sáng này là n = 2,46. Bước sóng của tia sáng này trong chân không và trong kim cương là bao nhiêu ?
Câu11 (1 điểm): Trong lưới điện dân dụng ba pha mắc sao, điện áp mỗi pha là :
u1 = 220
cos100(t ; u2 = 220
cos(100(t +
) ; u3 = 220
cos(100(t -
Bình thường, việc sử dụng điện của các pha là đối xứng và điện trở mỗi pha có giá trị R1= R2= R3= 4,4(. Hãy viết biểu thức cường độ dòng điện trong dây trung hoà ở tình trạng sử dụng điện mất cân đối làm cho điện trở pha thứ 2 và pha thứ 3 giảm đi một nửa.
Câu12 (1 điểm): Viết biểu thức điện áp của bộ nguồn nuôi mạng điện xoay chiều được cấu tạo bởi hai máy phát mắc nối tiếp. Biết điện áp hai đầu mỗi máy phát lần lượt là u1= 80cos100(t (V) và u2 = 100cos(100(t +
) (V).
Câu13 (1 điểm): Cho hệ dao động ở hình bên. Các lò xo có