SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
PHÚ YÊN


(Đề thi có 02 trang gồm 6 câu)
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT
NĂM HỌC 2020 - 2021
Môn: VẬT LÍ
Ngày thi: 06/10/2020
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)



Câu 1 (3,0 điểm) Hai con lắc lò xo giống hệt nhau được treo thẳng đứng, sát nhau trên cùng một giá cố định nằm ngang (hình 1). Mỗi con lắc gồm: lò xo nhẹ có độ cứng k = 20 N/m; vật nhỏ có khối lượng m. Chọn trục
có gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng của vật, phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống. Kích thích cùng lúc cho hai vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt là:





a) Xác định li độ và vận tốc ban đầu của hai vật dao động trên.
b) Kể từ thời điểm
s đến thời điểm
s thì thời gian mà khoảng cách giữa hai vật theo phương
không nhỏ hơn
cm là bao nhiêu?

Câu 2 (3,0 điểm) Đặt hai thanh ray kim loại AB, CD thẳng dài nằm trong mặt phẳng ngang, song song, cách nhau một đoạn 50 cm. Nối đầu B và C của hai thanh ray bằng dây dẫn. Bỏ qua điện trở của các thanh ray và dây dẫn. Thanh kim loại MN dài 50 cm có điện trở R = 0,5 ( được đặt trên, tiếp xúc, vuông góc với hai thanh ray và có thể trượt không ma sát trên hai thanh này. Cả hệ thống đặt trong từ trường đều
có phương thẳng đứng, hướng lên và có độ lớn B = 0,5 T (hình 2).
a) Kéo thanh MN trượt đều với vận tốc v = 2 m/s dọc theo các thanh ray. Tính công suất của lực kéo.
b) Biết thanh MN có khối lượng m = 5 g. Khi thanh MN đang trượt đều thì ngừng tác dụng lực kéo. Tính quãng đường mà thanh MN trượt thêm được cho đến khi dừng lại.

Câu 3. (3,0 điểm) Có 1 g khí Heli (coi là khí lý tưởng) thực hiện một chu trình 1 – 2 – 3 – 4 – 1 được biểu diễn trong hệ tọa độ (P, T) (hình 3). Cho P0 = 105 Pa, T0 = 300 0K.
a) Tính thể tích của lượng khí trên ở trạng thái 4.
b) Tính công mà khí thực hiện trong từng giai đoạn của chu trình.


Câu 4. (4,0 điểm) Hai vật A và B có khối lượng lần lượt là mA = 0,9 kg, mB = 4 kg đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát giữa mặt phẳng ngang và mỗi vật là µ = 0,1. Hai vật được nối với nhau bằng một lò xo nhẹ, độ cứng k = 200 N/m. Vật B dựa vào tường thẳng đứng. Ban đầu hai vật nằm yên và lò xo không biến dạng. Một viên đạn có khối lượng m = 0,1 kg, đang bay theo phương ngang với vận tốc v thì cắm vào vật A (hình 4). Lấy g = 10 m/s2.
a) Cho v = 3 m/s. Tính độ nén cực đại của lò xo.
b) Viên đạn có vận tốc v tối thiểu bằng bao nhiêu để vật B có thể trượt sang trái?

Câu 5 (4,0 điểm) Cho mạch điện (hình 5). Nguồn điện có E = 8 V, r = 2
; điện trở R1 = R2 = 3
; điện trở của biến trở RAB = 3
. Bỏ qua điện trở ampe kế, khóa K và dây nối.
a) Ngắt khóa K, di chuyển con chạy đến vị trí C sao cho công suất trên điện trở R1 nhỏ nhất. Tính điện trở RCA và công suất trên điện trở R1 khi đó.
b) Khi công suất trên R1 nhỏ nhất, đóng khóa K. Tìm số chỉ của ampe kế.

Câu 6 (3,0 điểm) Thấu kính được xem là mỏng có 2 mặt cầu lồi bán kính R1, R2 làm từ thủy tinh, bề dày thấu kính là d = 4 mm, đường kính D = 4 cm. Ban đầu đặt thấu kính sao cho trục chính thẳng đứng, mặt cong R1 ở dưới, ngập chìm trong nước với quang tâm nằm ngay trên mặt nước. Khi Mặt Trời lên đến đỉnh đầu thì ảnh của nó cho bởi thấu kính xuất hiện ở độ sâu h1 = 20 cm so với mặt nước. Nếu đảo ngược thấu kính sao cho mặt cong R2 ở dưới, ngập chìm trong nước và quang tâm cũng nằm ngay trên mặt nước thì ảnh của Mặt Trời lại xuất hiện ở độ sâu h2 =
cm. Biết chiết