Title HSG VẬT LÍ 12-THPT NGHI SƠN.pdf ✅

SỞ GD & ĐT THANH HOÁ CỤM CÁC TRƯỜNG THPT NGHI SƠN Đề thi có 05 trang GIAO LƯU CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2024 - 2025 Môn: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian giao đề Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (8,0 điểm) Câu 1. Nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 5 1 . ,8.10 J/kg Câu nào dưới đây là đúng? A. Khối đồng sẽ tỏa ra nhiệt lượng 5 1,8.10 J khi nóng chảy hoàn toàn. B. Mỗi kilôgam đồng cần thu nhiệt lượng 5 1,8.10 J để hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy. C. Khối đồng cần thu nhiệt lượng 5 1,8.10 J để hóa lỏng. D. Mỗi kilôgam đồng tỏa ra nhiệt lượng 5 1,8.10 J khi hóa lỏng hoàn toàn. Câu 2. Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phương trình x Acos 4 t = p   (t tính bằng s). Tính từ t 0, = khoảng thời gian ngắn nhất để gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại là A. 1 12 s. B. 1 6 s. C. 1 24 s. D. 1 4 s. HD: Chu kì dao động của vật T = 2π ω = 2π 4π = 0,5s. Gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại: 2 max 2 2 2 2 a A A a x x w = Û = Þ = ± w Ta thấy, tính từ t=0, khoảng thời gian ngắn nhất để gia tốc của vật có độ lớn bằng một nửa độ lớn gia tốc cực đại là 0,083 6 T t s = = Câu 3. Nước ở trong trường hợp nào dưới đây có trọng lượng riêng lớn nhất? A. Thể lỏng, nhiệt độ cao hơn 4 oC. B. Thể lỏng, nhiệt độ bằng 4 oC. C. Thể rắn, nhiệt độ bằng 0 oC. D. Thể hơi, nhiệt độ bằng 100 oC. Câu 4. Nội dung nào dưới đây không phải là tính chất của các phân tử khí? A. Chuyển động hỗn loạn, không ngừng. B. Nhiệt độ càng cao, các phần tử khí chuyển động càng nhanh. C. Các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất. D. Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định. Câu 5. Một dây đàn phát ra các họa âm có tần số 2964 Hz và 4940 Hz. Biết âm cơ bản có tần số trong khoảng 380 Hz tới 720 Hz. Dây đàn có thể phát ra số họa âm có tần số nằm trong khoảng từ 8 kHz đến 11 kHz là A. 7 B. 8 C. 6 D. 5 HD: Theo đề suy ra: 4940 − 2964 = nfmin thay fmin ∈ (380Hz → 720Hz) ⇒ n = 5;4;3 thử lại thấy n = 4 nhận⇒ fmin = 494Hz .Theo đề suy ra tiếp: 8000 ≤ k.494 ≤ 11000 ⇒ 16,2 ≤ k ≤ 22,3 ⇒ có 6 giá trị k nguyên Đáp án C
Câu 6. Trong một số bàn phím máy tính, mỗi nút bấm được gắn với một tụ điện phẳng hai bản song song được minh họa như hình vẽ. Khi giá trị điện dung của tụ điện thay đổi, máy tính sẽ ghi nhận tín hiệu tương ứng với kí tự trên bàn phím. Bản kim loại phía trên của tụ được gắn chặt với nút bấm và có thể di chuyển mỗi khi nhấn nút. Tụ điện nói trên được nối với mạch điện ngoài nên hiệu điện thế giữa hai bản tụ được duy trì ở một giá trị không đổi U = 6 V. Trước khi gõ phím, khoảng cách giữa hai bản tụ là 2,5 mm, khi đó tụ điện có điện dung là 2 pF. Biết rằng điện dung của tụ tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản tụ. Khi gõ nút bấm đi xuống một đoạn 1,5 mm thì điện tích của tụ điện sẽ tăng một lượng là A. 30 pC B. 12 pC C. 18 pC D. 5 pC Câu 7. Một sóng cơ học có tần số f = 40 Hz và bước sóng có giới hạn từ 18 cm đến 30 cm. Biết hai điểm M, N trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng 20 cm luôn dao động cùng pha. Vận tốc truyền sóng là A. v = 8 m/s. B. v = 6 m/s. C. v = 10 m/s. D. v = 12 m/s. HD: Hai phần từ môi trường tại M, N luôn dao động cùng pha nhau nên MN = kλ = k v f = k. v 40 = 20⇒λ = 20 k (k ∈ Z) Cho 18 < 20 k < 30⇒k = 1⇒λ = 20 cm Þ = l = v f 800 cm / s 8 m/s. Chọn A Câu 8. Một bình đựng khí có dung tích 6.10-3 m3 có áp suất 2,75.106 Pa. Người ta dùng khí trong bình để thổi các quả bóng bay sao cho mỗi quả bóng có thể tích 3,3.10-3 m3 và khí trong bóng có áp suất 105 Pa. Nếu coi nhiệt độ của khí không đổi và ban đầu không có khí trong các quả bóng thì số lượng quả bóng thổi được gần nhất với giá trị nào sau đây ? A. 50 quả bóng. B. 48 quả bóng. C. 52 quả bóng. D. 49 quả bóng. HD: Khí trong bình chỉ được thổi cho tới khi áp suất của khí trong bình bằng áp suất của khí trong bóng: ' 1 1 2 2 2 2 1 2 1 PV PV P V P V = = + = + (nV ) (n 2) Số lượng bóng thổi được ⇒n = P1V1/P2V2 ― 2 = 48 Câu 9. Một học sinh làm thí nghiệm đo nhiệt hóa hơi riêng của nước (cân điện tử, ấm siêu tốc, đồng hồ đo thời gian, chai nước). Biết ấm đun có công suất 1500 W. Khi nước bắt đầu sôi, khối lượng nước trong ấm đo được bằng cân điện tử là m0 = 300 g, lúc này học sinh mở nắp ấm để nước bay hơi, sau khoảng thời gian 77 giây thì thấy số chỉ trên cân điện tử còn m = 250 g. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Nhiệt hóa hơi riêng của nước tính được là A. 4,61.105 J/kg.K B. 2,31.105 J/kg.K C. 4,61.106 J/kg.K D. 2,31.106 J/kg.K HD: *Nhiệt lượng mà ấm cung cấp cho nước trong quá trình sôi là: Q . t = D P =
  6 3 0 1500 77 2 31 10 300 250 10- D = = = = D - - Q . t . L , . m m m . P (J/kg.K) Câu 10. Một lượng không khí có thể tích 240 cm3 bị giam trong một xilanh có pít–tông đóng kín như hình vẽ, diện tích tiết diện ngang của pít – tông là 24 cm2 , áp suất khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100 kPa. Bỏ qua mọi ma sát, coi quá trình trên là đẳng nhiệt. Để dịch chuyển pít – tông sang trái 2 cm phải cần một lực bằng A. 20 N. B. 60 N. C.40 N. D. 80 N. HD: Áp dụng phương trình đẳng nhiệt ta có: ' ' ' ' PV PV P P kPa = Û - = Þ = .(240 24.2) 100.240 125 Lực cần tác dụng là: 4 F p S N . (125000 100000).24.10 60 - = D = - = Câu 11. Con lắc đơn có khối lượng m =10 g, chiều dài 50 cm mang điện tích q = 10-6 C. Đặt con lắc trong một điện trường đều có véc tơ cường độ điện trường E  hướng xuống, tạo với phương ngang góc 15o , E = 5000 V/m. Cho g = 10 m/s2 . Chu kỳ dao động của con lắc là A. 2,02 s. B. 1,395 s. C. 1,405 s. D. 1,98 s. Câu 12. Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa biến trở R một nguồn điện ξ = 20 V và điện trở trong r. Thay đổi giá trị của biến trở thì thấy đồ thị công suất tiêu thụ trên toàn mạch thay đổi theo R có dạng như hình vẽ. Công suất tiêu thụ cực đại trên mạch là A. 10 W. B. 20 W. C. 30 W. D. 40 W. HD: Từ đồ thị ta thấy có 2 giá trị của biến trở R R = 1 hoặc R R = 2 cho cùng công suất là P0 2 2 2 2 2 ( ) P RI R R r r R R x x = = = + é ù + ê ú ë û . Mà 2 r R r R + 3 nên công suất đạt khi R= r 2 2 max 4 4 P r R x x Þ = = (1) Mặt khác lại có 2 2 2 2 2 . . . (2 ). . 0 ( ) P R I R P R rP R P r R r x = = Û + - + = x + Áp dụng định lí Vi-et: 2 1 2 1 2 R R r r R R . . = Þ = (2) Từ (1) và (2) ta có: 2 2 2 2 max 1 2 20 20 4 4 4 . 4 2.12,5 P W r R R R x x x = = = = = Câu 13. Để xác định điện trở trong r của một nguồn điện, một học sinh mắc mạch điện như hình bên (H1). Đóng khóa K và điều chỉnh con chạy C, kết quả đo được mô tả bởi đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của số chỉ U của vôn kế V vào số chỉ I của ampe kế A như hình bên (H2). Điện trở của vôn kế V rất lớn. Biết R0 = 14 Ω. Xác định giá trị trung bình của r. A. 0,1 Ω B. 1 Ω C.0,5 Ω D.2Ω R0 x,r A V K C R H1 H2 50 I(mA) U(V) 0,50 O HD: Ta có 0 0 U R R r R r I I I x x = + + Þ = + + 3 3 0,7 14 20.10 20.10 r x Þ = + + - -
và 3 3 0,1 14 60.10 60.10 r x - - = + + Þ = W r 1 Câu 14. Một ấm đun nước siêu tốc được trưng bày ở một cửa hàng có công suất 1500 W. Theo thông tin của nhà sản xuất thì ấm này có thể đun sôi 1 lít nước (ở nhiệt độ ban đầu 25 °C) trong khoảng thời gian 4 phút. Cho biết khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của nước tương ứng là 1000 kg/m3 và 4200 J/kg.K. Ước lượng hiệu suất của ấm này vào cỡ A. 80,0 % B. 82,5 %. C. 87,5 %. D. 42,6 %. HD: Năng lượng cần để đun sôi 1 lít nước từ 25°C lên 100°C: Q = mcΔT = 1.4200.(100 ― 25) = 315000 (J) Công suất thực tế mà ấm nước siêu tốc có thể cung cấp trong 4 phút: 315000 1312,5 4.60 Q P t = = = (w) Hiệu suất của ấm đun nước siêu tốc: H = 1312,5 1500 .100% = 87,5% Câu 15. Cho biết nhiệt nóng chảy của nước đá là λ=80 cal/g, nhiệt hóa hơi riêng của nước L = 540 cal/g, nhiệt dung riêng của nước c = 1 cal/g.K. Khi cho x g hơi nước ở 100 °C được trộn vào y g nước đá đang ở 0 °C thu được (x + y) g nước ở 100 °C thì tỉ số y/x bằng A. 1 B. 2 C. 3. D. 4 HD: Nhiệt lượng cần thiết để hơi hoá x g nước: 1 Q x L x = = . 540 Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0°C: 2 Q y y = = l 80 Nhiệt lượng cần thiết để nước đá tăng từ 0°C lên 100°C: 3 Q y c t y y = D = = . . .1.100 100 Để thu được (x + y) g nước ở 100 °C thì theo phương trình cân bằng nhiệt: 1 2 3 Q Q Q x y y = + Û = + 540 80 100 3 y x Þ = Câu 16. Ống thủy tinh dài 60 cm đặt thẳng đứng, đầu hở ở trên, đầu kín ở dưới. Một cột không khí cao 20 cm bị giam trong ống bởi một cột thủy ngân cao 40 cm. Biết áp suất khí quyển là 80 cmHg. Lật ngược ống lại để đầu kín ở trên, đầu hở ở dưới, coi nhiệt độ không đổi, một phần thủy ngân bị chảy ra ngoài. Cột thủy ngân còn lại trong ống có độ cao là A. 10 cm. B. 15 cm. C. 20 cm. D. 25 cm. HD: Gọi S là diện tích ống thuỷ tinh Áp suất không khí trong ống: 1 0 p p = + = 40 120 (cmHg) Khi lật ngược miệng ống phía dưới thì cột thuỷ ngân còn lại trong ống là x nên: 2 0 p p x x = - = - 80 (cmHg), chiều dài cột không khí 2 l x = - 60 Ta có 1 1 2 2 1 1 2 2 p V p V p l S p l S x x = Þ = Þ = - - . . . . 120.20 (80 )(60 ) 1 Þ = x 120 (cm) hoặc 2 x = 20 (cm)