Kỳ thi chọn học sinh giỏi luôn là thử thách lớn, đặc biệt với môn Vật lý lớp 12 – nơi đòi hỏi sự tổng hợp kiến thức, tư duy sáng tạo và khả năng áp dụng cao. Trong năm học 2024 - 2025, Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An tiếp tục đổi mới cách ra đề thi để phù hợp với chương trình Giáo dục phổ thông mới. Đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An năm học 2024 - 2025- Phần tự luận được thiết kế không chỉ kiểm tra kiến thức sâu rộng mà còn thúc đẩy khả năng vận dụng thực tế, giải quyết vấn đề hiệu quả.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp đầy đủ thông tin về:
Đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An năm học 2024 - 2025 - Bảng A - Phần tự luận.
Đáp án đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An năm học 2024 - 2025 - Bảng A - Phần tự luận.
Hãy cùng khám phá ngay để chuẩn bị thật tốt cho kỳ thi sắp tới nhé!
1 Đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An năm học 2024 - 2025 - Bảng A - Phần tự luận
Câu I . Giao thoa sóng ánh sáng (2,0 điểm)
Nhóm học sinh làm thí nghiệm tìm hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng ở phòng thực ảnh với bộ dụng cụ gồm màn có hai hệ 2 khe với các khoảng cách là $a_1=0.15\ \text{mm}$ và $a_2=0.10\ \text{mm}$, đèn laze phát ánh Sáng đơn sắc bước sóng $\lambda$, màn quan sát có thước đo với độ chia nhỏ nhất là $\text{mm}$.
a) Ban đầu, nhóm bồ trí thí nghiệm với hệ khe $a_1$. Điều chỉnh màn quan sát để hệ vân giao thoa rõ nét trên màn thì khoảng cách từ hai khe đến màn là $D= 75.0\ \text{cm}$. Đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là $18.0\ \text{mm}$. Xác định $\lambda$.
b) Sau đó, nhóm bồ trí thí nghiệm với hệ khe $a_2$. Khi dịch chuyển màn quan sát so với vị trí ban đầu đoạn $\Delta D$, thu được hệ vân có khoảng cách giữa 6 vân sáng vẫn là $18.0\ \text{mm}$. Xác định chiều dịch chuyển của màn và tính $\Delta D$.
Câu II . Điện trường, Dòng điện - mạch điện (3,0 điểm).
Hai bản kim loại M, N phẳng, rộng đặt thẳng đứng, đối diện, cách nhau một khoảng $d=10.0\ \text{cm}$, được nối với nguồn có hiệu điện thế $U=500\ \text{V}$. Một hạt khố lượng $m=3.2\cdot10^{-6}\ \text{kg}$, điện tích $q=-3.2\cdot10^{-6}\ \text{C}$ chuyển động với vận tốc đầu $\vec{v}_0$ hướng từ bản M đến N và vuông góc với hai bản. Bỏ qua tác dụng của trọng lực và lực cản của không khí. Gọi $x$ là khoảng cách từ hạt đến bản N. Tốc độ chuyển động của hạt phụ thuộc vào $x$ được biểu diễn như hình vẽ dưới đây (Hình 1).
a) Xác định dấu điện tích của các bản và độ lớn của $\vec{v}_0$.
b) Để hạt đến được bản N thì cần giảm hiệu điện thế một lượng tối thiểu là bao nhiêu?
c) Ba viên bi nhỏ có cùng khối lượng $m_0$, mang điện tích lần lượt là $q_1=q_2=q_0$, $q_3=-2q_0$, với $q_0\gt 0$, được nối với nhau bằng 3 thanh nhẹ có cùng chiều dài $\ell$, đôi một hợp nhau góc 120° như hình vẽ (Hình 2). Hệ đặt trên mặt phẳng nằm ngang, nhẫn, cách điện trong vùng không gian giữa hai bản M, N. Ban đầu giữ hệ sao cho đoạn nối hai viên bi (1), (2) vuông góc với hai bản rồi thả nhẹ. Khi chuyển động, các viên bi không va chạm vào các bản. Xác định tốc độ lớn nhất của các viên bi theo $m_0$, $q_0$ và $\ell$.
Câu III . Điện - Cơ (3,0 điểm)
Tàu vũ trụ SMART- 1 của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã đi vào vùng lực hấp dẫn của Mặt Trăng vào tháng 11 năm 2004. Động cơ ion của tàu cho phép duy trì hoạt động lâu dài với hiệu suất cao. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc ion hóa nguyên tử xenon thành ion $\text{Xe}^+$ và tăng tốc các ion này bằng điện trường mạnh, tạo lực đẩy cho động cơ. Vì electron nhẹ hơn rất nhiều so với ion nên tác động của chúng đối với lực đầy là không đáng.của chúng đối với lực đầy là không đáng kể. Khi hoạt động, số ion thoát ra bằng với số nguyên tử bị ion hóa. Mức tiêu thụ xenon của động cơ là $m=0.10\ \text{kg/ngày}$. Hiệu điện thế để tăng tốc các ion là $U = 13\ \text{kV}$. Khối lượng trung bình của một nguyên tử Xenon $m_0=2.18\cdot10^{-25}\ \text{kg}$, năng lượng cần cung cấp để ion hóa một nguyên tử xenon là $E=12.13\ \text{eV}$, điện tích nguyên tố $e = 1.6\cdot10^{-19}\ \text{C}$.
a) Xác định tốc độ thoát ra của các ion. Bỏ qua vận tốc ban đầu của các ion khi vào vùng gia tốc.
b) Tính lực đẩy của động cơ.
c) Tính cường độ dòng điện do các ion thoát ra và công suất tiêu thụ của động cơ
Câu IV . Vật lí nhiệt (4,0 điểm)
Một nhóm học sinh thực hiện dự án học tập Ở nhà. Nhóm tiến hành thí nghiệm để khảo sát sự nóng chảy của nước đá. Ban đầu cho các viên nước đá vào một túi nilon trong suốt rồi treo dưới ánh nắng mặt trời, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ và đồng hồ đo thời gian. Sau nhiều lần thực hiện thí nghiệm thu thập số liệu, nhóm vẽ được đồ thị sự phụ thuộc của nhiệt độ theo thời gian như hình vẽ dưới đây (Hình 4). Biết công suất hấp thụ năng lượng mặt trời của túi nước đá không đổi, nhiệt dung riêng của nước đá và nước lần lượt là $C_\text{đ}=2100\ \text{J/kg⋅K}$, $C_\text{n}=4200\ \text{J/kg⋅K}$; bỏ qua sự bay hơi của nước và phần nhiệt lượng hấp thụ của túi.
a) Ban đầu, khi nhặt các viên nước đá bỏ vào túi, nhóm nhận thấy các viên đá dính nhẹ vào ngón tay. Giải thích tại sao.
b) Xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá.
c) Khi vẽ đồ thị, nhóm chọn tỷ lệ xích sao cho $\alpha=75°$. Giá trị của $\beta$ xấp xi là bao nhiêu?
d) Trong một lần thực hiện thí nghiệm, tại một thời điểm nhóm tách riêng phần nước và nước đá trong túi. Cho phần nước vào bình A chứa $M_\text{A} =0.3\ \text{kg}$ nước ấm ở nhiệt độ $t_\text{A}$, cho phần nước đá vào bình B chứa $M_\text{B} = 0.9\ \text{kg}$ nước ấm ở nhiệt độ tạ $t_\text{B}=t_\text{A}$. Sau khi cân bằng nhiệt, nước trong hai bình có khối lượng như nhau và cùng nhiệt độ $10\ \text{°C}$. Biết chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa các phần nước và nước đá. Xác định tổng nhiệt lượng mà nước và nước đá nhận được từ khi cho vào các bình đến khi cân bằng nhiệt.
2 Đáp án đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An năm học 2024 - 2025 - Bảng A - Phần tự luận
Lời giải chi tiết cho đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An năm học 2024 - 2025 - Bảng A - Phần tự luận do chủ quan tôi thực hiện, các bạn tham khảo và có thể thực hiện bằng những phương pháp khác.
#ĐềHSGlý12năm2025,#ĐềHSGlý12năm20242025,#ĐềHSGlý12mới
