Đề thi học sinh giỏi vật lý 12 tỉnh Nghệ An năm học 2025 - 2026 (Bảng A - Phần tự luận) là tài liệu quý giá dành cho các em học sinh đang ôn luyện và mong muốn đạt thành tích cao. Đề thi không chỉ giúp các bạn làm quen với cấu trúc và dạng bài mà còn củng cố kiến thức vật lý 12 chuyên sâu. Với những câu hỏi được biên soạn kỹ lưỡng, đề thi là công cụ hữu hiệu để các em rèn luyện kỹ năng giải bài tập, nâng cao tư duy logic và chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi HSG Vật lý sắp tới. Đừng bỏ lỡ cơ hội tải về đề thi vật lý hay này để bứt phá giới hạn bản thân, chinh phục mọi thử thách và đạt được mục tiêu học tập của mình nhé!
Câu 1 - Đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An 2025 - 2026 (3,0 điểm)
1.1. Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng
Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là $a = 0{,}2\,\text{mm}$, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát đặt song song với mặt phẳng hai khe là $D = 0{,}6\,\text{m}$. Ban đầu nhóm sử dụng nguồn Laze màu đỏ với mục đích xác định bước sóng $\lambda_1$ của nó. Nhóm đo khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp trên màn thì thu được kết quả là $18\,\text{mm}$.
a) Hãy giải thích vì sao không đo khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp mà đo khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp?
b) Xác định giá trị $\lambda_1$.
c) Tiếp tục tiến hành thí nghiệm khi chiếu vào hai khe đồng thời ánh sáng đơn sắc có bước sóng $\lambda_1$ và $\lambda_2$ (giữ nguyên $D, a$). Trên màn, các điểm là vân sáng của $\lambda_1, \lambda_2$ hoặc vân sáng trùng nhau của hai ánh sáng đều gọi chung là vân sáng. Quan sát hình ảnh trên màn thì thấy khoảng cách lớn nhất giữa hai vân sáng liên tiếp là $1{,}35\,\text{mm}$. Tìm khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng.
1.2. Phương án thực hành với thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng
Trong quá trình nghiên cứu chế tạo kính chống đọng nước cho ngành công nghiệp, người ta đã phủ lên bề mặt kính một lớp màng mỏng vật liệu TiO2 có chiết suất $n_T$, chiều dày cỡ $\mu$m. Để xác định chiều dày của lớp màng vật liệu TiO2 được phủ trên tấm thuỷ tinh mẫu, người ta sử dụng hệ vân giao thoa Y-âng.
Cơ sở nguyên lý để đo chiều dày một lớp trong suốt mỏng như sau: nếu thực hiện thí nghiệm giao thoa Y-âng, ngay sau khe $S_1$ đặt một bản mỏng song song trong suốt có chiết suất $n$, độ dày $e$, thì hệ vân giao thoa sẽ dịch chuyển về phía $S_1$ một đoạn $x$ so với khi hệ giao thoa không đặt bản mỏng ở $S_1$.
Biểu thức xác định độ dịch chuyển $x$ là:
Chúng ta hoàn toàn đo được $x$, $D$, $a$ và chiết suất $n$ của bản mỏng đã biết sẽ xác định được độ dày $e$ của nó.
Với các dụng cụ thí nghiệm: hệ vân giao thoa Y-âng, ba tấm thuỷ tinh trong suốt giống nhau, trong đó có một tấm phủ lớp màng mỏng TiO2. Biết chiết suất của lớp màng mỏng TiO2 là $n_T$. Dựa vào nguyên lý trên, hãy trình bày phương án xác định chiều dày của lớp màng mỏng TiO2 đã phủ lên tấm thuỷ tinh với độ chính xác cao nhất.
Câu 2 - Ứng dụng điện trường trong máy in - Đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An 2025 - 2026 (2,5 điểm)
Phòng thí nghiệm dùng máy in 3D để tạo một mô hình dạng hình khối kích thước $10\,\text{mm} \times 10\,\text{mm} \times 5\,\text{mm}$, sơ đồ nguyên lý như Hình 2. Nguyên liệu in (mực) làm từ bio-ink chứa polymer sinh học pha hạt ceramic có khối lượng riêng $\rho = 1200\,\mathrm{kg\!/\!m^3}$. Vòi in tạo giọt mực dạng cầu có thể tích $V = 1{,}2\!\times\!10^{-13}\,\text{m}^3$, khoảng cách từ đầu mũi vòi đến bề mặt in luôn được giữ không đổi là $d = 2{,}0\,\text{mm}$. Cường độ điện trường hướng từ vòi in đến nền in và có độ lớn không đổi $E = 4{,}0\!\times\!10^6\,\mathrm{V\!/\!m}$. Điện tích trung bình của mỗi giọt mực là $Q = 6{,}0\! \times\! 10^{-14}\,\text{C}$, điện tích của electron là $q_e = -1{,}6\! \times\! 10^{-19}\,\text{C}$.
Biết mô hình tạo ra có độ xốp là 60% (vật liệu in chiếm 40% thể tích mô hình). Khi giọt trước chạm bề mặt in thì giọt kế tiếp bắt đầu phun khỏi đầu vòi. Bỏ qua tác dụng của trọng lực lên mỗi giọt mực và tốc độ ban đầu của nó.
a) Nêu tác dụng của điện trường trong máy in?
b) Tính độ lớn lực điện tác dụng lên mỗi giọt mực.
c) Tính thời gian chuyển động của mỗi giọt mực từ vòi in đến bề mặt in.
d) Tính thời gian in xong mô hình.
Câu 3 - Đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An 2025 - 2026 (3,0 điểm)
3.1. Đế dày cách điện
Để kiểm soát tính điện ở các xưởng điện tử, người ta phải cách điện cho người lao động bằng cách cho người lao động đi loại giày ESD. Giày ESD phải dẫn điện vừa đủ để “xả” điện tích cơ thể xuống đất chậm và an toàn. Vì vậy, việc đo điện trở của giày ESD khi người lao động vào làm việc là một công việc rất cần thiết.
Mạch điện như Hình 3, dùng để đo điện trở của giày ESD. Mạch điện gồm nguồn điện có suất điện động $E = 50{,}0\,\text{V}$, điện trở trong không đáng kể, được mắc với điện trở $R = 1{,}00\,\text{M}\Omega$ và người đi giày (coi như một điện trở $R_{ESD}$). Vôn kế lý tưởng đo điện áp trên điện trở $R$. Dựa vào số chỉ của vôn kế, ta xác định được điện trở của giày và kiểm tra xem có đạt tiêu chuẩn hay không. Coi điện trở của người và tấm kim loại nối đất nhỏ so với điện trở toàn mạch.
a) Lập biểu thức liên hệ của điện trở $R_{ESD}$ theo số chỉ $U$ của vôn kế.
b) Giày ESD đảm bảo yêu cầu nếu điện trở của nó có giá trị từ $0{,}1\,\text{M}\Omega$ đến $100\,\text{M}\Omega$. Một người kiểm tra cho kết quả $U = 12{,}0\,\text{V}$. Giày của người đó có đáp ứng yêu cầu không?
3.2. Nhiệt điện trở
Microheater là một môđun nhiệt điện trở có điện trở phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ:
trong vùng hoạt động. Thiết bị này được dùng để làm nóng bề mặt của chất nền không dẫn điện. Biết hệ số nhiệt điện trở $\alpha = 1{,}25 \times 10^{-3}\,\text{K}^{-1}$. Ở nhiệt độ phòng $t_0 = 20^\circ\text{C}$, thiết bị có điện trở $R_0$. Khi đặt hiệu điện thế $U_1 = 1{,}2\,\text{V}$ vào thiết bị, làm cho nhiệt độ của nó tăng dần đến giá trị ổn định $t_1 = 220^\circ\text{C}$, khi đó cường độ dòng điện là $I_1 = 12\,\text{mA}$. Cho rằng công suất tỏa nhiệt ra môi trường tỷ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa thiết bị và môi trường:
trong đó $k$ là hằng số.
a) Giải thích vì sao khi đặt hiệu điện thế vào hai đầu thiết bị thì nhiệt độ của nó tăng dần sau đó đạt giá trị ổn định?
b) Tính giá trị điện trở $R_0$ và hằng số $k$.
c) Xác định nhiệt độ ổn định của thiết bị khi đặt hiệu điện thế $U_2 = 0{,}8\,\text{V}$.
Câu 4 - Đề thi HSG vật lý 12 Nghệ An 2025 - 2026 (3,5 điểm)
Để đúc một mẫu vật, người ta sử dụng nguồn nung có công suất không đổi để làm nóng chảy hoàn toàn một khối kim loại có khối lượng $m = 180\,\text{g}$, sau đó tắt nguồn nung và đổ toàn bộ vào khuôn. Từ khi kim loại bắt đầu nóng chảy, người ta ghi lại sự phụ thuộc nhiệt độ $t$ của nó theo thời gian $\tau$ và vẽ được đồ thị như Hình 4.
Coi công suất tỏa nhiệt ra môi trường là không đổi trong suốt quá trình, bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của khuôn. Nhiệt nóng chảy riêng của kim loại là $\lambda = 20\,\text{kJ/kg}$.
a) Vì sao trong $40\,\text{s}$ đầu, nhiệt độ khối kim loại không đổi? Trong thời gian đó, nội năng của nó có thay đổi không? Giải thích.
b) Xác định thời điểm tắt nguồn nung và nhiệt độ khối kim loại khi đó.
c) Tính nhiệt dung riêng của kim loại khi ở trạng thái lỏng.
d) Xác định thời điểm hoàn thành quá trình đông đặc (từ thời điểm $\tau = 0$ đến thời điểm kim loại đông đặc hoàn toàn).
#HSGVatLyNgheAn #DeThiHSGVL #VatLy12 #HSGNgheAn2026 #ThiHSGVatLy #OnThiVatLy #BanGiaiphapVatLy #DeThiHSGLy #KienThucVatLy #LuyenThiHSG
0 nhận xét:
Đăng nhận xét