De thi học sinh giỏi quốc gia môn Vật lý

Những điều nên làm trong khi làm bài thi

  • Ngay cả khi bài toán có vẻ là một bài toán khó, không sao cả, bằng cách đọc nó một cách cẩn thận các em có thể hiểu được nó.
  • Bạn bắt đầu với bài toán nào không quan trọng, miễn là đừng bỏ cuộc cho đến khi kết thúc.

Câu 1. Cơ học

Xét một chiếc xe tay ga điện cùng một người lái xe. Tổng khối lượng của hệ bằng $M$, bỏ qua khối lượng của các bánh xe và động cơ xe. Bán kính của mỗi bánh xe là $r$, khoảng cách giữa các trục của chúng bằng $w$. Khối tâm G của hệ ở độ cao $h$ so với mặt đường và cách trục bánh sau của xe một khoảng $d$ theo phương ngang (xem hình vẽ ngay dưới đây). Xe có dẫn động cầu trước và công suất cực đại của động cơ là $P$. Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đất là $μ$, mặt đường được coi là bằng phẳng. Giả sử ở tốc độ nào động cơ cũng có thể hoạt động hết công suất và bỏ qua lực cản của chuyển động. Hãy xác định thời gian tăng tốc nhỏ nhất của xe từ lúc nghỉ đến khi đạt vận tốc $v_k$.

Áp dụng số: $v_k$ = 25 km/h, $P$ = 500 W, $M$ = 80 kg, $h$ = 1,0 m, $r$ = 0,1 m, $w$ = 1,0 m, $d$ = 0,5 m, $g$ = 9,8 m/s$^2$ , $\mu$ = 0,5.

Một mạch (vòng dây dẫn) kín nằm trong từ trường đều, cảm ứng từ biến thiên theo thời gian $t$. Trong khoảng thời gian $0\lt t\lt t_0$, cảm ứng từ này được biểu thị bằng công thức:

$B(t)=B_0[1-(\frac{t}{t_0})^2]$

trong đó $B_0$ và $t_0$ là hằng số. Vòng dây dẫn có bán kính $r$ và được làm bằng chất có điện trở trên một đơn vị chiều dài $ρ$. Mặt phẳng của vòng dây vuông góc với phương các đường sức từ trường. Xác định độ bền nhỏ nhất của dây $W$ sao cho vòng dây không bị đứt trong khoảng thời gian $0\lt t \lt t_0$. Coi rằng dây dẫn không bị dãn hoặc nén và cảm ứng từ do dòng điện cảm ứng gây ra nhỏ hơn nhiều so với cảm ứng từ trường ngoài. Độ bền của dây là lực căng tối đa mà dây sẽ không bị đứt.

Áp dụng số: $B_0$ = 4 T, $t_0$ = 0,2 s, $r$ = 10 cm, $ρ$ = 0,1 Ω/m.


Câu 3. Tĩnh điện

Hai bản mỏng, hình vuông ABCD và EFGH có độ dài cạnh bằng $a$ được tích điện với mật độ bề mặt lần lượt là $σ$ và $−σ$. Các bản đó cách xa nhau một khoảng $b$, trong đó $b\ll a$. Không gian giữa hai tấm có dạng hình lập phương ABCDEFGH (xem hình ngay dưới đây). Gọi S$_1$ là điểm nằm ở tâm hình vuông ABCD, và S$_2$ là điểm nằm ở tâm hình hình vuông EFGH.

  1. Tại điểm Y nằm trên đoạn S$_1$S$_2$ cách điểm S$_1$ một khoảng $y$ (tức là S$_1$Y = $y$) có một vật hạt rất nhỏ mang điện tích $q$. Tìm công cần thiết để di chuyển hạt này từ hình lập phương dọc theo nửa đường thẳng song song với cạnh AD ra vô cực (xem hình vẽ).
  2. Tại điểm X nằm trên đoạn AE cách điểm A một khoảng x (tức là AX = $x$) có một hạt rất nhỏ mang điện tích $q$. Tìm công cần thiết để di chuyển vật này hình lập phương dọc theo nửa đường thẳng song song với cạnh AD ra vô cực (xem hình vẽ).
  1. Trong một bình hình trụ thẳng đứng, dưới pittông nhẹ có một lượng khí lý tưởng đơn nguyên tử nhất định. Ở vị trí cân bằng, pittông khoảng cách từ pittông đến đáy bình bằng $h_0$ = 1 m, áp suất trong bình bằng áp suất khí quyển. Giữ nhiệt độ khí không đổi, người ta đổ từ từ cát có khối lượng $m$ = 1 kg lên pittong. Tìm nhiệt lượng $Q$ phải truyền cho khí để pittông trở về vị trí ban đầu. Coi ma sát của pittông với thành bình là không đáng kể, lấy gia tốc rơi tự do bằng $g$ = 10 m/s$^2$.
  2. Bình chứa không khí có độ ẩm tỉ đối là $\varphi$ = 80% ở nhiệt độ $T$ = 373 K. Thể tích của bình là $V$ = 10 lít. Không khí trong bình bị nén đẳng nhiệt, giảm một nửa thể tích. Tìm khối lượng $m$ của nước ngưng tụ. Lấy hằng số khí phổ bằng $R$ = 8,3 J/(K.mol), và áp suất khí quyển bình thường là $p_0 = 10^5$ Pa. Khối lượng mol của nước là $M$ = 18 g/mol. Thể tích nước ngưng tụ có thể được bỏ qua.

Chuyên mục: Bồi dưỡng HSG quốc gia, Dạy học vật lý, HSG quốc gia,

Đề thi chính thức chọn học sinh giỏi quốc gia THPT môn Vật Lí năm học 2020 - 2021 có 02 trang, gồm 5 câu. Thí sinh làm bài trong thời gian là 180 phút.

Đề thi học sinh giỏi quốc gia môn Vật Lí năm 2020

Câu I (4,5 điểm)

Một mặt phẳng nghiêng cố định cắt mặt phẳng nằm ngang theo đường Ox. Góc giữa hai mặt phẳng này là 0. Trên mặt phẳng nghiêng này, ta khảo sát chuyển động của các vật nhỏ được coi là chất điểm. Chọn trục tọa độ Oxy trên mặt phẳng nghiêng (Hình 1.a). Lấy gia tốc trong trường g= 10 m/s2.

Theo TTHN

Xem thêm tại đây: Đề thi chọn học sinh giỏi

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 2

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 3

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 4

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 5

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 6

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 7

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 8

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 9

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Page 10

Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

08/06/2022

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy

Nhận thức lịch sử về nam châm

28/05/2022

Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành

25/07/2021

Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những

28/02/2021

Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.

03/01/2021

Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một

05/12/2020

Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300

Sao neutron to bao nhiêu?

18/09/2020

Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất

Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)

04/09/2020

Video liên quan

Chủ đề