SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VỈNH PHÚC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM 2009 MÔN VẬT LÝ potx

Trang 1

Sở gd&đt vĩnh phúc

Đề CHíNH THứC
Kì THI CHọN HSG LớP 12 THPT NĂM HọC 2009-2010
Đề THI MÔN VậT Lý
(Dành cho học sinh THPT)
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề

Câu 1 (2,5 điểm): Trên mặt phẳng ngang có một bán cầu khối l-ợng m. Từ điểm cao
nhất của bán cầu có một vật nhỏ khối l-ợng m tr-ợt không vận tốc đầu xuống. Ma sát
giữa vật nhỏ và bán cầu có thể bỏ qua. Gọi là góc giữa ph-ơng
thẳng đứng và bán kính véc tơ nối tâm bán cầu với vật (hình 1).
1) Bán cầu đ-ợc giữ đứng yên.
a) Xác định vận tốc của vật, áp lực của vật lên mặt bán cầu khi vật
ch-a rời bán cầu, từ đó tìm góc =
m
khi vật bắt đầu rời khỏi bán
cầu.
b) Khi <
m
, hãy tìm áp lực của bán cầu lên mặt phẳng ngang khi đó.
2) Bán cầu có thể tr-ợt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát tr-ợt bằng hệ số ma sát
nghỉ cực đại là . Tìm biết rằng khi =30
0
thì bán cầu bắt đầu tr-ợt trên mặt phẳng
ngang.
3) Giả sử bỏ qua ma sát giữa bán cầu và mặt phẳng ngang.
Tìm khi vật bắt đầu rời khỏi bán cầu.

Câu 2(2 điểm): Cho mạch điện nh- hình 2. Biết E
1
=6V,
E
2
=3V, r
1
=r
2
=0,5 . Đèn Đ
1
loại 2V-1,5W, đèn Đ
2
loại 4V-
3W, R
4
là bình điện phân đựng dung dịch CuSO
4
có điện
cực d-ơng bằng đồng, C
1
=1 F, C
2
=C
3
=2 F. Các đèn sáng
bình th-ờng.
a) Tính khối l-ợng đồng đ-ợc giải phóng ở điện cực trong
thời gian 16 phút 5 giây.
b) Tính R

3
và R
4
.
c) Ban đầu các tụ ch-a đ-ợc tích điện. Tính điện tích trên mỗi bản tụ nối với điểm N.
Câu 3 (2 điểm): Một lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên
125
o
l cm
đ-ợc treo thẳng đứng,
đầu trên đ-ợc giữ cố định, đầu d-ới đ-ợc gắn một quả cầu nhỏ khối l-ợng m. Chọn trục
Ox thẳng đứng, chiều d-ơng h-ớng xuống, gốc O ở VTCB của quả cầu. Quả cầu dao
động điều hòa theo ph-ơng trình
2
10cos( )
3
x t cm
. Trong quá trình dao động của vật,
A
B
M
N
C
1

C
2

C
3

E
1
, r
1

E
2
, r
2

Đ
1

Đ
2

R
3

R
4

Hình 2

Hình 1

Trang 2

tỷ số giữa độ lớn lớn nhất và nhỏ nhất của lực đàn hồi của lò xo là 7/3. Tính chu kì dao

động và chiều dài của lò xo tại thời điểm ban đầu. Cho g
2
(m/s
2
).
Câu 4 (2 điểm): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa, chiều dài tự
nhiên của lò xo là
60
o
l cm
. Khối l-ợng vật nặng là m=200g. Cho g=10m/s
2
. Chọn chiều
d-ơng h-ớng xuống, gốc O trùng VTCB. Tại thời điểm t=0 lò xo có chiều dài
59l cm
,
vận tốc của vật bằng 0 và độ lớn lực đàn hồi bằng 1N.
a) Viết ph-ơng trình dao động của vật.
b) Giả sử có thể đặt thêm một vật nhỏ m lên trên vật m khi vật m đến vị trí thấp nhất
trong dao động nói trên. Hãy xác định m để hai vật không dời nhau trong quá trình dao
động sau đó.
Câu 5 (1,5 điểm): Trong thí nghiệm giao thoa sóng n-ớc, hai viên bi nhỏ S
1
, S
2
gắn ở
cần rung cách nhau 2cm và chạm nhẹ vào mặt n-ớc. Khi cần rung dao động theo
ph-ơng thẳng đứng với tần số f=100Hz thì tạo ra sóng truyền trên mặt n-ớc với vận tốc
v=60cm/s. Một điểm M nằm trong miền giao thoa và cách S
1

, S
2
các khoảng d
1
=2,4cm,
d
2
=1,2cm. Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn MS
1
.
hết
(Giám thị coi thi không giải thích gì thêm)