Đề thi học sinh giỏi lớp 12 THPT tỉnh Hải Dương năm 2103 môn Vật Lý pptx

1


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH HẢI DƯƠNG
Lớp 12 THPT năm học 2012- 2013
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 180phút
(Đề thi gồm 02 trang)
Câu 1 (2,5 điểm)
Cho một con lắc lò xo trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, gồm
một lò xo có độ cứng k = 100N/m, khối lượng không đáng kể,
chiều dài tự nhiên l
o
= 80cm, quả nặng M coi như một chất điểm
có khối lượng m = 400g, lấy

2
= 10. Chọn trục toạ độ Ox trùng
với trục lò xo, gốc O ở vị trí cân bằng, chiều dương như hình vẽ. Tại t = 0, kéo M lệch khỏi vị
trí cân bằng 4cm theo chiều dương rồi thả nhẹ để M dao động điều hoà.
1. Tìm thời điểm vật đi qua vị trí x = -2cm lần thứ 2012.
2. Tìm tốc độ trung bình cực tiểu trong khoảng thời gian
15
26
s.
3. Khi vật có li độ 2cm thì người ta giữ chặt lò xo ở G
1
với GG

1
= 61,5cm. Tìm biên độ
của M sau khi đã giữ chặt điểm G
1

Câu 2 (2,0 điểm )
Một con lắc đơn gồm dây treo không dãn, không khối lượng, có chiều dài l = 1m, vật nhỏ
có khối lượng m = 100g treo cố định tại nơi có gia tốc rơi tự do g = 10m/s
2
. Lấy

2
= 10.
1. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc
0,02rad về bên phải rồi truyền cho vật vận tốc đầu theo phương vuông góc với dây, chiều
hướng sang trái, độ lớn 2

3 cm/s để vật dao động điều hòa. Chọn trục tọa độ có gốc O
trùng vị trí cân bằng, chiều dương hướng sang trái, gốc thời gian là lúc vật qua vị trí cân bằng
lần thứ hai. Viết phương trình li độ góc của dao động.
2. Tích cho vật một điện tích q dương. Khi vật đang đứng yên ở O thì đột ngột xuất hiện
một điện trường đều hướng theo phương nằm ngang, cường độ
mg
E
q

. Tìm vận tốc cực đại
của vật và lực căng cực tiểu của dây treo.
Câu 3 (2,0 điểm)
1. Một khung dây dẫn hình vuông ABCD có điện trở R

được đặt trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn sao cho cạnh AD
trùng với Oy, AB song song với Ox như hình vẽ. Khung dây có
khối lượng m và chiều dài cạnh là b. Hệ nằm trong từ trường
thẳng đứng, chiều hướng lên, có độ lớn cảm ứng từ thay đổi
theo quy luật: B = B
0
(1 + kx) với B
0
và k là các hằng số dương
đã biết. Truyền cho khung vận tốc v
0
hướng dọc theo trục Ox để
khung chuyển động tịnh tiến dọc theo trục Ox. Tính quãng
đường khung đi được cho đến khi dừng lại. Biết trong quá trình
chuyển động khung không bị biến dạng và coi độ tự cảm của khung bằng không.


ĐỀ CHÍNH THỨC
M

G G
1
O x
x

y


O

v
0

D


C


A


B


2

2. Một từ trường không đều có vecto cảm ứng từ
B

với độ lớn được xác định như sau:
B
x
= -kx ; B
y
= 0 ; B
z
= kz +B
o

, trong đó k và B
0
là các hằng số dương. Một khung dây dẫn
hình vuông cạnh d, không biến dạng, khối lượng m, điện trở bằng không, độ tự cảm L được
đặt trong từ trường đó. Ban đầu tâm của khung trùng với gốc tọa độ O và các cạnh song song
với trục Ox, Oy. Người ta thả khung cho nó chuyển động và mặt phẳng khung dây luôn nằm
ngang. Viết biểu thức của cường độ dòng điện cảm ứng trong khung, t = 0 là lúc bắt đầu thả
khung dây. (Hệ trục toạ độ vuông góc Oxyz, trục Oz có phương thẳng đứng chiều hướng
xuống).
Câu 4(2,0đ)
Trên mặt nước trong một chậu rất rộng đáy nằm ngang có hai nguồn phát sóng đồng
bộ S
1
, S
2
(cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ và pha ban đầu) dao động điều hòa với tần
số f = 50Hz, khoảng cách giữa hai nguồn S
1
S
2
= 2d.
1. Giả thiết d = 12,5cm, tốc độ sóng trên mặt chất lỏng là 100cm/s. M là một điểm trên
mặt nước, thuộc đoạn S
1
S
2
, biết M dao động với biên độ cực đại gần S
1
nhất. Tìm MS
1

.
2. Người ta đặt một đĩa nhựa tròn bán kính r = 1,2cm (r < d) lên đáy nằm ngang của chậu
sao cho S
2
nằm trên trục đi qua tâm và vuông góc với mặt đĩa, bề dày đĩa nhỏ hơn chiều cao
nước trong chậu. Giả sử tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào độ
nông sâu của nước, vận tốc chỗ nước sâu là v
1
= 0,4m/s, chỗ
nước nông hơn (có đĩa) là v
2
tùy thuộc bề dày của đĩa
(v
2
< v
1
). Biết trung điểm của S
1
S
2
là một cực tiểu giao thoa.
Tìm giá trị lớn nhất của v
2
.
Câu 5 (1,5 điểm)
Một vật nhỏ tích điện trượt không ma sát, không vận
tốc ban đầu dọc theo đường dốc chính của một mặt phẳng
nghiêng có góc nghiêng

. Vật chuyển động trong một từ

trường đều có phương nằm ngang và vuông góc với mặt
phẳng hình vẽ, chiều từ ngoài vào trong. Sau khi trượt được
một quãng đường l, nó rời mặt nghiêng và bay theo một đường phức tạp.
1. Hãy xác định vận tốc của vật lúc bắt đầu rời mặt phẳng nghiêng.
2. Hãy xác định mức biến thiên chiều cao
h

của vật so với mặt đất trong khi chuyển động.
===============Hết=================

Họ và tên: SBD:
Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2:

r

S
1

S
2


h
