Đề thi học sinh giỏi VL12 tỉnh Hải Dương 2012-2013 môn vật lý

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG


KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013
MÔN THI: Vật lý
Thời gian làm bài: 180 phút
Ngày thi: 29 tháng 10 năm 2012
(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
0
=80cm,
quả nặng M coi như một chất điểm có khối lượng
m=400g, lấy
2
10


. Chọn trục tọa độ Ox trùng với
trục của 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
hòa.

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
26
15
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 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 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 vậ 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+k.x) 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

x


















G

G
1
M

O

O
D
B

C
y
x
A
ĐỀ CHÍNH THỨC
chuyển động khung không bị biến dạng và
coi độ tự cảm của khung bằng không.
2. Một từ trường không đều có véc tơ cảm ứng từ
B

có độ lớn xác định như sau:
B
x
=-kx; B
y
=0; B
z
=kz+B
0
, 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 tring 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 tọa độ vuông góc Oxyz, trục Oz có phương thẳng
đứng chiều hướng xuống.)
Câu 4(2,0 điểm)
Trên mặt nước trong một chậu rất rộng đáy nằm ngang có hai nguồn phát song 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 song 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
kinh 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 song 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 thí sinh:……… ………………….Số báo danh:……………

Chữ ký giám thị 1:………………………… Chữ ký giám thị 2…………………………
S
1
S
2
r



l
B
g
h
