Đề thi HSG môn Vật lí năm học 2013-2014 tỉnh Phú Thọ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH
NĂM HỌC 2013 – 2014
Môn : Vật Lí THPT (Phần tự luận)
Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao nhận đề
(Đề thi có 01 trang)
Câu 1: (2,0 điểm)
Một thanh AB dài l = 2m được tựa áp sát vào một bức tường
theo phương thẳng đứng. Đầu dưới B của thanh có một con bọ
đang đậu. Vào thời điểm đầu dưới của thanh bắt đầu chuyển động
theo nền nhà nằm ngang với vận tốc v = 0,1 m/s thì con bọ cũng
bắt đầu leo lên với tốc độ không đổi u = 0,05 m/s đối với thanh.
Biết đầu A của thanh luôn tựa vào tường.
a) Tính vận tốc đầu A của thanh tại thời điểm thanh hợp với nền
nhà một góc
0
60
α
=
.
b) Trong quá trình chuyển động theo thanh AB, con bọ leo lên
được độ cao cực đại bằng bao nhiêu so với nền nhà?
Câu 2: (2,0 điểm)
Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m = 0,2 kg và lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Vật nhỏ được đặt trên
giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Từ vị trí lò xo không biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu v
0
= 1
m/s thì thấy con lắc dao động trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Lấy g = 10 m/s
2
.
a) Bỏ qua ma sát giữa vật và giá đỡ. Lập phương trình dao động điều hòa của vật. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng
của vật, gốc thời gian lúc truyền vận tốc cho vật, chiều dương là chiều truyền vận tốc.

b) Cho hệ số ma sát giữa vật và giá đỡ là
0,05
µ
=
. Tính độ lớn của lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình
dao động.
Câu 3: (2,0 điểm)
Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Biết
60R = Ω
, cuộn cảm thuần, tụ điện có điện dung C thay đổi
được. Điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch luôn ổn định. Cho C thay đối, khi
3
1
10
2
C C F
π
−
= =
hoặc khi
3
2
10
14
C C F
π
−
= =
thì công suất tiêu thụ của mạch đều như nhau. Biết cường độ dòng điện qua mạch khi
1

C C=
là
1
3 3i =
cos(
100
3
t
π
π
+
) A. Khi
3
C C=
thì hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị lớn nhất. Lập biểu thức cường
độ dòng điện qua mạch khi
3
C C=
.
Câu 4: (2,0 điểm)
Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song tới mặt nước của một bể nước với góc tới
0
45i =
. Biết chiết suất của
nước với ánh sáng đầu vùng đỏ là n
đ
= 1,327; Với ánh sáng cuối vùng tím là n
t
= 1,334. Bể nước sâu 2 m. Tính bề
rộng của chùm tia tới để vệt sáng ở đáy bể có một vạch sáng màu trắng.

Câu 5: (2,0 điểm)
Cho một số dụng cụ thí nghiệm gồm: Một lò xo nhẹ, một quả nặng có móc treo, một cân điện tử, một đồng hồ bấm
giây và có giá treo. Lập phương án thí nghiệm để xác định độ cứng của lò xo.
Yêu cầu:
a) Vẽ và nêu thiết kế thí nghiệm
b) Nêu tiến trình thí nghiệm và lập bảng số liệu ghi kết quả của tiến trình đo.
c) Nêu cách tính sai số của độ cứng của lò xo và viết biểu thức kết quả đo được (Xử lí số liệu)
……………………………HẾT………………………
B
v
ĐỀ CHÍNH THỨC
A