Đề thi học sinh giỏi 12 thí điểm TP Hải Phòng năm học 2006-2007 môn vật lý - Copy

SỞ GD – ĐT HẢI PHÒNG KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
NĂM HỌC 2006 – 2007
ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: VẬT LÍ LỚP 12, THÍ ĐIỂM
Thời gian làm bài 150 phút, không kể giao đề.
I. Trắc nghiệm khách quan (3 điểm)
Câu 1: Cho một cơ hệ như hình vẽ, trong đó vật có khối lượng m = 0,1kg; lò xo có
độ cứng k = 200N/m; sợi dây không dãn, khối lượng dây và ròng rọc không đáng
kể. Cho g = 10m/s
2
,
2
π
=10. Khi kéo vật xuống dưới một đoạn rồi buông nhẹ, chu
kì dao động của vật bằng
A. 0,63s B. 0,40s
C. 0,28s D. 0,20s
Câu 2: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo L, đầu O cố định, treo vật có khối
lượng m, chu kì dao động là T = 2s. Trên đường thẳng đứng đi qua O người ta đóng
một cái đinh tại I với IO = L/2. Khi dây treo dao động nó chạm vào đinh. Chu kì
dao động của con lắc sau khi có đinh là
A. 0,7s B. 1s C. 1,4s D. 1,7s
Câu 3: Hai vật có khối lượng M và m nối với nhau bằng một dây vắt lên
một ròng rọc rất nhẹ, ma sát của dây lên ròng rọc bỏ qua, còn ma sát giữa
M và mặt bàn có hệ số là
µ
. Gia tốc của vật m bằng
A.
g
mM
m
+

B.
g
M
m
C.
g
M
mM +
D.
g
mM
Mm
+
−
µ
Câu 4: Moomen quán tính của một đĩa đồng chất hình tròn đối với trục tăng lên bao nhiêu lần nếu
bán kính R và bề dầy của đĩa tăng lên 2 lần?
A. 4 lần B. 8 lần C. 16 lần D. 32 lần
Câu 5: Một hình trụ đồng chất có trục quay O, bán kính R, khối lượng m. Một sợi dây khối lượng
không đáng kể được quấn vào hình trụ, đầu tự do mang một vật có khối lượng cũng
bằng m. Gia tốc của vật bằng:
A.
3
g
B.
3
2g
C.
4
3g

D.
g
(g là gia tốc rơi tự do)
Câu 6: Một hình trụ đặc đồng chất có momen quán tính I=
2
mr
2
lăn không trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng
nghiêng như hình vẽ. Khi khối tâm O của vật hạ độ cao một
khoảng h thì vận tốc của nó là
A.
gh
B.
gh2
C.
gh2
D.
3
4gh
II. Tự luận (7 điểm)
Bài 1: Một xe gồm sàn có khối lượng M = 18kg và 4 bánh
xe mỗi cái có khối lượng m = 2kg, được kéo lên trên một
mặt phẳng nghiêng góc
0
30=
α
so với phương ngang bởi
một lực kéo F = 160N song song với mặt phẳng nghiêng.
Vận tốc ban đầu của xe bằng không, các bánh xe lăn không
trượt, bánh xe được coi như là các đĩa đồng chất.

a. Tính vận tốc tịnh tiến của xe khi đã đi được quãng đường
S = 4m.
b. Tính gia tốc a của xe.
c. Nếu bốn bánh xe không quay mà chỉ trượt không ma sát trên mặt phẳng nghiêng thì cũng lực F
trên đây gây ra gia tốc a’ bằng bao nhiêu? Hãy so sánh a, a’ và giải thích, lấy g =10m/s
2
.
m
k
M
m
R .O
m
→
F
α
Bài 2: Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật B có khối lượng 2kg có thể trượt không ma sát dọc theo một
đường thẳng trên một mặt bàn MN nằm ngang, nhẵn.
Lò xo 1 có độ cứng k
1
= 200N/m, hai lò xo 2 và 3 có
độ cứng k
2
= 200N/m; k
3
= 400N/m. Ban đầu khi giữ
vật B đứng yên, lò xo một bị nén một đoạn
1
l∆
= 2cm,

lò xo hai bị nén một đoạn
2
l∆
= 4cm, lò xo ba bị giãn
một đoạn
3
l∆
= 6cm. Sau đó người ta buông vật B
không có vận tốc ban đầu.
a. Tính gia tốc của vật B khi nó bắt đầu chuyển
động. Tính quãng đường vật B chuyển động từ vị trí ban đầu về vị trí cân bằng.
b. Chứng minh vật B dao động điều hòa và viết phương trình dao động của vật B.
c. Người ta nâng đầu M lên để cho mặt bàn MN nghiêng một góc
α
so với phương nằm
ngang. Tính chu kì dao động của vật khi đó?
Bài 3: Một dây mảnh AB, không dãn dài L, đầu B cố định, đầu A dao động như hình vẽ. Phương
trình dao động tại đầu A là u
A
= U
0
sin(
t
ω
)cm; u
A
, U
0
là li độ và biên độ dao động có phương
vuông góc với dây.

a. Viết phương trình dao động tại M cách A một khoảng x do sự giao thoa của sóng tới và sóng
phản xạ, biết tốc độ truyền sóng trên dây là v, coi
biên độ sóng không giảm trên dây và các điểm A, B
là những điểm nút.
b. Tìm điều kiện có sóng dừng trên dây.
c. Cho biết L = 1,2m; f = 100Hz, v = 40m/s; U
0
= 1,5cm.
- Trên dây có sóng dừng không, nếu có hãy xác định số điểm nút và điểm bụng trên dây.
- Xác định bề rộng của một bụng sóng và tốc độ dao động cực đại của bụng sóng.
- Nếu muốn trên dây có 12 bụng sóng thì tần số f phải bằng bao nhiêu?
Họ và tên học sinh:
Số báo danh:
A
M
B
M
B
N
k
2
k
1
k
3