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

Bài tập đội tuyển ngày 29/08/2012
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, BẢNG A
Thời gian làm bài 150 phút, không kể giao đề.
I. Trắc nghiệm khách quan (3 điểm)
Câu 1: Cho một quả cầu có khối lượng M = 1kg gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k = 100N/m.
Hệ nằm ngang theo trục ox, khối lượng lò xo và ma sát không đáng kể. Kéo quả cầu ra khỏi vị trí
cân bằng một đoạn x
0
= 0,1m rồi thả quả cầu chuyển động với vận tốc v
0
= -2,4m/s. Biên độ dao
động của quả cầu bằng
A. 0,10m B. 0,13m C. 0,20m D. 0,26m
Câu 2: Một đầu của một lò xo được treo vào điểm cố định O, đầu kia treo quả nặng m
1
thì chu kì
dao động là T
1
= 1,2s. Khi thay quả nặng m
1
bằng m
2
thì chu kì dao động T
2
= 1,6s. Khi treo đồng
thời m
1
, m
2

vào lò xo đó thì hệ dao động với chu kì
A. 2,8s B. 2,4s C. 2,0s D. 1,8s
Câu 3: Một vật M có khối lượng 1kg treo vào một lò xo theo phương thẳng đứng có độ cứng k =
400N/m. Gọi Ox là trục tọa độ có phương trùng với phương dao động của vật M và có chiều
hướng lên trên, điểm gốc O trùng với vị trí cân bằng. Khi M dao động tự do với biên độ 5cm,
động năng W
đ1
, W
đ2
của quả cầu khi nó qua vị trí x
1
= 3cm và x
2
= -3cm là
A. W
đ1
= 0,18J; W
đ2
= -0,18J B. W
đ1
= 0,18J; W
đ2
= 0,18J
C. W
đ1
= 0,32J; W
đ2
= -0,32J D. W
đ1
= 0,32J; W

đ2
= 0,32J
Câu 4: 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 5: 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 6: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là L. Trong khoảng thời gian
t∆
nó thực hiện 12 dao
động. Khi độ dài dây treo giảm bớt đi 16cm, trong cùng thời gian
t
∆
như trên, con lắc thực hiện
20 dao động. Cho g = 9,8m/s
2
. Tính độ dài L dây treo con lắc ban đầu.
A. 60cm B. 40cm C. 50cm D. 25cm
Câu 7: Một con lắc đơn dây treo có chiều dài L và khối lượng không đáng kể, không giãn. Một

đầu cố định, một đầu treo một vật m = 0,01kg mang điện tích 2.10
-7
C. Đặt con lắc trong điện
trường đều
→
E
có phương thẳng đứng hướng xuống dưới. Chu kì dao động của con lắc khi E = 0 là
2s. Chu kì của con lắc khi E = 10
4
V/m là bao nhiêu? Cho g = 10m/s
2
.
A. 0,99s B. 1,01s C. 1,25s D. 1,96s
Câu 8: Người ta gây chấn động ở đầu O của một sợi dây cao su căng thẳng làm tạo nên một dao
động theo phương vuông góc với vị trí bình thường của dây, với biên độ 3cm và chu kì 1,8s. Sau
3s chuyển động truyền được 15m dọc theo dây. Bước sóng tạo thành trên dây là
A. 9m B. 6,4m C. 4,5m D. 3,2m
Câu 9: Phương trình của một sóng truyền trên một sợi dây là u = U
0
cos(kx-
t
ω
). Vào thời điểm t,
gia tốc theo thời gian tại một điểm của dây là
A.
)cos(
0
2
tkxUa
ωω

−−=
B.
)cos(
0
2
tkxUa
ωω
−=
C.
)sin(
0
2
tkxUa
ωω
−−=
D.
)sin(
0
2
tkxUa
ωω
−=
Câu 10: Một khung dây hình chữ nhật quay đều trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,6T với
tốc độ 600 vòng/phút. Tiết diện của khung S = 400cm
2
, trục quay của khung vuông góc với đường
cảm ứng từ. Tính giá trị cực đại của suất điện động trong khung?
A. 0,151V B. 0,628V C. 1,51V D. 6,28V
m
k

Bài tập đội tuyển ngày 29/08/2012
II. Tự luận (7 điểm)
Bài 1: Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k =
200N/m lồng vào một trục thẳng đứng như hình vẽ. Khi M đang ở vị
trí cân bằng, thả vật m = 200g từ độ cao h = 3,75cm so với M. Coi ma
sát không đáng kể, lấy g = 10m/s
2
và va chạm là hoàn toàn mềm.
1. Tính vận tốc của vật m ngay trước va chạm và vận tốc của hai
vật ngay sau va chạm.
2. Sau va chạm hai vật dao động điều hòa. Lấy t = 0 là lúc va
chạm. Viết phương trình dao động của hai vật trong hệ tọa độ
như hình vẽ, gốc O là vị trí cân bằng của M trước va chạm.
3. Tính biên độ cực đại của hai vật để trong quá trình dao động
m không rời khỏi M.
Bài 2: 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?
Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, gồm: điện trở R, ống dây thuần cảm kháng có độ
tự cảm L, tụ điện có điện dung C, các vôn kế V
1
, V
2
có
điện trở vô cùng lớn, ampe kế A và dây nối có điện trở
không đáng kể. Mắc vào hai đầu P, Q một hiệu điện thế
xoay chiều u
PQ
=
)100sin(6100 t
π
(V).
1. Ta thấy am pe kế chỉ 1A, hai vôn kế có cùng độ chỉ
và hiệu điện thế giữa hai đầu các vôn kế lệch pha
nhau một góc
3
π
rad. Tìm R, L, C và số chỉ của
các vôn kế?

2. Để hiệu điện thế giữa hai đầu vôn kế V
1
, vôn kế V
2
lệch pha nhau góc
2
π
rad thì mắc
thêm tụ điện C
0
với C như thế nào và có giá trị bằng bao nhiêu?
3. Hoán đổi vị trí am pe kế với vôn kế V
1
thì am pe kế chỉ bao nhiêu? Viết biểu thức của
dòng điện qua am pe kế.
Họ và tên học sinh:
Số báo danh:
C
L
P
V
1
V
2
R
Q
A
k
h
x

O
m
M
A
M
B